Энзимы в порошке: что это такое, зачем нужны, какие используются в производстве, вредны ли эти вещества?

Великое надувательство: наука для стирки, порошок для науки

Как выделить свою ДНК при помощи средства для мытья посуды, каков возраст старейшего мыла, что будет, если постирать в стиральной машинке клещей или костер, какую интересную жизнь проживали мыловары Нового времени, может ли кто-то жить в отбеливателе и питаться средствами для стирки, а также какие моющие вещества можно отыскать в картошке, читайте в материале Indicator.Ru.

Детергент: начало

По-научному чистящие или моющие вещества называют детергентами (от латинского detergeo – «мою»). В их составе содержатся поверхностно-активные вещества (ПАВ) – основной моющий компонент бытовой химии и профессиональных средств для стирки и очищения поверхностей. Мыло, ставшее героем «Бойцовского клуба» и нашей статьи про науку мыльных пузырей – это тоже ПАВ. Давайте узнаем больше про его собратьев по тазику.

Откуда же ПАВ взялись? Разные сорта мыла впервые стали появляться еще за 3000 лет до нашей эры (известны находки мыла возрастом 2800 лет на территории городов Шумера и Вавилона).

В Древнем Риме мыло не делали, но описали его использование кельтами. В Индии в качестве моющего и отбеливающего средства использовали плодов растений рода Sapindus – «мыльных орехов». Научное название дал роду Карл Линней, сложив латинские корни sapo (мыло) и indicus (индийский). Многие народы использовали также мыльный корень, которым называли корневища травянистых растений, образующие пену. Это свойство растения приобретают благодаря веществам под названием сапонины.

ПАВ издавна умели изготавливать и на территории Ближнего Востока: рецепт мыла из оливкового масла и глицерина можно найти в трактатах раннесредневекового багдадского ученого Абу Бакра Мухаммада ибн Закарии Ар-Рази.

Из исламских стран мыло поставлялось и в Европу. Неудивительно, что английское слово alkali, означающее необходимый ингредиент мыла, щелочь, произошло от арабского al-qaly – зола. Первым европейцем, узнавшим химический состав мыла, был француз Мишель Эжен Шеврель, который рассчитал его формулу по заказу текстильной фабрики.

Из мануфактур – в массовую культуру

Однако и без этих знаний мыло производили в промышленных масштабах уже с 1780 года (за шесть лет до рождения Шевреля) благодаря придумавшему такой способ шотландцу Джеймсу Кейру.

Уже в середине XIX века мыловарение превратилось в индустрию. В 1865 Уильям Шеппард запатентовал жидкое мыло (основанная им фирма на рубеже XX века сменит название на  Palmolive), примерно тогда же стали выпускать стиральные порошки под марками, известными и сегодня.

Кстати, именно марка Palmolive и стала одним из прародителей фразеологизма «мыльные оперы», спонсируя сначала радиопередачи, а затем и сентиментальные телесериалы для домохозяек, руки которых были заняты стиркой. Например, с 1927 по 1931 в США выходила музыкальная радиопередача The Palmolive Hour, а позднее, с 1934 по 1937, Palmolive Beauty Box Theater, где играли оперетты и другие музыкальные произведения.

Трудно подсчитать окупаемость таких вложений, тем более, что культурные факторы не всегда влияют на покупательную способность. Если верить сообщению в Journal of Consumer Research, использование каламбуров, рифмованных фраз и игры слов в рекламе подталкивает людей покупать дорогие товары, ассоциируемые с роскошью или удовольствием (в примере – трюфели или мороженое), но будет бесполезно в рекламе бытовых или практичных товаров и услуг (порошков или банка).

Древнекитайский отбеливатель и другие добавки

Что еще добавляют в детергенты помимо мыла или алкилбензенсульфонатов? Типичное средство для стирки сегодня на 50% состоит из моющего компонента, который служит для умягчения воды (жесткая вода, как мы уже разбирались в посвященной ей статье, отстирывает плохо).

