Teknologi ultrasound Hielscher

Ultrasonic Kolagen Ekstraksi

  • Kolagen kaya protein dan secara luas digunakan dalam aplikasi industri manifold, misalnya makanan, farmasi, aditif dll
  • Sonication dapat dengan mudah dikombinasikan dengan ekstraksi enzimatik atau asam kolagen.
  • Pelaksanaan ultrasonik ke dalam proses ekstraksi kolagen menghasilkan hasil yang lebih tinggi dan ekstraksi lebih cepat.

Efek ultrasonik pada Kolagen Ekstraksi

Ultrasound intensitas tinggi banyak digunakan untuk meningkatkan perpindahan massa dalam proses basah, misalnya ekstraksi, sonochemistry dll. Ekstraksi (juga dikenal sebagai isolasi kolagen) kolagen dapat ditingkatkan secara signifikan dengan perlakuan ultrasonik. Alat bantu sonikasi selama pembelahan substrat kolagen, membuka fibril kolagen, dengan demikian hidrolisis enzimatik atau pengobatan asam difasilitasi.

Ultrasonically Assisted enzimatik Ekstraksi

Sonication dikenal karena kemampuannya untuk meningkatkan aktivitas enzim. Efek ini didasarkan pada dispersi ultrasonik dan deagglomeration dari agregat pepsin. enzim homogen tersebar menawarkan permukaan meningkat untuk perpindahan massa, yang berkorelasi dengan aktivitas enzim yang lebih tinggi. Selain itu, gelombang ultrasound kuat membuka fibril kolagen sehingga kolagen dilepaskan.

Ultrasonic Pepsin Ekstraksi: Pepsin menggabungkan ultrasonication meningkatkan hasil kolagen sampai kira-kira. 124% dan secara signifikan memperpendek waktu ekstraksi dibandingkan dengan hidrolisis pepsin konvensional. Analisis dikotomi melingkar, mikroskop kekuatan atom dan FTIR membuktikan bahwa struktur triple helix dari kolagen yang diekstrak tidak terpengaruh oleh sonikasi dan tetap utuh. (Li et al. 2009) Hal ini membuat ekstraksi pepsin yang dibantu secara ultrasonik sangat praktis untuk industri makanan yang menawarkan tingkat pemulihan protein yang meningkat dalam waktu pemrosesan yang jauh lebih singkat.

Dalam studi komparatif ekstraksi ultrasonik vs non-ultrasonik kolagen dari tendon sapi, perlakuan ultrasound (20 kHz, mode pulsa 20/20 detik) diyakinkan oleh hasil dan efisiensi yang lebih tinggi. Ekstraksi konvensional dilakukan dengan pepsin dalam asam asetat selama 48 jam. Ekstraksi ultrasonik dilakukan ekstraksi dengan kondisi yang sama, namun waktu pemaparan untuk sonikasi (3 sampai 24 jam) dan pepsin (24 sampai 45 jam) bervariasi, menghasilkan 48 jam perawatan. Ekstraksi ultrasonik-pepsin menunjukkan efisiensi ekstraksi kolagen yang unggul, mencapai hasil 6,2%, bila hasil ekstraksi konvensional 2,4%. Hasil terbaik dicapai pada waktu ekstraksi ultrasonik dengan menggunakan 18 jam. Kolagen yang diekstraksi menunjukkan struktur heliks kontinu yang tidak rusak, kelarutan yang baik dan stabilitas termal yang cukup tinggi. Ini berarti bahwa ekstraksi ultrasonik-pepsin meningkatkan efisiensi ekstraksi kolagen alami tanpa merusak kualitas kolagen yang dihasilkan. (Ran dan Wang 2014)

