Что такое энзимы в моющих средствах. Вредные составляющие стиральных порошков. Технологические особенности стирки с безфосфатными порошками
Мой переход на веганство произвел революцию не только в том, что я ем. Еда была чем-то вроде первой ступени к осознанности. А дальше сработал «эффект лавины» — я полностью пересмотрела все то, что так или иначе касается чистоты моего организма, а именно — какой косметикой я пользуюсь, чем я умываю лицо, чищу зубы, мою тело и волосы, какими средствами я стираю одежду. По сути, все это разные грани одного вопроса — что я допускаю в свой организм. И я однозначно не хочу допускать в него химию, никакими путями, будь то через еду, через шампунь или через зубную пасту….
В этой статье я хочу подробно разобрать, в чем заключается вред привычных нам синтетических стиральных порошков. И рассказать вам о «бытовой нехимии», которую я уже давно и успешно использую для стирки белья. Почему это вообще важно? Что содержат стиральные порошки? В чем из вред?
Состав стандартного стирального порошка известных марок напоминает таблицу Менделеева. Натурального там нет ничего, каждый компонент — это сплошная химия, причем в прямом смысле этого слова. Давайте посмотрим, что мы можем встретить в порошках и чем это нам грозит:
АНИОННЫЕ ПАВ (А-ПАВ)
Выполняют функцию быстрого выведения пятен, которые сложно смыть простой водой, в т.ч. жирных пятен. За счет своей структуры эти вещества способны прикреплять молекулы жира (или другой грязи) к молекулам воды, тем самым отстирывая ваше белье. Проблема в том, что эти вещества оказывают крайне агрессивное воздействие на организм. Происходит все по цепочке — с постиранной одежды А-ПАВы попадают на кожу, впитываются через нее, попадают в кровь, разносятся по всему организму и накапливаются в тканях печени, легких, сердца, мозга . Высокие концентрации этих веществ при попадании в организм сохраняются до 4-х суток. После концентрация химиката снижается, но никогда не опускается до нуля, то есть полностью А-ПАВы никогда не вымываются из организма и продолжают накапливаются в разных органах. Например, в мозге оседает 1,9% общего количества ПАВ, которые попали на незащищенную кожу, в печени – 0,6%.
О наличии А-ПАВ в стиральном порошке говорит обильное пенообразование. Чем больше пены от порошка, тем выше концентрация А-ПАВ. Причем больше всего А-ПАВы «прилипают» к одежде и белью со сложной структурой волокна — это шерстяные, полушерстяные и хлопчатобумажные волокнистые ткани (типа льна).
Во многих странах Европы строго ограничена максимальная доза анионных ПАВ в стиральных порошках — максимум 2%. В России же эта доля достигает порой 25% и составляет обычно никак не меньше 5%. Важно знать, что эти вещества находятся в составе не только стиральных порошков, но также всех химических моющих средств — для посуды, пола, ковровых покрытий и т.д.
ФОСФАТЫ
Делают жёсткую воду мягче, повышая таким образом эффективность стирки. Это всё отлично, если бы не один важный момент — фосфаты дополнительно усиливают токсические свойства А-ПАВ! А именно — способcтвуют накоплению А-ПАВ в волокнах тканей одежды и усиливают проникновение А-ПАВ через кожу в организм человека. Известный факт, что эти химикаты полностью не выполаскиваются из одежды даже после 10-кpатного полоскания в горячей воде! И конечно, через поры кожи они проникают в организм. Дозы не большие, но токсический эффект на организм существенный, и этот эффект накапливается со временем.
Фосфаты негативно воздействуют на кожу — обезжиривают ее и заметно снижают ее барьерные функции (изменяется уровень рН, содержание липидов, общее количество аминокислот), что в свою очередь создает условия для проникновения в организм токсичных соединений и тяжелых металлов . После контакта с кожей, фосфаты попадают в кровь, изменяя процентное соотношение гемоглобина, белка, структуру и плотность сыворотки крови, что приводит к ухудшению работы внутренних органов, вызывает нарушение обмена веществ, обострение хронических заболеваний и возникновение новых. Одними из самых опасных последствий отравления этими веществами являются рак и бесплодие. А для беременных — низкий вес новорожденных, врожденные травмы, аллергии у ребенка, опухоли и повреждения ЖКТ.
В 1977 г. издательство «Здоровье» выпустило книгу «Гигиена применения синтетических моющих средств», где было написано: «Анионные ПАВы оказывают негативное воздействие на семяродный эпителий». Связка фосфаты + А-ПАВ напрямую влияют на развитие бесплодия.
Фосфаты давно запрещены во многих странах мира как опасные химикаты, которые отравляют водоемы и наносят вред экологии. Грустно, но количество фосфатов в стоках растет с каждым годом вслед за ростом использования синтетических порошков. Со сточными водами они попадают в очистные сооружения, реки и в конечном итоге в воду, которую мы пьем. Круг замыкается! Ежегодно россияне используют около 1 млн т стиральных порошков, в результате чего в реки, озера и моря попадает 300-400 тыс. т фосфатов.
