מיצוי קולגן קולי

• קולגן עשיר בחלבונים ונמצא בשימוש נרחב במגוון יישומים תעשייתיים, כגון מזון, פארמה, תוספים וכו'.
• ניתן לשלב את הסוניקציה בקלות עם מיצוי אנזימטי או חומצי של קולגן.
• הטמעת אולטרסאונד בתהליך מיצוי הקולגן מביאה לתפוקה גבוהה יותר ולמיצוי מהיר יותר.

השפעות על-קוליות על מיצוי קולגן

אולטרסאונד בעוצמה גבוהה נמצא בשימוש נרחב לשיפור העברת המסה בתהליכים רטובים, כגון מיצוי, סונוכימיה וכו '. מיצוי (הידוע גם בשם בידוד קולגן) של קולגן יכול להיות משופר באופן משמעותי על ידי טיפול קולי. סוניקציה מסייעת במהלך המחשוף של מצע הקולגן, פותחת את סיבי הקולגן, ובכך הידרוליזה אנזימטית או טיפול חומצי מתאפשרים.

מיצוי אנזימטי בסיוע אולטרסאונד

סוניקציה ידועה ביכולתה להגביר את פעילות האנזים. השפעה זו מבוססת על פיזור קולי deagglomeration של אגרגטים pepsin. אנזימים מפוזרים הומוגנית מציעים משטח מוגבר להעברת מסה, אשר מתואם עם פעילות אנזימים גבוהה יותר. יתר על כן, גלי האולטרסאונד החזקים פותחים את סיבי הקולגן כך שהקולגן משתחרר.

מיצוי פפסין קולי: שילוב של פפסין, האולטרסוניקציה, מגדיל את תפוקת הקולגן עד לכ-124% ומקצר משמעותית את זמן המיצוי בהשוואה להידרוליזה הקונבנציונלית של פפסין. ניתוח דיכרואיזם מעגלי, מיקרוסקופ כוח אטומי ו-FTIR הוכיחו כי מבנה הסליל המשולש של הקולגן המופק לא הושפע מסוניקציה ונותר שלם. (לי ואחרים 2009) זה הופך את מיצוי פפסין בסיוע אולטרה-סאונד למעשי ביותר עבור תעשיית המזון, ומציע שיעורי התאוששות חלבון מוגברים בזמן עיבוד קצר משמעותית.

במחקר השוואתי של מיצוי קולגן מגיד בקר על-קולי לעומת לא על-קולי, טיפול האולטרסאונד (20kHz, מצב דופק 20/20 שניות) השתכנע על ידי תפוקה ויעילות גבוהות יותר. המיצוי הקונבנציונלי בוצע עם פפסין בחומצה אצטית במשך 48 שעות. המיצוי האולטרסוני בוצע באותם תנאים, אך זמני החשיפה לסוניקציה (3 עד 24 שעות) ולפפסין (24 עד 45 שעות) היו מגוונים, והתוצאה הייתה בסך הכל 48 שעות טיפול. מיצוי האולטרסוני-פפסין הראה יעילות גבוהה יותר של מיצוי קולגן, והגיע לתשואה של 6.2%, כאשר תפוקת המיצוי הקונבנציונלית הייתה 2.4%. התוצאות הטובות ביותר הושגו בזמן מיצוי קולי באמצעות 18 שעות. הקולגן המופק הראה מבנה סליל רציף שלא נפגע, מסיסות טובה ויציבות תרמית גבוהה למדי. משמעות הדבר היא כי מיצוי קולי-פפסין שיפר את יעילות מיצוי הקולגן הטבעי מבלי לפגוע באיכות הקולגן המתקבל. (רן וואנג 2014)

מיצוי פפאין קולי: קולגן מקשקשי דגים יכול להיות מופק ביעילות על ידי הידרוליזה פפאין בשילוב עם טיפול מקדים קולי. עבור מיצוי אולטרסוני-פפאין של קולגן מקשקשי דגים נמצאו פרמטרי התהליך הבאים כאופטימליים: משך טיפול מקדים אולטרסוני של 4 דקות, יחס פפאין לקשקשי דגים 4%, טמפרטורה 60 מעלות צלזיוס וזמן מיצוי כולל של 5 שעות. בתנאים אופטימליים אלה הגיע שיעור מיצוי הקולגן ל-90.7%. (ג'יאנג ואחרים 2011)

מיצוי חומצה בסיוע אולטרה-סאונד

במחקר שנערך על ידי קים ועמיתיו (2012), מיצוי קולגן מסיס חומצה מעורו של בס הים היפני (Lateolabrax japonicus) הראה תפוקה מוגברת וזמן מיצוי מופחת לאחר טיפול קולי בתדר של 20 קילוהרץ בחומצה אצטית 0.5 M. מיצוי עם אולטרסאונד לא שינה את המרכיבים העיקריים של קולגן, במיוחד את α1, α2 ושרשראות β.