Setup ultrasonik dengan tangki diaduk

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Ultrasonic Papain Ekstraksi: Kolagen dari sisik ikan dapat efisien diekstraksi dengan hidrolisis papain dikombinasikan dengan pra-pengobatan ultrasonik. Untuk ekstraksi ultrasonik-papain kolagen dari sisik ikan adalah parameter proses berikut ditemukan sebagai optimal: durasi pretreatment ultrasonik 4min, rasio papain untuk sisik ikan 4%, suhu 60 ° C dan waktu ekstraksi total 5h. Di bawah kondisi optimum tingkat ekstraksi kolagen mencapai 90,7%. (Jiang et al. 2011)

Ultrasonically Assisted Asam Ekstraksi

Dalam sebuah studi oleh Kim et al. (2012), ekstraksi kolagen asam-larut dari kulit ikan bass Jepang (Lateolabrax japonicus) menunjukkan peningkatan hasil dan waktu ekstraksi berkurang setelah pengobatan ultrasonik pada frekuensi 20 kHz di 0,5 M asam asetat. Ekstraksi dengan USG tidak mengubah komponen utama dari kolagen, lebih khusus α1, α2 dan rantai β.

Hielscher menyediakan perangkat ultrasonik yang handle multi dari laboratorium hingga ke skala industri (Klik untuk memperbesar!)

Ultrasonik proses: dari laboratorium hingga Industri Skala

Ultrasonic Ekstraksi Protein dari Kerang Telur

Ultrasonically pra-diperlakukan hidrolisat enzimatik memiliki sifat fungsional yang lebih baik. Untuk ekstraksi ultrasonik hidrolisat protein fungsional dari kulit telur ayam, kelarutan, pengemulsi, berbusa dan air memegang sifat ditingkatkan.
membran kulit telur merupakan sumber daya alam yang melimpah dan terdiri dari sekitar 64 protein termasuk Tipe I, V dan X kolagen, lisozim, osteopontin, dan sialoprotein. Hal ini membuat kulit telur merupakan bahan baku yang menarik untuk ekstraksi protein. Dengan ekstraksi ultrasonik, rilis dan fungsi protein dapat ditingkatkan secara signifikan menghasilkan proses yang cepat, efisien dan ekonomis.

Ultrasonically Assisted Alkali Ekstraksi

untuk mengekstrak dan melarutkan protein ini
Untuk ekstraksi protein dari membran kulit telur, pengobatan ultrasonik-alkali menghasilkan yield protein terlarut mendekati 100% dari total protein membran kulit telur. Ultrasonic kavitasi terpisah protein lebih besar rumpun dari membran kulit telur dan memfasilitasi solubilisasi dari senyawanya. Struktur protein dan sifat tidak rusak oleh sonikasi dan tetap utuh. Sifat antioksidan dari protein yang sama untuk pengobatan alkali ultrasonik yang dibantu dan ekstraksi konvensional.

Ultrasonic Gelatin Ekstraksi

Kulit pollock beku dan udara dikeringkan dengan larutan garam, basa dan asam dingin untuk memisahkan jaringan kolagen dan mengekstrak gelatin dengan denaturasi kolagen pada suhu 45 ° C selama empat jam dengan perawatan ultrasound daya sebagai alat bantu pemrosesan. Hasil gelatin, pH, kejelasan, kekuatan gel dan sifat viskoelastik serta distribusi berat molekul yang ditentukan dengan metode PAGE-SDS dievaluasi. Gelatin yang diekstraksi dalam bak air pada suhu 45 ° C selama empat jam digunakan sebagai kontrol. Perawatan ultrasound daya meningkatkan hasil ekstraksi sebesar 11,1% dibandingkan dengan kontrol sedangkan kekuatan gel menurun 7%. Suhu gelasi juga lebih rendah pada gelatin yang diekstraksi ultrasound (4,2 ° C). Perilaku ini terkait dengan perbedaan distribusi berat molekul kumparan polipeptida dalam gelatin. Ekstraksi USG daya dapat digunakan untuk meningkatkan ekstraksi gelatin dari kulit ikan beku dan kulit ikan kering. (Olson et al 2005)

