Ứng dụng của enzyme trong công nghiệp bột giặt, chất tẩy rửa

BÀI DỊCH NHÓM 5.2.1 Enzymes in Household Detergents (trang 154 đến 178) (Các enzyme chất tẩy rửa gia dụng) Thành viên nhóm bảng phân cơng việc Ứng dụng enzyme công nghiệp bột giặt, chất tẩy rửa 5.2.1 Enzyme chất tẩy rửaa gia dụng Sự cần thiết chất tẩy rửa gia dụng việc loại bỏ loạt vết bẩn phức tạp bề mặt sợi khác Những vết dơ thành phần vết bẩn có độ hòa tan nước tốt nên dễ dàng loại bỏ vết bẩn trình làm Hầu vết bẩn khác đươc loại bỏ từ bề mặt/từ hệ thống xây dựng/ hệ thống chất tẩy rửa tẩy trắng, kết không mong muốn tùy thuộc vào điều kiện giặt Hầu hết trường hợp, enzyme tẩy rửa phù hợp với việc hổ trợ để loại bỏ loại bụi vết bẩn.Ngược lại thành phần chất tẩy rửa hồn tồn có hoạt động hóa lý Những enzyme hoạt động việc làm cho vết bẩn ngày nhỏ mạnh vụn mau hòa tan Tuy nhiên để loại bỏ vết bẩn hồn tồn đòi hỏi có phối hợp enzyme, hệ thống hoạt động bề mặt, khoaays trộn học 5.2.1.1 Lịch sử phát triển (154) Các chất tẩy rửa có chứa enzyme giới thiệu thị trường đến hộ gia đình từ sm nm 1913 ụng Roăhm &Haas c ó thêm emzyme trypsin protease, chiết xuất từ tụy heo, để tạo chất tẩy rửa Burnus cho riêng họ, ang s dng bn quyn ca ụng OTTO ROă HM Bởi hoạt động tính ổn định trypsin diện điển hình thành phần chất tẩy rửa mức trung bình, nên khái niệm enzyme tẩy rửa chưa thực phổ biến năm 1963 Khi Novo phát triển thị trường emzyme protease vi khuẩn có nhiều tính kiềm tính chống chịu cao gọi Alcalase Các nhà sản xuất chất tẩy rửa nhỏ Thụy Sĩ (BIO-40 from Gebrueder Schnyder) Hà Lan (Biotex from Korman and Schulte) sử dụng Alcalase vào thị trường, lúc đầu coi hữu ích việc giặt vết máu từ bệnh viện sở giết mổ Gist – Brocades vài năm sau với alkaline Maxatase protease (1965) Trong vòng năm việc giới thiệu chất tẩy rửa họ, có 50% bột giặc sử dụng cho hộ gia đình Châu Âu có chứa enzyme protease, so sánh với 15% Mỹ 1970 – 1980: Sự phát triển nhanh chống chất tẩy rửa có chứa enzyme tạm thời bị gián đoạn vào đầu năm 1970 có vấn đề vệ sinh an tồn cơng nghiệp Cần có cải tiến đáng kể kỹ thuật sản xuất chất tẩy rửa.Sự phát triển hạt bụi nhỏ đóng gói nhờ vào enzyme prills, có cải tiến công nghiệp vấn đề thực hành vệ sinh Kể từ doanh số bán enzyme lần tăng lên đặn Lần enzyme - amylase chất tẩy rửa (Termamyl, từ Novozymes) phát triển đầu năm 1970 tăng khả chống chịu nhiệt kiềm Vào năm 1970 chất tẩy rửa lỏng giới thiệu Châu Âu Hoa kỳ, cách sử dụng đặc biệt chế phẩm enzyme lỏng 1980 – 1990: Những điều kiện tẩy rửa, đặc biệt Châu Âu, chuyển sang hướng nhiệt độ thấp, giảm lượng nước, rút ngắn thời gian giăc có thay đổi cơng thức ( đầu tự photphat chất tẩy rửa, kích hoạt) Protease thích nghi tốt với điều kiện làm việc hoạt động enzyme trở nên phổ biến Chất tẩy rửa cellulose Celluzyme (Novozymes) – cellulose đa thành phần phát triển để cải thiện cho việc làm loại bỏ vết bẩn