生物酶在洗衣凝珠中的應(yīng)用

高 楠 陶 冶 劉奕彤

（諾維信（中國）投資有限公司，北京，100085）

凝珠是一種新型的洗滌劑，近些年在全球各國逐漸被消費者所熟知和使用[1]。自2012年以來，凝珠在全球洗滌劑市場的增速最快，年復(fù)合增長率超過50%。截止到2018年初，全球的凝珠市場達到35億美金。北美是凝珠洗滌劑市場滲透率最高的區(qū)域，凝珠已有17%的市場份額，且占全球凝珠市場的43%。寶潔公司是北美市場的領(lǐng)頭羊，占有80%的市場份額。其中，汰漬品牌的購買率最高，同時Gain, Persil, Arm & Hammer等品牌也在市場上百花齊放。在全球的織物護理洗滌劑中，凝珠的使用率占到全球洗滌劑市場的6%，其中，歐洲和美國市場的相關(guān)產(chǎn)品超過了90%[2-3]。

近幾年，中國凝珠市場發(fā)展迅猛，相關(guān)的行業(yè)標準也在起草[4]。以線上銷售為主，預(yù)計2019年全電商平臺的銷售額有望突破5億元，年份增長接近三位數(shù)。國內(nèi)的凝珠產(chǎn)品非常豐富。寶潔、浪奇、超能、威萊、立白等公司都在近些年相繼推出產(chǎn)品，且這些產(chǎn)品的目標消費群體都是新一代的年輕人，比如立白的心心珠，舒派的洗衣萌珠，優(yōu)凱的偶愛你凝珠等。產(chǎn)品的賣點主要為超高潔凈力、生物酵素、衣物抑菌、護色留香等，強調(diào)了一顆凝珠，多種功效。

同洗衣液的發(fā)展趨勢類似，凝珠產(chǎn)品中應(yīng)用了越來越多的生物酶技術(shù)，通過生物酶與配方中其他成分配伍，來實現(xiàn)高效去污和織物護理的功能。本文以某一款歐洲市售凝珠作為參比，研究了多種生物酶技術(shù)的應(yīng)用。

1 比較基準樣品的選擇和酶活力測試

我們選取歐洲一款銷量較高的市售凝珠產(chǎn)品做比較基準，進行了酶活力的測試，結(jié)果如表1顯示，該凝珠產(chǎn)品體現(xiàn)了6種酶的酶活力?？梢姡鳛闈饪s的洗滌劑種類，生物酶是補償洗滌性能或者賦予洗滌劑某一方面性能賣點的重要原料。

表1 酶活力檢測結(jié)果[1]

2 洗滌測試條件

立式去污機洗滌，凝珠洗滌劑測試濃度1g/L，洗滌溫度30℃，水硬度250mg/kg（Ca2+/Mg2+=3∶2），洗滌時間為20min。洗滌劑中加入的酶為6種酶的復(fù)合物，下文中“0.2%酶”表示表1中6種酶的加入量分別為洗滌劑重量的0.2%，以此類推。洗滌完畢后，測試污布過夜干燥，測460nm處白度值，該值的大小與人眼觀測的去污力性能一致，該值越高，表明洗滌效果越好。

3 結(jié)果與討論

我們測試了比較基準凝珠滅酶前后的洗滌性能，凝珠基液的洗滌性能與之幾乎一致（表1～表8中比較基準（滅酶）和基液的比較數(shù)據(jù)），證明基液的去污能力相差不大。比較基準凝珠滅酶前后的洗滌性能差異主要來源于酶的加入。因此，我們對酶的種類和用量做了篩選。

3.1 在國標污漬上的去污效果

國標污漬上的評測結(jié)果如表2所示。JB-01為碳黑油污液的污漬，性能的提升主要與纖維素酶的加入有關(guān)，纖維素酶對于測試材料表面的破損纖維的移除可以帶來一定的去污效果提升。在凝珠基液中，0.2%的Celluclean 5000L加入量可以提供比比較基準凝珠更佳的洗滌性能。JB-02為蛋白污漬，性能的提升與蛋白酶的加入密切相關(guān)，且對于蛋白酶的用量有良好的劑量響應(yīng)，2%的UNO 100L可以提供和比較基準凝珠幾乎一致的洗滌性能，可見，比較基準凝珠中蛋白酶含量很高。JB-03為人工皮脂污布，一般來說，該污漬對單一酶沒有響應(yīng)，在該體系中，酶的聯(lián)合應(yīng)用有去污力提高的趨勢。