Поначалу основой моющих компонентов был натрий, особенно его карбонат (Na₂CO₃), но в 1930-е в дело вступили фосфаты (соли с остатком PO₄), а потом и фосфонаты – вещества с формулой C−PO(OH)₂ или C−PO(OR)₂, где R – радикал, который может меняться. Однако со временем стало понятно, что фосфаты вредны для окружающей среды. На смену им пришло большое разнообразие веществ: цитраты, EDTA, силикаты и так далее.

Многие волокна (хлопок, к примеру) легко впитывают жидкости. В структуре целлюлозы есть много торчащих в стороны групп –OH, которые будут связываться с молекулами воды. По объяснению китайских ученых, и их молекулы в воде получают негативный заряд. С ростом pH (зависящего от количества протонов – катионов водорода) отрицательно заряженные загрязняющие вещества и волокна ткани начинают взаимно отталкивать друг друга. Кроме того, щелочные умягчители воды приводят к омылению жиров. Однако для хорошего отстирывания этого все еще не достаточно.

Наконец, еще 15% массовой доли детергента составляют поверхностно-активные вещества, к которым относится и мыло. Они обладают двойным действием: частично расщепляют жир, превращая его в эмульсию, а также уменьшают поверхностное натяжение воды, чтобы ткань лучше намокала. Далее идут отбеливающие вещества, основная мишень которых – растительные красители (хлорофилл, антоциановые пигменты и так далее). Отбеливающие соединения в большинстве случаев – стабильные производные пероксида водорода, которые высвобождают его в воде, позволяя ему окислять растительные пигменты.

Кроме этих главных компонентов в порошки добавляют энзимы (они же – ферменты – белки, расщепляющие конкретные вещества), помогающие отмыть не только жировые, но и белковые загрязнения. Энзимы научились использовать еще жители Древнего Китая, для которых такой состав стал аналогом мыла. Китайский рецепт был необычным и включал свиную поджелудочную (энзимы) и золу растений (щелочная составляющая). Дополнительные добавки могут стабилизировать или, наоборот, уменьшать количество пены, регулировать вязкость раствора, препятствовать коррозии, подкрашивать волокна ткани или смягчать их, а также придавать приятный запах.

«Умные» бутылки и бактерии со специфическими вкусами

Но ученые и изобретатели не остановились на достигнутом, предлагая все более удобные и совершенные составы детергентов и технологии их применения и изготовления.

Почему бы и нет, если спрос на них всегда большой.

Стоит ли удивляться, что первым в мире напечатанном на 3D-принтере объектом, способным соединяться с Wi-Fi без электроники, стала бутылка с моющим средством, которая сама может мониторить количество содержимого. И даже заказывать добавку через интернет, если опустеет. Она сделана полностью из пластика, и вместо электроники содержит миниатюрные пружинки, шестеренки и рычаги, работающие по принципу механических часов, которым не нужна батарейка. Эффект обратного рассеяния позволяет антенне в бутылке отражать сигнал, испускаемый роутером.

Новую надежду дарят ученым и бактерии-экстремофилы. Так, в антарктических озерах, по содержанию щелочи сравнимых с концентрированным отбеливателем CloroxTM, тоже обитают микроорганизмы. Они там не просто живут: некоторые выдержали 32 000 лет в замороженном состоянии – а потом смогли оттаять и вернуться к активной деятельности, сообщает пресс-релиз на Science.Daily. Если они довольны такими условиями, возможно, их удастся научить разлагать вредные для других организмов вещества в сточных водах? Правда, исследователям они интересны с точки зрения способностей живых организмов к адаптации.

Если в таком недружелюбном месте им удается выжить, что мешает их собратьям ютиться на астероидах, кометах или планетах вроде Марса?

