entsyymikäsittelyssä

Ensyymikäsittelyssä tarkoitetaan prosesseja, joissa entsyymejä käytetään katalysoimaan spesifisiä reaktioita tai muokkaamaan materiaalien rakennetta hallituissa olosuhteissa. Tämä lähestymistapa perustuu biokatalyysiin, ja sen onnistuminen riippuu sopivasta pH:sta, lämpötilasta, suolapitoisuudesta sekä substraatin määrästä.

Entsyymit toimivat erittäin tarkkarajaisella spesifisyydellä, mikä mahdollistaa reaktioiden suorittamisen miltei ilman ei-toivottuja sivutuotteita. Ne toimivat usein pienemmillä energiankulutuksilla ja ympäristöystävällisemmällä tavalla verrattuna perinteisiin kemiallisiin käsittelyihin. Prosessi edellyttää nähtävänlaista suunnittelua: oikean entsyymin valinta, olosuhteiden optimointi, mahdollinen immobilisointi sekä reaktioaikojen hallinta.

Käytetyt entsyymit ryhmitellään usein seuraavasti: proteaasit proteiinien pilkkomiseen, amylaasit ja cellulaasit polysakkaridien pilkkomiseen, lipaasit rasvojen käsittelyyn sekä useat oksidoitumisreaktioihin soveltuvat entsyymit kuten lakkaasit. Entsyymit voivat olla vapaasti sensijaan immobilisoituja, mikä helpottaa käytön jälkeen toistuvaa hyödyntämistä.

Sovelluksia on laajasti: elintarviketeollisuudessa entsyymikäsittelyä hyödynnetään esimerkiksi tärkkelyksen ja muiden polysakkaridien muokkaamiseen, mehujen kirkastamiseen sekä proteiinien käsittelyyn. Biopolttoaineissa entsyymit auttavat selluloosan pilkkoutumisessa glukoosiksi, jota voidaan fermentoida etanoliksi. Jäteveden käsittelyssä entsyymit tehostavat epäorgaanisten yhdisteiden hajoamista, ja tekstiili- sekä paperiteollisuus hyödyntävät entsyymejä tekstiilien pehmenemiseen tai ligniinin poistoon.

Rajoitteina ovat entsyymien kustannukset, stabiilisuus sekä alojen ja prosessien erityisvaatimukset. Immobillisaatio ja entsyymien kehittyneet muunnokset pyrkivät kuitenkin parantamaan taloudellisuutta ja kestävyyttä.