نقش آنزیم ها در شویندگی:

در سالهای متمادی از آنزیم ها بعنوان یک فاکتور مهم در توسعه و پیشرفت محصولات شوینده،مانند شوینده های البسه،مایعات ظرفشویی و شوینده های صنعتی استفاده شده است.
آنزیم ها با کمک به کوتاهتر شدن زمان شستشو،کاهش مصرف انرژی و آب با کاهش دمای شستشو ،دوستدار محیط زیست با کاهش PH آب شستشو و مراقبت های ویژه از پارچه، مورد استفاده قرار می گیرند.
مضافا اینکه آنزیم ها از منابع تجدید پذیر در محیط زیست قابل تهیه می باشند.
آنزیم ها بدلیل درصد معرف پایین براحتی میتوانند در محصولات کنسانتره مورد استفاده قرار گیرند.
پیشرفت های علم مهندسی ژنتیک و پروتئین ها با بهبود شرایط پایداری، اقتصادی و خواص آنزیمها ، توسعه پایدار محصولات حاوی آنزیم را ضروری می سازد.
مکانیسم پاک کنندگی بر پایه فعالیت آنزیم ها مواد شوینده در بازارهای بین المللی،شامل افزودنیهای پایه ای با عملکردهای تقریبا شناخته شده در فرآیند شستشو می باشند.
چرک ها و لکه ها با عملیات مکانیکی به کمک سورفکتانت ها،بیلدرها و آنزیم ها زدوده می شوند.
آنزیم های پروتئاز،آمیلاز و لیپاز در محصولات شوینده با قدرت بالا، لکه های چسبیده به پارچه و سطوح سخت را هیدرولیز و به ذرات قابل انحلال تبدیل می نمایند.
آنزیم سلولاز با هیدرولیز باندهای گلیکوزیدی و از بین بردن لکه های ویژه چسبیده به میکروفیبرهای کتان باعث پاک کنندگی می شود.
نرم کنندگی و درخشان نمودن رنگ پارچه از اثرات کلیدی آنزیم سلولاز می باشد.
سورفکتانت ها باعث کاهش کشش سطحی و افزایش نیروی دافعه بین چرک های اصلی و چرک های هیدرولیز شده توسط آنزیم ها با بافت پارچه می شوند.
بیلدرها با ایجاد کمپلکس و رسوب دادن یا تعویض یونی نمکهای کلسیم و منیزیم،ایجاد محیط قلیایی و جلوگیری از نشست دوباره چرک و ممانعت از خوردگی عمل می کنند.
نقش آنزيم ها در شوینده های البسه:
در طی ۳۵ سال گذشته نقش آنزیم ها در شوینده ها از یک افزودنی جزیی به یک افزودنی کلیدی تغییر یافته است.
وسیع ترین کاربرد رو به رشد آنزیم ها، در شوینده های البسه خانگی می باشد.
تا قبل از معرفی فرمولاسیون شوینده های مدرن،صابون و کربنات سدیم اجزا اصلی تشکیل دهنده پاک کننده ها محسوب می شد و اثر پاک کنندگی در البسه بیشتر به عملیات مکانیکی بستگی داشت.
در سالهای ۱۹۶۷-۱۹۷۰ حضور موفق شوینده حاوی آنزیم باعث کاهش مصرف انرژی به میزان ۴۰% شد.
در سال ۱۹۶۹ حداقل ۵۰% از شوینده های اروپا با شعار حاوی آنزیم یا اثر بیولوژیکی علاوه بر صرفه جویی در مصرف انرژی مکانیکی،باعث کاهش دمای شستشو از ۹۵ درجه سانتیگراد به ۶۰ درجه سانتیگراد و نهایتا به ۴۰ درجه سانتی گراد شد و علاوه بر آن عملیات قبل از شستشو  و خیساندن لباس قبل از شستشو نیز حذف شد.
کاهش بیشتر مصرف انرژی با استفاده از ترکیب آنزیم ها ی مختلف(لیپاز،آمیلاز،سلولاز)و ورود ماشین های لباسشویی پیشرفته از نظر الکترونیکی و مکانیکی و تولید محصولات شوینده فشرده محقق شد.
