The ALCA Journal - Search Results (4514 Records Found)
 
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Removal of Calcium from Pelt During Bating Process: An Effective Approach for Non-ammonia Bating 
by Ya-nan Want, Yunhang Zeng, Xuepin Liao, Wenhua Zhang and Bi Shi
Volume: 108      Number: 4     Page: 120-127     Year: 2013
Ammonium salts can improve the performance of bating by trypsin. But it is one of the main origins of ammonia nitrogen (NH3-N) in tannery wastewater. In this study, the action mechanism of ammonium sulfate (AS) on trypsin bating was investigated. It was found that the activity of trypsin was actually not influenced by AS (1~30 g/L) or pH variation caused by the addition of AS. In fact, the activity of trypsin was partially inhibited by calcium remained in pelts, particularly those concentrated in the grain layer. The main function of AS in bating is to remove calcium so as to maintain the proteolysis activity of trypsin. Based on these findings, several calcium chelating agents, including sodium hexametaphosphate and the composite of sodium citrate and citric acid, were employed in the trypsin bating process. The extents of calcium removal from pelts by using these chelating agents were higher than AS, and the bating performances were better in terms of protein and hydroxyproline contents in bating liquor.
 
 
The Odor of Leather 
by M.Schröpfer, M.Czerny, H.Schulz and P.Schieberle
Volume: 108      Number: 3     Page: 94-107     Year: 2013
Leather has a typical odor that varies depending on the type of leather. Whereas many other materials should preferably be odorless, a typical leather odor is desired. It is an important quality feature. So far the compounds causing the leather odor could not be clearly defined. For this research work, different leathers from different application areas were chosen. Depending on the manufacturing technology the leathers showed different nuances of leather odor. Published herein are the results from analysis of leathers by Gaschromatography-Odorimetry (GC-O), Aroma-extract-dilution analysis (AEDA), Gaschromatography-Mass-Spektrometry (GC-MS) and Stable-Isotope-Dilution-Analysis (SIDA) for identifying and quantifying substances accountable for certain leather odors. Furthermore, it points out from which stages of leather manufacturing the leather odor originates and if it can be influenced. Alternative methods for identification and quantification of substances relevant to odor are discussed regarding their significance. RESUMEN El cuero tiene un olor típico que varía en función del tipo de cuero. Mientras que muchos otros materiales preferentemente deberían ser inodoros, un típico olor a cuero es deseable. Es una característica importante de calidad. Hasta ahora, los compuestos que provocan el olor de cuero no pudo ser claramente definido. Para este trabajo de investigación, distintos cueros de diferentes áreas de aplicación fueron elegidos. Dependiendo de la tecnología de fabricación, los cueros mostraron diferentes matices de olor a cuero. Publicado en este documento se presentan los resultados del análisis de los cueros mediante Cromatografía de gases-Odorimetría (GC-O), Análisis de dilución de extracto de aroma (AEDA),Cromatografía de gases y Espectrografía de Masas (GC-MS) y Análisis de dilución de isótopos estables (SIDA) para identificar y cuantificar las sustancias responsables de ciertos olores de cuero. Por otra parte, señala a partir de qué etapas de fabricación del cuero se origina el olor y si pueden ser influenciados. Métodos alternativos para la identificación y cuantificación de sustancias relevantes para el olor se discuten con respecto a su significado.
