Enzyme finden Verwendung als funktionale Inhaltsstoffe in Waschmitteln und tragen zur effizienten, umweltfreundlichen und energiesparenden Reinigung von Wäsche und Geschirr bei. Proteasen, Lipasen und Amylasen sind die Hauptklasse der Waschmittelenzyme, die jeweils spezifische Vorteile für die Anwendung in der Wäsche- und Geschirrspülmaschine bieten. Proteasen sind die ersten, die umfassend in Waschmitteln eingesetzt werden, was nicht nur das Reinigungsniveau erhöht, sondern auch Umweltvorteile bietet. Lipasen und Amylasen unterstützen die Proteasen bei der Verbesserung der Waschmittelfunktionalität, insbesondere bei der Haushaltswäsche bei niedrigeren Temperaturen und in industriellen Reinigungsprozessen bei niedrigeren pH-Werten. Cellulasen tragen zur allgemeinen Pflege von Textilien bei, indem sie das neue Aussehen gewaschener Kleidungsstücke wiederherstellen oder erhalten.

Waschmittelmechanismus basierend auf Enzymen

Aus der Sicht der Enzyme enthalten Waschmittel auf dem internationalen Markt Hauptbestandteile, die durch nahezu identische Reinigungsmechanismen wirken. Schmutz und Flecken werden durch mechanische Einwirkung entfernt, unterstützt von Tensiden, Baustoffen und Enzymen. Alkalische Proteasen, Amylasen oder Lipasen in starken Waschmitteln hydrolysieren und lösen Substratschmutz, der an Stoffen oder harten Oberflächen haftet. Cellulasen reinigen durch Hydrolyse von glycosidischen Bindungen, wodurch partikuläre Verschmutzungen, die an Baumwollmikrofibern haften, entfernt werden. Die wichtigsten Effekte von Cellulasen sind die Weichmachung und Verbesserung der Farbhelligkeit abgenutzter Textiloberflächen. Tenside senken die Oberflächenspannung an Grenzflächen und verstärken die abstoßende Kraft zwischen dem ursprünglichen Schmutz, enzymatisch abgebautem Schmutz und dem Stoff. Baustoffe wirken, um Calcium- und Magnesiumsalze zu chelatisieren, zu präzipitieren oder den Ionenaustausch zu fördern, um Alkalität bereitzustellen, um eine Wiederablagerung von Schmutz zu verhindern, um Pufferkapazität bereitzustellen und um Korrosion zu hemmen.

Proteasen

Proteasen sind die am häufigsten verwendeten Enzyme. In Waschmitteln werden Eiweißflecken wie Gras, Blut, Ei und menschlicher Schweiß durch Proteolyse entfernt. In ADD sichern Proteasen die Entfernung von proteinartigen Lebensmittelrückständen, die ein besonderes Problem bei Glaswaren und Besteck darstellen. Serinproteasen sind die wichtigste Gruppe für Waschmittelanwendungen. Proteasen katalysieren die hydrolytische Spaltung der Peptidkette. Die wichtigsten Parameter für die Hydrolysereaktion sind die oberflächenverfügbare Substratmenge S, E/S, pH-Wert, Reaktionszeit und Temperatur. Zusammen mit der Spezifität und den Eigenschaften des Enzyms selbst sind diese Parameter verantwortlich für den Verlauf der Reaktion bei einem bestimmten Eiweißfleck.

Amylasen

Natives Stärk wird nur langsam von α-Amylasen abgebaut. Gelatinierung und Quellung sind notwendig, um das Stärk enzymatisch abbaubar zu machen. Bei den meisten Lebensmitteln resultieren verschiedene Grade der Gelatinierung aus dem Kochen. Daher erleichtern Amylasen in Waschmitteln für Wäsche und Geschirrspülmaschinen die Entfernung von stärkehaltigen Flecken, z.B. von Pasta, Kartoffeln, Soße, Schokolade und Babynahrung. Amylasen verhindern auch, dass geschwollenes Stärk an der Oberfläche von Wäsche und Geschirr haftet, was sonst als Kleber für partikuläre Verschmutzungen wirken könnte. Komplexe oder Reaktionsprodukte zwischen Eiweiß, Stärke und/oder Fett sind in der Regel in zubereiteten Lebensmitteln zu finden. In solchen Fällen ermöglichen synergistische Effekte von Enzymen eine noch effizientere Entfernung von Schmutz als mit einzelnen Enzymsystemen.

Cellulasen

Cellulasen spalten β-1,4-glucosidische Bindungen in Cellulose und wirken direkt auf den natürlichen Baumwollfasern oder Baumwoll-Leinen-Mischungen sowie auf dem Celluloseanteil in synthetischen Fasern. Cellulasen werden in Waschmitteln eingesetzt, um Baumwollstoffe klare Farben, eine glatte Oberfläche und Weichheit zurückzugeben und zu erhalten. Cellulasen erzielen diese Effekte, indem sie die Fussel und Pillen von Baumwollfibrillen abtragen, die durch normalen Verschleiß und Waschen auf dem Stoff entstehen. Cellulasen sind einzigartig in der Bereitstellung dieser Effekte.

Lipasen

Aufgrund ihrer starken Hydrophobie sind Fette und Öle bei niedrigen Temperaturen schwer von Wäsche zu entfernen. Lipasen hydrolysieren Triglyceride zu hydrophileren Mono- und Diglyceriden, freien Fettsäuren und Glycerin. Diese Hydrolyseprodukte sind alle in alkalischen Bedingungen löslich. Beim Waschen sind die Effekte von Lipasen erst nach mehreren Waschzyklen sichtbar.

Referenz

Verwandte Dienstleistungen

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1. Olsen H S, Falholt P. The role of enzymes in modern detergency [J]. Journal of Surfactants & Detergents, 1998, 1(4):555-567.