پودر کلاژن استخراج شده از گاو: تجزیه و تحلیل فرآیند کامل از مواد اولیه به محصولات نهایی

+-------------------+
| تهیه مواد اولیه برای گاوچران |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| تمیز کردن گاو |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| پردازش پوست خرد شده |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| درمان غوطه وری اسید |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| واکنش هیدرولیز آنزیمی |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| جدایی گریز از ناخالص ها |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| محلول غلیظ |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| درمان خشک کردن |
+---------+---------+
|
v
+---------+---------+
| پودر کلاژن به پایان رسید |
+-------------------+

استخراج آنزیمی
1. انتخاب و تهیه آنزیم ها:
انتخاب آنزیم مناسب کلید استخراج کلاژن است. آنزیم های معمولاً مورد استفاده شامل پپسین ، پاپاین ، تریپسین و غیره هستند. در میان آنها ، پپسین ویژگی بالاتری برای کلاژن و اثر استخراج بهتر دارد.
محلول آنزیمی غلظت مناسب را بر اساس وزن گاو و محتوای کلاژن تهیه کنید. غلظت استفاده عمومی Pepsin {{0}}. 1 ٪ -0. 5 ٪ ، و آن از papain است {7}}. 5 ٪ {6}. 0 ٪.
2. شرایط هیدرولیز آنزیمی:
بلوک های گاو خیس خیس شده را با محلول آنزیم مخلوط کرده و آنها را در مخزن هیدرولیز آنزیمی برای واکنش هیدرولیز آنزیمی قرار دهید. دمای هیدرولیز آنزیمی به طور کلی در درجه {{0}} درجه کنترل می شود ، مقدار pH 1 است. 5-2 5 (پپسین) یا 6. {5}}. 0 (پاپین) و سرعت هم زدن {7 {7}} r\/mine است.
زمان هیدرولیز آنزیمی معمولاً 40 تا 60 دقیقه است و زمان خاص باید با توجه به نوع آنزیم و خصوصیات گاوچران تنظیم شود. در طی فرآیند هیدرولیز آنزیمی ، نمونه گیری و آزمایش منظم باید انجام شود تا اطمینان حاصل شود که کلاژن به طور کامل آزاد شده و تحت تخریب بیش از حد قرار نمی گیرد.
3. جداسازی مایع جامد:
پس از اتمام هیدرولیز آنزیمی ، محلول هیدرولیز آنزیمی از طریق یک پرس فیلتر یا سانتریفیوژ برای جداسازی مایع جامد برای به دست آوردن عصاره حاوی کلاژن و باقیمانده جامد منتقل می شود. مطبوعات فیلتر برای تولید در مقیاس بزرگ مناسب هستند ، در حالی که سانتریفیوژها برای عملیات در مقیاس کوچک در آزمایشگاه ها مناسب هستند.
باقیمانده جامد جدا شده می تواند بیشتر پردازش شود ، مانند استفاده از آن برای استخراج سایر مواد فعال زیستی یا به عنوان مواد اولیه برای کودهای آلی.

مقایسه روشهای اسید پایه
• روش اسید: از {0}}}. 5mol\/L اسید استیک به عنوان متوسط ​​استفاده کنید ، به مدت 6 ساعت در 32 درجه استخراج کنید. وزن مولکولی محصول نسبتاً کم است ، اما ممکن است ساختار مارپیچ سه گانه را از بین ببرد.
• روش قلیایی: پس از 48 ساعت درمان با هیدروکسید سدیم (pH 11) ، عملکرد فیبر می تواند به 50 ٪ برسد ، اما ساختار ثانویه کلاژن به شدت آسیب دیده است. برای محصولات کم ارزش و کم ارزش مناسب است.

