Brevet FR2020445A1 — publié le 19700710

ta présente invention a pour objet des détersifs qui renferment des enzymes protéolytiques granulées. On connaît depuis assez longtemps des détersifs et produits pour prélavage renfermant des enzymes protéolytiques, dont l'industrie fait un usage important. De tels détersifs et agents de prélavage sont décrits par exemple dans les brevets belges nO 697 480, 697 481 et 697 482. Lors du stockage des détersifs et agents de prélavage connus l'activité enzymatique diminue assez vite. L'inactivation des enzymes protéolytiques contenues dans les détersifs est accélérée à des températures de stockage élevées ainsi que par l'humidité de l'air. Cette diminution d'activité enzymatique apparaît donc comme un inconvénient majeur lors de l'utilisation de ces détersifs et agents de prélavage. Or la Demanderesse a trouvé que l'on peut éviter ou tout au moins diminuer considérablement a perte d'activité enzymatique lors du stockage, en granulant les enzymes protéolytiques avant de les incorporer dans le détersif avec des dérivés de polyéthylène-glycols surfactifs, solubles dans l'eau qui contiennent au moins 70 % en poids, de préférence de 75 à 95 %, de polyéthylène-glycol et dont le reste lipophile de préférence un reste alkyle ou aralkyle, renferme de 10 à 22 atomes de carbone. Grâce à la granulation, les enzymes sont en grande partie enveloppées par l'agent de granulation, c'est-à-dire par les dérivés de polyglycol qui les protègent contre les facteurs qui diminuent l'activité enzymatique. Comme dérivés du polyéthylène-glycol que l'on peut utiliser comme agents de granulation, conformément à l'invention, on citera surtout des produits d'addition de l'oxyde d'éthylène avec des composés hydroxyliques aliphatiques ou aromatiques contenant des restes lipophiles, notamment des alcanols, alkylphénols et alkylnaphtols linéaires ou ramifiés ainsi que des acides gras et leurs amides. Les restes lipophiles de ces composés, à savoir les restes alkyles ou araîkyles doivent contenir de 10 à 22 atomes de carbone en viron.Comme dérivés d'éthers depolyglycols on peut également utiliser des polymères séquencés de l'oxyde de propylène et de l'oxyde d'éthylène, en particulier de l'oxyde de polypropylène dont le poids moléculaire va de 1200 à 3000 environ et sur lequel on a fixé par addition une quantité suffisante d'oxyde dtéthylène pour former un polymère séquence qui contienne au moins 70 % en poids de polyéthylène-glycol. Comme agents de grannulation on préfère utiliser des éthers du polyéthylène-glycol et d'alcanols linéaires ayant de 10 à 22 atomes de carbone, notamment ceux dont le point-d'écoulement va de 40 à 500C environ et qui sont bien solubles dans l'eau. La longueur du reste polyéthylène-glycolique contenu dans les agents de granulation dépend dans une certaine mesure de la complexité du reste lipophile de ces dérivés de polyglycols. La quantité d'oxyde d'éthylène mise en jeu pour la préparation de ces produits doit être égale à au moins 70 %,de préférence 75 à 95 %, du poids du dérivé du polyéthylène-glycol. tes enzymes utilisées dans le présent procédé sont des substances protéiniques qui, dans les conditions de lavage, dégradent ou éliminent les souillures ou les modifient au point d'en faciliter l'élimination par lavage. Ces enzymes doivent être actives dans les conditions de lavage à un pH compris entre 5 et 12 environ et à des températures allant de 10 à 850C environ, de préférence jusqu'à 650C. En général, on classe ces enzymes dans les groupes suivants 1) hydrolases ou hydratases, telles que protéases, estérases, carbohydrases et nucléases, 2) oxydoréductases, comprenant les différentes oxydases et déhydrogénases, 3) transférases qui sont des enzymes capables de transférer des radicaux d'une molécule à une autre, 4) desmolases qui sont des enzymes capables de couper ou de former des liaisons sans transférer de groupes molécu laires, 5) isomérases ainsi que racémases et épimérases, enzymes qui sont capables d'isomériser des molécules. Pour toute caractérisation des enzymes-on peut se rapporter à la littérature, par exemple à l'ouvrage de White, Handler, Smith et Stetten "Principles of Biochemistry't (1954). tes enzymes utilisées