Công nghệ kỹ thuật protein Newgenetic giới thiệu thiết kế enzyme tối ưu cho chất tẩy rửa để chấp nhận vào sản xuất thị trương.Bằng cách lần đầu có phù hợp protease lần chất tẩy rửa lipase (Lipolase, Novozymes) phát triển 1990 – 2000:Thị trường chất tẩy rửa mở Ấn Độ, Nam Mĩ, phía, Đơng Châu Âu, Liên Xơ cũ Trung Quốc Vì điều kiện riêng vùng chẳng hạn việc giảm chi phí, giảm nồng độ chất tẩy rửa, giảm thấp nhiệt độ giặt rửa, phát triển enzyme lần khẳng định tính cần thiết điều kiện giặt rửa khó khăn Enzyme proteases, amylases lipases chất tẩy rửa hệ thứ phát triển sử dụng kỹ thuật protein kỹ thuật di truyền để cải thiện hiệu suất điều kiện giặc rửa khó khăn ( nhiệt độ thấp, ảnh hưởng việc giặc rửa đơn ( làm sạch, loại bỏ vết bẩn, làm trắng da, làm mềm,…và đạt thành tựu chất tẩy rửa) cải thiện mức độ phù hợp với công nghệ chất tẩy rửa ( cải thiện việc kích hoạt thuốc tẩy ứng dụng rộng ( ví dụ rửa bát đĩa tự động, chất tẩy rửa dạng lỏng, viên nén miếng gel) Tính đến năm 1980 enzyme phát triển chủ yếu sử dụng việc hỗ trợ loại bỏ vết bẩn làm loại vải Kể từ năm 1990 enzyme đặc biệt ảnh hưởng đến vải ( độsáng màu , độ làm mềm vải) xuất thị trường (Carezyme Cellulase monocomponent Endolase từ Novozymes) enzyme mang nhiều lợi ích việc loại bỏ vết bẩn làm (Mannaway, Novozymes) Những sản phẩm enzyme chất tẩy rửa bảng 18 cho thấy theo loại nhà sản xuất 5.5.1.2 Tẩy rửa vết bẩn Cần tẩy rửa, cần phải loại bỏ loạt vết bẩn phức tạp từ loại vải khác loại sợi điều kiện giặt giũ Hầu vết bẩn thường quần áo loại vải bao gồm tất loại vết bẩn thể lên áo sơ mi, đồ lót, vớ nhiều loại vết bẩn từ thức ăn đồ uống, vết bẩn từ dầu, vết bẩn từ bụi Những vết bẩn thể hỗn hợp phức tạp tiết từ tuyến bã nhờn mồ da xuất phát từ phân nước tiểu dịch tiết âm đạo Các vết bẩn hỗn hợp chất béo, protein, glycoprotein, máu thối hóa thành phần máu, mảnh vụn biểu bì da vật liệu khác thu nhận từ môi trường Thành phần lipit có chứa acid béo khơng bảo hòa (linoleic linolenic acid) triglyceride hydrocarbon khơng bão hòa (squalene) chúng, nhanh chóng autoxited tiếp xúc với khơng khí , nhiệt độ độ ẩm Các phản ứng autoxidation lipid mang lại hợp chất có phân tử khối phức tạp với chất béo, protein carbohydrate Những vết bẩn để lâu khó khăn để loại bỏ chúng khỏi loại vải chúng có xu hướng dính chặt vải quần áo Những vết bẩn thức ăn phức tạp việc giặc giũ Chúng chứa lượng đáng kể chất béo, dầu động vật, thực vật protein, ví dụ sản phẩm từ trứng thịt, đường carbohydrate, tinh bột carbohydrate phức tạp khác, cặn từ thực vật ví dụ từ cỏ rau dền hỗn hợp oxi hóa Hóa chất enzyme hóa nâu sản phẩm thức ăn xảy suốt trình lưu giữ chuẩn bị thức ăn Hầu hình thành sản phẩm phản ứng Maillard màu tối từ carbohydrate protein nhiệt độ cao.Thuốc nhuộm tự nhiên sắc tố diện thực phẩm carotenes chlorophyll thêm màu vào cho số vết bẩn thực phẩm.