DE102021002147A1

DE102021002147A1 - Desinfektionsmittel und dessen Verwendung

Info

Publication number: DE102021002147A1
Application number: DE102021002147.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Meneghini; Marcel Veeger; Daniel Meneghini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2022-10-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Desinfektionsmittel, umfassend eine organische Säure, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Zitronensäure, Milchsäure und Bernsteinsäure, oder eine Mischung dieser; ein Benzoat, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Natriumbenzoat, Kaliumbenzoat oder Calciumbenzoat, oder Mischungen dieser und ein oder mehrere nichtionische(s) Tensid(e), das/die in Wasser löslich ist/sind, mit der Maßgabe, dass kein anionisches, amphoteres, aminoxidisches und kationisches Tensid und auch keine C1-C3-(Iso-)Alkohole enthalten sind. Das Desinfektionsmittel zeichnet sich durch eine verbesserte bakterizide, fungizide (levurizide), sporizide und viruzide Wirkung aus, die in einer außerordentlich schnellen Einwirkzeit resultiert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Desinfektionsmittel und dessen Verwendung.
Hintergrund der Erfindung
Die weltweite Virus-Pandemie hat gezeigt, dass Mittel zur Reduzierung der Bakterien- und auch Virusbelastung von großer Bedeutung sind. Es gibt daher einen wachsenden Bedarf an Desinfektionsmitteln, die insbesondere als Händedesinfektionsmittel, Lebensmitteldesinfektionsmittel und Flächendesinfektionsmittel wirksam sind.
Desinfektionsmittel sind üblicherweise chemische Zusammensetzungen oder Verbindungen zur Flächen-, Instrumenten-, Lebensmittel- oder Hautdesinfektion sowie zur Wasserentkeimung. Je nach den hauptsächlich zu bekämpfenden Krankheitserregern, insbesondere Bakterien, Viren, Pilzen, Sporen und dergleichen, weisen die Desinfektionsmittel bakterizide, viruzide bzw. Virus-inaktivierende, fungizide und sporizide Wirksamkeiten auf. Eine Desinfektion bedeutet hierbei eine Keimreduktion, die in einem festgelegten Testverfahren überprüft wird, wobei vermehrungsfähige Keime, d.h. sogenannte koloniebildende Einheiten pro gramm (KBE/g) untersucht und eine Keimreduktion beobachtet wird.
Desinfektionsmittel haben vielseitige Anwendungen: Diese können im klinischen Bereich, z.B. in Krankenhäusern oder Arztpraxen, im öffentlichen Bereich, z.B. in Schwimmbädern, oder im privaten Bereich, z.B. in der Kosmetik oder im Haushalt, eingesetzt werden und unterliegen seit einigen Jahren einem Zulassungsverfahren. Die Verwendung einzelner Produkte kann auf bestimmte Personengruppen, wie besonders qualifizierte Personen, beschränkt sein.
Nachteilig an vielen stark-wirksamen Desinfektionsmitteln ist, dass diese nicht nur die gesundheitsschädlichen Keime zerstören, sondern auch die Haut oder Flächen, für die sie eingesetzt werden, schädigen können. So enthalten starke Desinfektionsmittel in der Regel starke Oxidationsmittel, die beispielweise die Schleimhäute reizen und schädigen können. Schwach-wirksame Desinfektionsmittel schädigen demgegenüber zwar die Haut oder zu desinfizierende Fläche nicht, wirken aber nicht ausreichend keimabtötend. Es ist daher stets von Interesse Desinfektionsmittel zu entwickeln, die die Keime zwar schnell und auch nachhaltig zerstören, aber wenn diese zur Händedesinfektion herangezogen werden, die Hautflora nicht auf Dauer wesentlich beeinträchtigen.
Weiterhin können insbesondere starke Desinfektionsmittel nachteilige Auswirkungen auf die Umwelt haben. Beispielweise wirken Phenole, die in vielen Desinfektionsmitteln enthalten sind, ökotoxisch auf Gewässer und zerstören auch Bakterienarten, die für die Reinigungswirkung in Gewässern wichtig sind. Viele Desinfektionsmittel sind ätzend, reizen die Haut und/oder Schleimhäute, sind entflammbar oder sogar explosiv oder können in Mischung mit anderen Haushaltsreinigern giftiges Chlorgas freisetzen. Darüber hinaus sind auch toxische und karzinogene Desinfektionsmittel bekannt, die auch Allergien auslösen können. Es besteht daher ein großes Interesse an hautverträglichen Desinfektionsmitteln, die nicht nur zur Flächendesinfektion, sondern auch zur Händedesinfektion und Lebensmitteldesinfektion unbedenklich eingesetzt werden können und gleichzeitig die auf der Haut der Hände befindliche Keimbesiedelung weitgehend reduzieren. Wünschenswert ist es, dass diese beispielsweise Bakterien, Viren und Pilze abtöten oder deaktivieren. Hierdurch kann zudem eine Keimübertragung von einer Person zur anderen verhindert werden.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Desinfektionsmittel bekannt geworden. Es sollen hier einige herausgegriffen und im Einzelnen kurz erläutert werden:

So sind beispielweise Desinfektionsmittel, die Zitronensäure zur pH-Wert-Regulierung, als Chelatbildner oder zum Entkalken enthalten, bekannt:
- Die DE 37 02 546 A1 beschreibt ein Desinfektionsmittel für den medizinischen Bereich, insbesondere zur Verwendung in Arztpraxen oder Krankenhäusern, wobei als Wirkstoff Isothiazolin-3-Oxi und/oder ein Derivat bzw. Derivate davon umfasst ist. Zur pH-Wert-Regulierung im Bereich zwischen etwa pH 4,5 und etwa pH 10,5 wird eine schwache organische Säure, wie beispielsweise Essigsäure, Zitronensäure, Harnsäure, Glukonsäure, Aminosulfonsäure, Isothionsäure oder Sulfophthalsäure zugesetzt.

Die EP 2 677 867 B1 von der Fa. Salveco beschreibt eine konzentrierte biozide Formulierung pflanzlichen Ursprungs, die Verbindungen pflanzlichen und erneuerbaren Ursprungs umfasst, wobei die Verbindungen vollständig biologisch abbaubar sind. Diese enthält:

- zwischen 0,01% und 20% Chelatbildner, ausgewählt aus Zitronensäure aus Zitronensaft, Sorbinsäure aus dem Vogelbeerbaum, Oxalsäure aus den Wurzeln oder Rhizomen von Pflanzen, Zichorien-Extrakte;
- zwischen 0,03% und 25% nichtionische Tenside der Art Glycoside, Polyglycerinester oder Sorbitanester;
- zwischen 0,03% und 25% anionische Tenside, ausgewählt aus den Carboxylatsalzen von polyethoxyliertem/propoxyliertem Alkyl und/oder Polyolen der Art Polyglycoside und/oder Polyglycerine, Alkali- oder Erdalkalimetallen, und solche, die mit sauren chemischen Strukturen verbunden sind, um Tenside der Art Alkylcarboxylat und/oder Alkylsulfate zu bilden, wobei die anionischen Tenside eine Kohlenstoffkette aufweisen, die zwischen 6 und 20 Kohlenstoffatome umfasst;
- zwischen 0,1% und 75% von mindestens einer organischen Säure, ausgewählt aus Zitronensäure, Milchsäure und Bernsteinsäure;
- zwischen 0,001% und 8% natürlicher Duft, ausgewählt aus den ätherischen Ölen, pflanzlichen Essenzen und den Pflanzenextrakten, wie A-Minze, N-Minze oder G-Eukalyptus. Ein Benzoat oder Benzoesäure wird hier jedoch nicht erwähnt.

