Hielscher Ultrazvukové technológie

Ultrazvuková extrakcia kolagénu

  • Kolagén je bohatý na bielkoviny a je široko používaný v mnohoraké priemyselné aplikácie, napríklad potraviny, Pharma, prísady atď.
  • Ultrazvukom možno ľahko kombinovať s enzymatické alebo kyselina extrakcie kolagénu.
  • Implementácia ultrazvukom do procesu extrakcie kolagénu vedie k vyšším výnosom a rýchlejšej extrakcii.

Ultrazvukové účinky na ťažbu kolagénu

High-intenzita ultrazvuk je široko používaný na zlepšenie prenosu hmoty v mokrých procesoch, napr extrakcie, sonochemistry atď. Extrakcia (tiež známy ako kolagén izolácia) kolagénu môže byť výrazne zlepšila Ultrazvukový liečbu. Ultrazvukom pomôcky počas štiepenia kolagénu substrátu, otvára kolagénové fibrils, tak enzymatickej hydrolýzy alebo kyslá liečba je uľahčená.

Rozpúšťadle asistovanej enzymatickej extrakcie

Ultrazvukom je známy pre svoju schopnosť zvyšovať aktivitu enzýmov. Tento účinok je založený na ultrazvukovej disperzii a deagglomeration agregátov pepsínov. Homogénne rozptýlené enzýmy ponúkajú zvýšenú plochu pre hromadnú dopravu, ktorá súvisí s vyššou enzýmovou aktivitou. Okrem toho, silné ultrazvukové vlny otvára kolagénové vlákien tak, že kolagén je prepustený.

Ultrazvukový Pepsin extrakcie: Pepsínu kombinovanej ultrazvukom zvyšuje výťažnosť kolagénu až do cca 124% a výrazne skracuje čas extrakcie v porovnaní s konvenčnou hydrolýzou pepsínom. Kruhová analýza dichroizmu, atómová sila mikroskopia a FTIR ukázali, že trojitá špirála štruktúra extrahovaného kolagénu nebola ovplyvnená ultrazvukom a zostala neporušená. (Li et al. 2009) To je Rozpúšťadle asistovanej pepsínu extrakcie veľmi praktické pre potravinársky priemysel ponúka zvýšenú mieru obnovy bielkovín v podstatne kratšom čase spracovania.

V porovnávacej štúdii Ultrazvukový vs non-Ultrazvukový extrakcie kolagénu z hovädzieho dobytka šľachy, ultrazvukové ošetrenie (20kHz, pulzný režim 20/20 sec.) presvedčený o vyšší výnos a účinnosť. Konvenčná extrakcia bola vykonaná s pepsína v kyseline octovej po dobu 48 hodín. Ultrazvukový extrakcia bola vykonaná extrakcie za rovnakých podmienok, ale doba expozície sonikácii (3 až 24 h) a pepsínom (24 až 45 hodín) boli rôzne, čo vedie k celkovej 48 hodín liečby. Ultrazvukový-pepsíny extrakcie ukázal vynikajúcu účinnosť ťažby kolagénu, dosahuje výnos 6,2%, kedy konvenčné extrakcie výnos bol 2,4%. Najlepšie výsledky boli dosiahnuté v čase Ultrazvukový extrakcie pomocou 18 h. Extrahovaný kolagén ukázal nepoškodené kontinuálne Helix štruktúru, dobrú rozpustnosť a pomerne vysokú tepelnú stabilitu. to znamená, že Ultrazvukový-pepsínom extrakcii zlepšila účinnosť extrakcie prírodného kolagénu bez poškodenia kvality výsledného kolagénu. (Ran a Wang 2014)

