WHEY PROTEIN ISOLATE: A POTENTIAL FILLER FOR THE LEATHER INDUSTRY

Abstract

The upgrading of leather that presents loose areas and poor grain break is one of the most value adding opportunities for a tanner. Typically, petroleum-based products are used to improve the final appearance and feel of crust leather. In this study, we demonstrate that blends composed of whey protein isolate (WPI), a byproduct of the cheese industry, and small amounts of gelatin, a byproduct of the leather industry, could be effectively used as filling agents for both shoe upper and upholstery leather. Wet blue leather from three different areas in the hide (butt, belly and neck) was treated with the WPI-gelatin blend, retanned, colored and fatliquored, and their subjective and mechanical properties evaluated. The effect of pretreatment of the wet blue samples with various concentrations of the enzyme microbial transglutaminase (mTGase) was also examined. It was found that the rate of uptake of the WPI-gelatin blend by upholstery wet blue increased four-fold when it was pretreated with a 2.5% mTGase solution. Conversely, this rate was decreased when shoe upper was pretreated with increasing amounts of mTGase. The subjective properties (e.g. handle, fullness, color and grain break) of both shoe upper and upholstery leather that were treated with the WPI-gelatin blend were significantly improved over the controls. Importantly, the grain break of the belly area of samples that were pretreated with enzyme (both upholstery and shoe upper) was remarkably improved. Hence, fillers mainly composed by the less expensive WPI were demonstrated to be effective filling agents for both upholstery and shoe upper leather. RESUMENLa mejoría en pieles que presentan áreas vacías y poca firmeza de flor es uno de los mayores desafíos que tiene el curtidor para añadirles valor. Típicamente, materias primas derivadas del petróleo son utilizadas para mejorar el aspecto final y tacto de la piel. En el presente estudio, demostramos que mezclas compuestas por suero concentrado de proteína (WPI, de sus siglas en inglés), un subproducto de la industria del queso, junto con pequeñas cantidades de gelatina, un subproducto de la industria del cuero, se pueden utilizar de forma efectiva como agentes de relleno para cueros de tapicería y de empeine (calzado). Diferentes zonas de pieles curtidas al cromo (croupón, falda y cuello) fueron tratadas con la mezcla de WPI-gelatina, recurtidas, teñidas y engrasadas y las muestras evaluadas con respecto a las propiedades subjetivas y mecánicas. El efecto del pretratamiento de la piel con varias concentraciones de la enzima transglutaminasa microbial (mTGase) fue también examinado. Se halló que la velocidad de absorción de la mezcla de WPI-gelatina por parte del cuero de tapicería incrementaba cuatro veces cuando era pretratado con una solución de 2.5% mTGase. En cambio, esta velocidad disminuía cuando el cuero de empeine era pretratado con cantidades crecientes de mTGase. Las propiedades subjetivas (toque, llenura, firmeza de flor y color) de las pieles de tapicería y de empeine que fueron tratadas con la mezcla de WPI-gelatina mejoraron sensiblemente en comparación a los controles. En particular, la firmeza de flor de las muestras de la falda que fueron pretratadas con la enzima (ambos tapicería y empeine) fue mejorada notablemente. Por consiguiente, agentes de relleno compuestos por la más económica WPI fueron eficazmente comprobados de incrementar el rendimiento, tanto para cueros de tapicería como de empeine.