selon le présent procédé peuvent être mises~en jeu à l'état sec, pulvérulent ou encore dispersé en phase aqueuse. Dans le commerce, elles sont de préférence, sous forme sèche pulvérulente, généralement en combinaison avec des véhicules inertes et on les utilise également sous cette forme. Comme véhicules inertes conviennent des substances organiques solides, des sulfates ou des chlorures de métaux alcalins ou de calcium que l'on ajoute généralement à l'enzyme dès sa préparation. Ces véhicules sont également destinés à stabiliser l'enzyme lors du stockage. Dans les mélanges du commerce -constitués par des enzymes et des véhicules inertes, la proportion d'enzymes pures et active est, en général, de 2 à 80 % en poids environ, de préférence 5 à 30 % en poids. Pour granuler les enzymes conformément à l'invention selon un mode d'exécution préféré, on met l'enzyme en poudre contenant le véhicule sur un plateau de granulation et on mélange lentement avec l'agent de granulation sous forme liquide, à savoir le dérivé du polyéthylène-glycol fondu. Avantageusement, on applique celui-ci par atomisation sur l'enzyme en poudre lorsque le plateau tourne. te rapport de mélange entre l'enzyme renfermant le véhicule et l'adjuvant de granulation peut varier dans un intervalle étendu. Avantageusement, il sera tel que la proportion de l'agent de granulation soit, dans les granulés finis, de 5 å 70 % en poids environ, de préférence de 10 à 40 % en poids. Au mélange de granulation on ajoute éventuellement de faibles quantités d'autres adjuvants habituellement utilisés dans les détersifs, par exemple, des colorants ou pigments organiques ou minéraux qui sont inertes à l'égard des enzymes1 La proportion d'enzyme protéolytique granulée que l'on incorpore dans le détersif ou l'agent de nettoyage peut varier dans un intervalle étendu. Cette quantité est fonction principalement de l'activité de l'enzyme utilisée et de l'action enzymatique recherchée pour le détersif. Dans les enzymes protéolytiques du commerce cette quantité est, en général, de 0,05 à 3 % par rapport au poids du détersif. Dans la plupart des cas, on recherche pour le détersif une activité enzymatique égale à environ 200 - 1000 unités Lohlein-Volhard par gramme (voir A. Eützel : " Gerberéi-Chemisches Taschenbuch" (1963) pages 87 - 69). Les exemples suivants illustrent l'invention, mais ils ne sauraient aucunement en limiter- la portée. tes enzymes granulées, selon l'invention, sont incorporées dans des préparations de détersifs usuelles. Les parties et pourcentages s'entendent en poids, sauf indication contraire. EXEMPLE 1 On met 500 g d'une enzyme protéolytique du commerce sous forme pulvérisée dont l'activité est égale à 300 000 unités Löhlein-Volhard/g et qui a été obtenue à partir de Bac t. subtilis, sur un plateau de granulation de 40 cm de diamètre (fabriqué par la Société Erweka GmbH, Prancfort(Main). Pendant que le plateau tourne, on applique par atomisation sur l'enzyme 250 g d'un polyéther de l'alcool stéarique fondu par chauffage à 500C dont la teneur en polyglycol est de 83 % et auquel on a ajouté de plus, 4 g de colorant C.I. nO 42 045 (voir le Colour Index (1956) vol. 3), et on retire le granulé fini sur le bord du plateau. EXEMPLE 2 On applique de la même façon qu'à l'exemple 1 par atomisation, sur 500 g d'une enzyme, 250 g d'un éther du poly éthylène-glycol et de l'alcool stéarique chauffé à 6O0C, dont la teneur en polyglycol est de 90 % et auquel on a ajouté 7 g du colorant C.I. n 44 025 (voir le Colour Index (1956) vol.3) et on granule. EXEMPtE 3 On traite de la même manière qu'à l'exemple 1, 500 g d'enzyme ave-c 250 g d'un éther d'alkyl-polyéthylène-glycol fondu par chauffage à 500C dont la teneur en polyglycol est de 77 % et que l'on a obtenu par addition d'oxyde d'éthylène à un mélange de n-alcanols synthétiques à nombre pair d'atomes de carbone 20 et 22. EXEMPLE 4 : On traite de la même manière qu'à l'exemple 1, 500 g d'une enzyme en poudre avec 250 g d'un polymère séquencé à base d'oxyde de propylène et d'oxyde d'éthylène, fondu par chauffage à 550C, contenant 80 % d'oxyde de polyéthylène et qui a été obtenu par addition d'oxyde d'éthylène à un poly prppylène-glycol ayant un poids moléculaire de 