અલ્ટ્રાસોનિક કોલેજન નિષ્કર્ષણ

• કોલેજન પ્રોટીનથી ભરપૂર છે અને તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ અનેકવિધ ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોમાં થાય છે, દા.ત. ફૂડ, ફાર્મા, એડિટિવ વગેરે.
• Sonication સરળતાથી એન્ઝાઇમેટિક અથવા કોલેજન એસિડ નિષ્કર્ષણ સાથે જોડી શકાય છે.
• કોલેજન નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયામાં અલ્ટ્રાસોનિક્સના અમલીકરણથી ઉચ્ચ ઉપજ અને ઝડપી નિષ્કર્ષણ થાય છે.

કોલેજન નિષ્કર્ષણ પર અલ્ટ્રાસોનિક અસરો

ઉચ્ચ-તીવ્રતાના અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો વ્યાપકપણે ભીની પ્રક્રિયાઓમાં સામૂહિક ટ્રાન્સફરને સુધારવા માટે થાય છે, દા.ત. નિષ્કર્ષણ, સોનોકેમિસ્ટ્રી વગેરે. અલ્ટ્રાસોનિક સારવાર દ્વારા કોલેજનના નિષ્કર્ષણ (કોલેજન આઇસોલેશન તરીકે પણ ઓળખાય છે) નોંધપાત્ર રીતે સુધારી શકાય છે. કોલેજન સબસ્ટ્રેટના ક્લીવેજ દરમિયાન સોનિકેશન મદદ કરે છે, કોલેજન ફાઈબ્રિલ્સ ખોલે છે, આમ એન્ઝાઈમેટિક હાઈડ્રોલિસિસ અથવા એસિડ ટ્રીટમેન્ટની સુવિધા આપવામાં આવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ એન્ઝાઇમેટિક નિષ્કર્ષણ

Sonication એન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિ વધારવા માટે તેની ક્ષમતા માટે જાણીતું છે. આ અસર પેપ્સિન એગ્રીગેટ્સના અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ અને ડિગગ્લોમેરેશન પર આધારિત છે. સમાનરૂપે વિખરાયેલા ઉત્સેચકો સામૂહિક સ્થાનાંતરણ માટે વધેલી સપાટી પ્રદાન કરે છે, જે ઉચ્ચ એન્ઝાઇમ પ્રવૃત્તિ સાથે સંબંધિત છે. વધુમાં, શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગો કોલેજન ફાઈબ્રિલ્સને ખોલે છે જેથી કોલેજન બહાર આવે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક પેપ્સિન નિષ્કર્ષણ: પેપ્સિન સંયુક્ત અલ્ટ્રાસોનિકેશન કોલેજનની ઉપજમાં આશરે વધારો કરે છે. 124% અને પરંપરાગત પેપ્સિન હાઇડ્રોલિસિસની તુલનામાં નિષ્કર્ષણના સમયને નોંધપાત્ર રીતે ટૂંકાવે છે. પરિપત્ર ડિક્રોઇઝમ વિશ્લેષણ, અણુ બળ માઇક્રોસ્કોપી અને FTIR એ સાબિત કર્યું કે કાઢવામાં આવેલ કોલેજનનું ટ્રિપલ હેલિક્સ માળખું સોનિકેશનથી પ્રભાવિત થયું નથી અને તે અકબંધ છે. (લી એટ અલ. 2009) આ અલ્ટ્રાસોનિકલી સહાયિત પેપ્સિન નિષ્કર્ષણને ખાદ્ય ઉદ્યોગ માટે અત્યંત વ્યવહારુ બનાવે છે જે નોંધપાત્ર રીતે ટૂંકા પ્રોસેસિંગ સમયમાં પ્રોટીન પુનઃપ્રાપ્તિ દરમાં વધારો કરે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક વિ. બોવાઇન કંડરામાંથી કોલેજનના બિન-અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણના તુલનાત્મક અભ્યાસમાં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સારવાર (20kHz, પલ્સ મોડ 20/20 સેકન્ડ.) ઉચ્ચ ઉપજ અને કાર્યક્ષમતા દ્વારા ખાતરી આપે છે. પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ એસિટિક એસિડમાં પેપ્સિન સાથે 48 કલાક માટે કરવામાં આવ્યું હતું. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સમાન પરિસ્થિતિઓ હેઠળ નિષ્કર્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું, પરંતુ સોનિકેશન (3 થી 24 કલાક) અને પેપ્સિન (24 થી 45 કલાક) ના એક્સપોઝર સમય વિવિધ હતા, જેના પરિણામે કુલ 48 કલાકની સારવાર થઈ હતી. અલ્ટ્રાસોનિક-પેપ્સિન નિષ્કર્ષણ કોલેજન નિષ્કર્ષણની શ્રેષ્ઠ કાર્યક્ષમતા દર્શાવે છે, જ્યારે પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ ઉપજ 2.4% હતી ત્યારે 6.2% ની ઉપજ સુધી પહોંચી હતી. 18 કલાકનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સમયે શ્રેષ્ઠ પરિણામો પ્રાપ્ત થયા હતા. એક્સ્ટ્રેક્ટેડ કોલેજન અક્ષત સતત હેલિક્સ માળખું, સારી દ્રાવ્યતા અને એકદમ ઉચ્ચ થર્મલ સ્થિરતા દર્શાવે છે. આનો અર્થ એ છે કે અલ્ટ્રાસોનિક-પેપ્સિન નિષ્કર્ષણ પરિણામી કોલેજનની ગુણવત્તાને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના કુદરતી કોલેજનના નિષ્કર્ષણની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે. (રૅન અને વાંગ 2014)

