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Enzimi Cosa Sono e Come Funzionano

Enzimi sono proteine ​​a catena lunga che servono come catalizzatori naturali nel senso che, accellerano e agevolano le reazioni chimiche. Gli elementi di base per ogni enzima sono i 20 aminoacidi naturali. Gli enzimi sono comunemente utilizzati nella lavorazione della carta, nella produzione alimentare, per la pulizia dei dispositivi medici, per la produzione di etanolo, nei detergenti per la casa e per l’industria. In lavanderia gli enzimi agiscono contro i componenti di base di macchie organiche in modo che possano essere lavati via più facilmente.

L’attività enzimatica è altamente specializzata, infatti ogni enzima agisce solo sul tipo di molecola per cui è predisposto in natura. I tipi di enzimi più comuni utilizzati nel settore della cura e delle pulizie sono i seguenti:

 

  • Proteasi 
  • Amilasi 
  • Lipasi  
  • Cellulasi 
  • Mannanases
  • Pectinasi
Il loro nome deriva dal tipo di molecola su cui esso agisce in modo specifico. Proteasi indica che l’enzima agisce specificamente sulle proteine, Lipasi sui lipidi e così via.  Ogni tipo può avere molte varianti della stessa struttura della proteina che si traduce in una differente azione e in un conseguente diverso risultato. E ‘ utile combinare diversi tipi di enzimi per migliorare le prestazioni complessive, infatti i moderni detersivi in genere contengono diversi tipi di enzimi per garantire una pulizia ottimale.
I prodotti agli enzimi sono disponibili in formulazione liquida e granulati incapsulati per detersivi in ​​polvere e saponette. Nei liquidi sono necessari sistemi di stabilizzazione.

In Breve: Perchè Usarli

Gli enzimi sono una soluzione eccellente per migliorare il profilo di sostenibilità di detergenti. Poiché l’enzima è in grado di lavorare su molte molecole di substrato così, piccole quantità di enzimi compensano maggiori quantità di ingredienti chimici convenzionali. Le formule moderne utilizzano questa proprietà e di solito incorporano più tipi di enzimi che consentono una certa riduzione delle quantità di altri ingredienti chimici, con un grosso vantaggio per l’ambiente. Oltre alle elevate prestazioni di pulizia, i consumatori beneficiano di prodotti più compatti e di un ridotto impatto ambientale.

Proteasi

Proteasi accellerano la rottura delle proteine ​​in peptidi e aminoacidi solubili . Le proteasi sono ingredienti di base nei detergenti per bucato e sono utilizzati in tutto il mondo grazie alla loro efficacia sulle componenti delle macchie più comuni , di cibo , d’erba , e di sangue.  Alcune proteasi hanno un’affinità per specifiche proteine della terra, dunque a seconda della macchia che si vuole eliminare/trattare sarà necessario aggiungere nella formula del detergente altri tipi di proteasi con azione dedicata per tali macchie.

cibo, erba, sangue

Amilasi

Amilasi accelerano la scomposizione delle macchie a base di amido di alimenti come ad esempio i cereali, sughi, patate e pasta.  In lavanderia, l’amilasi garantisce la completa rimozione di amido a basse temperature di lavaggio.

L’amido è un carboidrato a catena lunga composta da molecole di glucosio legate insieme da legami alfa-1, 4 – glicosidici . Durante il lavaggio , certe amilasi agiscono sui legami favorendo la decomposizione di amido in destrine solubili e oligosaccaridi . A differenza dell’amido, destrine e oligosaccaridi sono facilmente solubili in acqua e quindi sono più facili da rimuovere dai tessuti durante il lavaggio.

cereali, sughi, pasta, patate

Lipasi

Lipasi accellerano la scomposizione dei trigliceridi (lipidi) in acidi grassi e glicerolo e sono applicate in detersivi per migliorare la rimozione delle macchie di sudore sui colletti e dai polsini, di olio non minerale e grasso, come il rossetto, burro, olio vegetale e altri tipi di olii, da superfici in tessuto .