Однако за потенциальными разрушителями детергентов необязательно отправляться на Южный полюс, как сообщают исследователи из Университета Вичиты. Одна из самых распространенных птиц Северной Америки, темноглазый юнко, напоминающий нашего воробья, носит на своих перьях огромное количество разнообразных бактерий. Пролетая более 200 километров за ночь, эта безобидная на вид птичка может разносить патогены по далеко стоящим друг от друга растениям, вызывая настоящие эпидемии. А может и распространять полезных симбионтов, которые будут стимулировать производство гормонов роста или угнетать развитие грибков, докучающих растению.

Но на ее перьях можно встретить не только случайных пассажиров, ждущих высадки на подходящем дереве. У птицы есть и постоянные попутчики – бактерии, которые разлагают ее перья. Ученые считают, что их можно применять для разложения детергентов – любителям кератина из птичьих перьев энзимы в порошках тоже могут прийтись по вкусу.

 Лечи диабет, стирай костер

В конце предыдущей статьи мы рассказывали, как делать мыльные пузыри. А что интересного можно сделать с детергентами? Можно выделить свою ДНК на кухне. Для этого достаточно немного пожевать щеки изнутри, наполнить слюной стопку и добавить несколько капель детергента (обычно хорошо подходят средства для мыться посуды), который разрушит клеточные оболочки. Благодаря добавлению соли ДНК начнет комковаться, а спирт позволит выделить желанный осадок – вашу самую главную молекулу.

Если этот эксперимент порадует маленьких биологов, то есть и работы на вполне взрослые темы. В статье, опубликованной в журнале Biomaterials Science, описан метод производства кислорода для искусственной поджелудочной железы, пересаженной людям с диабетом I типа. Одно из веществ-кандидатов на эту почетную роль – надуглекислый натрий (он же – перкарбонат натрия), который используется в бытовой химии и стиральных порошках. Он способен снабжать кислородом новый орган, пока кровеносные сосуды не окружат его и не возьмут задачу на себя.

Но и это еще верх изобретательности. Пробовал ли кто-то из вас стирать с детергентами клещей или даже костер (нет, не горящие ветки, а одноименное травянистое растение, но тоже весьма оригинально)? Если вы не глядя доверяете стиральной машинке свою безопасность, у нас для вас плохие новости: подавляющее большинство клещей

Amblyomma americanum и Ixodes scapularis (кстати, переносчики болезни Лайма) переживают стирку с самыми разными настройками и комбинациями детергентов. Большинство также переносят сушку без горячего воздуха.

Ваше единственное спасение – это тепло: настройки горячей сушки и стирка в горячей воде убьют как минимум три четверти непрошенных гостей, принесенных вами из похода. Так что тщательно осматривайте одежду и себя, выйдя из леса или высокой травы: сколь бы ни было мало приятного в укусе клеща вообще, еще меньше радости он вам доставит, если произойдет прямо у вас дома.

Растения, конечно, не представляют такой угрозы. Однако их устойчивость к стирке тоже может быть поразительной. Однажды она помогла шестикласснику стать соавтором серьезной научной работы: юный Калеб Лефкорт решил узнать, как стирка при разных условиях повлияет на всхожесть семян костра кровельного (Bromus Tectorum). И выяснил, что никак: ни вода, ни разные настройки, ни порошки не испугали отчаянных сорняков. Только отбеливатель смог замедлить рост хитрого сорняка (который даже по-английски называется cheatgrass, словно «трава-обманщик»).

Сколько противоречий скрывает обычный стиральный порошок или отбеливатель: изобретение ученых, любовь и ненависть хозяек, злой рок клещей, и стол, и дом бактерий, потомок свиных поджелудочных – и лекарство для человеческих, глава в учебнике химии… Что одним – пенистый водоворот страстей, притаившийся на полочке в ванной, другим – всего лишь мыльная опера.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс. Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.

Что лучше: порошок или жидкое средство для стирки?

Многие считают, что жидкое средство для стирки отличается от классического порошка лишь ценой, однако на деле различий куда больше. Рассказываем, какие вещи можно стирать порошком, а какие лучше отправить в стирку с капсулой.

