BG65654B1 - Метод за получаване на микрофибриларен водоразтворим колаген за хранителната и фармацевтичната промишленост и козметиката - Google Patents
Метод за получаване на микрофибриларен водоразтворим колаген за хранителната и фармацевтичната промишленост и козметиката Download PDFInfo
- Publication number
- BG65654B1 BG65654B1 BG108293A BG10829303A BG65654B1 BG 65654 B1 BG65654 B1 BG 65654B1 BG 108293 A BG108293 A BG 108293A BG 10829303 A BG10829303 A BG 10829303A BG 65654 B1 BG65654 B1 BG 65654B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- collagen
- water
- microfibrillar
- soluble collagen
- food
- Prior art date
Links
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 title claims abstract description 62
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 title claims abstract description 62
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 108700005457 microfibrillar Proteins 0.000 title claims abstract description 8
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title abstract description 8
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 title abstract description 7
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 16
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 7
- 230000003625 amylolytic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000002366 lipolytic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000002797 proteolythic effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 238000009777 vacuum freeze-drying Methods 0.000 claims description 5
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 claims description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 7
- 238000002061 vacuum sublimation Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 3
- 235000015277 pork Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 25
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 9
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 6
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 3
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 102000034238 globular proteins Human genes 0.000 description 3
- 108091005896 globular proteins Proteins 0.000 description 3
- 230000023597 hemostasis Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 3
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- 229920002683 Glycosaminoglycan Polymers 0.000 description 2
- 208000032843 Hemorrhage Diseases 0.000 description 2
- 108010019160 Pancreatin Proteins 0.000 description 2
- 108010077465 Tropocollagen Proteins 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 229940030225 antihemorrhagics Drugs 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 239000000512 collagen gel Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000025 haemostatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000005847 immunogenicity Effects 0.000 description 2
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 235000015110 jellies Nutrition 0.000 description 2
- 239000008274 jelly Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 229940055695 pancreatin Drugs 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000000244 polyoxyethylene sorbitan monooleate Substances 0.000 description 2
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 2
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 2
- 229940068968 polysorbate 80 Drugs 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 235000013580 sausages Nutrition 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 241001137251 Corvidae Species 0.000 description 1
- PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N Hydroxyproline Chemical compound O[C@H]1CN[C@H](C(O)=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 208000034693 Laceration Diseases 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000037354 amino acid metabolism Effects 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000037319 collagen production Effects 0.000 description 1
- 239000000515 collagen sponge Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- PMMYEEVYMWASQN-UHFFFAOYSA-N dl-hydroxyproline Natural products OC1C[NH2+]C(C([O-])=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 1
- 239000008266 hair spray Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229960002591 hydroxyproline Drugs 0.000 description 1
- 235000015243 ice cream Nutrition 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000008268 mayonnaise Substances 0.000 description 1
- 235000010746 mayonnaise Nutrition 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- LXCFILQKKLGQFO-UHFFFAOYSA-N methylparaben Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 LXCFILQKKLGQFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 210000001724 microfibril Anatomy 0.000 description 1
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 235000015108 pies Nutrition 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- QELSKZZBTMNZEB-UHFFFAOYSA-N propylparaben Chemical compound CCCOC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 QELSKZZBTMNZEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940024999 proteolytic enzymes for treatment of wounds and ulcers Drugs 0.000 description 1
- 235000011962 puddings Nutrition 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 235000015067 sauces Nutrition 0.000 description 1
- 239000002453 shampoo Substances 0.000 description 1
- 235000011888 snacks Nutrition 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 telopeptides Chemical class 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- FGMPLJWBKKVCDB-UHFFFAOYSA-N trans-L-hydroxy-proline Natural products ON1CCCC1C(O)=O FGMPLJWBKKVCDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Cosmetics (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
Изобретението се отнася до метод за получаване на микрофибриларен водоразтворим колаген, при който суровината (обезмаслени и обезкосмени свински кожи от млади животни, обработени до етап "Опресняване") се подлага предварително на вакуум-сублимационно сушене и последващо (преди ензимната обработка) смилане и развлакняване. Самата ензимна обработка се извършва с комбиниран ензимен препарат - с протеолитична, липолитична и амилолитична активност. За многократно удължаване срока на годност на получения водоразтворим колаген и за използването му по всяко време, същият се лиофилизира и при нужда рехидратира до желаната от потребителя концентрация. Готовият продукт по този метод е предназначен за хранителната и фармацевтичната промишленост и за козметиката.
