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DE19640201A1 - Mittel zur Reinigung von Oberflächen - Google Patents

Mittel zur Reinigung von Oberflächen

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DE19640201A1
DE19640201A1 DE1996140201 DE19640201A DE19640201A1 DE 19640201 A1 DE19640201 A1 DE 19640201A1 DE 1996140201 DE1996140201 DE 1996140201 DE 19640201 A DE19640201 A DE 19640201A DE 19640201 A1 DE19640201 A1 DE 19640201A1
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acid
enzyme
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milk
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DE1996140201
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Siegfried Bragulla
Karl-Heinz Dr Maurer
Andreas Potthoff
Wilfried Serve
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Ecolab GmbH and Co OHG
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Henkel Ecolab GmbH and Co KG
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Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel für die Reinigung von durch Milch oder Milchprodukte verunreinigten Oberflächen sowie dessen Verwendung.
Auf Oberflächen von Behältern, Leitungen und Verarbeitungsgeräten, die bei der Milchgewinnung und Weiterverarbeitung mit Milch oder Milchprodukten in Berührung kommen, bilden sich Protein- und Fettreste enthaltende Ablagerungen mit einem physiologisch bedingt hohen Calciumanteil, die nur sehr schwer zu entfernen sind. Insbesondere sind davon Melkmaschinen, Hoftanks, Milchsammelwagen, Tanks, Rohrleitungen, Erhitzer sowie andere zur Milchgewinnung und -verarbeitung benö­ tigte Gerätschaften betroffen.
Nach dem bisherigen Stand der Technik wurden im wesentlichen zwei Reini­ gungstrategien verfolgt, um die Ablagerungen zu beseitigen. Es wurden zum einen stark alkalische und stark saure Reinigungsmittel im Wechsel zur Reinigung der mit Milchablagerungen verschmutzten Oberflächen eingesetzt. Die Verwendung der stark alkalischen Reinigungsmittel dient dabei der Beseitigung der proteinhaltigen Ablagerungsrückstände. Bedingt durch die Alkalität der Reini­ gungsmittellösung sowie das Phänomen der intrinsischen "Wasserhärte", verbunden mit einem Calciumanteil in den Schmutzrückständen, kommt es zu den charakteri­ stischen Ausfällungen von insbesondere schwer löslichen Calciumsalzen. Diese Ausfällungen können dann nur mit sauren Reinigern entfernt werden, weswegen eine alternierende Vorgehensweise erforderlich ist. Zum anderen werden alkalische Reiniger eingesetzt, die zur Stabilisierung der Was­ serhärte Komplexbildner enthalten. Diese alkalischen "Einphasenreiniger" - solche Reiniger, die ohne die zusätzliche Verwendung von sauren Produkten Rückstände von Milchprodukten entfernen - sind aus Umweltgesichtspunkten weniger bevorzugt, da sie Komplexbildner enthalten.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Verwendung von alkalischen Reinigern bei der Beseitigung von proteinhaltigen Schmutzrückständen, wie etwa Milchproduk­ ten, nach dem bisher bekannten Stand der Technik erforderlich ist. Der Einsatz von Alkalireinigern bringt entweder einen zusätzlichen Reinigungsschritt (Reinigung mit Hilfe von Säurereinigern) oder aber den Zusatz der weniger bevorzugten Kom­ plexbildner mit sich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungsmit­ tel-Zusammensetzung bereitzustellen, die protein- und fetthaltige, bei der Milchge­ winnung und -weiterverarbeitung auftretende Ablagerungen auf Oberflächen wirk­ sam entfernt, ohne daß entweder der Einsatz von Komplexbildnern oder ein zusätz­ licher oder mehrere zusätzliche Reinigungsschritte mit anderen Reinigungsmittel-Zu­ sammensetzungen erforderlich sind, wobei die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Mittel bei der Reinigung der verunreinigten Oberflächen mit der von Reini­ gungsmittel-Zusammensetzungen, die nach dem Stand der Technik bekannt sind mindestens vergleichbar sein soll.
