虽然我国对洗涤剂用酶及加酶洗涤剂的研究起步较晚,但近10年来加酶洗涤剂的开发和生产受到普遍重视,各种加酶洗衣粉大量涌现,但其中加有复合酶的洗衣粉尚较为鲜见。

   　 江南大学承担的两项国家“八五”、“九五”重点攻关项目———“洗涤剂用碱性纤维素酶的研究”和“洗涤剂用碱性脂肪酶的研究”均已完成,其性能达到或超过了规定的指标。作者在上述两个项目的基础上,研究了国产蛋白酶与脂肪酶、纤维素酶之间的配伍行为及其协同去污作用。结果表明,不同酶复配后具有明显的协同增效作用,在酶用量相同的情况下,采用复合酶比单一酶具有更高的去污效率。

　　1  讨论

　　1.1　蛋白酶对脂肪酶、纤维素酶活力的影响

    　酶是一种蛋白质,而蛋白酶的作用就在于水解蛋白质。当蛋白酶和其他酶共存时,它可因使其他酶的酶蛋白水解而使其失去活力。因此,有必要考察在洗涤液中3种酶共存时,蛋白酶对脂肪酶、纤维素酶活力的影响。作者考察了在一定浓度范围内ＤＱ酶对ＰＧ37酶和ＢＣ5725酶活力的影响,结果见图1。试验条件为:30℃,1ｈ。

　　由图1可知,随ＤＱ浓度的增加,ＢＣ5725和ＰＧ37的酶活均呈下降趋势。但前者的下降幅度不大,即使ＤＱ浓度高达10ｕ/ｍＬ时,仍能保持90%的活力。后者当ＤＱ浓度在0ｕ/ｍＬ～1ｕ/ｍＬ时其活力即有一定下降,降为原来的87%左右,以后下降趋势趋于平缓,在ＤＱ浓度达到10ｕ/ｍＬ时,ＰＧ37的残余活力为79%。加单一国产蛋白酶的洗衣粉中,蛋白酶用量一般为800ｕ/ｇ～1000ｕ/ｇ洗衣粉,在洗涤液中则浓度在1 6ｕ/ｍＬ～2 0ｕ/ｍＬ(按洗涤剂用量2ｇ/Ｌ计)。当使用复合酶时,蛋白酶的用量更低于此。故在实际使用条件下,蛋白酶ＤＱ对ＢＣ5725活力的影响可忽略不计,对ＰＧ37活力的影响亦很小。

　　1.2　复合酶协同效应的研究

　　图2给出了3种国产酶两两复合时的去污效果(30℃,污布ｂ)。

　　由图可知,在加酶量相等的条件下(酶用量均为20ｍｇ/ｇ洗衣粉),与加单一酶相比,3种酶两、两复配,均不同程度地显示出去污力增强的效果,说明不同酶之间存在着协同效应。尤其是当蛋白酶与脂肪酶或纤维素酶复配时,协同效应较为明显,其协同去污效应使去污力分别提高54 2%和51 6%。脂肪酶具有一定的憎水性。单一脂肪酶经一次洗涤后的去污效果并不明显,这是许多洗涤剂用脂肪酶的普遍性质。但当它与蛋白酶复配后,经一次洗涤后的去污力值即显示出具有较好的协同效应。这是因为单一酶只能作用于某一种污垢物质。而污垢的组成往往是复杂的,并且交错混杂在一起,使得单一酶较难完全发挥其分解作用,从而即使在与表面活性剂的共同作用下,仍较难以将污垢完全除去。而蛋白酶、脂肪酶复配后,由于两种酶共同的交替作用,能使蛋白质、油脂更多地被分解,从而提高了去污力。纤维素酶独特的去污机理使得它无论是单独使用还是与其他酶复配,均能表现出对棉织物较好的去污性能。

　　1.3　复合酶最佳配比的确定

    　当不同酶进行复配时,可能存在一个最佳配比,在此配比下,复合酶所具有的去污力最大,协同作用也最大。根据中心组合设计原理进行三因素三水平的正交试验设计,并采用响应面分析(ＲｅｓｐｏｎｓｅＳｕｒｆａｃｅＡｎａｌ ｙｓｉｓ)方法对试验结果进行回归,求得了复合酶的最佳配比及数学模型。试验用污布为污布ａ,复合酶用量为洗涤剂1%。在此基础上对该回归模型进行数学分析,求得复合酶的最佳配比为ＤＱ∶ＰＧ37∶ＢＣ5725=1 2∶1 1∶1 0。

　　2　结论

　　ＤＱ、ＰＧ37、ＢＣ57253种国产酶共存于溶液中时,纤维素酶ＢＣ5725的活力受ＤＱ浓度的影响很小,脂肪酶ＰＧ37则在ＤＱ浓度较低时即有一较明显的酶活损失,以后随ＤＱ浓度的增大其影响程度趋于平缓。在ＤＱ的实际使用浓度范围内,ＢＣ5725基本不受影响,ＰＧ37所受的影响亦不十分明显。不同的酶复配具有协同效应。在加酶量相等的条件下,使用复合酶比单一酶的去污效果更佳。

    　不同酶种之间及酶与洗涤剂之间均存在着配伍关系。采用调优技术优化复合酶的组成以及加酶洗涤剂的配方,可以更好地发挥它们的协同效应,更好地发挥酶的助洗性能,从而具有较好的经济效益和社会意义。