Ультразвуковая технология Хильшера

Ультразвуковая экстракция коллагена

  • Коллаген богат белками и широко используется в разнообразных промышленных применениях, например, продукты питания, фармацевтической, добавки и т.д.
  • Ультразвук может быть легко объединен с ферментативной или кислотной экстракцией коллагена.
  • Реализация ультразвука в процессе экстракции коллагена приводит к более высоким выходам и более быстрой экстракции.

Ультразвуковые Воздействие на коллагеновой экстракции

Высокоинтенсивный ультразвук широко используется для улучшения массового переноса во влажных процессах, например, в экстракция, сонохимия и т.д. Извлечение (также известное как коллагеновая изоляция) коллагена может быть значительно улучшено ультразвуковым лечением. Соникация помогает во время расщепления коллагенового субстрата, открывает коллагеновые фибриллы, таким образом облегчаются ферментативные гидролизили или кислотная обработка.

Ультразвуком Ферментативная Добыча

Ультразвук известен своей способность увеличивать активность фермента. Этот эффект основан на ультразвуковой дисперсии и дезагломерации агрегатов пепсина. Гомогенно диспергированные ферменты предлагают увеличенную поверхность для переноса массы, которая коррелирует с более высокой активностью фермента. Кроме того, мощные ультразвуковые волны открывают коллагеновые фибриллы таким образом, что высвобождается коллаген.

Ультразвуковая Пепсин Экстракция: Пепсин комбинировал ультразвуковое исследование, увеличивая выход коллагена до ок. 124% и значительно сокращает время экстракции по сравнению с обычным гидролизом пепсина. Анализ кругового дихроизма, атомно-силовая микроскопия и FTIR доказали, что тройная спиральная структура экстрагированного коллагена не подвергалась воздействию ультразвука и оставалась нетронутой. (Li et al., 2009). Это делает ультразвуковую экстракцию пепсина очень практичной для пищевой промышленности, предлагая повышенную скорость извлечения белка в значительно более короткое время обработки.

В сравнительном исследовании ультразвуковой и не ультразвуковой экстракции коллагена из сухожилия крупного рогатого скота ультразвуковая обработка (20 кГц, импульсный режим 20/20 сек.) Была подтверждена более высоким выходом и эффективностью. Обычную экстракцию проводили пепсином в уксусной кислоте в течение 48 часов. Ультразвуковая экстракция проводилась экстракцией при тех же условиях, но время воздействия ультразвука (от 3 до 24 ч) и пепсина (от 24 до 45 часов) варьировалось, в результате чего в общей сложности 48 часов лечения. Ультразвуковая пепсиновая экстракция показала превосходную эффективность экстракции коллагена, достигающую 6,2%, когда обычный выход экстракции составлял 2,4%. Наилучшие результаты достигались при ультразвуковом времени экстракции с использованием 18 часов. Выделенный коллаген показал неповрежденную непрерывную структуру спирали, хорошую растворимость и довольно высокую термическую стабильность. это означает, что экстракция ультразвуком-пепсином улучшает эффективность экстракции натурального коллагена без ущерба качеству полученного коллагена. (Ran and Wang 2014)

Ультразвуковая установка с мешалкой

Запрос информации




Обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Ультразвуковая Папаин Экстракция: Коллаген из рыбьей чешуи может быть эффективно извлечен с помощью папаина гидролиза в сочетании с ультразвуковой предварительной обработкой. Для ультразвуковой-папаина экстракции коллагена из рыбьей чешуи были следующие параметрами процесса найден как оптимальные: ультразвуковая длительность предварительной обработки из 4min, соотношение папаина к рыбьей чешуе 4%, температура 60 ° C и общее время экстракции 5h. В этих оптимальных условиях скорость экстракции коллагена достигла 90,7%. (Jiang и др. 2011)

Кислота ультразвука экстракция

В исследовании, проведенном Ким и др. (2012), извлечение растворимого в кислоте коллаген из кожи японской морской окунь (Lateolabrax аротсиз) показали повышенную урожайность и сокращение времени экстракции после ультразвуковой обработки при частоте 20 кГц в 0,5 М уксусной кислоты. Экстракция с помощью ультразвука не изменяет основных компонентов коллагена, более конкретно, а1, а2 и бета цепей.

Hielscher поставляет мощные ультразвуковые приборы от лабораторных до промышленных масштабов (Нажмите, чтобы увеличить!)