 
 
EFFECTIVE COMPONENT IN ¦Á-AMYLASE PREPARATION FOR UNHAIRING  
by YUNHANG ZENG, XIAN KONG, YA-NAN WANG, XUEPIN LIAO, WENHUA ZHANG AND BI SHI1
Volume: 108      Number: 3     Page: 86-93     Year: 2013
The use of ¦Á-amylase preparations (AP) in sulfide and lime free unhairing systems has recently received renewed interest. However, the mechanism of AP action on hides or skins remains unclear. AP is generally a mixture of ¦Á-amylase and concomitant protease(s), and it is not yet known which components of AP are effective in unhairing. To investigate whether ¡°pure¡± ¦Á-amylase or concomitant protease(s) are mainly responsible for unhairing, a protease-free ¦Á-amylase preparation (PFAP) and an amylase-free ¦Á-amylase preparation (AFAP) were prepared by selective inactivation of protease(s) and ¦Á-amylase in AP respectively. AP, PFAP and AFAP were employed for unhairing of cattle hide for 4 h at 25 oC, and their effectiveness of unhairing was evaluated by analyzing the extent of removal of hair, epidermis and protein from hide. The results indicated that rather than ¡°pure¡± ¦Á-amylase, the concomitant protease(s) in AP were the effective components for unhairing. This suggests that the mechanism of AP action on hides should be consistent with the mechanism of enzymatic unhairing with proteases. RESUMEN El uso de preparados ¦Á-amilasa (AP) en sistemas de pelambre libres de sulfuro y cal ha recibido recientemente un renovado inter¨¦s. Sin embargo, el mecanismo de acci¨®n de AP en las pieles sigue siendo poco clara. AP es generalmente una mezcla de ¦Á-amilasa y proteasa(s) concomitantes, y todav¨ªa no se conoce cu¨¢l de los componentes de AP son eficaces en el depilado. Para investigar si la ¦Á-amilasa "pura" o proteasa(s) concomitantes son responsables principalmente del depilado, una preparaci¨®n de ¦Á-amilasa libre de proteasa (PFAP) y una preparaci¨®n libre de ¦Á-amilasa (AFAP) fueron preparados mediante la inactivaci¨®n selectiva de las proteasa(s) y ¦Á-amilasa en AP, respectivamente. AP, PFAP y AFAP fueron empleados en el depilado de cuero vacuno durante 4 horas a 25oC, y su eficacia en el depilado se evalu¨® analizando el grado de eliminaci¨®n de pelo, epidermis y prote¨ªnas de la piel. Los resultados indicaron que en lugar de la ¦Á-amilasa "pura", la proteasa(s) concomitantes en AP fueron los componentes eficaces en el depilado. Esto sugiere que el mecanismo de acci¨®n de AP en pieles debe ser consistente con el mecanismo de depilado enzim¨¢tico con proteasas.
 
 
EFFECTS OF BATING, PICKLING AND CROSSLINKING TREATMENTS ON THE CHARACTERISTICS OF FIBROUS NETWORKS FROM UN-TANNED HIDES 
by C.K. Liu, N. Latona, M. Taylor and R. Latona
Volume: 108      Number: 3     Page: 79-85     Year: 2013
The U.S. hides and leather industries are facing many challenges today, such as overcoming relatively high U.S. energy and labor costs; meeting environmental imperatives; quantifying, maintaining, and improving current hides and leather product quality; developing new processes and products; and improving utilization of waste. One of our efforts to address these new challenges is to develop new uses and novel biobased products from hides to improve prospective markets and to secure a viable future for the hides and leather industries. We hypothesize collagen fiber networks derived from un-tanned hides can be utilized to prepare high performance green composites and air filters, of which both have a great market potential. This study focused on understanding the effects of processing steps such as bating, pickling and crosslinking treatments on the morphology and physical properties of the fiber networks derived from un-tanned hides, which will be the starting material for constructing air filters and green composites. Results showed that glutaraldehyde treatment yielded a highly open structure, in which the fibers are well separated from each other. This could be attributed to the action of acids during the pickling step. RESUMEN Las industrias de las pieles y los cueros de Estados Unidos se enfrentan a muchos retos hoy en día, tales como los abrumantes altos costos relativos de energía y mano de obra en los Estados Unidos; satisfacer los imperativos medioambientales; cuantificar, mantener y mejorar la calidad de las pieles y los actuales productos de cuero, desarrollar nuevos procesos y productos, y mejorar la utilización de los residuos. Uno de nuestros esfuerzos para hacer frente a estos nuevos desafíos es el desarrollo de nuevos usos y nuevos productos de base biológica de las pieles para mejorar los mercados de futuros y para asegurar un futuro viable para la industria de pieles y cueros. Se plantea la hipótesis que redes de fibra de colágeno derivadas de pieles no curtidas se pueden utilizar para preparar compuestos ecológicos y filtros de aire de alto rendimiento, de los cuales ambos tienen un gran potencial de mercado. Este estudio se enfoca en la comprensión de los efectos de las etapas de procesamiento tales como rendido, pickelado y tratamientos de reticulación sobre la morfología y las propiedades físicas de las redes de fibra derivadas de pieles no curtidas, que serán el material de partida para la construcción de filtros de aire y compuestos ecológicos. Los resultados mostraron que el tratamiento con glutaraldehído produjo una estructura muy abierta, en la que las fibras están bien separados unas de otras. Esto podría atribuirse a la acción de los ácidos durante la etapa de pickelado.
