CN115960863A

CN115960863A - 一种三合一复合酶及应用

Info

Publication number: CN115960863A
Application number: CN202211152319.7A
Authority: CN
Inventors: 冯丽娟; 马韵升; 杨传伦; 刘结磊; 周倩; 杨朝洋; 孙娜; 郭中瑞; 何明亮; 刘文林
Original assignee: Chambroad Chemical Industry Research Institute Co Ltd
Current assignee: Chambroad Chemical Industry Research Institute Co Ltd
Priority date: 2022-09-21
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2023-04-14

Abstract

本发明涉及一种三合一复合酶及应用，三合一复合酶由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶及淀粉酶或纤维素酶混合组成，碱性蛋白酶由枯草芽孢杆菌发酵后处理得到的液体制剂，该菌株为保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.24316；碱性脂肪酶由毕赤酵母发酵后处理得到的液体制剂。本技术方案的复配方式可以使不同的酶在洗涤中发挥自己最大的作用，蛋白酶会在储存过程中受到抑制，而减少水解自身或者其他酶的速率，能够稳定保存，此外，发酵的碱性蛋白酶、脂肪酶去污能力较强，因此，能够提高在洗涤应用方面的去污性能。

Description

一种三合一复合酶及应用

技术领域

本发明属于洗涤酶制备技术领域，具体涉及一种三合一复合酶及应用。

背景技术

一般织物上常见的污垢有4种:①血、奶、黏膜分泌的黏液、汗腺分泌物及各种蛋白质食品污垢等蛋白质污垢；②淀粉质的老化物及尚未完全糊化的物质；③衣领、袖口等处的人体分泌的皮脂污垢；④织物经多次洗涤后,被纤维素分子与水形成的凝胶所封闭的浸入棉单纤维结构内部的污垢。这些污垢同时粘附在织物上,若用单一酶制剂无法将上述污垢同时分解去除,而使用复合酶则可全面地去除各种混合污垢,从而大大提高去污效果。

复合酶能够使液体洗涤剂去污差的问题得到解决，并能够使液体洗涤剂中的表面活性剂用量得以减少，使配方得到优化，促进产品市场竞争力的提升。洗涤剂中的表面活性剂，如脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐、烷基苯磺酸等合成时会用到石油原料，当前石油资源消耗比较大，石油危机必将会出现，各个行业开始积极寻求替代品代替石油，从而解决能源危机。当前，已经有一些植物的表面活性剂应用到洗涤剂中，但是由于合成工艺的问题，成本比较高，并且去污的效果并不好。石油价格的不断升高，洗涤剂行业会面临着巨大的压力，石油在使用过程中对自然造成的破坏也是人们一直所关心的问题。而酶制剂是一种纯生物的制剂，是纯天然的，虽然价格比较高，但是只要使用很小的量就能够实现好的去污效果，性价比比较高。并且酶制剂在制作过程中不会对环境造成污染，复合酶在液体洗涤剂中的应用能够很好的解决洗涤行业的问题。

目前洗涤剂用酶已超过世界酶产量的40％,先进国家大约有60％以上的洗涤剂中加了酶。开发加酶洗涤剂是当今国际洗涤剂工业发展的一大潮流。现已商品化的洗涤用酶有碱性蛋白酶、淀粉酶、碱性纤维素酶、脂肪酶,而脂肪酶的去污能力,只有经过多次洗涤才能发挥出来,有时虽经多次循环洗涤,仍不能使顽固的油渍污垢明显清除,这样,不适合我国的洗涤习惯,因此,目前其应用受到限制。

