BRPI0510258B1 - detergente granulado de sose unitária para limpar uma máquina de café - Google Patents

Abstract

dose unitária de detergente granulado para limpar uma máquina de café. a presente invenção se relaciona a um detergente de dose unitária para limpar uma máquina de café composta de um sachê solúvel em água cheio de uma composição detergente compreendendo: a)10 % em peso a 40 % em peso de um agente sequestrante; b)15 % em peso a 50 % em peso de um persal ou perácido; c) 0,1 % em peso a 10 % em peso de um inibidor de escamas selecionado de um fosfonato e um polímero funcional carboxila; d) uma quantidade suficiente de um composto alcalino para obter um ph de pelo menos 10 quando a composição é dissolvida na água; e e) opcionalmente, para um total de 100 % em peso dos componentes de a) a e) de pelo menos um agente auxiliar; no qual de 30 % em peso a 100 % em peso do total de a) a e) está na forma de grânulos que têm um tamanho médio de partícula de 250<109>m à 800<109>m, uma área artificial específica bet de menos do que 100 m^ 2^ /g, e uma taxa de dissolução de menos do que 1 minuto em 100 ml de água a 90 <198>c, e a um método de limpeza de uma máquina de café pela dissolução da dita dose unitária de detergente.

Description

"DETERGENTE GRANULADO DE DOSE UNITÁRIA PARA LIMPAR UMA MÁQUINA DE CAFÉ" A presente invenção se relaciona a um detergente de dose unitária para limpar uma máquina de café e a um método para limpar tal máquina de café dissolvendo a dose unitária do detergente no tanque de água da mesma.

Os métodos para limpeza das máquinas de café são conhecidos, por exemplo, tal como o divulgado na Patente N° US 6.514.429. Esta patente descreve a técnica, isto é um método de limpeza em que o tanque de água é limpo pela aplicação de um tablete de limpeza. Esta patente divulga o uso de uma composição para uso em um tanque de água em que uma composição básica está na forma de uma pastilha, que desenvolve a sua função essencialmente depois da adição a um primeiro enchimento do tanque de água, e no qual uma partícula possuindo um núcleo compreendendo uma substância que desenvolve a sua função substancialmente depois do esvaziamento do primeiro enchimento do tanque de água e com o influxo de água fresca ao mesmo. A pastilha tem uma cobertura que rodeia o núcleo e compreende um composto, cuja solubilidade aumenta com a diminuição da concentração do íon H+ no meio circundante. A solubilidade do composto aumenta com a redução concentração iônica do OH" e por isso reduzindo valor de pH no meio circundante. Os componentes da pastilha compreendem o ácido amido sulfúrico, ácido maleico, e hidrogenocarbonato de sódio. Uma determinada pastilha adequada contém tripoli-fosfato de sódio, carbonato de sódio, bicarbonato de sódio, NTA trisódico, metassilicato de sódio, sulfato de sódio, di- cloroclanurato de sódio, polímero, e tensoativo não-iônico. Além disso, o composto pode compreender um polímero sensível ao pH, compreendendo pelo menos uma unidade repetitiva possuindo pelo menos uma função básica, que não é parte da cadeia principal de polímero, e que é preferivelmente uma ami-na secundaria ou terciária. Conhece-se que tais pastilhas têm um longo tempo de dissolução, e as pastilhas comercial-mente disponíveis precisam de aproximadamente 1 h ou até mais para se dissolverem completamente no tanque de água. Tais tempos de dissolução longos sobrecarrega o pessoal de manutenção, que têm de limpar tais máquinas que estão comu-mente colocadas em escritórios, fábricas industriais, e assim por diante. Como consequência das fracas propriedades de dissolução, as pastilhas atualmente conhecidas possuem uma pobre eficiência de limpeza, longos ciclos de limpeza e sofrem da desintegração durante o armazenamento, o transporte e o manejo. Elas, além disso, são pouco desejadas porque podem levar ao contato da pele com o detergente durante o manejo, em particular quando se está manuseando com pastilhas desintegradas que podem levar facilmente o detergente residual às mãos do operador criando assim um risco do contato alímento/detergente. Uma alternativa para as pastilhas seria o detergente líquido, que garante tempos muito curtos de dissolução. Contudo, os detergentes líquidos que são dosados a partir de garrafas sofrem de muitas desvantagens inaceitáveis como não poderem ser dosados na maior parte das máquinas usadas atualmente, e se dosado é difícil evitar o derramamento na máquina. Por isso, há um risco sério do contato alimento/detergente, da corrosão da máquina, e da dosagem descontrolada de detergente. Além disso, um produto residual pode permanecer na máquina depois do ciclo de limpeza causando sobredosagem, e tal dosagem excessiva pode danificar a máquina.

