CZ1682U1

CZ1682U1 - Alkalický čisticí a dezinfekční prostředek

Info

Publication number: CZ1682U1
Application number: CZ19941957U
Authority: CZ
Inventors: Pavel Ing. Pech; Alexander Škrinár
Original assignee: Cd S.R.O.
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1994-02-18
Publication date: 1994-03-28

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká tekutého alkalického desinfekčního prostředku pro komplexní čištění a sanitaci strojových částí, zásobníků, potrubí a tanků především v pivovarech, jako jsou stáčírny piva do lahví ale i v jiných odvětvích potravinářského průmyslu, af jsou to mlékárny, výrobny sýrů, másla, výrobny nápojů, v masokombinátech, v konzervárnách atd.

Dosavadní stav techniky

V současné době je známa celá řada čisticích a desinfekčních přípravků, které jsou zpravidla formulovány tak, že se odstraňuje především určitý druh znečištění a současně jsou vhodné pro likvidaci některých druhů kvasinek a mikroorganismů. Ve většině případů se nejedná o komplexní přípravky, které by měly universálnější použití. Jejich účinnost je sice pro daný druh čištění a sanitace vysoká, ale jejich nedostatkem je to, že při změně suroviny nebo změnách v technologii výroby se mnohdy stává, že jsou pro nové, svým chemickým složením odlišné úsady neúčinné a i změna mikrobiálního spektra způsobená např. změnou suroviny je jimi obtížně likvidovatelná. Mnohdy je tedy nutné volit podstatně vyšší koncentrace těchto přípravků, aby bylo dosaženo stejného čisticího a desinfekčního účinku, přičemž závažným důsledkem pak zpravidla bývá náročnější likvidace odpadních vod, které jsou neúměrně zatíženy vysokou koncentrací aktivních látek a jejich degradačních produktů. Dosavadní desinfekční a sanitační prostředky lze rozdělit zhruba do dvou skupin.

První skupinu tvoří přípravky na bázi alkálií s určitým obsahem desinfekční složky většinou na bázi aktivního chloru nebo

-2kvarterních amoniových solí. Některé starší přípravky používaly též i deriváty jodu, ale vzhledem k vysokému zatížení odpadních vod se od těchto přípravků upustilo. V poslední době se vedle sloučenin s aktivním chlorem stále více uplatňují i přípravky, jejichž desinfekční složka je tvořena peroxidickými složkami, af je to volný hydroperoxid nebo sodná sůl a další deriváty. Jako přídavné složky, které zlepšují účinek těchto přípravků, zvláště při odstraňování anorganických úsad a organických zbytků, např. bílkovin, tuků, komplexních oligosacharidů atd. se přidávají komplexotvorné složky, ionogenní a neionogenní tenzidy a povrchově aktivní látky.

Druhou skupinu tvoří přípravky založené na bázi minerálních kyselin, např. kyseliny sírové, kyseliny fosforečné, kyseliny chloristé, kyseliny mravenčí atd. K těmto kyselinám se zpravidla přidávají další složky, a to antikorozní přípravky, ionogenní tenzidy, povrchově aktivní látky vhodné pro kyselé prostředí a v některých případech i flokulanty a sekvestrační aditiva. Ve velké většině nevýhodou těchto přípravků je, že je nutno je aplikovat poměrně ve vysokých koncentracích, přičemž rostou provozně-ekonomické náklady a současně rostou i náklady s likvidací odpadních vod.

Podstata technického řešení s aktivním alkalických

Uvedené nevýhody odstraňuje alkalický čisticí a desinfekční prostředek na bázi hydroxidů alkalických kovů sloučenin chlorem, fosfátů alkalických kovů, křemičitanů kovů a tenzidů podle technického řešení, které spočívá v tom, že prostředek obsahuje 10 až 22% hmot. hydroxidu alkalického kovu, 1 až 4% hmot. fosfátů alkalického kovu, 12 až 25% hmot. sloučeniny s aktivním chlorem, 4 až 10% nasyceného vodného roztoku křemičitanů alkalického kovu, s výhodou křemičitanů draselného, a 0,1 až 2% hmot. tenzidů, a 50 až 80% hmot. demineralizované vody,jejíž celkový obsah těžkých kovů je nižší než 50 gg/l

-3a celkový obsah kationtů kovů alkalických zemin nižší než 100 Pg/l·

Prostředek jako fosfát obsahuje primární, respektive tripoly-, tetrameta-, nebo hexameta- fosfát alkalického kovu.