Weiterhin offenbart die JP-A-2002-253188 ein Desinfektionsmittel zur Desinfektion von Händen und Oberflächen in der Lebensmittel-verarbeitenden Industrie, das eine organische Säure, ausgehend von Citraten und Lactaten, und Alkohol, wie Ethanol, enthält. Diese Desinfektionsmittel haben mikrobiozide Wirksamkeit.
Ferner beschreibt die EP 2 135 507 A1 ein Desinfektionsmittel für die Hand- und Hautdesinfektion, das, jeweils bezogen auf das gesamte Desinfektionsmittel, die folgenden Bestandteile (a), (b), (c) und (d), aber keine weiteren desinfizierenden Wirkstoffe für die mikrobiozide Desinfektion aufweist:

(a) 40 bis 90 Gew.-% Ethanol, Isopropylalkohol oder eine Mischung davon;
(b) 0,1 bis 2 Gew.-% Milchsäure;
(c) 0,01 bis 2 Gew.-% Zitronensäure; und
(d) 0,001 bis 0,1 Gew.-% einer Zink-enthaltenden Verbindung, die in Lösung Zinkionen freisetzt. Zinkionen können jedoch für die Anwendung auf der Haut nachteilig sein, da diese die Haut austrocknen und schwer entfernbare Beläge hinterlassen können. Zink-enthaltende Verbindungen, Ethanol sowie Isopropylalkohol sind im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel bevorzugt nicht enthalten.

Die DE 102 23 934 A1 beschreibt ein Desinfektionsmittel auf wässriger Basis, das

a) mindestens ein Alkylamin und/oder mindestens eine quartäre Ammoniumverbindung und
b) mindestens eine Fettsäure RCOOH und/oder deren Salz umfasst,

Weiterhin betrifft die DE 10 2007 045 210 A1 eine Mischung zum Entkalken, Reinigen und/oder Desinfizieren, umfassend mindestens 25 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung, Zitronensäure und 0,1-75 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der Mischung, einer Zusatzmischung, umfassend Apfelsäure und/oder Weinsäure.
Ferner werden Desinfektionsmittel, die Zitronensäure enthalten, auch gegen Viren und Bakterien eingesetzt:

Beispielweise bezieht sich die DE 42 00 066 A1 auf die Verwendung eines gegebenenfalls in Konzentratform vorliegenden wässerigen Desinfektionsmittels mit einem Gehalt an Zitronensäure als viruzidem, bakterizidem und sporizidem Wirkstoff zur Inaktivierung von Hepatitis-B-Viren, bakteriellen Sporen und Legionella pneumophila bei der Desinfektion von thermolabilen medizinischen Instrumenten und Geräten sowie Teilen derselben, Dialysemaschinen und Flächen. Optional kann Äpfelsäure und/oder Milchsäure zugegeben werden.

Des Weiteren beschreibt die WO 96/09761 A1 ( EP 0 783 245 B1 von Unilever N.V.) ein Desinfektionsmittel, das für den Verzehr geeignet ist und daher bevorzugt bei der Herstellung von Nahrungsmitteln und Getränken eingesetzt wird. Die Desinfektionszusammensetzung umfasst:

(a) ein anionisches Tensid, ausgewählt aus einem Alkalisalz eines C₁₀-C₁₈-Alkylsulfats und einem Alkalisalz von Di-(C₆-C₁₀-alkyl)sulfosuccinat;
(b) eine Säure, ausgewählt aus Zitronensäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Essigsäure, Gluconsäure, Milchsäure, Propionsäure, Äpfelsäure und Weinsäure und
(c) ein nichtionisches Tensid, das einen polyethoxylierten Sorbitanester umfasst, der leicht in Wasser löslich ist. Ferner kann optional auch Benzoesäure oder Natriumbenzoat zugegeben werden. Das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel ist gegenüber der WO 96/097761 A1 nur für die äußere Anwendung vorgesehen. Die Verwendung von Benzoesäure/Natriumbenzoat ist nur optional und führt daher von der vorliegenden Erfindung eher weg. Zudem ist ein anionisches Tensid im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel nicht vorhanden. Die Verwendung von Alkoholen, wie Isopropanol oder Ethanol als Lösungsmittel, wie in der WO 96/097761 A1 beschrieben, ist zudem im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel nicht erwünscht.

Weiterhin sind auch Zusammensetzungen bekannt geworden, die Benzoate als Konservierungsmittel enthalten:

So beschreibt die DE 10 2006 010 809 A1 ein Solubilisat eines Konservierungsmittels, um Lebensmittel, vornehmlich Getränke, gegen Befall von Mikroorganismen besser zu schützen. Das wasserfreie Solubilisat eines Konservierungsmittels umfasst Sorbinsäure und/oder Benzoesäure sowie einen oder mehrere Emulgatoren mit einem HLB-Wert zwischen 9 und 16, insbesondere ein Polysorbat. Es wird beschrieben, dass ausschließlich die undissoziierte Säure die bakterizide Wirkung entwickeln soll.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Desinfektionsmittel bereitzustellen, das die Keimbelastung durch Bakterien, Viren, Sporen, Pilze und dergleichen deutlich reduziert, und zur Händedesinfektion, Lebensmitteldesinfektion und auch Flächedesinfektion geeignet ist. Zudem soll das Desinfektionsmittel möglichst hautverträglich sein und umweltverträgliche Bestandteile enthalten und keine starken Oxidationsmittel, wie Chlor, Wasserstoffperoxid oder C₁-C₃-(Iso)-Alkohole. Zudem soll eine schnell einsetzende desinifizierende Wirkung bei gleichzeitig breitem bakterizidem Wirkungsspektrum vorliegen.
Beschreibung der Erfindung
Die vorstehend geschilderte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Unteransprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dar.
Insbesondere wird ein Desinfektionsmittel bereitgestellt, umfassend
eine organische Säure, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Zitronensäure, Milchsäure und Bernsteinsäure, oder eine Mischung dieser;
ein Benzoat, ausgewählt aus Natriumbenzoat, Kaliumbenzoat oder Calciumbenzoat, oder eine Mischung dieser und
ein oder mehrere nichtionische(s) Tensid(e), die in Wasser löslich sind,
mit der Maßgabe, dass kein anionisches, amphoteres, aminoxidisches und kationisches Tensid (wie z.B. quaternäre Ammoniumverbindungen) und auch keine C₁-C₃-(Iso-)Alkohole enthalten sind.
Unter C₁-C₃-(Iso-)Alkoholen werden Methanol, Ethanol, n-Propanol und Isopropanol verstanden.
In überraschender Weise wurde festgestellt, dass eine Kombination aus Zitronensäure, Milchsäure und/oder Bernsteinsäure, Benzoat(en) und wasserlöslichem(n), nichtionischem(n) Tensid(en) zu einer deutlich gesteigerten desinfizierenden Wirkung führt, die insbesondere zur Verwendung in Händedesinfektionsmitteln, Lebensmitteldesinfektionsmitteln und Flächendesinfektionsmitteln vorteilhaft ist. Versuche haben gezeigt, dass nicht nur eine besonders hohe Wirksamkeit des Desinfektionsmittels erhalten wird, wenn diese Kombination vorliegt, sondern auch die Wirkung in unerwartet kurzer Zeit eintritt. Dies ist von großer Bedeutung, um möglichst rasch der Gefahr einer hohen Bakterienbelastung und gegebenenfalls auch hoher Virenbelastung vorzubeugen. So werden Keimreduktionen innerhalb von 30 s erreicht, die in gängigen Labortests EN 1650 / EN13624, EN 1276 / EN 13727 und EN 14476 als auch im Gebrauchstest nach EN 1500/EN 1499 nachgewiesen werden können.
Nachfolgend werden die einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels in Einzelheiten erläutert:

Im Desinfektionsmittel der vorliegenden Erfindung wird eine organische Säure, ausgewählt aus Zitronensäure, Milchsäure und/oder Bernsteinsäure eingesetzt:
- Als organische Säure wird im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel beispielweise Zitronensäure verwendet. Zitronensäure ist ein farbloser, geruchloser Feststoff, der sehr leicht in Wasser löslich ist. Es ist eine Tricarbonsäure, die an Position 3 des Kohlenstoffgerüsts eine Hydroxygruppe trägt und daher auch eine Hydroxycarbonsäure darstellt und zu den sog. Fruchtsäuren gehört. Zitronensäure und deren Salze werden beispielweise zur Konservierung und als Säuerungsmittel oder Säureregulator von Lebensmitteln eingesetzt. Häufig wird diese auch in kalklösenden Reinigungsmitteln verwendet.

