Патент на изобретение №2221005

(54) КОНЦЕНТРАТ ДЕЗИНФИЦИРУЮЩЕГО СРЕДСТВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к жидкому концентрату дезинфицирующего средства и к его применению при мойке оборудования без разборки (CIP-очистки) в пищевой промышленности и в производстве напитков. Указанный концентрат является свободным от поверхностно-активных веществ и содержит бензойную кислоту и/или противомикробное производное бензойной кислоты, выбранное из группы, состоящей из салициловой кислоты, п-гидроксибензойной кислоты и п-хлорбензойной кислоты; по меньшей мере один органический растворитель бензойной кислоты и/или ее производного(ых), который смешивается с водой или растворим в воде (одно- и двухатомные спирты); по меньшей мере одну кислоту (минеральную и органическую) и/или буферное вещество для создания кислого значения рН. Технический результат – создание эффективного, легко смываемого и многократно используемого (пакетного) дезинфицирующего раствора. 15 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к жидкому концентрату дезинфицирующего средства, а также к его применению при мойке оборудования без разборки (CIP-очистке) в пищевой промышленности и в производстве напитков.

Мойка оборудования без разборки в пищевой промышленности и в производстве напитков (CIP-очистка), а также, например, резервуаров и трубопроводов, известна из публикаций. Очищаемое оборудование промывается одним или последовательно несколькими очищающими и/или дезинфицирующими растворами. Очищающие растворы по возможности улавливают и многократно используют (пакетное использование). В пищевой промышленности и в производстве напитков особенно важна безупречная дезинфекция очищенных поверхностей.

Наряду с использованием надуксусной кислоты и галогенуксусных кислот из публикаций уже известно использование содержащего салициловую кислоту дезинфекционного раствора, который приготавливается из двух раздельных концентратов. Такой способ является трудоемким.

Задачей изобретения является получение концентрата дезинфицирующего средства, который при малых затратах позволил бы применить эффективный, легко смываемый и многократно используемый (пакетный) дезинфицирующий раствор для применения в CIP-способе.

Жидкий, свободный от поверхностно-активных веществ концентрат дезинфицирующего средства согласно изобретению включает следующие компоненты:
– бензойную кислоту и/или противомикробное производное бензойной кислоты;
– по меньшей мере один органический растворитель для бензойной кислоты и/или ее производного(ых), который является смешиваемым с водой или растворимым в воде;
– по меньшей мере одну кислоту и/или буферное вещество для создания кислого рН.

Далее поясняются некоторые из используемых в рамках изобретения понятий.

В концентрате согласно изобретению в качестве дезинфицирующего активного вещества использована бензойная кислота и/или ее противомикробное производное, выбранное из группы, состоящей из салициловой кислоты, п-гидроксибензойной кислоты и п-хлорбензойной кислоты. Определение “противомикробное” в рамках изобретения означает, что производное в условиях применения при CIP-очистке оказывает подавляющее действие на бактерии и/или грибы.

Концентрат дезинфицирующего средства является свободным от поверхностно-активных веществ, т.е. не содержит поверхностно-активные вещества. К числу поверхностно-активных веществ относятся группы анионных ПАВ (мыла, алкилсульфонаты, алкилсульфаты), неионных ПАВ (этоксилаты жирных спиртов, алкилфенолэтоксилаты), катионных ПАВ (соединения четвертичного аммония) и амфотерных ПАВ (N-(ациламидоалкил)бетаин.

Концентрат содержит также по меньшей мере один органический растворитель бензойной кислоты или ее производных. Растворимость бензойной кислоты или ее производного в этом растворителе, так же, как и во всем концентрате, содержащем этот растворитель, должна быть достаточно высокой, чтобы при примешивании концентрата к раствору для CIP-очистки в последнем устанавливалась противомикробно эффективная концентрация бензойной кислоты или ее производных. Бензойная кислота или ее производные в концентрате дезинфицирующего средства, содержащем этот растворитель, должны находиться в растворенном состоянии в количестве преимущественно по крайней мере 1 маc.%, предпочтительно по крайней мере 2 маc.%. Согласно изобретению содержание противомикробного средства в концентрате преимущественно составляет от 3 до 15 маc.% и предпочтительно от 4 до 12 маc.%.

Этот растворитель должен быть полностью смешиваемым с водой или же быть растворимым в воде. Техническая цель этого признака состоит в том, что при применении раствора CIP-дезинфекционного средства с концентратом согласно изобретению получается однофазный водный раствор.

