sản xuất bột giặt và chất tẩy rửa

Hiện nay, các loại enzym phổ biến được sử dụng trong các sản phẩm chất tẩy rửa là proteaza , lipaza, xenlulaza, amylaza… a Proteaza Protease là một trong những thành phần không thể thiếu

1 Trong sản xuất bột giặt và chất tẩy rửa

Chất tẩy rửa bao gồm những chất kiềm, sodium silicate, sodium bicarbonate, sodium tripolyphosphate Mục đích là loại bỏ các chất vô cơ, hữu cơ bám vòa quần áo như: protein, lipid, carbonhydrat và những chất màu

Hiện nay, các loại enzym phổ biến được sử dụng trong các sản phẩm chất tẩy rửa là proteaza , lipaza, xenlulaza, amylaza…

a) Proteaza

Protease là một trong những thành phần không thể thiếu trong tất cả các loại chất tẩy rửa,

từ chất tẩy rửa dùng trong gia đình đến những chất làm sạch kính hoặc răng giả và kem đánh răng Việc ứng dụng enzyme vào các chất tẩy rửa nhiều nhất là trong bột

Công dụng của proteaza là phân hủy vết bẩn dạng protein trên vải Proteaza có tác dụng tẩy rửa các vết bẩn như máu, lòng đỏ trứng, sữa, nước rau, đậu, nước xốt thức ăn, và chỉ

có hoạt tính trong dung dịch giặt

Enzyme có những tác dụng như sau khi được sử dụng trong chất tẩy rửa:

+ Giúp tăng hiệu quả của việc giặt tẩy

+ Giảm thời gian giặt nhờ khả năng phân hủy vết bẩn nhanh

+ Giảm năng lượng tiêu thụ do có thể giặt ở nhiệt độ thấp

+ Giảm lượng nước tiêu thụ do hiệu quả giặt rửa cao

+ Giảm ảnh hưởng đối với môi trường vì enzym là chất có thể phân hủy sinh học

+ Tăng độ trắng và chống chất bẩn bám trở lại

b) Lipaza

Lipaza có tác dụng thủy phân các este béo Lipolaza là enzym chính của lipaza Hoạt tính của lipaza được áp dụng để loại bỏ các vết bẩn dạng dầu

c) Xenlulaza

Công dụng chủ yếu của xenlulaza là chống quăn vải, làm mềm vải, làm sáng màu, chống bám trở lại và làm sạch Xenlulaza là enzym có nguồn gốc từ thiên nhiên và có tác dụng thủy phân xenluloza thành glucoza Endo-gluconaza (EG) là phân lớp của xenlulaza, nó chỉ thủy phân các mạch dài và những vùng không định hình EG có tác dụng loại bỏ các sợi bông và có chức năng loại bỏ các vết quăn trên vải

d) Amylaza

Enzyme α -amylase của vi khuẩn là một trong những enzyme thường được ứng dụng trong công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, do enzyme này có khả năng chịu nhiệt cao (khoảng 90°C), pH cao (pH=9), có tác dụng phân hủy tinh bột trên sợi vải

Tuy nhiên do enzyme này không bền pH kiềm và nhiệt độ cao trong một thời gian lâu, nên người ta thường bao chúng lại trước khi phối trộn với các thành phần khác của chất tẩy rửa để bảo quản được lâu và đảm bảo khả năng hoạt động của chúng Enzyme a-amylase làm tăng khả năng phân giải các vết bẩn do carbonhydrat trong quần áo

e) Loại enzym mới: Redox

Enzym mới này có tác dụng chống phai màu, tẩy sạch vết bẩn, loại bỏ toàn bộ vi khuẩn trên vải và trong dung dịch

2 Trong công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy

Trong công nghiệp sản xuất bột giấy và giấy, enzyme được sử dụng trong khâu nghiền bột, tẩy trắng và xeo giấy

Các loại enzyme sử dụng trong nghiệp giấy là cellulase, α –amylase,mananase,…

Nguyên liệu ban đầu chứa hàm lượng cao các chất khó tan là lignin và một phần hemicellulose, nên trong quá trình nghiền để tách riêng các sợi gỗ thành bột mịn gặp nhiều khó khăn Trong công đoạn nghiền bột giấy, bổ sung endoglucanase sẽ làm thay đổi nhẹ cấu hhnh của sợi cellulose, tăng khả năng nghiền và tiết kiệm khoảng 20% năng lượng cho quá tŕnh nghiền cơ học Trước khi nghiền hóa học, gỗ được xử lý với endoglucanase và hỗn hợp các enzyme hemicellulase, pectinase sẽ làm tăng khả năng khuếch tán hóa chất vào phía trong gỗ và hiệu quả khử lignin

Trong công nghệ tái chế giấy, các loại giấy thải cần được tẩy mực trước khi sản xuất các loại giấy in, giấy viết Endoglucanase và hemicellulase đă được dùng để tẩy trắng mực in trên giấy

Enzyme cellulase được bổ sung vào nhiều giai đoạn khác nhau trong quá tŕnh sản xuất giấy:

Trong giai đoạn nghiền bột giấy cơ học:

Người ta bổ sung enzyme cellobiohydrolase nhằm làm thay đổi nhẹ cấu hhnh của sợi cellulose, từ đó làm tăng khả năng nghiền và tiết kiệm 20% năng lượng

Trong giai đoạn nghiền bột giấy hóa học:

Ngoài enzyme cellulase, người ta còn bổ sung thêm enzyme hemicellulase và peptinase nhằm phá vỡ lớp vỏ ngoài của gỗ, giúp tăng cường khả năng khuyếch tán của hóa chất vào bên trong gỗ, nhằm làm tăng hiệu quả khử lignin

Trong giai đoạn tẩy trắng giấy: Đây là giai đoạn rất quan trọng trong sản xuất giấy.