Ultrazvukové nastavenie s miešané nádrže

Žiadosť o informácie





Ultrazvukový papain extrakcie: Kolagén z rybích váh môže byť efektívne extrahovaný papaín hydrolýza v kombinácii s ultrazvukovou pred liečbou. Pre ultrazvukové-papaín extrakcie kolagénu z rýb váhy boli nasledujúce parametre procesu nájdené ako optimálne: ultrazvukové predspracovanie trvania 4min, pomer papaín na rybie váhy 4%, teplota 60 ° c a celková doba extrakcie 5h. Za týchto optimálnych podmienok sa miera extrakcie kolagénu dosiahla 90,7%. (Jiang et al. 2011)

Rozpúšťadle asistovanej kyseliny extrakcie

V štúdii Kim et al. (2012), extrakcia kyseliny rozpustnej kolagénu z kože japonskej morskej basy (Lateolabrax japonicus) ukázala zvýšený výnos a znížený čas extrakcie po ultrazvukovej liečbe pri frekvencii 20 kHz v 0,5 M kyseliny octovej. Extrakcia ultrazvukom nezmenila hlavné zložky kolagénu, konkrétne α1, α2 a β reťaze.

Hielscher dodáva silné ultrazvukové zariadenia od laboratória po priemyselné meradlo (Kliknite pre zväčšenie!)

Ultrazvukové procesy: Od laboratórium na Priemyselný mierka

Ultrazvukový extrakcie bielkovín z vaječných škrupín

Rozpúšťadle pre-ošetrené enzymatické hydrolyzáty mali lepšie funkčné vlastnosti. Pre ultrazvukové extrakciu funkčných proteínových hydrolyzát z kuracieho vaječného plášťa, rozpustnosť, emulgačné, penové a vodné držanie vlastnosti sú zlepšené.
Eggshell membrána je bohatý prírodný zdroj a skladá sa z asi 64 bielkovín, vrátane typu I, V a X kolagénu, lyzozým, osteopontin, a sialoprotein. To robí vaječné škrupiny zaujímavú surovinu pre ťažbu bielkovín. S Ultrazvukový extrakcie, proteín uvoľňovanie a funkčnosť môže byť výrazne zlepšila, čo vedie k rýchlemu, efektívny a ekonomický proces.

Rozpúšťadle asistovanej alkalickej extrakcie

extrahovať a rozpustiť tieto bielkoviny
Pre extrakciu bielkovín z škrupinovej membrány, ultrazvukové alkalické ošetrenie vyústilo do rozpusteného proteínu vo výške takmer 100% z celkového proteínu vaječného škrupiny. Ultrazvukový kavitácie oddeliť väčšie bielkoviny zhluky z škrupinové membrány a uľahčilo rozpustenie jeho zlúčenín. Štruktúra bielkovín a vlastnosti neboli poškodené ultrazvukom a zostal neporušený. Antioxidačné vlastnosti bielkovín boli rovnaké pre ultrazvukové-pomáhal alkalické ošetrenie a konvenčné extrakcie.

Ultrazvukový želatínové extrakcie

Mrazené a vzduchom sušené Pollock kože boli ošetrené studenou fyziologickým roztokom, alkalické a kyslých roztokov oddeliť kolagénové tkanivo a extrakt želatínu kolagénom denaturáciou pri 45 ° c po dobu štyroch hodín s výkonom ultrazvukové ošetrenie ako spracovateľskej pomoci. Hodnotila sa výťažnosť želatíny, pH, jasnosť, pevnosť gélu a viskózna odolnosť, ako aj distribúcia molekulovej hmotnosti stanovená metódou PAGE-SDS. Ako kontrola sa použila želatína extrahovaná vo vodnom kúpeli pri teplote 45 ° c počas štyroch hodín. Výkon ultrazvuková liečba zvýšila výťažnosť extrakcie o 11,1% v porovnaní s kontrolou, zatiaľ čo gél sila klesla 7%. Želatínová teplota bola tiež nižšia v ultrazvukovej extrahovanej želatíny (4.2 ° c). Toto správanie súvisí s rozdielmi v distribúcii molekulovej hmotnosti polypeptidových zvitkov v gelatínoch. Výkon ultrazvukovej extrakcie môže byť použitý na zvýšenie ťažby želatíny z mrazených a vzduch-sušené rybie kože. (Olson et al. 2005)

