Hielscher Echografietechniek

Collageen ultrasone extractie

  • Collageen is rijk aan eiwitten en wordt veel gebruikt in allerlei industriële toepassingen, b.v. voeding, farmaceutische, toevoegsels etc.
  • Sonicatie kan gemakkelijk gecombineerd worden met enzymatische of zure extractie van collageen.
  • De implementatie van ultrasoon in het collageen extractieproces resulteert in hogere opbrengsten en snellere extractie.

Ultrasone Effecten op Collageen Extraction

Hoge-intensiteit echografie wordt veel gebruikt om de massa-overdracht in natte processen te verbeteren, bijv. extractie, sonochemie, enz. De extractie (ook wel collageenisolatie genoemd) van collageen kan aanzienlijk worden verbeterd door ultrasone behandeling. Soneringshulpmiddelen tijdens de splitsing van het collageensubstraat, opent de collageenvezels, waardoor enzymatische hydrolyse of zure behandeling wordt vergemakkelijkt.

Ultrasoon Assisted Enzymatische Extractie

Sonicatie bekend om zijn vermogen om enzymactiviteit te verhogen. Dit effect is gebaseerd op de ultrasone dispersie en deagglomeratie van het pepsine aggregaten. Homogeen gedispergeerde enzymen hebben een verhoogd oppervlak voor massaoverdracht, die samenhangt met hogere enzymactiviteit. Bovendien is de krachtige ultrageluidsgolven opent de collageenfibrillen zodat het collageen vrijkomt.

Ultrasone Pepsin Extraction: Pepsin combineerde de ultrasone trillingen verhoogt de opbrengst van collageen tot ongeveer. 124% en verkort de extractietijd aanzienlijk in vergelijking met de conventionele hydrolyse van pepsine. Circulaire dichroïsme-analyse, atoomkrachtmicroscopie en FTIR bewezen dat de drievoudige helixstructuur van het geëxtraheerde collageen niet beïnvloed werd door sonicatie en intact bleef. (Li et al. 2009) Dit maakt de ultrasoon geassisteerde pepsine-extractie zeer praktisch voor de voedingsmiddelenindustrie met verhoogde eiwitterugwinningssnelheden in een aanzienlijk kortere verwerkingstijd.

In een vergelijkende studie van ultrasone versus niet-ultrasone extractie van collageen uit runderpees, de ultrageluidbehandeling (20 kHz, pulsmodus 20/20 sec.) Overtuigd door hogere opbrengst en efficiëntie. De conventionele extractie werd uitgevoerd met pepsine in azijnzuur gedurende 48 uur. De ultrasone extractie werd uitgevoerd onder dezelfde omstandigheden, maar de blootstellingstijden aan sonicatie (3 tot 24 uur) en pepsine (24 tot 45 uur) werden gevarieerd, resulterend in een totaal van 48 uur behandeling. De ultrasone pepsine-extractie toonde een superieure efficiëntie van collageenextractie en bereikte een opbrengst van 6,2%, wanneer de conventionele extractieopbrengst 2,4% was. De beste resultaten werden bereikt bij een ultrasone extractietijd van 18 uur. Het geëxtraheerde collageen vertoonde een onbeschadigde continue helixstructuur, goede oplosbaarheid en tamelijk hoge thermische stabiliteit. dit betekent dat een ultrasone-pepsine-extractie de efficiëntie van de extractie van natuurlijk collageen heeft verbeterd zonder de kwaliteit van het resulterende collageen te schaden. (Ran en Wang 2014)

Ultrasone opstelling met geroerde tank

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Ultrasone Papaïne Extraction: Collageen uit visschubben efficiënt worden onttrokken door papaïne hydrolyse gecombineerd met ultrasone voorbehandeling. Voor de ultrasone-papaïne extractie van collageen uit visschubben daarna de volgende werkwijzeparameters gevonden als optimale ultrasoonbehandeling voorbehandeling duur van 4 min, verhouding van papaïne te visschubben 4%, temperatuur 60 ° C en de totale extractietijd van 5 uur. Onder deze optimale omstandigheden de extractiesnelheid van collageen bereikte 90,7%. (Jiang et al. 2011)

Ultrasoon Assisted zuurextractie

In een studie van Kim et al. (2012), de extractie van zuur-oplosbare collageen uit de huid van Japanse zeebaars (lateolabrax japonicus) vertoonden verhoogde opbrengst en gereduceerde extractie na ultrasone behandeling bij een frequentie van 20 kHz in 0,5 M azijnzuur. Extractie met ultrageluid niet de hoofdcomponenten van het collageen, meer bepaald de α1, α2 en β-ketens veranderen.

Hielscher levert krachtige ultrasone apparaten van laboratorium tot industriële schaal (klik om te vergroten!)

