CN103242989B - 一种高稳定体系加酶洗衣皂组合物及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物及其生产方法。本发明的高稳定体系加酶洗衣皂皂体pH值在7.0～9.5，由50～98份的皂粒（脂肪酸钠皂）、0.01～5份的酶、0.1～10份的复合硼基稳定剂、1～20份的溶剂、0.01～8份的pH调节剂、0.01～8份的成型剂和0.01～10份的其它助剂组合而成。将复合硼基稳定剂完全溶解于溶剂后加入酶；按顺序将皂粒、成型剂、pH调节剂、酶的混合物和其它助剂在拌料机中混合，采用洗衣皂成型工艺生产。本发明提供的加酶洗衣皂可以在三年保质期内酶活力保持30%以上。

Description

一种高稳定体系加酶洗衣皂组合物及其生产方法

技术领域

本发明涉及洗涤产品及其生产工艺领域，特别是涉及一种高稳定体系加酶洗衣皂及其生产方法。

背景技术

肥皂具有悠久的历史，是最古老的洗涤用品，从18世纪开始，肥皂工业经过了几个世纪的迅速发展，到20世纪中叶，随着合成洗涤剂的发展，肥皂工业受到了很大的冲击，肥皂产量每年都在下降。但是近年来随着人们对产品和环境安全的日益关心，肥皂又重新受到人们的关注，人们选择肥皂主要用来洗涤贴身衣裤和衣领，袖口上面的污垢，这些污垢主要是由人体分泌的皮脂及环境空气中尘埃等污染物组成的，其主要成份为蛋白质和油脂。这些蛋白质与脂质成份结合起来,牢牢地附着于衣物上,而普通洗衣皂很难去除掉。

酶是一种高活性生物催化剂，它催化效率高，具有很强的专一性。随着酶制剂工业的发展，许多酶制剂应用在洗涤产品当中，如蛋白酶，能够迅速的分解蛋白类污垢，并由表面活性剂的增溶、乳化作用除去；脂肪酶，可以除去油脂性污垢；淀粉酶，可以除去淀粉类污垢；纤维素酶，这种酶不直接参与分解污垢作用，而是随着洗涤次数的增加,对棉纤维表面的微细纤维进行分解,这样便从细微处增强了洗涤剂的去污效果。

酶制剂的高效去污作用使得其在洗衣粉、洗衣液中得到了广泛的应用并为消费者认可，其应用技术经过多年发展已趋于成熟，在洗衣粉中一般使用固体包裹酶，酶活力保存率高、稳定性良好，在洗衣液中一般使用液体酶，可以通过选择合适的表活及添加稳定剂提高酶活力的稳定性。如专利号为96194757.8的《用作酶稳定剂的4-取代苯基硼酸》公开了一种用于液体洗涤剂的酶制剂稳定剂4-取代苯基硼酸，该稳定剂能够明显提高酶制剂在液体洗涤剂中的稳定性。

酶制剂在皂的应用近几年得到了重视，很多皂配方工程师尝试在皂配方中加入酶制剂，如专利号为91112679.1的《高效加酶肥皂及其制备方法》公开了一种加酶肥皂，采用冷板制皂工艺，在调和缸中加入蛋白酶；专利号为200610042723.3的《透明加酶胰皂及其生产方法》，公开了一种透明加酶胰皂，采取从动物胰脏中提取透明胰汁加入到皂粒中成型，主要功能为护肤美容；专利号为200610042626.4的《亚麻酸胰酶香皂及其生产工艺》公开了一种含有有采用生物技术加工富含生物酶的透明动物胰汁提取的生物酶制剂胰酶原粉的香皂。

酶制剂在皂中的应用存在稳定性差的难题，因皂制备工艺特殊，因此适合皂中添加的酶只能是液体的，液体酶加入到固体状的皂中稳定性较差，一般在保质期内酶制剂保存率不足10%。专利号201110252153的《加酶洗衣皂用特种皂粒及其制备方法》公开了一种用于制造加酶皂的特种皂粒及其制备方法，该发明有提到采用硼砂作为稳定剂，实验证明单一的稳定剂并不能解决酶活力稳定性差的问题。