Description
Област на техниката
Методът по настоящото изобретение позволява да се увеличи добива на пречистен микрофибриларен колаген с подобрена разтворимост във вода. Готовият продукт, получен по този метод може да се използва в хранителната и фармацевтичната промишленост или за влагане в козметични състави за грижа за косата и кожата. При допълнителна обработка същият може да служи като изходна суровина за производство на хемостатични продукти за медицински цели.
Предшестващо състояние на техниката
Колагенът е основен протеин в организма на бозайниците. Той има уникален строеж, чиято основна градивна единица е тропоколагеновата молекула. По-голямата част от нейната структура слабо се различава при отделните видове бозайници, което е и причина за слабата алергенност и имуногенност на колагеновите продукти. Пречистеният колаген с напълно или частично запазена нативна структура, намира приложение в различни области на медицината (хемостатични продукти, превръзки за рани и имплантати), козметиката (подхранващи и регенериращи състави) и хранителната промишленост (като сгъстител стабилизатор, хидратиращ агент, хранителна добавка и др.). В индустриални условия пречистен колаген в различни форми се получава от кожи, сухожилия, хрущяли и други субпродукти от редица селскостопански животни по различни методи.
Известно е използването на колагенови филми като естествена обвивка за пълнене на колбаси, шунка или кренвирши (ЕР 1270672, US 5,736,180, US 5,885, 634). Колагенови продукти (фибри и гелове) се използват като хранителни добавки (US 4,295,894) или се включват в рецептури за пайове, пудинги, желирани бонбони, сладоледи, майонезени сосове, снаксове и др. (US 3,691,281).
JP 2001245614 описва метод за получаване на диетична храна на основата на колагеново желе с добавени ароматизиращи и коригиращи съставки. Предложено е и получаването на хранителна добавка на основата на колаген и микроелементи (GN1312019).
Колаген и колагенови хидролизата се влагат в различни козметични състави: кремове емулсионни системи тип В/М и М/В, лосиони, лакове за коса, шампоани, пени за баня и др. (US 4,131,650, US 3,691,281). Колагеновите продукти притежават някои ценни качества - не са токсични, не причиняват алергии, влияят положително върху кожата и нейната еластичност като подобряват функционалното и състояние и оказват положително влияние върху белтъчния и аминокиселинния обмен (Георгиев и кол., 1990).
Известно е използването на колагенови продукти като превързочни материали за рани с абсорбиращо и стимулиращо епителизацията действие (US 4,148,664; US 4,294,241; Хилькин и кол., 1976) или за осъществяване на локална хемостаза при капилярни и паренхиматозни кръвотечения (US 4,320,201; US 4,331,766; US 4,412,947).
Известни са методи за получаване на разтворим колаген (от телешки, свински и овчи кожи и от телешки, свински и говежди сухожилия) чрез ензимна обработка с протеолитични ензими и последваща киселинна или алкална обработка (WO 8704078, US 4,294,241, US 4,140,537, US 4,148,664, US 4,837,258). Аналитичният добив може да бъде увеличен чрез прецизно механично развлакняване на предварително обработения с ензими колаген (Хилькин и кол., 1976). Описани са и много методи за получаване на кисел водоразтворим колаген чрез продължителна алкална и киселинна обработка на суровината и последващо ензимно третиране, очист2
65654 Bl ване от баластни вещества и довеждане, чрез добавяне или отнемане на вода, до необходимата концентрация (US 4,320,201).
US 4,295,894 представя метод за получаване на разтворими колагенови фибрили, които могат да бъдат използвани за текстуриране на месо, като влагозадържащи агенти и хранителна добавка или за прилагане в козметични препарати. В предлаганата технология, сурови животински кожи се обработват с воден разтвор на алкален хидроксид и дехидратиращи агенти за отстраняване на космите и мазнините, стабилизират се с воден разтвор на алкален сулфат и полученият продукт се неутрализира и разтваря в разредена киселина. pH на разтвора се коригира до изоелектричната точка, за да се утаят колагеновите фибри, които впоследствие се изсушават и консервират. Този метод обаче не осигурява очистване в достатъчна степен на колагеновия продукт от мазнините, глобуларните белтъци и телопептидите.
