In den letzten Jahren haben die Industrien ein Wachstum in der Nutzung von Biotechnologie gesehen, wobei Prozesse wie Biokatalyse und Biotransformation verwendet werden. Einige Vorteile sind: In der Regel finden die Reaktionen oder biotechnologischen Prozesse bei niedrigen Temperaturen und bei atmosphärischem Druck statt, der Prozess hat eine hohe Raum-Zeit-Ausbeute, erneuerbare Zutaten und in vielen Fällen gibt es eine Reduzierung der Umweltauswirkungen. In der Lederproduktion kann Biotechnologie, hauptsächlich unter Verwendung von Enzymen, in verschiedenen Prozessschritten angewendet werden: Einweichen, Enthaaren, Bating, Färben, Entfetten oder in der Behandlung von Abwässern und proteinreichen Feststoffen.

Einweichen

Das Einweichen ist der erste wichtige Schritt in der Lederverarbeitung. Es erfolgt durch den Einsatz von amylolytischen, lipolytischen und proteolytischen Enzymen. Spezifische Protease- und Lipaseenzyme verbessern die Wasseraufnahme, indem sie lösliche Proteine innerhalb der Matrix abbauen, wodurch das Entfernen von Salzen, Hyaluronsäure, dispergierten Fetten und Ölen zusammen mit Schmutz und anderen Verunreinigungen in der Haut erleichtert wird. Es reduziert die Falten im Leder und lockert somit die Schicht. Es verbessert auch die Öffnung der Faserstruktur. Der Einweichprozess hilft, die beste Qualität des Leders zu erzielen, da er Häute und Felle reinigt, indem er Schmutz, Fleisch, Blut usw. entfernt und die Haut wieder in den Zustand von frischen Häuten rehydriert.

Enthaaren

Enthaaren ist der Prozess, bei dem Haare und Felle von der Haut oder den Häuten entfernt werden, ohne Schäden an der Oberfläche zu verursachen. Der herkömmliche Prozess des Enthaarens umfasst die Verwendung von Kalk und Natriumsulfiden, die für die Umweltverschmutzung verantwortlich sind. Enzymatisches Enthaaren wird als umweltfreundliche Alternative zum herkömmlichen chemischen Prozess vorgeschlagen. Mit diesem enzymatischen Prozess ist es möglich, die chemische Exposition zu reduzieren und die Weichheit und Flächenausbeute zu verbessern. Das Enzym, das für das Enthaaren verwendet wird, ist Protease. Der Einsatz von Chemikalien löst die Haare vollständig auf, aber das Enzym hilft, die Haare herauszufiltern. Dieser aktuelle Prozess trägt zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften des Leders mit größerer Oberfläche bei und bietet eine umweltfreundliche Umgebung für die Arbeiter.

Faseröffnungsmechanismus

Faseröffnungsenzyme werden für den Mechanismus bereitgestellt, der anscheinend die Umweltbelastung und den Bedarf an Wasserbehandlung reduziert und somit kosteneffektiv ist. Das Kollagen ist durch Proteoglykane gebunden, die Protein und Glukose enthalten, die durch glykosidische Bindungen verbunden sind. Dieser enzymatische Faseröffnungsmechanismus folgt der Bioprozessmethode, die sich grundlegend von herkömmlichen chemischen Prozessen unterscheidet. Carbohydrase ist das Enzym, das bei der Faseröffnung verwendet wird und spezifisch die Proteoglykane abbaut, die die Faser für den Eintritt von Wasser öffnen, was zu einer Schwellung führt. Die Entfernung von Proteoglykanen führt zu Weichheit. Im herkömmlichen Prozess wird Kalk für die Faseröffnung verwendet, was die Umwelt durch Verschmutzung schädigt. Daher hilft diese Methode, die Probleme mit Kalkschlamm zu reduzieren.

Bating

Bating ist ein wichtiger Prozess, bei dem Enzyme eine sehr entscheidende Rolle spielen, deren Zweck das Lockern und die Peptisierung der nicht-kollagenösen Hautstruktur durch die Entfernung der Rückstände der interfibrillären Proteine ist. Proteolytische Enzyme werden hauptsächlich im Bating-Prozess verwendet. Sie helfen bei der Entfernung von Kalk und anderen nicht-kollagenösen Proteinen, die eine Zementierung verursachen, was zu einem Mangel an Flexibilität führt.

Entfetten

Lipasen sind eine Art von Enzym, das speziell Fette abbaut und somit das Leder selbst nicht schädigen kann. Lipasen hydrolysieren nicht nur das Fett auf der Außenseite der Häute und Felle, sondern auch das Fett innerhalb der Hautstruktur. Sobald der Großteil des natürlichen Fettes entfernt wurde, haben nachfolgende chemische Behandlungen wie Gerbung, Nachgerbung und Färben eine bessere Wirkung. Die Hauptvorteile der Verwendung von Lipasen sind eine gleichmäßigere Farbe und ein saubereres Erscheinungsbild des Pelzes. Lipasen verbessern auch die Produktion von hydrophobem (wasserfestem) Leder.

Abfallverarbeitung

Abwasserabflüsse aus der Lederverarbeitungsindustrie schaffen Gesundheitsrisiken und Umweltprobleme, es sei denn, diese Abfälle werden ordnungsgemäß behandelt. Fleischreste, der Hauptfeststoffabfall, der bei den Vorgerbungsoperationen entsteht, wurden unter Verwendung von Pankreasenzymen hydrolysiert. Die nach dem Kalken erhaltenen Zuschnitte hatten eine Alkalität, die einem pH-Wert von 10 entspricht. Daher wird dies mit alkalischer Protease behandelt. Dieser Prozess wird normalerweise bei einer konstanten Temperatur von 55ºC durchgeführt, die für das Enzym günstig ist. Eine Kombination von hydrolytischen Enzymen, nämlich Proteasen, Carbohydrases und Lipasen, kann verwendet werden.

Referenzen

Verwandte Dienstleistungen

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1. V.S Ravindran, Caprittarius, S.Sinduja. Enzyme Technology For Cleaner Leather Processing. M.tech Biotechnology. 2011.
2. Gutterres M, Dettmer A, Souza F R, et al. Applications of biotechnology in leather [C]. XXX international union of Leather Technologists and Chemists Congress, Beijing, China. 2009.