priemyselné ultrazvukové systémy

Hielscher ultrazvukom dodáva výkonné ultrazvukové systémy z laboratória na lavičke-top a priemyselnej stupnice. Aby sa zabezpečil optimálny výkon extrakcie, je možné priebežne vykonávať spoľahlivú sonikáciu za náročných podmienok. Všetky priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200 μm sa dajú ľahko plynule spustiť v 24/7 prevádzke. Pre ešte vyššie amplitúdy, prispôsobené ultrazvukové sonotród sú k dispozícii. Robustnosť ultrazvukového zariadenia Hielscher umožňuje 24/7 prevádzku pri ťažkých a náročných prostrediach.
Prosím, kontaktujte nás dnes s vašim procesom požiadavky! Radi vám odporučíme vhodný Ultrazvukový systém pre váš proces!

Požiadajte o ďalšie informácie

Ak chcete požiadať o dodatočné informácie o homogenizácii ultrazvukom, použite nižšie uvedený formulár. Radi Vám ponúkame ultrazvukový systém spĺňajúci Vaše požiadavky.









Vezmite prosím na vedomie naše Zásady ochrany osobných údajov,


Ultrazvukový rozprašovačom sú k dispozícii z malého vreckového zariadenia na lavičke-top a Full-Priemyselné ultrazvukové systémy pre veľké objemy spracovanie (kliknite pre zväčšenie!)

Hielscher je Ultrazvukový High-Power homogenizers sú k dispozícii pre všetky proces stupnice – z laboratória do výroby.

Literatúra / Referencie

  • Álvarez, Carlos; Lélu, Pauline; Lynch, Sarah A.; Tiwari, Brijesh K. (2018): optimalizované proteínové zotavenie z makrely celých rýb pomocou sekvenčné kyseliny/alkalické Izoelektrické rozpustilization zrážky (ISP) extrakcie pomáha ultrazvuk. (LWT) – Food Science a Technology Vol. 88, február 2018. 210-216.
  • Jain, Surangna; Kumar análny, Anil (2016): optimalizácia extrakcie funkčných proteínových hydrolyzát z Slepačie vaječné škrupiny (ESM) pomocou ultrazvukovej asistovanej extrakcie (SAE) a enzymatickej hydrolýzy. (LWT) – Food Science a Technology Vol. 69, jún 2016. 295-302.
  • Kim, H.K.; Kim, Y.H.; Kim, Y.J.; Park, H.J.; Lee, NH (2012): účinky ultrazvukovej liečby na ťažbu kolagénu z kože z mora Bass Lateolabrax japonicus. Rybné hospodárstvo veda zväzok 78, vydanie 78; 2013.485-490.
  • Li, Defu; Mu, Changdao; CAI, Sumei; Lin, Wei (2016): ultrazvukové ožarovanie v enzymatickej extrakcii kolagénu. Ultrasonics sonochemistry zväzok 16, číslo 5; 2009.605-609.
  • Olson, da, Avena Bustillos, RD, Olsen, CW, Chiou, B., Yee, E., Bower, C.K., Bechtel, PJ, Pan, Z., MC Hugh, T.H. (2005): hodnotenie výkonu ultrazvuk ako spracovateľská pomôcka pre ťažbu rýb želatíny. Abstraktné zasadnutie č. 71C-26. Výročné zasadnutie IFT. Júla 2005. New Orleans, LA.
  • Bežal, X.G.; Wang, ly (2014): použitie ultrazvukovej a pepsínovej liečby v tandeme na ťažbu kolagénu z mäsových priemyselných produktov. Vestník vedy o potravinách a poľnohospodárstve 94 (3), 2014. 585-590.
  • Schmidt, M.M.; Dornelles, R.C.P.; Mello, R.O.; Kubota, E.H.; Mazutti, ma; Kempka, A.P.; Demiát, I.M. (2016): proces extrakcie kolagénu. Medzinárodný časopis pre výskum potravín 23 (3), 2016. 913-922.
  • Siritientong, Tippawan; Bonani, Walter; Motta, Antonella; Migliaresi, Claudio; Aramwit, Pornanong (2016): účinky hodvábu kmeňa Bombyx mori a čas extrakcie molekulárnych a biologických charakteristík sericínu. Bioscience, biotechnológia a biochémia Vol. 80, ISS. 2, 2016. 241-249.
  • Zeng, j.; Jiang, B.Q.; Xiao, Z.Q., li, S.H. (2011): ťažba kolagénu z rýb váhy s papain pod Ultrazvukový Predreže. Pokročilé materiály výskum, zväzok 366, 2011. 421-424.


