生物工程酶在化工中的应用探究
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摘 要:随着现代科学技术的迅猛发展,各种高新技术的不断涌现,也有力的推动了生物工程酶的发展,现如今已经发现了超过2500多种的酶,超过100种的酶都被申请了专利,而其中具有经济价值的就有超过60种,在化工领域应用的则有超过20种,占总数的三分之一以上。因此,本文将详细阐述在化工领域对生物工程酶的应用。
关键词:生物工程酶;化工领域;应用措施;探究分析
酶属于一种生物催化剂,它是由活细胞所产生。在我国的生物工程中,与酶有关的工艺技术日趋完善,不仅可以生产制造酶,还可以开发酶的原产,对酶进行固化和提取,对酶也可以更加有效的应用。酶作为一种现代化学的产物,已经被渗透到了我国人们的日常生活之中,有着十分广泛的应用。特别是在化工领域,酶的应用更是十分的广泛,比如酒精工业、有机酸工业、洗涤剂工业以及纺织等化学工业。
1 生物工程酶在酒精工业和有机酸工业中的应用
酒精和有机酸属于现代社会中最为重要的化工产品,对这两种化工产品通常都是采用微生物发酵的方式开展生产。这两种化工产品都会使用到淀粉,并需要通过淀粉酶对其进行处理,只有将其分解为碳水化合物才能够更快的被微生物所利用,促使其向有机酸或者是酒精进行转化。特别是很多的有机酸在生成时,通常都会使用到生物工程方法,比如苹果酸、乳酸以及柠檬酸等。而通过观察酒精的生产过程,我们可以清晰的看到淀粉质原料转化碳水化合物的过程十分的复杂。尤其是在酒精工业的发展过程中,其中的难点问题就是如何促使淀粉转化为碳水化合物,直到上世纪六十年代日本实现了双酶法淀粉工业制糖,这就促使酒精工业中对酶制剂加强了重视,也促使了商品酶制剂的迅猛发展,不仅对商品酶制剂大力的进行了推广,还使得相关的工艺和设备也有了更好的应用,有力的推动了传统酒精工业的进步,使其彻底转化为现代化生物工程行业,取得了更为显著的经济效益。
2 生物工程酶在纺织、皮革及日化用品中的应用
由于纺织物在织造的过程中,很容易出现“浆”,这就需要对纺织物进行退浆处理,传统的退浆处理方式是使用硫酸、双氧水以及烧碱,这些化学品有着一定毒性,存在着危险性,成本还比较高。而通过淀粉酶替代这些危险的化学品,则有着十分明显的优势,不仅安全经济,质量还有很强的保证。酶在纺织纺织工业中的应用不仅仅是退浆用,通过应用纤维素酶,还可以减量整理纤维素纤维及其混纺织物。
同时,酶制剂在皮革生产中也有着十分广泛的应用,使用酶开展皮革脱毛软化工作,在上个世纪七十年代这种方法就已经得到了普及,通过使用脂肪酶和蛋白酶处理皮革,不仅可以提升皮革的质量,还能够有效的降低废水污染。而在造纸工业中,对酶的应用就更为广泛。比如,将淀粉酶和纤维素酶应用到卫生纸的制作之中,能够使卫生纸的柔软度更好,还能够大幅改善其滤水性。这两种每还可以被应用到脱墨方面以及纤维改性方面,能够促使纸浆更好的脱出油墨,提高脱墨浆的白度;将木聚糖酶应用到纸浆漂白之中,能够有效的减少漂剂的使用,通过酶处理之后的浆料,其白度也有明显的提高;而应用漆酶进行废水处理以及木素改性,能够有效提升含机械浆料湿强度,还可以很好的降低废水色度,减少对环境的污染。
而在我们的日常生活中,有很多的日用品里都含有酶,这些酶也发挥着各不相同的作用。比如,在护肤品中的酶,其最主要的作用就是抗皮肤衰老、杀菌消炎以及抗辐射;在牙膏中的酶,其最主要的作用就是提高使用者的洁齿效果,还能够有效的预防龉齿;在各种洗涤用品中也含有酶,能够使洗出的衣物更加的洁净。
3 生物工程酶在洗涤剂工业中的应用
酶在洗涤剂工业中有着十分广泛的应用,在上世纪初就已经有明确的应用历史。在花宫中应用最为广泛、需求量最大的就是加酶洗涤剂。在1913年有洗衣剂就已经加入了胰蛋白酶,其主要的作用就是在低温的洗涤条件下,也能够更好的洗净义务。而美国以及西欧国家正式普及含酶洗涤剂则是在上世纪50年代,而经过了20年的发展,在70年代初期,诺和诺德(NOVO)公司通过将蜡、酶以及惰性填料相融合的方式,制作成了酶颗粒,通过对其进行反复的研究和实验,并融入了胶囊技术,从而制成了现代常用的粒状酶,从而有效的解决和弥补了粉状酶的缺陷,并根据该项技术,开发了复合加酶洗涤剂,这就有力的推动了含酶洗涤剂的进步。这种洗涤剂在上世纪80年代中期获得了极大的发展,通过对其进行深入的研究,使得其剂型、品种以及质量都有了长足的进步,这也为现代的酶制剂洗涤剂的发展奠定了重要的基础。
4 结束语
总而言之,随着生物工程酶的质量以及品种的不断改善,由最原始的单一水解酶类,经过不断的开发和研究,使得更多品种的酶制剂诞生,不仅发现了很多的天然酶,还能够通过分子生物学技术创新更多的非天然酶。这使得酶的应用更加的广泛,尤其是在化工领域应用酶有着更为显著的作用,将化学工程与酶相结合,能够促使我国的化工行业获得更大、更好的发展,更有力的推动我国社会的进步,制造和创造更多优质的化工用品。
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