Известен е и метод за производство на микрокристален колаген (US 3,691,281), при който сурова или изсушена говежда кожа се третира с разреден разтвор на киселина и впоследствие се смила до размери на частиците под микрон и се суши при условия, препятстващи денатурацията. Така полученият микрокристален колаген се диспергира колоидно при смесване с вода и подобрява стабилността на суспендираните ингредиенти в течностите и теловете. Предлаганата технология се основава на колоидното смилане на обработените с киселина кожи, така че около 80-85 % от частиците да са със субмикронни размери, което обаче изисква специална апаратурна обезпеченост. Методът не изяснява въпроса за физичната стабилност на получените колагенови суспензии и гели, особено при продължително съхранение.
Не са известни методи за получаване на кисел водоразтворим колаген, при които:
1. Суровината (кожи или сухожилия), след като се обработи механично или химично за отстраняване на съпътстващите тъкани, се подлага на вакуум-сублимационно сушене. По този начин се постига:
а) по-лесно (при стайна температура) и попродължително (2 и повече години) съхранение на изходната суровина;
б) смилане и развлакняване на суровина та до размери по-малки от 1 mm, което е необходимо за по-пълното извличане на колагена;
в) при последващата ензимна обработка се получава по-бързо проникване на ензимния разтвор в лиофилизираните частици.
2. Ензимната обработка на суровината се провежда с ензимен комплекс, съдържащ поне три ензима и притежаващ протеолитична, липолитична и амилолитична активност, което спомага за по-пълно очистване на изходния материал и за повишаване добива на водноразтворим колаген.
3. Като изходна суровина се използват обезмаслени и обезкосмени свински кожи на етап “Опресняване” само от млади животни.
4. Извършва се допълнително вакуум-сублимационно сушене на готовия продукт, което увеличава значително неговото време на съхранение при стайна температура и дава възможност да се използва по предназначение след рехидратиране.
Техническа същност на изобретението
Същността на изобретението е в това, че чрез промяна в основни производствени параметри на известни технологии за получаване на колаген е създаден метод за получаване на биологичен продукт на базата на колаген, който има различни области на приложение в хранителновкусовата промишленост, във фармацевтичната промишленост и в козметиката.
Като изходна суровина за получаване на колаген се използват обезмаслени и обезкосмени кожи от млади животни (за предпочитане свински), обработени до етап опресняване, добре очистени от съпътстваща тъкан и други артефакти и промити с дестилирана вода. Същите се нарязват на парчета с размери от 250 до 500 cm2 и се прехвърлят в нискотемперазурна камера при темперазура от -30 до -50°С за не по-малко от 24 h. След приключване на замразяването кожите се прехвърлят в сушилната камера на вакуум-сублимационна инсталация и се подлагат на лиофилизация при температурен режим от (-40°С) до +25°С и времетраене на процеса от 24 до 32 h.
Остатъчната влажност на лиофилизираните кожи не трябва да бъде по-висока от 8 %.
Така подготвената изходна суровина се нарязва на парчета с размери 5-8 cm2 и се опакова във водо- и въздухо-непропускливи опаковки (за
65654 Bl предпочитане дву- или трислойно алуминиево фолио). Предимствата на вакуум-сублимационната обработка на суровината са следните: пълно запазване на нативната структура на колагена в кожите; възможност за съхранение продължително време на стайна температура (повече от 2 години); възможност за бързо използване на суровината по всяко време; увеличена дифузия на реакционните смеси при ензимната и киселинната обработка на суровината, което подпомага/ усилва извличането на колагена от кожите и съответно разтварянето му във вода; предпазване от допълнителна бактериална контаминация през периода на съхранение.