Jako sloučeninu obsahující aktivní chlor obsahuje chlornan alkalického kovu , chloramin benzensulfonové nebo toluensulfonové kyseliny.

Jako tenzid obsahuje ionogenní tenzidy na bázi solí alkylnebo alkylarylsulfonových kyselin nebo sole kyseliny sírové, kde alkyl má 10 až 12 atomů uhlíku a aryl je fenyl, částečně esterifikované Cg až C^2 alkoholy s navázanými dvěma až šesti ethylenoxidovými jednotkami, anebo solemi esterů kyseliny fosforečné částečně esterif ikované směsí C-^2 až C-^g alkoholů s navázanými dvěma až dvanácti ethylenoxidovými jednotkami,nebo neionogenní tenzidy, například ethylenoxidované aminy nebo alkoholy nebo kyseliny s počtem atomů uhlíku Cg až C^g, které mají dvě až dvanáct ethylenoxidových jednotek.

Prostředek může též obsahovat 0,01 až 0,1 % hmot. odpěňovače na bázi diolů s celkovým počtem Cg až C^g atomů uhlíku.

Zásadní význam při přípravě prostředku podle vynálezu má i chemická čistota všech použitých chemikálií včetně vody. Látky použité v prostředku podle vynálezu nesmějí obsahovat nejen těžké kovy, ale též kationty alkalických zemin především vápník a hořčík, neboř jejich přítomnost omezuje funkčnost přípravku, zvláště v některých provozech potravinářského průmyslu a snižuje rovněž i celkovou chemickou stabilitu přípravku.

Takto formulovaný čisticí a desinfekční prostředek podle vynálezu se vyznačuje tím, že usnadňuje rozpouštění a emulgaci tukových úsad, degradaci zbytků bílkovin, pryskyřičných látek s fenolickými a karboxylovými skupinami, dusíkaté báze, sirné alifatické i aromatické sloučeniny, dále pak residua včetně aktivních subst ncí běžně užívaných herbicidů a pesticidů. Svou vysokou komplexační schopností je velmi vhodný všude tam, kde je třeba likvidovat minerální úsady, ař již vznikly jako důsledek

-4vysoké tvrdosti vody, anebo pocházejí z pomocných chemikálií při technologickém procesu.

Hlavními složkami prostředku podle vynálezu jsou hydroxid sodný, popř. ve směsi s uhličitanem sodným, dále křemičitany alkalických kovů, fosfáty nebo polyfosfáty alkalických kovů a sloučeniny s aktivním chlorem. Hydroxidy alkalických kovů zabezpečují neutralizaci všech kyselých složek, jejich převedení na rozpustnou formu, což je zvláště významné při odstraňování anorganických kyselin a těch organických látek, které mají ve své struktuře karboxylovou funkční skupinu nebo hydroxylovou skupinu kyselé povahy. Dále zabezpečují hydrolýzu tuků, degradaci bílkovin a částečně i degradaci oligo- a polysacharidů. Křemičitany alkalických kovů slouží rovněž k neutralizaci kyselých podílů znečištěnin, suspendují jemné částice organického i anorganického původu do pracího roztoku a inhibuj í korozi, kovů. Fosfáty, popřípadě polyfosfáty podle vynálezu napomáhají stabilizaci vodných roztoků, likvidují nežádoucí tvrdost vody, spolupodílejí se na emulgaci částic a mají současně i inhibiční vlastnosti, zvláště proti korozi železných kovů. Jako výhodné podle našich zkušeností se jeví používat chemicky čistých fosfátů s velmi nízkým obsahem Ca iontů menším než 50 ppm, popřípadě jejich směsí s tri-, tetřa- a hexamethylfosfátů. Sloučeniny s aktivním chlorem jsou tvořeny chlornany alkalických kovů, dále pak chloraminy typu Ba T (chlornan benzensulfonamidu, resp. toluensulfonamidu). Jejich obsah ve výsledném přípravku závisí na stupni znečištění organickými látkami, mikroorganismy, kvasinkami, bakteriemi, popř. viry.