Вячеслав Филиппенков

генеральный директор Научно-исследовательского центра бытовой химии (НИЦБЫТХИМ), кандидат химических наук, почетный химик России

Сухие порошки более эффективны, когда речь заходит о сложных и застарелых загрязнениях и пятнах: обычно в порошках есть энзимы (добавки, которые улучшают процесс отстирывания) и отбеливатель, которые нацелены на борьбу с загрязнением. Но для регулярной стирки с целью освежить вещь или потому, что мы просто ее надевали, лучше выбирать жидкое средство.

Чем стирать цветные и деликатные ткани?

Цветную одежду лучше стирать только жидким средством, поскольку сухие порошки в основном щелочные или высокощелочные, плюс они содержат отбеливатель. Вопреки названию, отбеливатель не отбелит цветную ткань, но высокощелочная среда порошка смывает краситель.
В исследовании Роскачества синие вещи поблекли спустя 15 стирок.

Для деликатных материалов тоже нужно использовать только жидкие средства. Если на порошке написано, что он подходит для деликатных тканей, – не верьте! В состав порошка обычно входят энзимы – эти вещества помогают удалить крахмальные, жировые и другие загрязнения, а эффективнее всего справляются с белковыми (например, с кровью). Средствами, содержащими энзимы, нельзя стирать шерстяные и шелковые ткани, поскольку они имеют белковую природу – следовательно, будут разрушаться энзимами.

Если на одежде сложное пятно, то на загрязненный участок лучше предварительно нанести жидкое средство и чуть-чуть потереть это место. Также есть смысл добавить при стирке пятновыводитель (на основе кислородного отбеливателя, который подходит и для цветной ткани), для этих целей можно использовать даже сухой пятновыводитель, предварительно смочив пятно (необходимое количество и способ применения описаны в инструкции).

Чем стирать постельное белье?

Обычными универсальными порошками лучше всего стирать полотенца, постельное белье (особенно если оно белого цвета или пастельных тонов). Поскольку это, как правило, хлопковые или льняные ткани, износ при стирке будет малозаметным, а эффективность высокая, тем более что мы стираем их не чаще раза в неделю.

Покупая сухой порошок, лучше выбирать фосфатные – они и эффективнее, и безопаснее, поскольку менее щелочные.

Опасны ли фосфаты?

– Фосфаты являются абсолютно безопасными для человека веществами, – утверждает Вячеслав Филиппенков. – По сути, это пищевые добавки, в частности, например, триполифосфат натрия/калия используется для приготовления высокосортной сырокопченой колбасы, а сама фосфорная кислота (солью которой является триполифосфат) является одним из основных компонентов некоторых сладких газированных напитков. Безопасны фосфаты и для природы, поскольку являются основными удобрениями для большинства сельскохозяйственных культур (суперфосфат). Запрет на фосфаты в мире – это чистая политика, которая также выгодна производителям стиральных порошков. Бесфосфатные средства для стирки менее эффективно удаляют загрязнения, поэтому их расход на стирку больше. Чтобы повысить эффективность бесфосфатных средств для стирки, в них нужно вводить более дорогие компоненты и в большем количестве (ПАВ, полимеры, связыватели солей жесткости), которые делают эти средства существенно дороже, а расход на стирку становится большим.

Также входящий в состав сухих порошков отбеливатель способен дезинфицировать одежду, уничтожать бактерии и так далее. Если вам нужна подобная антибактериальная стирка, то можно также добавить немного пятновыводителя в жидкое средство в количестве согласно инструкции.

Сильно загрязненное (одежда с дачи или спецовка из гаража) или постельное белье с полотенцами лучше стирать порошками и при повышенных температурах, оптимально при 60 градусах («кипятить» при 90 градусах не обязательно).

Чем стирать в жесткой воде?