Определено количество от лиофилизираните кожи се смила на ножова мелница със сито с диаметър на отворите от 0,5 до 1,5 mm. Смляната суровина се подлага на ензимна обработка. За целта тя се прехвърля в стъклен реактор с кожух и бъркалка, добавят се последователно комбиниран ензимен продукт с протеолитична, липолитична и амилолитична активност (за предпочитане панкреатин) в количество от 0,5 до 1,0% т/т спрямо смлените кожи; 0,5-1,0 % т/об нейоногенно ПАВ (за предпочитане полисорбат 80) и дестилирана вода в съотношение спрямо суровината от 1:20 до 1:40 (за предпочитане 1:30). Включва се бъркалката за 1-2 min, след което pH на реакционната смес се довежда до 7,0-7,5 чрез добавяне на 5%-ен разтвор на натриев хидроксид или лимонена киселина. Разбъркването продължава за 20-40 min при 300-500 rpm. През целия процес температурата в реакционната смес се поддържа в границите от 30 до 32°С. Изключва се бъркалката и реакционната смес се оставя в покой в продължение на 1,5-2 h, след което надутаечната течност се отдекантира на дълбочина
5-10 cm (около 5-61) за отстраняване на отделените липиди, глобуларни белтъци, телопептиди, аминокиселини, мукополизахариди и други артефакти в кожите. Долива се дестилирана вода в адекватно на отдекантираната реакционна смес количество. Отново се включва бъркалката и се добавя още 0,5% (спрямо първоначалното количество суровина) от ензимния продукт. Процедурата се повтаря трикратно без допълнително добавяне на ензим.
Обработката с комбиниран ензимен продукт осигурява по-пълно очистване на колагена от съпътстващите вещества. Под действие на ен зимния комплекс едновременно се разграждат глобуларните белтъци и липидите и се освобождават телопептидите, които свързват край с край молекулите на тропоколагена. Известно е, че телопептидите са основно отговорни за имуногенността и алергенността и трябва да се отстранят при пречистването на колагеновите продукти (US 4,412,947; US 4,404,134). Обработката на неразтворимия колаген с амилаза отделя киселите глюкозоаминогликани (мукополизахариди) и довежда до дезорганизация и дезинтеграция на структурните елементи на колагена, разхлабва или разрушава междумолекулните връзки и дава възможност за пълно разтваряне на колагена в слабокисел разтвор (Хилькин и кол., 1976).
След приключване на ензимната обработка сместа се прехвърля в метален реактор, в който предварително е добавена дестилирана вода, подкиселена със слаба киселина (оцетна, винена, лимонена) до pH 3,0-4,0 (за предпочитане рН-стойност 3,5). Съотношението на изходната суровина към количеството на водата е от 1:120 до 1:150. Сместа се хомогенизира и се оставя да престои 72-96 h при температура 1518°С. Полученият разреден колоиден разтвор на кисел колаген се центрофугира за отделяне на неразтворените частици и други онечиствания.
Киселият разреден разтвор на колаген се подлага на реконструкция чрез добавяне на разтвор на натриев хидроксид до достигане на изоелектричната точка (pH 4,6-5,6), при което настъпва спонтанно фибрилообразуване. Колагеновата дисперсия се концентрира чрез центрофугиране или филтруване до необходимата концентрация (1-2%).
Полученият продукт е със следните показатели: pH-стойност от 4,6 до 5,6; специфична температура на денатурация от 38 до 41°С; вискозитет от 85 до 90 mPa.s (D = 64,6 s'1); съдържание на сухо вещество от 1 до 2%; съдържание на общ белтък от 0,800 до 0,950 g/g сухо вещество; съдържание на липиди под 0,030 g/g сухо вещество; пепелен остатък под 0,040 g/g сухо вещество; съдържание на тежки метали под 1 microg/g продукт; съдържание на хидроксипролин от 110 до 140 mg/g сухо вещество; общ брой жизнеспособни микроорганизми под 1.103 KOE/g продукт; общ брой плесени и дрожди под 1.102 KOE/g продукт; патогенни микроорганизми - не се откриват.
65654 Bl
В зависимост от предназначението на продукта, същият може да се доведе до pH 4,04,5 с прибавяне на лимонена киселина, да се добави консервант, разрешен за употреба в храни (за предпочитане нипагин и нипазол) и да се опакова в стъклени или пластмасови банки. Така полученият кисел колагенов гел може да се съхранява в хладилна камера (от 0 до 4°С) за срок от 3 месеца или да се подложи на вакуум-сублимационно сушене. Срокът на съхранение на лиофилизирания продукт се удължава многократно (3 години) и при нужда той се разтваря във вода до необходимата концентрация и се използва по предназначение.
