التراسونیک کلاژن استخراج
- کلاژن غنی از پروتئین است و به طور گسترده ای در کاربردهای صنعتی چند برابر استفاده می شود، به عنوان مثال، مواد غذایی، دارویی، مواد افزودنی و غیره
- روش فراصوت می تواند به راحتی با استخراج آنزیمی یا اسید کلاژن ترکیب شده است.
- اجرای فرا صوت به فرآیند استخراج کلاژن منجر به بازده بالاتر و استخراج سریع تر.
اثر التراسونیک در کلاژن استخراج
سونوگرافی با شدت بالا به طور گسترده ای برای بهبود انتقال جرم در فرایندهای مرطوب ، به عنوان مثال استخراج ، آواشیمی و غیره استفاده می شود. استخراج (همچنین به عنوان انزوای کلاژن شناخته شده) از کلاژن می تواند به طور قابل توجهی بهبود یافته توسط درمان مافوق صوت. کمک های فراصوت در طول رخ لایه کلاژن ، باز کردن فیبرهای کلاژن ، در نتیجه هیدرولیز آنزیمی یا اسید درمان تسهیل می شود.
التراسونیک کمک آنزیمی استخراج
روش فراصوت برای توانایی خود را برای افزایش فعالیت آنزیم شناخته شده است. این اثر بر اساس پراکندگی مافوق صوت و deagglomeration سنگدانه پپسین بر اساس. آنزیم یکنواخت پراکنده افزایش سطح انتقال جرم، است که به فعالیت آنزیم بالاتر همبستگی مثبت ارائه دهد. علاوه بر این، امواج اولتراسوند قدرتمند باز می شود تا کلاژنی به طوری که کلاژن منتشر شده است.
التراسونیک پپسین استخراج: پپسین متشکل از اولتراسونیک، عملکرد کلاژن را تا حدودی افزایش می دهد. 124٪ و به طور معنی داری زمان استخراج را نسبت به هیدرولیز پپسین معمولی کاهش می دهد. تجزیه و تحلیل دی کرومیک، میکروسکوپ نیروی اتمی و FTIR نشان داد که ساختار سه بعده کلاژن استخراج شده از طریق دستگاه های عصبی تحت تاثیر قرار نمی گیرد و باقی می ماند. (لی و همکاران، 2009) این امر باعث می شود استخراج پپسین از طریق اولتراسونیک بسیار مفید باشد برای صنایع غذایی که میزان بهبود پروتئین را افزایش می دهد در زمان پردازش بسیار کوتاه تر.
در یک مطالعه مقایسه ای از استخراج اولتراسونیک و غیر اولتراسونیک از کلاژن از تاندون گاو، درمان اولتراسوند (20kHz، حالت پالس 20/20 ثانیه) با عملکرد و بهره وری بالاتر متقاعد شده است. استخراج متعارف با پپسین در اسید استیک به مدت 48 ساعت انجام شد. استخراج اولتراسونیک تحت شرایط مشابهی استخراج انجام شد، اما زمانهای قرار گرفتن در معرض اشعه ی سانتریفیوژ (3 تا 24 ساعت) و پپسین (24 تا 45 ساعت) متغیر بود و در مجموع 48 ساعت درمان بود. استخراج اولتراسونیک-پپسین کارایی بالایی از استخراج کلاژن را به دست می دهد، که به عملکرد 6.2 درصد رسید، در حالیکه عملکرد استخراج متعارف 2.4 درصد بود. بهترین نتایج در زمان استخراج اولتراسونیک با استفاده از 18 ساعت بدست آمد. کلاژن استخراج نشان داد که ساختار اسپری ناپیوسته مداوم، حلالیت خوب و پایداری حرارتی نسبتا بالا است. این بدان معنی است که استخراج اولتراسونیک پپسین باعث افزایش کارایی استخراج کلاژن طبیعی بدون آسیب رساندن به کیفیت کلاژن حاصل شد. (ران و وانگ 2014)
التراسونیک کمک اسید استخراج
در یک مطالعه توسط کیم و همکاران (2012)، استخراج کلاژن اسید، محلول در آب از پوست باس دریایی ژاپنی (Lateolabrax japonicus را) افزایش عملکرد و کاهش زمان استخراج و پس از درمان فراصوت در فرکانس 20 کیلو هرتز در 0.5 M اسید استیک را نشان داد. استخراج با اولتراسوند را اجزای اصلی از کلاژن، به ویژه α1، α2 و زنجیر β تغییر نمی دهد.
