[发明专利]一种稳定和控释洗衣液生物酶的微凝胶及包括其的洗衣液

说明书

本发明提供一种稳定和控释洗衣液生物酶的微凝胶，其通过将洗衣液酶溶液加入凝胶基质材料的水溶液中并混合，混合有洗衣液酶的凝胶基质通过冷却介质固化成微凝胶来制备，凝胶基质材料的水溶液浓度为0.5～3.0wt％，洗衣液酶溶液活力为5万～100万U/g,洗衣液酶溶液占微凝胶的质量分数为5～25％。本发明中，生物酶包裹在微凝胶中，在储存过程中，酶的稳定性不受温度、pH、洗衣液中其他成分的影响。凝胶采用天然的高分子聚合物，形成过程不涉及合成反应，制备过程及使用过程都不会污染环境。

技术领域

本发明公开了一种稳定和控释洗衣液生物酶的微凝胶及包括该微凝胶的洗衣液，可以防止生物酶在洗衣液中保存时分解。

背景技术

洗衣液是一种液态的洗涤剂,跟传统洗衣粉相比,洗衣液具有中性温和、不伤衣物、不刺激皮肤等优点。以洗衣液替代洗衣粉、肥皂可以减少环境污染。近年来,洗衣液的需求量大幅增加。但是在洗衣液中添加生物酶比较困难，使得洗衣液的清洁能力较弱，限制了洗衣液的应用。添加到洗衣液中的生物酶包括蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、溶菌酶、淀粉酶等，因生物酶本身也是蛋白质，在水相中会发生自消解，所以需要配方中的含水量尽量少，市场上添加酶的洗衣液为浓缩型，水含量需要小于50％；同时，为保证洗衣液中生物酶的活性，需要加入酶稳定剂，会增加洗衣液的成本；不规范的运输和仓储条件也会影响酶的稳定性；洗衣液的pH值为偏碱性环境，生物酶在碱性环境下极容易发生变质现象；一些表面活性剂对生物酶的稳定性影响较大，如洗衣液中常用的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)，添加有AES的洗衣液会显著的降低生物酶的活性。

在不添加任何保护的情况下，生物酶在洗衣液中的保留期限一般不会超过三个月，保护生物酶的方式包括四种，一种是通过对生物酶改性的方式，如CN201810286656.2专利公开了一种淀粉基糊精改性酪蛋白多肽共轭物、其制备方法及应用，其制备方法是使酪蛋白多肽和淀粉基糊精进行共价接枝反应,采用高压均质技术,得到水包油型淀粉基糊精改性蛋白多肽纳米乳液。纳米乳液具备较好抗氧化活性、抗菌性等。第二种是通过包裹体的方式，如CN201710046253.6专利公开了一种包裹酶的蚕丝纳米小球的制备方法,首先制备蚕丝溶液，然后将酶包裹进蚕丝,形成包裹酶的蚕丝纳米小球。该方法制得的蚕丝纳米小球能有效保护包裹酶的活性,实现多种酶的串联反应,同时具有良好的生物兼容性。这两种保护生物酶的方式制备方法复杂，成本较高。第三种方式是通过加入酶稳定剂来达到稳定酶的效果，如二羧酸盐、多元醇、多元酸以及一些无机盐类等，这种方式在一定程度上能够提高酶的稳定性，但是由于表面活性剂对酶的稳定性影响较大，当洗衣液体系中存在AES时，添加稳定剂不能稳定酶，导致加入酶稳定剂的方式不具有普适性。第四种方式是通过聚合物的包裹作用，如CN 108949372 A公布了一种使用pH敏感型聚合物包裹生物酶的方式，聚合物在pH 7_～7.5的范围链段展开，释放包裹的酶，而在8-10的范围为收缩状态，可将酶固定在聚合物链段内，但目前很多宣称温和的洗衣液，pH在7_～7.5的范围，此种包裹方式不适用。

发明内容

本发明提供一种通过微凝胶稳定和控释洗衣液生物酶的方法，通过该方法将生物酶包裹在微凝胶中，能稳定和控释生物酶，得到清洗的效果，本发明具有工艺简单，同时还具有安全可靠的特点。

微凝胶的基质包括海藻酸钠(SA)、琼脂(Agar)、黄原胶、结冷胶等是一种水溶的高分子聚合物，对环境友好。海藻酸钠、结冷胶可与二价或二价以上的金属阳离子反应，生成在高温下不可逆的凝胶。琼脂可在低温时形成不可逆的凝胶。这几种原料均具有较好的生物降解性。将生物酶混合到凝胶基质中，通过冷却或氯化钙固化的方式得到1.0_～3mm的微凝胶。

通过该方法得到的微凝胶工艺简单，对生物酶具有较好的保护性，同时，受到剪切力的作用时，可释放生物酶，充分发挥生物酶在洗衣液中的作用，另外，使用的微凝胶基质可降解，不会对环境造成污染。