液體淀粉酶在洗潔精產品中的應用

葉飛燕

（山西焦煤運城鹽化日化研發部，山西 運城，044000）

引言

進入21世紀以來，生物技術的發展、基因工程的采用，提高了酶的產出率，在洗滌產品中加入少量的酶制劑，可使表面活性劑的用量顯著下降，得到明顯的經濟效益[1]。又由于酶在自然環境中的降解速率比任何表面活性劑都快，符合當代綠色、環保、可持續發展的要求[2]。因而在最近十幾年里，酶在合成洗滌劑中的地位從開始作為一種次要的添加劑變成了一種關鍵成分[3]。加酶洗滌劑不僅在發達國家，而且在拉丁美洲、東南亞等發展中國家均已普及，各種加酶洗滌劑在國外被稱為新一代的“生物洗滌劑”而受到青睞[4]。但是，由于酶在液體洗滌劑中難以保持穩定性的原因導致目前中國市場上含有生物酶的液體洗滌劑產品所占比例還比較小[5]，因此，研究酶制劑在洗滌產品中的應用具有重要意義。

洗滌劑中除了常用的蛋白酶外，脂肪酶、纖維素酶和淀粉酶等的應用研究也很活躍，其中淀粉酶可以使糊化的淀粉迅速被分解成可溶解的糊精和低聚糖，因此將其應用于洗潔精中，可有效去除含有淀粉基的污漬，如盤子上的米糊，炒鍋勾芡的淀粉汁、糊狀的馬鈴薯、燕麥片、面條等[6]。

本實驗通過分析液體淀粉酶與洗潔精中常用表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉（LAS）、a -烯基磺酸鈉（AOS）、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）之間的相互作用篩選出所需的表面活性劑并對其進行復配，在此基礎上進一步研究了螯合劑GLDA和穩定劑氯化鈣對酶穩定性的影響。該研究旨在為業內研發人員對淀粉酶在液體洗滌產品中的應用提供參考，為洗潔精產品的開發提供一個新思路。

1 實驗

1.1 實驗試劑與儀器

十二烷基苯磺酸鈉（LAS）、 a-烯基磺酸鈉（AOS），南風化工集團股份有限公司；脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES）、脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）為市售工業用品；液體淀粉酶PZS-210，杜邦中國有限公司；氯化鈣、氯化鈉，西隴化工股份有限公司；甘油，博潤化工有限公司； 螯合劑GLDA，阿克蘇諾貝爾公司；淀粉板CFT DM78、分光色度儀ColorQuest XE，產地美國；恒溫干燥箱，上海躍進醫療器械廠；電子分析天平，沈陽龍騰電子有限公司。

1.2 實驗方法

本實驗是通過考察含淀粉酶洗潔精樣品對淀粉板的去污力來反映酶的活性，即樣品對淀粉板的去污力越強，酶穩定性越好，酶的活性也就越高。將洗潔精中常用的表面活性劑分別與甘油和淀粉酶配制為同等濃度的溶液樣品，恒溫放置四周后，通過測定同濃度下各溶液樣品對淀粉板的去污力，分析表面活性劑對酶儲存穩定性的影響。在對表面活性劑進行復配定制出洗潔精基本配方后用上述方法進一步考察螯合劑GLDA和酶穩定劑氯化鈣在基方中的配伍性。

淀粉污漬相對去除率測定方法：（1）用分光色度儀ColorQuest XE對市售染色淀粉板CFT DM78進行色度測定（反射率）；（2）稱量2g含有淀粉酶PZS-210的樣品，溶于200mL的250ppm（Ca∶Mg=3∶2）硬水中，制得1%濃度的樣品溶液；（3）常溫下，將淀粉板在上述配制溶液中浸泡30min，取出，晾干；（4）對浸泡后的淀粉板進行色度測定（反射率）；（5）通過對染色淀粉板浸泡前、后測得的色度總差值△E換算出對淀粉污漬的相對去除率。

2 結果與討論

2.1 表面活性劑對液體淀粉酶穩定性的影響

將表面活性劑LAS、AES、AOS和AEO9分別配制為含有質量分數為20%表面活性劑、2%甘油和0.3%淀粉酶PZS-210的溶液樣品1、樣品2、樣品3和樣品4，樣品置于恒溫干燥箱37℃條件下密封存放28天后分別進行淀粉污漬去除力的測定。測定結果如表1所示，去污效果見下圖1。

結果表明：在熱存儲28天后，溶液樣品對淀粉污漬的去除力依次為：樣品4>樣品2>樣品3>樣品1，即表面活性劑對淀粉酶PZS-210的穩定性依次為：AEO9>AES>AOS>LAS?？梢娤礉嵕凶畛Ｓ玫年庪x子表面活性劑LAS對酶穩定性有很大影響，AEO9對酶穩定性影響最小。

表1 單一表面活性劑的含酶樣品對淀粉污漬的去除對比

研究表明[7]：將非離子表面活性劑AEO9與LAS復配使用，有協同增效作用，不但對動植物混合油脂的去污力有所提高，還可有效發揮酶的作用。故本實驗以洗潔精基礎配方為依據，進一步將LAS與AEO9按表2比例進行復配，保持總活性物質量分數為20%，甘油2%和淀粉酶PZS-210為0.3%的濃度，對各樣品進行淀粉污漬去除力的測定。

由表2可見：將LAS與AEO9復配可有效改善酶的穩定性，當AEO9含量增加，酶的穩定性更好。而洗潔精主要成分為陰離子表面活性劑，非離子表面活性劑含量過高會影響洗潔精的去污力及配方穩定性，綜合考慮選取樣品7的比例進行復配。

圖1 單一表面活性劑的含酶樣品對淀粉污漬的去除效果

表2 LAS與AEO9復配的含酶樣品對淀粉污漬的去除對比

圖2 含淀粉酶洗潔精樣品對淀粉污漬的去除對比

2.2 螯合劑、穩定劑對酶穩定性的影響

本實驗測試結果及文獻[8]顯示：表面活性劑AES的分子結構中含有環氧乙烷鏈，對酶活性的影響很小，現將LAS、AES和AEO9在保持總活性物含量為20%的條件下按表3進行復配，并引入一種新型螯合劑GLDA，輔以酶穩定劑氯化鈣進行洗潔精的配制，考察螯合劑GLDA和穩定劑氯化鈣對酶穩定性的影響。具體配方如表3所示。

在以上配方高、低溫穩定性均過關且對動植物混合油脂的去污力均達GB/T 9985-2000要求的情況下，對各樣品進行淀粉污漬去除力的測定，結果如圖2所示。

由圖2可知：螯合劑GLDA的加入對酶穩定性基本不造成影響；氯化鈣的加入會有效改善酶穩定性，同時可以看出氯化鈣含量增加，酶穩定性更好；而GLDA與氯化鈣的相互作用會削弱氯化鈣對酶的穩定作用。

表3 含酶洗潔精配方實驗

3 結論

表面活性劑對淀粉酶PZS-210的穩定性依次為：AEO9>AES>AOS>LAS。將LAS與AEO9復配可有效改善淀粉酶的穩定性，隨著AEO9含量的增加，淀粉酶的穩定性更好；當LAS與AEO9按7∶3的比例進行復配時，洗潔精配方穩定且液體淀粉酶保持活力。

螯合劑GLDA對淀粉酶穩定性影響不大，氯化鈣的加入可有效改善洗潔精中液體淀粉酶的穩定性，但GLDA的加入會削弱氯化鈣對淀粉酶的穩定作用，配方有待進一步優化改進。