Fakty stojí za to vedieť

Kolagénu

Kolagén je hlavný štrukturálny proteín v extracelulárnom priestore v rôznych spojivových tkanivách v orgánoch zvierat. Ako hlavná zložka spojivového tkaniva je to najhojnejšia bielkovina v cicavcoch, [1], ktorá sa z 25% na 35% celkového obsahu bielkovín v tele. Kolagén sa skladá z aminokyselín rany spolu tvoriť Triple-helices tvoriť pretiahnuté fibrils. Najvyššie množstvo kolagénu sú prítomné v vláknitých tkanivách, ako sú šľachy, väzy a koža. Rozlišujú sa tri typy kolagénu:
Kolagén typu I: poskytuje 90% bielkovín v koži, vlasy, nechty, orgány, kosti, väzy
Kolagén typu II: poskytuje 50-60% bielkovín v chrupavke, 85-90% kolagénu v kĺbovej chrupavky
Kolagén typu III: bielkoviny na vláknité bielkoviny v kosti, chrupavky, dentin, šľachy a iné spojivové tkanivá

Kolagén v tele

Každý z troch typov kolagénu sa skladá z rôznych bielkovín, ktoré spĺňajú rôzne účely v tele. Kolagénové typy I a III sú hlavnými zložkami kože, svalov, kostí, vlasov a nechtov. Sú potrebné pre ich zdravie, rast a prestavbu. Kolagén typu II je väčšinou nájdený v chrupavka a kĺby.
Kolagén typu I a III obsahuje 19 aminokyselín, ktoré sa považujú za esenciálne aminokyseliny. Vyrábajú sa fibroblasty (bunky v spojivových tkanivách) a osteoblastov (bunky, ktoré tvoria kosti). Medzi najvýznamnejšie bielkoviny kolagénu typu I a III patrí Glycine, prolín, alanín a hydroxyprolín. Typ III je vláknitý skleroproteín.
Glycine je aminokyselina s najvyšším množstvom kolagénu. Prolín je neesenciová aminokyselina, ktorá sa môže syntetizuje z glycínu a prispieva k kĺbom a šliach. Hydroxyprolín je aminokyselina, ktorá prispieva k stabilite kolagénu. Alanín je aminokyselina dôležitá pre biosyntézu proteínov.
Rovnako ako typ I a III, typ II kolagénu sa tvoria fibrils. Táto fibrilárnych sieť kolagénu je dôležité v chrupavka, pretože je umožňuje zachytenie proteoglykánov. Okrem toho poskytuje pevnosť v ťahu do tkaniva.

Zdroje a použitia

Kolagén je vláknitý proteín, ktorý je hojne prítomný v spojivovom tkanive cicavcov, napríklad hovädzí dobytok, prasa. Väčšina kolagénu sa extrahuje
z ošípaných a kostí a z hovädzích zdrojov. Alternatívnym zdrojom pre ťažbu kolagénu sú ryby a hydina. Kolagén je široko používaný v potravinách, potravinových doplnkov, liečiv/medicals a kozmetiky medzi inými produktmi. Ťažba kolagénu je rastúci podnik, pretože tento proteín môže nahradiť syntetické činidlá v rôznych priemyselných procesoch.