Ультразвуковые процессы: из лаборатория в промышленные Масштаб

Ультразвуковая экстракция белка из яичной скорлупы

Ультразвуком, предварительно обработанные ферментативные гидролизаты имели лучшие функциональные свойства. Для ультразвуковой экстракции функциональных белковых гидролизатов из куриных яичной скорлупы, растворимость, эмульгаторы, пенообразования и удерживания воды свойства улучшаются.
Скорлупа мембрана является обильным природным ресурсом и состоит из примерно 64 белков, в том числе типа I, V и коллагена Х, лизоцима, остеопонтина и сиалопротеина. Это делает Eggshells интересное сырье для экстракции белков. С помощью ультразвуковой экстракции, выпуск и функциональность белка может быть значительно улучшена в результате быстрого, эффективного и экономичного процесса.

Ультразвуком щелочь Extraction

для извлечения и солюбилизаций этих белков
Для экстракции белка из яичной скорлупы мембраны, ультразвуковая-щелочная обработка приводит к солюбилизированному выходу протеина, близком к 100% от общего мембранного белка яичной скорлупы. Ультразвуковая кавитация отдельной крупных белков комков из яичной скорлупы мембраны и способствует солюбилизациям его соединений. Структура белка и свойства не были повреждены в результате обработки ультразвуком и остались нетронутыми. Антиоксидантные свойства белков были одинаковыми для ультразвуковой содействии щелочной обработки и обычной экстракции.

Ультразвуковой Желатин Extraction

Замороженные и высушенные на воздухе суставы минтая обрабатывали холодным солевым, щелочным и кислотным растворами для отделения ткани коллагена и экстракта желатина денатурацией коллагена при 45 ° С в течение четырех часов с помощью ультразвуковой обработки в качестве вспомогательного средства для обработки. Были оценены выход желатина, pH, ясность, прочность геля и вязкоупругие свойства, а также молекулярно-массовое распределение, определяемое методом PAGE-SDS. В качестве контроля использовали желатин, экстрагированный на водяной бане при 45 ° С в течение четырех часов. Ультразвуковая обработка мощности увеличила выход экстракции на 11,1% по сравнению с контролем, в то время как прочность геля снизилась на 7%. Температура гелеобразования также была ниже в экстракте ультразвука (4.2 ° C). Такое поведение связано с различиями в молекулярно-массовом распределении полипептидных катушек в желатинах. Ультразвуковая экстракция мощности может быть использована для увеличения экстракции желатина из замороженных и высушенных на воздухе рыбных шкурок. (Olson et al., 2005)

промышленные ультразвуковые системы

Hielscher Ультразвук поставляет мощные ультразвуковые системы из лаборатории в стендовом и промышленный масштаб. Для обеспечения оптимального выхода экстракции, надежная обработка ультразвука в сложных условиях может выполняться непрерывно. Все промышленные ультразвуковые процессоры могут обеспечить очень высокие амплитуды. Амплитуды до 200 мкм может быть легко работать непрерывно в режиме 24/7. Для еще более высоких амплитуд, индивидуальные ультразвуковые сонотроды доступны. Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет для работы в режиме 24/7 в тяжелых условиях и в сложных условиях.
Пожалуйста, свяжитесь с нами сегодня с вашими требованиями процесса! Мы будем рады порекомендовать Вам подходящую ультразвуковую систему для вашего процесса!

Запросить дополнительную информацию

Пожалуйста, используйте форму ниже, если вы хотите запросить дополнительную информацию о ультразвуковой гомогенизации. Мы будем рады предложить Вам ультразвуковые системы, отвечающей вашим требованиям.









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,


Ультразвуковой диспергатор доступен от небольшого портативного устройства на стендовый и полном промышленные ультразвуковые системы для обработки больших томов (Нажмите, чтобы увеличить!)

Ультразвуковые гомогенизаторы высокой мощности Хилшера были доступны для любого масштаба процесса – от лаборатории до производства.