Als weitere oder alternative organische Säure kann im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel Milchsäure Verwendung finden. Milchsäure ist eine Hydroxycarbonsäure, die vollständig mit Wasser mischbar ist. Sie ist optisch aktiv und es kann je nach der Herstellung D- oder L-Milchsäure oder eine Mischung beider Isomere, beispielweise ein Racemat (1:1-Gemisch beider Isomere), vorliegen. Milchsäure wird beispielweise in der Kosmetik in Hautcremes und anderen Produkten zur Behandlung von Akne eingesetzt.
Eine zusätzliche oder alternativ einzusetzende organische Säure, die im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel verwendet werden kann, ist Bernsteinsäure. Bernsteinsäure ist eine aliphatische Dicarbonsäure, die in Form eines farb- und geruchlosen kristallinen Feststoffs vorliegt. Diese ist in Wasser löslich und findet beispielweise als Lebensmittelzusatzstoff Verwendung.
Es kann auch eine Mischung von zwei oder allen drei organischen Säuren, ausgewählt aus Zitronen-, Milch- und Bernsteinsäure, eingesetzt werden.
Bevorzugt wird(werden) die organische(n) Säure(n), je nach Anwendungsfall, in einem Mengenbereich, ausgewählt aus 0,1 - 75 Gew.-%, 0,1 - 65 Gew.-%, 0,1 - 55 Gew.-%, 0,1 - 45 Gew.-%, 0,1 - 35 Gew.-%, 0,1 - 25 Gew.-%, 0,1 - 15 Gew.-%, 0,1 - 10 Gew.-% oder 0,1 - 5 Gew.-% im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel eingesetzt. Die organische(n) Säure(n) kann in obigen Mengenbereichen auch beispielweise jeweils mit einer Untergrenze von 0,2 Gew.- oder 0,5 Gew.-% oder 1,0 Gew.- % eingesetzt werden.
Eine weitere notwendige Komponente des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels ist ein Benzoat, ausgewählt aus Natriumbenzoat, Kaliumbenzoat oder Calciumbenzoat oder eine Mischung dieser.
Benzoesäure ist eine bekannte aromatische Carbonsäure, die aus einem Phenylrest mit einer Carboxygruppe aufgebaut ist. Die Salze der Benzoesäure werden Benzoate genannt. Benzoesäure ist ein farbloser Feststoff mit charakteristischem Geruch, der in Wasser schwer löslich ist (3,4 g/L bei 20°C). Demgegenüber sind die Salze in Wasser leicht löslich. Die Salze Natriumbenzoat (E 211), Kaliumbenzoat (E 212) oder Calciumbenzoat (E 213) werden als Konservierungsmittel verwendet. Aufgrund ihrer konservierenden Eigenschaften finden diese beispielweise in der Lebensmittelindustrie und der Kosmetik Verwendung.
Es hat sich gezeigt, dass sich eine desinfizierende Wirkung von Benzoesäure insbesondere dann entfaltet, wenn diese vollständig in Lösung vorliegt. Aus diesem Grund werden die Salze der Benzoesäure eingesetzt, die in Wasser leicht löslich sind. Sie wirken als Konservierungsmittel deutlich langsamer und sind daher als desinfizierender Wirkstoff in Handdesinfektionsmittel bisher nicht in Erscheinung getreten.
Im Desinfektionsmittel wird die Menge an Benzoat(en), je nach Anwendungsfall, bevorzugt ausgewählt aus 0,01 - 10,0 Gew.-%, 0,01 - 8,0 Gew.-%, 0,01 - 6,0 Gew.-%, 0,01 - 4,0 Gew.-%, 0,01 - 3,0 Gew.-%, 0,01 - 2,0 Gew.-% oder 0,01 - 1,0 Gew.-%. Das (die) Bentoat(e) kann (können) in obigen Mengenbereichen auch beispielweise jeweils mit einer Untergrenze von 0,02 Gew.-% oder 0,05 Gew.-% oder 0,08 Gew.-% oder 0,1 Gew.-% oder 0,2 Gew.-% oder 0,25 Gew.-% eingesetzt werden.
Die dritte notwendige Komponente des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels ist ein wasserlösliches, nichtionisches Tensid oder eine Mischung von wasserlöslichen, nichtionischen Tensiden. Unter „nichtionischen Tensiden“ werden oberflächenaktive Substanzen verstanden, die keine dissoziierbaren funktionellen Gruppen aufweisen und daher in wässeriger Lösung keine Ionen bilden. Diese besitzen einen polaren und einen unpolaren Molekülteil, jedoch keine Ladung und sind damit neutral. Die in der vorliegenden Erfindung eingesetzten nichtionischen Tenside sind wasserlöslich. Unter „wasserlöslich“ wird hier verstanden, dass die nichtionischen Tenside in Wasser derart löslich sind, dass eine klare Lösung entsteht. Es kann aber auch eine Emulsion entstehen, in der das nichtionische Tensid in stabiler Form in Wasser emulgiert vorliegt, d.h. das nichtionische Tensid ist mit Wasser mischbar. Die Löslichkeit eines nichtionischen Tensids in Wasser kann anhand des HLB-Werts (Hydrophil-Lipophil-Balance) bestimmt werden. Der HLB-Wert gibt das MasseVerhältnis zwischen dem polaren und dem unpolaren Teil in einem nichtionischen Tensid anhand der folgenden Formel an: $HLB = 20 * (M_{hydrophil} / M_{gesamt})$
wobei M_hydrophil die Molmasse des hydrophilen Anteils des nichtionischen Tensids ist und M die Molmasse des gesamten Moleküls darstellt. Der Faktor 20 ist ein Skalierungsfaktor. Ein HLB-Wert von 1 entspricht einer lipophilen Verbindung, eine chemische Verbindung mit einem HLB-Wert von 20 hat einen hohen hydrophilen Anteil. Der HLB-Wert des erfindungsgemäß eingesetzten nichtionischen Tensids beträgt bevorzugt ≥ 7 und umfasst nicht nur klare Lösungen, sondern auch (stabile) Emulsionen. Der HLB-Wert des erfindungsgemäß eingesetzten nichtionischen Tensids kann auch ≥ 12 oder ≥ 13 betragen.
Die nichtionischen Tenside, die in Wasser löslich oder emulgierbar sind, weisen einen hohen HLB-Wert auf und haben daher den Vorteil, dass diese eine gute Benetzung von hydrophilen Oberflächen bewirken. Hierdurch kann eine verbesserte Desinfektionswirkung erwartet werden.
Alternativ zum HLB-Wert kann auch der Trübungspunkt des nichtionischen Tensids herangezogen werden. Ab einer bestimmten Temperatur sind nichtionische Tenside in Wasser nicht mehr löslich und bilden dann eine tensidreiche Phase, die durch eine Trübung der Lösung angezeigt wird. Diese Temperatur wird auch als „Trübungspunkt“ bezeichnet und kann daher zur Charakterisierung wasserlöslicher nichtionischer Tenside eingesetzt werden. Dieser Trübungspunkt ist umso höher, je höher der HLB-Wert ist. Die erfindungsgemäß eingesetzten nichtionischen Tenside weisen daher bevorzugt einen Trübungspunkt von 40°C oder größer in Wasser auf.
Die nichtionischen Tenside sind beispielweise ausgewählt aus Fettalkoholalkoxylaten, wie Polyalkylenglykolethern (Fettalkoholethoxylaten), Nonylphenolethoxylaten, Fettalkoholpropoxylaten, Fettaminalkoxylaten, wie Fettaminethoxylaten, Fettsäureethoxylaten, Fettsäurepolyglykolestern, Fettsäurepolyglykolamiden, Polyglycerinestern, Polyoxyethylenglykolalkylphenolestern, Octylphenolethoxylaten (Octoxinol-9 oder Triton X-100), Alkanolamiden, Glycerinalkylestern oder Zuckertensiden (Glukosiden), wie Alkylglucosiden, Alkylpolyglukosiden (bevorzugt C₈-C₁₀-Polyglucosid), Methylglucosidestern, Ethylglucosidestern, N-Methylglucamid, Saccharoseestern, jeweils alleine oder Mischungen dieser.
Bevorzugte nichtionische Tenside sind Fettalkoholalkoxylate und Zuckertenside, wie Alkylpolyglykoside (APGs), jeweils alleine oder Mischungen dieser.
Erfindungsgemäß bevorzugte Fettalkoholalkoxylate sind Polyalkylenglykolether, die auch als Fettalkoholpolyglykolether oder Fettalkoholethoxylate bezeichnet werden. Es sind nichtionische Tenside, deren lipophiler Teil aus Fettalkoholen, insbesondere von Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure oder Ölsäure abgeleiteten Alkoholen, besteht und deren hydrophiler Teil aus kurzkettigen Polyethylenglykolen oder Polyoxyethylenen aufgebaut ist. Als beispielhafte bekannte Handelsnamen von Polyalkylenglykolethern seien genannt: Brij^®, Genapol^® und Lutensol^®. Polyalkylenglykolether als nichtionische Tenside finden breite Verwendung in Körperpflegeprodukten.
Bevorzugt eingesetzte Polyalkylenglykolether sind Polyoxyethylenether von Laurylalkohol, wie Laureth-4, Laureth-6, Laureth-9 oder Laureth-23; Polyoxyethylenether von Cetylalkohol, wie Ceteth-10 oder Ceteth-20; Polyoxyethylenether von Cetylstearylalkohol, wie Ceteareth-20, Ceteareth-25; Polyoxyethylenether von Stearylalkohol, wie Steareth-10 oder Steareth-20; oder Polyoxyethylenether von Oleylalkohol, wie Oleth-10 oder Oleth-20.
Besonders bevorzugte Polyalkylenglykolether sind Polyoxyethylenether von Laurylalkohol, wie Laureth-4 (Fettalkoholethoxylate mit 4EO), Laureth-6 (Fettalkoholethoxylate mit 6EO), Laureth-9 (Fettalkoholethoxylate mit 9EO) oder Laureth-23 (Fettalkoholethoxylate mit 23EO) und/oder die nichtionischen Tenside der Genapol^®-Produktreihe (Polyalkylenglykolether).
Bevorzugte Alkylpolyglukoside sind Polyglucoside, insbesondere C₈-C₁₀-(Octyl- bis Decyl-)Polyglucoside als auch Cocopolyglucoside mit einer C-Kette bis C₁₆/C₁₈.
Nichtionische Tenside, ausgewählt aus Zuckertensiden, bestehen aus einem polaren wasserlöslichen Molekülteil und einem unpolaren fettlöslichen Molekülteil. Sie können je nach der chemischen Bindung zwischen dem Zucker und der Alkylgruppe Ether, Ester, Amine oder Amide sein. Der HLB-Wert eines Zuckertensids hängt von dem Polymerisationsgrad des Zuckers als polarer Gruppe und der Anzahl und Länge der Alkylketten ab. Zuckertenside sind umweltverträglich und zeigen in der Regel eine gute Hautverträglichkeit. Bevorzugte Zuckertenside, die im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel eingesetzt werden, sind Alkylglucoside, wie Polysorbat 20 (Tween 20), Alkylpolyglucoside (APGs), die stets einen HLB-Wert von >10 besitzen, wie beispielweise Plantacare^®, oder Sorbitanester, wie Sorbitanmonolaurat, das einen HLB-Wert von 8,6 hat. Zuckertenside finden in der Kosmetikindustrie, beispielweise als Bestandteile von Shampoos, Haarspülungen, Badezusätzen oder Hautreinigungsmitteln Verwendung.
Besonders bevorzugte Zuckertenside sind Alkylglucoside, wie Polysorbat, Alkylpolyglucoside (APGs), wie Plantacare^®, oder Sorbitanester, insbesondere Sorbitanmonolaurat, jeweils alleine oder Mischungen dieser.
Ganz besonders bevorzugte nichtionische Tenside sind die klar wasserlöslichen Polyoxyethylenether von Laurylalkoholen, C₉-C₁₁ Pareth-8, Polyglucoside, insbesondere C₈-C₁₀-Polyglucoside oder Sorbitanester.
Vorteilhaft an nichtionischen Tensiden ist, dass diese in der Regel für den Menschen gut verträglich und nicht reizend sind.
Im Desinfektionsmittel der vorliegenden Erfindung ist das oder die nichtionischen Tenside, je nach Anwendungsfall, in einer Menge, ausgewählt aus 0,01 - 30,0 Gew.- %, 0,01 - 25,0 Gew.-%, 0,01 - 20,0 Gew.-%, 0,01 - 15,0 Gew.-%, 0,01 - 10,0 Gew.- %, 0,01 - 8,0 Gew.-%, 0,01 - 6,0 Gew.-% oder 0,01 - 5,0 Gew.-% enthalten. Das (die) Tensid(e) kann (können) in obigen Mengenbereichen auch beispielweise jeweils mit einer Untergrenze von 0,02 Gew.- oder 0,05 Gew.-% oder 0,08 Gew.-% oder 0,1 Gew.-% oder 0,15 Gew.-% oder 0,5 Gew.-% oder 1,2 Gew.-% oder 1,5 Gew.-% oder 2,0 Gew.-% eingesetzt werden.