zvláště u neželezných přítomné v prostředku

V případě velmi silného znečištění a mikrobiálního napadení technologického zařízeni se obsah látek s aktivním chlorem volí tak, aby 1% roztok přípravku podle vynálezu obsahoval mezi 300 a 500 mg aktivního chloru na litr vzniklého roztoku. Tato koncentrace aktivního chloru je schopna zajistit, aby i při počtu mikroorganismů přesahující řádově deseti tisíce mikroorganismů

-5v 1 ml, je bezpečně odstranila ze sanitováného zařízení. Navíc prostředek podle vynálezu, díky svému vyváženému složení, vykazuje i vysokou dlouhodobou stabilitu obsahu aktivního chloru. Během 60 dnů skladování tohoto přípravku prakticky nedochází k úbytku aktivního chloru, což ve srovnání s podobnými přípravky je jeho jednoznačnou předností.

Alkalický čisticí a desinfekční prostředek podle technického řešení pro své vlastnosti je využitelný prakticky ve všech potravinářských závodech, přičemž pro své multifunkční vlastnosti a hygienickou nezávadnost má řadu výhod proti analogickým prostředkům doposud používaných . Kromě své universálnosti a současně i specifičnosti pro odstranění všech druhů znečištění je navíc formulován z chemikálií, které navíc v žádném případě nepoškozují životní prostředí a pj”i zachování minimálních bezpečnostních předpisů, běžných pro používání těchto druhů přípravků, je i z hlediska pracovní hygieny velice příznivý.

Alkalický čisticí a desinfekční prostředek podle technického řešení používá snadno dostupných a levných činidel, vykazuje vysokou čisticí a desinfekční účinnost. Podstatné zlepšení čisticí a desinfekční účinnosti alkalického prostředku se dosáhne periodickým střídáním po jednotlivých pracovních cyklech s kyselým čisticím a desinfekčním přípravkem.

Zmíněný alkalický čisticí a desinfekční přípravek podle vynálezu se před použitím zředí zdravotně nezávadnou vodou, nejlépe demineralizovanou v poměru 2 1 prostředku na 50 až 150 1 vody s výhodou 2 1 přípravku na 100 1 vody a čištění se provádí při teplotě 50 až 75°C po dobu 50 až 60 minut. Po vypuštění roztoku se čištěná součást promyje vlažnou vodou (20 až 30°C) po dobu 10 minut.

-6Příkladv provedení

Příklad 1

Alkalický čisticí a desinfekční přípravek složení:

g NaOH 25 g NaClO g draselného vodního skla 2 g fosforečnanu sodného

0,1 g sodné sole a alkoxysulfonové kyseliny obsahující 3 až 5 ethylenoxidových jednotek navázaných na C$ až C-^2 alkylový řetězec

56,9 g demineralizované vody

Příklad 2 g NaOH g NaClO g tetrametafosfátu draselného g draselného vodního skla

0,3 g sodné soli esteru kyseliny fosforečné a ethylenoxidovaného alkoholu C-^q až C-^g s 2 a 12 ethylenoxidovanými jednotkami

0,01 g směsi diolů s celkovým počtem uhlíkových atomů Cg až C-^g

53,69 g demineralizované vody

Příklad 3 g draselného vodního skla g KOH g chlornanu sodného g fosforečnanu sodného

0,1 g sodné sole a alkoxysulfonové kyseliny obsahující 3 až 5 ethylenoxidových jednotek navázaných na Cg až C-^2 alkylový řetězec

