機用洗碗粉中過碳酸鈉對餐具污漬洗滌效果的影響

李榮杰 譚小軍

（威萊（廣州）日用品有限公司，廣東廣州，501931）

隨著經濟的發(fā)展以及生活節(jié)奏的加快，人們越來越渴望雙手能夠從家務勞動中得到解放，洗衣機、掃地機等應運而生。作為后起之秀，洗碗機近年來發(fā)展迅猛，與之相匹配的機用洗碗劑也展現出喜人的銷售量[1-2]。機用洗碗劑的使用效果直接影響消費者的體驗感，生產成本很大程度上決定銷售價格進而決定產品使用人群的多少，作為產品開發(fā)者，有必要對產品中的各種成分進行研究分析。

機洗洗碗劑目前主要有固體和液體兩種形態(tài)。液體機用洗碗劑，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，起到與其他成分協同增效的作用，同時還有殺菌消毒的作用。但并非所有具有氧化性的物質都可以添加，也并非添加得越多，洗滌效果就越好，添加量大可能會影響其他成分的作用效果。所以氧化劑的種類和用量在洗碗劑產品開發(fā)中尤為重要。此外，產品的開發(fā)還需從成本、體驗感等角度考慮。

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氧化物，如過氧化氫、過氧化鈣、過硼酸鈉、過碳酰胺、過碳酸鈉等。由于含氯氧化劑，特別是有機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，部分使用者出于時間成本和洗碗機的耗水耗電考慮，習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，特別是有機型含氯氧化劑。在常用的幾種過氧化物氧化劑中，過氧化氫是液體，不宜在固態(tài)洗碗劑中應用；而過氧化鈣在水中溶解度小，且會引起水的硬度升高從而影響污漬的洗滌，也不宜應用于洗滌劑中；過硼酸鈉相比于過碳酸鈉具有熔點低（63℃）、價格高、溶解度小等不足。因此，過碳酸鈉是固態(tài)洗碗劑較為理想的備選原料，具有無毒、低刺激、無惡臭等特點。

實驗選取過碳酸鈉為氧化劑和堿性助劑，從對蛋白類污漬、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，對總體洗滌效果進行評價，確定過碳酸鈉的最佳用量。

1 實驗部分

1.1 實驗設備和試劑

過碳酸鈉、TAED（浙江時代金科過氧化物有限公司），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，LFE-1410），酶制劑（丹麥諾維信, Blaze Evity 100T和Stainzyme PlusEvity 24T），香精（國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（海爾，WQP9-A F E S E），鼓風干燥箱（上海一恒，D H G-9070A），白瓷盤（直徑約20 cm），玻璃杯。

1.2 污漬制備

1.2.1 肉沫污漬

按照質量比1:1稱取牛肉沫和豬肉沫，加適量水攪至均勻，取2.0 g均勻涂抹于白瓷盤上。將白瓷盤置于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（全蛋），去殼置燒杯中，攪勻，取2.0 g均勻涂抹于白瓷盤上。將白瓷盤置于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均勻涂抹在白瓷盤上，放置過夜后備用。

1.2.4 蔬菜污漬

取洗凈的新鮮菠菜100 g于榨汁機中，加入蒸餾水50 mL，絞碎過篩布（50目），得到菠菜汁，取菠菜汁3.0 g均勻涂抹于白瓷盤上，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。

制備后的污漬盤如圖1所示。

圖1 本次實驗使用到的污漬盤及茶漬杯

1.3 洗滌

將污漬白瓷盤各三個，茶漬杯兩個，按照固定位置擺放于洗碗機內待洗。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于洗碗機內并分別添加不同含量的過碳酸鈉（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），混合置入洗碗機內，用250 mg/kg的硬水（鈣鎂摩爾比6:4）按照常規(guī)洗滌模式進行洗滌。洗滌后干燥，由評分小組（三名熟練的組員構成）通過目測判斷并給出分數，打分范圍0～10分，0分為最臟，10分為清洗最徹底。

2 結果與討論

2.1 過碳酸鈉對肉沫污漬的去除效果

由圖2可知，隨著過碳酸鈉用量的增加，肉沫污漬的洗除效果得到有效提升，當含量到達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能促進蛋白質有效分解，易于洗去，但是過多的氧化劑對蛋白酶分解肉類蛋白產生負面作用。

圖2 不同用量的過碳酸鈉對肉沫污漬的去除效果

2.2 過碳酸鈉對雞蛋污漬的洗除效果

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

圖3 不同用量的過碳酸鈉對雞蛋污漬的去除效果

2.3 過碳酸鈉對混合油污漬的洗除效果

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

圖4 不同用量的過碳酸鈉對混合油污漬的去除效果

2.4 過碳酸鈉對燕麥污漬的洗除效果

由圖5可知，隨著過碳酸鈉用量的增加，燕麥污漬的洗除效果得到有效提升，當含量到達一定程度之后效果提升程度變緩。這是由于在氧化性物質存在下，可促進淀粉類污漬分解，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 不同用量的過碳酸鈉對燕麥污漬的去除效果

2.5 過碳酸鈉對菠菜汁污漬的去除效果

由圖6可知，隨著過碳酸鈉用量的增加，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碳酸鈉的基料中可以得到有效地去除，氧化劑對蔬菜汁的作用效果不起決定性作用。

圖6 不同用量的過碳酸鈉對菠菜汁污漬的去除效果

2.6 過碳酸鈉對茶漬洗去效果

圖7是相同量的洗碗粉基料配合不同量的過碳酸鈉對茶漬的洗去結果，從圖中可以看出：隨著過碳酸鈉用量的增加，茶漬去除效果得到明顯提高；當采用快洗模式時（圖8），可以得到類似的結論。茶杯結構不同于盤子和碗，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)洗滌模式下過碳酸鈉對茶漬的去除效果

圖8 快洗模式下過碳酸鈉對茶漬的去除效果

2.7 碳酸鈉和過碳酸鈉作用效果比較

碳酸鈉與過碳酸鈉在氧化性方面有著較大的差異，其他化學性質比較接近，特別在水溶液中pH相若。本次測試過程中，還用碳酸鈉代替過碳酸鈉做參照實驗組對本實驗中的6種污漬進行洗滌對比，對比結果如圖9所示。由圖9可知，雞蛋污漬比較容易清洗，添加碳酸鈉或者過碳酸鈉與否對洗滌效果沒有明顯影響；而對于混合油污漬，過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；而對于肉沫污漬（蛋白類污漬）、燕麥污漬（纖維素類污漬）、菠菜污漬和茶污漬（有色類污漬），添加過碳酸鈉除了作為堿性助劑對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%的碳酸鈉與過碳酸鈉后的洗滌效果對比

3 結論

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