发明内容

为了解决酶制剂在洗衣皂中的稳定性问题，本发明的目的在于提供一种高稳定体系加酶洗衣皂组合物，达到三年保质期酶活力维持30%以上并能够在目前洗衣皂生产工艺上实现工业化生产。

本发明的另一目的在于提供一种上述高稳定体系加酶洗衣皂组合物的生产方法。

本发明通过以下技术方案实现：一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，由皂粒（脂肪酸钠皂）、酶、复合硼基稳定剂、溶剂、pH调节剂、成型剂和其它助剂组合而成，可以由以下重量份的组分制成：

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，还可以由以下重量份的组分而制成：

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，关键是加入生物酶制剂，所述酶包括蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶、甘露聚糖酶、果胶酶中的任意一种或两种或两种以上的混合物；

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，所述复合硼基稳定剂包括硼酸、硼砂、4-甲酰苯基硼酸（4-FPBA）、4-乙酰苯基硼酸、乙酰氨基苯基硼酸中的任意一种或两种或两种以上的混合物。

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，所述组合体系的pH值在7.0～9.5。

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，所述溶剂包括乙二醇、丙二醇、甘油、山梨醇中的任意一种或两种或两种以上的混合物。

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，所述pH调节剂的作用是调节加酶洗衣皂组合物pH值在7.0～9.5，包括甲酸、乙酸、C12～C18的饱和脂肪酸、乙二酸、丁二酸、苯甲酸、乳酸、柠檬酸中的任意一种或两种或两种以上的混合物。

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，所述成型剂包括脂肪醇聚醚类非离子、羧甲基纤维素钠CMC、羧甲基淀粉钠CMS、聚乙烯毗咯烷酮PVP、聚羧酸钠、丙烯酸和马来酸的均聚物和共聚物，可以是其中任意一种或两种或两种以上的混合物。

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，所述皂粒包括由椰子油、棕榈仁油、猪油、牛羊油或棕榈油经皂化或油脂水解、脂肪酸中和得到的适用于洗衣皂生产的脂肪酸钠盐。

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，所述其它助剂包括着色剂，所有适用于皂类产品中应用的着色剂，如酸性大红G、碱性品红、酸性金黄G、酸性嫩黄G、碱性淡黄、涂料色浆8401、直接耐晒蓝B2RL、靛青、钛白粉、锌白、cosmenyl系列色浆等，着色剂的用量根据所选颜色的不同可以适当调配。

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，所述其它助剂还包括金属离子螯合剂，如二亚乙基三胺五（亚甲基膦酸）、乙二胺四（亚甲基膦酸）、羟基亚乙基二膦酸、乙二胺四乙酸、乙二胺二邻苯基乙酸中的任意一种或两种或两种以上的混合物、或其中一种的金属盐或两种或两种以上金属盐的混合物。

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，所述其它助剂还包括香料，如茉莉香精、百合香精、芦荟香精、艾草香精、玫瑰香精、香茅香精等其中一种或两种以上的混合物。

一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，所述其它助剂还包括抗氧化剂如BHT(二丁基羟基甲苯),增白剂如CBS-X(二苯乙烯联苯二磺酸钠)，其它填充剂如滑石粉、水洗高岭土、4A沸石等。

