李榮杰 譚小軍

（威萊（廣州）日用品有限公司，廣東廣州，501931）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及生活節(jié)奏的加快，人們?cè)絹?lái)越渴望雙手能夠從家務(wù)勞動(dòng)中得到解放，洗衣機(jī)、掃地機(jī)等應(yīng)運(yùn)而生。作為后起之秀，洗碗機(jī)近年來(lái)發(fā)展迅猛，與之相匹配的機(jī)用洗碗劑也展現(xiàn)出喜人的銷(xiāo)售量[1-2]。機(jī)用洗碗劑的使用效果直接影響消費(fèi)者的體驗(yàn)感，生產(chǎn)成本很大程度上決定銷(xiāo)售價(jià)格進(jìn)而決定產(chǎn)品使用人群的多少，作為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)者，有必要對(duì)產(chǎn)品中的各種成分進(jìn)行研究分析。

機(jī)洗洗碗劑目前主要有固體和液體兩種形態(tài)。液體機(jī)用洗碗劑，因成分加入和配方穩(wěn)定性的限制，洗滌效果一般，市場(chǎng)占有率不高[3]。固體洗碗粉（洗碗塊可視為壓片后的洗碗粉）是目前的主流產(chǎn)品[4]。目前市面上洗碗粉一般均含有堿性助劑、螯合劑、聚合物分散劑、表面活性劑、酶制劑和氧化劑等成分[5]。其中氧化劑在洗碗過(guò)程中起到的主要作用是漂白黏附于餐具上的有色污垢，使其氧化，易于沖刷下來(lái)，起到與其他成分協(xié)同增效的作用，同時(shí)還有殺菌消毒的作用。但并非所有具有氧化性的物質(zhì)都可以添加，也并非添加得越多，洗滌效果就越好，添加量大可能會(huì)影響其他成分的作用效果。所以氧化劑的種類(lèi)和用量在洗碗劑產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中尤為重要。此外，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)還需從成本、體驗(yàn)感等角度考慮。

常用的氧化劑主要有含氯氧化劑和含氧氧化劑。其中，含氯氧化劑除了常見(jiàn)的次氯酸及其鹽之外，還有氯化磷酸三鈉和更為高效的含氯化合物，如二氯異氰尿酸鈉、三氯異氰尿酸、氯銨T等。含氧氧化劑則主要有各種過(guò)氧化物，如過(guò)氧化氫、過(guò)氧化鈣、過(guò)硼酸鈉、過(guò)碳酰胺、過(guò)碳酸鈉等。由于含氯氧化劑，特別是有機(jī)型含氯氧化劑具有特征性氣味，在家用餐具洗滌中容易殘留刺激氣味，部分使用者出于時(shí)間成本和洗碗機(jī)的耗水耗電考慮，習(xí)慣用快洗模式清洗餐具，從而加重了餐具的氣味殘留，所以不宜在家用餐具洗滌劑中添加含氯氧化劑，特別是有機(jī)型含氯氧化劑。在常用的幾種過(guò)氧化物氧化劑中，過(guò)氧化氫是液體，不宜在固態(tài)洗碗劑中應(yīng)用；而過(guò)氧化鈣在水中溶解度小，且會(huì)引起水的硬度升高從而影響污漬的洗滌，也不宜應(yīng)用于洗滌劑中；過(guò)硼酸鈉相比于過(guò)碳酸鈉具有熔點(diǎn)低（63℃）、價(jià)格高、溶解度小等不足。因此，過(guò)碳酸鈉是固態(tài)洗碗劑較為理想的備選原料，具有無(wú)毒、低刺激、無(wú)惡臭等特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)選取過(guò)碳酸鈉為氧化劑和堿性助劑，從對(duì)蛋白類(lèi)污漬、油性污漬、淀粉污漬和有色污漬的漂白氧化褪色程度[6]等方面入手，對(duì)總體洗滌效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定過(guò)碳酸鈉的最佳用量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備和試劑

過(guò)碳酸鈉、TAED（浙江時(shí)代金科過(guò)氧化物有限公司），碳酸氫鈉、碳酸鈉（湖北雙環(huán)科技股份有限公司），五水偏硅酸鈉、檸檬酸鈉（濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司），EDTA-2Na（西隴化工股份有限公司），脂肪醇烷氧基化合物（陶氏化學(xué)，LFE-1410），酶制劑（丹麥諾維信, Blaze Evity 100T和Stainzyme PlusEvity 24T），香精（國(guó)際香精香料有限公司）等。