Далее, согласно изобретению для установления кислого значения pH (рН<7) содержится также по меньшей мере одна кислота и/или буферное вещество. Кислое значение рН должно установиться не только в концентрате, но также и в водном растворе дезинфицирующего средства, который содержит концентрат в предусмотренной для применения концентрации. Целью кислого значения рН является обеспечение технически необходимой доли бензойной кислоты или ее производных в недиссоциированной форме, поскольку только недиссоциированная форма является противомикробно эффективной. Соответственно этому значение рН является преимущественно меньшим или равным 2,5 и преимущественно меньшим или равным 2. Как правило, пригодным является значение рН 1,2, преимущественно 1,4. Такие значения рН относятся и к готовым растворам дезинфицирующего средства, применяемым для CIP-очистки, приготовленным с помощью концентрата согласно изобретению. Приготовление дезинфицирующего раствора осуществляется путем разбавления концентрата согласно изобретению водой в соотношении преимущественно от 1: 20 до 1:1000 и особенно предпочтительно приблизительно от 1:50 до 1:200.

Изобретение заключается в том, чтобы иметь в распоряжении концентрат дезинфицирующего средства на основе бензойной кислоты или производных бензойной кислоты в качестве так называемого однокомпонентного концентрата, который может быть непосредственно разбавлен водой для образования готового к применению дезинфицирующего раствора для CIP-очистки. Технически это не является тривиальным, поскольку, с одной стороны, как упоминалось выше, кислота обладает противомикробным действием только в своей недиссоциированной форме (см. по этому поводу также Wallhasser, Praxis der Sterilisation, Georg Thieme Verlag, Stuttgart (1981), стр.481). С другой стороны, эта недиссоциированная кислота лишь незначительно растворима в воде и по этой причине не может быть приготовлена в форме водного концентрата, из которого бы она не выкристаллизовывалась.

Уже упомянутое опубликованное в открытой печати использование (так называемый способ Dual-CIP фирмы DiverseyLever) предлагает готовить дезинфицирующий раствор из двух отдельных составляющих, одна из которых содержит водный раствор салицилата (соли салициловой кислоты хорошо растворимы в воде), а другая содержит минеральную кислоту, в результате чего противомикробно действующая салициловая кислота должна образоваться in situ только при объединении обеих составляющих.

Согласно изобретению показано, что можно избежать такое приготовление дезинфицирующего раствора из двух отдельных составляющих за счет определенного выше состава.

Органический растворитель, вводимый согласно изобретению, обеспечивает присутствие бензойной кислоты или ее производных, находящихся в концентрате, в растворе, несмотря на то, что они находятся в недиссоциированной форме. Концентрат согласно изобретению, как и так называемый однокомпонентный концентрат, может содержать необходимые количества кислоты и/или буферного вещества для создания требуемой кислой среды в готовом дезинфицирующем растворе, что не приводит к выпадению салициловой кислоты или используемой бензойной кислоты. Тем самым впервые согласно изобретению возможно объединение в одном концентрате противомикробно действующего вещества, такого, например, как салициловая кислота, с одной стороны, и необходимой кислоты, с другой стороны.

В качестве органического растворителя особенно предпочтительны спирты, особенно предпочтительны одно и двухатомные спирты. Предпочтительными являются гликоли, такие как этилен- и пропиленгликоль, их высшие гомологи и производные (например, дигликолевый эфир). Согласно изобретению могут быть, например, использованы изопропиловый спирт, н-пропиловый спирт, этиленгликоль, диэтиленгликоль, пропиленгликоль, дипропиленгликоль, бутилгликоль и бутилдигликоль. Особо предпочтительны бутилдигликоль или смесь бутилдигликоля с другими спиртами. Равным образом предпочтительны апротонные биполярные растворители, такие, например, как ДМФ (диметилформамид), ДМСО (диметилсульфоксид) или NMP (N-метилпирролидон).

