การสกัดคอลลาเจนอัลตราโซนิก

• คอลลาเจนอุดมไปด้วยโปรตีนและใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย เช่น อาหาร ยา สารเติมแต่ง เป็นต้น
• Sonication สามารถใช้ร่วมกับการสกัดด้วยเอนไซม์หรือกรดของคอลลาเจนได้อย่างง่ายดาย
• การใช้อัลตราโซนิกในกระบวนการสกัดคอลลาเจนส่งผลให้ผลผลิตสูงขึ้นและการสกัดเร็วขึ้น

ผลอัลตราโซนิกต่อการสกัดคอลลาเจน

อัลตราซาวนด์ความเข้มสูงใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อปรับปรุงการถ่ายเทมวลในกระบวนการเปียกเช่นการสกัดโซโนเคมีเป็นต้น การสกัด (หรือที่เรียกว่าการแยกคอลลาเจน) ของคอลลาเจนสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสําคัญโดยการรักษาด้วยอัลตราโซนิก Sonication ช่วยในระหว่างการแตกแยกของสารตั้งต้นคอลลาเจนเปิดเส้นใยคอลลาเจนดังนั้นการไฮโดรไลซิสของเอนไซม์หรือการรักษาด้วยกรดจึงสะดวก

การสกัดเอนไซม์ด้วยอัลตราโซนิกช่วย

Sonication เป็นที่รู้จักในด้านความสามารถในการเพิ่มกิจกรรมของเอนไซม์ ผลกระทบนี้ขึ้นอยู่กับการกระจายอัลตราโซนิกและการแยกตัวของมวลรวมเปปซิน เอนไซม์ที่กระจายตัวเป็นเนื้อเดียวกันมีพื้นผิวที่เพิ่มขึ้นสําหรับการถ่ายเทมวล ซึ่งสัมพันธ์กับกิจกรรมของเอนไซม์ที่สูงขึ้น นอกจากนี้คลื่นอัลตราซาวนด์อันทรงพลังจะเปิดเส้นใยคอลลาเจนเพื่อให้คอลลาเจนถูกปล่อยออกมา

การสกัดเพปซินอัลตราโซนิก: เปปซินรวมอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มผลผลิตของคอลลาเจนได้ถึงประมาณ 124% และลดระยะเวลาการสกัดลงอย่างมีนัยสําคัญเมื่อเทียบกับการไฮโดรไลซิสของเปปซินทั่วไป การวิเคราะห์ dichroism แบบวงกลมกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมและ FTIR พิสูจน์แล้วว่าโครงสร้างเกลียวสามเท่าของคอลลาเจนที่สกัดไม่ได้รับผลกระทบจากการ sonication และยังคงไม่บุบสลาย (Li และคณะ 2009) สิ่งนี้ทําให้การสกัดเปปซินด้วยอัลตราโซนิกใช้งานได้จริงสําหรับอุตสาหกรรมอาหาร โดยเพิ่มอัตราการนําโปรตีนกลับมาใช้ใหม่ในเวลาดําเนินการที่สั้นลงอย่างมาก

ในการศึกษาเปรียบเทียบการสกัดคอลลาเจนจากเอ็นวัวแบบอัลตราโซนิกกับแบบไม่ใช้อัลตราโซนิกการรักษาด้วยอัลตราซาวนด์ (20kHz, โหมดพัลส์ 20/20 วินาที) เชื่อมั่นโดยผลผลิตและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น การสกัดแบบธรรมดาดําเนินการด้วยเปปซินในกรดอะซิติกเป็นเวลา 48 ชั่วโมง การสกัดอัลตราโซนิกดําเนินการสกัดภายใต้สภาวะเดียวกัน แต่เวลาที่สัมผัสกับ sonication (3 ถึง 24 ชั่วโมง) และเปปซิน (24 ถึง 45 ชั่วโมง) นั้นแตกต่างกันไปส่งผลให้มีการรักษาทั้งหมด 48 ชั่วโมง การสกัดด้วยอัลตราโซนิก-เปปซินแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของการสกัดคอลลาเจน โดยให้ผลผลิต 6.2% เมื่อผลผลิตการสกัดแบบเดิมอยู่ที่ 2.4% ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดเกิดขึ้นในเวลาสกัดอัลตราโซนิกโดยใช้ 18 ชั่วโมง คอลลาเจนที่สกัดออกมาแสดงโครงสร้างเกลียวต่อเนื่องที่ไม่เสียหายความสามารถในการละลายที่ดีและเสถียรภาพทางความร้อนค่อนข้างสูง ซึ่งหมายความว่าการสกัดด้วยอัลตราโซนิก-เปปซินช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของการสกัดคอลลาเจนตามธรรมชาติโดยไม่ทําลายคุณภาพของคอลลาเจนที่ได้ (รันและหวัง 2014)

การสกัดปาเปนอัลตราโซนิก: คอลลาเจนจากเกล็ดปลาสามารถสกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการไฮโดรไลซิสของปาเปนร่วมกับการปรับสภาพอัลตราโซนิก สําหรับการสกัดคอลลาเจนจากเกล็ดปลาด้วยอัลตราโซนิกปาเปนเป็นพารามิเตอร์กระบวนการต่อไปนี้ที่พบว่าเหมาะสมที่สุด: ระยะเวลาการปรับสภาพอัลตราโซนิก 4 นาที อัตราส่วนของปาเปนต่อเกล็ดปลา 4% อุณหภูมิ 60 °C และเวลาสกัดทั้งหมด 5 ชั่วโมง ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมเหล่านี้อัตราการสกัดคอลลาเจนสูงถึง 90.7% (Jiang et al. 2011)