التراسونیک استخراج پروتئین از پوسته تخم مرغ
هیدرولیز آنزیمی التراسونیک قبل از درمان خواص عملکرد بهتری داشتند. برای استخراج مافوق صوت از پروتئین هیدرولیز کاربردی از پوسته تخم مرغ، حلالیت، امولسیون، کف کنندگی و نگهداری آب افزایش می یابد.
غشاء و فرآیندهای غشایی پوسته تخم مرغ یک منبع طبیعی فراوان است و متشکل از حدود 64 پروتئین از جمله نوع I، V و X کلاژن، لیزوزیم، استئوپتین و sialoprotein. این باعث می شود پوست تخم مرغ یک ماده خام جالب برای استخراج پروتئین. با استخراج مافوق صوت، انتشار پروتئین و قابلیت را می توان قابل توجهی بهبود یافته در یک فرایند سریع، کارآمد و مقرون به صرفه شود.
فرایندهای التراسونیک: از ازمایشگاه ها تا . مقیاس
التراسونیک کمک قلیایی استخراج
برای استخراج و solubilise این پروتئین ها
برای استخراج پروتئین از غشاء پوسته تخم مرغ، درمان اولتراسونیک قلیایی منجر به عملکرد پروتئین حل شده نزدیک به 100٪ از کل پروتئین غشایی پوسته تخم مرغ. اولتراسونیک کاویتاسیون از غشاء پوسته تخم مرغ جدا پروتئین بزرگتر توده و حل شوندگی از ترکیبات آن تسهیل می شود. ساختار پروتئین و خواص فراصوت آسیب دیده بود و دست نخورده باقی مانده است. خواص آنتی اکسیدانی پروتئین همان برای درمان قلیایی مافوق صوت به کمک و استخراج معمولی بود.
التراسونیک ژلاتین استخراج
پوست های منجمد شده و خشک شده کلوچه با حلال های سرد، قلیایی و اسید برای جدا کردن بافت کلاژن و استخراج ژلاتین به وسیله ی کانادایی کلاژن با دمای 45 درجه سانتیگراد به مدت چهار ساعت با استفاده از درمان اولتراسوند قدرت به عنوان یک کمک پردازش درمان شدند. عملکرد ژلاتین، pH، شفافیت، مقاومت ژل و خواص ویسکولا الاستیک و همچنین توزیع وزن مولکولی تعیین شده با روش PAGE-SDS مورد بررسی قرار گرفت. ژلاتین به مدت 4 ساعت در یک حمام آبی با دمای 45 درجه سانتیگراد استخراج شد. درمان اولتراسوند قدرت عملکرد استخراج را 11.1٪ افزایش داد در حالی که مقاومت ژل 7٪ کاهش پیدا کرد. دمای ژله سازی نیز در ژلاتین استخراج شده با سونوگرافی (4.2 درجه سانتیگراد) کمتر بود. این رفتار مربوط به تفاوت در توزیع وزن مولکولی کویل پلیپپتید در ژلاتین است. استخراج اولتراسوند قدرت را می توان برای افزایش استخراج ژلاتین از پوست ماهی منجمد و خشک هوا استفاده کرد. (اولسون و همکاران، 2005)
سیستم های اولتراسونیک صنعتی
Hielscher فرا صوت تامین سیستم های قدرتمند مافوق صوت از یک آزمایشگاه با نیمکت بالا و در مقیاس صنعتی. برای اطمینان از خروجی استخراج مطلوب، فراصوت قابل اعتماد در شرایط خواستار می تواند به طور مداوم انجام می شود. تمام پردازنده مافوق صوت صنعتی می تواند دامنه بسیار بالا ارائه کرده است. دامنه تا 200μm به راحتی می توان به طور مداوم در 24/7 عملیات را اجرا کنید. برای دامنه و حتی بالاتر، sonotrodes اولتراسونیک سفارشی در دسترس هستند. استحکام تجهیزات سونوگرافی Hielscher اجازه می دهد تا برای 24/7 عملیات در سنگین و در محیط های خواستار است.
