一种用于复合酶洗衣液中同时稳定脂肪酶和蛋白酶的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于复合酶洗衣液中同时稳定脂肪酶和蛋白酶的方法，属于日用化工技术领域。方法如下：先将共轭亚油酸分别和蛋白酶、脂肪酶在一定pH值和较低钙离子浓度下自组装成包埋蛋白酶或脂肪酶的囊泡，混合后再使得囊泡表层的共轭亚油酸发生部分交联，所得复合酶囊泡溶液经浓缩后可以直接用于洗衣液配方中。洗衣液中的脂肪酶不会被蛋白酶分解，并且酶囊泡能抵御表面活性剂的酶活抑制；从而两种酶都能在洗衣液中保持酶活，而且洗衣液在使用时能够在更高钙离子浓度下如洗涤用水的环境中崩解并分别释放出蛋白酶和脂肪酶。

【技术实现步骤摘要】
一种用于复合酶洗衣液中同时稳定脂肪酶和蛋白酶的方法
本专利技术属于日用化工
，具体涉及一种用于复合酶洗衣液中稳定脂肪酶和蛋白酶的方法。
技术介绍
洗衣液富含阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂，其中阴离子表面活性剂是主要去污成分。为了改善洗衣液的洗涤性能，需要在洗衣液配方中加入蛋白酶以帮助有效去除血渍等含蛋白污渍，需要加入脂肪酶以便于去除油脂类污渍；因此碱性脂肪酶和蛋白酶是复合酶洗衣液中较为常用的两种酶。复合酶洗衣液中酶的稳定性有两个问题。其一，在液体中，蛋白酶可以降解脂肪酶，因此需要把它们隔离开来。其二，酶在洗衣液中的稳定性不如在粉末中好，通常单一酶加稳定剂后在洗衣液中8周时，常温下很好的水平也就只能保持到40%-50%。在洗衣液这样既有大量水分又有大量阴离子表面活性剂的环境下，酶不能像洗衣粉中那样相对比较稳定地存在于包埋体中，而易与配方中的表面活性剂和漂白剂发生作用。所以对于复合酶洗衣液，除了要解决表面活性剂、温度以及pH值的影响，还需要解决蛋白酶对脂肪酶的降解的问题。在洗衣液中加入各种稳定剂能够在一段时间内减缓酶的失活。洗衣液中蛋白酶的常见稳定剂有甘油、山梨醇、硅藻土等或者其他合成稳定剂，目前进口酶制剂中，较好的稳定剂也只能在8周内保持酶活为初始酶活的40%-50%，需要在洗衣液配方中多加很多蛋白酶或脂肪酶，很难同时加入两种酶。另一种稳定酶的方法是利用成膜材料将蛋白酶和脂肪酶包覆起来，也可以提高蛋白酶和脂肪在货架期的稳定性。例如用瓜尔胶或海藻酸（或其盐）等大分子多糖来包埋蛋白酶和脂肪酶。这些方法都能够使蛋白酶和脂肪酶在洗衣液中有一定的稳定性，但是仍然不够理想：海藻酸盐等包埋或表面固载的蛋白酶体系通常会降低酶活而且需要半小时才能释放一半酶活，这远远超过了通常的家用洗涤时间；而且海藻酸盐等凝胶包埋体系所必须的体系太大，不适合于液体洗涤剂。综上所述，对于复合酶洗衣液的首要关键问题在于，如何避免蛋白酶对脂肪酶的降解；其次，液体加酶洗涤剂中，理想的酶包埋体系除了要保障稳定的酶活，还要能够在洗涤剂产品的液体形态中稳定，更要在洗涤环境下迅速崩解。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于复合酶洗衣液中稳定脂肪酶和蛋白酶的方法，包埋率高，包埋量大，脂肪酶和蛋白酶在洗衣液中能被隔离保存，洗衣液中的脂肪酶不会被蛋白酶分解，并且酶囊泡能抵御表面活性剂的酶活抑制；从而两种酶都能在洗衣液中保持酶活，而且洗衣液在使用时能够在更高钙离子浓度下如洗涤用水的环境中崩解并分别释放出蛋白酶和脂肪酶。本专利技术以部分交联的共轭亚油酸为囊材来分别制备在洗衣液中稳定的蛋白酶和脂肪酶酶囊泡，它们在洗涤剂中各自稳定保存，而在洗涤环境下迅速解析出蛋白酶和脂肪酶；其工作原理如下所述。