以上所述任意一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物的生产方法，包括以下步骤：

1）酶稳定体系混合物的配制：将复合硼基稳定剂完全溶解于溶剂后加入酶，混合均匀备用；

2）将皂粒投入拌料锅中打碎；

3）加入成型剂，搅拌均匀后加入pH调节剂，搅拌均匀；

4）加入1）中得到的酶稳定体系混合物，搅拌均匀；

5）加入其它助剂，搅拌均匀后放料，依次通过精制机、三辊研磨机、真空出条机，最后辊印切块包装成成品。

与现有加酶洗衣皂技术相比，本发明的优势在于：

1、酶稳定剂的配制，所述复合硼基稳定剂如4-FPBA与酶的活性点相结合，稳定地抑制了酶的活性；

2、所述复合硼基稳定剂如硼酸与甘油或丙二醇发生酯化反应，生成含有两个六元环状结构的稳定配合物，再通过氢键与酶结合，以强大的网状结构稳定了酶；

3、所述pH调节剂如柠檬酸起到缓冲皂体pH值作用，使皂体pH值稳定在7.0～9.5之间，保证了酶在皂体中的稳定存活，在三年保质期酶活仍可以达到30%以上，而在洗涤过程中由于保护体系被稀释以及脂肪酸钠的水解作用洗涤过程溶液pH升高使得酶的活性被激发，从而保持加酶洗衣皂超强去污能力实现轻松洗衣。

附图说明

图1是本发明的加酶洗衣皂组合物的酶活保持率测试柱状统计图。

图2是本发明的加酶洗衣皂组合物与普通皂的洗涤前后污布白度差对比示意图。

具体实施方式

本发明的洗衣皂组合物是将复合硼基稳定剂完全溶解于溶剂后加入酶；按顺序将皂粒、成型剂、pH调节剂、酶的混合物和其它助剂在拌料机中混合，采用洗衣皂成型工艺生产。

我们惊奇地发现，通过加入复合的酶稳定剂及溶剂，并控制体系的pH值，能够有效解决酶制剂稳定性难题。本发明是预先配制好酶及稳定剂保护体系，在成型拌料阶段直接加入皂粒中，调节好皂体pH值在7.0～9.5，采用洗衣皂生产工艺加工成加酶洗衣皂，解决了酶制剂在洗衣皂产品中的持续稳定性问题，在三年保质期酶活仍可以达到30%以上。

下面结合具体实施例及比较例对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例的各组分配比量如表1所示：

其中，皂粒选用含椰子油钠皂15%、牛羊油钠皂85%组成，着色剂选用酸性金黄-G,香料选用茉莉香型香精，金属离子螯合剂选用羟基亚乙基二膦酸（HEDP）,成型剂选用鲸蜡硬脂醇醚-50，酶选用液体碱性蛋白酶（SavinaseUltra16XL）,pH调节剂选用50%含量柠檬酸水溶液，复合硼基稳定剂选用4-FPBA、硼酸组合，溶剂选用98%含量的甘油。

生产工艺如下：

首先配制好酶及其稳定剂溶液；将皂粒投入拌料锅内，开启搅拌器搅拌后加入着色剂和金属离子螯合剂搅拌2分钟，然后加入鲸蜡硬脂醇醚-50，搅拌3分钟再加入柠檬酸水溶液（20%浓度），搅拌2分钟后加入预先配制好的酶及其稳定剂溶液，最后加入香精和抗氧化剂，搅拌5分钟后依次通过精制机、三辊研磨机、真空出条机，最后滚印包装成成品。

实施例2

本实施例的各组分配比量如表1所示：

其中，皂粒选用含棕榈仁油钠皂12%、牛羊油钠皂88%组成,着色剂选用CosmenylGreenGG（0.01%水溶液）,香料选用百合香型香精，金属离子螯合剂选用羟基亚乙基二膦酸二钠（HEDP-2Na）,成型剂选用鲸蜡硬脂醇醚-25，pH调节剂选用月桂酸，酶选用液体碱性蛋白酶（SavinaseUltra16XL）,复合硼基稳定剂选用4-乙酰苯基硼酸、硼砂组合，溶剂选用99%含量的乙二醇。

生产工艺如下：

首先配制好酶及其保护剂溶液；将皂粒投入拌料锅内，开启搅拌器搅拌后加入月桂酸、着色剂和金属离子螯合剂搅拌2分钟，然后加入鲸蜡硬脂醇醚-25，搅拌2分钟后加入预先配制好的酶及其稳定剂溶液，最后加入香精和抗氧化剂，搅拌5分钟后依次通过精制机、三辊研磨机、真空出条机，最后滚印包装成成品。