Альтернативой фосфатам считаются так называемые цеолиты . Они вроде бы менее вредны для экологии, но это если речь идет о природных цеолитах (минералы, которые встречаются в вулканических породах). В химической промышленности часто используют искусственно синтезированные цеолиты, а это уже совсем другая истрория. Там, где природу заменили химией, пользы и добра ждать не стоит! К тому же нерастворимые в воде частички цеолитов остаются после стирки на ткани и осаждаются в канализационных трубах, забивая их.
АРОМАТИЗАТОРЫ & ОТДУШКИ
В стиральных порошках всегда содержатся отдушки и ароматизаторы, призванные перебить неприятный запах основы порошка и неприятный запах самого грязного белья. Это широко разрекламированные запахи «морозной свежести», «морского бриза», «альпийских лугов»… Искусственные ароматизаторы это 100%-я химия, которая оказывает на организм исключительно негативное воздействие . Чаще всего это аллергия и связанные с ней симптомы — зуд, жжение в носу, раздражение глаз. Более опасным последствием может стать астма, нарушения координации движений или аллергия в тяжелой форме.
ФТАЛАТЫ
Эти вещества необходимы чтобы длительное время удерживать запах ароматизаторов — без них аромат просто напросто выветрится, ведь это естественно! Фталаты через дыхательные пути попадают в легкие, а затем — в кровь, откуда не выводятся, и накапливаются с годами в организме. Особенно опасны фталаты беременным и кормящим женщинам, а также тем, кто только планирует забеременеть. Есть ряд исследований, которые связывают действие этих веществ с нарушением внyтриутрбного развития ребеночка на ранних стадиях беременности — а конкретно, с нарушениями половой сферы. Грудным детям эти вещества попадают через материнское моолоко, затем накапливаются в их организме и через много лет могут привести к импотенции и бесплодию .
ОПТИЧЕСКИЕ ОТБЕЛИВАТЕЛИ
На самом деле это не отбеливатели, а вещества, создающие иллюзию отбеливания! Чего только не придумает современная химическая промышленность! Это химикаты, обладающие свeтooтpажающим эффектом — они выделяют из всего спектра солнечного цвета ультрафиолетовые лучи и превращают их в фиолетовый или голубоватый оттенок. Благодаря этим веществам выстиранное белье кажется идеально чистым, чище, чем оно есть на самом деле! Но есть обратная сторона медали — частицы этого «отбеливателя» не вымываются из одежды, сколько бы вы ее не полоскали! В этом собственно их суть. Оставаясь на одежде, эти вещества вступают в реакцию с кожей, проникают в организм, накапливаются в нем и тем самым оказывают постоянное токсическое воздействие .
ЭНЗИМЫ
Эти вещества отвечают за расщепление трудно выводимых пятен — губной помады, шоколада, красящих соусов и напитков. С точки зрения интоксикации организма эти вещества не считаются опасными, но они могут испортить вашу одежду — ни за одни раз, а постепенно. Причина в следующем — энзимы расщепляют белки ткани, и со временем одежда теряет свою прочность. Поэтому энзимы могут быть хороши для того, чтобы отстирать любимую вещь и избавиться от трубновыводимого пятна. Но не для частой стирки белья, которое сильно не загрязнено! А в стиральных порошках эти энзимы содержатся почти всегда, то есть вы при каждой стирке не задумываясь используете эти энзимы, даже если они вам в конкретном случае вовсе не нужны.
Воздействие химических стиральных порошков на здоровье.
Выше представлен основной перечень вредных химических компонентов в составе стиральных порошков. По большей части это продукты нефтехимии. Каждый из них сам по себе опасен для здоровья, и это очевидно. А тот факт, что в порошке они обычно присутствуют все одновременно, приводит просто в шок. Особенно большой вред такие порошки могут нанести маленьким детям — ведь у них защитная функция кожи еще очень слабо развита. Но и на взрослых влияние тоже существенно. Если вы думаете, что через кожу может впитаться только ничтожно малое количество химиката, то вы сильно ошибаетесь. Впитывающая способность нашей кожи очень развита! Через кожу во время принятия душа может впитываться около 1,5 л воды. Плюс кожа способна брать воду из воздуха. Особенно усиливаются впитывающие свойства во время жары, когда человек потеет и поры на коже раскрываются.
Вы все еще предполагаете, что токсичность средств бытовой химии очень мала? Управление по охране окружающей среды США провело исследование, согласно которому выяснилось — внутри квартир и домов опасные концентрации химических веществ в 2-5 раз выше, чем на улице, за пределами дома - независимо от того, находится дом в сельской местности или в промышленной зоне. Другое исследование, проводившееся на протяжении 5 лет, обнаружило, что уровень определённых химических элементов в домах в 70 раз выше, чем на улице. Поэтому старайтесь как можно чаще проветривать ваше жилище!!!
