CN111793529A - 一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂及其制法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及天然高分子洗涤剂技术领域，且公开了一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂，包括以下配方原料及组分：高纯化凤梨酵素、茶枯粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪酸甲酯磺酸钠、柠檬酸、椰油酰羟乙磺酯钠。该一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂，通过氯化胆碱‑柠檬酸体系作为低共熔溶剂，通过磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂萃取和CO2超临界萃取，得到高纯化凤梨酵素，以天然高分子高纯度的凤梨酵素和茶枯粉作为表面活性剂和助洗剂，得到然复合洗涤剂对无机盐、蛋白质和脂肪具有优异清洗的效果。

Description

一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂及其制法
技术领域
本发明涉及天然高分子洗涤剂技术领域，具体为一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂及其制法。
背景技术
洗涤剂主要组分由表面活性剂、助洗剂和添加剂等组成，是通过洗净过程用于清洗而专门配制的产品，可以分为重垢型洗涤剂和轻垢型洗涤剂，如肥皂、洗衣液、皂粉等，其中其主要清洗作用的是合成高分子表面活性剂，如两性离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂，以及阳离子型表面活性剂，但是这些表面活性剂对皮肤具有不同程度的伤害，许多天然高分子如茶皂素、茶枯粉等具有良好的洗涤效果。
凤梨酵素是一种天然植物蛋白酶，它优先水解碱性氨基酸、芳香族氨基酸的羧基侧上的肽链，可以选择性水解纤维蛋白和分解肌纤维，在抗炎消肿、洗涤剂等方面具有广阔的应用前景，因此纯化凤梨酵素，提高凤梨酵素的纯度对洗涤剂的清洗能力有很大的帮助。
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明通过以高纯度凤梨酵素为天然高分子表面活性剂，茶枯粉为助洗剂，提供了一种清洗高效的高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂及其制法。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂，其特征在于：包括以下原料及组分，高纯化凤梨酵素、茶枯粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪酸甲酯磺酸钠、柠檬酸、椰油酰羟乙磺酯钠，质量比为15-40:30-80:100:40-100:5-20:5-20。
优选的，所述高纯化凤梨酵素制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入氯化胆碱和柠檬酸，加热至40-80℃，匀速搅拌形成低共熔溶剂。
(2)将发酵后的凤梨果皮与植物乳杆菌进行二次发酵，发酵温度为25-35℃，发酵时间为24-72h。
(3)将步骤(2)中的二次发酵产物离心分离和纯化，研磨成细粉，置于磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂中，置于恒温超声仪中，进行超声分散处理，离心分离并使用磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂萃取固体产物，取乙醇有机相，减压蒸馏并干燥，制备得到凤梨酵素。
(4)向步骤(1)的低共熔溶剂中，加入磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂，再加入步骤(3)的凤梨酵素，离心分离取乙醇有机相并进行离心洗涤纯化，将乙醇有机相减压蒸馏，固体产物置于超临界CO2萃取装置中，以蒸馏水-乙醇作为夹带剂，流速为0.3-0.5L/min，在20-30MPa压力下，30-50℃中进行萃取纯化，制备得到高纯化凤梨酵素。
(5)将高纯化凤梨酵素、茶枯粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪酸甲酯磺酸钠、柠檬酸和椰油酰羟乙磺酯钠置于蒸馏水溶剂中，控制固含量为50-80％，搅拌均匀后制备得到高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂。
优选的，所述步骤(1)中的氯化胆碱和柠檬酸的物质的量比为15-30:10。
优选的，所述步骤(2)中的发酵凤梨果皮和植物乳杆菌的质量比为100:0.1-0.5。
优选的，所述步骤(3)中恒温超声仪包括保温层，保温层上方设置有反应瓶过孔，保温层上方设置有调节螺母，调节螺母活动连接有螺杆，螺杆固定连接有保温块，保温层内部设置有水浴槽，水浴槽下方设置有载物台，水浴槽内部设置有超声装置，超声处理的频率为20-40KHz，超声温度为30-60℃。
