家用洗碗机专用洗涤剂的分析和应用

齐建军 孙红霞 赵建利

（北京洛娃日化有限公司，北京，101300）

1 家用洗碗机的发展现状

随着追求品质生活、追求更美好事物的“80后”“90后”逐渐成为主力消费者，互联网的发展和进步强势推动了“懒人时代”的到来。家用洗碗机将快速占领中国市场，随之而来“分羹”这一市场的品牌也越来越多，以西门子、美的、海尔为代表的综合家电厂商和以方太、老板为代表的厨电厂商加大了洗碗机市场的投资力度，同时也出现了不少国内外新面孔，市场竞争激烈程度可见一斑。

从用户需求方面：随着消费者收入水平的提高，消费者开始主动追求高品质的生活，对能够带来便捷的洗碗机有了更主动的渴望。从技术方面：洗碗机制造厂家开始研究中国消费者，挖掘消费者潜在的特色需求，根据这些需求采用自主创新的方式为消费者定制产品，设计适合中国家庭使用的高性能洗碗机。洗碗机技术升级方向堪称多元化，已确立重油污清洗、快速洗、烘干等主要技术升级方向。如今，家用洗碗机的外形不再单单局限于嵌入式，产品外观更倾向于年轻态、多元化，并针对中国“厨房面积有限”的情况，研发出台式免安装洗碗机及水槽一体机等机型。凭借其出色的本土化设计备受广大消费者青睐，进一步扩大了洗碗机的适用范围。于是“三合一”“四合一”的水槽式洗碗机应运而生。可以预见的是，洗碗机在中国厨房的价值，不会仅仅只停留在“三合一”“四合一”的跨界创新上，是会在洗碗的角色上不断丰富新的内涵，开发出集净水、软水、消毒、存储功能于一体的新型厨房电器，跳出洗碗机单一的“洗碗”功能[1]。

更洁净、更健康的生活是新时代消费者的追求，而能否洗的更洁净是洗碗机的核心竞争力。由于中国家庭烹饪集中在爆炒、煎炸等重油方式，使得如何将重油污碗碟清洗干净成为难题。这也对洗碗机专用洗涤剂提出了更高的要求，必须具备强力去油污的能力。

洗碗机按洗涤原理分为喷淋式、超声波式、涡流式。目前主流洗碗机均采用喷淋式，喷淋式洗碗机通过高温高压水流对餐具表面进行360°机械冲刷，同时利用专用洗涤剂(洗碗粉、洗碗液、洗碗块）对餐具表面油污和残渣进行分解，加之热水对食物残渣的浸泡澎化，使得油污和残渣迅速分解与脱落，达到清洁与除菌的双重效果。

（1）水流机械作用 水流在洗涤泵的驱动下加速增压，高压高速水流呈喷射状对餐具表面直接进行冲刷。同时高压高速水流喷射至餐具及内胆后的反射对餐具表面的冲刷也起到一定的辅助清洗作用。

（2）热能作用 高温下，水分子无规则运动加剧，扩散速度加快，使残渣松动，容易清洗。另外一般用餐后的碗都存在油污，在常温下呈固态，因热水的温度比固态油的熔点要高，会使其溶化方便清洗。

（3）化学作用 首先进入洗碗机的自来水通过含有离子交换树脂的软水器，钙、镁离子与树脂发生置换反应改善水质，为皂化反应提供条件，使洗涤剂充分发挥作用，另外还可以降低水的硬度防止水垢的产生，延长洗碗机的使用寿命。此外在洗碗机洗涤过程中加入洗涤剂与餐具中油脂进行碱性皂化反应，使油污容易脱离餐具，增加清洗效果[2]。

2 家用洗碗机专用洗涤剂的配方特点

家用洗碗机专用洗涤剂配方中的主要成分有助洗剂、非离子表面活性剂、酶制剂、氧化剂等。

2.1 非离子表面活性剂

洗碗机专用洗涤剂所用表面活性剂不仅去污能力要强而且要低泡，所以一般采用非离子型表面活性剂。利用表面活性剂降低水表面张力及它特有的润湿、分散、乳化、增溶作用可削弱污垢在餐具表面的黏附力，容易从餐具表面脱离并分散到水中。防止污垢再沉积到餐具表面的作用，可避免清洗后污垢在餐具表面又形成斑点和薄膜。