توسعه افزودنیهای جدید شامل بیلدرها و لکه برها و ورود ماشین های لباسشویی پیشرفته همزمان با توسعه خواص پاک کنندگی ناشی از کاربرد آنزیم به وقوع پیوست که منجر به تاثیر فرمولاسیونهای مدرن شوینده بر توسعه سیستم های جدید آنزیمی شد.
ترکیبات جدید شوینده و آنزیم ها امکان کاهش دمای شستشو و صرفه جویی در مصرف انرژی را ایجاد کرده است.
بنابراین روند جدید توسعه ماشین های لباسشویی بر اساس مصرف کمتر آب نیز در حال توسعه می باشد.
نقش آنزيم ها در مایع ظرفشویی:

ماشین های ظرفشویی همزمان با ماشین های لباسشویی وارد بازار شد، ولی به میزان کمتری مورد استفاده قرار گرفته اند. در شستشوی ظروف با دست، پاک کردن باقی مانده مواد غذایی به دو عامل اصلی سورفکتانت و انرژی مکانیکی بستگی دارد. درحالیکه در ماشین های ظرفشویی این عمل عمدتا به شوینده استفاده شده،درجه حرارت و انرژی مکانیکی وابسته است.
انرژی مکانیکی با عمل سیرکولاسیون آب شستشو،توسط پمپ ها ایجاد شده و ثابت میباشد.
بنابراین نقش شوینده در ماشین ظرفشویی بسیار اساسی است.
مشکل اصلی پاک کنندگی زمانی است که یک پوشش از مواد غذایی روی ظروف آشپزخانه مانند بشقابها،کاسه ها و … را پوشانده باشد.
مواد غذایی ممکن است بصورت خشک شده،سوخته شده،سرخ شده و … تشکیل کمپلکس هایی از کربوهیدراتها، پروتئین ها و چربی ها را بدهند.
رنگدانه های سبزیجات و چای با تشکیل رسوبات کلسیمی رنگی نیاز به توجه خاص برای پاک کردن دارند.
بعلاوه ترکیبات حاصل از پلی فنل ها و کربوهیدراتها(موجود در قهوه)موادی سخت جهت پاک شدن می باشند.
بنابراین عمل شستشوی ظروف با ماشین برای ظروف آغشته به چای و قهوه بسیار مهم می باشد.
کمپلکسهائی بر پایه پروتئین ها،پلی ساکاریدها و چربیها نیاز به هیدرولیز شدن و تبدیل شدن به اجزا کوچکتری از چرک جهت جداشدن از سطوح توسط سورفکتانت را دارند.
ترکیبات لک بر(Bleach )جهت اکسیداسیون پلی آروماتیک ها و از بین بردن لکه های میوه، قهوه، چای، نوشیدنیهای قرمز و سبزیجات نیز ضروری است.
با در نظر گرفتن زمان شستشوی کمتر ،درجه حرارت بیشتر و مراقبت از ظاهر ظروف نقش سورفکتانت در شوینده های ماشین ظرفشویی بسیار دشوارتر می شود.ترکیبات شیمیایی ” قلیایی_اکسنده ” جهت هیدرولیز و هیدرولیز اکسیدی مواد غذایی و پخش آنها در آب شستشو بدون کف اضافی مورد نیاز می باشد.
درگیر کردن موثر یونهای سخت جهت جلوگیری از رگه انداختن و نشست دوباره روی ظروف شیشه ای و درخشان، نیز یک فاکتور اساسی است.
قبل از ورود آنزیم به فرمولاسیون شوینده های ماشین ظرفشویی این محصولات شامل بیس های قوی قلیایی،عوامل ایجاد کمپلکس قوی مانند ‌سدیم تری فسفات – سدیم متا سیلیکات و سدیم کربنات و ترکیبات اکسنده معمولا دی یا تری کلروایزو سیانورات و سورفکتانت های غیر یونی بودند.
در PH های بالا،آبکشی ظروف جهت از بین بردن کامل مواد شوینده دشوار می باشد که این یکی از دلایل اصلی مصرف بالای آب توسط ماشین های ظرفشویی بود.