优选的，所述步骤(3)中的磷酸氢二钾水溶液的质量分数为20-40％，磷酸氢二钾水溶液与乙醇的体积比为10:10-15。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
该一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂，通过氯化胆碱-柠檬酸体系作为低共熔溶剂，通过磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂萃取和CO2超临界萃取，得到高纯化凤梨酵素，以天然高分子高纯度的凤梨酵素和茶枯粉作为表面活性剂和助洗剂，得到然复合洗涤剂对无机盐、蛋白质和脂肪具有优异清洗的效果。
附图说明
图1是恒温超声仪正面示意图；
图2是超声装置俯视示意图；
图3是调节螺母放大示意图；
图4是螺杆调节示意图。
1-恒温超声仪；2-保温层；3-反应瓶过孔；4-调节螺母；5-螺杆；6-保温块；7-水浴槽；8-载物台；9-超声装置。
具体实施方式
为实现上述目的，本发明提供如下具体实施方式和实施例：一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂，其特征在于：包括以下原料及组分，高纯化凤梨酵素、茶枯粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪酸甲酯磺酸钠、柠檬酸、椰油酰羟乙磺酯钠，质量比为15-40:30-80:100:40-100:5-20:5-20。
高纯化凤梨酵素制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入物质的量比为15-30:10的氯化胆碱和柠檬酸，加热至40-80℃，匀速搅拌形成低共熔溶剂。
(2)将发酵后的凤梨果皮与植物乳杆菌进行二次发酵，发两者质量比为100:0.1-0.5，发酵温度为25-35℃，发酵时间为24-72h。
(3)将步骤(2)中的二次发酵产物离心分离和纯化，研磨成细粉，置于磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂中，置于恒温超声仪中，恒温超声仪包括保温层，保温层上方设置有反应瓶过孔，保温层上方设置有调节螺母，调节螺母活动连接有螺杆，螺杆固定连接有保温块，保温层内部设置有水浴槽，水浴槽下方设置有载物台，水浴槽内部设置有超声装置，在20-40KHz下，30-60℃中，进行超声分散处理，离心分离并使用磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂萃取固体产物，取乙醇有机相，减压蒸馏并干燥，制备得到凤梨酵素。
(4)向步骤(1)的低共熔溶剂中，加入质量分数为20-40％磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂，两者体积比为10:10-15，再加入步骤(3)的凤梨酵素，离心分离取乙醇有机相并进行离心洗涤纯化，将乙醇有机相减压蒸馏，固体产物置于超临界CO2萃取装置中，以蒸馏水-乙醇作为夹带剂，流速为0.3-0.5L/min，在20-30MPa压力下，30-50℃中进行萃取纯化，制备得到高纯化凤梨酵素。
(5)将高纯化凤梨酵素、茶枯粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪酸甲酯磺酸钠、柠檬酸和椰油酰羟乙磺酯钠置于蒸馏水溶剂中，控制固含量为50-80％，搅拌均匀后制备得到高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂。
实施例1
(1)向反应瓶中加入物质的量比为15:10的氯化胆碱和柠檬酸，加热至40℃，匀速搅拌形成低共熔溶剂。
(2)将发酵后的凤梨果皮与植物乳杆菌进行二次发酵，发两者质量比为100:0.1，发酵温度为25℃，发酵时间为24h。
(3)将步骤(2)中的二次发酵产物离心分离和纯化，研磨成细粉，置于磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂中，置于恒温超声仪中，恒温超声仪包括保温层，保温层上方设置有反应瓶过孔，保温层上方设置有调节螺母，调节螺母活动连接有螺杆，螺杆固定连接有保温块，保温层内部设置有水浴槽，水浴槽下方设置有载物台，水浴槽内部设置有超声装置，在20KHz下，30℃中，进行超声分散处理，离心分离并使用磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂萃取固体产物，取乙醇有机相，减压蒸馏并干燥，制备得到凤梨酵素。
(4)向步骤(1)的低共熔溶剂中，加入质量分数为20％磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂，两者体积比为1:1，再加入步骤(3)的凤梨酵素，离心分离取乙醇有机相并进行离心洗涤纯化，将乙醇有机相减压蒸馏，固体产物置于超临界CO2萃取装置中，以蒸馏水-乙醇作为夹带剂，流速为0.3L/min，在20MPa压力下，30℃中进行萃取纯化，制备得到高纯化凤梨酵素。