碱性蛋白酶是最早应用于洗涤剂产品的酶制剂种类，而目前洗涤剂用酶已由单一型转变为复合型，即不仅添加蛋白酶，还添加淀粉酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，以满足消费者对多种污渍类型去除的需求。但是，蛋白酶作为一种蛋白质降解酶，在加酶洗涤剂的存储过程中不仅水解自身，也会分解产品中的其他酶。因此，通过在产品贮存过程时起到抑制蛋白酶的作用，而在洗涤过程中随着其浓度的稀释，蛋白酶的活力又可以释放出来，有效抑制蛋白酶的活性就成了维持复合酶稳定性的关键技术，同时，复合酶制剂在洗涤剂配方中的稳定性也是一个更大的技术挑战。

发明内容

本发明的目的是提供一种三合一复合酶及应用，以解决现加酶洗涤剂中蛋白酶活性不稳定及复合酶制剂在洗涤剂方面的应用问题。

为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：

一种三合一复合酶，按体积百分比计由50％-65％的碱性蛋白酶、25％-30％的碱性脂肪酶及10％-20％的淀粉酶或纤维素酶混合组成；

所述碱性蛋白酶由枯草芽孢杆菌发酵后处理得到的液体制剂，该菌株为保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.24316；

所述碱性脂肪酶由毕赤酵母发酵后处理得到的液体制剂。

进一步的，三合一复合酶制剂呈现的状态为澄清的黄褐色液体。

一种三合一复合酶的应用，上述任一项的三合一复合酶，应用于洗涤剂中，适应pH值为4.0-11.0，优选pH值为7.0；适应温度20-60℃，优选反应温度为40℃。

进一步的，三合一复合酶在液体洗涤剂中按重量百分比为0.2-0.5％。

进一步的，洗涤剂中还包括稳定剂、抗氧剂和防腐剂。

进一步的，所述稳定剂的组成为氯化钙15-25份、1,2丙二醇30-40份、硼砂10-15份、乙氧基聚乙烯亚胺或4-FPBA 0.5-1份、柠檬酸钠15-20份。

进一步的，所述防腐剂的组成为卡松8-10份、BIT-10 5-10份。

进一步的，所述抗氧剂为Na₂SO₃ 5-10份。

进一步的，液体三合一复合酶制剂的pH为6.0-7.0。

本发明的有益效果是：

该组合物的复配方式可以使不同的酶在洗涤中发挥自己最大的作用，蛋白酶会在储存过程中受到抑制，而减少水解自身或者其他酶的速率，能够稳定保存，此外，发酵的碱性蛋白酶、脂肪酶去污能力较强，因此，能够提高在洗涤应用方面的去污性能。

本发明的洗涤复合酶，科学复配具有降解各类污渍的碱性蛋白酶、碱性脂肪酶、纤维素酶、淀粉酶、具有促进酶活力充分发挥的激活剂、具有防止复合酶因外界条件变化而失活的保护剂和抗氧化剂等，制备一种储存稳定性高、酶活力和效力高、酶系全面、去污渍效果优的具有防尘、抑菌、抗串色和增香作用的洗涤复合酶，避免和减少了化学用品的使用，保护了环境。经试验：采用本发明洗涤复合酶生产的加酶洗衣液与市售洗涤专用复合酶生产的加酶洗衣液相比，去污力强，对炭黑类、蛋白类、皮脂类污垢的去污力分别提高至109％、121％和117％，对皮肤和衣物无损伤，抗串色能力强，香味持久，使用过程无粉尘。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的技术方案进行详细的说明，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术的限制。

本申请所使用的试剂或组分除非特别说明，均可以通过商业购买获得，并且本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围，除非特殊说明外，均采用常规现有技术完成或实现。

复合酶制剂的生产工艺流程：

本申请涉及的复合酶，碱性蛋白酶和碱性脂肪酶均采用自主发酵，其中碱性蛋白酶是通过枯草芽孢杆菌发酵后处理得到的液体制剂，该菌株于2022年01月17日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址，北京市朝阳区北辰西路1号院3号，分类命名为枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis，保藏编号为CGMCC No.24316。