 
 
APPLICATION OF TITANIUM METAL OXIDE NANOPARTICLES FOR LEATHER COATING 
by S. Sudhahar, C. Sivaraj and S. Gupta
Volume: 108      Number: 3     Page: 108-114     Year: 2013
Leather finishing is a very important operation in leather manufacture. Various chemicals are used in leather finishing. The introduction of nano particles in leather finishing has revolutionized the leather industry. They are used to produce various types of leathers and to meet the end user requirements. The aim of the work was to coalesce the fields of leather technology and nanotechnology for obtaining superior quality of leather with improved performance. Synthesis of titanium metal oxide nano particles was done by sol-gel process and used in leather finishing mixture as coating ingredients. The physical and chemical properties of the synthesized metal oxide nanoparticles were characterized by TEM, FE-SEM, EDAX, FT-IR and XRD. The surface morphology of the nano particle coated leather was evaluated by AFM. The finished leather was assessed for its film adhesion to evaluate the strength of the bonding between the leather surfaces and finish coating. The conventional finish system experience finish adhesion issue in due course of time. The titanium metal oxide nanoparticles coated leather exhibited increased adhesion property. TiO2 nano particles increased the intermolecular linkages between the leather finish coating and the leather surface. RESUMEN El acabado del cuero es una operación muy importante en la fabricación de cuero. Varios productos químicos se utilizan en el acabado de cuero. La introducción de nanopartículas en el acabado de cuero ha revolucionado la industria del cuero. Se utilizan para producir diversos tipos de cueros y para satisfacer las necesidades de los usuarios finales. El objetivo de este trabajo fue unir los campos de la tecnología del cuero y la nanotecnología para la obtención de una calidad superior de cuero con un rendimiento mejorado. Síntesis de nanopartículas de óxidos metálicos de titanio preparados por proceso sol-gel y utilizado en la mezcla del acabado del cuero como ingredientes de recubrimiento. Las propiedades físicas y químicas de las nanopartículas sintetizadas de óxido de metal se caracterizaron por TEM, FE-SEM, EDAX, FT-IR y DRX. La morfología de la superficie del cuero recubierto con nano partículas se evaluó mediante AFM. El cuero acabado se evaluó en su adhesión de la película y la fuerza de la unión entre las superficies de cuero y la capa de acabado. El sistema convencional acabado experimenta que la adhesion de acabado es cuestión de tiempo. El cuero acabado con nanopartículas de óxido de metal de titanio exhibió propiedades de adherencia aumentadas. Las nanopartículas de TiO2 aumentaron las uniones intermoleculares entre el acabado y la superficie del cuero.
 
 
ULTRASOUND EXTRACTION OF VALONEA TANNIN  
by C. Kilicarislan and H. Ozgunay
Volume: 108      Number: 2     Page: 63-71     Year: 2013
Ultrasound extraction of valonea tannin and its effects on extraction yields in comparison with conventional extraction method was examined in our previous study. Since the extraction conditions are very effective on the characteristics of the tannins, in the present part of the study the tannins obtained by conventional and ultrasonic extraction methods were examined comperatively in terms of their tanning ability, filling properties and molecular structure (by MALDI-TOF). The results demonstrated that while increasing extraction temperatures were increasing filling coefficients of the tannins in conventional extraction, increasing ultrasonic power were decreasing the filling coefficients in ultrasonic extraction. The MALDI-TOF analysis results revealed that whereas in conventional extraction, high extraction temperatures (90 ºC) caused an onset of some minor fragmentations; in ultrasonic extractions, high ultrasonic powers (100W) caused significant decompositions on valonea tannin. RESUMEN Extracción por ultrasonido de tanino de valonea y los efectos sobre los rendimientos comparados con la extracción por métodos convencionales fueron examinados en un informe previo. Como las condiciones de extracción fueron muy efectivas [en determinar] las características de los taninos, en la presente fase de este estudio, los taninos obtenidos por métodos de extracción convencionales y ultrasónicos, fueron examinados comparativamente en términos de su potencial en curtir, en capacidad de relleno, y estructura molecular (por medio de MALDI-TOF). Los resultados demostraron que mientras en extracciones convencionales los incrementos en temperatura del proceso conllevaron a mejor coeficientes en las propiedades de relleno, con el uso de ultrasonido e incrementadas temperaturas de extracción, resultaron en inferiores coeficientes de relleno. Los resultados MALDI-TOF indicaron que en el caso de la extracción convencional empezando a más altas temperaturas (90 ºC) se observa una incipiente fragmentación del extracto obtenido; en el caso de ultrasonido a altas potencias (100W.) se ocasionó una significante descomposición del extracto de valonea.