(5)将质量比为15:30:100:40:5:5的高纯化凤梨酵素、茶枯粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪酸甲酯磺酸钠、柠檬酸和椰油酰羟乙磺酯钠置于蒸馏水溶剂中，控制固含量为50％，搅拌均匀后制备得到高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂1。
实施例2
(1)向反应瓶中加入物质的量比为2:1的氯化胆碱和柠檬酸，加热至40-80℃，匀速搅拌形成低共熔溶剂。
(2)将发酵后的凤梨果皮与植物乳杆菌进行二次发酵，发两者质量比为100:0.2，发酵温度为35℃，发酵时间为72h。
(3)将步骤(2)中的二次发酵产物离心分离和纯化，研磨成细粉，置于磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂中，置于恒温超声仪中，恒温超声仪包括保温层，保温层上方设置有反应瓶过孔，保温层上方设置有调节螺母，调节螺母活动连接有螺杆，螺杆固定连接有保温块，保温层内部设置有水浴槽，水浴槽下方设置有载物台，水浴槽内部设置有超声装置，在30KHz下，40℃中，进行超声分散处理，离心分离并使用磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂萃取固体产物，取乙醇有机相，减压蒸馏并干燥，制备得到凤梨酵素。
(4)向步骤(1)的低共熔溶剂中，加入质量分数为25％磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂，两者体积比为10:12，再加入步骤(3)的凤梨酵素，离心分离取乙醇有机相并进行离心洗涤纯化，将乙醇有机相减压蒸馏，固体产物置于超临界CO2萃取装置中，以蒸馏水-乙醇作为夹带剂，流速为0.4L/min，在25MPa压力下，40℃中进行萃取纯化，制备得到高纯化凤梨酵素。
(5)将质量比为30:60:100:70:12:15的高纯化凤梨酵素、茶枯粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪酸甲酯磺酸钠、柠檬酸和椰油酰羟乙磺酯钠置于蒸馏水溶剂中，控制固含量为70％，搅拌均匀后制备得到高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂2。
实施例3
(1)向反应瓶中加入物质的量比为3:1的氯化胆碱和柠檬酸，加热至40-80℃，匀速搅拌形成低共熔溶剂。
(2)将发酵后的凤梨果皮与植物乳杆菌进行二次发酵，发两者质量比为100:0.5，发酵温度为35℃，发酵时间为72h。
(3)将步骤(2)中的二次发酵产物离心分离和纯化，研磨成细粉，置于磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂中，置于恒温超声仪中，恒温超声仪包括保温层，保温层上方设置有反应瓶过孔，保温层上方设置有调节螺母，调节螺母活动连接有螺杆，螺杆固定连接有保温块，保温层内部设置有水浴槽，水浴槽下方设置有载物台，水浴槽内部设置有超声装置，在40KHz下，60℃中，进行超声分散处理，离心分离并使用磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂萃取固体产物，取乙醇有机相，减压蒸馏并干燥，制备得到凤梨酵素。
(4)向步骤(1)的低共熔溶剂中，加入质量分数为40％磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂，两者体积比为10:15，再加入步骤(3)的凤梨酵素，离心分离取乙醇有机相并进行离心洗涤纯化，将乙醇有机相减压蒸馏，固体产物置于超临界CO2萃取装置中，以蒸馏水-乙醇作为夹带剂，流速为0.5L/min，在30MPa压力下，50℃中进行萃取纯化，制备得到高纯化凤梨酵素。
(5)将质量比为40:80:100:100:20:20的高纯化凤梨酵素、茶枯粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪酸甲酯磺酸钠、柠檬酸和椰油酰羟乙磺酯钠置于蒸馏水溶剂中，控制固含量为80％，搅拌均匀后制备得到高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂3。
对比例1
(1)向反应瓶中加入物质的量比为1:1的氯化胆碱和柠檬酸，加热至80℃，匀速搅拌形成低共熔溶剂。
(2)将发酵后的凤梨果皮与植物乳杆菌进行二次发酵，发两者质量比为100:0.8，发酵温度为20℃，发酵时间为36h。
(3)将步骤(2)中的二次发酵产物离心分离和纯化，研磨成细粉，置于磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂中，置于恒温超声仪中，恒温超声仪包括保温层，保温层上方设置有反应瓶过孔，保温层上方设置有调节螺母，调节螺母活动连接有螺杆，螺杆固定连接有保温块，保温层内部设置有水浴槽，水浴槽下方设置有载物台，水浴槽内部设置有超声装置，在40KHz下，30℃中，进行超声分散处理，离心分离并使用磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂萃取固体产物，取乙醇有机相，减压蒸馏并干燥，制备得到凤梨酵素。