همچنین قلیاییت بالا باعث تحت تاثیر گذاشتن باندهای Si – O – Si  ظروف شیشه ای و نتیجتا باعث ظاهر مات و ابری ظروف شیشه ای در شستشو مداوم می شد.
با جایگزین کردن دی سیلیکاتها در فرمولاسیون با اثر ممانعت از کاهش وزن ظروف شیشه ای پیشرفت قابل ملاحظه ای برای حل این مشکل بدست آمد.
در بیست سال گذشته مصرف آب ماشین های ظرفشویی از ۶۰ لیتر به ۱۵ لیتر و مصرف شوینده از ۸۰ گرم به ۳۰ گرم و مصرف انرژی از ۲٫۸ کیلو وات ساعت به ۱٫۵ کیلو وات ساعت کاهش یافته است.
ترکیبات لکه بر برپایه هیپوکلریت و یون کلر بعنوان افزودنیهای اصلی برای از بین بردن لکه های خاص مانند لکه چای روی فنجان در نظر گرفته شده است.
در ایالت متحده آمریکا علی رغم وجود پاره ای از شوینده های ماشین ظرفشویی برپایه آنزیم بیشترین سهم بازار مربوط به فرمولاسیون های سنتی برپایه لک برهای کلردار می باشد.
تلاش برای معرفی شوینده های ماشین ظرفشویی حاوی آنزیم و قلیاییت پایین در این کشور تا به امروز چنان موفق نبوده است.
بر خلاف ماشین های ظرفشویی اروپایی،ماشین ظرفشویی آمریکایی فاقد دستگاه نرم کننده آب و گرم کن داخلی می باشد.
این امر باعث سنگین شدن نقش شوینده و عدم استقبال از شوینده هایی با فرمولاسیونهای ملایم شده است.
معرفی شوینده های جدید ماشین ظرفشویی حاوی آنزیم (آمیلاز و پروتئاز) امکان جایگزینی مواد شیمیایی خشن مانند لکه برها برپایه اکسیژن آزاد با ترکیباتی چون سدیم پربورات و سدیم پرکربنات و فعال کننده TAED که باعث اکسیداسیون پلی آروماتها ناشی از میوه جات، قهوه، چای، نوشیدنیهای قرمز و سبزیجات می شود را در فرمولاسیون فراهم کرد.
در شوینده های ماشین ظرفشویی با PH پایین و بدون کلر،تجزیه هیدرولیزی جهت زدودن مواد غذایی باقی مانده،توسط آنزیم های تجزیه کننده های مواد پروتئینی و نشاسته ای انجام می گیرد.
این سیستم امروزه در اروپا در شوینده های ماشین ظرفشویی بصورت پودر کنسانتره و قرص در سطح وسیعی در حال استفاده می باشد.
كاربرد آنزيم هاي پاك كننده:
ساخت و تولید آنزیم های میکروبی نقش مهمی از صنعت بیوتکنولوژی روز را به نمایش می گذارد.
مهمترین محصولات صنعتی آنزیم بوسیله تخمیر پیوسته یا سیستم تخمیر ناپیوسته هوازی با حجم ۲۰-۱۰۰۰ متر مکعب تولید می شود.
فرآیند تخمیر در محیط استرلیزه خنثی از مواد اولیه تجدید پذیر مانند نشاسته، ذرت،شکر و سویا در حضور نمکهای مختلف انجام می گیرد.
بیشتر آنزیم های صنعتی،از میکروارگانیسم های انتخابی از محیط های تخمیری به منظور شکست منابع کربن و نیتروژن تامین می شوند.
فعالیت آنزیم از تخمیر محلولی است که از ذرات نامحلول و توده های زنده (Biomass )بوسیله فیلتراسیون یا سانتریفوژ جدا شده اند،سپس محلول فوق بوسیله تبخیر، فرآیندهای غشایی ویا کریستالیزاسیون تغلیظ می شودو بر اساس نوع استفاده محصول آنزیم، فعالیت گوناگونی بر روی آن انجام می شود.
برای محصولات جامد مانند پودرهای شوینده،گرانولهای فاقد غبار تولید می شود. برای مصرف در مایعات شوینده،محصول مایع و یا کپسوله شده، برای حمل و کاربرد آسان فرموله می شوند.