En pols de col·lagen extret de la pell de vaca: una anàlisi de procés complet de matèries primeres a productes acabats

Selecció de matèries primeres:

1. Seleccioneu la pell de vaca crua lliure de contaminació i malaltia, preferint la pell de l’esquena i l’abdomen del bestiar saludable perquè conté una quantitat més gran de col·lagen i menys impureses.

2. La matèria primera s’ha de conservar fresca o correctament per evitar el malbaratament i el deteriorament que puguin afectar els resultats d’extracció posteriors.

Rentat i deboning:

1. Remullar la pell de vaca en aigua neta i eliminar la brutícia, la sang i altres impureses amb un raspall o dispositiu mecànic.

2 Utilitzeu una màquina de depuració automàtica de la pell de vaca per eliminar els cabells de la pell de vaca mitjançant mètodes químics o físics. Els mètodes comuns de debonament inclouen el remull alcalí i la fricció mecànica, entre els quals el remull alcali és més eficaç, però requereix un control minuciós de la concentració de la solució alcalí i el temps de tractament per evitar danyar el col·lagen.

Tall i remull:

1. Talleu la pell de vaca netejada en trossos petits (generalment uns 5cm x 5cm) per a un processament i extracció més fàcils.

2. Col·loqueu les peces tallades a la vaca en una solució protectora per remull, normalment utilitzant una solució que conté antioxidants (com la vitamina C) i agents tampons (com la solució tampó fosfat) per estabilitzar l'estructura del col·lagen i evitar la seva desnaturalització o degradació durant el processament posterior.

Extracció enzimàtica
1. Selecció i preparació dels enzims:
L’elecció de l’enzim adequat és la clau per extreure el col·lagen. Els enzims utilitzats habitualment inclouen pepsina, papaïna, trypsina, etc. Entre ells, la Pepsin té una especificitat més elevada per al col·lagen i un millor efecte d’extracció.
Prepareu una solució enzimàtica de concentració adequada basada en el pes de la pell de vaca i el contingut del col·lagen. La concentració general d’ús de Pepsin és {{0}}. 1%-0. 5%, i la de Papain és 0. 5%-1.
2. Condicions d’hidròlisi enzimàtica:
Barregeu els blocs de peló de vaca en remull amb la solució enzimàtica i poseu -los al dipòsit d’hidròlisi enzimàtica per a la reacció enzimàtica d’hidròlisi. La temperatura de la hidròlisi enzimàtica es controla generalment a {{0}} grau, el valor de pH és 1. 5-2. 5 (Pepsin) o 6. 0-7. 0 (papain), i la velocitat de agitació és 50-100 r/min.
El temps d’hidròlisi enzimàtica sol ser de 40 a 60 minuts i s’ha d’ajustar el temps específic segons el tipus d’enzim i les característiques de la pell de vaca. Durant el procés d’hidròlisi enzimàtica, s’han de fer un mostreig i fer proves regulars per assegurar -se que el col·lagen s’allibera completament i que no es sotmet a una degradació excessiva.
3. Separació de líquids sòlids:
Un cop finalitzada la hidròlisi enzimàtica, la solució d’hidròlisi enzimàtica es passa a través d’una premsa de filtre o una centrífuga per a la separació de líquid sòlid per obtenir l’extracte que conté col·lagen i residus sòlids. Les premses de filtres són adequades per a la producció a gran escala, mentre que els centrífugues són adequats per a operacions a petita escala als laboratoris.
El residu sòlid separat es pot processar més, com ara utilitzar -se per extreure altres substàncies bioactives o com a matèries primeres per a fertilitzants orgànics.

Comparació dels mètodes d’àcid-base
• Mètode àcid: Utilitzeu 0. 5mol/L àcid acètic com a medi, extreu a 32 graus durant 6 hores. El pes molecular del producte és relativament baix, però pot destruir l'estructura de la triple hèlix.
• Mètode alcalí: després de 48 hores de tractament amb hidròxid de sodi (pH 11), el rendiment de fibra pot arribar al 50%, però l’estructura secundària del col·lagen està greument danyada. És adequat per a productes de baix valor.

Separació centrífuga:
L'extracte es col·loca en una centrífuga refrigerada d'alta velocitat per a la separació centrífuga. La velocitat de rotació és generalment 8000-10000 r/min, i el temps de centrifugació és 15-20 minuts. Després de la centrifugació, preneu el sobrenedant per eliminar les impureses del precipitat i els fragments de vaca de vaca hidrolitzats enzimàticament enzimàticament.
Ultrafiltració i nanofiltració:
El sobrenadant després de la centrifugació es va filtrar mitjançant una membrana d’ultrafiltració (amb una mida de porus de 10-50 kDa) per eliminar les impureses macromoleculars i algunes proteïnes hidrolitzades sense enzimàticament. El procés d’ultrafiltració s’ha de dur a terme a una pressió relativament baixa per evitar danyar el col·lagen.
Les membranes de nanofiltració (amb diàmetres de porus que van d’1 a 10 kDa) es poden utilitzar per concentrar i purificar solucions de col·lagen, eliminar les impureses i la humitat de les molècules petites i millorar la concentració i la puresa del col·lagen.
Intercanvi d’ions i adsorció:
Basat en el punt isoelèctric del col·lagen (Pi és aproximadament 7. 5-8. 0), seleccioneu una resina d'intercanvi d'ions adequada per a una purificació posterior. En condicions àcides, el col·lagen té una càrrega positiva i es pot adsorbir a les resines d'intercanvi d'anions. En condicions alcalines, el col·lagen té una càrrega negativa i es pot adsorbir a les resines d’intercanvi de cations.
El col·lagen adsorbit es pot eluir mitjançant l’elució de gradient o l’ajust de pH per obtenir una solució de col·lagen d’alta puresa. El mètode d’intercanvi d’ions pot eliminar eficaçment les impureses com les proteïnes i els polisacàrids de la impuresa i millorar la puresa del col·lagen.