本专利技术使用的共轭亚油酸盐属于脂肪酸盐，即皂，是良好的阴离子表面活性剂，和洗衣液中的两性、阴离子表面活性剂可以配伍。脂肪酸（盐）本身或在助表面活性剂存在下可以形成脂肪酸囊泡，因此有望是良好的囊材。而脂肪酸囊泡尤其是不饱和脂肪酸囊泡，是类脂质体胶体分散体系，是难得的安全且与人体相容的生物活性分子载体。国际上对不饱和酸如油酸的囊泡化行为以及生物作用的分子机理研究较多，而对稳定化囊泡的技术研究还在基础阶段。这是因为脂肪酸(盐)通常仅在其pKa附近自组装成囊泡，但即便在普通环境中都只能在短时间内并且无包埋物的前提下稳定存在，而且囊泡在不同应用环境的稳定化又是很大的挑战；更何况还有空腔容积大小的适应性问题。共轭亚油酸具有有益生理活性，因此目前共轭亚油酸作为芯材被微胶囊包埋的研究报道较多，常见的多以阿拉伯胶、明胶、交联蛋白等为壁材，用喷雾干燥制备微胶囊包埋共轭亚油酸；这些都是用于口服共轭亚油酸的保健品制备方法，不适合于洗衣液中保存蛋白酶和脂肪酶。而另一方面，共轭亚油酸在一定条件下可以发生部分交联。交联的共轭亚油酸有可能兼具亚油酸和大分子的特征，有可能在一定条件下作为壁材形成囊泡，并且和洗衣液中的表面活性剂相容；但是要能够作为壁材而非芯材，形成可包埋酶并且在洗衣液产品形态中保持相对稳定、在洗涤环境下解体的载酶囊泡，依然是个棘手的限制性问题。我们在实验中发现，共轭亚油酸自组装成囊泡以后，通过将囊泡壁层的共轭亚油酸部分交联，可以获得比共轭亚油酸囊泡更大更稳定的囊泡，即部分交联的共轭亚油酸囊泡。这种部分交联的共轭亚油酸囊泡不仅比共轭亚油酸囊泡更稳定，也比混有油酸的交联共轭亚油酸囊泡稳定，而且所稳定的pH范围得以扩大。此外，低浓度钙离子环境下（例如低于50ppm以碳酸钙计算的硬度）可以制备空腔容积比无钙离子诱导时大一个数量级的囊泡；但最有意义的是，在一定范围交联度、一定范围酸碱环境和相对低浓度钙离子环境下所形成的特定囊泡，可以在此低浓度钙离子环境下稳定，但是在一定程度的高浓度钙离子存在下（例如高于90ppm以碳酸钙计算的硬度，也就是常规洗涤环境下即居民用自来水中）解体。通常洗衣液配方中不含有刻意加入的钙离子，而洗涤环境下的自来水硬度一般在100-250ppm(以碳酸钙计算)。这就提供了一种可能性，以开发满足上述要求的、以交联共轭亚油酸囊泡作为壁材分别包埋蛋白酶和脂肪酶、并且在洗衣液的产品形态中保持相对稳定、继而又能在硬水洗涤环境下解体释放蛋白酶和脂肪酶的载酶囊泡。本专利技术提供了用于复合酶洗衣液中稳定脂肪酶和蛋白酶的方法：先在一定pH值和较低钙离子浓度下，将共轭亚油酸分别和蛋白酶、脂肪酶自组装成各自包埋蛋白酶或脂肪酶的囊泡，再将囊泡表层的共轭亚油酸部分交联，得到的复合酶囊泡包埋体经过浓缩后可以直接用于洗衣液配方中。如此获得的复合酶包埋体在洗衣液中能够抵御高浓度表面活性剂的酶活抑制，而且能够在更高钙离子浓度下如洗涤用水的环境中会解体，同时释放出蛋白酶和脂肪酶；本专利技术提供的方法对中性和碱性酶都能适用。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术用于复合酶洗衣液中稳定脂肪酶和蛋白酶的方法具体包括以下步骤：（a）室温下将一定量的共轭亚油酸和钙盐溶解于一定pH值的缓冲液中混合均匀后，分别加入蛋白酶和脂肪酶，混合均匀后各自于一定温度下用摇床轻微振荡一段时间至包埋率不再上升后，即分别得到包埋蛋白酶或脂肪酶的共轭亚油酸囊泡溶液。将上述溶液一并置于配置磁力搅拌的具塞圆柱体玻璃反应器（高径比为2：1）中，避光加入一定量的[3-(3,4-二甲基-9-氧代-9-氢-噻吨-2-氧基)-2-羟丙基]三甲基氯化铵(QTX)溶液，通氮20-25分钟后将瓶口密封。