В жесткой воде лучше работают жидкие средства, они содержат неионогенные ПАВ, на эффективность которых мало влияет жесткость воды. Сухие порошки в такой среде «раскрываются» хуже. Исключение – фосфатные порошки.

Чем стирать в холодной воде?

Специалисты некоммерческой потребительской организации США Consumer Reports пишут, что жидкие средства легко растворяются в воде и лучше подходят для стирки при невысоких температурах. Вячеслав Филиппенков добавляет, что это также связано с неионогенными ПАВ, которые лучше растворяются в холодной и теплой воде, но все же в теплой воде они стирают лучше (стирка цветного и деликатного при 30–40 градусах).

Какие порошки не оставляют накипь на нагревательных элементах стиральной машины?

– Безопаснее всего для стиральной машины жидкие средства и капсулы. Практически все бесфосфатные порошки оставляют накипь на нагревательных элементах и других металлических частях стиральной машины (а фосфатные в меньшей степени), что приводит к ее поломке, – говорит Вячеслав Филиппенков.  

Могут ли порошки вызывать аллергию?

– Аллергенность обычно вызвана отдушками, а не порошкообразной формой, – говорит Вячеслав Филиппенков. 

В исследовани Роскачества сухих порошков мы не обнаружили образцов, способных вызывать аллергию. Разве что они могут пылить. В своем исследовании мы установили нормы для количества пыли в порошке – не более 3%. В исследованных товарах пыли оказалось не более 1%.

Вячеслав Филиппенков подчеркивает, что страшна пыль не от порошка, а от энзимов, входящих в порошок (до 1%). Но пострадать от них могут скорее работники производства, которые не соблюдают технику безопасности. Нанести вред здоровью при бытовом применении вряд ли возможно, даже если трясти открытую пачку и дышать над ней. Тем не менее старайтесь аккуратнее использовать порошок, особенно при его дозировке или пересыпании.

Порошок комплекса пищеварительных ферментов — Полный спектр запатентованного полностью вегетарианского источника от DigeZyme (R)

Рекомендуемая производителем розничная цена: $24,99

Сейчас: 19,99 долларов США

(Вы экономите $5. 00 )

• Описание
• Отзывы

Порошок комплекса пищеварительных ферментов (DigeZyme) представляет собой запатентованную смесь основных пищеварительных ферментов, представленную в виде необработанного порошка. Этот комплекс пищеварительных ферментов получен из микробных источников и способствует расщеплению жиров и углеводов, играя важную роль в пищеварении. DigeZyme может быть полезен во время программ по снижению веса и уменьшить запоры, вздутие живота, изжогу и симптомы газов. Мультиферментный комплекс, состоящий в основном из амилазы (фермент, гидролизующий крахмал), протеазы (фермент, гидролизующий белок) и липазы (фермент, гидролизующий жир), он также содержит целлюлазу (гидролизующую целлюлозу) и лактазу (гидролизующую лактозу). Порошки PFL без пестицидов, не содержащие ГМО, не обрабатываются этиленоксидом или гамма-облучением. Некоторым обычно липким, маслянистым или влажным материалам требуется добавка, препятствующая слеживанию, чтобы сохранить их порошкообразную форму. Обычно используются не содержащие ГМО и/или органические мальтодекстрины тапиоки в как можно меньших количествах.

Польза

• Уменьшает нарушения пищеварения 
• Способствует здоровой пищеварительной функции
• Помогает при аллергии, усталости и головной боли
• Не содержит молочных продуктов и сои
• Подходит для веганов

Комплекс пищеварительных ферментов получен из неживотного источника, который оказался стабильным в ряде составов. Этот продукт бежевого или коричневого цвета, не содержит мутагенных веществ, не содержит ГМО, BSE/TSE, не содержит биологического или зернового носителя, сертифицирован кошерно и халяльно.
У нас самые чистые пищеварительные ферменты, доступные в виде добавок. Размеры доступны для индивидуального использования и предлагаются в объеме по оптовым ценам. См. нашу вкладку «Пищевая ценность» для анализа пищеварительных ферментов.

