CN103131555A - 一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，涉及酶稳定剂，解决现有液体洗涤剂中酶稳定性差，且传统酶稳定剂主要使用硼砂，对人体存在潜在危害的问题。一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，由以下重量份的各组分组成：环糊精0.05～20、氯化钙0.05～20、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚1～60、非离子聚醚表面活性剂0.02～20、丙二醇1～10。本发明可简化液体洗涤剂的生产及配方过程，显著提高和延长液体洗涤剂中酶制剂的活性，原料安全无毒，对人体无害。

Description

一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂

技术领域

本发明涉及酶稳定剂，具体涉及一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂。

背景技术

酶在液体中的稳定性一直是一个众所周知的难题，特别是在含酶的液体洗涤剂当中，在加酶洗涤剂中，确保酶的活性不随时间的改变而改变是个大难题。

传统的酶稳定剂系统多由硼砂、丙二醇和丙三醇组成（王岩, 日用化学品科学, 2000, 23, 42; 和田恭尚, 日用化学工业, 2005, 35, 30），而硼砂的大量使用对环境造成极大的压力，据报道每生产1吨硼砂产生3吨硼泥，形成极大的环境污染，不利于环境保护。

硼砂为硼酸钠的俗称，为白色或无色结晶性粉末，因为毒性较高，世界各国多禁用为食品添加物，在欧洲和日本，液体洗涤剂中的硼化物也已被禁用。硼砂对人体健康的危害性很大，连续摄取会在体内蓄积，妨害消化道的酶的作用，其急性中毒症状为呕吐、腹泻、红斑、循环系统障碍、休克、昏迷等所谓硼酸症。人体若摄入过多的硼砂，会引发脏器的蓄积性中毒。

近几年，液体洗涤剂以其制造简单，品种多，污染小，节省能源，性能优异，使用方便等诸多优点，倍受人们的青睐，市场份额稳步攀升。然而由于酶活性较高的液体酶制剂稳定性差，特别是在液体加酶洗涤剂中，水和大量离子表面活性剂的存在致使液体酶的存活期少于一个月。这是因为酶在配方中的不稳定，酶制剂易自身溶解于配方中失去活力（Michael R. Stoner , Douglas A. Dale , Peter J. Gualfetti , Todd Becker, Enzyme and Microbial Technology 34 (2004) 114–125），因而严重影响了液体加酶配方特别是液体洗涤剂的生产和开发。

因此，为了提高液体洗涤剂中酶的稳定性，并减少对硼砂的使用，有必要开发一种新型的稳定剂。

发明内容

本发明是为了解决现有液体洗涤剂中酶稳定性差，且传统酶稳定剂主要使用硼砂，对人体存在潜在危害的问题，而提供了一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，由以下重量份的各组分组成：

环糊精0.05～20

氯化钙0.05～20

非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚1～60

非离子聚醚表面活性剂0.02～20

丙二醇1～10。

进一步地，优选下列重量份的各组分：

环糊精1～10

氯化钙0.05～5

非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚2～30

非离子聚醚表面活性剂0.5～10

丙二醇1～5。

本发明的作用原理是：

环糊精的多羟基可通过氢键吸附于酶制剂的氨基酸链上，籍此保护酶制剂的空间结构，不致松散或瓦解；Ca²⁺离子可起到屏蔽酶制剂表面电荷的作用，消除带电基团对酶制剂结构的影响；多元醇也是通过氢键起到代替水做溶剂，对酶制剂结构起稳定作用；非离子聚醚表面活性剂不仅可起到在洗涤剂配方中的洗涤作用，同时其可和环糊精共同起到包合酶制剂的效果，保护酶制剂的结构在大量水洗涤过程前不受破坏；液体洗涤剂用主表面活性剂非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO）的加入，可简化液体洗涤剂的生产及配方过程同时减小洗涤剂配方生产操作过程中起对酶制剂结构的影响。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

