本发明属于清洗液制备技术领域,尤其涉及一种多酶洗液及其制备方法和应用。
背景技术:
随着社会发展的加快,人们对各种资源的使用后,为了后续继续使用更加方便快捷安全卫生,清洗质量的要求也日益升高,需求量也日益提升。通常需要清洗的物品中,污染物主要包含汗液、血液、碳水化合物、蛋白质、脂肪、油污、无机盐、微生物等,以上污染物通常出现在医疗器械、民用器械、家庭器械、衣物、电器等方面,而传统的化学洗涤剂已经难以做到处理以上综合污染物的清洗问题。
跟随技术的发展,生物酶技术应用到洗涤剂中,添加酶对洗涤剂有着巨大的推进作用。生物酶作为一种高度专一的、高效的生物催化剂,反应温和,活性可人为控制,无污染无副作用,且安全无毒性可降解,非常适宜人们使用。对比传统的化学洗涤剂,生物酶的添加不仅提高了清洗效率,尤其能够解决血液、蛋白质、脂肪等此类生物性大分子物质附着且难以清洗彻底的顽疾。
由于酶是一种高度专一性和高效性的具有催化作用的蛋白质,其生物结构必将导致其稳定性不高,容易被外界环境影响从而出现活性降低甚至失活变性的现象,自身由于体系不稳定也会出现絮凝、聚集沉降等现象,多数的酶本身就是蛋白质,因此多种酶混合后蛋白酶会分解其他酶,故在作为液体清洗剂添加物时通常需要添加防腐剂和酶稳定剂,而防腐剂又容易影响酶的活性,酶稳定剂不仅需要抑制酶活性,还要在清洗使用时酶的活性能够被重新激活。目前市售的多酶洗液的技术缺陷较为集中,通常代表性特点为稳定性不高、酶活性低,清洗效果不理想。
综上所述,现有技术存在的问题是:目前市售的多酶洗液的技术缺陷较为集中,通常代表性特点为稳定性不高、酶活性低,清洗效果不理想。
技术实现要素:
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种多酶洗液及其制备方法和应用。
本发明是这样实现的,一种多酶洗液,所述多酶洗液按重量份数由碱性蛋白酶6%、柠檬酸钠2%、脂肪酶0.5%、丙二醇15%、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、卡松0.1%,余量为纯化的去离子水组成,去离子水补足至100%。
进一步,碱性蛋白酶纯度99%,柠檬酸钠纯度99%,脂肪酶纯度99%,丙二醇纯度99%,脂肪醇聚氧乙烯醚纯的99%,卡松纯度10%。
进一步,所述多酶洗液每1000kg由60kg纯度99%的碱性蛋白酶、20kg纯度99%的柠檬酸钠、5kg纯度99%的脂肪酶、150kg纯度99%的丙二醇、5kg脂肪醇聚氧乙烯醚,1kg纯度10%的卡松,加去离子水至总量1000kg。
本发明的另一目的在于提供一种所述多酶洗液的制备方法,所述多酶洗液的制备方法包括以下步骤:
步骤一,按重量份数准备原料:纯度99%的碱性蛋白酶6%、纯度99%的柠檬酸钠2%、纯度99%的脂肪酶0.5%、纯度99%的丙二醇15%、纯度99%的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%,纯度10%的卡松0.1%,余量为纯化的去离子水;
步骤二,将碱性蛋白酶、柠檬酸钠、脂肪酶、丙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、卡松溶解于纯化的去离子水中,搅拌得到均相溶液;
步骤三,加入纯化的离子水至全量,进行定容、陈化;
步骤四,对所得的中间产品进行检验;
步骤五,若合格,用消毒液塑料瓶、头进行灌封、外包装;
步骤六,对成品进行检验,合格品入成品库存放。
本发明的另一目的在于提供一种所述多酶洗液在蛋白类污垢清洗中的应用。
本发明多酶洗液具有较强的分解蛋白质的能力,能大幅度提高洗涤去污能力,特别对血渍、汗渍、奶渍、油渍等蛋白类污垢,具有独特的洗涤效果。本发明的多酶洗液通过控制影响酶稳定性的因素,从多方面综合考虑,并以最少种类的添加物来提升酶的生理活性和稳定性,具有较强的分解蛋白质的能力,能大幅度提高洗涤去污能力,特别对血渍、汗渍、奶渍、油渍等蛋白类污垢,具有独特的洗涤效果,且产生泡沫能力弱,适用于全自动清洗设备。
