CN102358875B - 一种食品工业容器用酸性清洗剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种食品工业容器用酸性清洗剂，其配方为：氨基磺酸65~75份，柠檬酸25~35份，钼系缓蚀剂或/和钨系缓蚀剂0.1~2份，氨基酸或/和有机膦缓蚀阻垢剂0.1~2份，单位为质量份。本发明的酸性清洗剂去污能力强，能很好清除水垢；缓蚀性能好，对带有不锈钢加热管的不锈钢水箱具基本无腐蚀；不产生泡沫，适合于机械清洗，清洗后无残留；性质稳定，低毒，无公害，不会引起微生物的繁殖，适用于食品工业容器尤其是桶装水包装物（五加仑、三加仑桶）的清洗。

Description

一种食品工业容器用酸性清洗剂

技术领域

本发明涉及一种酸性清洗剂，具体涉及一种用于食品工业容器尤其是桶装水包装物清洗的酸性清洗剂。

背景技术

随着食品饮料行业的发展，对食品饮料质量的要求相应提高，各食品饮料厂家对工艺卫生愈加重视。用于食品饮料容器尤其是桶装饮用水包装物的清洗消毒产品对于食品饮料企业来说，占有很重要的地位。

食品饮料容器特别是桶装饮用水的包装物，反复回收利用，其中残留的油污，水垢，为适应能力和生命力极强的微生物和藻类滋生创造了有利条件，若清洗消毒不彻底，易埋下安全隐患。

食品饮料容器清洗消毒的传统工艺为：碱性清洗剂清洗→清水清洗→酸性消毒剂消毒。消毒常采用的消毒剂是使用后无残留的过氧乙酸、二氧化氯等酸性消毒剂。清洗常采用碱性清洗剂稀释成一定使用浓度后加热清洗。传统工艺用的碱性清洗剂一方面只能有效的去除碱性污垢如有机污垢和部分蛋白质等，无法去除酸性污垢如磷酸盐、硅酸盐、钙、镁、锰等，达不到彻底清洗的目的；另一方面，碱洗完后虽然采用清水进行了清洗，但难免会有少量碱的残留，残留的碱会与酸性消毒剂发生中和反应，不但会减弱酸性消毒剂的消毒效果，而且会增加酸性消毒剂的用量。因此，有必要提出新的清洗工艺，开发食品工业容器专用清洗剂。

发明内容

本发明针对目前市场上食品饮料容器尤其是桶装饮用水行业使用的回收桶难清洗，以及市场上使用的碱性清洗剂与酸性消毒剂易产生中和反应而导致消毒效果不佳等问题，发明了一款专用于食品工业容器尤其是桶装水包装物内壁清洗的酸性清洗剂，该清洗剂具有低毒、无公害、缓蚀性好、不产生泡沫、去污能力强等优点。

本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种食品工业容器用酸性清洗剂，含有如下质量百分比的组份：

氨基磺酸                    65~75份，

柠檬酸                      25~35份，

钼系缓蚀剂或/和钨系缓蚀剂   0.1~2份，

氨基酸或/和有机膦缓蚀阻垢剂 0.1~2份。

优选的，所述钼系缓蚀剂为钼酸盐。

优选的，所述钨系缓蚀剂为钨酸盐。

优选的，所述氨基酸为丙氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸中的至少一种。

优选的，所述有机膦缓蚀阻垢剂为羟基乙叉二膦酸（HEDPA）、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMPA)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)中的至少一种。

优选的，一种食品工业容器用酸性清洗剂，含有如下质量百分比的组分：

本发明的配方具有如下特点：

1、酸

氨基磺酸和柠檬酸是符合低毒无公害的绿色固体酸。

氨基磺酸是固体酸，便于运输且其腐蚀性小，适合于多种金属材料的清洗，是唯一可用于清洗镀锌金属的酸；氨基磺酸对多数金属盐的溶解度较大，清洗后的产物大多可溶解于水，不至于产生新的沉淀；氨基磺酸可以和钙盐、镁盐发生激烈反应，而且所生成碱土金属的氨基磺酸盐在水中能很好地溶解，所以能很好清除水垢。氨基磺酸的最小致死量(大鼠，经口)1600mg/kg，属于低毒，美国农业部准许将氨基磺酸用在鲜肉、家禽、兔、蛋加工企业上作酸性清洗剂。

