Kolagen u prahu izvađen iz kravlje kože: analiza u potpunom procesu od sirovina do gotovih proizvoda

+-------------------+
| Priprema sirovina za kravu |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| Čišćenje kravljeg kože |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| Obrada zdrobljene kože |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| Liječenje uranjanja kiseline |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| Reakcija enzimske hidrolize |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| Centrifugalno odvajanje nečistoća |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| Koncentrirana otopina |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| Liječenje sušenjem |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| Gotov kolagen u prahu |
+-------------------+

Enzimska vađenje
1. Odabir i priprema enzima:
Odabir odgovarajućeg enzima ključ je za vađenje kolagena. Općenito korišteni enzimi uključuju pepsin, papain, tripsin itd. Među njima, pepsin ima veću specifičnost za kolagen i bolji učinak ekstrakcije.
Pripremite enzimsku otopinu odgovarajuće koncentracije na temelju težine kravlje kose i sadržaja kolagena. Opća koncentracija upotrebe pepsina je {{{0}}. 1%-0. 5%, a ona od papaina je 0. 5%-1. 0%.
2. Uvjeti enzimske hidrolize:
Pomiješajte natopljene blokove kravlje kože s otopinom enzima i stavite ih u spremnik za enzimsku hidrolizu za reakciju enzimske hidrolize. Temperatura enzimske hidrolize općenito se kontrolira pri {{{0}} stupnju, vrijednost pH je 1. 5-2. 5 (pepsin) ili 6. 0-7. 0 (papain), a brzina miješanja je 50-100.
Vrijeme enzimske hidrolize obično je 40 do 60 minuta, a specifično vrijeme treba prilagoditi prema vrsti enzima i karakteristikama kravlje kose. Tijekom postupka enzimske hidrolize, potrebno je provesti redovito uzorkovanje i ispitivanje kako bi se osiguralo da se kolagen u potpunosti oslobodi i ne podvrgne se pretjeranoj degradaciji.
3. Razdvajanje krute-tekućine:
Nakon završetka enzimske hidrolize, otopina enzimske hidrolize prolazi kroz filtriranje ili centrifugu za odvajanje krute-tekućine kako bi se dobio ekstrakt koji sadrži kolagen i kruti ostatak. Presjeci za filtriranje prikladne su za veliku proizvodnju, dok su centrifuge pogodne za male operacije u laboratorijama.
Odvojeni kruti ostatak može se dalje obraditi, poput korištenja za izdvajanje drugih bioaktivnih tvari ili kao sirovine za organska gnojiva.

Usporedba metoda baze kiseline
• Acid Metoda: Upotrijebite 0. 5MOL/L octena kiselina kao medij, ekstrakt na 32 stupnja u trajanju od 6 sati. Molekularna masa proizvoda je relativno niska, ali može uništiti strukturu trostruke spirale.
• Alkalna metoda: Nakon 48 sati liječenja natrijevim hidroksidom (pH 11), prinos vlakana može doseći 50%, ali sekundarna struktura kolagena je ozbiljno oštećena. Pogodan je za proizvode s dodanom niskom vrijednošću.

Centrifugalno razdvajanje:
Ekstrakt se stavlja u hladjanu centrifugu velike brzine radi centrifugalnog razdvajanja. Brzina rotacije je općenito 8000-10000 r/min, a vrijeme centrifugiranja je 15-20 minute. Nakon centrifugiranja, uzmite supernatant kako biste uklonili nečistoće u taloženju i nepotpuno enzimski hidrolizirani fragmenti kravlje kože.
Ultrafiltracija i nanofiltracija:
Supernatant nakon centrifugiranja filtriran je pomoću ultrafiltracijske membrane (s veličinom pora od 10-50 kDa) za uklanjanje makromolekularnih nečistoća i nekih neenzimski hidroliziranih proteina. Proces ultrafiltracije treba provesti pod relativno niskim tlakom kako bi se izbjeglo oštećenje kolagena.
Nanofiltracijske membrane (s promjerima pora u rasponu od 1 do 10 kDa) mogu se upotrijebiti za daljnje koncentriranje i pročišćavanje otopina kolagena, uklanjanje nečistoća i vlage male molekule i povećanje koncentracije i čistoće kolagena.
Razmjena iona i adsorpcija:
Na temelju izoelektrične točke kolagena (PI je otprilike 7. 5-8. 0), odaberite odgovarajuću smolu za razmjenu iona za daljnje pročišćavanje. U kiselim uvjetima, kolagen nosi pozitivan naboj i može se adsorbirati na anionske smole. U alkalnim uvjetima, kolagen nosi negativan naboj i može se adsorbirati na smole za izmjenu kationa.
Adsorbirani kolagen može se eluirati elucijom gradijenta ili prilagođavanjem pH kako bi se dobila otopina kolagena visoke čistoće. Metoda razmjene iona može učinkovito ukloniti nečistoće poput nečistoće proteina i polisaharida i poboljšati čistoću kolagena.

1.Vacuum sušenje zamrzavanja
Rafinirana otopina kolagena smještena je u sušilicu za smrzavanje vakuuma za sušenje zamrzavanja. Prvo, rješenje je unaprijed zamrznuto pri -40 stupnju na -50 stupnju, a zatim se sublimacijsko sušenje provodi u uvjetima vakuuma (s tlakom od približno 10^-2 pa), s temperaturom kontroliranom na -20 stupnju {}}.
Sušenje vakuumskog smrzavanja može učinkovito zaštititi aktivnu strukturu kolagena, spriječiti oštećenja od visokih temperatura, a dobiveni proizvodi imaju dobru topljivost i biološku aktivnost.
2. Sušenje u spreju
Za veliku proizvodnju, sušenje raspršivanjem je učinkovita opcija. Otopina kolagena atomizira se u sitne kapljice kroz mlaznicu sušilice za raspršivanje i brzo se osuši u protoku vrućeg zraka kako bi se dobila kolagen u prahu.
Temperatura ulaznog zraka za sušenje raspršivanja općenito je 150-180 stupanj, a temperatura izlaza 80-100 stupanj. Potrebno je kontrolirati brzinu sušenja i temperaturu kako bi se spriječilo toplinsko denaturacija kolagena.
3. Slojanje i provjeravanje
Osušeni blokovi kolagena ili pahuljice drobljeni su kroz višestupanjsku proizvodnu liniju za drobljenje pod kontrolom temperature kako bi se dobila kolagen u prahu s ujednačenom veličinom čestica. Tijekom postupka drobljenja, temperaturu treba kontrolirati kako bi se spriječilo denaturaciju kolagena zbog topline nastale trenjem.
Drobljeni kolagen prah pregledava se putem uređaja za probir kako bi se osiguralo da veličina čestica proizvoda ispunjava zahtjeve (uglavnom 150 mrežice -200 mrežice). Fini prah nakon pregleda može se izravno pakirati, a grubi prah može se vratiti u drobilicu radi ponovnog odbijanja.

Kao prirodni biomaterijal sa širokim rasponom primjena, proizvodni proces goveđe kože izvađen kolagenom prahom optimiziran je kontinuirano, a kvaliteta proizvoda i raspon primjena se širi. Od sirovina pred-tretmana do gotovog pakiranja proizvoda, svaka veza ima važan utjecaj na kvalitetu i izvedbu zelenog proizvoda. Industrija kolagena u prahu za ekstrakt će dovesti do veće mogućnosti razvoja.