Es wurde nun festgestellt, dass die Kombination aus der ausgewählten organischen Säure/Benzoat/nichtionischem Tensid ein breites antibakterielles Wirkungsspektrum bietet. Insbesondere wird eine hohe Wirksamkeit gegen gram-positive und gram-negative Bakterien beobachtet. Die Gram-Färbung dient zur differenzierenden Färbung von Bakterien für die mikroskopische Untersuchung. Je nach Aufbau der Zellwand können die Bakterien in zwei Gruppen eingeteilt werden: Gram-positive Bakterien färben sich in einer entsprechenden Färbereaktion unter dem Mikroskop blau und umfassen beispielsweise Bakterienstämme, wie Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus pneumoniae und aerobe Sporenbildner, wie beispielweise Bacillus. Gram-negative Bakterien färben sich unter dem Mikroskop rot und umfassen beispielsweise Bakterienstämme, wie Escherichia coli, Helicobacter pylori, Enterobacter gergoviae und Spirillium volutans.
Anwendungsversuche bestätigen, dass das Desinfektionsmittel neben der bakteriziden und viruziden Wirkung auch gegen Pilze und Hefepilze wirkt. Ein Hefepilz ist beispielweise Candida albicans, ein bekannter Schimmelpilz ist beispielweise Aspergillus braseliensis. Das Desinfektionswittel wirkt auch gegen Sporen, insbesondere aerobe und anaerobe Sporenbildner, wie beispielsweise Clostridium Difficile.
Die erfindungsgemäße Desinfektionsmittel-Zusammensetzung zeichnet sich insbesondere durch seine bakterizide, fungizide (levurizide), sporizide und viruzide Wirkung aus.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird von einer synergistischen Wirkung der Kombination aus Zitronensäure, Milchsäure und/oder Bernsteinsäure/Benzoat(en)/nichtionischem(n) Tensid(en) ausgegangen. Bei einer Kombination von Komponenten liegt dann eine synergistische Wirkung vor, wenn sich die Kombinationswirkung nicht in der Summe der Einzelwirkungen erschöpft, sondern die Gesamtwirkung im Hinblick auf die Desinfektion über die Wirkung der einzelnen Komponenten hinausgeht. Dies kann durch den Vergleich und die Gegenüberstellung der Wirkungen der Komponenten erfolgen und belegt werden. Beispielsweise ist die Wirkung dann als synergistisch anzusehen, wenn die Gesamtwirkung von drei Komponenten der Wirkung, die mit einer Komponente allein erreicht werden kann, überlegen ist.
Versuche haben nun gezeigt, dass die organische Säure, ausgewählt aus Zitronensäure, Milchsäure und/oder Bernsteinsäure, zusammen mit einem oder mehreren Benzoaten und einem oder mehreren nichtionischen Tensiden eine synergistische Desinfektionswirkung zeigt. Dies ist umso überraschender, da Benzoate (Konservierungsmittel) und nichtionische Tenside mikrobiologisch gesehen eine langsame Aktivität bei pH Werten < 5 besitzen. Durch die erfindungsgemäße Desinfektions-Zusammensetzung resultiert eine deutlich schnellere desinfizierende Wirkung, die sich in einer außerordentlich schnellen Einwirkzeit des Desinfektionsmittels zeigt. Die durchgeführten Versuche belegen, dass eine Einwirkzeit von 30 s bereits ausreichen kann, damit das Desinfektionsmittel seine desinfizierende Wirkung vollständig entfalten kann. Dies stellt eine unerwartet schnelle Einwirkzeit dar. Gleichzeitig wird in dieser sehr kurzen Einwirkzeit die Keimbelastung in extremem Maße abgesenkt, so dass die vorhandenen Bakterien, Pilze, Hefen, Sporen und gegebenenfalls auch Viren nahezu vollständig abgetötet werden. Zudem wird auch eine lang anhaltende Wirksamkeit erhalten. Die Verfahren zur Bestimmung der quantitativen Keimbelastungen und Einwirkzeiten für das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel sind bei den Versuchen im Einzelnen beschrieben.
Ferner hat es sich als zweckmäßig und besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn außer den nichtionischen Tensiden, keine weiteren Tenside vorhanden sind. Insbesondere liegen im Desinfektionsmittel der Erfindung keine anionischen, keine amphoteren, keine aminoxidischen und keine kationischen Tenside vor.
Als Lösungsmittel für das Desinfektionsmittel wird Wasser eingesetzt. Wenn das Desinfektionsmittel im kosmetischen Bereich eingesetzt wird, beispielweise zur Handdesinfektion, wird für die Herstellung des kosmetischen Produkts bevorzugt gereinigtes, keimfrei gemachtes Wasser verwendet. Dieses kann destilliertes Wasser oder durch Ionenaustauscher oder Umkehr-Osmose demineralisiertes und damit keimfreies Wasser sein. Es kann auch Trinkwasser verwendet werden.
Das Desinfektionsmittel der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel in Form einer Lösung, Emulsion, Spray, Lotion, Gel oder Schaum vorliegen. Beispielweise liegt das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel als wasserhaltige, flüssige Formulierung vor. Alkohol oder Alkoholgemische werden im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel als Lösungsmittel bevorzugt nicht eingesetzt. Bevorzugt wird im Desinfektionsmittel daher kein Alkohol, insbesondere keines der folgenden Lösungsmittel eingesetzt: Ethanol, Methanol, Isopropanol oder n-Propanol. Das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel weist bevorzugt nur Wasser als Lösungsmittel auf.
Das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel kann auch als Konzentrat in fester Form vorliegen und erst im Verwendungsfall in Wasser gelöst werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Desinfektionsmittel der Erfindung zusätzlich ein Ingwer-Mazerat enthalten, das zu einer weiteren Steigerung der Desinfektionsleistung führen kann. Ingwer-Mazerate sind Wasserauszüge, insbesondere Kaltwasserauszüge, von Ingwer, um dessen Inhaltsstoffe zu lösen. Das Mazerat wird bevorzugt in einer Menge von 0 - 2 Gew.-% besonders bevorzugt sind 0 - 0,5 Gew.-% im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel eingesetzt. Die Menge hängt von der beabsichtigten Anwendung ab. Insbesondere die Inhaltsstoffe 6-Gingerole und Shogaole des Ingwers zeigen eine antimikrobielle Wirksamkeit, die beispielweise von Ruchi Badoni Semwal, Deepak Kumar Semwal, Sandra Combrinck und Alvaro M. Viljoen in Phytochemistry, Bd. 117, September 2015, S. 554-568 beschrieben wurde.
Anstelle eines Ingwer-Mazerats könnten auch die Inhaltsstoffe von Ingwer in Form von Gingerolen und Shogaolen in wässriger Lösung, bevorzugt 6-Gingerol, in geeigneter Menge zum Desinfektionsmittel zugesetzt werden.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung kann das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel übliche Zusatzstoffe enthalten, welche dem Fachmann auf dem vorliegenden Fachgebiet bekannt sind. Beispiele hierfür sind, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein: Duftstoffe, wie ein oder mehrere etherische Öle, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe Lavendelöl und/oder Pefferminzöle, und/oder ein oder mehrere Solubilisierungsmittel, beispielweise zur Solubilisierung des/der etherischen Öls/Öle, wie beispielweise Polyglyceryl-10-laurat. Die Zusatzstoffe können zu einer höheren Wirksamkeit des Desinfektionsmittels beitragen.
Die vorstehend beispielhaft angeführten Zusatzstoffe kann der Fachmann vor dem Hintergrund der Kombination der Bestandteile organische Säure(n)/Benzoat(e)/nichtionische(s) Tensid(e) des Desinfektionsmittels im Hinblick auf eine komplette Kompatibilität mit diesen auswählen und in entsprechenden, ausreichenden Mengen zusetzen, soweit gewünscht. Beispielsweise werden die ein oder mehreren etherischen Öle in einer Menge von 0 - 2 Gew.-%, bevorzugt einer Menge von 0 - 0,1 Gew.-% eingesetzt. Wenn ein oder mehrere Solubilisierungsmittel zum Einsatz kommen, so werden diese beispielweise in einer Menge von 0 - 10 Gew.-% verwendet.
Weiterhin können Glykole mit 2 bis 10 Kohlenstoffen, wie Glycin, Glycerin, Butylenglykol, Hexylenglykol, Caprylylglykol als auch Capricglykol zur Feuchtigkeitsregulierung der Haut der Formulierung im Bereich von 0 - 5,0 Gew.% besonders bevorzugt 0 - 2,0 Gew% zugesetzt werden. Sie unterstützen zusätzlich die desinfizierende Wirkung.
Das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel umfasst bevorzugt: 0,1 bis 75 Gew.-% organische Säure(n);
0,01 bis 10 Gew.-% Benzoat(e);
0 bis 2,0 Gew.-% Ingwer-Mazerat oder 6-Gingerol;
0 bis 1,0 Gew.-% Duftstoffe, insbesondere Lavendelöl und/oder Pefferminzöle;
0 bis 5,0 Gew.-% Mittel zur Feuchtigkeitsregulierung, wie Glykole mit 2 bis 10 Kohlenstoffen;
0 bis 1,0 Gew% einwertiges Salz, insbesondere LiCI, NaCI oder KCl;
0,01 bis 30 Gew.-% nichtionische(s) Tensid(e) und
0 bis 99,88 Gew.-% Wasser.
Das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel hat einen sauren pH-Wert im Bereich von 1,5 - 4,2, besonders bevorzugt ist der pH Bereich zwischen 2,5 - 3,5. Damit liegt das Benzoat zum überwiegenden Teil als gelöste Benzoesäure (pKs 4,2) vor, was die eigentlich wirksame Komponente darstellt.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung des Desinfektionsmittels bei der Hände-, Lebensmittel- und Flächendesinfektion, d.h. das Desinfektionsmittel der vorliegenden Erfindung eignet sich als Hände-, Lebensmittel- und Flächendesinfektionsmittel.
Neben der klassischen Verwendung als Desinfektionsmittel im öffentlichen und/oder privaten Bereich kann dieses auch bei in situ-Produktionsentkeimungsverfahren zum Einsatz kommen. Dies ist die Anwendung in Herstellungsverfahren, in denen Rohstoffe zum Einsatz kommen, die für die Verarbeitung oder Weiterverarbeitung entkeimt werden müssen. Dies spielt überall dort eine Rolle, wo es von Bedeutung ist, dass keimfrei oder möglichst keimfrei gearbeitet werden soll.
Besonders interessant ist das Desinfektionsmittel daher auch zur Anwendung in der kosmetischen Herstellung, wo auf den Einsatz von keimarmen Rohstoffen besonders Wert gelegt wird. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels können daher zusätzlich zu der vorhandenen desinfizierenden Wirkung von Händen und Flächen auch im in-situ-Verfahren problematische, verkeimte Rohstoffe entkeimt werden. Dies können beispielweise Reibekörper oder Abrasivstoffe in Form von natürlichen unbehandelten Keimmehlen, wie Olivenkernmehl, Aprikosenkernmehl, Walnussschalenmehl, Maismehl und dergleichen sein. Die Rohstoffe können direkt im Herstellungsverfahren entkeimt werden, ohne dafür ein aufwendiges Bestrahlungsverfahren (Gamma-Strahlung) oder ein Wärmeverfahren (bei > 70°C) einsetzen zu müssen. Vorgeschaltete komplexe Entkeimungsverfahren von Rohstoffen können daher entfallen. Das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel hat zudem den großen Vorteil, dass sehr schnell, beispielweise innerhalb von 30s eine nahezu vollständige Entkeimung erfolgt. Dies bedeutet wirtschaftlich als auch ökologisch außerordentliche Vorteile bei einem in situ-Produktionsentkeimungsverfahren.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels sind außerordentlich vielschichtig:

So werden Komponenten für das Desinfektionsmittel verwendet, die bereits als Einzelkomponenten im Lebensmittelsektor oder der kosmetischen Industrie Verwendung finden und daher toxisch unbedenklich sind. Zum Teil sind die Komponenten für Ihre hautschonenden Eigenschaften bekannt. Zudem zeichnen sich diese durch ihre Haut- und Umweltverträglichkeit aus.

Obwohl keine starken Oxidationsmittel verwendet werden, stellt das Desinfektionsmittel eine überragende bakterizide Wirksamkeit insbesondere gegen gram-positive als auch gram-negative Bakterien, Pilze, Sporen und auch Viren zur Verfügung und tötet diese in hohem Maße ab. Dies wird auf eine synergistische Wirkung der drei Komponenten organische Säure/Benzoat/nichtionisches Tensid zurückgeführt.
Hierdurch resultiert eine in Versuchen belegte außerordentlich schnelle desinfizierende Wirkung, die sich in einer Einwirkzeit von beispielweise 30 s zeigt. Besonders überraschend ist, dass die Keimtötungsgeschwindigkeit durch die Verwendung von Benzoat(en) erhöht und durch den Zusatz von nichtionischem(n) Tensid(en) in unerwartet hohem Maße gesteigert werden kann. Hierdurch kann die Einsatzmenge der organischen Säure(n) deutlich reduziert werden. Gleichzeitig wird in dieser sehr kurzen Einwirkzeit die Keimbelastung deutlich reduziert. Zudem wird auch eine lang anhaltende Wirksamkeit beobachtet.
Das Desinfektionsmittel der vorliegenden Erfindung kann in unterschiedlichen Formen, zum Beispiel als Lösung, Emulsion, Spray, Lotion, Gel oder Schaum oder auch als festes wasserlösliches Konzentrat bereitgestellt werden. Als Lösungsmittel dient Wasser; C₁-C₃-(Iso-)Alkohole werden als Lösungsmittel nicht eingesetzt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das Desinfektionsmittel zusätzlich ein Ingwer-Mazerat enthalten, das zu einer weiteren Steigerung der Desinfektionsleistung führen kann.
Der optionale Einsatz von Zusatzstoffen, insbesondere Duftstoffen, wie ätherischem Öl/ätherischen Ölen, bevorzugt ausgewählt aus Lavendelöl und/oder Pefferminzöl, Solubilisierungsmitteln oder Mitteln zur Feuchtigkeitsregulierung, kann zu einer Steigerung der Wirksamkeit des Desinfektionsmittels führen.
Neben der klassischen Verwendung im öffentlichen und/oder privaten Bereich kann das Desinfektionsmittel auch bei in situ-Produktionsentkeimungsverfahren eingesetzt werden, um Rohstoffe vor der Verarbeitung zu entkeimen. Dies spielt insbesondere in der kosmetischen Industrie eine große Rolle. Die Rohstoffe können dann in einem vorgeschalteten Schritt direkt im Herstellungsverfahren entkeimt werden, ohne dafür ein aufwendiges Bestrahlungsverfahren (Gamma-Strahlung) oder ein Wärmeverfahren (bei > 70°C) einsetzen zu müssen. Dabei wirkt sich die kurze Einwirkzeit von 30 s des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels sehr vorteilhaft aus. Dies bedeutet in wirtschaftlicher als auch ökologischer Hinsicht außerordentliche große Vorteile.
Das Desinfektionsmittel der vorliegenden Erfindung kann täglich mehrfach verwendet werden. Für die Methode zur Desinfektion kann jedes allgemein gebräuchliche Verfahren der EN 1276/EN1650, aber auch die Anwendungstests EN 1500/1499 zur Anwendung kommen.
Das Desinfektionsmittel der vorliegenden Erfindung zeichnet sich demnach durch eine hohe bakterizide, fungizide (levurizide), sporizide und viruzide Wirkung aus. Das Desinfektionsmittel stellt ein sehr schnell wirkendes Hände-, Lebensmittel- und Flächendesinfektionsmittel dar.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Versuchen näher erläutert, ohne diese hierauf zu beschränken.
Versuche zur Entkeimung in kosmetischen Formulierungen
In den nachfolgend beschriebenen Versuchen wurden folgende Gerätschaften verwendet:
Prüfmittel:
Es wird ein Brutschrank BF 720 verwendet.
Als Ausplattierungsgerät wird ein Spiralplater verwendet, mit dem ein vordefiniertes Volumen der auf die Keime zu prüfenden Suspension auf das Nährmedium aufgebracht wird. Beispielweise wird ein EddyJet 2W-Spiralplater verwendet.
Zu den Keimgehaltsbestimmungen wird ein manuelles Kolonienzählgerät eingesetzt.
Materialien:
Sabouraud-Agar-Platten
Caso-Agar-Platten
Eddy-Jet-Einmalspritzen
Eddy-Jet-Probenbecher
Die Keimzählung erfolgt im Screening mittels Envirocheck®-System zur Bestätigung nach dem Ph Eur.6.8 Kap. 2.6.12.
Allgemeines Vorgehen:
Abimpfung:

- Das Abimpfen erfolgt mittels Spiralplater mit entsprechendem Programm, je nach Anforderung (z.B. können in einem Programm durch den Gradienten des aufgetragenen Produkts höhere Keimzahlen besser aufgeschlüsselt werden oder in einem anderen Programm kann eine größere Menge aufgetragen werden, wodurch die untere Bestimmungsgrenze absinkt).
- Für jede Probe werden jeweils ein (bei Doppelproben zwei) Pilz- und ein Bakteriennährboden genommen.
- Standard-Gesamtkeimzahlprüfungen werden ohne Doppelbestimmung durchgeführt.

Neutralisierung:
Falls eine Neutralisierung vorzunehmen ist, erfolgt diese mit 50%iger NaOH.
Bebrütung:
Bakterien: 2-3 Tage bei 30 +/- 2°C in den entsprechenden Brutschränken; Hefe/Pilze: 3-5 Tage bei Raumtemperatur unter Lichtausschluss.
Bewertung:
Erfolgt anhand der ermittelten Keimgehaltsbestimmungen.
Messunsicherheit:
Die Hauptunsicherheit der quantitativen Keimgehaltsbestimmung ist die Probenauftragsmenge (ca. 5 % RSD, relative standard deviation). Die Auswertung ist zwischen 10 und 1000 KBE/Platte linear und hat eine Messunsicherheit (MU) von < 0,1 log-Stufen. Die Gesamtmessunsicherheit beträgt somit in etwa 0,15 log-Stufen.

- Eine Zählung von 100 KBE auf einer Platte entspricht 1000 KBE/mL und somit maximal zwischen 790 und 1260 KBE/mL.

