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    洗滌劑產(chǎn)業(yè)的生物之道

    作者:Admin 日期:2018-02-04 點(diǎn)擊:6115
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        洗滌劑酶提供了一種廣譜績優(yōu)性能。在傳統(tǒng)的功能性觀點(diǎn)來看,酶被視為一種特定的“作用”成分,但如今,一系列的酶(纖維素酶、脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶,等)被認(rèn)為是“基本”的成分。由于能源價(jià)格上漲,對(duì)低溫條件下洗滌劑的有效性帶來了需求。對(duì)不同數(shù)量的表面活性劑與酶的混合物的洗滌性能與洗滌溫度的實(shí)驗(yàn)評(píng)估顯示,減少表面活性劑可達(dá)到最佳性能。

        對(duì)成本中立配方的研究表明,使用酶替代傳統(tǒng)組分,在20℃時(shí)可達(dá)到與對(duì)照配方40℃時(shí)的同樣的洗滌性能。通過將洗滌溫度從40℃降低到20℃,一個(gè)家庭能夠在每次洗滌過程中節(jié)省約30%電力。如果全歐洲都做這樣的調(diào)整,則可以節(jié)省大約40億千瓦小時(shí)(相當(dāng)于2座發(fā)電廠的等效容量)。新的酶產(chǎn)品開發(fā)將繼續(xù),而實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將是成功的關(guān)鍵。優(yōu)化表達(dá)技術(shù)、對(duì)結(jié)構(gòu)-功能間關(guān)系的更好理解,以及高通量篩選系統(tǒng),這些將加速新產(chǎn)品的開發(fā)。例如,為提高果膠裂解酶的貯存穩(wěn)定性,開發(fā)了酶突變體庫;而高通量篩選表明,單個(gè)氨基酸取代就使穩(wěn)定性提高了2至3倍:多個(gè)氨基酸取代將帶來上百倍的改善。

        為了將石油基原材料價(jià)格上漲的影響減少到最低限度,符合環(huán)境可持續(xù)發(fā)展與能源節(jié)約的趨勢(shì),洗滌用品的天然的可替代原料正在探索中。棕櫚油硬脂有可能成為表面活性劑中磺酸鹽與甲酯磺酸鹽的替代品。除熱帶油性作物外,其它C12~C14的資源也具備可能性。海藻因其高油脂含量,是一種潛在的油源。萼距花,一種美洲本土植物,也是另一種可能的替代品;一些品種能制備出中鏈甘油三酸酯。但萼距花要成為具有競爭性的原料,還需要更多努力。其種子遺傳學(xué)必須弄清楚,產(chǎn)量與油提取工藝必須優(yōu)化。生物表面活性劑也可能從微生物發(fā)酵中獲取。

        有很多種潛在的生物表面活性劑,它們與人工合成表面活性劑具有相似的特性,其功能可能也因此相同。限制生物表面活性劑被接納的因素是成本問題。甘油是洗滌產(chǎn)品的另一種重要成分,也是生物柴油生產(chǎn)的一種副產(chǎn)品。隨著生物柴油市場的增長,將可以獲得更多的甘油。甘油能夠被轉(zhuǎn)化為其它產(chǎn)品,例如丙烯酸與丙二醇。然而,從生物柴油中獲取甘油存在成本問題:要確保持續(xù)的低成本供給是困難的,并且一旦去掉補(bǔ)貼,市場可能會(huì)瓦解。第三類受關(guān)注的洗滌用品化合物是生物聚合物,包括聚氨基酸、淀粉,多糖等。

        基于表面活性劑的清潔劑產(chǎn)品傳統(tǒng)上通過化學(xué)改性提高性能。一種新的改良策略是添加無毒的一類微生物。商用廚房地板上的漿液與小孔是很難清潔的,并且存在有害細(xì)菌種群。Novozymes公司結(jié)合化學(xué)、微生物、酶技術(shù),采用一種“三層通道”方法開發(fā)其Novo深層清潔系列產(chǎn)品。表面活性劑組分去除表面污物,細(xì)菌組分分解(地板)小孔與裂縫中的殘留污物。BioS3112有機(jī)物能夠降解長鏈揮發(fā)性脂肪酸,這能去除異味。添加的細(xì)菌可替換掉已存在的細(xì)菌種群。第三種組分(酶)則意在加快初始的清潔效果并提高微生物活動(dòng)的有效性。

        多功能酶,例如具有酰基轉(zhuǎn)移酶(AcT)活性的SGNH水解酶,可用于取代洗滌劑化學(xué)品。對(duì)SGNH水解酶酶系的研究導(dǎo)致了對(duì)AcT酶和甘氨酸C-乙?;D(zhuǎn)移酶的選擇。AcT酶是一種具有?;D(zhuǎn)移酶與過氧化氫酶活性的芳基酯酶,而甘氨酸C-乙?;D(zhuǎn)移酶具有酰基轉(zhuǎn)移酶活性。這些酶在較大的溫度與酸堿度范圍內(nèi)都保持活性,無需輔助因子,保存期長,并可在合算的成本效價(jià)條件下成功制備。酰基轉(zhuǎn)移酶能夠基于過氧化氫起到原位漂白作用,基于酒精起到表面活性劑作用,以及基于萜烯與苯甲醇起到芳香作用。

        芳香產(chǎn)品特別有用,這是因?yàn)橹久复嬖谝粋€(gè)缺陷:伴隨游離脂肪酸的釋放,將會(huì)產(chǎn)生異味。有了?;D(zhuǎn)移酶,就有可能產(chǎn)生一種芳香酯,它與織物上殘留污物保持結(jié)合。對(duì)具有AcT酶活性的酶的獨(dú)特結(jié)構(gòu)特征的鑒別,激活了具有AcT酶活性的脂肪酶工程,從而將滿足洗滌產(chǎn)業(yè)的需求。

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