微生物が洗剤を作る!〜発酵技術でできた界面活性剤

石鹸を含め、一般的に洗剤の主成分となる界面活性剤は、化学反応によって作られますが、それ以外の方法で作られる界面活性剤もあります。食品である納豆や醤油、味噌などは微生物を使った発酵技術を利用して作られますが、発酵技術を利用して界面活性剤を作る研究も行なわれ、この技術で作られた界面活性剤は、「バイオサーファクタント」と呼ばれています。

バイオサーファクタントは発酵技術で作るため、生産量や質が安定せず商業化が困難でしたが、1990年代からバイオサーファクタントのひとつである、「ソホロリピッド」を配合した製品が発売されています。ソホロリピッドは、糖とパーム油を原料に、酵母による発酵技術から作り出されるバイオサーファクタントのひとつで、30年ほど前から研究されていましたが、製品化は非常に困難とされていました。しかし現在、様々な技術改良によって問題が解決され、ソホロリピッドを使用した洗浄剤が販売されています。

ソホロリピッドのすぐれた特徴

ソホロリピッドのすぐれた特徴

ソホロリピッドのすぐれた特徴


ソホロリピッドは、「化学合成で作られる界面活性剤と同じくらい洗浄力が強い」「生分解性が石鹸と同じくらい高い」「すすぎ性が非常によい」という非常にすぐれた特徴を持っています。

しかし、泡が立ちにくいため通常の中性洗剤などにはあまり使用されず、この特徴を十分に活かせる製品に配合されています。たとえば、食器洗浄機用の洗浄剤は、泡が立ちすぎると食器洗浄機が壊れてしまうため、泡が立ちにくい界面活性剤を使用する必要がありますが、このような界面活性剤は、一般的に生分解性が低いという問題を持っています。そこでソホロリピッドの泡が立ちにくく生分解性が高いという特徴を活かして、食器洗浄機用の洗浄剤に使用されています。また、すすぎ性がよいため、野菜洗い用の洗浄剤にも使用されています。

酵素の持つ洗浄パワー

デンプン・脂質・タンパク質を分解する
洗濯用洗剤などで、「酵素の力」「酵素パワー」などと謳った製品を見たことがあると思います。「酵素」と聞くと、何となく効果がありそうなイメージを持つ人が多いでしょうが、酵素とはどのようなものなのでしょうか。

酵素とは生物が生きていくために必要な、体内で働くタンパク質です。私たちが食事をするときには、だ液に含まれるデンプン分解酵素(アミラーゼなど)、胃液に含まれる脂質分解酵素、タンパク質分解酵素(リパーゼ、プロテアーゼなど)によって、食べたものが体に吸収されやすい形に分解されます。酵素はこれらを非常に少ないエネルギーで効率よく分解できるという特徴があります。この酵素を洗浄剤に使用して、強い洗浄力を待たせているのが「酵素系洗浄剤」であり、洗濯用洗剤以外としては、医療機器の洗浄剤などで利用されています。

界面活性剤と酵素ってどう違うの?

酵素は界面活性剤と異なる様々な特徴を持っています。

まず酵素は、基本的に分解する対象物が決まっており(基質特異性)、たとえば、プロテアーゼ(タンパク質分解酵素)であればタンパク質を、アミラーゼ(デンプン分解酵素)であればデンプンのみを分解します。

また、酵素は生物が作るため、一般的に体温に近い中性付近でもっとも効果を発揮し、長時間汚れと接触させる必要があります。ただし、温度や液性に関しては、技術の進展により洗濯用洗剤でもっとも多い弱アルカリ性で効果を発揮する酵素、冬場の冷たい水でも効果を発揮する酵素などが開発されており、より効果的に酵素が使用できるようになりました。食品衛生関連の洗浄剤の場合は、「長時間汚れと接触させる必要がある」のが欠点となってしまうこと、「価格が高くなる」という問題もあり、界面活性剤を主とした洗浄剤のほうが多く使用されています。

しかし、界面活性剤では汚れが取り除きにくいタンパク質汚れ、デンプン汚れに対して、一定の時間を置いて洗浄する方法(浸漬、発泡洗浄)を利用して、酵素の利点を活かすことができる、特定の汚れに特化した洗浄剤も販売されています。

洗浄と同時に殺菌ができる洗剤

二つの工程が同時にできる
食品を取り扱う施設(調理場、食品工場など)や医療・福祉施設などにおいて、洗浄効果と殺菌効果を併せ持った洗剤がよく使用されています。このような洗剤は以前でも触れたように、殺菌成分として陽イオン界面活性剤、洗浄成分として非イオン界面活性剤や両性界面活性剤を主成分として組み合わせた洗剤です。こういった洗剤は液体一般的に「洗浄除菌剤」と呼ばれています。この洗浄除菌剤を用いると、一度の工程で洗浄と同時に殺菌ができるので、とくに微生物の制御が必要な対象物に使用するときには非常に有用です。また、作業効率アップにも繋がります。

しかし、その反面、洗浄だけを目的とした中性洗剤やアルカリ洗剤と比較すると、やや洗浄効果が劣るため、強固な油汚れの付着した対象物への使用は、あまりおすすめできません。

幅広く使われている「プロの洗剤」

幅広く使われている「プロの洗剤」

幅広く使われている「プロの洗剤」


では、具体的に洗浄除菌剤がどのように用いられているかを紹介しましょう。食品を取り扱う施設においては、生で食べる食材や加熱後の食品を扱う調理器具(まな板や包丁など)の洗浄・殺菌に用いられています。また食品工場においては、発泡洗浄機を用いて、床や機械・設備の表面の洗浄・殺菌に使われています。

医療・福祉施設では、ドアノブや手すり、テーブルなど、人が手でよく触る箇所や血液の付着した環境表面の洗浄・殺菌に用いられます。こういった箇所で用いられる含浸させたタイプがあります。また、施設のお風呂や床の洗浄・殺菌にも用いられています。このように、一般家庭ではあまり目にしない、洗浄と殺菌が同時にできる洗浄除菌剤は、プロの洗剤として幅広く用いられています。洗浄除菌剤は使い方、使う対象物さえまちがえなければ、洗浄と殺菌が同時にできる、非常に便利で有用な製剤であると言えるでしょう。

また、洗浄や殺菌のことを考えたとき、脱臭機という選択肢もあることを忘れてはいけません。

ニオイのもとは、雑菌の増殖です。ということは雑菌の増殖を抑止したり、雑菌を殺せばニオイはなくなります。雑菌を殺す、もしくは増殖を抑止する方法としていくつか考えられますが、多少のイニシャルコストはかかっても、ランニングコストを含めて考えた場合、洗剤や殺菌剤などではなく、やはり脱臭機の利用をおすすめします。

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