Самое опасное в том, что вредное воздействие этих химикатов мы не можем почувствовать мгновенно. Токсичные компоненты накапливаются в организме годами и по сути медленно отравляют человека. Подумайте пожалуйста — стоит ли это того? Стоит ли стирать белье и одежду от обыкновенной грязи, пыли и пота таким средством, от которого ваша одежда будет вся в несмываемых химикатах? То есть вместе с грязью мы медленно убиваем и наше здоровье…
Что с этим делать? Бывают ли натуральные стиральные порошки? Хорошо ли они стирают?
Натуральные средства для стирки белья.
Лично для меня вся эта информация о вредных химикатах стала решающей при выборе стиральных порошков. Я не хочу отравлять себя этими некачественными и токсичными продуктами нефтепереработки. Я хочу, чтобы моя кожа дышала свободно. В крупных городах воздух итак не очень-то чистый, усугублять дополнительной порцией химии от собственной одежды я совсем не хочу.
Каков же может быть выход? Ну, во-первых, н ужно полностью отказаться от использования химических порошков для стирки белья. Не думайте, что это сложно сделать! Сейчас на рынке полно экологичных натуральных средств для стирки! Выбор огромен — от бюджетных российских производителей до более дорогих европейских брендов. Цена на такие средства совершенно приемлемая! Например, российский порошок с полностью натуральным составом будет стоить вам порядка 170 руб. за 1 кг. Европейские производители предлагают средства для стирки двух типов — в виде порошка и в виде геля. Лично мне более удобным и экономичным кажется гель для стирки. Концентрированный гель европейского производства стоит 400-800 руб. за 1 литр, в зависимости от конкретного производителя. Он очень — очень — очень экономичный! Упаковки объемом 1 литр мне хватило ровно на год! Я стираю примерно 1 раз в неделю, иногда чаще. На упаковке геля указано, что он рассчитан на 43 стирки. Это как раз около года использования при моей частоте стирок. Думаю. потратить 400-800 руб. на натуральное средство, которого хватить на целый год, не проблема для вас. Для сравнения — химический порошок Persil 4,5 кг стоит около 800 руб. Получается, что по цене натуральные средства сопоставимы с химическими, но по эффекту и составу это небо и земля!
В экологически чистых стиральных порошках совсем не содержится продуктов нефтехимии, ПАВов, фосфатов, сульфатов, энзимов, синтетических отбеливателей, красителей, ароматизаторов . Никакой гадости! 100% безвредных компонентов! В составе только вещества, полученные из природных источников — древесины, крахмала, хлопка, растительных масел, соды и т.д. Вместо синтетических отдушек используются натуральные эфирные масла. Это могут быть масла из семян, листьев, корней растений. Кроме того, такие средства никак не загрязняют природу — они полностью биоразлагаемы! И не содержат животных компонентов, что тоже радует!
Что касается качества стирки, то оно прекрасное! Я пользуюсь такими порошками уже много лет! И никаких нареканий нет! После стирки белье чистое, свежее и не имеет резкого химического запаха. Что еще нужно? Если нужно справиться с сильным загрязнением и трудновыводимым пятном, то я использую натуральный эко-отбеливатель. Да, есть и такое))) Он не раз выручал меня и всегда прекрасно справляется со своей задачей! Опять же, 100% натуральный состав!
Подробный отзыв о конкретных натуральных средствах для стирки, которыми пользуюсь лично я, вы можете почитать в отдельной статье — Обязательно почитайте, уверена вы найдете что-то полезное! Там я детально описала состав, качество, цены моих натуральных средств для стирки. И конечно, мое мнение об этих средствах — насколько хорошо они справляются со своей работой и соответствуют ли заявленной цене?
Не ленитесь потратить 5 минут на то, чтобы выбросить химозные порошки и найти новые средства для стирки. И пусть это будет качественное, натуральное, экологичное средство! Это будет прекрасный вклад в здоровье всей вашей семьи. А если вам лень этим заниматься, то просто приобретите те средства, которые я порекомендовала в своем обзоре. Они проверены моим личным опытом, и я могу смело отвечать за их качество! В общем, пусть ваши вещи будут по-настоящему чистыми, а вместе с ними — и ваше тело!
Важные советы по использованию стиральных порошков с химией
Если вы все же не готовы сразу отказаться от химических порошков, то по крайней мере помните пожалуйста, что это не безобидные порошки, а химические вещества с очень активным воздействием на организм. Поэтому:
- Используйте умеренное количество порошка , не передозируйте
- Избегайте ручной стирки химическими порошками (лучше стирайте мылом)
- Если все же стираете вручную – тщательно отмывайте руки от порошка или стирайте в перчатках
- Не стирайте на кухне — расстояние от стиральной машины до еды и посуды должно быть не менее 2-х метров
- Насыпайте порошок аккуратно – его токсичная пыль держится в воздухе до 30 мин., поэтому проветривайте помещение сразу после насыпания порошка в машинку.
- Устанавливайте на стиральной машине режим с дополнительным полосканием , полоскать нужно как можно большее количество раз и в горячей воде (50-60 градусов). В холодной воде фосфаты и а-ПАВы совсем не выполаскиваются.
