Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Моющее средство, содержащее ферменты

Ферменты моющих средств - это биологические ферменты , которые используются с моющими средствами . Они катализируют реакцию между пятнами и водным раствором, тем самым способствуя удалению пятен и повышая эффективность. [1] Ферменты стиральных порошков - это самая большая область применения промышленных ферментов . [2]

Они могут входить в состав как жидких, так и порошковых моющих средств.

История [ править ]

Отто Рем ввел использование ферментов в моющих средствах, используя трипсин, извлеченный из тканей убитых животных. Формула Рема, хотя и более успешная, чем немецкие методы уборки дома, считалась нестабильной при использовании с щелочью и отбеливателем. [ требуется уточнение ] В 1959 году урожайность была увеличена за счет микробного синтеза протеаз . [3]

Свойства [ править ]

Ферменты для стирки должны нормально функционировать в широком диапазоне условий: температура воды от 0 до 60 ° C; щелочные и кислые среды; растворы с высокой ионной силой ; и присутствие поверхностно-активных веществ или окислителей . [4] [2]

Типы [ править ]

Пять классов ферментов, содержащихся в стиральном порошке, включают протеазы , амилазы , липазы , целлюлазы и маннаназы . Они расщепляют белки (например, в пятнах крови и яиц), крахмал, жиры, целлюлозу (например, в овощном пюре) и маннаны (например, в пятнах от бобовой камеди) соответственно. [2]

Достоинства [ править ]

Экономия энергии в домах [ править ]

Для удаления пятен в обычных бытовых стиральных машинах используется нагретая вода, так как это увеличивает растворимость пятен. Однако для нагрева воды до необходимой температуры требуется значительное количество энергии; Потребление энергии можно снизить, используя моющие ферменты, которые хорошо работают в холодной воде, позволяя осуществлять стирку при низкой температуре и устраняя необходимость в горячей воде. [5]

Деликатные материалы [ править ]

Одежда из деликатных материалов, таких как шерсть и шелк, может быть повреждена при стирке при высоких температурах, а джинсы и деним могут потускнеть из-за темных красок. Стирка при низкой температуре с добавлением моющих ферментов может предотвратить это повреждение, а это означает, что потребители могут покупать одежду из более широкого спектра материалов, не беспокоясь о ее повреждении во время стирки. [5]

Кожевенное производство [ править ]

Кожевенная промышленность исторически считалась вредной из-за процесса производства кожи. Традиционная процедура участвует вымачивания шкур животных в смеси мочи и извести для удаления нежелательных волос, мяса и жира, затем разминание их в собачьем или голубином кале с голыми ногами. Последующий сброс и удаление мусора были серьезно опасны как для здоровья человека, так и для окружающей среды из-за большого количества концентрированного сульфида и хрома в сточных водах. [6]

Этот метод был в конечном итоге отвергнут промышленностью в начале 20-го века после открытия Рема, его заменил более экологичный процесс с использованием ферментов моющих средств. [5] Следовательно, использование опасного сульфида натрия (используемого для удаления шерсти животных с шкур) сокращается на 60%, а использование воды для замачивания и стрижки волос снижается на 25%. Кроме того, токсичное загрязнение и выбросы сократились на 30%. Эти ферменты никогда полностью не заменяли промышленные химикаты. Тем не менее, условия труда, качество сточных вод и время обработки были значительно улучшены. [6]

Замена фосфатов и синтетических поверхностно-активных веществ [ править ]

Ужесточение законодательства привело к ограничению использования в производстве стиральных порошков экологически вредных синтетических поверхностно-активных веществ и фосфатных солей. Стремясь производить более экологически чистые продукты, несколько производителей моющих средств увеличили использование ферментов в производственном процессе в сочетании с более низкими концентрациями суфактантов и фосфатов. Эти биологически активные ферменты включают бактерии, дрожжи и грибы [7], которые производят меньше химического загрязнения и разлагают определенные токсиканты. [8]

Общественные проблемы [ править ]

Повреждение хрупких материалов [ править ]

В отличие от преимуществ стирки при низких температурах, исследование воздействия ферментов моющих средств на необработанные трикотажные и шерстяные ткани показало, что повреждения пропорциональны как времени замачивания, так и концентрации ферментов. [9]

Кожная аллергия и тестирование [ править ]