Il materiale grasso intrappolato dentro le fibre di cotone da origine a macchie scolorite sul bucato e non può essere rimosso in modo efficace a temperature di lavaggio medio-basse con i classici detergenti. Grazi agli enzimi lipasi il materiale grasso intrappolato nelle fibre di cotone è idrolizzato a sostanze idrofobiche, che sono più facili da rimuovere.

olii, rossetto, burro, grasso

Cellulasi

Cellulasi sono utilizzati nei detergenti per la pulizia e la cura dei capi colorati, migliorare la pulizia generale e mantenere la luminosità dei colori su fibre di cotone. Inoltre riducendo la normale usara dovuta al lavaggio con detergenti chimici si riduce la formazione della “palline” di pelo, e come conseguenza il capo dura più a lungo.

Indossare e lavare ripetutamente danneggia le fibre di cotone modificando la parete cellulare di tali fibre dando origine ad aree che intrappolono lo sporco e lo matengono durante il lavaggio. Questo impedisce ai bianchi di rimanere bianchi e riduce la lucentezza dei colorati. La cellulasi elimina le aree danneggiate e favorisce l’espulsione dello sporco catturato, impedendo così il definitivo ingrigimento dei tessuti.

mantiene la luminosità dei colori su fibre di cotone

Mannanases

Mannanases rimuove le macchie di mannosio (un particolare tipo di carboidrato). L’enzima Mannanases agisce efficaemente contro macchie di cibo contenenti gomma di guar o di carrube.

Mannani o galattomannani sono polisaccaridi costituiti da una spina dorsale di mannosio legati insieme da b- 1, 4- collegamenti con le catene laterali di galattosio aderenti alla colonna vertebrale di α – 1, 6 collegamenti .

Facciamo la semplice, durante il lavaggio i legami vengono rotti scomponendo il polisaccaride in carboidrati solubili in acqua che possono essere espulsi fuori dalla lavatrice durante la centrifuga.

gomma di guar o di carrube

Pectinasi

Pectinasi agiscono sulla pectina, anch’essa un tipo di polisaccaride. Le pectinasi alterano la struttura della pectina frammentandola e rendendola più facile da rimuovere dai tessuti durante il lavaggio.

Pectinasi possono fornire risultati unici nella pulizia di macchie a base di pectina, come pomodori, arance, banane e frutti di bosco. Ioltre, la pectina viene utilizzata in vari prodotti alimentari trasformati, come salse di pomodoro, marmellate, gelatine, prodotti lattiero-caseari a basso contenuto di grassi e anche in questi casi può causare macchie difficili da rimuovere da abiti colorati.

Pectine sono una famiglia di polisaccaridi complessi contenenti 1,4- legati residui di acido α – D – galactosyluronic contenute in una delle pareti cellulari primarie di piante terrestri . 4)-alpha-D-galacturonan to give oligosaccharides with 4-deoxy-alpha-D-galact-4-enuronosyl groups at their non-reducing ends.”>Pectinasi , catalizzano la scissione eliminative di ( 1 – > 4) – alfa – D – galacturonan dare oligosaccaridi con gruppi di 4 -desossi – alfa – D – galact -4 – enuronosyl alle loro estremità non riducenti . Ciò significa che le pectinasi spaccano la pectina in piccoli frammenti molecolari rendendo più facile da rimuovere durante il lavaggio .

