近年、産業界ではバイオテクノロジーの利用が増加しており、バイオカタリストやバイオトランスフォーメーションのようなプロセスが用いられています。いくつかの利点は、反応やバイオテクノロジーのプロセスが低温および大気圧で行われることが一般的であり、プロセスの空間時間収率が高く、再生可能な原料を使用し、多くの場合、環境への影響が軽減されることです。皮革生産においては、主に酵素を使用したバイオテクノロジーが、浸漬、脱毛、バイティング、染色、脱脂、または排水およびタンパク質固形廃棄物の処理など、プロセスのさまざまな段階で適用されます。

浸漬

浸漬は皮革処理における最初の重要な操作です。これは、アミロリティック、リポリティック、プロテオリティック酵素を使用して行われます。特定のプロテアーゼおよびリパーゼ酵素は、マトリックス内の可溶性タンパク質を分解することによって水の吸収を促進し、塩、ヒアルロン酸、分散脂肪および油、さらには皮膚に存在する汚れやその他の汚染物質を除去します。これにより、皮革のしわが減少し、スカッドが緩みます。また、繊維構造の開口を促進します。浸漬プロセスは、汚れ、肉、血液などを除去することによって皮革の最高品質を引き出し、皮膚を再水和して緑色の皮の状態に戻すのに役立ちます。

脱毛

脱毛は、皮膚や皮から毛や毛皮を取り除くプロセスであり、穀物の損傷を引き起こさないように行われます。従来の脱毛プロセスでは、環境負荷を引き起こす石灰と硫化ナトリウムが使用されます。酵素的脱毛は、従来の化学プロセスに代わる環境に優しい選択肢として提案されています。この酵素プロセスでは、化学物質への曝露を減らし、柔らかさと面積収率を向上させることが可能です。脱毛に使用される酵素はプロテアーゼです。化学物質を使用すると毛が完全に溶解しますが、酵素は毛をフィルタリングするのに役立ちます。この現在のプロセスは、より大きな表面積を持つ皮革の強度特性を改善し、作業者に環境に優しい環境を提供します。

繊維開口メカニズム

繊維開口酵素は、汚染負荷を減少させ、水処理の必要性を低下させるメカニズムのために提供され、コスト効果を証明します。コラーゲンは、糖鎖結合によって結びつけられたタンパク質とグルコースを含むプロテオグリカンによって結合されています。この酵素ベースの繊維開口メカニズムは、従来の化学ベースのプロセスとはまったく異なるバイオプロセッシング方法に従います。繊維開口に使用される酵素は、特にプロテオグリカンを分解し、水の侵入を可能にして膨張を引き起こします。プロテオグリカンの除去は柔らかさをもたらします。従来のプロセスでは、繊維開口のために石灰が使用され、汚染を引き起こして環境を損ないます。したがって、この方法は石灰スラッジの問題を軽減するのに役立ちます。

バイティング

バイティングは、酵素が非常に重要な役割を果たす重要なプロセスであり、その目的は、インターフィブリラリータンパク質の残留物を除去することによって非コラーゲン性皮膚構造を緩め、ペプチゼーションを行うことです。バイティングプロセスでは、主にプロテオリティック酵素が使用されます。これは、セメント化を引き起こす石灰やその他の非コラーゲン性タンパク質を除去するのに役立ち、柔軟性の欠如を引き起こします。

脱脂

リパーゼは、特に脂肪を分解する酵素の一種であり、皮革自体を損なうことはありません。リパーゼは、皮膚や皮の外側の脂肪だけでなく、皮膚構造内の脂肪も加水分解します。ほとんどの天然脂肪が除去されると、タンニング、再タンニング、染色などのその後の化学処理がより良い効果を持ちます。リパーゼを使用する主な利点は、より均一な色合いと皮のクリーンな外観です。リパーゼはまた、防水性の皮革の生産を改善します。

廃棄物処理

皮革処理産業からの排水は、これらの廃棄物が適切に処理されない限り、健康上の危険や環境問題を引き起こします。前タンニング操作で生成される主要な固形廃棄物であるフレッシングは、膵臓酵素を使用して加水分解されました。石灰処理後に得られたトリミングは、pH 10に相当するアルカリ性を持っていました。したがって、これはアルカリプロテアーゼで処理されています。このプロセスは通常、酵素に適した55ºCの一定温度で行われます。加水分解酵素の組み合わせ、すなわちプロテアーゼ、カーボハイドラーゼ、リパーゼが使用されることがあります。

参考文献

関連サービス

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1. V.S Ravindran, Caprittarius, S.Sinduja. Enzyme Technology For Cleaner Leather Processing. M.tech Biotechnology. 2011.
2. Gutterres M, Dettmer A, Souza F R, et al. Applications of biotechnology in leather [C]. XXX international union of Leather Technologists and Chemists Congress, Beijing, China. 2009.