54,9 g demineralizované vody

-7Příklad 4

0,3

0,001

4,0

59,699 g KOH g chloraminu p-toluensulfonamidu g hexametafosfátu sodného g sodné soli esteru kyseliny fosforečné a ethylenoxidovaného alkoholu C^q až s 2 a 12 ethylenoxidovanými jednotkami g dvoj sodné soli kyseliny ethylendiaminotetraoctové g draselného vodního skla g demineralizované vody

Příklad 5 g KOH g chlornanu sodného g fosforečněnu sodného g draselného vodního skla

1,1 g sodné sole a alkoxysulfonové kyseliny obsahující 3 až 5 ethylenoxidových jednotek navázaných na až C^2 alkylový řetězec

71,9 g demineralizované vody

Výhodnost nově formulovaného prostředku podle vynálezu byla prokázána jak na základě výsledků provozních zkoušek, tak i výsledků laboratorního hodnocení desinfekční účinnosti přípravku. Výsledky zkoušek byly prováděny podle standardní metodiky pro provozní zkoušky v pivovaru a metodiky národní referenční laboratoře CEM pro desinfekci a sterilizaci Státního zdravotního ústavu Praha.

Přípravek podle technického řešení byl testován v provozních podmínkách pivovaru spolu s dosud nejúčinnějším přípravkem na dvou technologických celcích, a to:

1. průtokový chladič mladiny - velké zatížení nečistotami

2. stáčírna lahví - finalizace výroby piva

-81. Průtokový chladič mladiny byl tímto přípravkem čištěn 7krát v průběhu 4 měsíců, a to 2% roztokem při teplotě 75°C. Stejný postup se používá při aplikaci dosud používaného přípravku.

Během sanitace, která trvá přípravků sledovány koncentrace výsledky ze 7 stanovení jsou uvedeny v přehledné tabulce.

Tabulka 1

Koncentrace aktivního chloru u přípravku srovnávacího a přípravku podle technického řešení.

cca 50 minut, byly u obou aktivního chloru, průměrné

Čas (min)

Srovnávací přípravek příklad 3 aktivní chlor⁴

0	900	1020
10	315	375
20	310	371
30	310	371
40	310	371

⁺ v mg/1

Po skončení sanitace byly odebírány stěry pro stanoveni zbytků mikrobiálního znečištění. Výsledky průměru ze 7 stanovení jsou uvedeny v následující tabulce.

Tabulka 2

Mikrobiální znečištění	Srovnávací přípravek	přiklad 3
kvasinky	0,14⁺	0,017⁺
mléčné baktérie	0,0	0,0
coliformní baktérie	0,0	0,0

⁺počet/ml

-92. Analogicky bylo provedeno ošetření funkčnosti obou přípravků v technologickém celku stáčírny lahví - finalizace výroby piva.

Výsledky sanitace, která trvá cca 40 minut a pokles aktivního chloru jsou uvedeny v následující tabulce. Hodnoty představují průměr z 5-ti provedených stanovení.

Tabulka 3

Čas (min) Srovnávací přípravek Příklad 3 aktivní chlor⁺

0	950	1020
10	450	495
20	305	360
30	305	360
⁺ v mg/1
Současně po každé	provedené sanitaci	byly odebrány stěry pro
stanovení mikrobiálního znečištění	výsledky průměru z 5-ti
stanovení j sou uvedeny	v následující tabulce.
Tabulka 4
Mikrobiální znečištěni	Srovnávací	Příklad 3 a 5
	přípravek	směs 1:1
kvasinky	0,01⁺	o,oo⁺
mléčné baktérie	0,00	0,00
coliformní baktérie	0,00	0,00

⁺počet/ml

Z provedených 7 sanitací v chladiči mladiny a 5 sanitací ve stáčírně je zřejmé, že přípravek podle vynálezu beze zbytku

-10splňuje všechny požadavky na chemické a biologické čištění zásadních technologických celků při výrobě piva. V porovnání s dosud používaným srovnávacím přípravkem je přípravek podle technického řešení zhruba o jeden řád účinnější v odstranění mikrobiálního znečištění (viz tabulka) z technologického celku - chladiče mladiny, při tom k dosažení této vysoké čistoty je aplikované množství přípravku podle technického řešení,příklad 3 o cca 35% nižší než u přípravku srovnávacího.

