Optimierung des Vorbehandlungsprozesses
Rohstoffauswahl:
1. Wählen Sie rohes Kokus, das frei von Umweltverschmutzung und Krankheit ist, und bevorzugt die Haut vom Rücken und dem Bauch von gesunden Rindern, da sie eine höhere Menge an Kollagen und weniger Verunreinigungen enthält.
2. Der Rohstoff sollte frisch oder ordnungsgemäß erhalten sein, um Verderb und Verschlechterung zu vermeiden, die die nachfolgenden Extraktionsergebnisse beeinflussen können.
Waschen und Debonieren:
1. Einweichen Sie das Keule in sauberem Wasser und entfernen Sie Schmutz, Blut und andere Verunreinigungen mit einer Bürste oder einem mechanischen Gerät.
2. Verwenden Sie eine automatische Debon -Maschine mit automatischem Kokus, um das Haar durch chemische oder physikalische Methoden aus dem Kockerle zu entfernen. Zu den häufigen Debonierungsmethoden gehören Alkali -Einweichen und mechanische Reibung, unter denen das Alkali -Einweichen wirksamer ist, aber eine sorgfältige Kontrolle der Konzentration der alkalischen Lösung und der Behandlungszeit erfordert, um die Beschädigung des Kollagens zu vermeiden.
Schneiden und Einweichen:
1. Schneiden Sie das gereinigte Kaufadsand in kleine Stücke (im Allgemeinen ca. 5 cm x 5 cm), um die nachfolgende Verarbeitung und Extraktion zu vereinfachen.
2. Legen Sie die geschnittenen Kuhspannungen in eine Schutzlösung zum Einweichen und unter Verwendung einer Lösung, die Antioxidantien (wie Vitamin C) und Puffermittel (wie Phosphatpufferlösung) enthält, um die Struktur des Kollagens zu stabilisieren, und die Denaturierung oder Abbau während der nachfolgenden Verarbeitung zu verhindern.
Kollagenextraktionstechnologie
Enzymatische Extraktion
1. Auswahl und Herstellung von Enzymen:
Die Auswahl des geeigneten Enzyms ist der Schlüssel zum Extrahieren von Kollagen. Zu den häufig verwendeten Enzymen gehören Pepsin, Papain, Trypsin usw. Pepsin weist eine höhere Spezifität für Kollagen und einen besseren Extraktionseffekt auf.
Bereiten Sie eine Enzymlösung einer geeigneten Konzentration vor, basierend auf dem Gewicht des Koks und des Kollagengehalts. Die allgemeine Nutzungskonzentration von Pepsin ist {{0}}. 1%-0. 5%, und die von Papain ist 0. 5%-1. 0%.
2. Enzymatische Hydrolysebedingungen:
Mischen Sie die eingeweichten Kockflügelblöcke mit der Enzymlösung und setzen Sie sie in den enzymatischen Hydrolysestank zur enzymatischen Hydrolysereaktion. Die enzymatische Hydrolysestemperatur wird im Allgemeinen bei {{0}} Grad kontrolliert, der pH -Wert beträgt 1. 5-2. 5 (pepsin) oder 6. {0-7. 0 (Papain), und die Rührgeschwindigkeit ist {50-100 r\/min.
Die enzymatische Hydrolysezeit beträgt normalerweise 40 bis 60 Minuten, und die spezifische Zeit muss entsprechend der Art des Enzyms und den Eigenschaften des Kuhspurpostens angepasst werden. Während des enzymatischen Hydrolyseprozesses sollten regelmäßige Probenahme und Tests durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass Kollagen vollständig freigesetzt werden und keinen übermäßigen Verschlechterung durchlaufen.
3.. Solid-Flüssigkeitsabtrennung:
Nach Abschluss der enzymatischen Hydrolyse wird die enzymatische Hydrolyselösung durch eine Filterpresse oder eine Zentrifuge zur Feststoff-Flüssigkeits-Trennung geleitet, um den Extrakt zu erhalten, der Kollagen und feste Rückstände enthält. Filterpressen eignen sich für eine großflächige Produktion, während Zentrifugen für kleine Operationen in Labors geeignet sind.
Der getrennte feste Rückstand kann weiter verarbeitet werden, z.
Vergleich von Säure-Base-Methoden
• Säuremethode: Verwenden Sie 0. 5mol\/l Essigsäure als Medium, extrahieren Sie 6 Stunden nach 32 Grad. Das Molekulargewicht des Produkts ist relativ niedrig, kann jedoch die Dreifachhelixstruktur zerstören.