 

Пищевая ценность

Мультиферментный комплекс, состоящий в основном из амилазы (фермент, гидролизующий крахмал), протеазы (фермент, гидролизующий белок) и липазы (фермент, гидролизующий жир). В дополнение к этому, он также содержит целлюлазу (гидролизующую целлюлозу) и лактазу (гидролизующую лактозу). Ферменты в этом комплексе имеют микробное происхождение (грибковая амилаза, липаза, лактаза, целлюлаза и бактериальная нейтральная протеаза). Таким образом, продукт полностью не животного происхождения и сертифицирован как кошерный. Получают из ферментированного зерна (Aspergillus oryzae). Амилаза… 24 000 ЕД/г, Целлюлаза… 200 ЕД/г, Лактаза… 4 000 ЕД/г, Липаза… 1 000 ЕД/г, Нейтральная протеаза… 6 000 ЕД/г

Все ингредиенты одобрены FDA и имеют рейтинг GRAS (общепризнанные безопасными).

Повторное запечатывание после использования. Хранить в прохладном сухом месте.

Артикул:

дигезим-2 унции

Наличие:

Обычно отгружается в течение 1 рабочего дня

Вес:

6,00 унций

Ингредиенты:

Мультиферментный комплекс — амилаза, протеаза, целлюлаза, лактаза, липаза, мальтодекстрин без ГМО

Страна происхождения:

Индия

Tergazyme Enzyme Active Порошковое моющее средство

Tergazyme представляет собой концентрированное анионное моющее средство с ферментом протеазой для ручной и ультразвуковой очистки. Отлично подходит для удаления белковых загрязнений, тканей, крови и биологических жидкостей со стеклянной посуды, металлов, пластика, керамики, фарфора, резины и стекловолокна без мешающих остатков. Идеально подходит в качестве чистящего средства в системах обратного осмоса и ультрафильтрации. Утверждено Министерством сельского хозяйства США. Разбавить: 1:100. рН 9.5

• Сосредоточено на экономии ваших денег
• Биоразлагаемый и легко утилизируемый
• Заменяет едкие кислоты и опасные растворители
• Фермент протеаза удаляет белковые загрязнения, ткани, кровь и биологические жидкости
• Бесплатное ополаскивание для получения надежных результатов и отсутствия мешающих остатков
• Используйте для прохождения валидационных испытаний очистки для аккредитации лаборатории и одобрения инспекции завода

Используется для очистки: Больничных инструментов, молочного оборудования, лабораторной посуды, мембран и установок обратного осмоса и ультрафильтрации, пробоотборных аппаратов, фармацевтического оборудования, оборудования для производства косметики, трубок, труб, оптических деталей, технологического оборудования, промышленных деталей, опреснительных установок , резервуары и реакторы. Разрешено Министерством сельского хозяйства США для использования на мясных и птицеводческих предприятиях, контролируемых федеральными властями. Проходит тест на наличие ингибиторного остатка при анализе воды. сертифицирован FDA.

Используется для удаления: Почвы, песка, копоти, крови, тканей, жира, жиров, масел, белковых загрязнений, молочных белков, твердых частиц, растворителей и остатков биореактора.

Очищенные поверхности: Антикоррозионный состав, рекомендованный для стекла, металла, нержавеющей стали, фарфора, керамики, пластика, резины и стекловолокна. Может использоваться на мягких металлах, таких как медь, алюминий, цинк и магний, при условии быстрой промывки. Может быть рекомендовано испытание на коррозию.

Метод очистки: Замачивание, щетка, губка, ткань, ультразвук, проточная очистка на месте. Будет пениться — не для распыления или машинного использования.

Приготовьте свежий 1% раствор (2 1/2 столовых ложки на галлон, 1 1/4 унции на галлон или 10 граммов на литр) в холодной или теплой воде.