 
 
Methods of isolation and identification of pathogenic and potential pathogenic bacteria from skins and tannery effluents 
by A. Lama, M. Bates, A. Covington, S. Allen and A. Antunes
Volume: 108      Number: 2     Page: 48-62     Year: 2013
Currently there is no standard protocol available within the leather industry to isolate and identify pathogenic bacteria from hides, skins or tannery effluent. This study was therefore carried out to identify simple but effective methods for isolation and identification of bacterial pathogens from the effluent and skins during leather processing. Identification methods based on both phenotypic and genotypic characteristics were investigated. Bacillus cereus and Pseudomonas aeruginosa were used as indicator bacteria to evaluate the isolation and identification methods. Decontaminated calfskins were inoculated with a pure culture of the above mentioned bacterial species followed by a pre-tanning and chromium tanning processes. Effluent samples were collected and skins were swabbed at the end of each processing stage. Bacterial identification was carried out based on the phenotypic characteristics; such as colony appearance on selective solid media, cell morphology following a standard Gram-staining and spore staining techniques, and biochemical reactions, e.g., the ability of a bacterial species to ferment particular sugars and ability to produce certain enzymes. Additionally, an identification system based on bacterial phenotypic characteristics, known as Biolog® system was applied. A pulsed-filed gel electrophoresis (PFGE) method for bacterial DNA fingerprinting was also evaluated and used for the identification of the inoculated bacteria. The methods described in the study were found to be effective for the identification of pathogenic bacteria from skins and effluent. RESUMEN En estos momentos no existen en la industria del cuero métodos estandarizados protocolarios generalizados para aislar e identificar los micro-organismos patógenos en las pieles o los desagües de curtición. Este estudio entonces se emprendió para la efectiva, pero la simple identificación e aislamiento de bacterias patógenas en los efluentes y pieles en el proceso de curtición. Métodos de identificación basados en las características tanto de genotipos como las de fenotipos fueron investigados. Bacilos céreos y Pseudomonas aeruginosa se emplearon como bacterias indicadoras para evaluar los métodos de aislamiento e identificación. Pieles de ternero descontaminadas fueron inoculadas con culturas puras de las mencionadas especies de bacterias para luego ser sometidas a procesos de precurtido y curtido al cromo. Muestras de efluentes y pieles fueron mostreadas al final de cada paso del procesamiento. Identificación bacteriana fue efectuada en base a características fenotípicas; tales como aspecto de colonias sobre medios sólidos selectivos, morfología de las células luego de teñir por el medio de Gram no solo las células sino por las técnicas de teñir las esporas mismas, y reacciones bioquímicas específicas, v. g. la habilidad de una especie bacteriana en fermentar azúcares particulares y la habilidad en la producción de encimas muy específicas. Adicionalmente un sistema de identificación de características fenotípicas bacterianas conocido como Biolog® se aplicó. Electroforesis de gel por pulsaciones eléctricas (PFGE) de huellas digitales del ADN fue también evaluado en su idoneidad para identificación de bacterias inoculadas. Los métodos descritos en este estudio se encontraron efectivos en la identificación de bacteria patogénica en pieles y efluentes de curtidos.