1. VACUUM Freeze-assecat
La solució refinada de col·lagen es col·loca en un assecador de congelació de buit per assecat amb congelació. Primer, la solució és pre-fridinada a -40 grau fins a -50 graus i, a continuació, l’assecat de sublimació es realitza sota condicions de buit (amb una pressió d’aproximadament 10^-2 pa), amb la temperatura controlada a {{6} graus a -30 graus.
L’assecat de congelació al buit pot protegir eficaçment l’estructura activa del col·lagen, evitar els danys a les temperatures elevades i els productes obtinguts tenen una bona solubilitat i activitat biològica.
2. Assecat per polvorització
Per a la producció a gran escala, l’assecat en polvorització és una opció eficient. La solució de col·lagen s’atomitza en petites gotes a través de la boquilla de l’assecador de polvorització i s’asseca ràpidament al flux d’aire calent per obtenir pols de col·lagen.
La temperatura de l’aire d’entrada per a l’assecat en polvorització és generalment 150-180 i la temperatura de l’aire de sortida és 80-100 grau. Cal controlar la velocitat i la temperatura d’assecat per evitar la desnaturalització tèrmica del col·lagen.
3. Trituració i projecció
Els blocs o flocs de col·lagen secs es trituren a través d’una línia de producció de trituració controlada per la temperatura en diverses etapes per obtenir pols de col·lagen amb mida uniforme de partícules. Durant el procés de trituració, s’ha de controlar la temperatura per evitar la desnaturalització del col·lagen a causa de la calor generada per la fricció.
La pols de col·lagen triturada es selecciona a través d’un dispositiu de cribratge per assegurar -se que la mida de les partícules del producte compleix els requisits (generalment 150 malla -200 malla). La pols fina després de la projecció es pot empaquetar directament i la pols gruixuda es pot retornar a la trituradora per tornar a trepitjar.

Indústria alimentària
1. Suplements nutricionals: com a font de proteïnes de gran qualitat, s’afegeixen a proteïnes en pols, productes de nutrició esportiva i aliments nutricionals per a gent gran, proporcionant aminoàcids rics i promovent la reparació i el creixement musculars.
Additius alimentaris: com a espessidors, estabilitzadors i emulsionants, s’utilitzen per millorar la textura i el gust dels aliments. Per exemple, s’afegeixen a iogurt, gelea, gelats i altres aliments per millorar la seva estabilitat i retenció d’aigua.
2. Aliments funcionals: Desenvolupar aliments amb funcions específiques, com ara la bellesa i la cura de la pell, la salut conjunta i altres aliments funcionals, i utilitzeu l’activitat biològica del col·lagen per satisfer les demandes dels consumidors d’aliments saludables.
Estètica mèdica
3. Completa d'injecció: s'utilitza per al farcit de les arrugues facials, la reparació de la laxitat de la pell, etc. mitjançant la injecció de col·lagen per omplir les zones enfonsades de la pell, restableix l'elasticitat i la suavitat de la pell, amb un efecte natural i de llarga durada.
4. Cura de la pell: com a ingredient principal dels productes per a la cura de la pell, com ara màscares, essències, locions, etc.
Curació de ferides: els apòsits utilitzats per a cremades, escales, incisions quirúrgiques i altres ferides promouen la curació de ferides, redueixen la formació de cicatrius i milloren la qualitat de la curació de ferides.
Camp mèdic
Reparació ortopèdica: s’utilitza per a la reparació de fractures, el farcit de defectes òssies, etc. Com a material de reparació d’os, pot afavorir la regeneració i reparació del teixit ossi i millorar la velocitat i la qualitat de la curació de fractures.
Portador de drogues: com a portador d’alliberament sostingut per a fàrmacs, s’utilitza per preparar les preparacions de fàrmacs d’alliberament sostingut, millorar l’estabilitat i la biodisponibilitat dels fàrmacs i perllongar la durada de l’acció de fàrmacs.
Enginyeria de teixits: s’utilitza per preparar materials de bastides d’enginyeria de teixits, com els per a la reparació i regeneració de la pell, el cartílag, els tendons i altres teixits, proporcionant un microambient favorable per a l’adhesió cel·lular, la proliferació i la diferenciació.
Indústria de cosmètica
Productes anti-arrugues: com a ingredient anti-arrugues, quan s’afegeixen a cremes anti-arrugues, cremes d’ulls i altres cosmètics, pot estimular la síntesi de col·lagen a la pell, reduir la formació d’arrugues i fer la pell més estreta i més elàstica.
Productes hidratants: aprofitant el seu excel·lent rendiment hidratant, s’utilitza en màscares hidratants, tòners, locions i altres productes per millorar la capacitat de la pell per retenir la humitat i millorar els problemes de pell seca.
Productes de blanqueig: promovent el metabolisme de la pell i la reducció de la deposició de melanina, aconsegueixen un efecte de blanqueig i es poden utilitzar en essència de blanqueig, màscares de blanqueig i altres productes.

Com a biomaterial natural amb un ampli vental La indústria en pols de col·lagen de Cowshide Extract es basarà en més oportunitats de desenvolupament.