Ultrazvočni Kolagen Pridobivanje
- Kolagen je bogata z beljakovinami in se široko uporablja v mnogoterih industrijskih aplikacijah, npr hrane, farmacevtskih, dodatki itd
- Ultrazvoka ga lahko povežejo z encimsko ali kislinsko ekstrakcijo kolagena.
- Izvajanje Ultrazvočna v proces ekstrakcije kolagena se kaže v višjih donosov in hitrejše ekstrakcijo.
Ultrazvočni Vpliv na kolagena Extraction
Visoko intenziven ultrazvok se pogosto uporablja za izboljšanje množičnega prenosa v mokrih procesih, na primer ekstrakcija, Ultrazvočna kemija itd. Ekstrakcija (znan tudi kot izolacija kolagena) kolagena je mogoče bistveno izboljšati z ultrazvočno zdravljenje. Ultrazvoka pripomočki v cepitvi kolagena substrata, odpira kolagena fibrils, tako encimske hidrolize ali kisline zdravljenja so olajšali.
Ultrazvočno Assisted Encimska Pridobivanje
Ultrazvoka se odlikuje po sposobnosti za povečanje encimske aktivnosti. Ta učinek temelji na ultrazvočni disperzije in deaglomeriranja pepsina agregatov. Homogeno dispergirani encimi nudijo povečano površino za prenos snovi, ki je v korelaciji z višjo aktivnost encimov. Poleg tega so močni ultrazvočni valovi odpira kolagenska vlakenca tako, da se sprosti kolagen.
Ultrazvočni Pepsin Pridobivanje: Pepsin združuje ultrazvočno povečanje donosa kolagena do pribl. 124% in znatno skrajša čas ekstrakcije v primerjavi s konvencionalno hidrolizo pepsina. Krožna analiza dikroizmov, atomska sila mikroskopija in FTIR je dokazala, da trojna heliksa struktura ekstrahiranega kolagena ni vplivala soniciranje in ostala nedotaknjena. (Li et al., 2009). To omogoča ultrazvočno izločanje pepsina zelo praktično za živilsko industrijo, ki ponuja povišane stopnje obnove beljakovin v bistveno krajšem času obdelave.
V primerjalni študiji ultrazvočne in ne-ultrazvočne ekstrakcije kolagena iz goveje tetive je ultrazvočno zdravljenje (20 kHz, impulzni način 20/20 s.) Prepričano z višjim donosom in učinkovitostjo. Konvencionalno ekstrakcijo smo izvedli s pepsinom v ocetni kislini 48 ur. Ultrazvočno ekstrakcijo smo izvedli pri enakih pogojih, vendar so bili čas izpostavljenosti soniciranju (3 do 24 ur) in pepsinu (24 do 45 ur) različni, kar je povzročilo skupno 48 ur zdravljenja. Ekstrakcija ultrazvočnega pepsina je pokazala boljšo učinkovitost ekstrakcije kolagena in dosegla dobitek 6,2%, če je konvencionalni izkoristek ekstrakcije 2,4%. Najboljši rezultati so bili doseženi pri ultrazvočnem času ekstrakcije z uporabo 18 ur. Ekstrahirani kolagen je pokazal nepoškodovano neprekinjeno vijačno strukturo, dobro topnost in precej visoko toplotno stabilnost. to pomeni, da je ekstrakcija ultrazvočnega pepsina izboljšala učinkovitost ekstrakcije naravnega kolagena, ne da bi pri tem poškodovala kakovost nastalega kolagena. (Ran in Wang 2014)
Ultrazvočno pomožno kislinske ekstrakcije
V študiji, ki ga je Kim et al. (2012), ekstrakcija s kislino, topnega kolagena iz kože japonske brancin (Lateolabrax japonicus) so pokazale povečano donos in znižano čas ekstrakcije po ultrazvočni obdelavi pri frekvenci 20 kHz v 0,5 M ocetne kisline. Ekstrakcija z ultrazvokom ni spremenila glavne sestavine kolagena, natančneje na a1, a2 in beta verige.
Ultrasonic Pridobivanje Protein iz jajčne lupine
Ultrazvočno predobdelani encimski hidrolizat je bolje funkcionalne lastnosti. Za ultrazvočno ekstrakcijo funkcionalnih beljakovinskih hidrolizatov iz piščanca jajčno lupino, topnost, emulgiranje, penjenje in vodo lastni lastnosti se izboljšajo.
