Keratin adalah serbukprotein berserabut yang dihasilkan oleh sel epitelium haiwan. Komponen utama yang membentuk rambut, bulu, tanduk, perisai, kuku, sutera, dan lain-lain, mempunyai kesan perlindungan pada haiwan. Ia boleh dibahagikan kepada dua kategori: satu ialah alpha keratin, iaitu protein yang terdapat dalam rambut, tanduk, kuku, kuku, dan lain-lain, dengan kandungan sistein yang banyak dalam molekul; Jenis lain ialah keratin beta, seperti fibroin sutera, yang tidak mengandungi sistein atau sistein dalam molekulnya, tetapi mempunyai tahap glisin, alanin, dan serin yang tinggi. Sifat kimia adalah sangat stabil, dengan kandungan ikatan disulfida yang sangat tinggi. Di bawah keadaan biasa, ia tidak larut dalam air, larutan garam, asid cair, dan larutan alkali cair, tetapi boleh larut dalam larutan sulfida tak organik. Industri kulit menggunakan sulfida bukan organik untuk mengeluarkan kulit dengan menggunakan harta ini. Bulu dan sutera, terutamanya terdiri daripada keratin, adalah bahan tekstil yang sangat penting. Fibrin sutera ialah keratin, yang merangkumi 70-75% sutera dan merupakan bahagian sutera yang tidak larut. Lapisan luarnya disalut dengan sericin (sejenis globulin), yang menyumbang kira-kira 22-24%. Ia tidak berfilamen dan boleh larut dalam air panas. Dalam industri sutera, sutera asli (biasanya dikenali sebagai sutera mentah) perlu direbus di dalam air untuk melarutkan dan mengeluarkan protein sericin, untuk memproses sutera asli menjadi gentian sutera yang cerah dan sangat lembut untuk ditenun.
1. Kaedah mekanikal
Pengekstrakan mekanikal keratin terutamanya melibatkan pemanasan dan tekanan untuk memecahkan dan menghidrolisis ikatan disulfida antara dan juga dalam molekul keratin dalam gentian rambut, dengan itu menukar keratin dalam rambut kepada keratin larut. Kaedah mekanikal boleh dibahagikan kepada kaedah hidrolisis tekanan tinggi dan kaedah pengembangan tekanan tinggi, kaedah penyemperitan dan kaedah penyemperitan. Semasa proses hidrolisis, asid dan alkali boleh ditambah ke dalam cerek tindak balas untuk membentuk kaedah hidrolisis asid cair bertekanan suhu tinggi dan kaedah hidrolisis alkali cair bertekanan suhu tinggi, masing-masing. Antaranya, kaedah pengembangan adalah unggul kerana suhu hidrolisisnya agak rendah, masa yang agak singkat, dan produknya longgar dan mudah serbuk.
2. Kaedah kimia
Mengikut bahan mentah dan reagen yang berbeza yang digunakan, kaedah kimia secara amnya boleh dibahagikan kepada rawatan asid-bes, pengurangan, pengoksidaan, dan lain-lain. Apabila melarutkan keratin melalui kaedah kimia, sejumlah agen denaturasi, surfaktan, dsb. sering ditambah kepada mengganggu daya antara molekul, ikatan hidrogen, dsb., untuk meningkatkan keterlarutan molekul keratin.
Proses asas rawatan asid-asas adalah terlebih dahulu membengkak rambut dengan asid atau alkali, dan kemudian menghidrolisiskannya pada suhu tertentu untuk mendapatkan keratin larut. Untuk meningkatkan kecekapan pembubaran, biasanya perlu menggunakannya bersama-sama dengan agen pengurangan. Semasa proses ini, kepekatan keasidan dan kealkalian, serta suhu tindak balas, boleh menjejaskan berat molekul dan hasil keratin. Semasa proses pembubaran asid-bes, tidak dapat tidak terdapat hidrolisis ikatan peptida dan penguraian ikatan disulfida dalam makromolekul protein. Oleh itu, dalam kaedah ini, percanggahan antara hasil dan berat molekul keratin mesti diselesaikan. Secara amnya, keratin dengan berat molekul yang lebih besar boleh diperolehi dalam masa pembubaran yang lebih singkat, tetapi hasil keratin lebih rendah; Walau bagaimanapun, pembubaran yang berpanjangan dengan mudah boleh menyebabkan ikatan peptida dalam molekul keratin terputus, mengakibatkan produk berat molekul yang lebih rendah; Semakin tinggi hasil produk keratin larut, semakin kecil berat molekulnya.