Я желаю вам здоровья, а вашему дому — уюта и чистоты!
Не смотря на то, что с каждым годом растет количество осознанных потребителей, которые разбираются в тонкостях состава различных продуктов, состав стиральных порошков, порой, непонятен для обычного потребителя. Ну как, например, понять, что такое оптический отбеливатель или ПАВ? И если эти термины еще можно как-то пояснить, то странное слово энзимы вряд ли кто-то сможет полноценно объяснить. А ведь именно эти вещества обеспечивают качество стирки, избавляют вещи от пятен и являются важными активными веществами любого стирального порошка.
Оглавление:Что такое энзимы
Энзимы – это ферменты, которые способны расщеплять молекулы различных загрязнений. Их условно классифицируют на несколько видов:
- протеаза – избавляет от пятен белкового происхождения;
- липаза – очищает ткани от жирных пятен;
- амилаза – отстирывает крахмалосодержащие загрязнения;
- целлюлаза – избавляет волокна ткани от микроворсинок.
Несмотря на популяризацию всего экологического и натурального, рекомендуется стирать вещи именно специальными средствами:
- Во-первых, даже самыми известными продуктами, которые применялись для стирки в «дореволюционном периоде», вряд ли удастся очистить ткани от пятен. Причем, речь идет о свежих загрязнениях, а уж о застарелых и вовсе говорить нечего.
- Во-вторых, в современных стиральных порошках состав просто уникальный – он полностью сбалансированный и включает в себя сразу несколько активных компонентов, которые обеспечивают чистоту белья, не повреждая при этом волокна ткани и элементы стиральной машины.
- В-третьих, как можно совместить в одном продукте сразу несколько энзимов? А вот в современных стиральных порошках именно это и происходит и результатом становится чистота вещей, избавление от разного вида пятен.
Еще один важный момент – энзим целлюлаза не только избавляет ткань от микроворсинок, но и обновляет внешний вид изделия, усиливает действие оптических отбеливателей . Одним из ярких средств, в составе которого имеется этот энзим, является специальное жидкое средство для стирки для шерстяных и деликатных тканей «Ворсинка». Именно благодаря энзиму оно сохраняет форму вещей, первоначальную яркость и интенсивность цветов, мягкость тканей и препятствует образованию «катышков».
Кстати, некоторые энзимы входят в состав не только стиральных порошков – например, энзим протеаза, которая способна удалять пятна белкового происхождения, является компонентом специального мыла против пятен, в том числе и предназначенного для ухода за детскими вещами.
Энзимы считаются биологически активными веществами, без которых стиральный порошок, в принципе, не будет полноценно «работать». Но насколько полезны эти компоненты?
Возможный вред энзимов
Сразу оговорюсь – для человеческого организма энзимы не представляют никакой опасности. Они не являются аллергенным фактором, поэтому на этот компонент можно вообще не обращать внимания при выборе стирального порошка.
А вред энзимов заключается только в том, что они способны испортить вещи, особенно из шерстяных и шелковых тканей, обычно производители порошка размещают предупредительную маркировку на упаковке.
Энзимы в стиральных порошках – вполне безобидные компоненты, которые только улучшают качество стирки и помогают избавляться от свежих и застарелых пятен различного происхождения.
Ферменты: определение, функции, свойства.
Для того, чтобы в полном объеме проанализировать рынок ферментов для производства стиральных порошков в РФ, остановимся на определении понятия «ферменты», опишем свойства ферментов и те функции, которые они выполняют. Подобные данные помогут в дальнейшем понять особенности рынка ферментов для стиральных порошков.
Ферменты
(лат. fermentum брожение, бродильное начало; синоним энзимы) — специфические вещества белковой природы, присутствующие в тканях и клетках всех живых организмов и способные во много раз ускорять протекающие в них химические реакции. Вещества, в небольших количествах ускоряющие химические реакции в результате взаимодействия с реагирующими соединениями (субстратами), но не входящие в состав образовавшихся продуктов и остающиеся неизмененными по окончании реакции, называют катализаторами.
Ферменты (энзимы) - это органические вещества, принимающие участие специфическим образом в некоторых химических реакциях организма (органические катализаторы). Структура фермента следующая: каждый фермент состоит из апофермента и кофермента, которые, каждый в отдельности, не активены, но проявляют свое действие в комплексе - холофермент.
Все ферменты имеют белковую природу. Они представляют собой либо простые белки, целиком построенные из полипептидных цепей и распадающиеся при гидролизе только на аминокислоты (например, гидролитические ферменты трипсин и пепсин, уреаза), либо — в большинстве случаев — сложные белки, содержащие наряду с белковой частью (апоферментом) небелковый компонент (кофермент или простетическую группу).