(4)向步骤(1)的低共熔溶剂中，加入质量分数为40％磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂，两者体积比为1:2，再加入步骤(3)的凤梨酵素，离心分离取乙醇有机相并进行离心洗涤纯化，将乙醇有机相减压蒸馏，固体产物置于超临界CO2萃取装置中，以蒸馏水-乙醇作为夹带剂，流速为0.5L/min，在20MPa压力下，50℃中进行萃取纯化，制备得到高纯化凤梨酵素。
(5)将质量比为10:20:100:100:5:10的高纯化凤梨酵素、茶枯粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪酸甲酯磺酸钠、柠檬酸和椰油酰羟乙磺酯钠置于蒸馏水溶剂中，控制固含量为40％，搅拌均匀后制备得到高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂1。
将总质量为20g的食用盐、鸡蛋清、猪油和植物油按照2:20:10:20的比例均匀混合，并涂敷在四组干燥的空盘表面，称取质量m，将实施例和对比例中的高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂和蒸馏水对盘子进行刷洗，将洗涤后的盘子干燥后称取质量m1，并计算去污率，去污率＝(m-m1)/20×100％，GB/T 32163.1-2015。
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
m(g) 96.56 94.80 96.87 95.02
m<sub>1</sub>(g) 76.65 74.83 77.01 77.78
去污率(％) 99.55 99.85 99.30 86.20

Claims (6)

1.一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂，其特征在于：包括以下原料及组分，高纯化凤梨酵素、茶枯粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪酸甲酯磺酸钠、柠檬酸、椰油酰羟乙磺酯钠，质量比为15-40:30-80:100:40-100:5-20:5-20。
2.根据权利要求1所述的一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂，其特征在于：所述高纯化凤梨酵素制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入氯化胆碱和柠檬酸，加热至40-80℃，匀速搅拌形成低共熔溶剂；
(2)将发酵后的凤梨果皮与植物乳杆菌进行二次发酵，发酵温度为25-35℃，发酵时间为24-72h；
(3)将步骤(2)中的二次发酵产物离心分离和纯化，研磨成细粉，置于磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂中，置于恒温超声仪中，进行超声分散处理，离心分离并使用磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂萃取固体产物，取乙醇有机相，减压蒸馏并干燥，制备得到凤梨酵素；
(4)向步骤(1)的低共熔溶剂中，加入磷酸氢二钾水溶液+乙醇的双水相混合溶剂，再加入步骤(3)的凤梨酵素，离心分离取乙醇有机相并进行离心洗涤纯化，将乙醇有机相减压蒸馏，固体产物置于超临界CO2萃取装置中，以蒸馏水-乙醇作为夹带剂，流速为0.3-0.5L/min，在20-30MPa压力下，30-50℃中进行萃取纯化，制备得到高纯化凤梨酵素；
(5)将高纯化凤梨酵素、茶枯粉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，脂肪酸甲酯磺酸钠、柠檬酸和椰油酰羟乙磺酯钠置于蒸馏水溶剂中，控制固含量为50-80％，搅拌均匀后制备得到高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂。
3.根据权利要求2所述的一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂，其特征在于：所述步骤(1)中的氯化胆碱和柠檬酸的物质的量比为15-30:10。
4.根据权利要求2所述的一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂，其特征在于：所述步骤(2)中的发酵凤梨果皮和植物乳杆菌的质量比为100:0.1-0.5。
5.根据权利要求2所述的一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂，其特征在于：所述步骤(3)中恒温超声仪包括保温层，保温层上方设置有反应瓶过孔，保温层上方设置有调节螺母，调节螺母活动连接有螺杆，螺杆固定连接有保温块，保温层内部设置有水浴槽，水浴槽下方设置有载物台，水浴槽内部设置有超声装置，超声处理的频率为20-40KHz，超声温度为30-60℃。
6.根据权利要求2所述的一种高纯化的凤梨酵素的天然复合洗涤剂，其特征在于：所述步骤(3)中的磷酸氢二钾水溶液的质量分数为20-40％，磷酸氢二钾水溶液与乙醇的体积比为10:10-15。
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Title
赵娜等: "环境友好型凤梨酵素洗涤剂的研制", 《日用化学品科学》 *

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