    （1）加入非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO），可简化液体洗涤剂的生产及配方过程；

（2）本发明产品可提高液体洗涤剂中酶制剂的活性，货架期3个月后的，液体洗涤剂中酶制剂的活力仍保持在80%以上；

（3）本发明成分简单，制备方法容易，成本低廉，并避免了硼砂的使用，不存在对人体的危害，是一种优质高效的液体洗涤剂酶制剂稳定剂，该法可以进一步加大生物酶制剂在洗涤剂中的应用范围，这对于我国的洗涤剂工业未来的减少碳排放等环保压力以及减少洗涤剂对石油衍生品的依赖有着重要的现实意义。

具体实施方式

    下面结合实施例对本发明做进一步说明：下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

实施例1

一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，由以下重量份的各组分组成：

β-环糊精2g、氯化钙1g、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO3）12g、丙二醇嵌段聚醚泊洛沙姆L641g、丙二醇5g。

一、将上述实施例形成的复合物稳定剂，分别添加到10g液体洗涤剂用液体碱性蛋白酶中, 在5℃和27℃保存，进行酶活力测定，测定步骤如下：

1、材料准备

碱性液体蛋白酶（18万U/mL）：（地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)LNPU-1液体发酵所产酶液）；

福林酚试剂，上海荔达生物科技有限公司；无水碳酸钠(AR)、三氯乙酸(AR)、四硼酸钠(AR)、氢氧化钠(AR)、磷酸二氢钠(AR)、磷酸氢二钠(AR)、盐酸(AR)、干酪素(BR)、L-酪氨酸(BR)，均为市售。

2、测定方法：福林法（轻工业部颁标准QB/T 1803-93）。

3、酶活力计算：

蛋白酶活力计算公式如下：

酶活力单位=A·K·4/10·N

式中A为光密度读数，计算时可用平均值；K表示A=1时酪氨酸微克数，即在酪氨酸标准曲线上取100 μg的A值，用100除以A值，即得K值；4/10表示因酶活力测定总量为4 mL（1 mL酶液、1 mL酪蛋白、2 mL三氯乙酸），而显色测得时为1 mL溶液，所以应乘以4，10是由于酶反应时间为10 min，而计算酶活力单位是以每分钟计算的。

经测定，实例中添加了稳定剂的液体蛋白酶相对酶活力比空白对照酶液相对活力高，3个月后相对酶活力仍保持在80%以上，结果如表1所示，

                            表1

      二、将上述形成的复合物稳定剂，分别添加到10g液体洗涤剂用液体淀粉酶中, 在5℃和27℃保存，进行酶活力测定，测定步骤如下：

1、材料准备

液体淀粉酶（20万U/mL）：（枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)发酵所产酶液）；

 底物缓冲液：精确称，取9.0g；氯化钠；22。6g无水磷酸二钠和12.5g无水磷酸二氢钾，置于约500mL去离子水中力口热至沸腾溶解。称取0.4g可溶性淀粉于一小烧杯中，加入10mL去离子水，使其混悬后加人上述沸腾溶液中，冷却至室温后加入5mL37%甲醛溶液，用去离子水稀释至1000mL。此即为pH7.0、酶底物淀粉浓度为0.4g/L的缓冲液。

 碘贮存液(0.1mol/L)：称取1.7835g碘酸钾和22.5g碘化钾，溶于去离子水中，再缓慢加人4.5mL浓盐酸，用去离子水稀释至500mL，充分混匀，贮棕色瓶中，每月配制新鲜溶液，置冰箱中保存。碘稀释液(0.lmol/L)：取碘贮备液用去离子水稀释10倍，贮棕色瓶中，现用现配。