Литература / Ссылки

  • Альварес, Карлос; Lelu, Полины; Линч, Сара A .; Тивари, Brijesh К. (2018): Оптимизированный выход белка из макрели целой рыбы с помощью кислоты / щелочные изоэлектрических осадки солюбилизации (ISP) извлечения последовательного при содействии ультразвука. LWT – Питание Наука и технологии Vol. 88, февраль 2018. 210-216.
  • Jain, Surangna; Кумар Анал, Индиго (2016): Оптимизация извлечения функциональных белковых гидролизатов из куриных яичной скорлупы мембраны (ЭСМ) с помощью ультразвуковой экстракции вспомогательной (ОАЭ) и ферментативного гидролиза. LWT – Питание Наука и технологии Vol. 69, июнь 2016 г. 295-302.
  • Ким, H.K .; Ким, Y.H .; Ким, Y.J .; Парк, H.J .; Ли, N.H. (2012): Влияние ультразвуковой обработки на экстракции коллагена из шкур морского окуня Lateolabrax аротсиз. Рыболовства науки Том 78, № 78; 2013. 485-490.
  • Ли, Дефья; Mu, Changdao; Cai, SUMEI; Лин, Вэй (2016): ультразвуковое облучение при экстракции ферментной коллагена. Ультразвук Sonochemistry том 16, выпуск 5; 2009. 605-609.
  • Olson, Д.А., Avena Bustillos, R.D., Olsen, C.W., Цю, Б., Yee, Е., Бауэр, C.K., Бехтель, P.J., Пан, З., Мак-Хью, Т.Н. (2005): Оценка мощности ультразвука в качестве технологической добавки для извлечения рыбьего желатина. Встреча аннотации № 71С-26. Ежегодное собрание IFT. Июль 2005 Новый Орлеан, штат Луизиана.
  • Рана, X.G .; Ван, L.Y. (2014): Использование ультразвукового и пепсин лечения в тандеме для экстракции коллагена из мясной промышленности побочных продуктов. Журнал науки продовольствия и сельского хозяйства 94 (3), 2014. 585-590.
  • Шмидт, M.M .; Dornelles, R.C.P .; Мелло, R.O .; Kubota, E.H .; Mazutti, M.A .; Кемпка, A.P .; Demiate, вм (2016): Коллаген процесс экстракции. Международная научно-Food Journal 23 (3), 2016. 913-922.
  • Siritientong, Tippawan; BONANI, Уолтер; Мотта, Антонелла; Migliaresi, Клаудио; Aramwit, Pornanong (2016): Эффекты тутового шелкопряда шелк деформации и время экстракции на молекулярные и биологические характеристиках серицина. Bioscience, биотехнология, биохимия и т. 80, Вып. 2, 2016. 241-249.
  • Цзэн, J.N .; Цзян, B.Q .; Сяо, Z.Q., Li, S.H. (2011): Добыча Коллаген из рыбьей чешуи с папаин при ультразвуковой предварительной обработки. Advanced Materials Research, Volume 366, 2011. 421-424.


Полезные сведения

коллаген

Коллаген является основным структурным белком во внеклеточном пространстве в различных соединительных тканях в органах животных. В качестве основного компонента соединительной ткани, это самый распространенный протеин у млекопитающих, [1], составляющих от 25% до 35% от содержания белка всего тела. Коллаген состоит из аминокислот намотаны вместе, чтобы сформировать тройные-спирали с образованием удлиненных фибрилл. Самые высокие количества коллагена присутствуют в волокнистых тканей, таких как сухожилия, связки и кожу. Есть три типа коллагена следует различать:
Тип I коллагена: обеспечивает 90% белка в коже, волосах, ногтях, органов, костей, связок
Тип II коллагена: обеспечивает 50-60% белка в хряще, 85-90% коллагена в суставном хряще
Тип III коллагена: обеспечивает белки волокнистого белка в костях, хрящ, дентин, сухожилия и другие соединительные ткани

Коллаген в теле

Каждый из этих трех типов коллагена состоит из различных белков, которые выполняют различные цели в организме. Типы коллагена I и III оба являются основными компонентами кожи, мышц, костей, волос и ногтей. Они необходимы для их здоровья, роста и восстановления. Коллаген типа II, встречается в основном в хряще и суставах.
Коллаген типа I и III, оба содержат 19 аминокислот, которые считаются незаменимыми аминокислотами. Их получают путем фибробластов (клетки в соединительной ткани) и остеобласты (клетки, которые делают кости) .Наиболее важными белками в коллагене типа I и III, включают глицин, пролин, аланин, гидроксипролина и. Тип III представляет собой волокнистый фибриллярные белки.
Глицин это аминокислота с наибольшим количеством в коллагене. Пролин является незаменимой аминокислотой, которая может быть синтезирован из глицина и способствует суставов и сухожилий. Гидроксипролин представляет собой аминокислоту, которая способствует стабильности коллагена. Аланин является аминокислотой важной для биосинтеза белков.
Как типа I и III, тип II коллагена делает форму фибриллы. Это фибриллярный сеть коллагена играет важную роль в хряще, так как есть позволяет для захватывания протеогликанов. Кроме того, он обеспечивает прочность на разрыв в ткани.

Источники и использование

Коллаген представляет собой волокнистый белок, который в изобилии присутствует в соединительной ткани у млекопитающих, например, крупный рогатый скот, свиней. Наиболее коллаген экстрагируют
из свиных шкур и костей, а из бычьих источников. Альтернативный источник для экстракции коллагена являются рыбой и птицами. Коллаген широко используется в продуктах питания, пищевых добавок, лекарственных средств / медикаментов и косметики среди других продуктов. Экстракции коллагена является растущим бизнесом, так как этот белок может заменить синтетические агент в различных промышленных процессах.