在将上述发酵后的酶液进行处理，获得自主生产的相应的酶制剂，此处为碱性蛋白酶制剂和碱性脂肪酶制剂，此处的自主生产为申请人企业内生产。其他原料酶(此处指淀粉酶或纤维素酶的液体制剂)通过商业购买获得，进厂后需要测定酶活性并检测细菌是否超标。经过检测合格后的原料酶，碱性蛋白酶制剂、碱性脂肪酶制剂及淀粉酶或纤维素酶制剂的体积百分比分别为50-65％、25-30％及10-20％运送至各指定投料口进入GMP车间，之后添加氯化钙15-25份，1,2丙二醇30-40份，硼砂10-15份，乙氧基聚乙烯亚胺或4-FPBA0.5-1份，柠檬酸钠15-20份；卡松8-10份，BIT-10 5-10份；Na₂SO₃ 5-10份，调节pH 6.0-7.0。混匀后由自动包装机按设定规格进行包装，随机抽样检测合格后打包入库。

在本申请的技术方案中，添加氯化钙15-25份，1,2丙二醇30-40份，硼砂10-15份，乙氧基聚乙烯亚胺或4-FPBA 0.5-1份，柠檬酸钠15-20份；卡松8-10份，BIT-10 5-10份；Na₂SO₃ 5-10份，均对应碱性蛋白酶制剂、碱性脂肪酶制剂及淀粉酶或纤维素酶制剂的混合液，并且在混合液中，淀粉酶制剂或纤维素酶制剂的使用为三种方式，一种为单独使用淀粉酶制剂，一种为单独使用纤维素酶制剂，一种为淀粉酶制剂和纤维素酶制剂混合使用，淀粉酶制剂和纤维素酶制剂混合使用时，体积比为5：1-1:5。

复合酶制剂存储期间酶活力损失率：

将自主生产的酶制剂与市售复合酶于室温和37℃相同条件下，检测各种酶活力损失，如表1所示，通过科学复配，显著提高了复合酶中各组分酶的活力，酶活损失大幅降低，尤其在高温条件下效果更为显著。

表1储存期间复合酶中各种酶的酶活力损失率

注：表1中自主生产产品是指本技术方案制备的三合一复合酶中，碱性蛋白酶、碱性脂肪酶、淀粉酶及纤维素酶在产品存储期间的酶活力损失率；市售产品为某一品牌的复合酶产品。

以下申请人通过具体实施例进行具体的说明，以下的实施例中，均是以碱性蛋白酶、碱性脂肪酶、淀粉酶或纤维素酶的体积百分比分别为50％-65％、25％-30％及10％-20％的基准，在以下的实施例中，申请人不再对各实施例分别进行说明。

实施例1

一种三合一复合酶，由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶及淀粉酶或纤维素酶混合组成，上述混合液的用量占洗涤剂重量百分比为0.2％，其中，碱性蛋白酶制剂、碱性脂肪酶制剂及淀粉酶或纤维素酶制剂的体积百分比分别为50％、30％及20％，淀粉酶制剂和纤维素酶制剂体积比为5：1；氯化钙15份，1,2丙二醇30份，硼砂10份，乙氧基聚乙烯亚胺0.5份，柠檬酸钠15份；卡松8份，BIT-10 5份；Na₂SO₃ 5份，调节pH值为6.5，混匀后获得产品P1。

实施例2

一种三合一复合酶，由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶及淀粉酶或纤维素酶混合组成，上述混合液的用量占洗涤剂重量百分比为0.2％，其中，碱性蛋白酶制剂、碱性脂肪酶制剂及淀粉酶或纤维素酶制剂的体积百分比分别为65％、25％及10％，淀粉酶制剂和纤维素酶制剂体积比为2：5；氯化钙25份，1,2丙二醇40份，硼砂15份，乙氧基聚乙烯亚胺1份，柠檬酸钠20份；卡松10份，BIT-10 10份；Na₂SO₃ 10份，调节pH值为7.0，混匀后获得产品P2。