2、测定方法：碘-淀粉比色法

3、淀粉酶活性单位定义:lmL酶滤液中的酶，在40℃和底物淀粉作用30min，水解10mg淀粉为1个淀粉酶活性单位U。

经测定，实例中添加了稳定剂的液体淀粉酶相对酶活力比空白对照酶液相对活力高，3个月后相对酶活力仍保持在80%以上，结果如表2所示，

                                         表2

 实施例2

一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，由以下重量份的各组分组成：

a-环糊精6g、氯化钙10g、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO7）9g、壬基酚聚氧乙烯醚Triton X10 5g、丙二醇6g, 将a-环糊精,氯化钙充分溶解于非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO7）和壬基酚聚氧乙烯醚Triton X10中，即形成液体洗涤剂酶复合稳定剂。

实施例3

一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，由以下重量份的各组分组成：

取γ-环糊精1g、氯化钙7g、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）20g、PEP400—6嵌段共聚醚3g、丙二醇4g, 将γ-环糊精,氯化钙充分溶解于非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）和PEP400—6嵌段共聚醚中，即形成液体洗涤剂酶复合稳定剂。

实施例4

一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，由以下重量份的各组分组成：

β-环糊精10g、氯化钙2g、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO12～14）7g、丙二醇嵌段聚醚Pluronic泊洛沙姆F689g、丙二醇3g, 将β-环糊精,氯化钙充分溶解于非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO12～14）和丙二醇嵌段聚醚Pluronic 泊洛沙姆F68中，即形成液体洗涤剂酶复合稳定剂。

实施例5

一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，由以下重量份的各组分组成：

γ-环糊精4g、氯化钙3g、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）18g、聚乙二醇辛基苯基醚Triton X-100 (曲拉通 X-100)10g、丙二醇9g, 将γ-环糊精,氯化钙充分溶解于非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）和聚乙二醇辛基苯基醚Triton X-100 (曲拉通 X-100)中，即形成液体洗涤剂酶复合稳定剂。

实施例6

一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，由以下重量份的各组分组成：

γ-环糊精0.05g、氯化钙5g、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）60g、聚乙二醇辛基苯基醚Triton X-100 (曲拉通 X-100)0.02g、丙二醇10g, 将γ-环糊精,氯化钙充分溶解于非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO9）和聚乙二醇辛基苯基醚Triton X-100 (曲拉通 X-100)中，即形成液体洗涤剂酶复合稳定剂。

实施例7

一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，由以下重量份的各组分组成：

β-环糊精15g、氯化钙20g、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO12～14）1g、丙二醇嵌段聚醚泊洛沙姆L64 15g、丙二醇1g, 将β-环糊精,氯化钙充分溶解于非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO12～14）和丙二醇嵌段聚醚泊洛沙姆L64中，即形成液体洗涤剂酶复合稳定剂。

实施例8

一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，由以下重量份的各组分组成：

a-环糊精20g、氯化钙0.05g、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO3）30g、丙二醇嵌段聚醚Pluronic泊洛沙姆F68 20g、丙二醇9g, 将a-环糊精,氯化钙充分溶解于非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO3）和丙二醇嵌段聚醚Pluronic泊洛沙姆F68中，即形成液体洗涤剂酶复合稳定剂。

实施例9

一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，由以下重量份的各组分组成：

a-环糊精18g、氯化钙15g、非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO7）2g、壬基酚聚氧乙烯醚Triton X10 0.5g、丙二醇8g, 将a-环糊精,氯化钙充分溶解于非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚（AEO7）和壬基酚聚氧乙烯醚Triton X10中，即形成液体洗涤剂酶复合稳定剂。

Claims (2)

1.一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，其特征在于，由以下重量份的各组分组成：

环糊精0.05～20

氯化钙0.05～20

非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚1～60

非离子聚醚表面活性剂0.02～20

丙二醇1～10。

2.根据权利要求1所述的一种用于液体洗涤剂的生物酶制剂复合稳定剂，其特征在于，由下列重量份的各组分组成：

环糊精1～10

氯化钙0.05～5

非离子表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚2～30

非离子聚醚表面活性剂0.5～10

丙二醇1～5。