2.2 酶制剂

酶制剂可提高去污效果，选用的酶必须在碱性液体环境下和较高的清洗温度下能保持活性稳定，一般选用包裹技术的蛋白酶和淀粉酶，蛋白酶主要是去除餐具上残留的肉渍、牛奶渍、鸡蛋渍等蛋白类污渍，蛋白类污渍在蛋白酶的作用下水解成可溶于水的多肽或者氨基酸类物质，从而达到清洗的效果。淀粉酶对麦片、米饭等淀粉类污渍具有明显的针对性去污效果，淀粉类污渍在淀粉酶的作用下可迅速分解为可溶性的糊精和低聚糖，从而达到高效去污的效果。

2.3 氧化剂

氧化剂则能把餐具上的咖啡、茶、番茄汁等有色食品污垢形成的色斑氧化并分解，溶于水中。虽然在洗碗机中使用的化学洗涤剂的成分与在洗衣机中使用洗涤剂相似，但其含量比例和作用是不同的。

2.4 助洗剂

助洗剂在洗碗机专用洗涤剂中的含量可高达30%～60%，主要有4种作用：螯合作用，使水中含有的钙、镁离子被螯合处于溶解状态，防止钙、镁形成难溶盐沉淀而对餐具造成污染；碱性介质作用，在碱性介质中有利于油脂皂化反应的发生、油脂污垢的乳化、分散去除；协同作用，与表面活性剂发生协同作用，可减少表面活性剂用量和提高清洁剂的清洗去污能力；分散作用，助洗剂对污垢粒子悬浮分散在水中有稳定作用[3]。

3 几款家用洗碗机专用洗涤剂概况

家用洗碗机专用洗涤剂主要形式有洗碗粉、洗碗液、洗碗块等，影响洗涤性能的主要因素是洗涤的添加量及洗涤剂的成分。洗涤剂作用的充分发挥需要洗涤程序的配合。在很长一段时间内，洗碗机专用洗涤剂市场垄断程度比较高，从国内市场上已有的洗碗机专用洗涤剂来看，英国利洁时的Finish亮碟洗涤粉和洗涤块市场份额达80%以上。近年来我国市场上洗碗机专用洗涤剂销售呈现出一定的增长态势，表1筛选了几款市售固体洗碗机专用洗涤剂，并对其进行了简要分析，以展示我国现有洗碗机专用洗涤剂的基本现状。

通过测试可知，除样品1外，其他样品均含有氧化剂；样品含水率不等，在3%～10%。样品的pH值都呈碱性，能更好地皂化餐具中残存的油脂类污渍。由于洗碗机专用洗涤剂目前没有相应的国家标准或者行业标准，产品多数执行企业标准，产品的总活性物含量也是参差不齐，占2%～20%。为了更好地对比几款样品，在洗碗机中进行了清洗效果测试。

选用西门子SK215I00AC台式家用洗碗机，洗碗方式为高温喷淋式。测试用水采用250 mg/kg硬水。评价方法：测试结果通过“清洁指数”评价，清洁指数越高，则说明样品在洗碗机中清洁力越好，满分为5分，接近5分则去污力越好。测试用量：块状为一块（20 g），粉状亦称取20 g。涂抹参照GB/T9985-2000的混合油涂抹到餐盘上，选择程序50℃、30 min进行清洗结果对比，结果如图1所示。

图1 清洁指数对比

人们判断机洗效果不仅要看表面的污垢是否被彻底洗干净，而且还要看餐具表面是否留下斑点和条纹。这些斑点和条纹主要是烘干过程中器皿表面的少量污垢与水中的矿物质结合而形成的。为了减少矿物质形成的斑膜及微量污垢残留，配方中加入适量的螯合剂，它可以使洗涤、漂洗水中的碱土金属离子失活，阻止和推迟水不溶物形成，同时有效地阻止洗碗机内表面和夹具凹隙处积垢的形成。清洗效果的好坏与样品中螯合剂的种类和添加量有直接关系。

