ВЛИЯНИЕ ЛИПАЗЫ НА МИЦЕЛЛООБРАЗУЮЩУЮ И СОЛЮБИЛИЗИРУЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ НЕИОНОГЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Аннотация
Биотехнология – одна из динамично развивающихся отраслей промышленности, которая нуждается в успешном интегрировании в уже имеющиеся технологии. Перспективным направлением является сочетание традиционной обработки целлюлозы поверхностно-активными веществами и энзимами для предотвращения проблемы смоляных затруднений. В настоящей работе представлены результаты исследования мицеллообразующей и солюбилизационной способностей отечественных неионогенных ПАВ (синтамида-5, синтанола ДС-10), ферментов липазы и их смесей. На основе коллоидно-химических характеристик подобраны оптимальные синергетические композиции исследуемых веществ. Установлено, что оптимальная добавка липазы до 30% не оказывает влияния на мицеллообразующие свойства поверхностно-активных веществ. Преобладание поверхностно-активного вещества во всех композициях снижает их стоимость. Наибольшее отклонение от аддитивных значений поверхностной активности наблюдается при смеси индивидуальных неионогенных поверхностно-активных веществ и липазы в соотношении 70:30. Однако в смесях обоих тензидов и липазы отношение экспериментальной поверхностной активности к теоретически рассчитанной менее единицы. По-видимому, гидрофобные участки смешанных агрегатов блокируют гидрофобные участки липазы тем самым предотвращая адсорбцию липазы на межфазной поверхности. Наибольшей солюбилизационной емкостью обладает синтанол ДС-10, обладающий более высоким гидрофобно-гидрофильным балансом, низкой критической концентрацией мицеллообразования, что приводит к образованию большого количества мицелл в растворе и увеличению суммарного объёма гидрофобного ядра. Установлено, что количество солюбилизированной канифоли не зависит от концентрации липазы в растворе. Интенсивное растворение канифоли наблюдается в смеси синтанола ДС-10 и липазы, что предопределяет выбор таких систем для обессмоливания целлюлозных полуфабрикатов.
Для цитирования:
Смит Р.А., Демьянцева Е.Ю., Андранович О.С. Влияние липазы на мицеллообразующую и солюбилизирующую способность неионогенных поверхностно-активных веществ. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 6. С. 54-60
Литература
Kovtun T.N., Khakimova F.H., Ermakov S.G. Use of surface acting agents for pulp deresination. Lesnoi Zhurn. 2004. N 2. P. 49-54 (in Russian).
Emel'janova M.V., Chukhchin D.G., Novozhilov E.V. Prospects of using lipase in pulp-and-paper production. Lesnoi Zhurn. 2007. N 1. P. 111-117 (in Russian).
Novozhilov E.V., Ponshina D.N. Biotechnology in the manufacturing of cellulose for chemical processing (A review). Khimiya rastitel’nogo syr’ya. 2011. N 3. P. 15-32 (in Russian).
Skals P.B. Environmental assessment of enzyme assisted processing in pulp and paper industry. Internat. J. Life Cycle Assess-ment. 2008. V. 13. N 2. P. 124-132.
Bogdanova L.R., Ermakova E.A., Idiyatullin B.Z., Zuev Yu.F., Zakharova L.Ya., Konovalov A.I. Micellar catalyt
ic effect as a regulator of the lipase activity. DAN. 2012. V. 446. N 4. P. 456-459 (in Russian). DOI: 10.1134/S1607672912050055.
Bolotova K.S., Novozhilov E.V. The use of enzymatic technologies for improving the environmental safety of pulp and paper industry. Khiiya Rastiel’nogo Syr’ya. 2015. N 3. P. 5-23 (in Russian).
Balanova T.E., Safonov V.V., Petrunina L.S. Influence of surfactants, enzymes, and salts on removing the fat strains from tex-tile materials surface. Sovrem. Khimchistka i Prachechnaya. 2009. V. 71. N 1. P. 18-20 (in Russian).
Pletnev M.Yu. Surfactants and related products: handbook. M.: ООО «Firma Klavel». 2002. 768 p. (in Russian).
Bogdanova L.R., Gnezdilov O.I., Idiyatullin B.Z., Kurbanov R.Kh., Zuev Yu.F., Us'yarov O.G. Micellization in sodium deoxycholate solutions. Kolloid. Zhurn. 2012. V. 74. N 1. P. 3-9 (in Russian). DOI: 10.1134/S1061933X12010036.
Xue-fan Gu, Jing Huo, Riu-tao Wang, Dao-cheng Wu, Yong-lo Yan. Synergism in mixed zwitterionic surface activity ionic liquid and anioniс surfactant solutions: analysis of interfacial and micellar behavior. J. Dispersion Sci. Technol. 2015. N 36.
P. 334-342. DOI: 10.1080/01932691.2014.901915.
Volkov V.A., Talmud S.L. Investigation of rosin solubilization in water solutions of some kind of surfactants. Kolloid. Zhurn. 1966. V. 28. N 3. P. 343-348 (in Russian).
Kamil M., Siddiqui Huma. Experimental study of surface and solution properties of gemini-conventional surfactant mixtures on solubilization of polycyclic aromatic hydrocarbon. Model. Numeric. Simula. Mater. Sci. 2013. N 3. P. 17-25 DOI: 10.4236/mnsms.2013.34B004.
Hua Xi Yuan, Milton R.J. Synergism in binary mixtures of surfactants. J. Colloid Interface Sci. 1982. V. 90. N 1. P. 212-219. DOI: 10.1016/0021-9797(82)90414-3.
Verezhnikov V.N., Kashlinskaya P.E., Neiyman R.Je. Colloid-chemical properties of binary mixtures of surfactants. Kolloid. Zhurn. 1970. V. 32. N 4. P. 493-498 (in Russian).
Khakimova F.H., Kovtun T.N., Khakimov R.R. Cellulose deresination by surfactants under bisulfite pulping. Lesnoi Zhurn. 2008. N 5. P. 108-113 (in Russian).
Khakimova F.H., Khakimov R.R., Noskova O.A. Cellulose deresination under bisulfite pulping. Zhurn. Prikl. Khim. 2017. V. 90. N 3. P. 380-385 (in Russian).
Sotnikov V.A., Smirnov A.M., Akim E.L. Pitch content redusing in papermaking. Tsell. Bumaga. Karton. 2007. N 11. P. 46-51 (in Russian).
Hubbe M.A., Rojas O.J., Venditti R.A. Control of tacky deposits on paper machines – a review. Nordic Pulp Paper Res. J. 2006. V. 21. N 2. P. 154-171.
Malkin A.I. Regularities and mechanisms of the Rehbinder’s effect. Colloid J. 2012. V. 74. N 2. P. 223–238.
Witthayapanyanon A., Harwell J.H., Sabatini D.A. Hydrophilic–lipophilic deviation (HLD) method for characterizing conven-tional and extended surfactants. J. Colloid Interface Sci. 2008. V. 325. P. 259-266. DOI: 10.1016/j.jcis.2008.05.061.
Yamashita Yuji, Sakamoto Kazutami. Hydrophilic–lipophilic balance (HLB): classical indexation and novel indexation of sur-factant in Encyclopedia of Biocolloid and Biointerface Science. V. 1. First Edition. Edited by Hiroyuki Ohshima. John Wiley & Sons. 2016. P. 570-574. DOI: 10.1002/9781119075691.ch45.