Trước đây, người ta thường sử dụng acid HCl để tẩy trắng giấy; tuy nhiên, HCl thải ra trong quá tŕnh sản xuất làm ô nhiễm môi trường và gây hại đối với sức khỏe con người Ngày nay, người ta thường sử dụng enzyme cellulase trong giai đoạn tẩy trắng giấy cũng như trong quá tŕnh tái chế giấy Ưu điểm của phương pháp này là giữ cho sợi giấy không bị ăn mòn nhiều và không ảnh hưởng đến môi trường

3 Trong công nghiệp dệt nhuộm

Sử dụng enzyme trong giai đoạn rũ hồ vải (loại tinh bột thừa)

Quy trình rũ hồ vải:

enzyme Nước đun sôi Làm sạch vải Ngâm Phân giải tinh bột Rửa dung dịch

Trong công nghiệp dệt, chế phẩm amylase được dùng để rũ hồ vải trước khi tẩy trắng và nhuộm Amylase có tác dụng làm vải mềm, có khả năng nhúng ướt, tẩy trắng và bắt màu tốt Rũ hồ bằng enzyme không những nhanh, không hại vải, độ mao dẫn tốt mà còn đảm bảo vệ sinh, do đó tăng được năng suất lao động

Trong sản xuất tơ tằm, người ta dùng protease để làm sạch sợi tơ Với công đoạn xử lý bằng enzyme sau khi xử lý bằng dung dịch xà phòng sẽ giúp lụa có tính đàn hồi tốt, bắt màu đồng đều và dễ trang trí trên lụa

Một số enzyme amylase được sử dụng trong công nghiệp dệt

4 Trong sản xuất nông nghiệp

Có thể sử dụng các loại chế phẩm enzyme khác nhau để chuyển hóa các phế liệu, đặc biệt là các phế liệu nông nghiệp cải tạo đất phục vụ nông nghiệp

Ở Nhật hằng năm đã sản xuất hàng vạn tấn chế phẩm cellulase các loại để dùng trong nông nghiệp Có chế phẩm chứa cả cellulase, hemicellulase, protease và amylase Ở Việt Nam bước đầu đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng các enzyme trong chế biến nông sản, thực phẩm, nhất là trong lĩnh vực sản xuất bia, rượu, chế biến tinh bột

Ví dụ, chế phẩm enzyme mới ra đời phục vụ nông nghiệp E2001 có tác dụng tăng độ phì nhiêu đất, tăng năng suất cây trồng Đã có các nghiên cứu ứng dụng protease trong sản xuất rượu bia, rút ngắn thời kỳ lên men cũng như sản xuất nước mắm ngắn ngày bằng công nghệ enzyme protease Enzyme amylase cũng được nghiên cứu ứng dụng rộng rãi trong sản xuất đường bột, maltodextrin, nha glucose, siro, glucose – fructose ở quy mô công nghiệp.

5.Trong các ngành công nghiệp khác

 Trong công nghiệp thuộc da

Chất quan trọng nhất của da là collagen, dưới tác dụng của protease, các chất nhờn tách

ra, một số liên kết sơi collagen bị phá hủy

Trong công nghiệp da, enzyme protease được dùng để làm mềm da, làm sạch da, rút ngắn thời gian, tránh ô nhiễm môi trường Việc xử lý đã được tiến hành bằng cách ngâm da trong dung dịch enzyme, hay phết dịch enzyme lên bề mặt da Enzyme sẽ tách các chất nhờn và làm đứt một số liên kết trong phân tử collagen làm cho da mềm hơn.

Thực tế cho thấy khi xử lý da bằng chế phẩm protease từ vi sinh vật có thể rút ngắn thời gian làm mềm và tách lông xuống nhiều lần Điều quan trọng là chất lượng lông tốt hơn khi cắt So với phương pháp hóa học thì việc xử lý bằng enzyme có số lượng lông tăng 20-30% Lông không cần xử lý thêm sau khi ngâm trong dịch enzyme.

5) Trong hương phẩm, mỹ phẩm

- Hiện nay, một số nước sản xuất những loại kem chứa enzyme để

xoa mặt, xoa tay, cạo râu,,,

- Dưới tác dụng của protease trong kem, các biểu bh da đă chết tách

hoạt động Nhiệt độ tối ưu

Chất hoạt hóa, chất làm ổn định

4 α - amylase vi khuẩn 5,5 – 7,5 75 - 85 NaCl, Ca2+

5 α - amylase vi khuẩn chịu nhiệt 5,0 – 7,0 90 - 105 NaCl, Ca2+

ra, da non và mới sẽ xuất hiện trên bề mặt, sự phát triển của lông, tóc, chậm lại