電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司，ME4002E/02），洗碗機(jī)（海爾，WQP9-A F E S E），鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒，D H G-9070A），白瓷盤(pán)（直徑約20 cm），玻璃杯。

1.2 污漬制備

1.2.1 肉沫污漬

按照質(zhì)量比1:1稱(chēng)取牛肉沫和豬肉沫，加適量水?dāng)囍辆鶆?，?.0 g均勻涂抹于白瓷盤(pán)上。將白瓷盤(pán)置于105℃的烘箱中烘烤2 h后放涼備用。

1.2.2 雞蛋污漬

取雞蛋兩個(gè)（全蛋），去殼置燒杯中，攪勻，取2.0 g均勻涂抹于白瓷盤(pán)上。將白瓷盤(pán)置于105℃烘箱中烘烤2 h，放涼備用。

1.2.3 燕麥污漬

向100 mL沸水中加入燕麥片20 g，保持沸騰10 min，制得燕麥糊。取燕麥糊2.0 g均勻涂抹在白瓷盤(pán)上，放置過(guò)夜后備用。

1.2.4 蔬菜污漬

取洗凈的新鮮菠菜100 g于榨汁機(jī)中，加入蒸餾水50 mL，絞碎過(guò)篩布（50目），得到菠菜汁，取菠菜汁3.0 g均勻涂抹于白瓷盤(pán)上，隔夜晾干備用。

1.2.5 混合油污漬

將牛油、豬油和植物油按照質(zhì)量比1:1:1加熱熔于燒杯中，攪勻得到混合油污。取混合油污2.0 g均勻涂抹于白瓷盤(pán)上，隔夜備用。

1.2.6 茶漬

向200 mL沸水中加入普洱茶茶葉10 g，保持沸騰5 min，濾去茶葉渣，得到茶水，取10 mL茶水于玻璃杯中，低溫烘烤（45℃左右）干燥，使茶漬附著于玻璃杯上。

制備后的污漬盤(pán)如圖1所示。

圖1 本次實(shí)驗(yàn)使用到的污漬盤(pán)及茶漬杯

1.3 洗滌

將污漬白瓷盤(pán)各三個(gè)，茶漬杯兩個(gè)，按照固定位置擺放于洗碗機(jī)內(nèi)待洗。將碳酸氫鈉和碳酸鈉、五水偏硅酸鈉、EDTA-2Na、脂肪醇烷氧基化合物、酶制劑、香精等按照一定比例配成洗碗粉基料，每次取基料15 g于洗碗機(jī)內(nèi)并分別添加不同含量的過(guò)碳酸鈉（0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g，即添加比例分別為0%、3.2%、6.3%、9.1%、11.7%和14.3%，該系列配方1%水溶液在25℃條件下，pH在10.60到11.30之間較為穩(wěn)定），混合置入洗碗機(jī)內(nèi)，用250 mg/kg的硬水（鈣鎂摩爾比6:4）按照常規(guī)洗滌模式進(jìn)行洗滌。洗滌后干燥，由評(píng)分小組（三名熟練的組員構(gòu)成）通過(guò)目測(cè)判斷并給出分?jǐn)?shù)，打分范圍0～10分，0分為最臟，10分為清洗最徹底。

2 結(jié)果與討論

2.1 過(guò)碳酸鈉對(duì)肉沫污漬的去除效果

由圖2可知，隨著過(guò)碳酸鈉用量的增加，肉沫污漬的洗除效果得到有效提升，當(dāng)含量到達(dá)一定程度之后效果提升不明顯，甚至略有降低。這是由于氧化性物質(zhì)能促進(jìn)蛋白質(zhì)有效分解，易于洗去，但是過(guò)多的氧化劑對(duì)蛋白酶分解肉類(lèi)蛋白產(chǎn)生負(fù)面作用。

圖2 不同用量的過(guò)碳酸鈉對(duì)肉沫污漬的去除效果

2.2 過(guò)碳酸鈉對(duì)雞蛋污漬的洗除效果

圖3反映了不同用量的過(guò)碳酸鈉洗碗粉基料對(duì)雞蛋污漬的洗除效果。由圖3可以看出，該種類(lèi)型的污漬容易清洗，受過(guò)碳酸鈉用量影響不大。