Jajčnih lupin membrana je bogat naravni vir in je sestavljen iz približno 64 proteinov, vključno tipa I, V in X kolagena, lizocim, osteopontinom in sialoprotein. To pomeni, jajčnih lupin zanimivo surovino za ekstrakcijo proteinov. Z ultrazvočno ekstrakcijo lahko sproščanjem in funkcionalnost protein znatno izboljšala kar ima za posledico hitro, učinkovito in gospodarno procesa.
Ultrazvočni procesi: Od laboratorij do Industrijski Lestvica
Ultrazvočno Assisted Alkalijske Pridobivanje
izvleči in raztapljanje te beljakovine
Za ekstrakcijo proteinov iz jajčne lupine membrano, ultrazvočni-alkalno obdelavo povzročilo topnega dobitkom proteina blizu 100% celotne jajčnih lupin membranskega proteina. Ultrasonic kavitacija samostojna Večje proteine kepe iz jajčne lupine membrane in olajša raztapljanje njegove spojine. Struktura in lastnosti proteinov niso bile poškodovane sonificiramo in ostala nepoškodovana. Za antioksidativne lastnosti proteinov so bila enaka za ultrazvočno podprto zdravljenje alkalno in konvencionalne ekstrakcije.
Ultrazvočni želatina Pridobivanje
Zamrznjene in sušene posušene posušene površine so bile obdelane s hladnimi solmi, alkalnimi in kislinskimi raztopinami za ločevanje kolagenskega tkiva in ekstrakcijo želatine s kolagensko denaturacijo pri 45 ° C štiri ure z ultrazvočno obdelavo moči kot sredstvom za predelavo. Ocenili smo izkoristek želatine, pH, jasnost, trdnost gela in viskoelastične lastnosti ter porazdelitev molekulske mase, določeni s PAGE-SDS metodo. Kot kontrolo smo uporabili želatino, ekstrahirano na vodni kopeli pri 45 ° C štiri ure. Ultrazvočna obdelava moči je povečala izkoristek ekstrakcije za 11,1% v primerjavi s kontrolo, medtem ko je bila jakost gela zmanjšana za 7%. Gelacijska temperatura je bila nižja tudi pri ultrazvoku-ekstrahirani želatini (4,2 ° C). To vedenje je povezano z razlikami v porazdelitvi molekulske mase polipeptidnih tuljav v želatini. Ekstrakcijo moči ultrazvoka se lahko uporablja za povečanje ekstrakcije želatina iz zamrznjenih in sušenih ribjih kož. (Olson et al., 2005)
industrijski ultrazvočni sistemi
Hielscher Ultrazvočna dobavlja močne ultrazvočne sisteme iz laboratorija na klopi-top in industrijskem merilu. Za optimalno izhod ekstrakcije, lahko zanesljivo ultrazvoka v zahtevnih pogojih opravi kontinuirano. Vsi industrijski ultrazvočni procesorji lahko dosežemo zelo visoke amplitude. Amplitudi do 200 um lahko enostavno neprekinjeno delovanje v delovanje 24/7. Za še višje amplitudami meri ultrazvočni sonotrodes so na voljo. Odpornost ultrazvočne naprave Hielscher je omogoča 24/7 delovanje v težkih in zahtevnih okoljih.
Obrnite se na nas še danes s svojimi zahtevami procesa! Veseli bomo, da vam priporoči ustrezen ultrazvočni sistem za proces!
Hielscher je ultrazvočni zmogljive homogenizatorji so na voljo za vsako procesno lestvici – iz laboratorija za proizvodnjo.
Literatura / Reference
- Álvarez, Carlos; Lélu Pauline; Lynch, Sarah točke a .; Tiwari, Brijesh K. (2018): optimirano okrevanje beljakovin iz skuše celo ribo z zaporedno kislina / alkalno izoelektričnega Solubilizacijski obarjanje (ISP) ekstrakcija pomaga z ultrazvokom. LWT – Živilska tehnologija Vol. 88, februar 2018, 210-216.
- Jain, Surangna; Kumar Anal, Anil (2016): Optimizacija ekstrakcijo funkcionalnih proteinskih hidrolizatov iz piščanca jajčne lupine membrano (ESM) z ekstrakcijo ultrazvočni skupaj (UAE) in encimsko hidrolizo. LWT – Živilska tehnologija Vol. 69, junija 2016 295-302.
- Kim, H.K .; Kim, Y.H .; Kim, Y.J .; Park, H.J .; Lee, N.H. (2012): Učinki ultrazvočni obdelavi na ekstrakcijo kolagena iz kože v brancin Lateolabrax japonicus. Ribištvo Znanost Volume 78, Issue 78; 2013. 485-490.