本发明的目的是改善当前市售的多酶洗液稳定性不高、酶活性低,清洗效果不理想的技术缺陷,通过对酶的稳定性进行探讨,分析影响因素,从而控制多个因素,达到提高酶稳定性,保持酶活性,保证清洗效果的目的。目前增加酶稳定性的主要方法有分子改造、化学修饰、固定化和添加稳定剂。其中通过添加稳定剂提高酶稳定性既经济又方便。合适的稳定剂可以在保证酶活性的基础上,增加酶的稳定性。而稳定剂通常存在以下两种途径:第一,添加剂与蛋白质直接作用(与蛋白结合、静电作用等),直接强化酶的稳定性;第二,添加剂分子间相互作用,间接改变蛋白质溶液外部环境(黏度、极性等),进而改善酶稳定性。生物酶一般处于自然态、过渡态和失活态之一,从自然态到过渡态为可逆过程,一旦称为失活态则酶已经变性死亡,无法恢复活性。研究发现处于自然态的酶的稳定性较差,因此应减少自然态的酶可以提高其稳定性,通过与物质结合或其他物质抑制,可以达到目的,此类物质如底物、辅酶或特异性金属离子等,但此类物质对酶的抑制作用的普遍性较差;疏水作用对蛋白质的三级结构稳定作用巨大,通过提供极性环境,将蛋白质疏水基团挤压进内部,降低蛋白质的构象熵,从而提高蛋白质稳定性,如甘油类、糖类和精氨酸可以在蛋白质和水溶液之间形成两亲性表面结构,增强蛋白质构象稳定性和抑制部分未折叠蛋白的失活;由于酶包含众多氨基酸,可形成氢键,破坏氢键需要较大能量,通过添加多羟基化合物作为稳定剂,稳定剂自身、稳定剂与溶剂之间也会形成氢键,氢键之间相互作用已被证明会影响蛋白溶液的结构和动力学特性,如溶液中会形成较小水分子簇、改变溶质在水溶液中的扩散系数等,可增加酶的稳定性,因此氢键愈多,稳定性愈高;此外,还有其他一些影响因素(如静电作用、蛋白质二级结构含量和分子刚性等)对酶的稳定性也有影响。以上的各种因素并不是独立发挥作用的,而是相互影响、协同作用。通过对影响酶的稳定性因素进行分析,可以选择其中一项或几项因素进行认为控制,从而提高酶的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的多酶洗液的制备方法流程图。
图2是本发明实施例提供的多酶洗液的生产工艺流程图。
图3是本发明实施例提供的多酶洗液a与其他市售产品(a、b、c、d、e)在常温15℃条件下清洗stf卡的比较结果图。
图4是本发明实施例提供的多酶洗液a与其他市售产品(a、b、c、d、e)在水浴42℃条件下清洗stf卡的比较结果图。
图5是本发明实施例提供的非离子表面活性剂竞争吸附机理示意图;
图中:a表示体系中没有表面活性剂的情况下,蛋白质易在界面处聚集并失活;b图表示体系中有少量表面活性剂情况下,只能阻止部分蛋白聚集;c图表示体系中添加足够量的表面活性剂,可以有效阻止蛋白质在界面处吸附。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的技术方案作详细描述。
本发明实施例提供的多酶洗液按重量份数由纯度99%的碱性蛋白酶6%、纯度99%的柠檬酸钠2%、纯度99%的脂肪酶0.5%、纯度99%的丙二醇15%、纯度99%的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、纯度10%的卡松0.1%,余量为纯化的去离子水组成,去离子水补足至100%。
本发明实施例提供的多酶洗液每1000kg由:60kg纯度99%的碱性蛋白酶、20kg纯度99%的柠檬酸钠、5kg纯度99%的脂肪酶、150kg纯度99%的丙二醇、5kg纯度99%的脂肪醇聚氧乙烯醚、1kg纯度10%的卡松,余量为纯化的去离子水组成。
在本发明的优选实施例中,碱性蛋白酶为医用级的,释放酶为食品级的,柠檬酸钠、脂肪酶和丙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和卡松为工业级的。
如图1所示,本发明实施例提供的多酶洗液的制备方法包括以下步骤:
s101:按重量份数准备原料:纯度99%的碱性蛋白酶6%、纯度99%的柠檬酸钠2%、纯度99%的脂肪酶0.5%、纯度99%的丙二醇15%、纯度99%的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、纯度10%的卡松0.1%,余量为纯化的去离子水;
