商业酶中的稳定剂在配方洗涤剂中的应用对脱脂牛奶超滤膜清洁效果的影响

《Environmental Technology》：Impact of stabilizing agents of commercial enzyme incorporated in formulated detergents on the cleaning of skim milk ultrafiltration membrane

ABSTRACT PES/PVP膜在工业上用于脱脂牛奶超滤的蛋白质标准化，但易被蛋白质污染。本研究选用三种来源的枯草溶菌酶作为唯一变量，测试稳定剂对清洁效果的影响。实验表明，配方清洁剂可去除至少95%的残留蛋白，但水通量恢复（WFR）达1.9-3.8，需结合ATR-FTIR分析膜亲水性变化及稳定剂与其它成分的协同效应。

　　

摘要

PES/PVP膜在工业规模上被广泛用于脱脂乳的超滤处理，旨在实现蛋白质含量的标准化。这些膜会因蛋白质的污染而逐渐失效，需要每天使用专门的洗涤剂进行两次清洗，其中酶基洗涤剂通常被视为一种环保的解决方案。在本研究中，研究人员选取了枯草杆菌蛋白酶（subtilisin），并将其纳入洗涤剂配方中，唯一的变量是蛋白酶的来源。由于液态酶已以稳定形式商业化出售，因此可以专注于稳定剂对洗涤效果的影响，即使在使用极低浓度的情况下也是如此。所选的超滤膜（HFK-131，Koch）在50°C条件下被脱脂乳污染后，通过ATR-FTIR技术对膜上的残留蛋白质进行了定量分析。结果表明，基于三种不同酶源的洗涤剂在具有相同酶活性的情况下，均能清除至少95%的初始蛋白质，显示出高效的清洁效果。同时，清洗后的水通量恢复率介于1.9到3.8之间，这一数值超出预期，需要进一步复杂分析来解释其原因。为深入了解这一现象，研究人员采用了一种“去配方化”方法，并结合每一步骤的膜特性ATR-FTIR分析。讨论部分解释了水通量恢复率的变化可能与膜亲水性的变化有关，这种变化导致了洗涤剂成分在膜表面的吸附。除了配方中特定表面活性剂的作用外，研究还探讨了酶稳定剂的影响，以及它们与其他成分之间可能存在的协同效应。