Erfindungsgemäß wird somit einerseits ein Mittel zur Reinigung von durch Milch oder Milchprodukte verunreinigten Oberflächen zur Verfügung gestellt, das min­ destens eine Protease und/oder mindestens eine Lipase als Enzym(e), mindestens eine Tensidkomponente und mindestens eine Säurekomponente enthält.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform können dabei als Tensidkomponente anionische, kationische, amphotere oder nicht-ionische Tenside oder beliebige Ge­ mische dieser Tensidklassen eingesetzt werden. Als nichtionische Tenside werden dabei Verbindungen wie Fettalkoholpolyglykol­ ether, Fettsäureamide, Fettsäureethoxylate sowie Fettsäureester von Polyolen, ins­ besondere Zuckern (Glucose), Fettalkoholalkoxylate mit EO/PO oder deren han­ delsübliche Gemische bevorzugt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden unter den Proteasen die Aspar­ tatproteasen als saure Proteasen zur Beseitigung der Proteinrückstände eingesetzt. Sie besitzen ein katalytisches Optimum im sauren pH-Bereich, da die Protonierung eines katalytisch wirkenden Aspartatrestes im aktiven Zentrum des Enzyms erfor­ derlich ist. Unter den Aspartatproteasen sind Enzyme tierischen, fungalen und bakteriellen Ur­ sprungs zur Beseitigung der Rückstände geeignet (EC 3.4.23. . .). Zu nennen sind insbesondere das Pepsin, Gastricsin, Rennin oder Chymosin tierischen Ursprungs, das Penicillopepsin bakteriellen Ursprungs und Aspartatproteasen verschiedener Pilze, insbesondere von Mucor spp., Asperginus niger; Rhizopus spp. und Endothia parasitica. Werden saure Proteasen im Gemisch eingesetzt, beträgt das Verhältnis von Pepsin zur Protease 10 : 1 bis 1 : 10, vorzugsweise 5 : 1 bis 1 : 5.
Unter den Lipasen kommen insbesondere jene zum Einsatz, die ein pH-Optimum im sauren Bereich besitzen. Besonders bevorzugte Beispiele sind Lipasen von Pilzen besonders von Humicola insolens.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der pH-Wert der Anwendungslösung auf 0,5 bis 4,0 eingestellt, besonders bevorzugt ist der Bereich zwischen 1,5 und 3,5. Der pH-Wert der Anwendungslösung kann durch Verwendung üblicher pH-Puf­ fermischungen eingestellt werden. Als Säurebasis können alle handelsüblichen, or­ ganischen und anorganischen Säuren wie Salpetersäure, Phosphorsäure, Citronen­ säure, Milchsäure, Essigsäure, Methansulfonsäure, Ameisensäure, Amidosulfon­ säure zum Einsatz kommen. Vorzugsweise sollte die Anwendungslösung jedoch phosphat- und nitratfrei sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden dem sauren Reinigungsmittel zur Beseitigung von Milchanschmutzungen Zusatzstoffe zugeführt, wobei ein oder mehrere Desinfektionsmittel und/oder ein oder mehrere Antischaummittel und/oder ein oder mehrere Enzymstabilisatoren eingesetzt werden.
Besonders bevorzugte Desinfektionsmittel sind aus der Klasse der kationischen Tenside insbesondere deren gradkettige oder cyclische C₈-C₁₈-Tetraalkyl-Ammoni­ umverbindungen, C₈-C₁₈-Benzalkoniumchloride, quartäre C₈-C₁₈-Alkylphosphonium­ salze. Besonders bevorzugte Desinfektionsmittel sind aus der Klasse amphoteren Tenside beispielweise C₈-C₁₈-Fettsäureamin-Derivate mit Betainstruktur, insbeson­ dere Glycinderivate sowie Cocosalkyldimethylammoniumbetain. Besonders bevor­ zugte Desinfektionsmittel sind aus der Klasse der anionenaktiven Substanzen, wie Alk3240688, Ethercarbonsäuren aus DE-A-42 25 626 und aus der Klasse der anionenaktiven Tenside solche, die aus aromatischen Sulfonsäuren, Alkylsulfonsäu­ ren, Alkylethersulfonsäuren, Fettalkoholschwefelsäureestern und sulfonierten Fett­ säuren (z. B. Alkylbenzolsulfonsäure, Dodecylbenzosulfonsäure, Naphthalinsulfon­ säure, Alkansulfonsäuren) hergestellt sind.
Als Antischaummittel können C12-16-Fettalkoholalkylate, Fettalkoholblockpolymeri­ sate EO/PO, C12-16-Fettalkohol-EO/PO-Addukte sowie C12-16-Fettalkoholpolyglykol­ ether allein oder als Gemische eingesetzt werden.
Gegebenenfalls können den Enzym-Mischungen übliche Enzymstabilisatoren wie Glykole (z. B. 1,2-Propandiol), Boratsalze und/oder Carbonsäuren zugesetzt werden.