Многие ферменты с большой молекулярной массой проявляют каталитическую активность только в присутствии специфических низкомолекулярных веществ, называемых коферментами (или кофакторами). Роль коферментов играют большинство витаминов и многие минеральные вещества. Витамины РР (никотиновая кислота, или ниацин) и рибофлавин, например, входят в состав коферментов, необходимых для функционирования дегидрогеназ. Цинк - кофермент карбоангидразы, фермента, катализирующего высвобождение из крови диоксида углерода, который удаляется из организма вместе с выдыхаемым воздухом. Железо и медь служат компонентами дыхательного фермента цитохромоксидазы.
Вещество, подвергающееся превращению в присутствии фермента, называют субстратом. Субстрат присоединяется к ферменту, который ускоряет разрыв одних химических связей в его молекуле и создание других; образующийся в результате продукт отсоединяется от фермента.
Продукт тоже можно считать субстратом, поскольку все ферментативные реакции в той или иной степени обратимы. Правда, обычно равновесие сдвинуто в сторону образования продукта, и обратную реакцию бывает трудно зафиксировать.
Все ферменты можно подразделить на следующие группы:
* амилолитические;
* протеолитические;
* липолитические.
Ферменты, расщепляющие углеводы, называются амилолитическими или амилазами; белки (протеины) - протеолитическими или протеазами; жиры (липиды) - липолитическими или липазами.
Липаза участвует в распаде или образовании жиров, которые являются сложными эфирами глицерина с высшими жирными кислотами. В природе липазы содержатся преимущественно в семенах, плодах, клубнях, корневищах злаковых (кукуруза, овес и др.), в семенах крестоцветных (горчичное семя), в особенности в семенах бобовых (фасоль, горох), а также и в подсолнечном семени.
Карбогидразы - эта группа ферментов расщепляет гликозиды и полисахариды на моносахариды. Известны, например, сахароза - расщепляющая сахарозу на альфа-глюкозу и альфа-фруктозу; мальтоза - расщепляющая мальтозу на глюкозу (содержится в проростках ячменя) и т.д.
Протеазы расщепляют протеины на аминокислоты. Сюда входят истинные протеазы (протеиназы), которые гидролизуют природные протеины, и пептидазы, расщепляющие ди- и полипептиды. Протеолитическими ферментами являются, например, эрептаза (эрепсин), пепсиназа (пепсин) и триптаза (трипсин), выделяющиеся в желудке и в кишечнике человека и животных.
Ферменты представляют собой биокатализаторы белковой природы. Катализируя подавляющее большинство биохимических реакций в организме, ферменты регулируют обмен веществ и энергии, играя тем самым важную роль во всех процессах жизнедеятельности. Все функциональные проявления живых организмов (дыхание, мышечное сокращение, передача нервного импульса, размножение и т.д.) обеспечиваются действием ферментных систем. Совокупностью катализируемых ферментных реакций являются синтез, распад и другие превращения белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот, гормонов и других соединений.
Как правило, ферменты присутствуют в биологических объектах в ничтожно малых концентрациях, поэтому больший интерес представляет не количественное содержание ферментов, а их активность по скорости ферментативной реакции (по убыли субстрата или накоплению продуктов). Принятая международная единица, активности ферментов (ME) соответствует такому количеству фермента, которое катализирует превращение 1 мкмоля субстрата за 1 мин в оптимальных для данного Ф. условиях. В Международной системе единиц (СИ) единицей активности фермента является катал (кат) — количество фермента, необходимое для каталитического превращения 1 моля субстрата за 1 с.
Все ферменты, за исключением липазы, растворимы в воде. Активность их зависит от рН среды и от температуры. Температурный оптимум для всех ферментов около 400С; рН-оптимум для отдельных ферментов различный (для липазы и аргиназы он между 8 и 9,5, для пепсина - 1,5).
Ферменты - крупные молекулы, их молекулярные массы лежат в диапазоне от 10 000 до более 1 000 000 дальтон (Да). Для сравнения укажем молекулярные массы известных веществ: глюкоза - 180, диоксид углерода - 44, аминокислоты - от 75 до 204 Да. Ферменты, катализирующие одинаковые химические реакции, но выделенные из клеток разных типов, различаются по свойствам и составу, однако обычно обладают определенным сходством структуры.
Структурные особенности ферментов, необходимые для их функционирования, легко утрачиваются. Так, при нагревании происходит перестройка белковой цепи, сопровождающаяся потерей каталитической активности. Важны также щелочные или кислотные свойства раствора. Большинство ферментов лучше всего "работают" в растворах, pH которых близок к 7, когда концентрация ионов H+ и OH- примерно одинакова. Связано это с тем, что структура белковых молекул, а, следовательно, и активность ферментов сильно зависят от концентрации ионов водорода в среде.
Под механизмом действия фермента понимают последовательность превращений молекул в его активном центре. Акт катализа начинается со связывания субстрата, затем происходит с десяток изменений, и, наконец, появляется продукт.
Скорость ферментативной реакции зависит от концентрации субстрата и количества присутствующего фермента. Эти величины определяют, сколько молекул фермента соединится с субстратом, и именно от содержания фермент-субстратного комплекса зависит скорость реакции, катализируемой данным ферментом. В большинстве ситуаций, представляющих интерес для биохимиков, концентрация фермента очень мала, а субстрат присутствует в избытке.