实施例3

本实施例的各组分配比量如表1所示：

其中，皂粒选用全植物油皂粒：含棕榈仁油钠皂10%、棕榈油钠皂90%组成,着色剂选用涂料色浆8401,香料选用玫瑰香型香精，金属离子螯合剂选用乙二胺四乙酸四钠（EDTA-4Na）,成型剂选用聚乙烯毗咯烷酮PVP，pH调节剂选用乳酸，酶选用纤维素酶,复合硼基稳定剂选用乙酰氨基苯基硼酸、硼酸组合，溶剂选用99.5%含量的丙二醇。

生产工艺如下：

首先配制好酶及其保护剂溶液；将皂粒投入拌料锅内，开启搅拌器搅拌后加入着色剂、增白剂和金属离子螯合剂搅拌2分钟，然后加入聚乙烯毗咯烷酮PVP，搅拌3分钟再加入乳酸水溶液（50%浓度），搅拌2分钟后加入预先配制好的酶及其稳定剂溶液，最后加入香精和抗氧化剂，搅拌5分钟后依次通过精制机、三辊研磨机、真空出条机，最后滚印包装成成品。

实施例4

本实施例的各组分配比量如表1所示：

其中，皂粒选用含棕榈仁油钠皂18%、牛羊油钠皂41%、棕榈硬脂41%组成,着色剂选用酸性大红G,香料选用茉莉香型香精，金属离子螯合剂选用乙二胺四（亚甲基膦酸）,成型剂选用聚丙烯酸钠（分子量5000～8000），pH调节剂选用甲酸，酶选用液体碱性蛋白酶（SavinaseUltra16XL）,复合硼基稳定剂选用4-FPBA、硼酸组合，溶剂选用50%含量的D-山梨醇。

生产工艺如下：

首先配制好酶及其保护剂溶液；将皂粒投入拌料锅内，开启搅拌器搅拌后加入着色剂和金属离子螯合剂搅拌2分钟，然后加入聚丙烯酸钠，搅拌3分钟再加入甲酸水溶液（50%浓度），搅拌2分钟后加入预先配制好的酶及其稳定剂溶液，最后加入香精和抗氧化剂，搅拌5分钟后依次通过精制机、三辊研磨机、真空出条机，最后滚印包装成成品。

实施例5

本实施例的各组分配比量如表1所示：

其中，皂粒选用含椰子油钠皂20%、牛羊油钠皂80%组成,着色剂选用CosmenylGreenGG（0.1%水溶液）,香料选用艾草香型香精，金属离子螯合剂选用乙二胺四乙酸四钠（EDTA-4Na）,成型剂选用鲸蜡硬脂醇醚-30，pH调节剂选用苯甲酸，酶选用淀粉酶,复合硼基稳定剂选用4-FPBA、硼酸组合，溶剂选用98%的甘油。

生产工艺如下：

首先配制好酶及其保护剂溶液；将皂粒投入拌料锅内，开启搅拌器搅拌后加入着色剂和金属离子螯合剂搅拌2分钟，然后加入鲸蜡硬脂醇醚-30，搅拌3分钟再加入苯甲酸水溶液（50%浓度），搅拌2分钟后加入预先配制好的酶及其稳定剂溶液，最后加入香精和抗氧化剂，搅拌5分钟后依次通过精制机、三辊研磨机、真空出条机，最后滚印包装成成品。

实施例6

本实施例的各组分配比量如表1所示：

其中，皂粒选用含棕榈仁油钠皂12%、牛羊油钠皂88%组成,着色剂选用CosmenylVioletRL,香料选用芦荟香型香精，螯合剂选用二亚乙基三胺五（亚甲基膦酸）,成型剂选用羧甲基淀粉钠CMS，pH调节剂选用硬脂酸，酶选用果胶酶,复合硼基稳定剂选用4-FPBA、硼酸、硼砂组合，溶剂选用98%含量的甘油和99.5%含量的丙二醇（2∶1）组合，填充剂选用4A沸石。