Продуктът по настоящото изобретение може да се използва и за получаване на порьозни колагенови гъбки, предназначени за локална хемостаза или като абсорбиращи превръзки за рани. За целта колагеновата микрофибриларна дисперсия се омрежва частично с разреден разтвор на формалдехид, глутаралдехид или глиоксал (за предпочитане глутаралдехид) в количество от 0,04 до 0,06 % об/об, замразява се и се суши във вакуумсублимационна инсталация. Лиофилизираният продукт се стерилизира с гама-лъчи и остава стабилен при стайна температура в продължение на две години.
Примери за изпълнение на изобретението
Пример 1.
800 g лиофилизирани свински кожи от млади животни се смилат на мелница Frisch през сито с диаметър на отворите 1 mm. Смлените кожи се прехвърлят в стъклен реактор с бъркалка. Добавят се последователно 20 g панкреатин (Merck), 8 g Polysorbate 80 и 301 дестилирана вода, затоплена до 30-32°С. pH на разтвора се коригира до 7,0-7,5 с добавяне на капки на 40% т/об разтвор на натриев хидроксид или 20% т/об разтвор на лимонена киселина. В кожуха на реактора се подава топла вода, осигуряваща температура 30-32°С. Включва се бъркалката с 350 rpm за 30 min. След това сместа се оставя в покой за 90 min, отдекантира се горният слой на дълбочина 5-10 cm и се изхвърля. Добавя се дестилирана вода в количество, адекватно на отделената смес. Тази процедура се извършва трикратно.
След приключване на ензимната обработка, сместа се прехвърля в метален реактор с бъркалка с вместимост 1801, в който предварително са отмерени 120-1301 дестилирана вода и 120-140 g лимонена киселина. Довежда се pH на разтвора до 3,0-3,5 и ако е нужно, се добавя дестилирана вода до общ обем на разтвора 1601. Включва се бъркалката на 500 rpm, за 30 min, след което се изключва и разтворът се оставя да престои 72 h при температура 16-18°С, през което време се осъществява частична киселинна хидролиза на колагена. Полученият разреден колоиден разтвор на кисел колаген се центрофугира на проточна ултрацентрофуга “Сера” при 16 950 rpm за 20 min. Между реактора и центрофугата разтворът преминава през водна помпа с регулируем поток, която се регулира така, че 1601 от разтвора да премине през нея за 20-30 min. Центрофугатьт се прехвърля в реактор с вместимост 3001. В кожуха на реактора се подава вода, осигуряваща температура на сместа 18-20°С. Включва се бъркалката на 3 50 rpm и при непрекъснато разбъркване в продължение на 20 min, pH се довежда до 4,6-5,6 чрез прибавяне на малки порции 40% разтвор на натриев хидроксид. След всяко прибавяне на порция натриев хидроксид се отчита pH. При достигане на изоелектричната точка настъпва самопроизволно възстановяване (реконструкция) на фибриларната структура на колагена. Така получената колагенова суспензия се оставя да престои 2-3 h и след това се концентрира чрез центрофугиране при 2500 rpm за 30 min. Центрофугатът се изхвърля, а утаената колагенова суспензия се анализира за съдържание на сухо вещество. Довежда се до необходимата крайна концентрация чрез добавяне на дестилирана вода. Към 10 kg от сместа като консерванти се добавят 15 g нипагин и 5 g нипазол.
Аналитичният добив при посочените условия е около 35-40 kg 1% колагенова суспензия.
Пример 2.
В стъклен реактор се прехвърлят 20 kg реконструиран микрофибриларен колаген с концентрация 1 % и към тях се добавят от 20 до 50 g лимонена киселина до pH на разтвора 4,0. Включва се бъркалката на 500 rpm и хомогенизирането продължава 20-30 min до получаването на еднороден колагенов гел. Полученият кисел водноразтворим колаген се разлива в тави и
65654 Bl се подлага на лиофилизация. Вакуум-сублимационното сушене се извършва в лиофилизатор TG 16.50. Включва се охлаждането на лиофилизатора, докато температурата в камерата достигне (-40°С). Тавичките с колагеновия разтвор се прехвърлят в камерата на лиофилизатора и се оставят да престоят при тази температура 2 h. Понататък вакуум-сублимационното сушене се извършва при автоматичен режим до крайна температура на продукта +25°С, в продължение на 24-26 h. Сухият колагенов продукт с остатъчна влажност под 8% се пакетира във въздухо- и водонепроницаеми опаковки и може да се рехидратира и използва при нужда. Той запазва качествата си непроменени при съхранение на стайна температура в продължение на 3 години.