搅拌下，用紫外点光源于一定温度下辐照引发共轭亚油酸组装体的部分交联，到达一定交联度后停止辐照；即得到包埋复合酶的部分交联的共轭亚油酸囊泡溶液。所得到的复合酶包埋体溶液经过浓缩后可以直接用于洗衣液中，被包埋的蛋白酶和脂肪酶在洗涤环境下会直接释放出来，可以延长洗衣液中蛋白酶和脂肪酶的货架时间。所述的一定量的共轭亚油酸和钙盐，是指共轭亚油酸溶液的最终浓度为200-600mmol·L-1(55.6-139g·L-1)，钙盐的终浓度为0.1-0.30mmol·L-1，钙盐终浓度优选0.2mmol·L-1。所述的一定pH值的缓冲液，是指0.01mol·L-1、pH7.0-10.0的缓冲液；对缓冲液的阴离子没有特别要求（醋酸盐体系除外），优选含柠檬酸或柠檬酸盐的体系，但缓冲液中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于复合酶洗衣液中同时稳定脂肪酶和蛋白酶的方法，其特征在于：先在含有较低浓度钙盐的缓冲液中，将一定量的共轭亚油酸分别和蛋白酶、脂肪酶自组装成包埋蛋白酶的囊泡和包埋脂肪酶的囊泡，将上述两种囊泡包埋体溶液混合之后，在紫外光作用下使囊泡表层的共轭亚油酸发生部分交联，得到以部分交联的共轭亚油酸为壁材、分别以蛋白酶和脂肪酶为芯材的复合酶囊泡包埋体溶液；将上述复合酶囊泡包埋体溶液冻干浓缩到10%‑15%水含量后，直接加入洗衣液配方中，即得到可以在洗衣液中酶活稳定、而在自来水中快速释放出蛋白酶和脂肪酶的复合酶洗衣液。

【技术特征摘要】
1.一种用于复合酶洗衣液中同时稳定脂肪酶和蛋白酶的方法，其特征在于：先在含有较低浓度钙盐的缓冲液中，将一定量的共轭亚油酸分别和蛋白酶、脂肪酶自组装成包埋蛋白酶的囊泡和包埋脂肪酶的囊泡，将上述两种囊泡包埋体溶液混合之后，在紫外光作用下使囊泡表层的共轭亚油酸发生部分交联，得到以部分交联的共轭亚油酸为壁材、分别以蛋白酶和脂肪酶为芯材的复合酶囊泡包埋体溶液；将上述复合酶囊泡包埋体溶液冻干浓缩到10%-15%水含量后，直接加入洗衣液配方中，即得到可以在洗衣液中酶活稳定、而在自来水中快速释放出蛋白酶和脂肪酶的复合酶洗衣液。2.根据权利要求1所述的用于洗衣液中同时稳定脂肪酶和蛋白酶的方法，其特征在于具体包括如下步骤：（a）室温下将一定量的共轭亚油酸和钙盐按一定比例溶解于一定缓冲液中混合均匀，分别加入蛋白酶或脂肪酶溶液，混合均匀后各自于20-30℃下用摇床轻微振荡，摇床振荡速度不高于50rpm，至包埋率不再上升后，分别得到包埋蛋白酶或脂肪酶的共轭亚油酸囊泡溶液；（b）将上述两种包埋蛋白酶和脂肪酶的共轭亚油酸囊泡溶液混合，然后一并置于配置磁力搅拌的反应器中，避光加入一定量的[3-(3,4-二甲基-9-氧代-9-氢-噻吨-2-氧基)-2-羟丙基]三甲基氯化铵溶液，向反应器中通入氮气20-25分钟，将瓶口密封进行搅拌，搅拌的同时用紫外点光源辐照引发共轭亚油酸的部分交联，到达一定交联度后停止辐照，得到以部分交联的共轭亚油酸为壁材、分别以蛋白酶和脂肪酶为芯材的复合酶囊泡包埋体溶液；将上述复合酶囊泡包埋体溶液冻干浓缩到10%-15%水含量后直接加入洗衣液配方中，即得到储存时可以在洗衣液中酶活稳定、而用于洗涤时在自来水中快速释放出蛋白酶和脂肪酶的复合酶洗衣液。3.根据权利要求1所述的用于洗衣液中同时稳定脂肪酶...

【专利技术属性】
技术研发人员：方云，夏咏梅，魏贝，闫引星，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32