圖3 不同用量的過(guò)碳酸鈉對(duì)雞蛋污漬的去除效果

2.3 過(guò)碳酸鈉對(duì)混合油污漬的洗除效果

由圖4可知，該基料配方對(duì)油污的洗滌效果較為理想，增加過(guò)碳酸鈉用量之后在一定程度上有所提升。

圖4 不同用量的過(guò)碳酸鈉對(duì)混合油污漬的去除效果

2.4 過(guò)碳酸鈉對(duì)燕麥污漬的洗除效果

由圖5可知，隨著過(guò)碳酸鈉用量的增加，燕麥污漬的洗除效果得到有效提升，當(dāng)含量到達(dá)一定程度之后效果提升程度變緩。這是由于在氧化性物質(zhì)存在下，可促進(jìn)淀粉類(lèi)污漬分解，使其易于洗去且淀粉酶制劑受其影響不如蛋白酶敏感。

圖5 不同用量的過(guò)碳酸鈉對(duì)燕麥污漬的去除效果

2.5 過(guò)碳酸鈉對(duì)菠菜汁污漬的去除效果

由圖6可知，隨著過(guò)碳酸鈉用量的增加，有色污漬的洗除效果得到有效提升，但是升高至一定程度后變化緩慢，這是由于菠菜汁本身在不含過(guò)碳酸鈉的基料中可以得到有效地去除，氧化劑對(duì)蔬菜汁的作用效果不起決定性作用。

圖6 不同用量的過(guò)碳酸鈉對(duì)菠菜汁污漬的去除效果

2.6 過(guò)碳酸鈉對(duì)茶漬洗去效果

圖7是相同量的洗碗粉基料配合不同量的過(guò)碳酸鈉對(duì)茶漬的洗去結(jié)果，從圖中可以看出：隨著過(guò)碳酸鈉用量的增加，茶漬去除效果得到明顯提高；當(dāng)采用快洗模式時(shí)（圖8），可以得到類(lèi)似的結(jié)論。茶杯結(jié)構(gòu)不同于盤(pán)子和碗，茶漬黏附在壁材上較為牢固，僅靠物理作用和表活不容易洗除干凈，添加氧化劑能夠有效分解、漂白茶漬，從而有效清除。

圖7 常規(guī)洗滌模式下過(guò)碳酸鈉對(duì)茶漬的去除效果

圖8 快洗模式下過(guò)碳酸鈉對(duì)茶漬的去除效果

2.7 碳酸鈉和過(guò)碳酸鈉作用效果比較

碳酸鈉與過(guò)碳酸鈉在氧化性方面有著較大的差異，其他化學(xué)性質(zhì)比較接近，特別在水溶液中pH相若。本次測(cè)試過(guò)程中，還用碳酸鈉代替過(guò)碳酸鈉做參照實(shí)驗(yàn)組對(duì)本實(shí)驗(yàn)中的6種污漬進(jìn)行洗滌對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如圖9所示。由圖9可知，雞蛋污漬比較容易清洗，添加碳酸鈉或者過(guò)碳酸鈉與否對(duì)洗滌效果沒(méi)有明顯影響；而對(duì)于混合油污漬，過(guò)碳酸鈉的主要作用為堿性助劑，穩(wěn)定洗滌體系的pH值，氧化性能有助于污漬洗除，但是效果不是特別明顯；而對(duì)于肉沫污漬（蛋白類(lèi)污漬）、燕麥污漬（纖維素類(lèi)污漬）、菠菜污漬和茶污漬（有色類(lèi)污漬），添加過(guò)碳酸鈉除了作為堿性助劑對(duì)洗滌有正向影響之外，作為氧化劑起到更加明顯的作用。

圖9 分別添加11.7%的碳酸鈉與過(guò)碳酸鈉后的洗滌效果對(duì)比

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變過(guò)碳酸鈉的用量，發(fā)現(xiàn)氧化劑能提升蛋白污漬、淀粉污漬、茶漬在內(nèi)的多種污漬的洗除效果，但氧化劑的量并非越多越好，過(guò)量的氧化劑還能影響生物酶的活性。在實(shí)際應(yīng)用中，還要綜合考慮氧化劑對(duì)體系酸堿度的影響（pH升高，有助于餐具上殘留油污的去除，但是會(huì)影響螯合劑螯合金屬離子，不能有效調(diào)節(jié)水的硬度），是否會(huì)導(dǎo)致香精氧化變味等問(wèn)題。綜合考慮，選擇過(guò)碳酸鈉為配方中使用的氧化劑，添加量為11.5%。