s102:将碱性蛋白酶、柠檬酸钠、脂肪酶、丙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、卡松溶解于纯化的去离子水中,搅拌得到均相溶液;
s103:加入纯化的离子水至全量,进行定容、陈化;
s104:对所得的中间产品进行检验;
s105:若合格,用消毒液塑料瓶、头进行灌封、外包装;
s106:对成品进行检验,合格品入成品库存放。
进一步,本发明实施例提供的多酶洗液可应用于清洗血渍、汗渍、奶渍、油渍等蛋白类污垢。
下面结合具体实施例对发明的技术方案作进一步描述。
实施例:
1000kg产品处方组成:
本发明的新型低泡多酶清洗液的清洗效果试验方法如下:
1.stf卡清洗效果对比
(1)按定量比例稀释好本发明多酶洗液与其他市售产品(a、b、c、d、e),在150ml烧杯中用玻璃棒搅拌混合均匀,根据实验需求可以进行水浴,本次试验采用15℃(如图3所示)和42℃(如图4所示)水浴浸泡清洗;
(2)取同一环境下密封保存的stf卡,对应每个烧杯放一片,完全浸没,避免接触颜色区域;
(3)将剪好的stf浸没于烧杯中,每只烧杯只放一片,同时按下秒表开始计时;
(4)计时10min时用镊子取出stf卡,竖直提起用吸水纸吸取stf卡下端的液体(停留2s即可),整齐摆放在指定展示区域。
试验结果:
如图3所示,常温15℃条件下,分别使用本发明新型低泡多酶清洗液a与其他市售产品(a、b、c、d、e)清洗stf卡进行比较,本发明多酶洗液a与其他市售清洗液(a、b、c、d、e)清洗stf卡后的效果对比,本发明多酶洗液a清洗后的stf卡颜色明显浅于其他产品(a、b、c、d、e)清洗后的stf卡片颜色,表明本发明多酶洗液a的清洗效果明显优于普通市售清洗液产品(a、b、c、d、e)的清洗效果。
如图4所示,水浴42℃条件下,分别使用本发明多酶洗液a与其他市售产品(a、b、c、d、e)清洗stf卡进行比较,本发明多酶洗液a与其他市售清洗液(a、b、c、d、e)清洗stf卡后的效果对比,本发明多酶洗液a清洗后的stf卡颜色明显浅于其他产品(a、b、c、d、e)清洗后的stf卡片颜色,表明本发明多酶洗液a的清洗效果明显优于普通市售清洗液产品(a、b、c、d、e)的清洗效果。
通过清洗效果实验结果可以发现,横向角度来说,本发明的多酶洗液与其它市售产品相比较,在常温与加热条下,本发明的多酶洗液清洗效果均优于市售产品;纵向角度来看,常温与加热条件下,本发明的多酶洗液和市售产品均在加热条件下清洗效果更好,而本发明的多酶洗液在两种温度条件下,差异相对较小,市售产品则表现差异性较大。因此我们可以得出结论,本发明的多酶洗液的清洗效果明显优于市售产品,且冷水与热水相比,效果差异不明显,但热水清洗效果更佳。
本发明的多酶洗液通过控制影响酶稳定性的因素,从多方面综合考虑,并以最少种类的添加物来提升酶的生理活性和稳定性,具有较强的分解蛋白质的能力,能大幅度提高洗涤去污能力,特别对血渍、汗渍、奶渍、油渍等蛋白类污垢,具有独特的洗涤效果。
本发明是这样实现的,其主要成分包,碱性蛋白酶、脂肪酶、柠檬酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、丙二醇和卡松,其特征在于含有碱性蛋白酶和脂肪酶,主要作用是分解蛋白质和脂肪,将其大分子物质转化称为小分子物质,从而被溶解清除而不被附着,达到大分子蛋白质和脂肪类生物污染的清洗目的;柠檬酸钠的主要作用是控制体系ph呈弱碱性,柠檬酸钠本身为强碱弱酸盐,本身水溶液显弱碱性,对于碱性蛋白酶可以提供最适宜的环境,且体液或常见溶液偏酸性居多,柠檬酸钠可以中和酸性,调节ph值;脂肪醇聚氧乙烯醚的作用之一是改善油污与水的亲和性,提供去污能力,作为非离子型表面活性剂,具有良好的去污力,对硬水不敏感,泡沫小等特点,作用之二是作为表面活性剂与酶产生竞争吸附作用,提高酶的稳定性;丙二醇的主要作用是作为酶的溶剂,使酶溶解,同时丙二醇具有酶稳定剂作用,丙二醇属多羟基物质,与酶、水、自身三者均可形成氢键,抑制蛋白酶活性,提高酶的稳定性,从而避免其他添加酶不会被蛋白酶分解,此外丙二醇还具有保水作用和防冻作用,使体系更加稳定;异噻唑啉酮又称卡松,主要作用是作为防腐剂,其作用机理是卡松与微生物接触后,能迅速地不可逆地克制其生长,然后致使微生物细胞的死亡;水为溶剂。
