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Use of High Molecular Weght Biopolymers to Improve the Properties of Chrome-Free Leather

2011; American Leather Chemists Association; Volume: 106; Issue: 12 Linguagem: Espanhol

0002-9726

Morgan Taylor, J. Lee, L.P. Bumanlag, Erin Brown,

Dental materials and restorations

In prior studies, we addressed the problems of poor leather quality, specifically “spring break” hides, by utilizing fillers produced from enzymatically-modified waste proteins, in particular those proteins from the leather and dairy industry (low quality gelatins and caseins or whey). In a more recent study, we applied low molecular weight enzymatically-modified gelatin/whey protein isolate (WPI) fillers to chrome-free or “wet white” leather. The leather was subsequently evaluated and it was found, as seen in previous studies, the mechanical properties of the treated leather were not significantly different from controls, but there was an improvement in the subjective properties, specifically in fullness. In this present study, we attempted not only to further improve subjective properties of chrome-free leather, but also to use a more economical whey protein concentrate (WPC)/gelatin combination as well as substituting sodium bisulfite (NaHSO3) for the more expensive dithiothreitol (DTT), which is used to denature whey prior to enzyme modification. High molecular weight products were prepared from enzymatically-modified WPC/gelatin, whose properties could be described as having high viscosities and melting points and whose SDS-PAGE gels showed that the WPC and gelatin had been extensively modified. These products were applied to chrome-free leather and subjective properties, in particular fullness, break, and overall evaluation, were better than seen previously. Furthermore, when NaHSO3 was substituted for dithiothreitol (DTT), products with a reproducible range of physical properties could be realized. Thus, by utilization of higher molecular weight WPC/gelatin products on chrome-free leather, we have not only made treatments that are more economical with subsequent improvement in leather quality but we also enhanced product preparation by utilization of NaHSO3 to denature the whey protein.RESUMENEn estudios anteriores, nos enfocamos en los problemas de baja calidad del cuero, especificamente en pieles de la estacion primaveral, con su caracteristica flor suelta, utilizando rellenantes producidos con desperdicios proteinicos enzimaticamente modificados, originados desde las industrias del cuero y lacteos (gelatinas de baja calidad y caseina o suero). En un estudio mas reciente, ofrecimos rellenantes de bajo peso molecular originados de proteinas provenientes de gelatina/suero lacteo (WPI) modificadas enzimaticamente, aplicadas a cueros exentos de cromo o sea “wet-white”. El cuero fue subsecuentemente evaluado y se encontro, tal como visto en estudios anteriores, que las propiedades fisicas del cuero asi tratado aunque no eran superiores a las de los cueros controles, sin embargo hubo una mejoria en las propiedades subjetivas, especialmente en la llenura. En este presente estudio, intentamos no solo incrementar las propiedades subjetivas del cuero exento de cromo, asi como el utilizar una combinacion mas economica del los concentrados proteinicos provenientes del suero lacteo (WPC)/ gelatina por medio de la sustitucion por bisulfito de sodio (NaHSO3) para los mas caros productos basados en ditiotreitol (DTT), que se emplean para desnaturalizar el suero lacteo antes de su modificacion enzimatica. Productos de altos pesos moleculares fueron asi preparados con WPC/gelatina enzimaticamente modificada, cuyas resultantes propiedades podrian describirse como exhibiendo altas viscosidades y temperaturas superiores de fusion y cuyos analisis por electroforesis en geles (SDS-PAGE) demostraron que la WPC y gelatina habian sido extensivamente modificadas. Estos productos fueron empleados en cuero exento de cromo y las cualidades mas subjetivas, principalmente llenura, firmeza de flor y aspecto en general, se vieron mejoradas en comparacion con los resultados anteriores. Mas aun, cuando NaHSO3 sustituyo a los productos con ditiotreitol (DTT), lo cual resulto en un rango de cuero mas reproducible en cuanto a propiedades fisicas. Entonces, por utilizacion de productos rellenantes de mas peso molecular, basado en WPC/gelatina, para cuero exento de cromo, no solo habremos logrado tratamientos mas economicos acompanados de mejoria en la calidad del cuero, pero tambien alcanzando una preparacion superior por el uso del NaHSO3 en la desnaturalizacion de la proteina proveniente de suero lacteo.