Реакция потребителей на ферменты моющих средств была разной. Сообщается, что некоторые филиппинские потребители, которые привыкли к стирке вручную, слегка пострадали от порошковых моющих средств, которые в основном состояли из составов ферментов для стирки. В результате считалось, что ферменты для стирки могут увеличить вероятность возникновения профессиональных аллергических реакций 1 типа. [10] Тем не менее, крупномасштабный кожный укол-тест (SPT) с участием 15765 добровольцев с 8 различными типами детергентных ферментов показал, что аллергическая реакция у населения встречается крайне редко, только 0,23% проявляют реакцию. [11] Считается, что проблема филиппинских потребителей связана с методом поспешного отмывания денег. [10]После различных испытаний с участием нескольких добровольцев по всему миру было обнаружено, что воздействие ферментов для стирки не приводит ни к кожной аллергии (сенсибилизация типа I), ни к эрозии кожи. [10] [11]

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Новости маркетинга косметики, туалетных принадлежностей и товаров для дома в Японии" . Pacific Research Consulting, Inc . 25 февраля 2009 г.
  2. ^ a b c Кирк, Оле; Борхерт, Торбен; Фульсанг, Клаус (1 августа 2002 г.). «Промышленные ферменты». Текущее мнение в области биотехнологии . 13 (4): 345–351. DOI : 10.1016 / s0958-1669 (02) 00328-2 . PMID 12323357 . 
  3. ^ Leisola, Матти; Джокела, Джоуни; Пастинен, Осси; Турунен, Осси; Шумейкер, Ганс. «ПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФЕРМЕНТОВ» (PDF) . Физиология и техническое обслуживание . II : 2–3.
  4. ^ Йим, Чжон Хан; Ли, Чон Хёк; Ку, Бон-Хун; Ким, Чон Ын; Хан, Се Чжон; Делай, Хаквон; Ким, Докью; Ли, Чанг У; Пак, Ха Джу (21.02.2018). «Кристаллическая структура холодно-активной протеазы (Pro21717) из психрофильной бактерии Pseudoalteromonas arctica PAMC 21717 с разрешением 1,4 Å: структурная адаптация к холоду и функциональный анализ фермента стирального порошка» . PLOS ONE . 13 (2): e0191740. Bibcode : 2018PLoSO..1391740P . DOI : 10.1371 / journal.pone.0191740 . ISSN 1932-6203 . PMC 5821440 . PMID 29466378 .   
  5. ^ a b c «Ферменты в биологических детергентах - факты о моющих средствах для стирки и как они работают» . Persil UK . Проверено 19 мая 2019 .
  6. ^ a b «От экскрементов к ферментам: как биотехнологии помогли очистить производство кожи - переосмыслить завтра» . blog.novozymes.com . Проверено 19 мая 2019 .
  7. ^ Вальдхофф, Генрих; Спилкер, Рюдигер, ред. (2016-04-19). Справочник детергентов, Часть C . DOI : 10.1201 / 9781420030334 . ISBN 9780429132605.
  8. ^ Гобер, Александра; Jeudy, Джереми; Ружмон, Бландин; Бордес, Клэр; Лемуан, Жером; Касабьянка, Эрве; Сальвадор, Арно (01.07.2016). «Идентификация и абсолютное количественное определение ферментов в моющих средствах для стирки с помощью тандемной масс-спектрометрии жидкостной хроматографии». Аналитическая и биоаналитическая химия . 408 (17): 4669–4681. DOI : 10.1007 / s00216-016-9550-8 . ISSN 1618-2650 . PMID 27098933 . S2CID 39950551 .   
  9. ^ Фридман, Мендель (апрель 1971 г.). «Влияние ферментов и ферментосодержащих моющих средств на прочность необработанных шерстяных тканей». Текстильный исследовательский журнал . 41 (4): 315–318. DOI : 10.1177 / 004051757104100405 . ISSN 0040-5175 . S2CID 137326402 .  
  10. ^ a b c SARLO, К; CORMIER, E; МАККЕНЗИ, Д; СКОТТ, Л. (январь 1996 г.). «749 Отсутствие сенсибилизации типа I к ферментам для стирки у потребителей на Филиппинах». Журнал аллергии и клинической иммунологии . 97 (1): 370. DOI : 10.1016 / s0091-6749 (96) 80967-5 . ISSN 0091-6749 . 
  11. ^ a b Сарло, Кэтрин; Киршнер, Дональд Б .; Трояно, Эсперанса; Смит, Ларри А .; Карр, Грегори Дж .; Родригес, Карлос (май 2010 г.). «Оценка риска аллергии типа 1 на ферменты, присутствующие в средствах для стирки и чистки: доказательства из клинических данных». Токсикология . 271 (3): 87–93. DOI : 10.1016 / j.tox.2010.03.007 . ISSN 0300-483X . PMID 20223268 .