实施例3

一种三合一复合酶，由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶及淀粉酶或纤维素酶混合组成，上述混合液的用量占洗涤剂重量百分比为0.2％，其中，碱性蛋白酶制剂、碱性脂肪酶制剂及淀粉酶或纤维素酶制剂的体积百分比分别为60％、30％及20％，淀粉酶制剂和纤维素酶制剂体积比为1：1；氯化钙20份，1,2丙二醇35份，硼砂12份，乙氧基聚乙烯亚胺0.5份，柠檬酸钠18份；卡松9份，BIT-10 7份；Na₂SO₃ 7份，调节pH值为7.0，混匀后获得产品P3。

实施例4

一种三合一复合酶，由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶及淀粉酶或纤维素酶混合组成，上述混合液的用量占洗涤剂重量百分比为0.3％，其中，碱性蛋白酶制剂、碱性脂肪酶制剂及淀粉酶或纤维素酶制剂的体积百分比分别为50％、30％及20％，淀粉酶制剂和纤维素酶制剂体积比为5：1；氯化钙15份，1,2丙二醇30份，硼砂10份，乙氧基聚乙烯亚胺0.5份，柠檬酸钠15份；卡松8份，BIT-10 5份；Na₂SO₃ 5份，调节pH值为6.5，混匀后获得产品P4。

实施例5

一种三合一复合酶，由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶及淀粉酶或纤维素酶混合组成，上述混合液的用量占洗涤剂重量百分比为0.3％，其中，碱性蛋白酶制剂、碱性脂肪酶制剂及淀粉酶或纤维素酶制剂的体积百分比分别为65％、25％及10％，淀粉酶制剂和纤维素酶制剂体积比为2：5；氯化钙25份，1,2丙二醇40份，硼砂15份，乙氧基聚乙烯亚胺1份，柠檬酸钠20份；卡松10份，BIT-10 10份；Na₂SO₃ 10份，调节pH值为7.0，混匀后获得产品P5。

实施例6

一种三合一复合酶，由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶及淀粉酶或纤维素酶混合组成，上述混合液的用量占洗涤剂重量百分比为0.3％，其中，碱性蛋白酶制剂、碱性脂肪酶制剂及淀粉酶或纤维素酶制剂的体积百分比分别为60％、30％及20％，淀粉酶制剂和纤维素酶制剂体积比为1：1；氯化钙20份，1,2丙二醇35份，硼砂12份，乙氧基聚乙烯亚胺0.5份，柠檬酸钠18份；卡松9份，BIT-10 7份；Na₂SO₃ 7份，调节pH值为7.0，混匀后获得产品P6。

实施例7

一种三合一复合酶，由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶及淀粉酶或纤维素酶混合组成，上述混合液的用量占洗涤剂重量百分比为0.5％，其中，碱性蛋白酶制剂、碱性脂肪酶制剂及淀粉酶或纤维素酶制剂的体积百分比分别为50％、30％及20％，淀粉酶制剂和纤维素酶制剂体积比为5：1；氯化钙15份，1,2丙二醇30份，硼砂10份，乙氧基聚乙烯亚胺0.5份，柠檬酸钠15份；卡松8份，BIT-10 5份；Na₂SO₃ 5份，调节pH值为6.5，混匀后获得产品P7。

实施例8

一种三合一复合酶，由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶及淀粉酶或纤维素酶混合组成，上述混合液的用量占洗涤剂重量百分比为0.5％，其中，碱性蛋白酶制剂、碱性脂肪酶制剂及淀粉酶或纤维素酶制剂的体积百分比分别为65％、25％及10％，淀粉酶制剂和纤维素酶制剂体积比为2：5；氯化钙25份，1,2丙二醇40份，硼砂15份，乙氧基聚乙烯亚胺1份，柠檬酸钠20份；卡松10份，BIT-10 10份；Na₂SO₃ 10份，调节pH值为7.0，混匀后获得产品P8。

