Entsyymikäsittelyä

Entsyymikäsittelyä tarkoittaa prosessia, jossa entsyymit toimivat biologisina katalysaattoreina muuttaen kemiallisia yhdisteitä. Ensiarvoisesti kyse on spesifien proteiinien nopeuttamasta reaktiosta, jonka lopputuotteen rakenne ja ominaisuudet voivat poiketa merkittävästi käsittelystä ennen. Menetelmä perustuu siihen, että entsyymit toimivat tietyissä olosuhteissa, kuten sopivassa pH:ssa ja lämpötilassa, jolloin reaktiot tapahtuvat tehokkaasti ja usein pienellä energiankululla.

Käytännössä entsyymikäsittelyä voidaan ohjata erilaisilla olosuhteilla ja mahdollisesti immobilisoimalla entsyymejä kiinnitettyihin materiaaleihin, mikä helpottaa kierrätystä ja prosessin hallintaa. Yleisimmät reaktiot ovat hydrolyysiä ja isomerisaatiota, sekä joissain tapauksissa polymerisaatio tai muiden yhdisteiden muokkaus. Käyttöalueet ja valittavat entsyymit vaihtelevat suuresti tuotteen mukaan, ja entsyymivalinnalla voidaan vaikuttaa lopputuotteen allekirjoitukseen, koostumukseen ja stabiliteettiin.

Sovelluksia on monilla teollisuudenaloilla. Elintarviketeollisuudessa käytetään esimerkiksi laktaasia maitotuotteiden laktoosin poistamiseen, pektinaaseja mehumahdossa ja tärkkelyksen hajottavia amylaaseja leivonnassa. Tekstiili- ja paperiteollisuudessa cellulase- ja xylanase-entsyymejä käytetään kuidun pehmentämiseen ja raaka-aineiden hyödyntämisen tehostamiseen. Pesu- ja kodinkonekäsittelyissä entsyymit auttavat rasvojen, proteiinien ja tärkkeleiden hajossa sekä tukkeutuneiden tahrojen poistossa. Ympäristöpuolella entsyymejä käytetään jäte- ja vesienkäsittelyssä sekä biokaasun tuotannon tehostamisessa.

Etuna on muun muassa pienemmät energian ja lämpötilojen vaatimukset sekä suurentunut reaktion spesifisyys ja sivu- tuotosten väheneminen. Rajoitteina ovat kustannukset, entsyymien stabiilisuus ja kesto sekä mahdolliset inhibiitot tai epäpuhtaudet prosessissa. Tulevaisuudessa kehitys keskittyy entyymien kestävyyskellon ja laajennettujen toiminta-alueiden parantamiseen sekä kiinteään kierrätykseen ja teollisuus- integroituihin prosesseihin.