Đặc biệt, carotenes hòa tan cao loại dầu chất béo, ví dụ nước xốt cà chua, điều làm cho việc loại bỏ vết bẩn từ loại vải trở nên khó khăn hơn.Một số thực phẩm từ sữa có chứa lượng đáng kể carbohydrat không phổ biến để ổn định, chẳng hạn carraneenan, guar, chất thường khó để loại bỏ khỏi vải chất tẩy rửa chí amylase Màu vết bẩn từ đồ uống rượu vang, rau cải, nước trái trà chứa hỗn hợp phức tạp màu tự nhiên sắc tố anthocyanine hợp chất màu polyphenolic , đường acid hữu Các hạt bụi bao gồm cacbonat kim loại khơng hòa tan, oxit, silicat (đất sét), carbon màu đen, bụi mùn thu từ mơi trường ví dụ bụi than khơng khí cổ áo sơ mi vớ Các vết bẩn hữu loại vải có nguồn gốc từ q trình giặt bảo vệ vải, chẳng hạn hoạt động bề mặt xậy dựng lượng dư thừa, chất làm mềm vải, hỗ trợ quần áo ví dụ tinh bột Tuy nhiên, tần số loại vết bẩn quần áo khác nhau, thói quen người tiêu dùng khác nhau, Hình 52 minh họa khác biệt tỷ lệ vết bẩn điển hình số quốc gia phía bắc phía nam châu Âu 5.2.1.3 Thành phần chất tẩy rửa ( xà phòng) quy trình tẩy rửa 5.2.1.3.1 Quy trình tẩy rửa Bất kỳ quy trình tẩy rửa tương tác, tác dụng tương hỗ lẫn thiết bị rửa sử dụng với vật liệu đưa vào trình tẩy rửa, tức thành phần chất tẩy rửa chất phụ gia; chất lượng nước; thành phần tải rửa, thủ tục tẩy rửa tiếp sau, ví dụ thời gian, nhiệt độ, kích động ( tác động học) Thiết bị quy trình rửa cho việc tẩy rửa ba khu vực địa lý tóm tắt bảng 19 Như thấy bảng 19: Những điều kiện giặt ủi trung bình khu vực địa lý bảng khác đáng kể Trong khu vực, địa phương tồn thói quen giặt, rửa bổ sung chất tẩy rửa riêng biệt dựa chất hypochlorite phía nam Châu Âu; kéo dài mở rộng việc tẩy rửa đun sôi Thổ Nhĩ Kỳ; sử dụng nước rửa đa chu kỳ (tái sử dụng nước rửa) Nhật Bản Tất điều không tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng có hiệu loạt điều kiện sử dụng chất tẩy rửa Thường chế phẩm chất tẩy rửa điều chỉnh để thích nghi với thói quen rửa địa phương Hình 52 : Biểu đồ thể mức độ làm bẩn từ số chất Đức Tây Ban Nha: (tỷ lệ xếp hạng [596]) Không phải tất thành phần chất tẩy rửa có hiệu phạm vi nhiệt độ từ 40C đến nhiệt độ rửa phạm vi nồng độ chất tẩy rửa Ở enzyme trở thành máy tăng đặc biệt quan trọng cho chất tẩy rửa (tức tác nhân xúc tác, làm tăng trình tẩy rửa chất tẩy rửa) điều kiện tẩy rửa phạm vi nhiệt độ thấp điều kiện sử dụng sản phẩm thấp 5.2.1.3.2 Thành phần chất tẩy rửa Thành phần tẩy rửa khác tùy theo vị trí địa lý quốc gia (từ quốc gia tới quốc gia khác) Các chất tẩy rửa gia dụng có sẵn cho người tiêu dùng chia tạm thành năm phân đoạn theo đặc tính hóa lý chất tẩy rửa từ giải pháp rửa dự trù • Gần pH trung tính, chất tẩy rửa mạnh ion yếu, hầu hết chất tẩy rửa lỏng ( dạng lỏng, dung dịch) pH 7.5-9 Chúng không chứa chất tẩy nồng độ muối thấp Pha loãng ( mức độ pha loãng khác nhau) chất tẩy rửa đậm đặc dạng lỏng bán thị trường Loại thứ chất tẩy rửa dạng lỏng chứa lượng nhỏ nước (