ultrasonik untuk sistem industri

Hielscher Ultrasonics memasok sistem ultrasonik yang kuat dari laboratorium ke bangku-top dan skala industri. Untuk memastikan hasil ekstraksi optimal, sonikasi diandalkan di bawah kondisi menuntut dapat dilakukan secara terus menerus. Semua prosesor ultrasonik industri dapat menghasilkan amplitudo yang sangat tinggi. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah terus berjalan dalam 24/7 operasi. Untuk amplitudo lebih tinggi, sonotrodes ultrasonik disesuaikan tersedia. Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan untuk 24/7 operasi pada tugas berat dan dalam lingkungan menuntut.
Silahkan hubungi kami hari ini dengan persyaratan proses Anda! Kami akan senang untuk merekomendasikan Anda sistem ultrasonik cocok untuk proses Anda!

Meminta informasi lebih lanjut

Silakan gunakan formulir di bawah ini, jika Anda ingin meminta informasi tambahan tentang ultrasonik homogenisasi. Kami akan sangat senang untuk menawarkan Anda sebuah sistem ultrasonik yang memenuhi persyaratan.









Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.


Ultrasonic disperser tersedia dari perangkat genggam kecil ke sistem ultrasonik bench-top dan full-industrial untuk pemrosesan volume besar (Klik untuk memperbesar!)

Hielscher ultrasonik homogenizers dengan daya yang tinggi tersedia untuk skala proses apapun – mulai dari laboratorium sampai produksi.

Literatur / Referensi

  • Álvarez, Carlos; Lelu, Pauline; Lynch, Sarah A .; Tiwari, Brijesh K. (2018): Dioptimalkan pemulihan protein dari tenggiri ikan utuh dengan menggunakan berurutan ekstraksi asam / basa isoelektrik solubilisasi presipitasi (ISP) dibantu oleh USG. LWT – Ilmu dan Teknologi Pangan Vol. 88 Februari 2018. 210-216.
  • Jain, Surangna; Kumar Anal, Anil (2016): Optimalisasi ekstraksi hidrolisat protein fungsional dari kulit telur ayam membran (ESM) dengan ekstraksi ultrasonik dibantu (UEA) dan hidrolisis enzimatik. LWT – Ilmu dan Teknologi Pangan Vol. 69, Juni 2016. 295-302.
  • Kim, H.K .; Kim, Y.H .; Kim, Y.J .; Park, H.J .; Lee, N.H. (2012): Pengaruh pengobatan ultrasonik pada ekstraksi kolagen dari kulit ikan bass Lateolabrax japonicus. Ilmu Perikanan Volume 78, Issue 78; 2013. 485-490.
  • Li, Defu; Mu, Changdao; Cai, Sumei; Lin, Wei (2016): iradiasi ultrasonik dalam ekstraksi enzimatik kolagen. Ultrasonics Sonochemistry Volume 16, Issue 5; 2009. 605-609.
  • Olson, D.A., Avena Bustillos, R.D., Olsen, C.W., Chiou, B., Yee, E., Bower, C.K., Bechtel, P.J., Pan, Z., Mc Hugh, T.H. (2005): Evaluasi kekuasaan USG sebagai alat bantu pengolahan untuk ekstraksi gelatin ikan. Pertemuan Abstrak No. 71C-26. Pertemuan Tahunan IFT. Juli 2005. New Orleans, LA.
  • Ran, X.G .; Wang, L.Y. (2014): Penggunaan pengobatan ultrasonik dan pepsin di tandem untuk ekstraksi kolagen dari industri daging oleh-produk. Jurnal Ilmu Pangan dan Pertanian 94 (3), 2014. 585-590.
  • Schmidt, M.M .; Dornelles, R.C.P .; Mello, R.O .; Kubota, E.H .; Mazutti, M.A .; Kempka, A.P .; Demiate, I.M. (2016): proses ekstraksi Collagen. International Food Research Journal 23 (3), 2016. 913-922.
  • Siritientong, Tippawan; Bonani, Walter; Motta, Antonella; Migliaresi, Claudio; Aramwit, Pornanong (2016): Efek dari Bombyx mori sutra saring dan waktu ekstraksi pada karakteristik molekuler dan biologi sericin. Bioscience, Bioteknologi, dan Biokimia Vol. 80, Iss. 2, 2016. 241-249.
  • Zeng, J.N .; Jiang, B.Q .; Xiao, Z.Q., Li, S.H. (2011): Ekstraksi Kolagen dari ikan Timbangan dengan Papain bawah Ultrasonic Pretreatment. Bahan Advanced Research, Volume 366, 2011. 421-424.