柠檬酸是工业清洗中应用得最多的有机酸。柠檬酸可以溶解铁和铜的锈垢，一方面因为其所含氢离子能和碱性氢氧化物作用，另一方面，柠檬酸具有对金属离子的配合作用，促进金属氧化物的溶解；柠檬酸根对多种金属具有配合能力，对不同金属离子的配合能力不同，配合能力越强，形成配合物所需的柠檬酸根越少，所形成的配合物越稳定；柠檬酸可用于氧化物垢，也能溶解碳酸盐垢。柠檬酸属于无毒，可作为食品添加剂。

2、缓蚀阻垢剂

从文献及资料上查阅有氨基磺酸的专用缓蚀剂有：如氨基磺酸缓蚀剂、Lan-826、Lw-7等，由于这些缓蚀剂的物化特性（毒性）不适用于饮用水行业，故不能选用。

钼系或钨系缓蚀剂如：钼酸盐或钨酸盐等。钼（4d5⁵s¹）和钨（5d⁴6s²），虽然价电子构型略有不同，但三个元素六个价电子都可以参加成键则是一致的，最高氧化态均+VI，并具有多种氧化态。将含有钼酸盐（或钨酸盐）的溶液和另一种含氧酸盐溶液混合，酸化并加热，可制得钼（或钨）的杂多酸盐。钼系、钨系缓蚀剂缓蚀性能好，低毒，无公害，不会引起微生物的繁殖。

含N、O等原子的氨基酸丙氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸等，或含P、O等原子的有机膦缓蚀阻垢剂如：羟基乙叉二膦酸（HEDPA）、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMPA)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)等有可供利用的孤对电子，与金属形成配位化合物或螯合物，因而具有较好的阻垢效果。

当氨基酸或有机膦缓蚀阻垢剂与钼系或钨系缓蚀剂复配时，氨基酸或有机膦缓蚀阻垢剂中具有的可供利用孤对电子的N、O、P原子，与钨酸盐或钼酸盐共同作用，可络合溶液中的部分微量金属(Fe、Co、Ni、Cu、Mn等)，形成钨磷杂多酸盐或钼磷杂多酸盐。

本发明的有益效果在于：

1）本发明的清洗剂是发明人根据桶装饮用水行业中的实际使用情况，并在对饮用水桶桶垢分析的基础上设计和开发的一款酸性清洗剂，其去污能力强，能很好清除水垢，缓蚀性能好，对带有不锈钢加热管的不锈钢水箱基本无腐蚀；

2）本发明配方中的所有试剂不会产生泡沫，复配后也不会产生泡沫，可以有效避免在较大的水压下产生泡沫残留的情况，适用于机械清洗；

3）本发明的酸性清洗剂性质稳定，低毒，无公害，不会引起微生物的繁殖，适用于食品工业容器尤其是桶装水包装物（五加仑、三加仑桶）的清洗。

4）本发明的酸性清洗剂能与酸性消毒剂匹配使用，不会削弱酸性清洗剂的消杀效果。

具体实施方式

一种食品工业容器用酸性清洗剂，含有如下质量份的组份：

氨基磺酸                    65~75份，

柠檬酸                      25~35份，

钼系缓蚀剂或/和钨系缓蚀剂   0.1~2份，

氨基酸或/和有机膦缓蚀阻垢剂 0.1~2份。

优选的，所述钼系缓蚀剂为钼酸盐。

优选的，所述钨系缓蚀剂为钨酸盐。

优选的，所述氨基酸为丙氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸中的至少一种。

优选的，所述有机膦缓蚀阻垢剂为羟基乙叉二膦酸（HEDPA）、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMPA)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)中的至少一种。