1800. EXEMPtE 5 On applique par atomisation sur 500 g dfune enzyme protéolytique en poudre ayant une activité égale à environ 300 000 unités tohlein-Volhard/g, 250 g d'un éther du polyéthylène-glycol et du tributyl-phénol fondu, à 500C, dont la teneur en polyglycol est de 88 % et on termine la grannulation en ajoutant 5 g de bioxyde de titane. EXEMPLE 6 On traite de la meme manière qu'à l'exemple 1, 500 g d'une enzyme protéolytique pulvérulente dont l'activité est égale à environ 300 000- unités Löhlein-Volhard/g avec 250 g d'un ester du polyéthylène-glycol et de l'acide stéarique fondu à 50 C, dont la teneur en polyglycol est de 79 %. Pour examiner et comparer la stabilité des enzymes protéolytiques on mesure la perte d'activité enzymatique subie après 4 semaines de stockage continu dans des conditions standardisées. tes essais sont effectués sur des enzymes en poudre du commerce et granulées selon l'invention que l'on examine seules ou mélangées à des préparations de détersifs usuelles. A cet effet, on fait incuber les solutions des enzymes ainsi que les solutions des détersifs les contenant dans des conditions standards, avec une solutions de caséine. Puis on élimine de la solution la partie précipitable avec de l'acide trichloracétique et on mesure dans la solution surnageante, par spectrophotométrie, à 275 nm, les proportions d'acides aminés aromatique. Pour les déterminer on utilise les réactifs suivants Réactifs I.Eau dont la dureté est 0,433 g de CaCl2 - 6 H20 de 26,70 français 0,14 g de MgC12 - 6 H20 0,21 g de NaXC03 sont dissous dans 1000 ml d'eau distillée II. 0,3 moles de solution 36,34 g de tris-hydroxyméthylamino- tampon méthane sont dissous dans 1000 ml de la solution I IIIo solution de tripoly- on dissout 100 g de tripolyphospha phosphate te de sodium dans 5000 ml de la solution I IV. solution d'acide tri- on dissout 18 g d'acide tri chloracétiqu-e chloracétique dans 1000 ml d'eau distillée V. acide acétique dilué on dilue 300 ml d'acide acétique glacial avec de l'eau distillée pour obtenir un volume de 1000 ml VI. solution d'acétate on dissout 300 g de CH3COONa.3 H20 de sodium dans de l'eau distillée et on ajuste le volume à 1000 ml VII. solution d'émulsion- on dissout dans 50 ml d'eau dis nant tillée 2,5 g d'un éther du poly éthylène-glycol et d'un alcool gras, à base d'alcool de l'huile de coprah, dont la teneur en polyglycol est de 67 % VIII. agent de précipitation on mélange 100 ml de chacune des solutions IV, V et VI avec 4 ml de la solution VII.On ajuste le volume à 1000 ml avec de l'eau distillée IX. solution de caséine on mélange en agitant 12 g de caséine (selon Hammersten) avec environ 800 ml d'eau distillée. On ajoute 100 ml de tampon (solu tion V) et on agite. A 40 C, on porte le pH à 8,5 avec de la soude et à la température ambiante, on ajuste le volume à 1000 ml avec la solution IV. Pour déterminer l'activité enzymatique on dissout une quantité d'échantillon, pesée exactement, (0,04 à 0,1 g pour les préparations enzymatiques et entre 3,0 et 4,0 g pour les détersifs enzymatiques) dans la solution de tripolyphosphate (solution III)- et on ajuste le volume à 200 ml. On porte le pH de-la solution à 8,5. On chauffe d'abord cette solution enzymatique à 400C et on l'ajoute à 5 ml de la solution de caséine (solution IX) portée également à 400C. On abandonne et on laisse réagir les deux solutions dans un bain-marie à 400C, pendant 40 minutes. Aù bout de cé temps on interrompt la réaction en ajoutant -5 ml d'acide trichloràcétique (solution VIII). On sépare par centrifugation le précipité formé et on mesure par spectro photométrie la proportion d'acides aminés. aromatiques contenus dans la solution surnageante. On fait l'essai témoin de la manière suivante On ajoute à 5 mu de l'agent de précipitation (solution VIII) chauffé à 40 C, la solution enzymatique également chauffée à 40'C et 5 ml de la solution de caséine (solution IX). Au bout de 30 minutes, on sépare par centrifugation le précipité formé et on mesure l'extinction dans la solution surnageante à 275 nm, par comparaison avec de l'eau distillée dans une cuve de 1 ml de volume. La différence d'extinction par rapport à celle de l'essai témoin doit aller de 0,4 à 0,6. La quantité de la prise