Enzymy
Enzymy są wysokocząsteczkowymi ciałami białkowymi, zwanymi również proteinami. Zalicza się je do biokatalizatorów, tzn. substancji, które inicjują i przyspieszają reakcje chemiczne, reagują specyficznie tylko z określonymi związkami, natomiast po reakcji uwalniają się ponownie i niezmienione pozostają nadal do dyspozycji. Enzymy są warunkiem funkcjonowania organizmów i sterują różnego rodzaju procesami przemiany materii, są wytwarzane przez wszystkie żywe komórki oraz są naturalnymi składnikami pożywienia. Enzymy mogą objawiać swoje działanie również poza obrębem żywych komórek. Właściwość ta, oprócz wielu innych, przyczyniła się do wykorzystywania ich w środkach do prania.
Enzymy stosowane w środkach do prania są hydrolazami, tzn. związkami, które katalizują reakcje rozczepiania wiązań chemicznych z przyłączeniem wody. Mają więc zdolność do specyficznego rozkładania pewnych składników plam, stanowiących zabrudzenia. Do enzymów tych zalicza się:
— proteazy — rozczepiają białka (proteiny),
— amylazy — rozczepiają skrobię (amylazę),
— lipazy — rozczepiają tłuszcze (lipidy),
— celulazy — rozczepiają kłaczki bawełny (celulozę).
Proteazy są najczęściej i najdłużej stosowanymi enzymami w detergentach do gospodarstwa domowego, w tym przede wszystkim w środkach do prania. Dzięki proteazom łatwiej usunąć zabrudzenia zawierające proteiny, takie jak: krew, jaja, mleko, kakao, szpinak i trawa. Żaden inny składnik środków do prania nie jest w stanie usunąć zabrudzenia białkowego. Niedokładne usunięcie zabrudzeń prowadzi do trwałych zaplamień, gdyż w wyniku działania środków wybielających oraz suszenia proteiny ulegają utlenieniu i innym przemianom. Zastosowanie proteaz powoduje usunięcie również tego rodzaju trwałych zabrudzeń już w niskich temperaturach.
Obecnie, drugim pod względem ważności rodzajem enzymów są lipazy. Efekt działania lipazy polega na łatwym usuwaniu, już w niskich temperaturach prania, plam tłustych, np. z kosmetyków, tłuszczu do smażenia, olejów sałatkowych, czekolady, mleka, masła, a także tłuszczu z potu osadzającego się na częściach ubrań. Lipazy, w przeciwieństwie do proteaz, wzmacniają dodatkowo efekt działania środków powierzchniowo czynnych.
Amylaza jest stosowana w znacznie mniejszym stopniu. Rozkłada ona skrobię i w związku z tym przyczynia się do usuwania plam zawierających skrobię, np. plam z czekolady.
Celulaza oddziałuje na włókna celulozowe i ich mieszanki z innymi włóknami. W wyniku stosowania celulaz w praniu uzyskuje się trzy zasadnicze korzyści. Są to: poprawa działania oczyszczającego, działanie zmiękczające w stosunku do włókna celulozowego oraz rozjaśnienie (ożywienie) kolorów. Tkanina prana w obecności celulaz, a następnie suszona mechanicznie, wykazuje mniejszą skłonność do matowienia i mechacenia się oraz nie traci miękkości.
W praktyce zabrudzenia mają złożoną strukturę.
Plamy z olejów i tłuszczów, pochodzących z produktów spożywczych, takich jak: olej oliwkowy, masło, przyprawy, sosy, majonez, składają się z lipidów, skrobi, białka oraz pigmentów. Skuteczne ich usunięcie wymaga zatem lipazy, amylazy, proteazy i wybielacza chemicznego.
Plamy mleczne z jogurtu, kremów, sera topionego, a także plamy z jajek gotowanych, surowych i smażonych, zawierają białko i lipidy. Usunięcie ich wymaga proteazy i lipazy.
Plamy z czekolady zawierają tłuszcz, białko i skrobię, stąd przy usuwaniu ich jest potrzebna lipaza, proteaza i amylaza.
Stosowanie kombinacji dwóch, trzech, a nawet czterech enzymów w środku do prania spowodowało konieczność ich stabilizacji w ciekłych środkach piorących, w celu uniknięcia rozkładu oddziałujących na siebie enzymów w procesie przechowywania. W przypadku proszków do prania efekt stabilizacji enzymów uzyskuje się przez wprowadzanie enzymów w postaci granulatów. Perspektywicznym rozwiązaniem jest mikrokapsułkowanie, które umożliwia oddzielanie od siebie różnych enzymów w oddzielnych kapsułkach.
Zalety stosowania enzymów są szczególnie istotne, biorąc pod uwagę wymagania stawiane współczesnym środkom do prania. Enzymy pozwalają oszczędzać środki piorące poprzez wysoką skuteczność i małe dozowanie, ulegają łatwo i całkowicie biodegradacji, wykazują optymalną skuteczność w niskich temperaturach (30-60°C), pozwalają uniknąć prania wstępnego, są łagodnymi środkami usuwającymi zabrudzenie oraz są zachowawcze w stosunku do włókien i wybarwień (chronią włókna i kolory).