Dále byl přípravek podle technického řešení testován na stáčírně lahví, přičemž plnicí jehly byly sanitovány ostřikem vždy po dobu 10 až 15 minut 1% roztokem přípravku.

Výsledky obsahu kvasinek jsou uvedeny v následující tabulce č. 5.

Tabulka 5

Počet kvasinek v 500 ml piva odebraného do sterilizovaných lahví odběr 1 hod. po sanitaci alkalickým přípravkem podle technického v v z řešeni.

Příklad provedení	1	2	3	5	4
hod/čislo jehly	6.45	10.45	21.45	18.45	17.45
za pasterem	0	0	0	0	1,25
15	5	0	0	0	1,25
30	1,25	1,25	0	0	1,25
45	0	5	0	2,5	7,5
60	1,25	1,25	0	1,25	3,75
75	1,25	0	1,25	2,5	0
V následující	tabulce 6	je srovnání	výsledků	dosaženého

přípravkem podle vynálezu a přípravkem neomoscan Sepa (způsob hodnocení je stejný jako v tab. 5).

-11Ťabulka 6

Počet kvasinek v 500 ml piva odebraného do sterilizovaných lahví - odběr 1 hod. po sanitaci

	prostředek podle vynálezu č. 3	srovnávací přípravek	prostředek podle vynálezu č. 3	srovnávací přípravek
hod/číslo jehly	9.00	12.30	17.00	21,45
za pasterem
číslo jehly	1	0	8,25	5	1,0
	15	2,5	0	2,5	5,0
	30	1,25	18,8	0	15,0
	45	3 . 25	8,25	1,25	0
	60	2,5	6,25	2,5	17,5
	75	6,25	3,75	6,25	18,8
průměr		2,3	3,0	2,9	9,4

Při laboratorním vyšetření přípravku podle technického řešeni byly hodnoceny jako baktericidní, fungicidní, sporicidní a virucidní účinky. Bakteriální účinnost byla hodnocena jak suspenzní metodou, tak i metodou s uměle kontaminovanými nosiči. Výsledky j sou v tabulkách 7 a 8. Podobně byly hodnoceny fungicidní a sporicidní účinky přípravku - viz tab. 9.

Tabulka 7

Hodnoty MIC, MBC-B a MBC stanovené u přípravku příklad 3 suspenzní mikrometodou

Mikrob	MIC [%]	MCB-B [%1	MBC [%]
St.aureus	1,1	3,3	0,4
E.coli	1,1	3,3	0,12
Ps.auruginosa	1,1	3,3	0,12
Pr.vulgaris	1,1	3,3	0,04
S.marsescens	1,1	3,3	0,04
C.albicans

MIC minimální inhibiční koncentrace

MBC-B minimální baktericidní koncentrace při bílkovinné zátěži při expozici 10 min.

MBC minimální baktericidní koncentrace ve vodném roztoku při různých expozicích

Tabulka 8

Baktericidní účinnost přípravku podle technického řešení při různých expozicích (příklad 3)

Koncentrace	St.aureus	E.coli	Mikrobi
Ps.aerug.	Pr.vulg.
3,3	-	-	-	-
1,1	-	-	-	-
0,4	4	-	-	-
0,12	4	4	4	4
0,04	16	4	4	4
0,01	+	8	+	32

vysvětlivky: - mikrob neroste při expozici do 2 min

-13+ mikrob roste při expozici 32 min číslo: expozicce nutná k usmrcení mikroba

Tabulka 9

Desinfekce otřením a ponořením nosičů uměle kontaminovaných mikroby přípravkem podle technického řešení

Desinfekce	Otřením	Ponořením
Koncentrace (%)	4	0,3	4	0,3
Expozice (min)	15	30	15	30	15 30	15 30
St.aureus sklo	++	+	+++	+++	-	-
kov	++	+	+++	+++		-
E.coli sklo	-		+		~ -	— —
kov	-	-	+	-	-
Vysvětlivky:	mikrobi nerostou,	přípravek	je účinný