Ultrasone processen: van Laboratorium naar industrieel Schaal

Ultrasone Winning van eiwit uit Egg Shells

Ultrasoon voorbehandeld enzymatische hydrolysaten had betere functionele eigenschappen. Voor het ultrasone extractie functionele eiwithydrolysaten uit kippenei shell, oplosbaarheid, emulgeren, schuimen en watervasthoudende eigenschappen worden verbeterd.
Schaalvlies een overvloedige natuurlijke hulpbronnen en bestaat uit ongeveer 64 eiwitten waaronder type I, V en X collageen, lysozym, osteopontine en sialoproteïne. Dit maakt eierschalen een interessante grondstof voor de extractie van eiwitten. Met ultrasone extractie, kan het proteïne afgifte en de functionaliteit aanzienlijk worden verbeterd resulterend in een snelle, efficiënte en economische werkwijze.

Ultrasoon Assisted Alkali Extraction

uitpakken en oplosbaar deze eiwitten
Voor de eiwitextractie uit schaalvlies de ultrasone-alkalische behandeling resulteerde in een gesolubiliseerde eiwit rendement van bijna 100% van het totale membraaneiwit eierschaal. Ultrasone cavitatie vrijstaande grotere eiwitten klonten van de eischaal membraan en vergemakkelijkt het oplossen van de verbindingen. De eiwitstructuur en eigenschappen werden niet beschadigd door sonicatie en bleef intact. De antioxiderende eigenschappen van de eiwitten waren hetzelfde voor de ultrasone-geassisteerde alkalibehandeling en conventionele extractie.

Gelatine ultrasone extractie

Bevroren en aan de lucht gedroogde koolvis werden behandeld met koude zoutoplossing, alkalische en zure oplossingen om collageenweefsel te scheiden en gelatine te onttrekken door denaturatie van collageen bij 45 ° C gedurende vier uur met een krachtige ultrasone klankbehandeling als een verwerkingshulpmiddel. Gelatineopbrengst, pH, helderheid, gelsterkte en visco-elastische eigenschappen evenals molecuulgewichtsverdeling bepaald met behulp van de PAGE-SDS-methode werden beoordeeld. Gelatine geëxtraheerd in een waterbad bij 45 ° C gedurende vier uur werd gebruikt als een controle. De krachtige ultrasone behandeling verhoogde de extractierendement met 11,1% in vergelijking met de controle, terwijl de gelsterkte met 7% afnam. Geleringstemperatuur was ook lager in met ultrageluid geëxtraheerde gelatine (4,2 ° C). Dit gedrag is gerelateerd aan verschillen in molecuulgewichtsverdeling van polypeptidespoelen in gelatines. Krachtige ultrasonextractie kan worden gebruikt om gelatine-extractie uit bevroren en aan de lucht gedroogde huiden van vissen te vergroten. (Olson et al. 2005)

industriële ultrasone systemen

Hielscher Ultrasonics levert krachtige ultrasone systemen van lab naar bench-top en industriële schaal. Voor optimale extractie output, kan betrouwbare sonicatie onder veeleisende omstandigheden continu worden uitgevoerd. Alle industriële ultrasone processors kunnen zeer hoge amplitudes leveren. Amplitudes van maximaal 200 urn kan gemakkelijk continu worden uitgevoerd in 24/7 operatie. Voor nog hogere amplituden, aangepaste ultrasone sonotrodes beschikbaar. De robuustheid van ultrasone apparatuur Hielscher's zorgt voor 24/7 gebruik in zware en in veeleisende omgevingen.
Neem dan contact met ons vandaag met uw eisen van het proces! We zullen blij zijn om raden u aan een geschikte ultrasone systeem voor uw proces!

Vraag voor meer informatie

Gebruik het onderstaande formulier als u aanvullende informatie wilt over ultrasone homogenisatie. We zullen u graag een ultrasoon systeem aanbieden dat aan uw eisen voldoet.









Let op onze Privacybeleid.


Ultrasone dispergeerinrichting zijn verkrijgbaar bij de kleine handheld apparaat om bench-top en full-industriële ultrasone systemen voor grote volume verwerking (klik om te vergroten!)

Hielscher ultrasone's hoogvermogen homogenisatoren zijn beschikbaar voor alle processchaal – van lab naar de productie.