Desinfektionsmittel, Antischaummittel sowie Enzymstabilisatoren werden in den üb­ lichen, bekannten Konzentrationen eingesetzt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Gesamtkonzentration an En­ zym(en), Tensid(en), Säure(n) und Zusatzstoff(en) in der Anwendungslösung 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% beträgt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Gewichtsverhältnis der En­ zym- zur (zu den) Tensidkomponente(n) zwischen 1 : 10000 und 1 : 10, vorzugsweise zwi­ schen 1 : 10000 und 1 : 1000, und ein Gewichtsverhältnis der Enzym- und Tensid­ komponente(n) zur (zu den) Säurekomponente(n) zwischen 1 : 1 und 1 : 99, vorzugs­ weise zwischen 1 : 5 und 1 : 50 gewählt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Gewichtsverhältnis der Enzym-, Tensid- und Säurekomponenten zu dem (den) Zusatzstoff(en) zwischen 10 : 90 und 90 : 10, vorzugsweise zwischen 20 : 80 und 80 : 20 gewählt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Reini­ gungsmittel in flüssiger Form als wäßrige Lösung, in halbfester Form als Paste, in fester Form als Tablette oder in pulverförmiger Form konfektioniert. Aus Gründen der Wirkstoffkonzentration ist ein pulver- oder tablettenförmiges Produkt, aus Grün­ den der bequemeren Handhabung ein Flüssigprodukt bevorzugt.
Wenn der saure Reiniger ein pulver- oder tablettenförmiges Produkt darstellt, so ist dies vorzugsweise zusammengesetzt aus etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% einer beim Auflösen in Wasser sauer reagierenden organischen oder anorganischen Substanz etwa 0,1 bis etwa 5 Gew.-% nichtionischen Tensiden, etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-% vorzugsweise etwa 0,1 bis 5 Gew.-% einer oder mehrerer mikrobizider Verbindun­ gen der Gruppen b1) bis b4), wobei der Rest zu 100 Gew.-% beispielsweise aus Natriumsulfat und/oder weiteren Wirk- oder Hilfsstoffen bestehen kann. Da der Rei­ niger ein Pulverprodukt darstellen soll, muß die beim Auflösen in Wasser sauer reagierende organische oder anorganische Substanz einen Feststoff darstellen. Als derartige anorganische Substanzen kommen beispielsweise saure Salze wie Dihy­ drogenphosphate oder Hydrogensulfate in Betracht. Einsetzbare organische Sub­ stanzen sind beispielsweise Carbonsäuren wie Weinsäure oder Citronensäure oder beispielsweise Sulfonsäuren wie Amidosulfonsäure. Als nichtionische Tenside wählt man vorzugsweise Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an Fettalkohole, Fettamine oder Fettsäuren mit 12 bis 18 C-Atomen im Alkylrest oder Fettsäureester von Polyolen, insbesondere von Zuckern wie beispielsweise Glu­ kose. Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder Propylenoxid an Fettalkohole sind besonders bevorzugt. Beispiele derartiger Anlagerungsprodukte sind Anlage­ rungsprodukte von im Mittel 8 oder im Mittel 6 Ethylenoxideinheiten an Fett-alkohol­ gemische mit 12 bis 18 C-Atomen im Alkylrest. Weitere Beispiele sind Anlagerungs­ produkte von Ethylenoxid und Propylenoxid an derartige Fettalkohole, beispiels­ weise ein Anlagerungsprodukt von 5 Mol Ethylenoxid und 4 Mol Propylenoxid an ein Fettalkoholgemisch mit 12 bis 14 C-Atome im Alkylrest. Ein ebenfalls einsetzbares nichtionisches Tensid ist ein Anlagerungsprodukt von 5 Mol Ethylenoxid an Oleylal­ kohol.