表2 國標污漬上的去污效果

3.2 在蛋白污漬上的去污效果

作為對于國標蛋白污漬的補充，E-117為血/奶/墨水的混合污漬，常用于蛋白酶去污能力的評估，該污漬對于洗衣粉體系有較好的響應(yīng)，但對于洗衣液體系的響應(yīng)值較低。E-117EH則更適用于洗衣液體系。PC-03為奶漬。由表3可見，在E-117和E-117EH上，凝珠基液中加入2%的UNO 100L可以顯著提高去污能力，達到和比較基準凝珠一致的洗滌性能，在PC-03上仍有一定差別，這可能是和蛋白酶和基液體系的配伍性能相關(guān)（體系依賴性）。

表3 蛋白污漬上的去污效果

3.3 淀粉污漬

淀粉類污漬在中國最為常見，出現(xiàn)在主食，以及菜肴的勾芡成分里。CS-28為大米淀粉污漬，具有廣泛的污漬代表性。由表4去污效果可見，在0.2%的Amplify Prime加入下，凝珠基液可以取得和比較基準凝珠一致的洗滌性能。

表4 淀粉污漬的去污效果

3.4 在水果污漬上的去污效果

果膠是水果中的成分，人工提取的果膠作為食品的健康添加成分，幫助提升產(chǎn)品的粘度和口感。013AKC為香蕉污漬，P01KC為橙汁污漬，結(jié)果如表5所示，較低劑量的果膠裂解酶Xpect 1000L，即能取得顯著的去污效果提升，達到或超過比較基準凝珠的洗滌性能，且在高劑量下去污效果仍有提升空間。

表5 水果污漬上的去污效果

3.5 油脂污漬

表面活性劑的潤濕、乳化作用，對于油脂污漬的去污至關(guān)重要，通過表面活性劑的配伍，可以顯著提高洗滌劑對油脂類污漬的去污性能，如表6所示，凝珠基液本身表現(xiàn)出了比比較基準凝珠更好的洗滌性能。該性能可以被Lipex 100L的加入繼續(xù)提升。該方法存在一定誤差，可以看到，去污率整體隨著酶劑量的增加呈提高的趨勢。

表6 油脂污漬的去污效果（移除率）

3.6 在增稠劑類污漬上的去污效果

甘露聚糖成分往往在食品、化妝品中作為增稠劑、調(diào)理劑等加入，雖然用量低，但由于具有粘性的效果，不易清除，而且殘留后的少量甘露聚糖容易吸附日常環(huán)境中的有色顆粒，造成二次污染。CS-73為槐豆膠污漬，CS-43為瓜爾豆膠污漬，這兩種污漬模擬了商品中常加入的增稠劑成分。CH-009為巧克力冰淇淋污漬，E-165為巧克力布丁污漬，這兩種是真實的食品成分。從表7中可以看到，高劑量的復(fù)合酶，對于去污性能有一定提高，但甘露聚糖酶在較低的劑量添加時，即能大大提高凝珠洗滌劑對于該類污漬的去污效果，體現(xiàn)出更好的專一性和高效性。

表7 增稠劑污漬上的去污效果

3.7 纖維素污漬和白度的維護

谷物類食品是纖維素酶的底物，C-H097是燕麥片污漬，從表8數(shù)據(jù)可以看到，在0.5% Celluclean 5000L加入后，凝珠基液可以提升到和比較基準凝珠一樣的洗滌能力。同時，纖維素酶具有織物表面修復(fù)的作用，可以幫助去除織物表面破損的纖維，光滑的織物表面可以吸附更少的污漬，從而起到良好的抗再沉積效果。在該測試體系[3]中，0.2%Celluclean 5000L的加入量，在CN-42棉布上提供比比較基準凝珠更好的抗再沉積能力。

表8 纖維素污漬的去污效果和白度維護

4 結(jié)論

本實驗以歐洲市場的某一款凝珠作為參比，研究了洗滌劑用酶對于凝珠產(chǎn)品去污效果的提升?？梢姴煌拿阜N類對特定污漬的去污作用具有明顯的提升效果。酶制劑在凝珠產(chǎn)品中的應(yīng)用，對于產(chǎn)品洗滌力的提升、賣點的策劃、環(huán)保理念的推廣都有很強的幫助作用。