В качестве кислот предпочтительно используются минеральные и/или органические кислоты. Предпочтительны, например, серная и фосфорная кислоты. Могут быть также использованы и другие минеральные кислоты, такие как соляная и азотная кислоты. В качестве органических кислот могут, например, быть использованы муравьиная кислота, уксусная кислота, пропионовая кислота, гликолевая кислота, малеиновая кислота, малоновая кислота, а также их гомологи (янтарная кислота, адипиновая кислота и т.д.) и так называемые фруктовые кислоты (например, лимонная, яблочная, винная кислоты и т.п.). Предпочтительно такое содержание кислоты, которое создает в дезинфицирующем растворе, приготовленном с помощью концентрата согласно изобретению, достаточно высокую электропроводность для того, чтобы измеряющие электропроводность зонды CIP-приборов при пакетной очистке могли отличить дезинфицирующий раствор по его электропроводности от предварительно поданной или поданной после очистки промывной воды с более низкой электропроводностью, и таким образом может быть выполнено известным способом отделение действующего очистительного пакета.

Обычно согласно уровню техники дезинфицирующие и очистительные средства используют совместно с поверхностно-активными веществами, которые приводят к понижению поверхностного натяжения и тем самым улучшают очищающее действие. В DE-A-3229097 описываются дезинфицирующие средства, которые состоят в основном из органических кислот и анионных ПАВ алкилсульфонатного и алкилсульфатного типа и служат для использования в кухнях общественного питания и домашнего хозяйства. Очевидно, что комбинация органических кислот с алкилсульфонатами или -сульфатами проявляет противомикробное действие, в то время как отдельные компоненты согласно упомянутому документу таким действием не обладают. Описанный здесь концентрат дезинфицирующего средства, несмотря на отказ от поверхностно-активных веществ, неожиданным образом обнаруживает противомикробное действие. Вследствие отсутствия ПАВ улучшается промываемость оборудования, что в особенности в случае CIP-очистки имеет решающее преимущество.

Вышеперечисленные возможные составляющие концентрата дезинфицирующего средства не являются единственно возможными. В его состав могут входить и другие обычные составляющие чистящих или дезинфицирующих средств, такие, например, как способствующие растворению агенты (кумолсульфонат, эфиры фосфорной кислоты и т.п.) и др. В случае слабозагрязненного оборудования может оказаться достаточным произвести очистку, а также дезинфекцию и заключительное ополаскивание, используя исключительно концентрат дезинфицирующего средства по изобретению, которое благодаря присутствию кислоты оказывает также и определенное очищающее действие.

Содержание органического растворителя в концентрате согласно изобретению составляет преимущественно от 15 до 75 маc.%, предпочтительно от 20 до 50 маc.% и наиболее предпочтительно от 40 до 50 маc%. Содержание кислоты находится преимущественно в пределах от 10 до 60 маc.%, предпочтительно от 25 до 55 маc.% и наиболее предпочтительно от 30 до 50 маc.%. С одной стороны, растворителя должно быть достаточно для того, чтобы бензойная кислота или ее производные находились в растворе, с другой стороны, требуется достаточное количество кислоты, чтобы после сильного разбавления водой до рабочей концентрации в окончательно приготовленном растворе сохранялась желаемая кислая среда.

Предметом изобретения является также применение предложенного концентрата дезинфицирующего средства для очистки, в частности для CIP-очистки, оборудования в пищевой промышленности и в производстве напитков. Концентрат разбавляют водой до рабочего раствора, чтобы содержание бензойной кислоты и/или противомикробных производных бензойной кислоты в этом растворе преимущественно достигло значения от 0,01 до 0,1 маc.%, предпочтительно от 0,02 до 0,08 маc.%. Как правило, с этой целью концентрат разбавляют водой в соотношении от 1: 20 до 1:1000. Дезинфицирующий раствор может улавливаться с помощью известных специалистам способов и многократно использоваться. Рабочий раствор преимущественно обладает достаточно высокой электропроводностью, чтобы его можно было отличать в очищаемом оборудовании с помощью датчиков электропроводности от предварительно введенной или последующей промывочной воды и производить разделение с помощью соответствующих приспособлений.

Термин “СIP-очистка” в рамках настоящей заявки следует понимать широко: он охватывает операции, в которых дезинфицирующее или очищающее действие, или оба действия, проявляются на частях оборудования, обрабатываемых соответствующим раствором.