Desse modo é então, um objetivo da presente invenção fornecer uma composição que seja capaz de se dissolver rapidamente, o mais preferivelmente (quase) simultaneamente com a colocação do mesmo em contato com a água, aumento assim significativamente a eficiência da operação de limpeza, e que além disso, elimina a desintegração e riscos de contato alimento/detergente.

Com esse fim a presente invenção compreende um detergente de dose unitária para limpar uma máquina de café composta de um sachê solúvel em água cheio de uma composição compreendendo: a) 10 % em peso a 40 % em peso de um agente se-questrante; b) 15 % em peso a 50 % em peso de um persal ou pe- rácido; c) 0,1 % em peso a 10 % em peso de um inibidor de escamas selecionado de um fosfonato e um polímero carboxil funcional; d) uma quantidade suficiente de um composto alcalino para obter um pH de pelo menos 10 quando a composição é dissolvida na água; e e) opcionalmente, para um total de 100 % em peso dos componentes de a) a e) de pelo menos um agente auxiliar;

No qual de 30 % em peso a 100 % em peso do total de a) a e) está na forma de grânulos que têm um tamanho médio de partícula de 250 pm a 800 pm, uma área superficial específica BET de menos do que 100 m2/g, e uma taxa de dissolução de menos do que 1 minuto em 100 ml de água a 90 °C. É preferível se obterem tantos grânulos quantos possíveis na composição, mas na prática a quantidade é restrita por causa da disponibilidade comercial dos componentes na forma de grânulos. Praticamente, por isso, é preferida uma quantidade total de 40 % em peso a 60 % em peso de grânulos. A presente invenção se baseia em um detergente de dose unitária que é capaz de limpar de modo extremamente rápido e confiável. O sachê (ou bolsa) da presente invenção é adequado para aplicações de serviço de ciclos rápidos de limpeza de alimentos e bebidas de bebida onde é desejada a dosagem manual de produtos químicos de limpeza. Tal produto nçao se dissolve durante o manejo mas se dissolve rapidamente em de 1 minuto, preferivelmente dentro de 45 segundos, durante o ciclo de limpeza..

Os ciclos de limpeza usados nessa área normalmente utilizam quantidades muito pequenas de água e o nível tanto da pressão como de agitação aplicada nessa água é muito baixo. Por essa razão as características superiores de dissolução da dose unitária da presente invenção são cruciais. 0 termo "máquina de café" dentro do contexto das invenções presentes inclui máquinas de aplicações de serviço de alimentos e bebidas como máquinas que vendem bebidas quentes e frias, em particular tal como máquinas para fazer café, café expresso, capuccino, chã, chocolate e assim por diante. A composição compreendendo grânulos, ou opcional-mente uma mistura de grânulos e pó, inclui uni persal ou um perãcidc como componente que cria algum grau da agitação da solução de limpeza pela liberação de gãs sem neutralização da solução de limpeza, aumentando assim a taxa de dissolução.