Wünscht man den sauren Reiniger als Flüssigprodukt zu konfektionieren, setzt man diesen vorzugsweise zusammen aus etwa 20 bis etwa 80 Gew.-% Phosphorsäure Ameisensäure, Essigsäure, Glykolsäure, Milchsäure, Citronensäure und/oder Methansulfonsäure jeweils als solche, als Lösung ineinander oder in Form einer wäßrigen Lösung mit einem Säuregehalt von mindestens 5 Gew.-%, etwa 0,1 bis etwa 5 Gew.-% nichtionische Tenside wie vorstehend beschrieben, etwa 0,1 bis etwa 10 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa 5 Gew.-% einer oder mehrerer mikrobizider Verbindungen der Gruppen b1) bis b4), wobei der Rest zu 100 Gew.-% Wasser oder eine wäßrige Lösung weiterer Wirk- oder Hilfsstoffe darstellt. Flüssige Säuren können dabei als solche einzeln oder im Gemisch miteinander eingesetzt werden. Feste Säuren wie beispielsweise Citronensäure können in einer anderen flüssigen Säure oder in Wasser gelöst vorliegen. Setzt man Säuren als wäßrige Lö­ sung ein, sollen diese einen Säuregehalt von mindestens 5 Gew.-% aufweisen, um in der verdünnten Anwendungslösung noch eine ausreichende Säurekonzentration zu erzielen. Wünscht man aus Gründen des Umweltschutzes einen phosphatfreien sauren Reiniger einzusetzen, enthält dieser bevorzugt eine Kombination mehrerer der genannten organischen Säuren. Beispiel hierfür sind Mischungen aus Methan­ sulfonsäure, Citronensäure und Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure und Citro­ nensäure, Essigsäure, Glykolsäure und Methansulfonsäure sowie weitere Kombina­ tionen. Gegebenenfalls setzt man diesen Säurekombinationen so viel Wasser zu, daß eine klare Lösung entsteht.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird das konfektionierte Mittel als Korn­ paktreinigungsmittel mit allen Komponenten oder als Satz von sich ergänzenden Teilformulierungen mit jeweils einer oder mehreren Komponenten zur Verfügung gestellt wird. Eine Kombination von separierten Teilformulierungen ist speziell für Flüssigprodukte möglich.
Erfindungsgemäß wird die Verwendung der erfindungsgemäßen Mittels zur Reini­ gung von durch Milch- oder Milchprodukte verunreinigten Oberflächen beansprucht.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verwendung des konfektionierten erfindungsgemäßen Reinigungsmittels als Anwendungslösung bei Temperaturen zwischen 20° und 70°C, vorzugsweise zwischen 40° und 60°C durchgeführt.
Beispiele
Als allgemeine Testbedingungen für die Ausführung der vier unten beschriebenen Beispiele sind folgende Angaben zu berücksichtigen:
Die Reinigung wurde in einer Tauchapparatur mit hydraulischer Mechanik durchge­ führt. Während des Reinigungsvorgangs wurde eine Temperatur von 40°C gewählt. Das Wasser hatte ein Härte von 16° d. Der Reinigungsvorgang hatte eine Dauer von 15 min. Als Anschmutzungen für die Tests dienten a) Kondensmilch und b) Milchstein (in der Beschreibung der Ergebnisse als (a) und (b) bezeichnet). Die pro­ zentualen Ergebnisangaben beziehen sich auf den Grad der Schmutzentfernung nach der Reinigung im Vergleich zur Standardanschmutzung vor der Reinigung. Die Ergebnisse wurden durch gravimetrische Messungen ermittelt.
Die Reinigungswirkung verschiedener enzymhaltiger Formulierungen wurde im Vergleich zu alkalischen, komplexbildnerhaltigen Standardrezepturen sowie sauren Standardreinigern geprüft.
Vergleichsbeispiel 1
Alkalischer, "einphasiger" Standardreiniger (Einsatzkonzentration von 0,5%), alle Angaben sind Gewichtsprozent und beziehen sich auf das gesamte Mittel.
Der Reiniger hatte folgende Zusammensetzung:
30% KOH, 20% EDTA, 3% Antischaummittel und destilliertes Wasser.
Unter den Versuchsbedingungen (a) wurde eine Reinigungsleistung von 99,5%, unter den Versuchsbedingungen (b) wurde eine Reinigungsleistung von 91% erzielt.
Vergleichsbeispiel 2
Vergleichsrezeptur eines sauren Standardreinigers (Einsatzkonzentration von 0,5%).
Der Reiniger hatte folgende Zusammensetzung:
30% H₃PO₄, 3% Niotenside, 10% H₂SO₄ und destilliertes Wasser.
Unter den Versuchsbedingungen (a) wurde eine Reinigungsleistung von 62%, unter den Versuchsbedingungen (b) wurde eine Reinigungsleistung von 41% erzielt.
Erfindungsgemäßes Beispiel 1
Rezeptur eines erfindungsgemäßen, sauren, enzymhaltigen Reinigers in Pulverform (Einsatzkonzentration von 0,5%).