丙二醇能与酶形成多个氢键,并与水分子相互作用,在酶分子周围形成水膜,防止酶因水解而变性。丙二醇羟基与酶的酰胺基团形成氢键提高酶的稳定性,另外丙二醇分子较小,能进入肽链的空隙,减少了酶分子蛋白间的相互碰撞,同时阻止变性剂接近酶的活性中心。此外高浓度的丙二醇抑制蛋白酶活性,使多种添加酶可以共存,使用时经过稀释,丙二醇浓度降低,体系中酶的活性又能够恢复,发挥酶洗液应有的洗涤效果。
脂肪醇聚氧乙烯醚的亲水基团可以形成大量氢键外,作为一种非离子表面活性剂,还存在非离子表面活性剂络合机制和界面竞争机制。络合机制:表面活性剂直接与蛋白质的疏水基团结合,进而增加蛋白质的胶体稳定性和热力学稳定性;界面竞争机制:表面活性剂的表面张力较大,相对于蛋白质更容易占据两相的界面,因此会与蛋白质竞争吸附于两相界面,减少了蛋白质在两相界面的吸附作用,降低蛋白质的局部浓度,从而降低蛋白质发生聚集和沉淀的风险;此体系临界胶束浓度高于纯表面活性剂的临界胶束值,表面活性剂会优先结合到酶蛋白三级结构的空腔中,并且可以与酶蛋白分子表面的疏水基团相互作用,从而增强了蛋白质的稳定性,效果图如图5所示。
卡松即异噻唑啉酮是一种广谱、高效、低毒的灭菌机,常被用作防腐剂使用,具有一定的杀菌作用,对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的克制和杀灭效果;卡松杀菌效率高,降解性好,具有不发生残留、操作安全、配伍性好、稳定性强、价格低的优点。
本发明的多酶洗液通过控制酶稳定性的影响因素,通过添加丙二醇和脂肪醇聚氧乙烯醚增加氢键数量来提升酶的稳定性外,脂肪醇聚氧乙烯醚作为非离子表面活性剂与酶形成络合与界面竞争机制进一步提升酶的稳定性,并且高浓度的丙二醇抑制蛋白酶活性,使多种添加酶可以共存,使用时经过稀释,丙二醇浓度降低,体系中酶的活性又能够恢复,发挥酶洗液应有的洗涤效果。
本发明的多酶洗液通过控制影响酶稳定性的因素,从多方面综合考虑,并以最少种类的添加物来提升酶的生理活性和稳定性,具有较强的分解蛋白质的能力,能大幅度提高洗涤去污能力,特别对血渍、汗渍、奶渍、油渍等蛋白类污垢,具有独特的洗涤效果,且产生泡沫能力弱,适用于全自动清洗设备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种多酶洗液,其特征在于,所述多酶洗液按重量份数由碱性蛋白酶6%、柠檬酸钠2%、脂肪酶0.5%、丙二醇15%、脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、卡松0.1%,余量为纯化的去离子水组成,去离子水补足至100%。
2.如权利要求1所述的多酶洗液,其特征在于,碱性蛋白酶纯度99%,柠檬酸钠纯度99%,脂肪酶纯度99%,丙二醇纯度99%,脂肪醇聚氧乙烯醚纯度99%,卡松纯度10%。
3.如权利要求1所述的多酶洗液,其特征在于,所述多酶洗液每1000kg由60kg纯度99%的碱性蛋白酶、20kg纯度99%的柠檬酸钠、5kg纯度99%的脂肪酶、150kg纯度99%的丙二醇、5kg纯度99%的脂肪醇聚氧乙烯醚、1kg纯度10%的卡松,加纯化的去离子水至总量1000kg。
4.一种如权利要求1所述多酶洗液的制备方法,其特征在于,所述多酶洗液的制备方法包括以下步骤:
步骤一,按重量份数准备原料:纯度99%的碱性蛋白酶6%、纯度99%的柠檬酸钠2%、纯度99%的脂肪酶0.5%、纯度99%的丙二醇15%、纯度99%的脂肪醇聚氧乙烯醚0.5%、纯度10%的卡松0.1%,余量为纯化的去离子水;
步骤二,将碱性蛋白酶、柠檬酸钠、脂肪酶、丙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、卡松溶解于纯化的去离子水中,搅拌得到均相溶液;
步骤三,加入纯化的离子水至全量,进行定容、陈化;
步骤四,对所得的中间产品进行检验;
步骤五,若合格,用消毒液塑料瓶、头进行灌封、外包装;
步骤六,对成品进行检验,合格品入成品库存放。
5.一种如权利要求1~3任意一项所述多酶洗液在蛋白类污垢清洗中的应用。
技术总结