实施例9

一种三合一复合酶，由碱性蛋白酶、碱性脂肪酶及淀粉酶或纤维素酶混合组成，上述混合液的用量占洗涤剂重量百分比为0.5％，其中，碱性蛋白酶制剂、碱性脂肪酶制剂及淀粉酶或纤维素酶制剂的体积百分比分别为60％、30％及20％，淀粉酶制剂和纤维素酶制剂体积比为1：1；氯化钙20份，1,2丙二醇35份，硼砂12份，乙氧基聚乙烯亚胺0.5份，柠檬酸钠18份；卡松9份，BIT-10 7份；Na₂SO₃ 7份，调节pH值为7.0，混匀后获得产品P9。

以下进行对照组制备，以下的对照组中，除了部分特定的原料外，其余的部分均和相应的实施例的原料相同、工艺、设备、操作人员、环境及管理方式均相同，并且制备的对照例和相应的实施例均按照GB T131712-2009《洗衣粉》标准检测，每个组均检测10次后计算平均值。

对照例1

将混合液由商业购买获得的洗涤专用复合酶，用量为占洗涤剂重量百分比为0.2％，得到对照产品D1。

对照例2

将混合液由商业购买获得的洗涤专用复合酶，用量为占洗涤剂重量百分比为0.3％，得到对照产品D2。

对照例3

将混合液由商业购买获得的洗涤专用复合酶，用量为占洗涤剂重量百分比为0.4％，得到对照产品D3。

对照例4

将混合液由商业购买获得的洗涤专用复合酶，用量为占洗涤剂重量百分比为0.5％，得到对照产品D4。

结果表明：

采用本发明洗涤复合酶生产的加酶洗衣液与市售洗涤专用复合酶生产的加酶洗衣液相比，去污力强，对炭黑类、蛋白类、皮脂类污垢的去污力分别提高至109％、121％和117％，此处的提高为取对照例1至4的平均值与对应实施例的平均值进行的比对，并且，本申请的每个实施例的各指标均高于对照例的相应指标，不存在本申请的相应实施例的某一指标低于对照例的相应指标的情况。本发明的洗涤剂对皮肤和衣物无损伤，抗串色能力强，香味持久，使用过程无粉尘，此外，还可以缩短洗涤周期，易于洗涤，节约用水。因此，在洗涤剂的生产应用方面具有广阔的应用前景。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种三合一复合酶，其特征在于，按体积百分比计由50％-65％的碱性蛋白酶、25％-30％的碱性脂肪酶及10％-20％的淀粉酶或纤维素酶混合组成；

所述碱性脂肪酶由毕赤酵母发酵后处理得到的液体制剂。

2.根据权利要求1所述的三合一复合酶，其特征在于，三合一复合酶制剂呈现的状态为澄清的黄褐色液体。

3.一种三合一复合酶的应用，其特征在于，上述权利要求1或2的三合一复合酶，应用于洗涤剂中，适应pH值为4.0-11.0，适应温度20-60℃。

4.根据权利要求3所述的三合一复合酶的应用，其特征在于，三合一复合酶在液体洗涤剂中按重量百分比为0.2-0.5％。

5.根据权利要求3所述的三合一复合酶的应用，其特征在于，洗涤剂中还包括稳定剂、抗氧剂和防腐剂。

6.根据权利要求5所述的三合一复合酶的应用，其特征在于，所述稳定剂的组成为氯化钙15-25份、1,2丙二醇30-40份、硼砂10-15份、乙氧基聚乙烯亚胺或4-FPBA 0.5-1份、柠檬酸钠15-20份。

7.根据权利要求5所述的三合一复合酶的应用，其特征在于，所述防腐剂的组成为卡松8-10份、BIT-10 5-10份。

8.根据权利要求5所述的三合一复合酶的应用，其特征在于，所述抗氧剂为Na₂SO₃ 5-10份。

9.根据权利要求3所述的三合一复合酶的应用，其特征在于，液体三合一复合酶制剂的pH为6.0-7.0。