• Alkalische Methode: Nach 48 Stunden Behandlung mit Natriumhydroxid (pH 11) kann die Faserausbeute 50%erreichen, die Sekundärstruktur von Kollagen ist jedoch stark beschädigt. Es ist für Produkte mit niedrigem Wert geeignet.
Reinigung
Zentrifugal -Trennung:
Der Extrakt wird zur Zentrifugal-Trennung in eine kühlte Hochgeschwindigkeitszentrifuge platziert. Die Rotationsgeschwindigkeit ist im Allgemeinen 8000-10000 r\/min und die Zentrifugationszeit ist 15-20 Minuten. Nehmen Sie nach der Zentrifugation den Überstand, um Verunreinigungen im Niederschlag und die unvollständigen enzymatisch hydrolysierten Kokidfragmente zu entfernen.
Ultrafiltration und Nanofiltration:
Der Überstand nach der Zentrifugation wurde unter Verwendung einer Ultrafiltrationsmembran (mit einer Porengröße von 10-50 kda) filtriert, um makromolekulare Verunreinigungen und einige unenzymatisch hydrolysierte Proteine zu entfernen. Der Ultrafiltrationsprozess sollte bei einem relativ niedrigen Druck durchgeführt werden, um das Kollagen zu vermeiden.
Nanofiltrationsmembranen (mit Porendurchmessern im Bereich von 1 bis 10 kDa) können verwendet werden, um Kollagenlösungen weiter zu konzentrieren und zu reinigen, kleine Molekülverunreinigungen und Feuchtigkeit zu entfernen und die Konzentration und Reinheit von Kollagen zu verbessern.
Ionenaustausch und Adsorption:
Basierend auf dem isoelektrischen Punkt von Kollagen (PI ist ungefähr 7. 5-8. 0), wählen Sie ein geeignetes Ionenaustauschharz zur weiteren Reinigung. Unter sauren Bedingungen trägt Kollagen eine positive Ladung und kann an Anionenaustauschharzen adsorbiert werden. Unter alkalischen Bedingungen trägt Kollagen eine negative Ladung und kann an Kationenaustauschharzen adsorbiert werden.
Das adsorbierte Kollagen kann durch Gradientenelution oder pH-Anpassung eluiert werden, um eine Kollagenlösung mit hoher Purity zu erhalten. Die Ionenaustauschmethode kann Verunreinigungen wie Verunreinigungsproteine und Polysaccharide effektiv beseitigen und die Reinheit von Kollagen verbessern.
Trocknen und Quetschen
1. Vakuum-Gefriertrocknen
Die raffinierte Kollagenlösung wird zum Gefrierentrocknen in einen Vakuum-Gefriertrockner gelegt. Zunächst ist die Lösung vor dem Grad {-40 bis -50 Grad, und dann wird die Sublimationstrocknung unter Vakuumbedingungen durchgeführt (mit einem Druck von ungefähr 10^{-2 PA), wobei der Temperaturgrad bei -20 to {-30}}}}}}}}}}}}} Grad kontrolliert wird.
Das Einfrieren von Vakuum kann die aktive Struktur von Kollagen effektiv schützen, Schäden durch hohe Temperaturen verhindern, und die erhaltenen Produkte weisen eine gute Löslichkeit und biologische Aktivität auf.
2. Trocknen sprühen
Für die groß angelegte Produktion ist die Sprühtrocknung eine effiziente Option. Die Kollagenlösung wird durch die Düse des Sprühtrockners in winzige Tröpfchen zerfatzt und im heißen Luftstrom schnell getrocknet, um Kollagenpulver zu erhalten.
Die Einlasslufttemperatur für die Sprühtrocknung ist im Allgemeinen 150-180 Grad und die Auslasslufttemperatur ist 80-100 Grad. Es ist notwendig, die Trocknungsgeschwindigkeit und -temperatur zu steuern, um die thermische Denaturierung von Kollagen zu verhindern.
3.. Quetschen und Screening
Die getrockneten Kollagenblöcke oder Flocken werden durch eine mehrstufige temperaturgesteuerte Crushing-Produktionslinie zerkleinert, um Kollagenpulver mit gleichmäßiger Partikelgröße zu erhalten. Während des Quetschprozesses sollte die Temperatur kontrolliert werden, um die Denaturierung von Kollagen aufgrund der durch Reibung erzeugten Wärme zu verhindern.
Das zerkleinerte Kollagenpulver wird durch ein Screening -Gerät gescreent, um sicherzustellen, dass die Partikelgröße des Produkts den Anforderungen entspricht (im Allgemeinen 150 mesh -200 Mesh). Das feine Pulver nach dem Screening kann direkt verpackt werden und das grobe Pulver kann zum Nachdringlichen in den Brecher zurückgegeben werden.