Literatuur / Referenties

  • Álvarez, Carlos; Lelu, Pauline; Lynch, Sarah A .; Tiwari, Brijesh K. (2018): Geoptimaliseerde eiwitterugwinning van makreel hele vis met achtereenvolgende zure / basische solubilisatie isoëlektrische precipitatie (ISP) extractie bijgestaan ​​door ultrageluid. LWT – Food Science and Technology Vol. 88 februari 2018. 210-216.
  • Jain, Surangna; Kumar Anal, Anil (2016): Optimalisatie gewonnen functionele eiwithydrolysaten uit kippenei schaalmembraan (ESM) door ultrasoon bijgestaan ​​extractie (VAE) en enzymatische hydrolyse. LWT – Food Science and Technology Vol. 69, juni 2016. 295-302.
  • Kim, H.K .; Kim, Y.H .; Kim, Y.J .; Park, H.J .; Lee, N. H. (2012): Effecten van ultrasone behandeling op collageen extractie uit huiden van de zeebaars lateolabrax japonicus. Fisheries Science Volume 78, Issue 78; 2013. 485-490.
  • Li, Defu; Mu, Changdao; Cai, Sumei; Lin, Wei (2016): ultrasone bestraling bij de enzymatische extractie van collageen. 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): Evaluatie van ultrasone energie als verwerkingshulpmiddel voor visgelatine extractie. Meeting Abstract nr 71C-26. IFT Annual Meeting. Juli 2005. New Orleans, LA.
  • Rende X.G .; Wang, L.Y. (2014): Het gebruik van ultrasone en pepsine behandeling tandem collageen extractie uit vleesindustrie bijproducten. Journal of the Science of Food and Agriculture 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) Collagen extractieproces. International Food Research Journal 23 (3), 2016. 913-922.
  • Siritientong, Tippawan; Bonani, Walter; Motta, Antonella; Migliaresi, Claudio; Aramwit, Pornanong (2016): De effecten van Bombyx mori zijde spanning en extractietijd op de moleculaire en biologische eigenschappen van sericine. Bioscience, Biotechnology en Biochemistry Vol. 80, Iss. 2, 2016. 241-249.
  • Zeng J.N .; Jiang, B.Q .; Xiao, Z.Q., Li, S.H. (2011): extractie van collageen van Fish Scales met Papaïne onder Ultrasonic voorbehandeling. Advanced Materials Research, Volume 366, 2011 421-424.


Feiten die de moeite waard zijn om te weten

collageen

Collageen is het belangrijkste structurele eiwit in de extracellulaire ruimte in de verschillende bindweefsels van dierlijke lichamen. Aangezien het hoofdbestanddeel van bindweefsel is het meest voorkomende eiwit in zoogdieren, [1] die samen 25% tot 35% van het gehele lichaam eiwitgehalte. Collageen bestaat uit aminozuren aan elkaar gewikkeld drievoudige helices vormen onder vorming van langwerpige vezels. De grootste hoeveelheden collageen aanwezig in vezelige weefsels zoals pezen, ligamenten en huid. Er zijn drie types van collageen te onderscheiden:
Type I collageen: levert 90% van de eiwitten in de huid, haar, nagels, organen, bot, ligamenten
Type II collageen: levert 50-60% eiwit in kraakbeen, 85-90% van collageen in gewrichtskraakbeen
Type III collageen: levert eiwitten vezelachtige eiwit in bot, kraakbeen, dentine, pezen en andere bindweefsels

Collageen in het Lichaam

Elk van de drie typen collageen bestaat uit verschillende eiwitten die verschillende doelen in het lichaam vervullen. Het collageen type I en III beide zijn de belangrijkste onderdelen van de huid, spieren, botten, haar en nagels. Ze zijn nodig voor hun gezondheid, groei en wederopbouw. Het collageen type II wordt meestal gevonden in het kraakbeen en gewrichten.
Collageen type I en III bevatten zowel 19 aminozuren welke als essentiële aminozuren worden beschouwd. Zij worden geproduceerd door fibroblasten (cellen in bindweefsels) en osteoblasten (cellen die bot maken) .De belangrijkste proteïnen collageen type I en III omvatten glycine, proline, alanine en hydroxyproline. Type III is een vezelig scleroproteïne.
Glycine is het aminozuur met de hoogste hoeveelheid collageen. Proline is een niet-essentieel aminozuur, dat kan worden gesynthetiseerd uit glycine en draagt ​​bij aan gewrichten en pezen. Hydroxyproline is een aminozuur dat bijdraagt ​​aan de stabiliteit van collageen. Alanine is een aminozuur belangrijk voor de biosynthese van eiwitten.
Zoals type I en III, type II collageen fibrillen toch gevormd. Dit netwerk fibrillair collageen is belangrijk omdat het kraakbeen wil zeggen het mogelijk maakt om het invangen van proteoglycanen. Bovendien verschaft treksterkte aan het weefsel.

Bronnen en de besteding

Collageen is een vezelachtig eiwit dat overvloedig aanwezig is in het bindweefsel van zoogdieren, b.v. runderen, varkens. De meeste collageen wordt gewonnen
van varkens huiden en botten en van runderen bronnen. Een alternatieve bron van collageen extractie vis en gevogelte. Collageen wordt op grote schaal gebruikt in voedingsmiddelen, voedingssupplementen, farmaceutische producten / medisch onderzoek, en cosmetica onder andere producten. Het collageen extractie is een groeiend bedrijf, omdat dit eiwit synthetische agenten in diverse industriële processen kan vervangen.