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微胶囊型的液体碱性蛋白酶Savinase LCC在重垢液体洗涤剂中的应用

发布日期:2015-11-02 来源: 中国干洗加盟网 查看次数: 77 作者:[db:作者]
核心提示:  公司专栏画日用化科学微胶囊型的液体碱性蛋白酶SavinaseLCC在重垢液体洗绦剂中的应用王岩(诺和诺德(中国)生物技术有限公司,北京1液洗用酶的现状70年代初,洗涤剂中的磷酸盐引起水源富营养化,

  公司专栏画日用化科学微胶囊型的液体碱性蛋白酶SavinaseLCC在重垢液体洗绦剂中的应用王岩(诺和诺德(中国)生物技术有限公司,北京1液洗用酶的现状70年代初,洗涤剂中的磷酸盐引起水源富营养化,导致部分国家和地区开始实施洗涤剂禁磷、限磷的法规,无磷和低磷洗涤剂也应运而生。低磷和无磷洗涤剂配方中由于削减了三聚磷酸钠助剂,无疑使产品的去污力随之下降,这为不加磷酸盐助剂的液体洗涤剂提供了发展契机。但是由于当时市场上还无优质液体酶供应,加上所用的主要表面活性剂一烷基苯磺酸钠难以与酶制剂相匹配,致使重垢液体洗涤剂的发展步履维艰。

  80年代初,优质液洗用蛋白酶登上市场,并同时开发成功了可与酶制剂相匹配的醇系表面活性剂和烯基磺酸盐(AOS)等新型表面活性剂,使改进重垢液洗质量的新技术趋向成熟,从此重垢液洗的发展出现了生机,特别在美国采用创新的重垢液洗配方,使产品去污性能达到含磷洗涤剂同等水平,从而占领了美国市场40%份额,在国际上也居领先地位。

  但是这种供液洗采用的酶制剂,经10余年工业生产应用后,逐渐发现其稳定性不尽人意,使用时还存有一定的局限性,不能满足当前液洗工业迅速发展的要求,具体表现在:11必须要求液体洗涤剂中水分含量不大于50%在含有大量水分的液体洗涤剂中,蛋白酶有降解蛋白质的活性。由于酶制剂自身也是蛋白质,使其在液洗产品中的贮存稳定性也受到影响。这正意味着不仅其他酶制剂(脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶)会被蛋白酶降解使其稳定性降低;而蛋白酶自身也由于被降解存在稳定性问题。

  其次,目前液洗用蛋白酶,是借助加硼砂达到封闭蛋白酶的活性区来提高其稳定性的,若水分含量过高,则硼砂封闭蛋白酶活性区的能力会随之下降,也会影响酶的稳定性。

  12要求尽量少用离子强度过高的原料要求在液洗配方中不能配用过多的阴离子表面活性剂,因为蛋白质呈空间结构,如所用原料的离子强度过高,其所带电荷会使蛋白质空间结构发生变化,从而使酶制剂变化而致稳定性下降。为此,目前液洗用的酶制剂与一些洗涤剂原料的配伍性不理想。

  13必须采用酶的稳定剂系统为保持酶的稳定性,必须采用酶的稳定剂系统。

  传统的酶稳定剂系统是由硼砂(1%~3%)和丙二醇/丙三醇(>5 %)组成,从而使液洗用酶的成本高。

  液洗用酶的上述缺陷,不仅影响了加酶液洗产品性能的提高,并且在一定程度上阻碍了加酶液体洗涤剂的进一步发展。以下是蛋白酶和微胶囊化酶,与其他类型酶制剂混用的示意图(见、)。

  2新一代液洗用微胶囊化蛋白酶SavinaseLCC为克服现有液洗用酶存在的缺陷,以及逾越其在王岩:微胶囊型的液体碱性蛋白酶SavinaseLCC在重垢液体洗涤剂中的应用公司专栏应用上的局限性,诺和诺德公司经过长期的研究,推出了一种能提高酶制剂在液洗中稳定性的新方法,即蛋白酶与其他类型酶制剂混用示意1微胶囊化蛋白酶LCC的作用机理其他酶制剂分隔开,使后者不受蛋白酶的影响而降低活性。