لطفا با ما تماس بگیرید، امروز با مورد نیاز فرایند خود را! ما خوشحالیم که شما یک سیستم اولتراسونیک مناسب توصیه برای فرآیند شما خواهد بود!
مافوق صوت اسیاب با قدرت بالا Hielscher برای هر مقیاس فرآیند در دسترس هستند – از آزمایشگاه تا تولید.
ادبیات / منابع
- آلوارز، کارلوس؛ lelu به، پائولین؛ لینچ، سارا A .؛ TIWARI، BRIJESH K. (2018): بازیابی پروتئین بهینه شده از ماهی خال مخالی ماهی با استفاده از استخراج متوالی اسید / قلیایی ایزوالکتریک حل بارش (ISP) توسط کمک اولتراسوند. سبکوزن – علوم و صنایع غذایی جلد 88 فوریه 2018. 210-216.
- جین، Surangna؛ کومار مقعد، آنیل (2016): بهینه سازی استخراج پروتئین هیدرولیز کاربردی از غشاء پوسته تخم مرغ (ESM) توسط استخراج اولتراسونیک کمک (امارات متحده عربی) و هیدرولیز آنزیمی. سبکوزن – علوم و صنایع غذایی جلد 69، ژوئن 2016. 295-302.
- کیم، H.K؛ کیم، Y.H؛ کیم، Y.J؛ پارک، H.J؛ لی، N.H. (2012): اثر درمان فراصوت در استخراج کلاژن از پوست از باس دریایی Lateolabrax japonicus را. شیلات علوم دوره 78، شماره 78؛ 2013. 485-490.
- لی، Defu؛ مو، Changdao؛ کای، Sumei؛ لین، وی (2016): از امواج فراصوت در استخراج آنزیمی کلاژن است. فرا صوت آواشیمی دوره 16، شماره 5؛ 2009. 605-609.
- اولسون، D.A.، اجوف Bustillos، R.D.، اولسن، C.W.، Chiou، ب.، یی، E.، باوئر، C.K.، بکتل، P.J.، پان، زهرا، مک هیو، T.H. (2005): بررسی امواج فراصوت به عنوان یک کمک پردازش برای استخراج ژلاتین ماهی. نشست چکیده شماره 71C-26. نشست سالانه IFT. ژوئیه 2005. نیواورلئان، LA.
- ران، X.G؛ وانگ، L.Y. (2014): استفاده از درمان فراصوت و پپسین در پشت سر هم برای استخراج کلاژن از صنعت گوشت توسط محصولات. مجله علوم غذا و کشاورزی 94 (3)، 2014. 585-590.
- اشمیت، M.M؛ Dornelles، R.C.P؛ ملو، R.O؛ ها Kubota، E.H؛ Mazutti، M.A؛ Kempka، A.P؛ Demiate، Î.M. (2016): فرایند استخراج کلاژن. مجله بین المللی تحقیقات غذایی 23 (3)، 2016. 913-922.
- Siritientong، Tippawan؛ Bonani، والتر؛ موتا، Antonella است. Migliaresi، کلودیو؛ Aramwit، Pornanong (2016): اثرات ابریشم Bombyx mori به فشار ابریشم و زمان استخراج در ویژگی های مولکولی و بیولوژیکی sericin. علوم زیستی، بیوتکنولوژی و بیوشیمی جلد 80، ISS. 2، 2016. 241-249.