表1 几款市售固体洗碗机专用洗涤剂

4 家用洗碗机专用洗涤剂的展望

洗碗机不能使用普通洗洁精而要使用专用的洗涤剂，这让许多国人感到不便但又无法回避。研究人员正深入了解洗碗机专用洗涤剂的性能要求，研制出适合我国餐具清洗要求的专用洗涤剂。对洗碗机专用洗涤剂的性能要求最主要是有良好的去污性能：清洗剂把污物从餐具表面去除是多种作用的综合结果。餐具表面上的污垢主要是脂肪、蛋白质、淀粉及有色物质(如咖啡、茶、番茄汁等)，在高温和碱性溶液的作用下，脂肪能被溶化并被表面活性剂乳化分散到溶液中，一部分可发生皂化反应而被去除。蛋白质和淀粉的大颗粒污垢一部分是靠水流的机械冲击作用，被冲洗脱离餐具表面的，也有一部分是被清洗剂氧化或被酶制剂分解而被去除的。有色物质大部分可被水流冲洗掉，顽固有色污垢的斑点可被氧化剂氧化而去除。针对中国人餐具上油污和淀粉较多、而洗碗时的温度又较低的特点，在专用洗涤剂的配方中要使用去油污效果好的表面活性剂和碱性助洗剂相配合。

针对在水质硬度较高地区餐具在冲洗和干燥之后其表面上常会残留有斑点或薄膜的情况，还应开发洗碗剂专用漂洗助剂。研究表明：干燥后在餐具上残留有斑点并不是一定由于污垢没有去除干净造成的，而往往与冲洗时使用水的水质有很大的关系，为了减少在冲洗、干燥后仍留在餐具表面的矿物盐或污垢，要在漂洗水中加入漂洗助剂。漂洗助剂能降低餐具表面与水的表面张力，并在餐具表面形成一个均匀的水膜，能克服水对餐具表面润湿不完全的现象。它可促使餐具表面迅速干燥，使餐具在冲洗快结束时就已经干了，而且使餐具表面有光泽、不留水迹，从而避免了斑点和薄膜的出现。漂洗助剂的典型组成包括非离子表面活性剂、螯合剂等。其中非离子表面活性剂的作用是在餐具表面迅速而均匀地形成一层薄膜，从而避免硬水中溶解的矿物性物质不均匀地沾到餐具表面，选用的非离子表面活性剂都是具有良好润湿性能的低泡产品，如烷基醇聚氧乙烯醚、嵌段共聚的聚氧乙烯、聚氧丙烯等。加入的螯合剂有避免钙、镁离子的可溶盐沉积在餐具上的作用。

节能一直是厂商研究的课题之一，半载洗成为洗碗机行业探索的突破口。目前市场上的容量套数较大的洗碗机，因其局限性使得在清洗较少餐具时耗费过多的水以及清洁剂。拥有半载洗功能的洗碗机则可以不必局限于大套数的洗碗程序，灵活改变耗水量以及清洁剂，使得大套数洗碗机清洗少量餐具不再尴尬。然而，国产品牌在半载洗这一领域的表现不佳。相对传统厨房电器，中国洗碗机的普及率仍然较低，作为“后生”势头强劲，市场潜力不断释放，未来市场还有比较大的发展空间。可以预见，随着新一轮消费升级的到来，外观多元化、功能更优化、能源转换效率更高必定成为消费选择的新动向。

由于自动洗碗机的清洗方式不同与人工手机，因而洗碗机专用洗涤剂不同于手洗洗洁清，这是不可替代的。同样，洗碗机专用洗涤剂也不能用于手洗餐具洗涤。发达国家的洗碗机渗透率已达50%～60%，目前中国洗碗机市场渗透率大大低于欧美等国，未来一旦中国洗碗机市场爆发，如果渗透率达到20%，全国将有8000万手洗用户转为机洗用户，届时机洗专用洗涤剂将对手洗洗洁精系列产品形成巨大冲击。从洗碗机专用洗涤剂未来发展的性能需求来看，绿色、安全、高效、浓缩、多效合一的生物制剂必将成为洗碗机专用洗涤剂市场竞争的焦点[4]。