Molte delle macchie a base di pectina, come quelli di confetture , gelatine , bacche e pomodori, sono in genere difficili da rimuovere e la candeggina non fa altro che maschere queste macchie, aumentando così il rischio di rideposizione del terreno . Pectinasi rimuovere completamente le macchie di degradare la pectina, assicurando che i vestiti sono veramente pulito.

confetture, gelatine, bacche, pomodori

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Enzimi applicazione

Metodi di produzione

Gli enzimi sono stati prodotti inizialmente mediante estrazione da ghiandole di animali, tuttavia, la moderna produzione prevede l’utilizzo della fermentazione di funghi e batteri. I passi per la produzione sono la fermentazione, il recupero, e la standardizzazione. Si sfrutta l’ingegneria proteica e la modificazione genetica per massimizzare le prestazioni degli enzimi, ove le condizioni di applicazione sono sfavorevoli. Inoltre l’ingegneria proteica e l’ingegneria genetica consentono di aumentare la resa nel processo di fabbricazione.

La fermentazione per produrre enzimi industriali inizia con una fiala di microrganismi essiccati o congelati chiamato ceppo di produzione Il ceppo di produzione viene sottoposto a passaggi multipli di fermentazione in opportune condizioni chimico fisiche. Completata questa fase, la miscela di cellule, i nutrienti e gli enzimi -indicato come brodo – è pronto per la filtrazione e la purificazione.

Il processo di recupero consiste tipicamente in un pretrattamento seguito da una separazione primaria dell’enzima dalla biomassa. Successivamente, l’enzima viene concentrato mediante rimozione di acqua e impurità.

Anche se molto sforzo si concentra sulla ricerca delle giuste molecole di enzimi per ogni specifica applicazione, la formulazione gioca un ruolo importante nell’utilizzo finale e nel successo del prodotto. Una nuova molecola enzimatica con eccellenti prestazioni può fallire nel mercato se l’enzima non è stabile durante il trasporto e lo stoccaggio. La formulazione giusta può rimuovere questi difetti, e l’importanza di avere la formula giusta non dovrebbe quindi essere sottovalutato .

L’ industria degli enzimi può coprire un’ampia gamma di formulazioni enzimatiche, che vanno dai prodotti liquidi e varie forme di prodotti solidi di enzimi immobilizzati.

Formulazioni comuni per l’industria dei detergenti

Granulati | generano poche polveri

I granulati sono considerati lo standard del settore per l’industria dei detergenti e le formulazioni contro le quali tutti gli altri produttori si misurano. Sono realizzati utilizzando un elevato grado di granulazione combinato con varie tecnologie di rivestimento. Ciò si traduce in un incapsulamento efficace dell’enzima, che lo isola dall’ambiente fino al momento in cui verrà disciolto nella soluzione di lavaggio. Oltre a garantire la stabilità ottimale dell’enzima all’interno del detersivo, la forma granulata lo protegge da ulteriori esposizioni indesiderate.

Preparato liquido | comodo da maneggiare sia su piccola che grande scala

La maggior parte dei detergenti algi enzimi sono disponibili nella formulazione liquida. Un prodotto liquido è tipicamente formulato e quindi stabilizzato con l’uso di polioli, zuccheri e/o sali.

Gli enzimi sono stabili a pH e temperatura moderati

Questa proprietà rappresenta un beneficio per il consumatore in quanto favorisce la formulazione di detergenti meno aggressivi per l’ambiente e più efficaci sulle macchie. I prodotti sul mercato attivi alle basse temperature prevedono la presenza di enzimi che grazie alle loro proprietà permettono buone prestazioni di pulizia a temperature di lavaggio inferiori allo standard (40C).

Salute e Sicurezza

In molti anni di test è stato dimostrato che gli enzimi hanno un profilo tossicologico molto sicuro.
Gli enzimi non sono nè mutageni nè clastogenici. Non sviluppano tossine e non sono inquinanti per il sistema acquatico.

Gli enzimi tuttavia, possono causare allergia per inalazione. Ciò si verifica solo quando il prodotto non viene maneggiato con cura, e ove non si usano i dovuti accorgimenti. I produttori di enzimi sono in grado di suggerire quale tipo di equipaggiamento deve essere utilizzato e il modo migliore per evitare le esposizioni che possono avere effetti negativi.

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