1. Bestimmung einer Keimgrundlage
In mehreren Vorversuchen wurde eine Substanz als Keimgrundlage ermittelt, die besonders gut dazu geeignet ist, eine Verkeimung zu untersuchen. Insbesondere geeignet sind hierfür Reibekörper oder Abrasivstoffe in Form von natürlichen unbehandelten Keimmehlen, wie Olivenkernmehl, Aprikosenkernmehl, Walnussschalenmehl, Maismehl. Als besonders geeignet haben sich Walnussschalenmehl und Maismehl als Keimgrundlage herausgestellt, die daher in den folgenden Versuchen jeweils zum Einsatz kommen.
2. Bestimmung der Anfangsverkeimung von Walnussschalenmehl und Maismehl

In Versuchen wurde die Anfangsverkeimung von Walnussschalenmehl und Maismehl als Feststoff bzw. als wässrige Aufschlämmung untersucht. Zur Keimzahlbestimmung wurde das Testverfahren aus dem Europäischen Arzneibuch (Pharmacopoea Europaea oder European Pharmacopoeia, Ph.Eur.) 6.8 - Keimgehalt, Kapitel 2.6.12., herangezogen. In dem Versuch werden jeweils 5 Proben von unterschiedlichen Chargen genommen und untersucht. Die Ergebnisse für die Keimgehaltsbestimmungen in unbehandeltem Walnussschalenmehl als Feststoff oder als wässerige Aufschlämmung von Walnussschalenmehl sind in der nachfolgende Tabelle 1 und 2 zusammengefasst: Tabelle 1: Keimgehaltsbestimmungen von unbehandeltem Walnussschalenmehl als Feststoff

Bezeichnung	VF	Bakterien	Hefen	Pilze	GKZ
P268-001	1	540	-	n.z.	540 + n.z.
P268-002	1	380	-	n.z.	380 + n.z.
P268-003	1	345	-	n.z.	345 + n.z.
P268-004	1	500	-	n.z.	500 + n.z.
P268-005	1	285	-	n.z.	285 + n.z.

VF.......Verdünnungsfaktor
n.z.......nicht zählbar
GKZ .....Gesamtkeimzahl
- ......... bei den Hefen < 7 KBE/g oder mL

Die Keimzahlen entsprechen KBE/g oder ml (Koloniebildende Einheiten), bezogen auf das unverdünnte Originalprodukt, d.h. je nach Verdünnung muss mit dem Verdünnungsfaktor multipliziert werden. Tabelle 2: Keimgehaltsbestimmungen einer wässrigen Aufschlämmung von unbehandeltem Walnussschalenmehl (Verdünnungsfaktor 1:10)

Bezeichnung	VF	Bakterien	Hefen	Pilze	GKZ
P268-001	10	12500	-	5000	17500
P268-002	10	16000	-	1300	17300
P268-003	10	10000	-	1700	11700
P268-004	10	11000	-	2100	13100
P268-005	10	8800	-	980	9780

VF......Verdünnungsfaktor
GKZ.....Gesamtkeimzahl
- ........ bei den Hefen < 7 KBE/g oder mL

Es fand hier zusätzliches Wachstum von Bakterien auf dem Nährboden für Hefe/Pilze statt.

Die Ergebnisse für die Keimgehaltsbestimmungen einer wässerigen Aufschlämmung von unbehandeltem Maismehl sind in der nachfolgenden Tabelle 3 zusammengefasst: Tabelle 3: Keimgehaltsbestimmungen einer wässrigen Aufschlämmung von unbehandeltem Maismehl

Bezeichnung	VF	Bakterien	Hefen	Pilze	GKZ
P346-001	10	7900¹⁾	-	3400	11300
P346-002	10	5000²⁾	-	4300	9300
P346-003	10	180000³⁾	-	3000	183000
P346-004	10	68000	-	1800	69800
P346-005	10	20000⁴⁾	-	1600	21600

VF .......Verdünnungsfaktor
GKZ ..........Gesamtkeimzahl
- ............bei den Hefen < 7 KBE/g oder mL
¹⁾......... davon 1500 KBE/mL aerobe Sporenbildner
²⁾ ....... davon 2800 KBE/mL aerobe Sporenbildner
³⁾ ....... davon 8400 KBE/mL aerobe Sporenbildner
⁴⁾ ....... davon 1100 KBE/mL aerobe Sporenbildner

Die Werte wurden aus der Verdünnung ermittelt, da dies in der Praxis auch so eingesetzt wird.
Die in der DIN ISO 17516 geforderten mikrobiologischen Grenzwerte bezüglich der Gesamtkeimzahl (Bakterien/Hefen/Pilze) sind erfüllt, wenn diese kleiner 2000 KBE/g betragen. Beim Sonderfall für Produkte, die zur Anwendung bei Kleinkindern, oder zur Anwendung in der Nähe von Schleimhäuten bestimmt sind, liegt der Grenzwert bei kleiner 200 KGE/g.
Wie zu erwarten, ist der Keimstatus von trockenem Mehl als Feststoff (s. Tabelle 1 und 3: ohne Verdünnung, wobei VF = 1) sehr gering. Erst durch den Zusatz von Wasser (VF = 10) erhöht sich die Gesamtkeimzahl, die auf bis zu 10⁶ KBE/g ansteigen kann. Die akzeptable Gesamtkeimzahl von 2000 KBE/g nach DIN ISO 17516 ist somit weit überschritten. Eine Keimreduktion ist daher erforderlich.
3.. Entkeimung mit organischer Säure
3.1. Entkeimung mit Zitronensäure
In Versuchen wurde zu einer Walnussschalenmehl-Aufschlämmung in Wasser, die eine Verkeimung von bis zu 10⁶ KBE/g aufweist, Zitronensäure zugegeben und auf pH 2,9 eingestellt. Dafür wurde 1,6 Gew.-% Zitronensäuremonohydrat eingesetzt. Diese Menge wurde bei den nachfolgenden Versuchen bei pH 2,9 beibehalten. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne T in min wurde jeweils eine Probe entnommen und diese für 48h in einem Brutkasten bebrütet, um anschließend deren Keimbelastung zu bestimmen. Die Zeitspanne T entspricht daher der Einwirkzeit des Desinfektionsmittels, im vorliegenden Fall nur Zitronensäure.
Um sicherzustellen, dass die desinfizierende Wirkung in der Probe nach der Probeentnahme nicht weiter fortschreitet und die Werte verfälscht, wurde die desinfizierende Wirkung gestoppt, indem die Probe unmittelbar nach der Entnahme durch Zusatz von 50% Natronlauge auf einen pH-Wert von 7,0 eingestellt wurde.
Die Einwirkzeit bzw. Probeentnahme betrug T = 5 min, T = 15 min, T = 30 min, T = 45 min oder T = 60 min.
Die Keimzählung nach dem Bebrüten erfolgt mit den Environcheck®-Teststäbchen sofort oder in einem externen Labor. Für die externe Prüfung wird das Produkt mindestens 1 Tag bei 8°C gekühlt gelagert und im Styroporkasten überführt.

Die Einzelheiten zu den genommenen Proben sind in Tabelle 4 angegeben: Tabelle 4: Walnussschalenmehl-Aufschlämmung in Wasser mit und ohne Zusatz von Zitronensäure

Bezeichnung	Zusatz	Probennahme/Einwirkzeit T
P366-001	-	0 min
P366-002	Zitronensäure	15 min
P366-003	Zitronensäure	30 min
P366-004	Zitronensäure	45 min
P366-005	Zitronensäure	60 min

Die Ergebnisse der quantitativen Keimgehaltsbestimmung waren wie folgt:

Die Keimgehaltsbestimmung beruht auf der Ph. Eur.6.8 - Keimgehalt, Kapitel 2.6.12.