 
 
Determination of fungicides in residual tanning floats using solid phase micro extraction 
by J. Font, M. Reyes, S. Cuados, A. Bacardit, Ll. Ollie andA. Marsal
Volume: 108      Number: 2     Page: 41-47     Year: 2013
Solid-phase microextraction (SPME) was optimized for extraction of the leather preservative agents 2-(thiocyanomethylthio)-benzothiazole (TCMTB), 4-chloro-3-methylphenol (PCMC), 2-phenylphenol (OPP), 2-Octyl-3(2H)-isothiazolone (OIT), 2-mercaptobenzothiazol (MBT) and 3-iodo-2-propynyl-butylcarbamate (IPBC) in spent tanning floats. Determination was carried out by high performance liquid chromatography (HPLC) with photo diode array detection (PDA). The following parameters were studied to achieve the maximum efficiency in extraction: fiber type, adsorption conditions (extraction time, ionic strength, temperature) and desorption parameters (time, temperature and composition of the desorption solvent). Results indicate that SPME using a 60 µm polydimethylsiloxane/divinylbenzene (PDMS/DVB) fiber is appropriate for the extraction of these types of compounds. Recoveries ranged from 82 % to 116 % with RSDs between ±8% and ±12% and limits of detection below 1 mg/L except for IPBC. The optimized procedure was successfully applied for the determination of leather preservatives in eleven residual tanning floats taken from different companies. This method enables us to determine quantitatively the fungicides contained in the residual floats. Consequently, it will constitute a very useful tool to improve the preservative uptake in leather manufacturing processes. RESUMEN Micro extracción de fase-sólida (SPME) fue optimizada para la extracción de seis agentes químicos preservantes para cueros en los baños agotados de curtición. La determinación se efectuó por medio de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) por medio de un conjunto detector de fotodiodos (PDA). Los siguientes parámetros fueron controlados hasta alcanzar una máxima eficiencia en extracción: tipo de fibra, condiciones de absorción (tiempo de extracción, tensión iónica, temperatura) así como los parámetros de desorción (tiempo, temperatura, composición del solvente de des absorción). Los resultados indican que una SPME utilizando 60µm polidimetilsiloxano/divinilbenceno (PDMS/DVB) como fibra es apropiada para la extracción de estos tipos de compuestos preservantes. Recuperaciones del orden de 82%-116% con RSD’s de ±8% a±12% con límites de detección inferiores a 1mg/L. exceptuando el caso del fungicida 3-yodo-2-propinil-butilcarbamato (IPBC). El proceso optimizado fue exitosamente aplicado para la determinación de agentes conservantes en los once baños residuales de curtición obtenidos de diferentes compañías. Este método entonces nos permite cuantitativamente determinar los fungicidas contenidos en los baños residuales. Consecuentemente, esto constituirá una herramienta muy útil para mejorar la incorporación de conservantes en la curtición del cuero.
 
 
MOISTURE DESORPTION CHARACTERISTICS OF RAW SHEEP AND GOAT SKINS: A TOOL FOR ECO-FRIENDLY METHOD OF PRESERVATION  
by D. Mrugan, C. Rai and M. Sivarajan
Volume: 108      Number: 2     Page: 32-40     Year: 2013
Preservation of animal skins by conventional salt or brine curing methods leads to environmental pollution. Controlled drying up to acceptable moisture levels could be an effective, cleaner and environmentally friendly alternative for skin preservation. The selection of optimum storage and drying conditions requires the knowledge of moisture desorption isotherms. Hence this work focuses on the experimental determination of desorption isotherms for south Indian sheep and goat skins at three different temperatures 30, 40 and 45oC. The goodness of fit of four sorption models to experimental results was determined. Of the models tested, the modified Oswin gave the best fit followed by 30, 40 and 45oC. The goodness of fit of four sorption models to experimental results was determined. Of the models tested, the modified Oswin gave the best fit followed by modified Halsey. Modified Henderson and modified Chung Pfost models showed relatively larger deviations from the experimental values. The deviation was larger in The deviation was larger in sheep skins compared to goat skins. The net isosteric heat of sorption was determined for both sheep and goat skins using the Clausius - Clapeyron equation and is expressed mathematically as an empirical polynomial function of equilibrium moisture content. The net isosteric heat of sorption for sheep skin was higher than the goat skin. The deviation was larger in sheep skins compared to goat skins. The