优选的，一种食品工业容器用酸性清洗剂，含有如下质量百分比的组分：

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。在本领域技术人员的理解范围内，可根据具体的清洗对象对清洗剂总酸度和缓蚀能力的要求来调整原料的选择和用量的增减。同样，在使用时亦可根据清洗对象的性质，将酸性清洗剂做适当稀释后再使用。当然，本发明的酸性清洗剂除了可用于桶装水包装物（五加仑、三加仑桶）的清洗外，还可用于其他食品工业容器的清洗，或者其他对清洗剂的低毒、缓蚀性能要求较高的容器的清洗。

实施例1

本发明一种食品工业容器用酸性清洗剂的一个优选配方，含有以下质量份的组分：

实施例2

本发明一种食品工业容器用酸性清洗剂的一个优选配方，含有以下质量份的组分：

实施例3

本发明一种食品工业容器用酸性清洗剂的一个优选配方，含有以下质量份的组分：

实施例4

本发明一种食品工业容器用酸性清洗剂的一个优选配方，含有以下质量份的组分：

实施例5

本发明一种食品工业容器用酸性清洗剂的一个优选配方，含有以下质量份的组分：

实施例6

本发明一种食品工业容器用酸性清洗剂的一个优选配方，含有以下质量份的组分：

实验1本发明的酸性清洗剂的去污能力

1、模拟酸性污垢的制备：

以磷酸镁5%、碳酸钠5%、氯化钙5%、五水偏硅酸钠5%及去离子水80%混合均匀，制成模拟酸性附垢试验。

2、染垢：

向清洗干燥并称重过的烧杯内加入一定量模拟酸性附垢试液，将烧杯置于水浴（用去离子水进行水浴，以防烧杯外结垢）中，加热至80℃恒温6h。每20分钟更换一次附垢试液。

由于新附着的污垢粘结不牢，很容易洗去，因此，模拟试验必须选择老化时间，这样才能使污垢在杯壁上有一定的牢固度。通过试验最终确定污垢的老化时间为：在空气中自然晾置1周，这时，污垢与载体结合牢固度好

3、去污力的计算

通过清洗前后的烧杯质量变化评价去污力的高低。

$D(\%)=\frac{m_1-m_2}{m_1-m_0}\×100...\left(1\right)$

式中：D——去污力，％；

m₀——附垢前烧杯质量，g；

m₁——附垢后烧杯质量，g；

m₂——清洗后烧杯质量，g。

4、去污力的评价

按下述方法评价产品去污力：

（1）分别将9个500mL的烧杯清洗干净，在102±2℃烘干至恒重，并进行称量记录质量m₀。按3.1.1进行染垢，并进行称重记录质量m₁。

（2）试验液

分别取实施例１～６配制的酸性清洗剂与水按1∶250的体积比进行稀释（总酸度为2500mg/L），得到酸性清洗剂稀释液１～６，以水作为对照。

（3）将附垢的500mL的烧杯分别放入盛有上述酸性清洗剂试验液的1000mL烧杯中，置于恒温磁力搅拌器上，恒温65±2℃，磁力搅拌20分钟，以水作为对照。

（4）取出500mL的烧杯，在102±2℃烘干至恒重，并进行称量记录质量m₂。

（5）按公式（1）进行计算。以3次平行试验的平均值为结果，见表1。

表1.本发明酸性清洗剂的去污力

实验2本发明的酸性清洗剂对接触材料的腐蚀实验

1、实验步骤

将带有焊接点的202不锈钢进行打磨，除去油污后干燥.，采用静态挂片法浸泡在酸性清洗液中（酸性清洗液的总酸度在2500mg/L，pH维持在1.5-2之间，每天保证恒温80℃8小时）浸泡7天。观察不锈钢的外表面、酸性清洗液及对清洗液中总铁离子进行测定，来评价酸性清洗剂对金属的腐蚀情况。