Пример 3.
Получената съгласно пример 1 колагенова суспензия, след реконструкцията и преди концентрирането, се довежда до pH 5,5-6,0. Извършва се допълнително омрежване и стабилизиране на колагеновите микрофибрили чрез добавяне към сместа на 15 cm3 50% разтвор на глутаралдехид, при непрекъснато разбъркване в продължение на 15-20 min. Колагеновата суспензия се оставя да престои 2-3 h и след това се концентрира чрез центрофугиране при 2500 rpm за 30 min до крайна концентрация на колагена 2%. Към получения колагенов концентрат могат да се добавят биологично активни вещества с хемостатично, антисептично и стимулиращо епителизацията действие, в зависимост от предназначението на крайния продукт (за локална хемостаза при капилярни и паренхиматозни кръвотечения, за лечение на рани от изгаряния, разкъсни, контузии и проблемни рани и др.). Така приготвената колагенова смес се разлива в тавички от оборудването на вакуум-сублимационната инсталация при дебелина на слоя 1 cm. Продуктът се подлага на лиофилизация при описаните в пример 2 условия. Получените колагенови гъби се нарязват до желаните размери, опаковат се и се стерилизират с гама-лъчи при мощност на дозата 25 kGy.
Пример 4.
Колагеновата суспензия приготвена при описаните в пример 1 технологични условия се сгъстява чрез центрофугиране до концентрация
4% и се подкиселява с лимонена киселина до рН-стойност 4,60. Получава се еднороден слабоопалесциращ гел, който показва пластичен тип течене. При температура 20,5°С неговият вискозитет е 9120,0 mPs (ротационен вискозиметър Rheomat 108,7,61 s1). Друга характерна особеност на този гел е слабо изразената тиксотропия. Гелът няма склонност към синерезис и не показва значими изменения във вискозитета при съхранение, което позволява да се използва като сгъстител и влагозадържащ агент в хранителната промишленост.
Claims (4)
1. Метод за получаване на микрофибриларен водоразтворим колаген при използване на обезмаслени и обезкосмени свински кожи от млади животни, който включва смилане, развлакняване, ензимна и киселинна обработка, центрофугиране за отделяне на неразтворените частици, реконструкция и концентриране, характеризиращ се с това, че обезмаслените и обезкосмени свински кожи предварително се подлагат на вакуум-сублимационно сушене.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че при ензимната обработка на суровината се използва ензимен продукт с комбинирано действие - с протеолитична, липолитична и амилолитична активност.
3. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че водноразтворимият микрофибриларен колаген се подкиселява до pH 4,04,5 и се подлага на вакуум-сублимационно сушене.
4. Метод съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че водноразтворимият микрофибриларен колаген след реконструкция се довежда до pH 5,5-6,0 и допълнително се омрежва с глутаров алдехид.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG108293A BG65654B1 (bg) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Метод за получаване на микрофибриларен водоразтворим колаген за хранителната и фармацевтичната промишленост и козметиката |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BG108293A BG65654B1 (bg) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Метод за получаване на микрофибриларен водоразтворим колаген за хранителната и фармацевтичната промишленост и козметиката |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BG108293A BG108293A (bg) | 2005-04-30 |
| BG65654B1 true BG65654B1 (bg) | 2009-05-29 |
Family
ID=34528734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BG108293A BG65654B1 (bg) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Метод за получаване на микрофибриларен водоразтворим колаген за хранителната и фармацевтичната промишленост и козметиката |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG65654B1 (bg) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3691281A (en) * | 1970-02-02 | 1972-09-12 | Fmc Corp | Microcrystalline collagen,method of making same and foods,pharmaceuticals and cosmetics containing same |