Fakta-fakta yang Patut Diketahui

kolagen

Kolagen adalah protein struktural utama dalam ruang ekstraselular dalam berbagai jaringan ikat dalam tubuh hewan. Sebagai komponen utama dari jaringan ikat, itu adalah protein yang paling banyak pada mamalia, [1] membuat naik dari 25% menjadi 35% dari kandungan protein seluruh tubuh. Kolagen terdiri dari asam amino luka bersama untuk membentuk triple-heliks untuk membentuk fibril memanjang. Jumlah tertinggi kolagen yang hadir pada jaringan berserat seperti tendon, ligamen dan kulit. Ada tiga jenis kolagen harus dibedakan:
Kolagen tipe I: menyediakan 90% dari protein dalam kulit, rambut, kuku, organ, tulang, ligamen
Kolagen tipe II: menyediakan 50-60% dari protein dalam tulang rawan, 85-90% dari kolagen dalam tulang rawan artikular
Kolagen tipe III: menyediakan protein untuk protein berserat dalam tulang, tulang rawan, dentin, tendon, dan jaringan ikat lainnya

Kolagen dalam Tubuh

Masing-masing dari tiga jenis kolagen terdiri dari protein yang berbeda yang memenuhi tujuan yang berbeda dalam tubuh. Jenis kolagen I dan III kedua adalah komponen utama dari kulit, otot, tulang, rambut dan kuku. Mereka diminta untuk kesehatan mereka, pertumbuhan dan pembangunan kembali. Kolagen tipe II sebagian besar ditemukan di tulang rawan dan sendi.
Kolagen tipe I dan III keduanya mengandung 19 asam amino yang dianggap sebagai asam amino esensial. Mereka diproduksi oleh fibroblas (sel dalam jaringan ikat) dan osteoblas (sel yang membuat tulang) .suatu protein yang paling penting dalam kolagen tipe I dan III termasuk glisin, prolin, alanin, dan hidroksiprolin. Tipe III adalah Skleroprotein berserat.
Glycine adalah asam amino dengan jumlah yang tertinggi di kolagen. Prolin adalah asam amino non-esensial, yang dapat disintesis dari glisin dan memberikan kontribusi untuk sendi dan tendon. Hydroxyproline adalah asam amino yang memberikan kontribusi untuk stabilitas kolagen. Alanine adalah asam amino yang penting untuk biosintesis protein.
Seperti tipe I dan III, kolagen tipe II tidak terbentuk fibril. jaringan urat saraf ini dari kolagen adalah penting dalam tulang rawan sejak adalah memungkinkan untuk jebakan proteoglikan. Selain itu, memberikan kekuatan tarik ke jaringan.

Sumber dan Penggunaan

Kolagen adalah protein berserat yang berlimpah hadir dalam jaringan ikat mamalia, misalnya sapi, babi. Kebanyakan kolagen diekstrak
dari kulit dan tulang babi dan dari sumber sapi. Sebuah sumber alternatif untuk ekstraksi kolagen ikan dan unggas. Kolagen secara luas digunakan dalam makanan, diet suplemen, obat-obatan / medis, dan kosmetik antara produk lainnya. Ekstraksi kolagen adalah bisnis yang berkembang sejak protein ini dapat menggantikan agen sintetis dalam berbagai proses industri.