Devido à presença do material granular na composição, os componentes ativos no sachê são colocados a disposição pela solução de limpeza quase tão rapidamente como se um detergente líquido fosse usado. Ele também fornece uma limpeza completa em um mesmo tempo que um detergente líquido sem encontrar todos os problemas que se associam com o uso de detergentes líquidos. 0 material do sachê é preferivelmente PVA (polí (álcool vinílico)) solúvel em água fria. Tais saches são conhecidos na técnica. Por exemplo, na Patente N° US 4.844.828 foi divulgado um dispensador de detergente compreendendo um detergente em pó e um sachê ou bolsa contendo o detergente em pó, em que a bolsa é feita de derivado de álcool polivinílico solúvel uma água fria. A bolsa é resistente ao ácido e ao ãlcali e pode conservar a sua solubilidade por um longo período de tempo. 0 sachê ou a bolsa contêm um detergente de pó que é capaz de se dissolver quando colocado em água. Os detergentes em pó descritos são componentes i-norgânicos dispersos em uma fase contínua compreendendo um componente orgânico que constitui a composição detergente. O componente orgânico é um tensoativo, normalmente um tensoa- rivo ariiônico ou não íônico, e o componente inorgânico é um ãlcali em pó. Contudo, esses detergentes de pó são destinados a lavanderia e a lavagem de louça e são incapazes de se dissolver dentro de 1 minuto e por essa razão inadequados cara limpar máquinas de café. Os áicools polivmílicos, contudo, podem ser aplicados como um polímero solúvel em água que é amplamente utilizado para filmes solúveis em água e em outros campos. 0 PVA que tem um grau de saponificação variando de 80 % molar a 95 % molar e exibe uma rápida solubili-dade em água. O PVA que tem um grau de saponificação de pelo menos 98 % molar é solicitado e é menos adequado jã que ele se dissolve em água quando é deixado permanecer na água de um longo período de tempo ou se for colocado em água quente.

Os agentes seqüestrantes preferidos são compostos que possuem uma forte complexation com, ou estão ligados ao cálcio e magnésio. Mais preferidos são os sais de sódio ou sais de potássio de NTA (ácido nitro acético) , de MGDA (ácido metil glicina diacético) , EDTA (ácido etileno diamina te-tracétíco), e (S,S)-EDDS (ácido etileno diamina -N,N'~ di-succínico), ou misturas dos mesmos. As quantidades preferíveis do agente sequestrante sobem para de 20 % em peso a 3 0 % em peso. Os persais preferido são o percarbonato e o per-borato. Preferivelmente, o contra-íon é um metal alcalino tal como o sódio ou o potássio. Os peracidos preferidos são sais de sódio ou potássio do ácido ftalimido perexanóico (PAPA) e ácido peracético (PAA) . As quantidades preferíveis do composto peróxi sobem para de 22 % em peso a 35 % em peso.

Os inibidores de escamas preferidos são os fosfo- nacos tais como, os sais de sódio ou potássio do ácido etano hidrox: difosfônico e do ácido amino trimetíleno fosfônico, e polímeros com funcionalidade cartoxiia tais como o poli íãcido metacrílico) e copol1meros do ácido metacrílico e o ácido ou anidrido rr.aleico. As quantidades preferidas do polímero com funcionalidade carbcxílica ou fosfonato sobem para de 3 % em peso a 7 % em peso. 0 composto alcalino pode ser qualquer composto que seja capaz de trazer o pH a pelo menos 10. Os compostos alcalinos adequadas incluem o metassilicato, o silicato granulado ou na forma de pó, o dissilicato, o hidróxido de sódio, o carbonato de sódio, hidrogenocarbonato de sódio, e assim por diante. A composição, além disso, pode compreender compostos auxiliares para completar a composição a 100 % em peso. Os compostos auxiliares adequadas incluem fosfatos (como tri(polifosfato) de sódio, pirofosfato de sódio e ortofos-fato de sódio), agentes sequestrantes diferentes daqueles de (a), perfumes, corantes, enchimentos, emulsificantes e assim por diante. Esses compostos adicionais podem ser usados como grânulos ou pó, ou como misturas dos mesmos.