અલ્ટ્રાસોનિક પેપેઇન નિષ્કર્ષણ: માછલીના ભીંગડામાંથી કોલેજનને અલ્ટ્રાસોનિક પ્રી-ટ્રીટમેન્ટ સાથે જોડીને પેપેઇન હાઇડ્રોલિસિસ દ્વારા અસરકારક રીતે બહાર કાઢી શકાય છે. માછલીના ભીંગડામાંથી કોલેજનના અલ્ટ્રાસોનિક-પેપેઇન નિષ્કર્ષણ માટે નીચેના પ્રક્રિયા પરિમાણો શ્રેષ્ઠ તરીકે જોવા મળ્યા: અલ્ટ્રાસોનિક પ્રીટ્રીટમેન્ટ સમયગાળો 4 મિનિટ, પેપેઇન અને માછલીના ભીંગડાનો ગુણોત્તર 4%, તાપમાન 60 ° સે અને 5 કલાકનો કુલ નિષ્કર્ષણ સમય. આ શ્રેષ્ઠ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ કોલેજનનો નિષ્કર્ષણ દર 90.7% સુધી પહોંચ્યો છે. (જિઆંગ એટ અલ. 2011)

અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ એસિડ નિષ્કર્ષણ

કિમ એટ અલ દ્વારા અભ્યાસમાં. (2012), જાપાનીઝ સી બાસ (લેટોલાબ્રાક્સ જેપોનિકસ) ની ચામડીમાંથી એસિડ-દ્રાવ્ય કોલેજનનું નિષ્કર્ષણ 0.5 M એસિટિક એસિડમાં 20 kHz ની આવર્તન પર અલ્ટ્રાસોનિક સારવાર પછી ઉપજમાં વધારો અને નિષ્કર્ષણનો સમય ઘટાડે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથેના નિષ્કર્ષણથી કોલેજનના મુખ્ય ઘટકો, ખાસ કરીને α1, α2 અને β સાંકળો બદલાતા નથી.

એગ શેલ્સમાંથી પ્રોટીનનું અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ

અલ્ટ્રાસોનિકલી પૂર્વ-સારવાર કરાયેલ એન્ઝાઇમેટિક હાઇડ્રોલિસેટ્સ વધુ સારી કાર્યાત્મક ગુણધર્મો ધરાવે છે. ચિકન ઇંડાના શેલમાંથી કાર્યાત્મક પ્રોટીન હાઇડ્રોલિસેટ્સના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ માટે, દ્રાવ્યતા, ઇમલ્સિફાઇંગ, ફોમિંગ અને વોટર હોલ્ડિંગ ગુણધર્મો સુધારેલ છે.
એગશેલ મેમ્બ્રેન એક વિપુલ પ્રમાણમાં પ્રાકૃતિક સંસાધન છે અને તેમાં પ્રકાર I, V અને X કોલેજન, લાઇસોઝાઇમ, ઓસ્ટીયોપોન્ટીન અને સાયલોપ્રોટીન સહિત લગભગ 64 પ્રોટીનનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રોટીનના નિષ્કર્ષણ માટે ઇંડાના શેલને એક રસપ્રદ કાચો માલ બનાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્કર્ષણ સાથે, પ્રોટીન પ્રકાશન અને કાર્યક્ષમતા નોંધપાત્ર રીતે સુધારી શકાય છે જેના પરિણામે ઝડપી, કાર્યક્ષમ અને આર્થિક પ્રક્રિયા થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિકલી આસિસ્ટેડ આલ્કલી એક્સટ્રેક્શન