net isosteric heat of sorption was determined for both sheep and goat skins using the Clausius - Clapeyron equation and is expressed mathematically as an empirical polynomial function of equilibrium moisture content. The net isosteric heat of sorption for sheep skin was higher than the goat skin. RESUMEN La preservación de las pieles por métodos convencionales por medio de sal o salmuera conducen a la contaminación ambiental. Secamiento bajo control hasta niveles aceptables podría ser un efectivo, más limpio y ambientalmente amigable alternativa para la preservación de las pieles. La selección de las condiciones óptimas para almacenar y secar requiere el conocimiento de los isotermos relacionados con la des-absorción de humedad. Consecuentemente este trabajo se enfoca en determinar experimentalmente los isotermos de des absorción asociados con pieles de ovejas y cabras a tres temperaturas diferentes, 30, 40 y 45 oC. La cercanía al buen ajuste descriptivo de cuatro modelos de absorción a los datos experimentales fue determinada. De los modelos probados, el de Oswin modificado dio el mejor ajuste seguido por el de Halsey modificado. Los modelos modificados de Henderson como así el Chung Pfost mostraron mayores desviaciones de resultados de los experimentales. La desviación fue relativamente más extensa en pieles ovinas en comparación con caprinas. La absorción neta isoestérica de calor fue determinada tanto para los ovinos cómo los caprinos por medio de la ecuación de Clausius-Clapeyron y matemáticamente expresada cómo una función polinómica empírica del contenido de humedad en equilibrio. El contenido neto isoestérico de calor absorbido por las pieles de oveja fue mayor que en las caprinas.
 
 
Effects of Pretanning Processes on Collagen Structure and Reactivity 
by E. Brown, R. Latona and M. Taylor
Volume: 108      Number: 1     Page: 23-29     Year: 2013
The cattle hide, a major byproduct of the US meat industry, is the tanner’s substrate, and also the source of collagen for the food and biomaterials industries. Conversion of animal hides into leather is a multistep process that continually evolves in response to economic and environmental concerns. Processing changes are generally evaluated in terms of impact on tannery costs and quality of leather produced. Because the basis for tanning and other biomaterial applications is the stabilization of the collagen matrix, changes to the molecular characteristics of hide collagen may be expected to impact these applications. In previous studies, we began the development of protocols for production and utilization of powdered hide from specific steps in beam-house processing. In this study, the effects of pretanning processes on the structure, stability and reactivity of hide collagen with tanning materials are evaluated. For example, exposure to pickling conditions dramatically lowered the denaturation temperature for powdered hide collagen. The results are anticipated to assist the tanner as well as the manufacturers of collagen-based biomaterials and gelatin to better understand their substrate and changes to it that may occur when beam-house processes are altered. Resumen: La piel vacuna, un subproducto principal de la industria de la carne de EE.UU., es el sustrato del curtidor, y también la fuente de colágeno para las industrias de alimentos y biomateriales. La conversión de las pieles de animales en cuero es un proceso de varios pasos que continuamente evoluciona en respuesta a las preocupaciones económicas y ambientales. Los cambios de proceso son generalmente evaluados en términos de impacto sobre los costos y la calidad del cuero producido. Debido a que la base para el curtido y otras aplicaciones de biomateriales es la estabilización de la matriz de colágeno, los cambios en las características moleculares del colágeno de la piel pueden esperarse que afecten a estas aplicaciones. En estudios anteriores, se inició el desarrollo de protocolos para la producción y utilización de pieles en polvo en pasos específicos en el proceso de ribera. En este estudio, los efectos de los procesos de precurtido sobre la estructura, la estabilidad y la reactividad del colágeno de la piel con materiales curtientes son evaluados. Por ejemplo, la exposición a condiciones de pickeladopiquelado redujo drásticamente la temperatura de desnaturalización del polvo de colágeno de la piel. Los resultados son anticipados para ayudar al curtidor, así como los fabricantes de biomateriales a base de colágeno y gelatina para entender mejor su sustrato y modificaciones al mismo, que puede producirse cuando los procesos de ribera son alterados.