生产工艺如下：

首先配制好酶及其保护剂溶液；将皂粒投入拌料锅内，开启搅拌器搅拌后加入硬脂酸、4A沸石、着色剂和金属离子螯合剂搅拌2分钟，然后加入羧甲基淀粉钠CMS，搅拌3分钟后加入预先配制好的酶及其稳定剂溶液，最后加入香精和抗氧化剂，搅拌5分钟后依次通过精制机、三辊研磨机、真空出条机，最后滚印包装成成品。

实施例7

本实施例的各组分配比量如表1所示：

其中，皂粒选用含棕榈仁油钠皂15%、牛羊油钠皂50%、棕榈油钠皂35%组成,着色剂选用酸性金黄G,香料选用茉莉香型香精，螯合剂选用羟基亚乙基二膦酸二钠（HEDP-2Na）,成型剂选用丙烯酸和马来酸共聚物（分子量10000～150000），pH调节剂选用乙酸，酶选用甘露聚糖酶,复合硼基稳定剂选用4-FPBA和硼酸组合，溶剂选用98%含量的甘油。

生产工艺如下：

首先配制好酶及其保护剂溶液；将皂粒投入拌料锅内，开启搅拌器搅拌后加入着色剂和金属离子螯合剂搅拌2分钟，然后加入丙烯酸和马来酸共聚物，搅拌3分钟再加入乙酸水溶液（50%浓度），搅拌2分钟后加入预先配制好的酶及其稳定剂溶液，最后加入香精和抗氧化剂，搅拌5分钟后依次通过精制机、三辊研磨机、真空出条机，最后滚印包装成成品。

实施例8

本实施例的各组分配比量如表1所示：

其中，皂粒选用含椰子油钠皂12%、牛羊油钠皂44%、棕榈油钠皂44%组成,着色剂选用酸性金黄G,香料选用茉莉香型香精，螯合剂选用羟基亚乙基二膦酸（HEDP）,成型剂选用鲸蜡硬脂醇醚-50，pH调节剂选用柠檬酸，酶选用液体碱性蛋白酶与纤维素酶混合物（质量比1∶1）,复合硼基稳定剂选用4-FPBA和硼酸组合，溶剂选用98%含量的甘油。

生产工艺如下：

首先配制好酶及其保护剂溶液；将皂粒投入拌料锅内，开启搅拌器搅拌后加入着色剂和金属离子螯合剂搅拌2分钟，然后加入鲸蜡硬脂醇醚-50，搅拌3分钟再加入柠檬酸水溶液（50%浓度），搅拌2分钟后加入预先配制好的酶及其稳定剂溶液，最后加入香精和抗氧化剂，搅拌5分钟后依次通过精制机、三辊研磨机、真空出条机，最后滚印包装成成品。

表1实施例1-8中的原料组分配方及重量份（单位可以是g或是kg）

效果实验例

加酶洗衣皂稳定性测试

1、酶活保持率测试：

测试方法：同一批包装完好的成品加酶洗衣皂，室温通风存放6个月、1年、2年、3年，按《洗涤剂中蛋白酶活力仪器测定方法》（立白集团检测标准）分别测试皂体中的酶活保持率，测试中取样量按包装时净含量进行折算，结果见图1所示，

由图1中可以看出，该加酶洗衣皂在3年保质期内仍可以达到44%。

2、洗涤性能测试

测试方法：同一批包装完好的成品加酶洗衣皂，室温通风存放6个月、1年、2年、3年，与普通洗衣皂针对国标蛋白污布JB02和国际标准污布EMPA117进行对比测试；洗涤条件：洗涤溶液用250ppm硬水，样品洗涤浓度3g/L（测试中取样量按包装时净含量进行折算），30℃±1℃，按GB/T13174《衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定》方法洗涤，比较洗涤前后污布的白度差，结果见图2。

由图2中可以看出，该加酶洗衣皂在3年保质期内对国标蛋白污布JB02和国际蛋白污布EMPA117的去污能力基本没有变化，明显高于普通洗衣皂对相应蛋白污布的去污。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种高稳定体系的加酶洗衣皂组合物，其特征在在于包含下列重量份的各原料组分：

