PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF POLYPHENOL-MODIFIED GELATIN PRODUCTS

Abstract

We have demonstrated the effectiveness of enzymatic and chemical modification of waste protein from leather, used alone or in combination with protein from the dairy industry, in preparation of fillers for leather treatment. We are continuing to build on these techniques to make products from sustainable resources that can enhance retanned leather. Vegetable tanning, utilizing polyphenols extracted from plant materials, is used primarily for production of heavy leathers for saddles, belts and shoe soles. Recently, the polyphenolic acids involved in vegetable tannage have been investigated extensively for their ability to modify gelatin. We explored whether gelatin, when modified using polyphenols, could give products with properties that might have application in leather processing. In our initial studies, before we investigated individual polyphenolic acids, we tested tannins, e.g. quebracho, to see if indeed these vegetable tannins themselves could be used in crosslinking. These studies demonstrated that gelatin could be modified, using quebracho, to make products that had varying physical properties such as high melting points and viscosities and that molecular weight determinations showed an extensive alteration in gelatin profile. These products were applied to blue stock as fillers and the resultant leather showed improved subjective properties and no significant differences in mechanical properties between treated and control samples. Thus a byproduct (gelatin) from leather-making process, modified with a common polyphenolic tanning agent (quebracho), can be employed to improve crust leather products in the retanning, coloring and fatliquoring process. RESUMENHemos demostrado la efectividad en modificar enzimáticamente así como químicamente los rechazos proteínicos del cuero solos o en combinación de proteínas originadas en la industria de lácteos, para la preparación de agentes rellenantes para cuero. Continuamos construyendo en base a estas técnicas para fabricar productos desde recursos sostenibles que pudieran aumentar el rendimiento de cueros recurtidos. El curtido al vegetal, utilizando polifenoles extraídos de plantas, se utiliza principalmente para la producción de cueros pesados para monturas, correas, y suelas pare calzado. Recientemente, los ácidos polifenólicos involucrados en el curtido vegetal han sido investigados extensivamente en cuanto a su capacidad de modificar gelatina. Exploramos si gelatina, modificada por medio de polifenoles, podría dar productos con propiedades que podrían tener aplicación en procesar cuero. En nuestros estudios iniciales, antes de investigar ácidos polifenólicos individualmente, probamos con taninos, v.gr. quebracho, para ver si estos taninos por si mismos servirían como reticulantes. Estos estudios han demostrado que la gelatina puede ser modificada, utilizando quebracho, para producir productos con diversas propiedades físicas tales como aguantar altas temperaturas antes de derretirse y manifestar aumentada viscosidades, y que las determinaciones de los pesos moleculares demostraron una extensa alteración del perfil básico de la gelatina. Estos productos se aplicaron cueros simplemente curtidos al cromo, como rellenantes, y el cuero resultante exhibió aumentadas propiedades sujetivas sin diferencias significantes en las propiedades mecánicas entre las muestras tratadas y sus controles.