Der Reiniger hatte folgende Zusammensetzung:
40% Amidosulfonsäure, 10% Zitronensäure, 3% Niotenside, 1% Pepsin, 2% saure Protease, saure Protease in diesem Zusammenhang ist Protease NWG (Amano), Protease A (Amano) aus Pilzen (z. B. Aspergillus niger), 1% Lipase und der Rest Natriumsulfat.
Unter den Versuchsbedingungen (a) wurde eine Reinigungsleistung von 99,5%, unter den Versuchsbedingungen (b) wurde eine Reinigungsleistung von 98% erzielt.
Erfindungsgemäßes Beispiel 2
Rezeptur einer sauren, enzymhaltigen Reinigerkombination aus zwei Komponenten (A) und (B) in flüssiger Form (Einsatzkonzentration von 0,5%, und zwar 0,25% je Komponente).
Der Reinigerkomponenten hatten folgende Zusammensetzungen:
  • (A) 30% Ameisensäure, 10% Zitronensäure, 3% Niotenside (hier: ethoxylierte Fettalkohole) und destilliertes Wasser.
  • (B) 5% Pepsin, 10% saure Protease (hier: Protease NWG (Amano) oder Protease A (Amano) aus Pilzen (z. B. Aspergillus niger)), 2% Lipase, 40% Propylenglykol und destilliertes Wasser.
Unter den Versuchsbedingungen (a) wurde eine Reinigungsleistung von 99%, unter den Versuchsbedingungen (b) wurde eine Reinigungsleistung von 98,5% erzielt.
Aus dem Vergleich der Ausführungsbeispiele 1 und 2, die auf einer Reinigung mit Mitteln nach dem bekannten Stand der Technik beruhen, mit der Reinigungsleistung der erfindungsgemäßen sauren, enzymhaltigen Mittel (Beispiel 3 und 4) geht hervor daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine mindestens vergleichbare (mit Beispiel 1) oder sogar überlegene (gegenüber Beispiel 2) Wirksamkeit bei der Entfernung von Milch- oder Milchproduktanschmutzungen haben.

Claims (11)

1. Mittel zur Reinigung von durch Protein und/oder Fettanschmutzungen verun­ reinigten Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Protease und/oder mindestens eine Lipase als Enzym(e), mindestens eine Tensidkompo­ nente und mindestens eine Säurekomponente eingesetzt werden.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Protease(n) aus der Klasse der sauren Proteasen, insbesondere der Aspartatproteasen ausgewählt wird (werden).
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Anwendungslösung zwischen 0,5 und 4,0, vorzugsweise zwischen 1,5 und 3,5 liegt.
4. Mittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe ein oder mehrere Desinfektionsmittel und/oder ein oder mehrere Antischaummittel und/oder ein oder mehrere Enzymstabilisatoren enthalten sind.
5. Mittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtkonzentration an Enzym(en), Tensid(en), Säure(n) und Zusatz­ stoff(en) in der Anwendungslösung 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% beträgt.
6. Mittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewichtsverhältnis der Enzym- zur (zu den) Tensidkomponente(n) zwischen 1 : 10000 und 1 : 10, vorzugsweise zwischen 1 : 10000 und 1 : 1000, und ein Gewichts­ verhältnis der Enzym- und Tensidkomponente(n) zur (zu den) Säurekomponente(n) zwischen 1 : 1 und 1 : 99, vorzugsweise zwischen 1 : 5 und 1 : 50 gewählt wird.
7. Mittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewichtsverhältnis der Enzym-, Tensid- und Säurekomponenten zu dem (den) Zusatzstoff(en) zwischen 10 : 90 und 90 : 10, vorzugsweise zwischen 20 : 80 und 80 : 20 gewählt wird.
8. Mittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in flüssiger Form als wäßrige Lösung, in halbfester Form als Paste, in fester Form als Tablette oder in pulvriger Form konfektioniert wird.
9. Mittel nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das konfektionierte Mittel als Kompaktreinigungsmittel mit allen Komponenten oder als Satz von sich ergänzenden Teilformulierungen mit jeweils einer oder mehreren Komponenten zur Verfügung gestellt wird.
10. Verwendung eines Mittels nach einem der vorgenannten Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß es zur Reinigung von mit Milch- oder Milchprodukten verunreinigten Oberflächen eingesetzt wird.
11. Ausführungsform nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das konfektionierte Mittel als Anwendungslösung bei Temperaturen zwischen 20° und 70°C, vorzugsweise zwischen 40° und 60°C eingesetzt wird.
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