d'essai de la préparation enzymatique doit répondre à cette exigence. On stocke des préparations enzymatiques granulées selon les exemples précédents, soit seules, soit après incorporation dans une préparation de détersif, pendant 4 semaines a) à 20 > C et 60 % d'humidité relativa de l'air, b) à 200C et 76 % d'humidité relative de l'air. Avant et après le stockage, on mesure l'activité enzymatique de la façon indiquée ci-dessus. tes résultats obtenus sont rassemblés dans le tableau suivant. L'activité y est exprimée en valeur d'extinction par g de substance utilisée. Les préparations de détersifs dans lesquelles on incorpore l'enzyme ou les granulés d'enzyme ont la composition suivante A) 3 % d'un éther du polyéthylène-glycol et de l'alcool stéarique dont la teneur en polyglycol est de 74 %, 12,5 % d'un alcane-sulfonate secondaire (ayant de 13 à 17 atomes de carbone), 3 % de savon, 7,5 % de métasilicate de sodium, 3 % de silicate de magnésium, 41,5 % de tripolyphosphate de sodium, 4,1 % de carbonate de sodium, 4,1 % de carboxy-méthyl-cellulose, 0,3 % d'un azurant optique, 1,0 % de la préparation enzymatique ou d'enzyme en granulés (valeur relative-de la préparation enzy matique du commerce), 20,0 % de perborate de sodium. B) 3,8 % d'un éther du polyéthylène-glycol et de l'alcool stéarique dont la teneur en polyglycol est de 73 %, 15,6 % d'un alcane-sulfonate secondaire (ayant de 13 à 17 atomes de carbone), 3,8 % de savon, 9,3 % de métasilicate de sodium, 3,6 % de silicate de magnésium, 52 S de tripolyphosphate de sodium, -5,1 % de carbonate de sodium, 5,2 % de carboxy-méthyl-cellulose, 0,4 % d'un azurant optique, 1,0 % de préparation enzymatique ou d'enzyme en granulés (valeur ralative à la préparation enzymatique du commerce). T A B L E A U Activité/g Activité/g Baisse Activité/g Baisse avant le après le d'activité après le d'activité stockage stockage en % (valeur stockage en % (valeur (extinction/cm) selon a arrondie) selon b arrondie) 1 enzyme (non granulée) 65 65 0 65 0 2 enzyme en granulés 62 62 0 62 0 (selon l'exemple 2) 3 enzyme (non granulée) 0,5 0,3 40 0,2 60 + formulation de détersif A 4 enzyme en granulés 0,5 0,47 6 0,44 12 (selon l'exemple 1) + formulation de détersif A 5 enzyme en granulée 0,5 0,47 6 0,46 8 (selon l'exemple 2) + formulation de détersif A 6 enzyme en granulée 0,5 0,46 8 0,42 16 (selon l'exemple 3) + formulation de détersif A T A B L E A U (suite et fin) Activité/g Activité/g Baisse Activité/g Baisse avant le après le d'activité après le d'activité stockage stockage en % (valeur stockage en % (valeur (extinotion/cm) selon a arrondie) selon b arrondie) 7 enzyme en granulée 0,5 0,48 4 0,46 9 (selon l'exemple 4) + formulation de détereif A 8 enzyme en granulés 0,5 0,47 6 0,465 7 (selon l'exemple 5) + formulation de détersif A 9 enzyme en granulés 0,5 0,46 8 0,45 10 (selon l'exemple 6) + formulation de détersif A 10 enzyme (non granulée) 0,6 - - 0,35 40 + formulation de détersif B 11 enzyme en granulés 0,6 - - 0,55 8 (selon l'exemple 2) + formulation de détersif B REVENflICATIONS 1.- Des détersifs et produits de nettoyage qui contiennent des enzymes protéolytiques, produits caractérisés en ce que les enzymes sont présentes sous forme granulée en combinaison avec des dérivés surfactifs du polyéthylèneglycol dont la teneur en polyéthylène-glycol est d'au moins 70 % en poids et dont le reste alkyle, araîkyle ou aryle contient de 10 à 22 atomes de carbone environ que l'on utilise comme agents de granulation. 2.- tes détersifs et produits de nettoyage selon la revendication 1, caractérisés en ce que les enzymes granulées contiennent comme agents de granulation des éthers d'alkyl-poly- éthylène-glycol et d'alcools gras linéaires ayant de 10 à 22 atomes de carbone et dont la teneur en polyéthylène-glycol est d'au moins 75 % en poids. 3.- tes détersifs et produits de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisés en ce que Ia proportion de l'agent de granulation est de 5 à 70 0% en poids dans les enzymes granulées. 4.- Les détersifs et produits de nettoyage enzymatiques selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisés en ce que la proportion de l'agent de granulation est de 10 à 40 /0 en poids dans les enzymes granulés