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生物工程酶在化工中的應用探究

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  摘 要:隨著現代科學技術的迅猛發展,各種高新技術的不斷涌現,也有力的推動了生物工程酶的發展,現如今已經發現了超過2500多種的酶,超過100種的酶都被申請了專利,而其中具有經濟價值的就有超過60種,在化工領域應用的則有超過20種,占總數的三分之一以上。因此,本文將詳細闡述在化工領域對生物工程酶的應用。
  關鍵詞:生物工程酶;化工領域;應用措施;探究分析
  酶屬于一種生物催化劑,它是由活細胞所產生。在我國的生物工程中,與酶有關的工藝技術日趨完善,不僅可以生產制造酶,還可以開發酶的原產,對酶進行固化和提取,對酶也可以更加有效的應用。酶作為一種現代化學的產物,已經被滲透到了我國人們的日常生活之中,有著十分廣泛的應用。特別是在化工領域,酶的應用更是十分的廣泛,比如酒精工業、有機酸工業、洗滌劑工業以及紡織等化學工業。
  1 生物工程酶在酒精工業和有機酸工業中的應用
  酒精和有機酸屬于現代社會中最為重要的化工產品,對這兩種化工產品通常都是采用微生物發酵的方式開展生產。這兩種化工產品都會使用到淀粉,并需要通過淀粉酶對其進行處理,只有將其分解為碳水化合物才能夠更快的被微生物所利用,促使其向有機酸或者是酒精進行轉化。特別是很多的有機酸在生成時,通常都會使用到生物工程方法,比如蘋果酸、乳酸以及檸檬酸等。而通過觀察酒精的生產過程,我們可以清晰的看到淀粉質原料轉化碳水化合物的過程十分的復雜。尤其是在酒精工業的發展過程中,其中的難點問題就是如何促使淀粉轉化為碳水化合物,直到上世紀六十年代日本實現了雙酶法淀粉工業制糖,這就促使酒精工業中對酶制劑加強了重視,也促使了商品酶制劑的迅猛發展,不僅對商品酶制劑大力的進行了推廣,還使得相關的工藝和設備也有了更好的應用,有力的推動了傳統酒精工業的進步,使其徹底轉化為現代化生物工程行業,取得了更為顯著的經濟效益。
  2 生物工程酶在紡織、皮革及日化用品中的應用
  由于紡織物在織造的過程中,很容易出現“漿”,這就需要對紡織物進行退漿處理,傳統的退漿處理方式是使用硫酸、雙氧水以及燒堿,這些化學品有著一定毒性,存在著危險性,成本還比較高。而通過淀粉酶替代這些危險的化學品,則有著十分明顯的優勢,不僅安全經濟,質量還有很強的保證。酶在紡織紡織工業中的應用不僅僅是退漿用,通過應用纖維素酶,還可以減量整理纖維素纖維及其混紡織物。
  同時,酶制劑在皮革生產中也有著十分廣泛的應用,使用酶開展皮革脫毛軟化工作,在上個世紀七十年代這種方法就已經得到了普及,通過使用脂肪酶和蛋白酶處理皮革,不僅可以提升皮革的質量,還能夠有效的降低廢水污染。而在造紙工業中,對酶的應用就更為廣泛。比如,將淀粉酶和纖維素酶應用到衛生紙的制作之中,能夠使衛生紙的柔軟度更好,還能夠大幅改善其濾水性。這兩種每還可以被應用到脫墨方面以及纖維改性方面,能夠促使紙漿更好的脫出油墨,提高脫墨漿的白度;將木聚糖酶應用到紙漿漂白之中,能夠有效的減少漂劑的使用,通過酶處理之后的漿料,其白度也有明顯的提高;而應用漆酶進行廢水處理以及木素改性,能夠有效提升含機械漿料濕強度,還可以很好的降低廢水色度,減少對環境的污染。
  而在我們的日常生活中,有很多的日用品里都含有酶,這些酶也發揮著各不相同的作用。比如,在護膚品中的酶,其最主要的作用就是抗皮膚衰老、殺菌消炎以及抗輻射;在牙膏中的酶,其最主要的作用就是提高使用者的潔齒效果,還能夠有效的預防齬齒;在各種洗滌用品中也含有酶,能夠使洗出的衣物更加的潔凈。
  3 生物工程酶在洗滌劑工業中的應用
  酶在洗滌劑工業中有著十分廣泛的應用,在上世紀初就已經有明確的應用歷史。在花宮中應用最為廣泛、需求量最大的就是加酶洗滌劑。在1913年有洗衣劑就已經加入了胰蛋白酶,其主要的作用就是在低溫的洗滌條件下,也能夠更好的洗凈義務。而美國以及西歐國家正式普及含酶洗滌劑則是在上世紀50年代,而經過了20年的發展,在70年代初期,諾和諾德(NOVO)公司通過將蠟、酶以及惰性填料相融合的方式,制作成了酶顆粒,通過對其進行反復的研究和實驗,并融入了膠囊技術,從而制成了現代常用的粒狀酶,從而有效的解決和彌補了粉狀酶的缺陷,并根據該項技術,開發了復合加酶洗滌劑,這就有力的推動了含酶洗滌劑的進步。這種洗滌劑在上世紀80年代中期獲得了極大的發展,通過對其進行深入的研究,使得其劑型、品種以及質量都有了長足的進步,這也為現代的酶制劑洗滌劑的發展奠定了重要的基礎。
  4 結束語
  總而言之,隨著生物工程酶的質量以及品種的不斷改善,由最原始的單一水解酶類,經過不斷的開發和研究,使得更多品種的酶制劑誕生,不僅發現了很多的天然酶,還能夠通過分子生物學技術創新更多的非天然酶。這使得酶的應用更加的廣泛,尤其是在化工領域應用酶有著更為顯著的作用,將化學工程與酶相結合,能夠促使我國的化工行業獲得更大、更好的發展,更有力的推動我國社會的進步,制造和創造更多優質的化工用品。
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