جدایی گریز از مرکز:
عصاره در یک سانتریفیوژ یخچال با سرعت بالا برای جداسازی گریز از مرکز قرار می گیرد. سرعت چرخش به طور کلی {1}} r\/min است و زمان سانتریفیوژ {{2} دقیقه است. پس از سانتریفیوژ ، مایع رویی را برای از بین بردن ناخالصی های موجود در رسوبات و قطعات ناچیز هیدرولیز شده آنزیمی هیدرولیز کنید.
Ultrafiltration و Nanofiltration:
مایع رویی پس از سانتریفیوژ با استفاده از یک غشای Ultrafiltration (با اندازه منافذ {0}} kda) برای از بین بردن ناخالصی های ماکرومولکولی و برخی از پروتئین های هیدرولیز نشده هیدرولیز فیلتر شد. فرآیند اولترافیلتراسیون باید با فشار نسبتاً کم انجام شود تا از آسیب رساندن به کلاژن جلوگیری شود.
غشاهای نانوفیلتراسیون (با قطر منافذ از 1 تا 10 کیلو دالتون) می توان برای تمرکز بیشتر و تصفیه محلول های کلاژن ، از بین بردن ناخالصی ها و رطوبت های مولکول کوچک و تقویت غلظت و خلوص کلاژن استفاده کرد.
تبادل و جذب یونی:
بر اساس نقطه ایزوالکتریک کلاژن (Pi تقریباً 7 است. {1}}. 0) ، برای تصفیه بیشتر رزین تبادل یون مناسب را انتخاب کنید. در شرایط اسیدی ، کلاژن بار مثبت دارد و می تواند در رزین های تبادل آنیون جذب شود. در شرایط قلیایی ، کلاژن بار منفی دارد و می تواند در رزین های مبادله کاتیون جذب شود.
کلاژن جذب شده را می توان با شستشوی شیب یا تنظیم pH برای به دست آوردن یک راه حل کلاژن با خلوص بالا شستشو داد. روش تبادل یون می تواند به طور موثری ناخالصی مانند پروتئین های ناخالصی و پلی ساکاریدها را از بین ببرد و خلوص کلاژن را بهبود بخشد.

1. خشک کردن یخبندان
محلول کلاژن تصفیه شده در خشک کن یخ خلاء برای خشک کردن یخ قرار می گیرد. اول ، راه حل از قبل در -40 درجه تا درجه {3}} درجه است ، و سپس خشک شدن تصعید در شرایط خلاء انجام می شود (با فشار تقریباً 10^{{5} pa) ، با دمای کنترل شده در {6 {6}} درجه به درجه {{{7 7 درجه.
خشک شدن یخ خلاء می تواند به طور موثری از ساختار فعال کلاژن محافظت کند ، از آسیب در برابر درجه حرارت بالا جلوگیری کند و محصولات به دست آمده از حلالیت و فعالیت بیولوژیکی خوبی برخوردار هستند.
2. خشک کردن اسپری
برای تولید در مقیاس بزرگ ، خشک کردن اسپری گزینه ای کارآمد است. محلول کلاژن از طریق نازل خشک کن اسپری به قطرات ریز و درشت تبدیل می شود و به سرعت در جریان هوای گرم خشک می شود تا پودر کلاژن بدست آید.
دمای هوای ورودی برای خشک کردن اسپری به طور کلی 150-180 درجه است و دمای هوای خروجی درجه {1}} درجه است. برای جلوگیری از دناتوراسیون حرارتی کلاژن ، کنترل سرعت و دمای خشک کردن لازم است.
3. خرد کردن و غربالگری
بلوک های کلاژن خشک یا پوسته ها از طریق یک خط تولید خرد شده کنترل شده با دما چند مرحله ای خرد می شوند تا پودر کلاژن را با اندازه ذرات یکنواخت بدست آورند. در طی فرآیند خرد کردن ، برای جلوگیری از دناتوراسیون کلاژن به دلیل گرمای ناشی از اصطکاک ، باید دما کنترل شود.
پودر کلاژن خرد شده از طریق یک دستگاه غربالگری غربال می شود تا اطمینان حاصل شود که اندازه ذرات محصول مورد نیاز را برآورده می کند (به طور کلی 150 مش {1} mesh). پودر ریز بعد از غربالگری می تواند مستقیماً بسته بندی شود و پودر درشت را می توان برای خرد کردن دوباره به سنگ شکن بازگرداند.

به عنوان یک ماده زیستی طبیعی با طیف گسترده ای از کاربردها ، روند تولید پودر کلاژن استخراج شده به پوست گاو به طور مداوم بهینه شده است ، و کیفیت محصول و دامنه کاربردها در حال گسترش است. از قبل از پیش درمانی مواد اولیه تا بسته بندی محصولات نهایی ، هر پیوند در کیفیت و عملکرد محصول نهایی از توسعه هوشمندانه و پیشرفته از تجهیزات استخراج سبز و کاربردی استفاده می کند. صنعت پودر کلاژن در فرصت های بیشتر توسعه خواهد بود.