מיצוי אולטראסוני של חלבון מקליפות ביצים

הידרוליזטים אנזימטיים שטופלו מראש באולטרסאונד היו בעלי תכונות תפקודיות טובות יותר. עבור מיצוי קולי של הידרוליזטים חלבון פונקציונלי מקליפת ביצי תרנגולת, מסיסות, תחלוב, הקצפה והחזקת מים תכונות משופרות.
קרום קליפת הביצה הוא משאב טבעי שופע ומורכב מכ-64 חלבונים, כולל קולגן מסוג I, V ו-X, ליזואנזים, אוסטיאופונטין וסיאלופרוטאין. זה עושה קליפות ביצים חומר גלם מעניין עבור מיצוי של חלבונים. עם מיצוי קולי, שחרור חלבון ופונקציונליות יכול להיות משופר באופן משמעותי וכתוצאה מכך תהליך מהיר, יעיל וחסכוני.

מיצוי אלקלי בסיוע אולטרה-סאונד

כדי לחלץ ולהמיס חלבונים אלה
עבור מיצוי החלבון מקרום קליפת הביצה, הטיפול האולטרסוני-אלקלי הביא לתפוקת חלבון מסיס קרוב ל -100% מכלל חלבון קרום קליפת הביצה. קוויטציה על-קולית ניתקה גושי חלבונים גדולים יותר מקרום קליפת הביצה והקלה על המסיסות של תרכובותיה. מבנה החלבון ותכונותיו לא נפגעו על ידי סוניקציה ונותרו שלמים. התכונות נוגדות החמצון של החלבונים היו זהות עבור טיפול אלקליין בסיוע קולי ומיצוי קונבנציונלי.

מיצוי ג'לטין קולי

עורות פולוק קפואים ומיובשים באוויר טופלו בתמיסות מלח, אלקליין וחומצה קרות כדי להפריד רקמת קולגן ולמצות ג'לטין על ידי דנטורציה של קולגן בטמפרטורה של 45 מעלות צלזיוס למשך ארבע שעות עם טיפול אולטרסאונד עוצמתי כעזר לעיבוד. הוערכו תפוקת ג'לטין, pH, בהירות, חוזק ג'ל ותכונות ויסקו-אלסטיות, כמו גם חלוקת משקל מולקולרית שנקבעה בשיטת PAGE-SDS. ג'לטין שהופק באמבט מים בטמפרטורה של 45 מעלות צלזיוס במשך ארבע שעות שימש כבקרה. טיפול האולטרסאונד העוצמתי הגדיל את תפוקת השאיבה ב-11.1% בהשוואה לקבוצת הביקורת, בעוד שחוזק הג'ל ירד ב-7%. טמפרטורת הג'לציה הייתה נמוכה יותר גם בג'לטין שהופק מאולטרסאונד (4.2 מעלות צלזיוס). התנהגות זו קשורה להבדלים בחלוקת המשקל המולקולרית של סלילי פוליפפטיד בג'לטין. ניתן להשתמש במיצוי אולטרסאונד כוח כדי להגביר את מיצוי הג'לטין מעורות דגים קפואים ומיובשים באוויר. (אולסון ואחרים, 2005)

מערכות אולטראסוניות תעשייתיות

Hielscher Ultrasonics מספקת מערכות קוליות רב עוצמה ממעבדה לספסל העליון בקנה מידה תעשייתי. כדי להבטיח תפוקת מיצוי אופטימלית, ניתן לבצע סוניקציה אמינה בתנאים תובעניים ברציפות. כל המעבדים האולטרסוניים התעשייתיים יכולים לספק אמפליטודות גבוהות מאוד. אמפליטודות של עד 200μm ניתנות להפעלה רציפה בקלות בפעולה 24/7. עבור אמפליטודות גבוהות עוד יותר, sonotrodes קולי מותאם אישית זמינים. החוסן של הציוד הקולי של Hielscher מאפשר פעולה 24/7 בחובה כבדה ובסביבות תובעניות.
אנא צרו איתנו קשר עוד היום עם דרישות התהליך שלכם! נשמח להמליץ לכם על מערכת אולטראסונית מתאימה לתהליך שלכם!