- زنگ، J.N؛ جیانگ، B.Q؛ شیائو، Z.Q.، لی، S.H. (2011): استخراج کلاژن از فلس ماهی با Papain تحت سونوگرافی قبل از درمان. مواد پیشرفته تحقیقات، جلد 366، 2011. 421-424.
آمار ارزشمند دانستن
کلاژن
کلاژن پروتئین ساختاری اصلی در فضای خارج سلولی در بافت همبند مختلف در بدن حیوانات است. به عنوان جزء اصلی بافت همبند، پروتئین فراوان در پستانداران، [1] ساخت تا از 25٪ به 35٪ از پروتئین کل بدن است. کلاژن متشکل از اسیدهای آمینه با هم زخم به شکل سه مارپیچها به شکل از فیبرهای دراز. بالاترین میزان کلاژن در بافت فیبری مانند تاندونها، لیگامانها و پوست هستند. سه نوع از کلاژن قابل تشخیص باشد وجود دارد:
کلاژن نوع I: فراهم می کند 90 درصد از پروتئین در پوست، مو، ناخن، اندام، استخوان ها، رباط ها
کلاژن تیپ II: فراهم می کند 50-60٪ پروتئین در غضروف، 85-90٪ از کلاژن در غضروف مفصلی
نوع سوم کلاژن: پروتئین فراهم می کند به پروتئین فیبری در استخوان، غضروف، عاج، تاندون، و دیگر بافت همبند
کلاژن در بدن
هر یک از سه نوع کلاژن از پروتئین های مختلف است که تحقق اهداف مختلف در بدن تشکیل شده است. انواع کلاژن I و III هر دو اجزای اصلی پوست، عضلات، استخوان، مو و ناخن است. آنها برای سلامت، رشد و بازسازی آنها لازم است. کلاژن نوع II است که عمدتا در غضروف و مفاصل یافت.
کلاژن نوع I و III هر دو حاوی 19 اسید آمینه که به عنوان اسیدهای آمینه ضروری در نظر گرفته. آنها توسط فیبروبلاست ها (سلول های در بافت همبند) و استئوبلاست ها (سلول هایی که استخوان) .این پروتئین مهم در کلاژن نوع I و III شامل گلیسین، پرولین، آلانین، و هیدروکسی تولید شده است. نوع سوم ایجاد بافت است.
گلیسین اسید آمینه با بالاترین میزان در کلاژن است. پرولین اسید آمینه غیر ضروری، که می تواند از گلیسین سنتز و کمک به مفاصل و تاندونها است. هیدروکسی اسید آمینه ای است که منجر به ثبات کلاژن است. آلانین یک اسید آمینه مهم برای بیوسنتز پروتئین است.
مانند نوع I و III، کلاژن تیپ II کند فیبریل فرم. این شبکه fibrillar کلاژن در غضروف مهم است از آنجا که برای به دام افتادن پروتئوگلیکان را قادر می سازد. علاوه بر این، استحکام کششی به بافت فراهم می کند.
منابع و مصارف
کلاژن یک پروتئین فیبری است که به وفور در بافت همبند از پستانداران وجود داشته باشد، به عنوان مثال، گاو، خوک. ترین کلاژن استخراج شده است
از پوست خوک و استخوان ها و از منابع گاو. یک منبع جایگزین برای استخراج کلاژن ماهی و مرغان است. کلاژن به طور گسترده ای در مواد غذایی، مکمل های طبیعی، دارو / پزشکی و لوازم آرایشی در میان سایر محصولات استفاده می شود. استخراج کلاژن یک کسب و کار در حال رشد است چرا که این پروتئین می تواند عوامل مصنوعی فرایندهای صنعتی مختلف را جایگزین کنید.