2.2 Kaedah pengurangan menggunakan agen penurunan untuk mengurangkan ikatan disulfida dalam molekul keratin kepada kumpulan tiol, menghasilkan keratin larut. Agen penurun yang digunakan secara amnya ialah sebatian tiol, seperti natrium merkaptoasetat, 2-mercaptoethanol, asid merkaptoasetik dan dithiothreitol. Keratin yang mengandungi sejumlah besar kumpulan tiol yang diperoleh melalui pengurangan perlu dilindungi dengan reagen yang sesuai kerana sifat kumpulan tiol yang sangat reaktif, yang mudah teroksida, untuk mendapatkan larutan keratin yang stabil; Lazimnya, surfaktan seperti natrium dodesil sulfonat [22] atau rhamnolipid digunakan untuk melindungi kumpulan tiol. Bahan-bahan ini juga boleh mengurangkan ketegangan permukaan molekul keratin dan meningkatkan keterlarutan keratin [23]. Di samping itu, sulfida logam juga boleh digunakan sebagai agen pengurangan, seperti natrium sulfida, yang boleh mengurangkan ikatan disulfida dan melarutkan keratin; Guanidine atau guanidine hydrochloride juga boleh digunakan untuk meregangkan rantai peptida sepenuhnya, mendedahkan kumpulan berfungsi sepenuhnya, dan kemudian mengurangkan dan mengekstrak dengan agen penyahwarna. Menggunakan gabungan agen penurunan: sebatian sulfit/karboxamide/garam natrium sebatian organik dicampur dengan bahan mentah, menggunakan pengurangan berperingkat untuk membuka ikatan disulfida, dan kemudian melindungi keratin dengan surfaktan boleh menghalang pengoksidaan keratin. Taburan berat molekul produk utama adalah antara 40-80kD. Reagen yang digunakan dalam kaedah pengurangan adalah agak ringan, dengan kerosakan yang lebih sedikit pada rantai peptida, menghasilkan berat molekul yang lebih tinggi dan hasil produk keratin; Biasanya kaedah pengekstrakan kimia pilihan.
3 Kaedah pengoksidaan
Prinsip asasnya ialah menggunakan oksidan untuk mengoksidakan ikatan disulfida dalam keratin kepada kumpulan asid sulfonik, menghasilkan keratin larut.
Pengoksidaan yang digunakan dalam kaedah pengoksidaan secara amnya adalah peroksida seperti asid formik, asid peracetic, dan hidrogen peroksida. Sulfonasi dengan Na2SO3 dan pengoksidaan dengan ammonium hidroksida cupric menukarkan kumpulan sistin kepada S-thiocysteine, dan gel sentrifugat seperti keratin dengan sistem penapisan suapan graviti ringan. Asingkan gel seperti larutan derivatif keratin bersulfonat sangat S, tambah agen pengkelat, dan kemudian gunakan kaedah titik isoelektrik untuk memendakan dan memisahkan protein berfilamen perantaraan dan protein sulfur tinggi keratin bersulfonasi S. Walau bagaimanapun, semasa proses pengoksidaan, fenomena patah oksidatif rantaian peptida tidak dapat dielakkan akan berlaku, jadi purata berat molekul keratin yang diperoleh melalui kaedah pengoksidaan adalah tidak tinggi.
4 Undang-undang Biologi
Kaedah utama adalah menggunakan degradasi keratin oleh keratinase untuk memecahkan keratin tidak larut kepada keratin larut. Disebabkan oleh fungsi degradasi khusus keratin semula jadi oleh keratinase, ia boleh meningkatkan keterlarutan keratin dengan ketara. Walau bagaimanapun, kaedah ini biasanya mengambil masa yang lama dan produk kebanyakannya adalah peptida dengan berat molekul yang lebih rendah.
Yolanda
Mudah Alih: +86 -29-86107037-8012
e-mel:sales9@konochemical.com
Tel/Wechat : 18729555803