Ngày càng có nhiều sản phẩm được sản xuất dựa trên nguồn tài nguyên tái tạo, với các chất tẩy rửa trong các hộ gia đình hiện nay có thể chứa một số chất làm sạch hoạt động (bề mặt) được làm từ các loại dầu thực vật và đường. Các chất béo và chất bẩn loại bỏ đặc biệt thân thiện với môi trường.

Chất tẩy rửa có ở khắp mọi nơi - trong bột giặt, nước rửa chén chất lỏng, chất làm sạch hộ gia đình, kem dưỡng da, sữa tắm, dầu gội đầu. Cho đến nay, hầu hết các chất tẩy rửa được sản xuất từ ​​dầu thô - một loại nhiên liệu hóa thạch mà có nguồn cung cấp ngày càng hạn chế. Trong việc tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay thế, các nhà sản xuất đang hướng đến việc tạo ra chất tẩy rửa từ các nguồn tài nguyên bền vững. Vấn đề là các chất được sản xuất thông qua quá trình hóa học như vậy chỉ thích hợp cho một số lượng nhỏ các ứng dụng, vì cấu trúc phân tử của chúng đơn giản. Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại Viện Fraunhofer for IGB Interfacial and Technology, công nghệ sinh học đang được nghiên cứu với những cách tiếp cận khác nhau trong đó họ đang sản xuất các bề mặt đó bằng cách sử dụng công nghệ sinh học, với sự hỗ trợ của nấm và vi khuẩn.

"Chúng tôi sản xuất các chất hoạt động bề mặt sinh học có vi khuẩn, dựa trên các nguồn tài nguyên bền vững như đường và dầu thực vật," Suzanne Zibek, một nhà sinh vật học tại IGB ở Stuttgart. Các nhà khoa học và đội ngũ của họ đã sử dụng chất béo cellobiose (CL) và các lipid mannosylerythritol (MEL). Thử nghiệm đã cho thấy những triển vọng lớn cho các ứng dụng công nghiệp. Chúng được sản xuất với số lượng lớn bởi một số loại nấm lọ nồi. Hơn thế nữa, CL cũng có tính chất kháng khuẩn. Ngoài ra, chúng có thể phân hủy, ít độc hại hơn và cũng làm tan các chất béo. Nhưng bất chấp tất cả những điều này, cho đến nay chúng được sử dụng chỉ trong một vài sản phẩm gia dụng và mỹ phẩm. Lý do là chúng tốn kém và khó khăn để sản xuất, với sản lượng thấp. Một trong những chất đã được đưa ra thị trường là các lipid sophorose Candida bombicola, được sử dụng bởi một số nhà sản xuất như là một chất phụ gia trong sản phẩm làm sạch hộ gia đình. Biosurfactant này được sản xuất bởi một nấm men được thu hoạch từ bumble-ong mật hoa.

"Nếu muốn các chất bề mặt tự nhiên có thể chinh phục thị trường, chúng ta cần để tăng sản lượng lên men," Zibek. Để đạt được kết quả này, các nhà khoa học đã tối ưu hóa được quá trình sản xuất để giảm chi phí. Họ nuôi dưỡng các vi sinh vật trong lò phản ứng sinh học, nơi chúng phát triển trong một môi trường nuôi cấy được khuấy động liên tục, có chứa đường, dầu, vitamin và khoáng chất muối. Mục đích là để đạt được nồng độ cao trong thời gian càng ngắn càng tốt. Có rất nhiều yếu tố để mang lại kết quả, bao gồm cả việc cung cấp oxy, giá trị pH, điều kiện của các tế bào, và nhiệt độ. Các thành phần môi trường riêng cũng rất quan trọng. "Chúng tôi đã đạt được nồng độ của 16 gram mỗi lít cho CL và cao nhất là 100 gram mỗi lít cho MEL - một tỷ lệ hiệu xuất khá cao" - người quản lý nhóm là vui mừng báo cáo. “Bước tiếp theo là tách biosurfactants từ môi trường lên men và đặc trưng với sự giúp đỡ của các đối tác công nghiệp, xác định các bề mặt phù hợp để sử dụng trong các chất tẩy rửa, phù hợp với một sản phẩm làm sạch, và là lý tưởng để sử dụng trong mỹ phẩm. Các chất cuối cùng có thể được sửa đổi hoặc cải thiện ở cấp độ enzym. Ví dụ như việc quản lý để làm tăng độ tan của chúng trong nước. Sau tất cả, biosurfactant cần phải không tạo thành một bề mặt dầu trên bề mặt của nước rửa bát ", giải thích - Zibek. Các chuyên gia thậm chí còn quản lý để sản xuất các bề mặt sinh học từ các chất thải, bằng cách lấy đường sử dụng cho môi trường nuôi cấy từ rơm.

NNT