Зависимость скорости ферментативного превращения субстрата от его концентрации описывается уравнением Михаэлиса - Ментен.
Из этого уравнения следует, что при малых субстратах скорость реакции возрастает пропорционально концентрации субстрата. Однако при достаточно большом увеличении последней эта пропорциональность исчезает: скорость реакции перестает зависеть от концентрации субстрата - наступает насыщение, когда все молекулы фермента оказываются занятыми субстратом.
Выяснение механизмов действия ферментов во всех деталях - дело будущего, однако некоторые важные их особенности уже установлены. Каждый фермент имеет один или несколько активных центров, с которыми и связывается субстрат. Эти центры высокоспецифичны, т.е. "узнают" только "свой" субстрат или близкородственные соединения. Роль фермента состоит в снижении энергетического барьера, который нужно преодолеть субстрату для превращения в продукт. Как именно обеспечивается такое снижение - до конца не установлено.
В настоящий момент, в базах данных собрано 3709 ферментов (по числу известных катализируемых реакций). Они разделены на шесть классов. Открытия новых практически прекратились
Разброс скоростей работы отдельных ферментов очень невелик: для большинства ферментов число оборотов, то есть число актов катализа в секунду, равно 100, для самых быстрых (каталазы, карбоангидразы, супероксиддисмутазы) - 104. Среди самых медленных ферментов - простагландинсинтаза (число оборотов - 1).
В настоящее время, области применения ферментов в общественной жизни многообразны. Например, прирост производства выделенных, очищенных ферментов для технических целей в мире составляет 15% в год, а химических катализаторов - 3% в год. Эти данные приводятся экспертами относительно роста рынка промышленных ферментов. Но, ферменты применяются не только в промышленности, но и в медицине, и сельском хозяйстве, защите окружающей среды (аналитические измерения, или мониторинг; разрушение загрязнений, или биоремедиация). Это производство лекарств, средств защиты растений, химических реагентов. Кроме того, есть области, где ферменты ничем нельзя заменить. Например, анализ. Сейчас сотни ферментов используют в аналитических целях, часто они наиболее пригодны. Также ферменты используют при производстве биосенсоров. Например, для определения глюкозы в крови.
Таким образом, ферменты «проникли», практически во все отрасли промышленности и сферы общественной жизни.
Применение ферментов в производстве стирального порошка
Проанализируем более подробно, какие ферменты применяются при производстве стирального порошка, и какие функции выполняют данные ферменты.
Состав стиральных порошков.
Коротко остановимся на описании состава стирального порошка.
Стиральные порошки содержат все или некоторые из приведенных элементов:
* поверхностно-активные вещества (субстанции, активные при стирке);
* связывающие вещества;
* отбеливающие вещества;
* вспомогательные вещества (например, ароматические вещества, ферменты).
Поверхностно - активные вещества.
Уже долгое время самым известным поверхностно-активным веществом было мыло. В настоящее время оно все больше вытесняется синтетическими активными субстанциями. Однако высокая моющая активность синтетических поверхностно-активных веществ снижается в жесткой воде.
Современные стиральные порошки содержат несколько поверхностно-активных веществ и специальные сорта мыла. Они снижают поверхностное натяжение воды, отделяют грязь от волокон и диспергируют их в растворе стирального порошка и образуют эмульсию с грязью, содержащей жир.
Связывающие вещества.
Они смягчают воду и устраняют образование накипи (выпадения кальция) на компонентах стиральных машин и на одежде. Вместо использовавшихся ранее фосфатов теперь используются заменители фосфатов. Это в основном цеолиты, например, силикат натрия и алюминия в сочетание с полимерами. Они связывают ионы кальция при ионном обмене и предохраняют от образования накипи.
Средства для отбеливания.
Они важны для обработки пятен на белом, цветном белье, белье, подвергающемся кипячению, и тонком белье. Они при помощи окисления удаляют пятна от красного вина, овощей и фруктов. Для этого в основном используют перборат натрия, который в процессе стирки при температурах выше 60 градусов Цельсия выделяет отбеливающие вещества. Активаторы отбеливающего вещества, например, тетраацетилендиамин активируют пербонат при температуре ниже 60 градусов, и отбеливание возможно уже в пределах 40 градусов.
Вспомогательные вещества.
К вспомогательным веществам относятся:
* ферменты, которые расщепляют белок и крахмал;
* растворители грязи, которые поддерживают грязь в подвешенном состоянии;
* препятствующие вещества, которые ограничивают химические реакции (образование пены) или ее предотвращают (коррозия);
* ароматические средства;
* исполнительные средства, которые обеспечивают сыпучесть стиральных порошков (например, сульфаты).
Ферменты для стиральных порошков.
В производстве стиральных порошков используются следующие ферменты:
* протеаза щелочная;
* липаза щелочная;
* амилаза;
* целлюлоза;
* пектиназа щелочная;
* кератиназы.