皂粒50～98份；所述皂粒包括由椰子油、棕榈仁油、猪油、牛羊油或棕榈油经皂化或油脂水解、脂肪酸中和得到的适用于洗衣皂生产的脂肪酸钠盐；

酶0.01～5份；所述酶包括蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶、甘露聚糖酶、果胶酶中的任意一种或两种以上的混合物；

复合硼基稳定剂0.1～10份；所述复合硼基稳定剂包括硼酸、硼砂、4-甲酰苯基硼酸、4-乙酰苯基硼酸、乙酰氨基苯基硼酸中的任意两种或以上的混合物；

溶剂1～20份；所述溶剂包括乙二醇、丙二醇、甘油、山梨醇中的任意一种或两种以上的混合物；

成型剂0.01～8份；所述成型剂包括脂肪醇聚醚类非离子、羧甲基纤维素钠CMC、羧甲基淀粉钠CMS、聚乙烯毗咯烷酮PVP、聚羧酸钠、丙烯酸和马来酸的均聚物和共聚物，是其中的任意一种或两种以上的混合物；

pH调节剂0.01～8份；所述pH调节剂是调节加酶洗衣皂组合物pH值在7.0～9.5，包括甲酸、乙酸、C12～C18的饱和脂肪酸、乙二酸、丁二酸、苯甲酸、乳酸、柠檬酸中的任意一种或两种以上的混合物；

其它助剂0.01～10份；

所述组合物体系的pH值在7.0～9.5；

所述加酶洗衣皂组合物其生产方法包括以下步骤：

1)酶稳定体系混合物的配制：将复合硼基稳定剂完全溶解于溶剂后加入酶，混合均匀备用；

2)将皂粒投入拌料锅中，开启搅拌器将皂粒打碎；

3)加入成型剂，搅拌均匀后加入pH调节剂，搅拌均匀；

4)加入步骤1)中得到的酶稳定体系混合物，搅拌均匀；

5)加入其它助剂，搅拌均匀后放料，依次通过精制机、三辊研磨机、真空出条机，最后滚印切块包装成成品。

2.根据权利要求1所述的加酶洗衣皂组合物，其特征在于包含下列重量份的各原料组分：

皂粒75～95份；所述皂粒包括由椰子油、棕榈仁油、猪油、牛羊油或棕榈油经皂化或油脂水解、脂肪酸中和得到的适用于洗衣皂生产的脂肪酸钠盐；

酶0.05～3份；所述酶包括蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶、甘露聚糖酶、果胶酶中的任意一种或两种以上的混合物；

复合硼基稳定剂0.3～5份；所述复合硼基稳定剂包括硼酸、硼砂、4-甲酰苯基硼酸、4-乙酰苯基硼酸、乙酰氨基苯基硼酸中的任意两种或以上的混合物；

溶剂1～10份；所述溶剂包括乙二醇、丙二醇、甘油、山梨醇中的任意一种或两种以上的混合物；

成型剂0.05～5份；所述成型剂包括脂肪醇聚醚类非离子、羧甲基纤维素钠CMC、羧甲基淀粉钠CMS、聚乙烯毗咯烷酮PVP、聚羧酸钠、丙烯酸和马来酸的均聚物和共聚物，是其中的任意一种或两种以上的混合物；

pH调节剂0.05～5份；所述pH调节剂是调节加酶洗衣皂组合物pH值在7.0～9.5，包括甲酸、乙酸、C12～C18的饱和脂肪酸、乙二酸、丁二酸、苯甲酸、乳酸、柠檬酸中的任意一种或两种以上的混合物；

其它助剂0.1～5份；

所述组合物体系的pH值在7.0～9.5。

3.根据权利要求1或2所述的加酶洗衣皂组合物，其特征在于：所述其它助剂包括皂类产品中应用的着色剂、金属离子螯合剂、香料、增白剂、抗氧化剂及填充剂。