| US4131650A (en) * | 1975-04-19 | 1978-12-26 | Firma Carl Freudenberg | Collagen foil for cosmetic application |
| US4295894A (en) * | 1979-11-19 | 1981-10-20 | Seton Company | Method of preparing soluble collagen fibers |
| US5736180A (en) * | 1993-12-21 | 1998-04-07 | Peiffer; Bernd | Spice impregnated edible wrapping foil |
| US5885634A (en) * | 1995-09-28 | 1999-03-23 | Viscofan, Industria Navarra De Envolturas Celulosicas, S.A. | Collagen film having improved extensibility |
| JP2001245614A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-09-11 | Kazuko Miura | コラーゲンのゼリー状加工食品及びその製造方法 |
| CN1312019A (zh) * | 2001-03-20 | 2001-09-12 | 郑树田 | 强筋壮骨糕所用原料和制造方法及其用途 |
| EP1270672A1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-02 | PV Industries B.V. | Process for recovering native collagen, collagen prepared according to said process and applications thereof |
-
2003
- 2003-10-27 BG BG108293A patent/BG65654B1/bg unknown
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3691281A (en) * | 1970-02-02 | 1972-09-12 | Fmc Corp | Microcrystalline collagen,method of making same and foods,pharmaceuticals and cosmetics containing same |
| US4131650A (en) * | 1975-04-19 | 1978-12-26 | Firma Carl Freudenberg | Collagen foil for cosmetic application |
| US4295894A (en) * | 1979-11-19 | 1981-10-20 | Seton Company | Method of preparing soluble collagen fibers |
| US5736180A (en) * | 1993-12-21 | 1998-04-07 | Peiffer; Bernd | Spice impregnated edible wrapping foil |
| US5885634A (en) * | 1995-09-28 | 1999-03-23 | Viscofan, Industria Navarra De Envolturas Celulosicas, S.A. | Collagen film having improved extensibility |
| JP2001245614A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-09-11 | Kazuko Miura | コラーゲンのゼリー状加工食品及びその製造方法 |
| CN1312019A (zh) * | 2001-03-20 | 2001-09-12 | 郑树田 | 强筋壮骨糕所用原料和制造方法及其用途 |
| EP1270672A1 (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-02 | PV Industries B.V. | Process for recovering native collagen, collagen prepared according to said process and applications thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BG108293A (bg) | 2005-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2003229362B9 (en) | Collagen and method for producing same | |
| CA1052307A (fr) | Procede d'extraction et de traitement de glycoproteines, de mucopolysaccharides et de substances qui les accompagnent | |
| US4451397A (en) | Method of preparing collagen products | |
| JP7756140B2 (ja) | ヒトデからコラーゲンペプチドを得る方法、ヒトデ由来コラーゲンペプチドを含む弾性リポソーム、およびそれを含む化粧料組成物 | |
| JP2002058733A (ja) | 凍結乾燥処理した複合材料およびその製造方法 | |
| Cui et al. | Advanced review on type II collagen and peptide: preparation, functional activities and food industry application | |
| Gudipati | Fish gelatin: A versatile ingredient for the food and pharmaceutical industries | |
| CN109806182B (zh) | 一种含透明质酸和氨基酸的组合物及其制备方法和应用 | |
| CN115554187B (zh) | 一种可湿热灭菌的贻贝粘蛋白皮肤修护乳液及其制备方法 | |
| CN112294668B (zh) | 透明质酸注射液 | |
| Petzold et al. | Alginate as a versatile polymer matrix with biomedical and food applications | |
| Shaik et al. | A review on the processing technique, physicochemical, and bioactive properties of marine collagen | |
| Cherim et al. | Collagen sources and areas of use | |
| EP4317450A1 (en) | Cartilage extract with effect of improving immune response, preparation method therefor, and use thereof | |
| KR20160126795A (ko) | 화장품 소재 및 이의 제조 방법 | |
| TWI542365B (zh) | 可溶性膠原蛋白及其製備方法 | |
| CN107411998A (zh) | 一种含带鱼活性肽的抗氧化面膜 | |
| CN100402088C (zh) | 低分子量氨基多糖胶原蛋白复合物的制备方法及产品 | |
| BG65654B1 (bg) | Метод за получаване на микрофибриларен водоразтворим колаген за хранителната и фармацевтичната промишленост и козметиката | |
| Wu et al. | Advances in research and application of fish scale collagen | |
| CN118356528A (zh) | 一种注射用胶原蛋白与透明质酸钠交联复合填充剂及其制备方法 | |
| JP3805975B2 (ja) | 創傷治癒剤 | |
| CN115245586A (zh) | 含海洋生物源的胶原蛋白-基材料及其制备方法 | |
| RU2422131C1 (ru) | Способ получения биологически активного вещества из осетровых рыб для косметических изделий (варианты) | |
| Totre et al. | Properties and hemostatic application of gelatin |