การสกัดกรดด้วยอัลตราโซนิกช่วย

ในการศึกษาโดย Kim et al. (2012) การสกัดคอลลาเจนที่ละลายในกรดจากผิวหนังของปลากะพงขาวญี่ปุ่น (Lateolabrax japonicus) แสดงให้เห็นถึงผลผลิตที่เพิ่มขึ้นและเวลาในการสกัดที่ลดลงหลังจากการรักษาด้วยอัลตราโซนิกที่ความถี่ 20 kHz ในกรดอะซิติก 0.5 M การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ไม่ได้เปลี่ยนแปลงส่วนประกอบหลักของคอลลาเจนโดยเฉพาะสาย α1, α2 และ β

การสกัดโปรตีนด้วยอัลตราโซนิกจากเปลือกไข่

ไฮโดรไลเสทเอนไซม์ที่ผ่านการบําบัดด้วยอัลตราโซนิกมีคุณสมบัติในการทํางานที่ดีกว่า สําหรับการสกัดอัลตราโซนิกของโปรตีนไฮโดรไลเสทที่ใช้งานได้จากเปลือกไข่ไก่ความสามารถในการละลายอิมัลชันการเกิดฟองและการกักเก็บน้ําจะดีขึ้น
เยื่อหุ้มเปลือกไข่เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่อุดมสมบูรณ์และประกอบด้วยโปรตีนประมาณ 64 ชนิด ได้แก่ คอลลาเจนชนิด I, V และ X, ไลโซไซม์, osteopontin และ sialoprotein ทําให้เปลือกไข่เป็นวัตถุดิบที่น่าสนใจสําหรับการสกัดโปรตีน ด้วยการสกัดด้วยอัลตราโซนิกการปลดปล่อยโปรตีนและการทํางานสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสําคัญส่งผลให้กระบวนการที่รวดเร็วมีประสิทธิภาพและประหยัด

การสกัดอัลตราโซนิกช่วยอัลตราโซนิก

เพื่อสกัดและละลายโปรตีนเหล่านี้
สําหรับการสกัดโปรตีนจากเมมเบรนเปลือกไข่การบําบัดด้วยอัลตราโซนิก-ด่างส่งผลให้ผลผลิตโปรตีนที่ละลายได้ใกล้เคียงกับ 100% ของโปรตีนเมมเบรนเปลือกไข่ทั้งหมด โพรงอากาศอัลตราโซนิกแยกก้อนโปรตีนขนาดใหญ่ออกจากเยื่อหุ้มเปลือกไข่และอํานวยความสะดวกในการละลายสารประกอบ โครงสร้างและคุณสมบัติของโปรตีนไม่ได้รับความเสียหายจากการ sonication และยังคงไม่บุบสลาย คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของโปรตีนเหมือนกันสําหรับการบําบัดด้วยอัลตราโซนิกและการสกัดแบบธรรมดา

การสกัดเจลาตินอัลตราโซนิก

ผิวพอลล็อคแช่แข็งและอากาศแห้งได้รับการรักษาด้วยน้ําเกลือเย็น ด่าง และกรดเพื่อแยกเนื้อเยื่อคอลลาเจนและสกัดเจลาตินโดยการเปลี่ยนสภาพของคอลลาเจนที่อุณหภูมิ 45°C เป็นเวลาสี่ชั่วโมงด้วยการรักษาด้วยอัลตราซาวนด์เป็นตัวช่วยในการประมวลผล มีการประเมินผลผลิตเจลาติน ค่า pH ความใส ความแข็งแรงของเจล และคุณสมบัติความหนืด ตลอดจนการกระจายน้ําหนักโมเลกุลที่กําหนดโดยวิธี PAGE-SDS เจลาตินที่สกัดในอ่างน้ําที่อุณหภูมิ 45°C เป็นเวลาสี่ชั่วโมงถูกใช้เป็นตัวควบคุม การรักษาด้วยอัลตราซาวนด์ด้วยพลังเพิ่มผลผลิตการสกัด 11.1% เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมในขณะที่ความแข็งแรงของเจลลดลง 7% อุณหภูมิเจลเลชันยังต่ํากว่าในเจลาตินที่สกัดด้วยอัลตราซาวนด์ (4.2°C) พฤติกรรมนี้เกี่ยวข้องกับความแตกต่างในการกระจายน้ําหนักโมเลกุลของขดลวดโพลีเปปไทด์ในเจลาติน การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์สามารถใช้เพื่อเพิ่มการสกัดเจลาตินจากหนังปลาแช่แข็งและแห้งด้วยอากาศ (Olson et al. 2005)

ระบบอัลตราโซนิกอุตสาหกรรม

Hielscher Ultrasonics จัดหาระบบอัลตราโซนิกที่ทรงพลังตั้งแต่ห้องปฏิบัติการไปจนถึงโต๊ะทํางานและระดับอุตสาหกรรม เพื่อให้แน่ใจว่าผลผลิตการสกัดที่เหมาะสมการ sonication ที่เชื่อถือได้ภายใต้สภาวะที่ต้องการสามารถทําได้อย่างต่อเนื่อง โปรเซสเซอร์อัลตราโซนิกอุตสาหกรรมทั้งหมดสามารถให้แอมพลิจูดที่สูงมาก แอมพลิจูดสูงถึง 200μm สามารถทํางานต่อเนื่องได้อย่างง่ายดายในการทํางานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน สําหรับแอมพลิจูดที่สูงขึ้นมี sonotrodes อัลตราโซนิกแบบกําหนดเอง ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher ช่วยให้สามารถทํางานได้ตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันในงานหนักและในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ
โปรดติดต่อเราวันนี้พร้อมข้อกําหนดในกระบวนการของคุณ! เรายินดีที่จะแนะนําระบบอัลตราโซนิกที่เหมาะสมสําหรับกระบวนการของคุณ!