最新研究：环保酵素作为环境友好型家庭清洁剂的可能性

环保酵素

厨余垃圾的再利用和管理可以减少对人类健康和环境危害，还能创造有价值的产品。环保酵素就是厨余垃圾发酵产生的一种具有附加值产品。本项目研究了环保酵素的酶活性和杀菌抑菌活性，并对其应用于家庭清洁能力进行了分析。结果表明，环保酵素具有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性，对常见的细菌和真菌均有抑菌灭菌作用，实现了油脂去污力63%，农残去除率50%。研究结果表明家庭制备环保酵素，进一步生产出对环境友好型家庭清洁剂，具有可行性。

环保酵素应用现状

随着废弃物处理技术提升及对环保议题的重视，废弃物的处理与利用的发展趋势已由“无害化”走向“资源化”。根据环保部门统计，我国垃圾含水率高达50%，这主要由含水率偏高的厨余垃圾造成的。因为厨余垃圾有机质丰富，水分含量高，盐分也偏高，同时还易腐烂变质发臭滋生蚊蝇。现在厨余垃圾的处理常采用堆肥处理、饲料化和填埋等方法，堆肥处理易产生温室气体，饲料化成本高，而填埋和堆肥产生的渗滤液会对水源及土壤造成二次污染。所以，这些对废弃物的处理方法已不符合时代需求。

近几年，利用果蔬垃圾发酵制作环保酵素开始受到人们的关注。目前环保酵素在环境污染治理方面的应用研究较多，如垃圾厌氧酸化处理垃圾污泥、污水处理等。有研究表明：酵素具有对羟基自由基、超氧阴离子自由基和二苯代苦味酰肼自由基(DPPH自由基)等清除能力，蛋白酶、脂肪酶和超氧化物歧化酶是其主要的功效酶，还有少量乳酸、醋酸等有机酸，这说明酵素可用于家庭清洁，去除油污、清洗蔬果、清洁地板、灌溉园艺等，这样不仅使垃圾资源化，也促进生活健康。

虽然此类应用 道频繁，但对其中具有清洁功能的有效成分分析和应用的研究则鲜有 道，环保酵素代替化学清洁剂带来的环保效益未得到足够的重视。因此，若通过果蔬垃圾制作环保酵素，探究以其活性成分分析为指标开展环保酵素产品的研发，这样不仅能变废为宝，还能为酵素类产品用作环保型家居清洁剂提供一定的科学依据。

试验分析

经试验理化指标测定及数据分析，结果显示：

1、 环保酵素中的理化成分分析

在环保酵素发酵过程中，大分子有机物经发酵细菌作用水解酸化，导致pH值下降至3.7。pH常作为判断发酵成功与否的依据。一般发酵成功pH值范围在3.0～4.0。在酸化期间溶解性有机物转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物。如果发酵原料不同，酵素的微生物种群组成和相对丰度会不同，相应地，酵素的理化性质和活性成分也会随之不同。微生物的发酵产物构成了环保酵素的主要成分，这决定了环保酵素具有较高的酸度和清洁活力。

可溶性固形物主要指示酵素液中可溶性还原糖的含量。在发酵过程中，糖类物质转化为挥发酸，所以还原糖残余量一直被作为发酵过程是否结束的重要参考指标。

2、环保酵素主要生物催化活性酶的测定

根据ARUN等发现，环保酵素各种酶活力均在pH7左右为最佳，所以试验测定酶活力均将pH调整至中性。对环保酵素中的具有生理活性酶进行测定，结果分别为蛋白酶活力为324U/m L、淀粉酶活力为1.7U/m L、脂肪酶活力960U/m L。邹梦遥等和徐德金等分析得到环保酵素原液对羟基自由基、超氧自由基和DPPH自由基有着良好乃至完全清除作用，且清除能力与原材料关系不大。这些说明环保酵素具有生产易于被生物降解的无污染洗涤剂的可能性。

3、环保酵素抑菌活性

配制不同稀释倍数的环保酵素，检测对细菌和真菌的抑菌效果，结果见表1。

表1 环保酵素抑菌活性

由表1可知，滤纸周围都有抑菌圈，说明对细菌和真菌均有抑制作用。在稀释倍数10倍的情况，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和白念珠菌的抑菌圈分别为13mm、14mm、11mm、14mm。随着稀释倍数的增加，环保酵素的抑菌效果均有一定的降低，但是均有抑菌作用。

4、石炭酸系数

石炭酸系数常作为比较各种消毒剂杀菌强度的一个相对指标。如果系数大于1说明杀菌强度高，如果系数小于1说明杀菌强度不大。将沙门氏菌作为指示菌，以苯酚作为对照，将沙门氏菌暴露在这两种溶液中4min、6min、8min、10min，观察沙门氏菌的生长情况，结果见表2。在同样的暴露6min情况下，所有沙门氏菌均不见生长，此时苯酚最高稀释倍数达到1:100和环保酵素最高稀释倍数达到1:300。因此，环保酵素的石炭酸系数=1:300/1:100=3，即环保酵素稀释3倍也能达到苯酚的杀菌能力。

表2 环保酵素的石炭酸系数

5、环保酵素作为家庭清洁剂的应用分析

环保酵素作为家庭清洁剂的能力测定结果见表3，稀释倍数不同清洁能力有所差异。油脂去污力明显，最高可达63%，这可能与环保酵素中脂肪酶活性高，同时与环保酵素中酸性成分含量较高也有关系。可淀粉残留率较高这可能与淀粉酶活性低有关。随着稀释倍数的增加，油脂及淀粉的去除能力均下降。对于农残的检测结果发现，环保酵素对甲胺磷和氧乐果均有去除作用，这也和韦文芳等研究结果相一致，去除率最高分别可达到58%和57%。随着稀释倍数的增加，农残的去除能力反而有增加的趋势。这可能随着稀释倍数增加，酸性减弱，更有利于有机磷农药的去除。

表3 环保酵素作为清洁剂的性能分析

结语

实验利用厨余垃圾制作环保酵素，测定了其生物催化和抑菌活性，结果表明环保酵素具有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性，其中脂肪酶活性最强，同时还具有抑制常见细菌和真菌的能力。这证实了环保酵素具有环保型灭菌产品研发的潜力。研究首次尝试分析环保酵素应用于家庭清洁的潜力，通过油脂去污力和农残去除率等清洁剂指标检测，证实了环保酵素具有进一步开发环境友好型家庭清洁剂的可能性。

环保酵素制作材料随手可得、制作过程简单，得到的环保产品有望取代化学清洁剂被广泛应用于日常生活，这将为城市固体废物的资源再利用和循环经济提供正面意义。但是，由于时间、实验条件等限制，未能进一步正交实验优化环保酵素的清洗剂配方，以及对厨余发酵剩余的固相处理，还需要进一步研究。