Os Componentes ativos na composição estão no mínimo parcialmente granulares e podem ser em parcialmente em pó. Os componentes granulares são preferivelmente o NTA, percarbonate de sódio e metassilicato de sódio, mas um outro componente também pode ser usado na forma granular. A quantidade do material granular deve estar na faixa de 3 0 % em peso a 100 % em peso, preferivelmente 40 % em peso a 90 % em peso, mais preferivelmente 6 0 * em peso a 80 % em peso. O material granular é um material com um tamanho de partícula nos limites de 250 mícron a 800 micron, preferivelmente ser de aproximadamente 300 mícron a 750 mícron, o mais preferivelmente de 350 mícron a 500 mícron. A área superficial específica BET é menos de 100 πτ/g, preferivelmente menos de 90 m2/g, o mais preferivelmente menos de 80 m2/g.

Um método adequado para limpar máquinas de café deve colocar o sachê que contém a composição no tanque de água (também conhecido como fermentador) e acrescentar a ã-gua. Por exemplo, o fermentador é carregado com o sachê e 2 0 ml de água a uma temperatura de 90 °C a 95 °C. Depois de um tempo de espera de aproximadamente 10 segundos para permitir ao sachê se dissolver pelo menos parcialmente, o fermentador é cheio carregando uma quantidade adicional de 80 ml de água de 90 °C a 95 °C. O sachê e a mistura de grânulo/pó rapidamente se dissolvem. 0 fermentador fica cheio da solução de limpeza durante 40 segundos o que permite a dissolução completa e fornece uma excelente limpeza de fermentador. O fermentador então é descarregado e enxaguado com água para retirar todos os traços do detergente. A presente invenção é adieionalmente ilustrada pelos seguintes exemplos não limitantes.

EXEMPLOS

Um sachê feito de PVA (álcool de polívinílíco tipo M8630 ou E6030, ex-Monosol) e carregado com uma composição de acordo com a presente invenção (veja abaixo) foi dosado ao fermentador de uma máquina de café Freshbrewer® tipo MAAS. 0 fermentador foi fechado e carregado com 20 ml de ã- gua a uma temperatura de 95 °C. Um tempo de espera de 10 segundos foi aguardado para a dissolução de sache. Depois do tempo de espera o fermentador foi totalmente cheio carregan do uns 80 ml adicionais de água. O sachê e seu conteúdo foram rapidamente dissolvidos. 0 fermentador ficou cheio da solução de limpeza durante 40 segundos nos quais a dissolução completa e a limpeza do fermentador foram realizadas. O fermentador foi descarregado. Finalmente, lavaram o fermentador com água para retirar todos os traços de solução de limpeza. 0 mesmo procedimento foi repetido com um pó e uma pastilha.

Quando um sachê foi usado cheio somente de um detergente parecido a um pó, a taxa de dissolução em um procedimento de limpeza tal como descrito acima foi insuficiente. A consequência da taxa de dissolução insuficiente é que o pó se acumula no fundo do sistema resultando em um tempo de dissolução total que é aproximadamente o mesmo que o de uma pastilha. Testes extensivos revelaram que o pó umidecido é fracamente acessível à água, o que causa uma taxa de dissolução insuficiente.

Também foi encontrado que um sachê cheio de detergente na forma de pó em combinação com um material detergente granular poroso escolhido arbitrariamente forneceu a taxa de dissolução insuficiente. Testes extensivos revelaram que os granulados porosos arbitrariamente escolhidos se colam em conseqüência de efeitos capilares.

Foi surpreendentemente encontrado que um sachê rheio ;ie um detergente parecido a um pó em combinação com o material detergente granular específico, isto é com grânulos que têm um tamanho específico e área superficial BET especifica, foram obtidas características de dissolução muito boas fazendo a taxa de dissolução total do sistema ser suficien-t.emente rápida. O experimento seguinte mostra dados de dissolução de composições comparativas e composições da presente invenção.

