Enzymy zyskują znaczenie jako zrównoważone składniki

• Strona główna
• Artykuły
• Enzymy zyskują znaczenie jako zrównoważone składniki

2014-12-17

Enzymy oferują szeroki zakres korzyści, m.in. ze względu na fakt, iż nie powodują niespecyficznych efektów ubocznych. Do głównych czynników sukcesu, które stanowią podstawę przemysłowego zastosowania enzymów, należą:

• enzymy wykazują wysoce ukierunkowane działanie pozbawione działań niepożądanych,
• enzymy ulegają biodegradacji w wyniku działania drobnoustrojów naturalnie występujących w zabrudzeniach – są zatem przyjazne dla środowiska,
• enzymy, jako katalizatory reakcji biochemicznych, działają stabilnie w łagodnych warunkach, takich jak niska temperatura, neutralne pH. Zapewniają oszczędność energii, gdy są stosowane w zastępstwie katalizatorów chemicznych.

Główne obszary komercyjnych zastosowań enzymów w przemyśle obejmują produkcję detergentów, kosmetyków, bioetanolu, papieru i miazgi, zaś pomniejsze: oczyszczanie ścieków, przemysł skórzany oraz tekstylny.

Enzymy w chemii gospodarczej
Zastosowanie enzymów
Choć detergenty stanowią największy obszar zastosowań enzymów uzyskiwanych przemysłowo, nie są one nowością na rynku produktów chemii gospodarczej. Pierwszy detergent zawierający enzymy został wprowadzony na rynek w 1913 roku przez doktora Ottona Rohma. Rzeczywista faza wzrostu w obszarze detergentów rozpoczęła się w 1963 roku, gdy firma Novozymes wprowadziła Alcalase®, proteazę, która zrewolucjonizowała rynek enzymów przemysłowych i ustanowiła wykorzystanie enzymów w produkcji detergentów. Enzymy pochodzenia bakteryjnego mają dominujący udział w rynku, wynoszący 37,3% wszystkich naturalnych i organicznych składników obecnych na rynku chemii gospodarczej.

Głównym obszarem zastosowań enzymów jest pranie ubrań i zmywanie naczyń. Przewiduje się, że rosnący udział enzymów w produktach do czyszczenia twardych powierzchni oraz inne zastosowania będą napędzać wzrost ich znaczenia na rynku produktów chemii gospodarczej. Według analiz, oczekiwany skumulowany wskaźnik wzrostu rynku enzymów do detergentów będzie wynosił 5% rocznie do 2017 r.

Niektóre korzyści stosowania enzymów w formułach detergentów to:

• wysoka skuteczność przy niskich stężeniach,
• szybkość z jaką enzymy trawią zabrudzenia zawierające białka, tłuszcze i węglowodany jest dużo wyższa niż w przypadku innych środków chemicznych,
• mniejsze zużycie energii w cyklu prania/zmywania,
• enzymy zmiękczają ubrania w większym stopniu niż tradycyjne składniki chemiczne, dlatego zapewniają tkaninom dłuższą trwałość.

Rodzaje i zastosowania produktów
Większość zabrudzeń dotyczących tkanin i naczyń kuchennych to zanieczyszczenia białkowe, węglowodanowe i tłuszczowe. Proteazy stanowią największą grupę enzymów wykorzystywaną w detergentach ze względu na ich zdolność do usuwania większości zabrudzeń; kolejną grupę stanowią lipazy i amylazy. Rośnie także wykorzystanie celulaz, mannaz, pektynaz i pullulanaz.

Aktualne trendy i możliwości wzrostu
Preferowanie detergentów płynnych wymusza ewolucję u producentów enzymów

• Podstawa detergentów dla użytkownika końcowego w dużej mierze przesuwa się z formuł stałych (proszek/kapsułki) na formuły płynne, charakteryzujące się łatwością użycia i wygodą dozowania.
• Wydajność enzymów jest generalnie wysoce zoptymalizowana w niezależnych systemach granularnych, takich jak proszek i kapsułki. Jednakże mniejsza stabilność enzymów w formułach płynnych z powodu interakcji z innymi składnikami ogranicza zastosowanie enzymów w formułach płynnych.
• Wiele badań koncentruje się na poprawie stabilności enzymów w formułach płynnych.
• Przykładowo, należąca do firmy Novozymes platforma Evity® Stability została opracowana z myślą o niezaspokojonej potrzebie rynkowej na stabilne enzymy dla formuł płynnych, szczególnie w sektorze automatycznego zmywania naczyń.

Trendy regulacyjne napędzają rynek enzymów

• W detergentach do pralek i zmywarek jako substancje bazowe przez długi czas wykorzystywano fosforany. Oficjalny zakaz stosowania fosforanów w detergentach wszedł w życie w 16 stanach Ameryki Płn. w 2000 roku. Komisja Europejska zaproponowała rozporządzenie, które od 2013 roku w sposób jednolity ogranicza zawartość fosforanów w detergentach do prania w Europie do 0,5% masy.
• Dodatkowo Komisja ds. Środowiska wezwała do rozszerzenia zakazu na detergenty do zmywarek od 2017 roku.
• Mechanizmy regulacyjne zawsze wspierają zmniejszenie zastosowania silnych związków chemicznych w detergentach i rozwój innowacyjnych składników, które zrekompensują utratę wydajności, charakterystyczną dla tradycyjnych, dobrze poznanych surowców chemicznych.
• Enzymy są dobrze poznaną i opłacalną alternatywą dla syntetycznych związków chemicznych, wykorzystywanych w produktach chemii gospodarczej. Wraz z rosnącymi obawami dotyczącymi stabilności, duża grupa producentów środków czystości poszukuje możliwości inkorporacji enzymów do formuł detergentów. Trend ten kreuje nowe możliwości dla rynku enzymów stosowanych w chemii gospodarczej.

Enzymy w środkach higieny osobistej i kosmetyce
Enzymy w higienie jamy ustnej
Obecnie najczęstsze zastosowania enzymów w higienie osobistej koncentrują się w sektorze higieny jamy ustnej: w pastach do zębów i innych produktach do higieny jamy ustnej, takich jak płyny do płukania ust i żele. Enzymy po dodaniu do past do zębów wspomagają rozwój mikroflory i pomagają w skutecznej hydrolizie pozostałości jedzenia w jamie ustnej, przez co wspomagają zwalczanie płytki nazębnej, chorób przyzębia i nieprzyjemnego zapachu.

CAŁY ARTYKUŁ ZNAJDĄ PAŃSTWO W NR 4/2014 KWARTALNIKA "CHEMIA I BIZNES. RYNEK KOSMETYCZNY I CHEMII GOSPODARCZEJ". ZAPRASZAMY.

przemysł kosmetycznydetergentychemia gospodarczaśrodki czystościenzymyhigiena jamy ustnej