2、试验液

试验液：取实施例1～６配制的酸性清洗剂与水按体积比1∶250进行稀释（总酸度为2500mg/L），得到酸性清洗剂稀释液１～６；

对照１：水；

对照２：将氨基磺酸用水稀释成总酸度为2500mg/L，得到氨基磺酸溶液。

3、缓蚀性能的评定：

溶液中总铁离子的测定方法：将工作溶液搅拌均匀，取工作溶液1ml于25ml比色管中，在比色管中加入2.5mlpH=4.5的醋酸-醋酸钠溶液，再加入0.33g环凯牌铁快速测试粉末混合试剂，再将比色管稀释至25ml刻度线，用分光光度计在510nm处进行测试。因为A=abc，在使用相同的比色皿，测定相同的物质时，ab为定值，假定为k，所以A=abc=kc，所以吸光度与浓度是呈线性正比的关系。在下面的试验中以吸光度来表示溶液中的总铁离子的浓度进行比较，吸光度越小则说明缓蚀效果越好，实验结果见表2.

表2.本发明酸性清洗剂对接触材料的腐蚀性

由表2可知，酸性清洗剂对带有焊接点的202不锈钢基本无腐蚀。

实验3本发明的酸性清洗剂的泡沫实验

1、实验步骤

在100ml具塞量筒内，装入酸性清洗剂稀释液50ml，然后在1min内上下振摇约100次，振幅约33cm,之后静置观测其消泡时间。

2、试验液

分别取实施例１～６配制的酸性清洗剂与水按1∶250的体积比进行稀释（总酸度为2500mg/L），得到酸性清洗剂稀释液１～６，以水作为对照。

3.消泡时间的评定

在100ml具塞量筒内，装入酸性清洗剂稀释液50ml，然后在1min内上下振摇约100次，振幅约33cm,之后静置于水平面，记录泡沫消失的时间，以水作为对照。

表3.本发明酸性清洗剂的消泡时间

由表3可知，按基础配方配制的酸性清洗剂属无泡型清洗剂，适合于机械清洗。

实验4本发明的酸性清洗剂的稳定性

将按实施例1～6配制的酸性清洗剂于－3℃～－10℃的冰箱中放置24h，取出恢复至室温时观察无结晶，无沉淀：（40±1）℃的保温箱中放置24h，取出立即观察不分层，不浑浊，且不改变气味。

由上述实验结果可知，本发明的酸性清洗剂去污能力强，能很好清除水垢；缓蚀性能好，对带有不锈钢加热管的不锈钢水箱具基本无腐蚀；不产生泡沫，适用于机械清洗，清洗后无残留；且性质稳定。

Claims (4)

1.一种食品工业容器用酸性清洗剂，其特征在于，含有如下质量份的组份：

氨基磺酸                                      65~75份，

柠檬酸                                          25~35份，

钼系缓蚀剂或/和钨系缓蚀剂       0.1~2份，

氨基酸或/和有机膦缓蚀阻垢剂    0.1~2份；

所述钼系缓蚀剂为钼酸盐，所述钨系缓蚀剂为钨酸盐。

2.根据权利要求1所述的一种食品工业容器用酸性清洗剂，其特征在于，所述氨基酸为丙氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种食品工业容器用酸性清洗剂，其特征在于，所述有机膦缓蚀阻垢剂为羟基乙叉二膦酸（HEDPA）、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMPA)、乙二胺四甲叉膦酸(EDTMPA)、氨基三甲叉膦酸(ATMP)中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种食品工业容器用酸性清洗剂，其特征在于，含有如下质量百分比的组分：

氨基磺酸                                    65~75份，

柠檬酸                                       25~30份，

钼酸钠或/和钨酸钠                   0.1~2份，

羟基乙叉二膦酸 (HEDPA)         1~1.5份，

丙氨酸                                        0.5~1份。