Exemplo Taxa de Dissolução de um sachê (de acordo com a presente invenção) versus pó e pastilha (comparativo).

Um copo transparente foi cheio com água a 90 °C. O sachê, ou pó ou a pastilha foram acrescentados e deixados dissolver (parcialmente) durante 10 segundos. A água foi a-gitada usando um agitador durante 3 segundos (que simula o enchimento do sistema). 0 tempo foi medido para a dissolução de todo o material do sachê, do pó ou da pastilha.

As seguintes composições foram usadas: Sachê cheio com material granular: Tripolifosfato de sódio 10 % em peso de pó. NTA de sódio 24 % em peso de pó.

Percarbonato de sódio 30 % em peso de pó.

Metassilícato de sódio 14 % em peso de pó.

Carbonato de sódio 17 % em peso de pó.

Aceto difosfonato tetrassódico 5 % em peso de pó.

Todos os constituintes granulares tiveram um tamanho de partícula dentro da faixa de 250 pm a 500 pm. dacnê cneio com pc: Tripolifosfato de sódio 10 % em peso de pó. NTA de sódio 24 % em peso de pó.

Percarbonato de sódio 30 % em peso de pó.

Metassil ícato de sódio 14 % em, peso de pc .

Carbonato de sódio 17 % em peso de pó.

Aceto difosfonato tetrassõdico 5 % em peso de pó. Todos os constituintes em pó tiveram um tamanho de partícula < 180 um.

Pastilha: A mesma composição que foi usada para o pó foi u-sada e compactada em uma pastilha sob uma pressão de 8,107 N/m2.

Claims (8)

1. Detergente de dose unitária para limpar uma máquina de café composta de um sachê solúvel em água cheio de uma composição CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: a) 10 % em peso a 40 % em peso de um agente se-questrante; b) 15 % em peso a 50 % em peso de um persal ou pe- rácido; c) 0,1 % em peso a 10 % em peso de um inibidor de escamas selecionado de um fosfonato e um polímero carboxil funcional; d) uma quantidade suficiente de um composto alcalino para obter um pH de pelo menos 10 quando a composição é dissolvida na água; e e) opcionalmente, para um total de 100 % em peso dos componentes de a) a e) de pelo menos um agente auxiliar; onde de 30 % em peso a 100 % em peso do total de a) a e) está na forma de grânulos que têm um tamanho médio de partícula de 250 pm a 800 pm, uma área superficial específica BET de menos do que 100 m2/g, e uma taxa de dissolução de menos do que 1 minuto em 100 ml de água a 90 °C.

2. Dose unitária, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o sachê é feito de álcool po-livinílico.

3. Dose unitária, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição compreende: a) 20 % em peso a 30 % em peso de um agente se-questrante; b) 25 % em peso a 35 % em peso de um persal ou pe- rácido; c) 3 % em peso a 7 % em peso de um inibidor de escama s ; onde de 60 % em peso a 80 % em peso do total de a) a d) está na forma de grânulos que têm um tamanho de partícula de 300 pm a 750 pm.

4. Dose unitária, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a composição também compreende um fosfato e opcionalmente outros agentes auxiliares.

5. Dose unitária, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o agente sequestrante é NTA, MGDA, EDTA, {S,S)-EDDS, ou uma mistura dos mesmos.

6. Dose unitária, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que b) é um percarbonato ou perborato de metal alcalino.

7. Dose unitária, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que o inibidor de escamas é um fosfonato.

8. Método para limpeza de uma máquina de café, CARACTERIZADO pela dissolução do detergente de dose unitária, conforme definida nas reivindicações 1 a 7, na água do tanque de água da máquina de café e descarregando o tanque depois da dissolução.