આ પ્રોટીનને કાઢવા અને દ્રાવ્ય કરવા માટે
એગશેલ મેમ્બ્રેનમાંથી પ્રોટીન નિષ્કર્ષણ માટે, અલ્ટ્રાસોનિક-આલ્કલી ટ્રીટમેન્ટના પરિણામે કુલ એગશેલ મેમ્બ્રેન પ્રોટીનના 100% ની નજીક દ્રાવ્ય પ્રોટીન ઉપજ મળે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ એ ઇંડાશેલ મેમ્બ્રેનમાંથી મોટા પ્રોટીનના ઝુંડને અલગ કરે છે અને તેના સંયોજનોના દ્રાવ્યીકરણની સુવિધા આપે છે. પ્રોટીન માળખું અને ગુણધર્મો sonication દ્વારા નુકસાન થયું ન હતું અને અકબંધ રહી હતી. અલ્ટ્રાસોનિક-સહાયિત આલ્કલાઇન સારવાર અને પરંપરાગત નિષ્કર્ષણ માટે પ્રોટીનના એન્ટીઑકિસડન્ટ ગુણધર્મો સમાન હતા.

અલ્ટ્રાસોનિક જિલેટીન નિષ્કર્ષણ

ફ્રોઝન અને એર-ડ્રાય પોલોક સ્કિન્સને કોલેજન પેશીને અલગ કરવા માટે ઠંડા ખારા, આલ્કલાઇન અને એસિડ સોલ્યુશનથી સારવાર આપવામાં આવી હતી અને પ્રોસેસિંગ સહાય તરીકે પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ટ્રીટમેન્ટ સાથે ચાર કલાક માટે 45°C પર કોલેજન ડિનેચરેશન દ્વારા જિલેટીન કાઢવામાં આવી હતી. જિલેટીન ઉપજ, pH, સ્પષ્ટતા, જેલની શક્તિ અને વિસ્કોએલાસ્ટિક ગુણધર્મો તેમજ PAGE-SDS પદ્ધતિ દ્વારા નિર્ધારિત પરમાણુ વજન વિતરણનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવ્યું હતું. પાણીના સ્નાનમાં 45°C તાપમાને ચાર કલાક માટે કાઢવામાં આવેલ જિલેટીનનો ઉપયોગ નિયંત્રણ તરીકે થતો હતો. પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સારવારથી નિષ્કર્ષણ ઉપજમાં નિયંત્રણની સરખામણીમાં 11.1% વધારો થયો છે જ્યારે જેલની શક્તિમાં 7% ઘટાડો થયો છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ-એક્સટ્રેક્ટેડ જિલેટીન (4.2°C)માં જિલેશન તાપમાન પણ ઓછું હતું. આ વર્તણૂક જિલેટીનમાં પોલિપેપ્ટાઇડ કોઇલના પરમાણુ વજન વિતરણમાં તફાવત સાથે સંબંધિત છે. પાવર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ નિષ્કર્ષણનો ઉપયોગ સ્થિર અને હવા-સૂકા માછલીની ચામડીમાંથી જિલેટીન નિષ્કર્ષણ વધારવા માટે કરી શકાય છે. (ઓલ્સન એટ અલ. 2005)

ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ્સ

Hielscher Ultrasonics supplies powerful ultrasonic systems from lab to bench-top and industrial scale. To ensure optimum extraction output, reliable sonication under demanding conditions can be performed continuously. All industrial ultrasonic processors can deliver very high amplitudes. Amplitudes of up to 200µm can be easily continuously run in 24/7 operation. For even higher amplitudes, customized ultrasonic sonotrodes are available. The robustness of Hielscher’s ultrasonic equipment allows for 24/7 operation at heavy duty and in demanding environments.
કૃપા કરીને તમારી પ્રક્રિયા જરૂરિયાતો સાથે આજે જ અમારો સંપર્ક કરો! તમારી પ્રક્રિયા માટે તમને યોગ્ય અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમની ભલામણ કરવામાં અમને આનંદ થશે!