+,++,+++ intenzita růstu mikrobů na nosičích

Kontrolní růst mikrobů na nosičích
St.aureus	sklo	+++
	kov	+++
E.coli	sklo	+++
	kov	+++

Na základě laboratorních výsledků lze konstatovat: čisticí a desinfekční přípravek podle vynálezu má ve výrobcem doporučované 4-0,3% koncentraci, expozici 20-50 minut a teplotě 20-80°C baktericidní, fungicidní a virucidní působení. Sporicidně působí 4% roztok při vyšší teplotě. Účinnost přípravku je značně

-14snižována v prostředí znečištěném organickými látkami (roztok ve 4% koncentraci je na hranici bezpečnostní desinfekční účinnosti). Teplota účinnost přípravku zvyšuje.

Chemická stabilita přípravku podle vynálezu byla hodnocena z hlediska poklesu obsahu aktivního chloru a poklesu hodnoty pH jeho jednoprocentního roztoku v závislosti na době skladování přípravku vyjádřená v procentech.

Tabulka 10

Chemická stabilita přípravku podle příkladu 5 pokles aktivní chlor % změna pH % den 30 60 0 den 30 60 alkalický prostředek 1 4 5,5 O 2 3,5 podle př. 5 doposud běžně 1 6 12,5 0 2 3,5 používaný přípravek

Průmyslová vuyžitelnost

Prostředek podle technického řešení je využitelný v potravinářském průmyslu k čištění a desinfekci strojního zařízení.

Claims

NÁROKY ΝΑ OCHRANU

1. Alkalický čisticí a desinfekční prostředek na bázi hydroxidů alkalických kovů sloučenin s aktivním chlorem, fosfátů alkalických kovů, křemičitanů alkalických kovů a tenzidů vyznačený tím, že obsahuje 10 až 22% hmot. hydroxidu alkalického kovu, 1 až 4% hmot. fosfátů alkalického kovu, 12 až 25% hmot. sloučeniny s aktivním chlorem, 4 až 10% nasyceného vodného roztoku křemičitanů alkalického kovu a 0,1 až 2% hmot. tenzidů, a 50 až 80% hmot. demineralizované vody,jejíž celkový obsah těžkých kovů je nižší než 50 gg/l a celkový obsah kationtů kovů alkalických zemin nižší než 100 μδ/ΐ·
2. Prostředek podle nároku 1 vyznačující se tím, že jako fosfát obsahuje primární, respektive tripoly-, tetrameta-, nebo hexameta- fosfát alkalického kovu.
3. Prostředek podle nároku 1 a 2 vyznačující se tím, že obsahuje nasycený vodný roztok křemičitanů draselného.
4. Prostředek podle nároku 1 až 3 vyznačující se tím, že se jako sloučeninu obsahující aktivní chlor obsahuje chlornan alkalického kovu , chloramin benzensulfonové nebo toluensulfonové kyseliny.
5. Prostředek podle nároku 1 až 4 vyznačující se tím, že jako tenzid obsahuje ionogenní tenzidy na bázi solí alkyl- nebo alkylarylsulfonových kyselin nebo sole kyseliny sírové, kde alkyl má 10 až 12 atomů uhlíku a aryl je fenyl, částečně esterifikované Cg až alkoholy s navázanými dvěma až šesti ethylenoxidovými jednotkami, anebo solemi esterů kyseliny fosforečné částečně esterifikované směsí C₁₂ až ^16 alkoholů s navázanými dvěma až dvanácti ethylenoxidovými jednotkami.

)

-166. Prostředek podle nároku 1 až 5 vyznačující se tím, že jako tensid obsahuje neionogenní tenzidy jako jsou ethylenoxidované aminy nebo alkoholy nebo kyseliny s počtem atomů uhlíku Cg až Cig, které mají dvě až dvanáct ethylenoxidových jednotek.
7. Prostředek podle bodu 1 až 6 vyznačující se tím, že obsahuje 0,01 až 0,1 % hmot. odpěňovače na bázi diolů s celkovým počtem Cg až C-j^ atomů uhlíku.