Anwendung
Lebensmittelindustrie
1. NUTRITIONALE Nahrungsergänzungsmittel: Als Quelle von hochwertigem Protein werden sie zu Proteinpulver, Sporternährungsprodukten und Ernährungsnahrungsmitteln für ältere Menschen zugesetzt, die reichhaltige Aminosäuren bereitstellen und die Reparatur und das Wachstum der Muskeln fördern.
Lebensmittelzusatzstoffe: Als Verdickungsmittel, Stabilisatoren und Emulgatoren werden sie verwendet, um die Textur und den Geschmack von Lebensmitteln zu verbessern. Zum Beispiel werden sie zu Joghurt, Gelee, Eis und anderen Lebensmitteln hinzugefügt, um ihre Stabilität und Wasserretention zu verbessern.
2. Funktionale Lebensmittel: Entwickeln Sie Lebensmittel mit spezifischen Funktionen wie Schönheit und Hautpflege, gemeinsame Gesundheit und andere funktionelle Lebensmittel und nutzen Sie die biologische Aktivität von Kollagen, um die Anforderungen der Verbraucher nach gesunden Lebensmitteln zu erfüllen.
Medizinische Ästhetik
3. Injektionsfüllung: Es wird für die Faltenfüllung der Gesichtsfalten, die Reparatur der Haut nachlässt usw. verwendet, indem Kollagen injiziert werden, um die versunkenen Bereiche der Haut zu füllen, und die Hautelastizität und die Glätte mit einem natürlichen und langlebigen Effekt wiederhergestellt.
4. CHINE -Pflege: Als Hauptbestandteil von Hautpflegeprodukten wie Masken, Essenzen, Lotionen usw. kann es die Synthese von Kollagen in der Haut fördern, die Fähigkeit der Haut verbessern, Feuchtigkeit zu behalten und Probleme wie raue und lose Haut zu verbessern.
Wundheilung: Verbindungen, Verbrennungen, Verhältnisse, chirurgische Schnitte und andere Wunden fördern die Wundheilung, verringern die Bildung von Narben und verbessern die Qualität der Wundheilung.
Medizinisches Feld
Orthopädische Reparatur: Es wird zur Reparatur von Frakturen, Knochendefektsfüllung usw. verwendet. Als Knochenreparaturmaterial kann es die Regeneration und Reparatur des Knochengewebes fördern und die Geschwindigkeit und Qualität der Frakturheilung verbessern.
Arzneimittelträger: Als Träger für Arzneimittel für nachhaltige Freisetzung wird sie zur Erstellung von Arzneimittelpräparaten für die Nachversion, die Stabilität und die Bioverfügbarkeit von Arzneimitteln und die Verlängerung der Dauer der Arzneimittelwirkung verwendet.
Tissue Engineering: Es wird verwendet, um Tissue Engineering -Gerüstematerialien wie die Reparatur und Regeneration von Haut, Knorpel, Sehnen und anderen Geweben vorzubereiten und eine günstige Mikroumgebung für die Zelladhäsion, Proliferation und Differenzierung zu bieten.
Kosmetikindustrie
Anti-Falten-Produkte: Als Anti-Falten-Bestandteil kann es zu Anti-Falten-Cremes, Augencremes und anderen Kosmetika zugesetzt werden, die Synthese von Kollagen in der Haut stimulieren, die Bildung von Falten verringern und die Haut stickiger und elastischer machen.
Feuchtigkeitsspendende Produkte: Indem sie seine hervorragende feuchtigkeitsspendende Leistung nutzen, wird sie für Feuchtigkeitsmasken, Toner, Lotionen und andere Produkte verwendet, um die Fähigkeit der Haut zu verbessern, Feuchtigkeit zu erhalten und trockene Hautprobleme zu verbessern.
Aufweichen von Produkten: Durch Förderung des Hautstoffwechsels und die Reduzierung der Melaninablagerung erzielen sie einen Aufweißffekt und können in Whitening -Essenz, Aufhellungsmasken und anderen Produkten eingesetzt werden.
Abschluss
As a natural biomaterial with a wide range of applications, the production process of bovine skin extracted collagen powder has been optimised continuously, and the quality of the product and the range of applications have been expanding.From raw material pre-treatment to finished product packaging, each link has an important impact on the quality and performance of the final product.With the development of green extraction technology, the application of intelligent equipment and the depth of interdisciplinary research, the cowhide extract Die Kollagenpulverindustrie wird größere Entwicklungsmöglichkeiten einleiten.