  态,消除了自身的降解作用,从而提高了本身的稳定性。

  (3)由于胶囊壁的物理性相隔,使SavinaseLCC和其他洗涤剂配料的配伍性得以显著提高,并可提高其在高pH值下的稳定性。

  微胶囊化酶与其他酶制剂隔离示意2微胶囊化蛋白酶LCC产品的构成由聚酰胺组成的胶囊壁将沉淀状态的Savinase和聚丙烯酸酯包裹成微胶囊。胶囊的直径大约为>m.以非离子表面活性剂和矿物油作为载体溶剂。聚丙烯酸酯在微胶囊中的作用,在于保持胶囊内外渗透压的平衡,使酶呈沉淀状态而不致逸出胶囊外,从而保持酶活性的稳定。以下是微胶囊化蛋白酶LCC产品结构示意图(见)。

  23微胶囊化蛋白酶LCC产品的特性外观:淡棕色分散液。

  气味:微石蜡味。

  组成:酶20溶剂(脂肪醇乙氧基化物、矿物油)45%释放程度:取决于离子强度的不同洗涤效果:在其有较高离子强度的洗涤剂中,其洗涤效果比较好。

  3微胶囊化蛋白酶LCC在液体洗涤剂中的工作机理3.1微胶囊化蛋白酶ICC在平衡状态时的结构以下为微胶囊化蛋白酶LCC在平衡状态时的结构不意图(见)。

  水表面活性剂助剂笠微肢囊化蛋白酶平衡状态时的结构图①当体系处于平衡状态时,水、溶剂、表面活性剂及助剂可以自由通过胶囊壁;②Savinase和聚丙烯酸酯保持在微胶囊中;③由于洗涤剂电解质溶液及聚合物所带电荷,使Savinase继续保持沉淀状态;④由于洗涤剂溶液中离子强度较高,使渗透压相对较低,致使酶和聚合物不能自由逸出胶囊壁。

  3.2微胶囊化蛋白酶ICC在洗涤时的工作机理微胶囊化蛋白酶LCC在洗涤时的工作机理见。

  微胶囊化蛋白酶洗涤时的工作机理图洗涤时由于聚合物产生的渗透作用以及胶囊壁的扩张,膜孔开始变大,促使洗涤浴中的水进入微胶囊中;沉淀的Savinase迅速被溶解且立即通过胶囊壁扩散到洗涤溶液,并保持原来活性参与洗涤操作,从而达到优异的酶效果。

  4微胶囊化蛋白酶LCC的稳定性试验LCC在美国高档液洗中的稳定性试验公司专栏日用化学品科学脂肪酶|稳定性大1不加蛋白酶的脂肪酶2加SavinascLEX的脂肪酶3加SavinascL(X:的脂肪酶微胶囊化蛋白酶稳定性不加硼砂及丙二醇等稳定系统由图可见SavinaseLEX不稳定,而LCC稳定;Lipolase与洗涤剂组分的配伍性不好(即使无蛋白酶存在,经储存后,脂肪酶的残余活力仍为54%),有LCC存在时,Lipolase的稳定性与没有蛋白酶存在时一样,说明Lipolase和SavinaseLCC相容性好。

  43Savinase洗中的洗涤效果加盐类电解质(如硫酸盐、碳酸盐等)温度30°C试验结果作图如。

  微胶囊化蛋白酶在美国液洗中的洗涤结果由图可见,加LCC后蛋白酶和纤维素酶的稳定性都有了明显的提高。

  5结论与建议5.1结论统,故可降低洗涤剂的成本;②SavinaseKX由微胶囊包裹,不受外界诸多因素干扰,可明显提高蛋白酶Savinase在液洗中的稳定性;③SavinaseLCC与在液洗中的其他酶制剂有很好的配伍性;④LCCSavinase使1纤维素酶+SavinaseLEX(典型洗涤剂)2纤维素酶+SavinaseKC(欧洲洗涤剂)微胶囊化蛋白酶在欧洲液洗中的洗涤结果Savinase蛋白酶与洗涤剂组成(阴离子表面活性剂、助剂)的配伍性得到提高,同时还可提高在高pH值下的稳定性和适应性;⑤可根据要求,对洗涤剂配方进行调整。

  液洗中加SavinaseKX时,建议注意以下几点:(1)要维持高离子强度。加硫酸盐、碳酸盐类电解质;少加非离子表面活性剂;加0.02%~.1%氯化钙。

  (2)要保持低溶剂含量,减少丙二醇、丙三醇和乙醇等用量。

  (3)从降低成本考虑,应不加或降低硼砂添加量。

  新型微胶囊化蛋白酶SavinaseLCC在中国重垢液体洗涤剂中的应用,我们将做进一步探讨。

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