Температура в процессе очистки или дезинфекции находится преимущественно в пределах от 0 до 95^oС, предпочтительно от 0 до 60^oС, еще более предпочтительно от 0 до 40^oС и еще более предпочтительно от 4 до 30^oС. Раствор, приготовленный из концентрата по изобретению, оказывает достаточно сильное противомикробное действие при любых температурах, которые применяются на оборудовании в пищевой промышленности и в производстве напитков. Как правило, очистку можно производить при температурах, при которых это оборудование обычно эксплуатируется. Особое преимущество имеет очистка оборудования в пивоваренной промышленности. В частности, в подвальных помещениях (брожение, выдержка, фильтрация) в танках и оборудовании обычно поддерживаются низкие температуры, приблизительно 6^oС. Согласно изобретению очистка может производиться непосредственно при этой температуре. Очистка по изобретению может также осуществляться в атмосфере СО₂, которую при очистке танков и оборудования не нужно вначале освобождать от СО₂ и проветривать.

В приведенной ниже таблице приведены восемь примеров приготовления концентрата дезинфицирующего средства по изобретению.

Все результаты в таблице приведены в весовых частях каждого из компонентов. Количество “полностью обессоленной воды” не включает дополнительную остаточную воду, которая может попасть в концентрат вместе с другими компонентами. Все концентраты в соответствии с примерами 1-8 представляют собой прозрачные растворы, из которых ничто не выкристаллизовывается даже при хранении в холодильнике при ^oС. Концентраты могут быть разбавлены водой до желаемых рабочих концентраций и применяться в качестве дезинфицирующего раствора в обычном способе CIP-очистки.

Формула изобретения

1. Жидкий, свободный от поверхностно-активных веществ концентрат дезинфицирующего средства для мойки оборудования без разборки (CIP-очистка), содержащий следующие компоненты: бензойную кислоту и/или противомикробное производное бензойной кислоты, выбранное из группы, состоящей из салициловой кислоты, п-гидроксибензойной кислоты и п-хлорбензойной кислоты; по меньшей мере один органический растворитель бензойной кислоты и/или ее производного(ых), который смешивается с водой или растворим в воде; по меньшей мере одну кислоту и/или буферное вещество для создания кислого значения рН.

2. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по п.1, отличающийся тем, что значение рН меньше или равно 2,5, преимущественно меньше или равно 2.

3. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по п.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит в качестве органического растворителя, по меньшей мере, один спирт.

4. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по п.3, отличающийся тем, что спирт выбран из группы, состоящей из одно- и двухатомных спиртов.

5. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по п.4, отличающийся тем, что спирт выбран из группы, состоящей из изопропилового спирта, н-пропилового спирта, этиленгликоля, диэтиленгликоля, пропиленгликоля, дипропиленгликоля, бутилгликоля и бутилдигликоля.

6. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что органический растворитель содержит, по меньшей мере, один биполярный апротонный растворитель.

7. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по п.6, отличающийся тем, что биполярный апротонный растворитель выбран из группы, состоящей из диметилформамида, диметилсульфоксида и N-метилпирролидона.

8. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что кислоты выбраны из группы, состоящей из минеральных и органических кислот.

9. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по одному из пп.1-7, отличающийся тем, что минеральные кислоты выбраны из группы, состоящей из серной кислоты и фосфорной кислоты.

10. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по п.8 или 9, отличающийся тем, что органические кислоты выбраны из группы, состоящей из муравьиной кислоты, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, гликолевой кислоты, малеиновой кислоты, малоновой кислоты, а также их гомологов и фруктовых кислот.

11. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что содержание бензойной кислоты и/или противомикробных производных бензойной кислоты составляет от 1 до 15 мас.%, преимущественно от 2 до 10 мас.%.

12. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по одному из пп.1-11, отличающийся тем, что содержание органического растворителя составляет от 15 до 75 мас.%, предпочтительно от 20 до 50 мас.%, наиболее предпочтительно от 40 до 50 мас.%.

13. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по одному из пп.1-12, отличающийся тем, что содержание кислоты составляет от 10 до 60 мас.%, преимущественно от 25 до 55 мас.%, предпочтительно от 30 до 50 мас.%.

14. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что он пригоден для СIР-дезинфекции и/или очистки оборудования в пищевой промышленности и в производстве напитков.

15. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по п.14, отличающийся тем, что содержание бензойной кислоты и/или противомикробных производных бензойной кислоты в растворе для CIP-очистки составляет от 0,01 до 0,1 мас.%, преимущественно от 0,02 до 0,08 мас.%.

16. Жидкий концентрат дезинфицирующего средства по одному из пп.1-15, отличающийся тем, что он пригоден в процессе очистки при температуре в пределах от 0 до 95С, предпочтительно от 0 до 60С, наиболее предпочтительно от 0 до 40С, особенно предпочтительно от 4 до 30С.

РИСУНКИ