За определенное время и при условии, что температура моющего раствора не превышает 40 градусов Цельсия, ферменты разрушают белки. И не только белки. Если фермент "протеаза" устраняет все протеинсодержащие загрязнения, такие как кровь, молоко, яйцо, какао и трава, то "липаза", например, удаляет жиры и масла. Энзим "амилаза" выводит из белья крахмалсодержащие остатки пищи, а "целлюлоза" придает поверхности хлопчатобумажных изделий гладкость, а волокнам - эластичность. Также целлюлазу используют для снятия пилинга, который образуется на хлопчатобумажных и льняных тканях в виде катышков при носке. За счет того, что ворсинки удаляются с поверхности ткани, удаляется и грязь, которую держали эти ворсинки, далее, осветляется цвет ткани, ткань становится приятной на ощупь.
Щелочестойкую пектиназу используют для удаления фруктовых пятен. Кератиназы способствуют удалению остатков отвержденного белка.
Как правило, в состав стирального порошка входит комбинация этих ферментов (ферментные препараты), которые усиливают действие друг друга.
Мировая история создания ферментных препаратов для производства стирального порошка насчитывает уже около 40 лет. Большую часть данного временного отрезка занимает производство щелочной протеазы, которая являлась наиболее популярной добавкой.
В настоящий момент, липазы являются не сильно изученными ферментами, и они не всегда стабильны по качеству. Их разработкой занимаются 10 лет, в то время как протеазы и амилазы существуют на рынке уже более 50 лет. Сегодня эти две категории ферментов (протеазы и амилазы) очень хорошо изучены и дают очень стабильное качество, чего нельзя сказать о липазах. Липазы полностью справляются с жировыми загряз нениями после 2-3 стирок, а протеазы и амилазы справляются со своей задачей и за одну стирку.
Производство ферментов при производстве стиральных порошков просто необходимо, чтобы повысить моющую способность.
По оценкам специалистов - технологов доля ферментов в общей моющей способности порошка составляет 30-35%. Даже незначительное добавление ферментов в стиральный порошок значительно увеличивает его моющую способность.
Анализ наименований ферментных препаратов для производства стирального порошка на рынке РФ.
Производители стиральных порошков в РФ могут использовать следующие наименования ферментных препаратов:
* Савиназа 6.0;
* Савиназа/Термамил 4.8/12;
* Савиназа/Термамил/Целлюзим 4.2/10/0.1;
* Савиназа/Термамил/Липолазы;
* Савиназа/Карезим 4.8/180;
* Эверлаза/Дурамил 4.8/12;
* Тоталаза Ультра;
* Соколан;
* Наталаза 60;
* Наталаза/Термамил;
* Иназа/липолаза;
* Пропераза 450;
* Пурафект;
* Gci blend pac;
* БЛАП S 260;
* Дуозим А5;
* Савиназа/Липолаза.
Данные ферментные препараты имеют в своей основе следующие ферменты. Савиназа 6.0
- протеаза. Савиназа/Термамил
4.8/12 - протеаза/амилаза. Савиназа/Термамил/Целлюзим
4.2/10/0.1 - протеаза/амилаза/липаза. Савиназа/Карезим
4.8/180 - протеаза/целлюлаза. Эверлаза/Дурамил
4.8/12 - протеаза/амилаза. Тоталаза Ультра -
протеаза/амилаза/липаза/целлюлаза. Иназа/липолаза
- липаза. Пурафект
- щелочная протеаза и амилаза. Савиназа/Термамил/Липолазы
- протеаза/амилаза/липаза. Савиназа/Липолаза
- протеаза/липаза.
Таким образом, на рынке производства стирального порошка в РФ присутствуют 14 наименований ферментных препаратов.
Данные ферментные препараты имеют свои функциональные особенности. Савиназа 6.0 эффективна для удаления всех белковых загрязнений в широком диапазоне рН и температуры. Савиназа/Термамил 4.8/12 - комплексное удаление белковых и крахмальных загрязнений. Савиназа/Термамил/Целлюзим 4.2/10/0.1 - комплексное удаление белковых и крахмальных загрязнений, антипиллинговый эффект, освежение цвета. Часто применяется в порошках для детского белья. Савиназа/Карезим 4.8/180 - удаление белковых загрязнений, антипиллинг, освежение цвета. Эверлаза/Дурамил 4.8/12 - комбинация ферментов, устойчивых к окислению, комплексное удаление белковых и крахмальных загрязнений. Тоталаза Ультра - комплекс ферментов, устойчивых при хранении в составе СМС с отбеливателями. Комплексное удаление органических загрязнений, антипиллинг, антиресорбционный эффект. Освежение цвета, поддержание белизны.
Вы задумывались о том, что Ваше тело постоянно контактирует с Вашим стиральным порошком! А настолько ли Вы его хорошо знаете, чтобы ему так доверять? Давайте познакомимся со своими порошками поближе!
