การกักเก็บเอนไซม์โปรติเอสสด้วยการอบแห้งแบบพ่นฝอยสำหรับผงซักฟอก

Abstract

ในปัจจุบันเอนไซม์ถูกนำมาใช้กันมากขึ้นในหลายๆ อุตสาหกรรม เพื่อลดต้นทุนด้านพลังงาน และสารเคมีสังเคราะห์ โดยอุตสาหกรรมผงซักฟอกก็เป็นอีกอุตสาหกรรมหนึ่งที่มีแนวคิดในการนำเอนไซม์มาประยุกต์ใช้ร่วมกับการทำความสะอาดเสื้อผ้า แต่เอนไซม์เป็นโปรตีนที่มีความเปราะบางและไวต่อการเสื่อมสภาพจากสภาวะแวดล้อม ซึ่งผงซักฟอกเองก็มีความเป็นด่างสูง อีกทั้งยังประกอบด้วยสารเคมีมากมายหลายชนิดที่อาจมีผลให้เอนไซม์เสื่อมสภาพลง ในหลายๆ งานวิจัยที่ผ่านมาได้นำเทคโนโลยีการกักเก็บสารมากักเก็บเอนไซม์เพื่อป้องกันเอนไซม์จากการถูกทำให้สูญเสียคุณสมบัติด้วยปัจจัยแวดล้อมภายนอกต่างๆ ในงานวิจัยนี้จึงได้ทดลองกักเก็บเอนไซม์โปรติเอสในสองรูปแบบ คือรูปแบบสารประกอบเชิงซ้อน และรูปแบบอิมัลชันเชิงซ้อน ด้วยกระบวนการอบแห้งแบบพ่นฝอย ซึ่งมีแป้งดัดแปรเป็นวัสดุห่อหุ้ม น้ำมันไตรกลีเซอร์ไรด์ที่มีความยาวสายโซ่ขนาดกลางและสารลดแรงตึงผิวพลูโรนิคถูกใช้ในการเตรียมอิมัลชันเชิงซ้อน อุณหภูมิของอากาศขาเข้าในการอบแห้งแบบพ่นฝอย, ปริมาณเอนไซม์ต่อปริมาณสารห่อหุ้ม และ ปริมาณของแข็งในสารสายป้อนรูปแบบสารละลาย ที่มีต่อแอคติวิตีของเอนไซม์ถูกศึกษาในเอนไซม์ผงรูปแบบสารประกอบเชิงซ้อน การควบคุมการปลดปล่อยเอนไซม์ถูกศึกษาในเอนไซม์ที่เตรียมจากอิมัลชันเชิงซ้อน โดยได้ศึกษาศึกษาอิทธิพลของปริมาณน้ำมันต่อเอนไซม์ และศึกษาอิทธิพลของขนาดของหยดน้ำมัน ที่มีต่อการควบคุมการปลดปล่อยเอนไซม์ นอกจากนี้ยังได้ศึกษาเสถียรภาพในการเก็บรักษาเอนไซม์ที่อุณหภูมิ 4, 25 และ 45 องศาเซลเซียสอีกด้วย ซึ่งจากผลการทดลองพบว่า อุณหภูมิของอากาศขาเข้าในการอบแห้งแบบพ่นฝอยยิ่งสูงจะทำให้เอนไซม์ยิ่งสูญเสียแอคติวิตีในระหว่างกระบวนการกักเก็บ ในขณะที่การเพิ่มปริมาณเอนไซม์ต่อปริมาณสารห่อหุ้มช่วยลดการสูญเสียแอคติวิตีระหว่างกระบวนการกักเก็บได้ และการเพิ่มปริมาณของแข็งในระบบมีผลต่อการลดลงของแอคติวิตี เอนไซม์ผงที่ได้จากการเตรียมสารสายป้อนในรูปแบบอิมัลชันเชิงซ้อนสามารถช่วยควบคุมการปลดปล่อยของเอนไซม์ได้ โดยผงเอนไซม์ที่ใช้อัตราส่วนปริมาณน้ำมันต่อเอนไซม์มากที่สุด จะแสดงผลการควบคุมการปลดปล่อยได้ดีที่สุด นอกจากนี้การกักเก็บเอนไซม์ในรูปแบบอิมัลชันเชิงซ้อนยังช่วยรักษาเสถียรภาพในการเก็บรักษาผงเอนไซม์ได้มากกว่าการกักเก็บเอนไซม์ในรูปแบบสารประกอบเชิงซ้อนอีกด้วย