- Li, Defu; Mu, Changdao; Cai Sumei; Lin Wei (2016): ultrazvočnega valovanja pri pridobivanju encimsko kolagena. Ultrazvočna sonokemija zvezek 16, številka 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): Vrednotenje moči ultrazvokom kot pomoči za predelavo za ekstrakcijo ribje želatine. Srečanje Povzetek št 71c-26. IFT letno srečanje. Julija 2005. New Orleans, LA.
- Ran, X.G .; Wang, L.Y. (2014): Uporaba ultrazvočne in pepsin zdravljenje skupaj za ekstrakcijo kolagena iz mesno industrijo stranskih proizvodov. List znanost za prehrano in kmetijstvo 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): Kolagen postopek ekstrakcije. Mednarodni raziskovalni hrane list 23 (3), 2016. 913-922.
- Siritientong, Tippawan; Bonani, Walter; Motta, Antonella; Migliaresi, Claudio; Aramwit, Pornanong (2016): Učinki sviloprejka svile seva in čas ekstrakcije na molekularnih in bioloških lastnosti sericina. Biološka znanost, biotehnologija in biokemija Vol. 80, Iss. 2, 2016. 241-249.
- Zeng, J.N .; Jiang, B.Q .; Xiao, Z.Q., Li, S.H. (2011): Pridobivanje kolagen iz ribje luske z papain pod Ultrasonic predobdelavo. Napredno raziskave materialov, zvezek 366, 2011. 421-424.
Dejstva je treba vedeti
kolagen
Kolagen je glavni strukturni protein v zunajcelični prostor v različnih veznih tkiv v živalskih teles. Kot glavna sestavina vezivnega tkiva, je najbolj razširjen proteina pri sesalcih, [1], ki sestavlja od 25% do 35% vsebnosti celotnega telesa proteina. Kolagen je sestavljen iz aminokisline rane skupaj, da se tvori trojno vijačnici, da se tvori podolgovatih vlaken. Najvišje količine kolagena so prisotne v vlaknenih tkivih kot so kite, vezi in koža. Obstajajo tri vrste kolagena, ki se med seboj razlikujejo:
Kolagena tipa I: zagotavlja 90% beljakovin v kožo, lase, nohte, orgle, kosti, vezi
Tip II kolagena: zagotavlja 50-60% beljakovin v hrustanca, 85-90% kolagena v sklepnega hrustanca
Tip III kolagena: določa beljakovinami vlaknastih beljakovin v kosti, hrustanca, dentin, tetive in drugih vezivnega tkiva
Kolagen v telesu
Vsaka od treh vrst kolagena, ki je sestavljen iz različnih proteinov, ki izpolnjujejo različne namene v telesu. Vrste kolagen I in III, tako so glavni sestavni deli kože, mišic, kosti, las in nohtov. Ti so potrebni za njihovo zdravje, rast in obnovo. Vrsta kolagen II se večinoma nahajajo v hrustanca in sklepov.
Kolagen tipa I in III vsebujeta 19 aminokislin, ki se štejejo kot esencialnih aminokislin. Proizvajajo jih fibroblasti (celice v veznih tkiv) in osteoblastov (celice, ki omogočajo kosti) .The najpomembnejših beljakovin v vrsti kolagena I in III vključuje glicin, prolin, alanin, in hidroksiprolina. Tip III se vlaknat scleroprotein.
Glicin je aminokislina z najvišjo v kolagenu. Prolina je nebistvene aminokisline, ki jih lahko sintetiziramo iz glicina in prispeva k sklepov in kit. Hidroksiprolin je aminokislina, ki prispeva k stabilnosti kolagena. Alanin je pomembno za biosintezo proteinov aminokislina.
Kot tipa I in II, tip II kolagen počne obrazca vlakenca. Ta fibrilarnega mreža kolagena je pomembno hrustanca, saj je omogoča za zagozditev proteoglikanov. Poleg tega zagotavlja natezno trdnost v tkivu.
Viri in Uporabe
Kolagen je vlaknata beljakovina, ki je prisotna v izobilju vezivnega tkiva sesalcev, npr govejega, prašičjega. Najbolj kolagen ekstrahiramo
od prašičev, kože in kosti in iz govejih virov. Alternativni vir za pridobivanje kolagena so ribe in perutnina. Kolagen se pogosto uporabljajo v živilih, prehranskih dopolnil, farmacevtskih / zdravniške preglede, in kozmetiko med drugimi izdelki. Ekstrakcijo kolagen je rastoče podjetje, saj lahko ta protein nadomestiti sintetičnih agentov v različnih industrijskih procesih.