Какой стиральный порошок лучше|Вредные вещества
Сразу поясню, я не химик, я просто пытаюсь минимизировать вред от бытовой химии по информации в стиле «химия для чайников»). Если у кого-то, более компетентного в вопросах химии, возникнет желание дополнить или сообщить о неточности буду рада.
Самым популярным вредным веществом в порошках на данный момент являются фосфаты. По рунету ходит информация о том, что в Европе на законодательном уровне установлена максимальная доля содержания фосфатов и она не должна превышать 0,5%. Наиболее активные производители порошков уже отреагировали на новый запрос покупателей и вывели фосфаты из составов своих порошков, другие схитрили и заменили фосфаты их младшими братьями фосфонатами. Поэтому список начнем с них родимых):
Фосфаты
Производители порошков используют фосфаты для смягчения воды. Ведь именно в мягкой воде белье отстирывается гораздо лучше.
Вред фосфатов заключается в следующем:
- Наличие фосфатных добавок приводит к значительному усилению токсических свойств компонента порошков А-ПАВ;
- Фосфаты очень аллергены;
- Фосфаты очень долго растворяются. Чтобы полностью выполоскать фосфаты из белья (при половинной загрузке стиральной машины) необходимо провести10 ÷ 12циклов полоскания. За счет сложностей с полосканием фосфаты способствуют накоплению агрессивных веществ в волокнах тканей, из которых изготовлена одежда, усиливают проникновение ПАВ через кожу и приводят к усиленному обезжириванию кожных покровов и даже нарушению свойств крови. Это приводит к изменению физико-химических свойств самой крови и нарушению иммунитета.
- Фосфаты также представляют собой большую угрозу для окружающей среды. Они попадают в водоемы и способствуют усиленному образованию сине-зеленых водорослей, которые, в свою очередь, опасно нарушают хрупкий экологический баланс водоемов. Продукты их жизнедеятельности могут сказываться на здоровье живущих поблизости людей. Загрязнение питьевой воды приводит к невынашиванию беременности, низкому весу новорожденных, врожденным травмам, опухолям желудочно-кишечного тракта, повышению заболеваемости и снижению продолжительности жизни.
В то время пока одни мамы узнают о вреде фосфатов и существовании безфосфатных порошков другие уже отказываются от порошков содержащих фосфонаты, цеолиты, агрессивные ПАВ и оптические отбеливатели.
Фосфонаты
Используются в качестве альтернативы фосфатам для смягчения воды. По степени вредности являются менее вредными чем фосфаты.
Представляют собой соли органических соединений фосфора. Плохо разлагаются биологически, но частично задерживаются в осадке при очистке сточных вод.
Цеолиты
Поверхностно-активные вещества
ПАВ (поверхностно активные вещества) представляют собой чрезвычайно активные химические соединения. При попадании в организм, они скапливаются на клеточных мембранах и при определенной концентрации способны вызвать нарушения важнейших биохимических процессов, протекающих в них, влиять на функцию и саму целостность клетки.
ПАВ существенно изменяют интенсивность окислительно-восстановительных реакций, влияют на активность ряда важнейших ферментов, нарушают белковый, углеводный и жировой обмен. ПАВ существует несколько разновидностей, особенно агрессивны в своих действиях анионные ПАВ. Они способны вызвать грубые нарушения иммунитета, развитие аллергии, поражения мозга, печени, почек, легких. Это одна из причин, по которым в странах Западной Европы наложены строгие ограничения на использование анионных ПАВ (А-ПАВ). В лучшем случае их содержание не должно превышать 2-7%.
Внимание! Последнее время производители заменяют термин «Поверхностно активные вещества » на «Тензиды «. Абсолютно безопасный детский порошок должен содержать не более 7% А-тензидов.
Оптические отбеливатели
Оптические отбеливатели лишь создают иллюзию белизны. Частицы оптического отбеливателя, которые являются люминесцентными красителями, оседают на ткани и, оставаясь на ней и после стирки, выделяют из спектра солнечного света ультрафиолетовые лучи, превращая их в синий, голубой или фиолетовый цвет, что и создает эффект белизны. Оптические отбеливатели не выполаскиваются с тканей и оказывают постоянное химическое воздействие на кожу.
Хлор
Является причиной заболеваний сердечно-сосудистой системы, способствует возникновению атеросклероза, анемии, гипертонии, аллергических реакций. Хлор разрушает белки, отрицательно влияет на кожу и волосы, повышает риск заболевания раком.
Требования к правильному порошку
Самое главное требование это отсутствие или по крайней мере сниженное содержание вредных веществ: фосфаты, фосфонаты, цеолиты, А-ПАВ и оптические отбеливатели. В таблице ниже приведены различные сегменты порошков, цена одной стирки и содержание вредных веществ в них в порядке убывания. Еще следует отметить, что вместе со снижением количества вредных веществ в порошках падают их моющие способности. Сравнение результатов стирки обычными порошками и безфосфатными продемонстрированы на фото в следующем посте:
Какой стиральный порошок лучше|Сравнительная таблица содержания вредных веществ и цен
(самые вредные вещества выделены красным, менее вредные — оранжевым цветом)