Bezeichnung	Bakterien	Hefen	Pilze	GKZ
P366-001	425	150	75	650
P366-002	60	140	50	250
P366-003	100	140	55	295
P366-004	200	-	35	235
P366-005	170	35	20	225

Die Bakterien sind hier aerobe Sporenbildner.
Nähragar für Bakterien: Es wurde zusätzliches Wachstum von Hefen und Pilzen beobachtet.
Nähragar für Hefen und Pilze: Es wurde zusätzliches Wachstum von aeroben Sporenbildnern beobachtet.
Die Keimzahlen entsprechen KBE/g oder ml (Koloniebildende Einheiten), bezogen auf das Originalprodukt.
Die Anfangskeimzahl (Gesamtkeimzahl GKZ) der wässrigen Walnussschalenmehl-Aufschlämmung bei T = 0 min (P366-001) ist mit 650 KBE/g sehr gering. Dennoch konnte die Keimzahl durch die Zugabe von Zitronensäure mit einem pH-Wert von 2,9 nach 15 min auf 250 KBE/g reduziert werden. Diese Zahl veränderte sich nur noch minimal durch eine längere Säurebehandlung der Aufschlämmung.
3.2. Entkeimung mit Milchsäure
Die bei 3.1. beschriebenen Versuche mit und ohne Zusatz von Zitronensäure zu einer wässerigen Aufschlämmung von Walnussschalenmehl wurden in identischer Weise, wie oben beschrieben durchgeführt, außer, dass anstelle von Zitronensäure Milchsäure eingesetzt wurde.
Die Wirkung von Milchsäure war etwas stärker, so dass bereits nach T = 5 min eine deutliche Keimfrachtreduktion zu erkennen war.
3.3. Entkeimung mit unterschiedlichem pH-Wert
Die Versuche mit Zitronensäure (Versuche unter 3.1) und mit Milchsäure (Versuche unter 3.2) wurden jeweils wiederholt, jedoch wurde jeweils anstelle eines pH-Werts von 2,9 ein pH-Wert von 2,5 oder 2,0 oder 1,5 durch Zugabe von Zitronensäure oder Milchsäure in der wässerigen Walnussschalenmehl-Aufschlämmung eingestellt. Nach einer Zeitspanne von T = 5 min, T = 15 min, T = 30 min, T = 45 min oder T = 60 min wurde eine Probe entnommen, so dass die Einwirkzeit hierdurch bestimmt wird. Um sicherzustellen, dass die Desinfektionswirkung der Säure in der Probe nach der Probeentnahme beendet ist und nicht weiter fortschreitet und die Werte so verfälscht, wurde wieder mit 50% Natronlauge auf einen pH-Wert von 7,0 eingestellt. Die anschließende Bebrütung der Proben erfolgte für 48h.
Es wurde festgestellt, dass die pH-Wert-Absenkung nur einen sehr geringen Effekt hatte. Eine keimfreie Situation wird erst nach 60 Minuten erreicht. Reduziert man die Bebrütungszeit auf 24 h, wäre eine keimfreie Situation bereits nach 30 min sichtbar gewesen.
4. Entkeimung mit Zitronensäure und Natriumbenzoat
4.1. Vorversuche
Es sollte untersucht werden, inwieweit die Abtötungsgeschwindigkeit durch den Zusatz von Benzoat, repräsentiert durch Natriumbenzoat, erhöht werden kann.
Natriumbenzoat ist mikrobiologisch gesehen keine aktive Komponente, d.h. es ist zu erwarten, dass dieses als bekanntes Konservierungsmittel nur eine sehr geringe desinfizierende Wirkung besitzt. Natriumbenzoat dissoziiert bei einer pH-Wert-Absenkung in aktive Benzoesäure (pKs-Wert von 4,2), d.h. bei 4,2 ist Natriumbenzoat zu 50% dissoziiert. Während Natriumbenzoat mit 556 g/L bei 20°C sehr gut wasserlöslich ist, ist die Benzoesäure mit 3,4 g/L bei 20°C nur sehr schlecht wasserlöslich. Es lösen sich also maximal nur 0,34% der Benzoesäure in Wasser. Entsprechend liegen beim Einsatz von 0,68% Natriumbenzoat bei einem pH-Wert von 4,2 0,34% Benzoesäure in gelöster, aktiver Form vor. Ausgefallene Benzoesäure ist mikrobiologisch nicht mehr aktiv. Daher ist es wichtig das Löslichkeitsprodukt festzustellen, damit die Benzoesäure nach der pH-Wert-Absenkung nicht in kristalliner Form vorliegt.
Dazu wird in einem Vorversuch das Löslichkeitsprodukt der wirksamen Benzoesäure bei einem pH-Wert von 1, 2, 3, 4 und 5 ermittelt. Zur Verschärfung der Löslichkeitssituation wird dabei auch produktionstypisches, kaltes Wasser (ca. 10°C) eingesetzt.
Es wird daher zunächst geklärt, wieviel Natriumbenzoat man im neutralen Bereich bei pH 7 auflösen kann, ohne dass die Benzoesäure bei vorher festgelegten, tieferen pH-Werten ausfällt.
Als Variable wird der pH-Wert mit Zitronensäure auf 1 - 5 heruntergestellt und die Löslichkeit im Wasser geprüft. Nach 24h wird geprüft, ob Kristalle in der Lösung vorliegen. Zitronensäure ist demgegenüber mit einem pKs von 3,13 in Wasser mit 1450 g/L bei 20°C über den gesamten pH-Bereich sehr leicht löslich.
Ergebnis: Durch den Vorversuch konnte ermittelt werden, dass der Einsatz von 0,25 Gew.-% Natriumbenzoat ohne Schwierigkeiten bei einem pH-Wert von pH 1 in Lösung bleibt. Durch die Erhöhung des pH-Wertes erhöht sich auch die Löslichkeit des Benzoesäure-/Natriumbenzoat-Gleichgewichtes. Daher werden die weiteren Versuche mit 0,25 Gew.-% Natriumbenzoat durchgeführt.
4.2. Versuche mit Zitronensäure und Natriumbenzoat
Zu einer Aufschlämmung Wallnussschalenmehl in Wasser, die eine Gesamtkeimzahl von bis zu 10⁶ KBE/g aufweist, wurde die ermittelte Menge an Natriumbenzoat zugegeben und gelöst. Der pH-Wert wurde mit Zitronensäure auf pH 2,9 abgesenkt und nach der Zeit T jeweils eine Probe entnommen (T entspricht der Einwirkzeit von Zitronensäure und Natriumbenzoat auf die verkeimte Wallnussschalenmehl-Aufschlämmung). Dann wurde wieder mit Natronlauge auf pH 7 eingestellt und im Brutschrank 48h bebrütet. Anschließend erfolgte wieder die Keimzählung der einzelnen Proben mit dem Envirocheck®-System intern oder mit einem externen Institut über eine vorher gekühlt gelagerte Ware für 1 Tag.
Die Einwirkzeit T betrug T = 5 min, T = 15 min, T = 30 min, T = 45 min, T = 60 min. Die Neutralisierung wurde unter Verwendung von 50%iger Natronlauge durchgeführt.

Die Einzelheiten zu den Proben sind in Tabelle 6 angegeben: Tabelle 6: Walnussschalenmehl-Aufschlämmung in Wasser mit und ohne Zusatz von Zitronensäure und Natriumbenzoat

Bezeichnung	Zusatz	Probennahme/Einwirkzeit T
P375-001	-	0 min
P375-002	1,60 Gew.-% Zitronensäure + 0,25 Gew.-% Natriumbenzoat	15 min
P375-003	1,60 Gew.-% Zitronensäure + 0,25 Gew.-% Natriumbenzoat	30 min
P375-004	1,60 Gew.-% Zitronensäure + 0,25 Gew. Natriumbenzoat	45 min
P375-005	1,60 Gew.-% Zitronensäure + 0,25 Gew. Natriumbenzoat	60 min

Die Ergebnisse der quantitativen Keimgehaltsbestimmung waren wie folgt:

Bezeichnung	Bakterien	Hefen	Pilze	GKZ
P375-001	70	415	15	500
P375-002	40	-	-	40
P375-003	40	-	-	40
P375-004	50	-	-	50
P375-005	65	-	-	65

Die Bakterien sind hier aerobe Sporenbildner.
Nähragar für Bakterien: Es wurde zusätzliches Wachstum von Hefen und Pilzen beobachtet (nur bei Probe P375-001).
Nähragar für Hefen und Pilze: Es wurde zusätzliches Wachstum von aeroben Sporenbildnern beobachtet.
Die Keimzahlen entsprechen KBE/g oder ml (Koloniebildende Einheiten), bezogen auf das Originalprodukt.
Durch den Einsatz von 0,25 Gew.-% Natriumbenzoat zur Walnussschalenmehl-Aufschlämmung, die mit Zitronensäure auf einen pH-Wert von 2,9 gebracht worden ist, konnte die Keimfracht bereits nach 15 min auf einen sehr akzeptablen Wert von 40 KBE/g gebracht werden.
Überraschend ist, dass ein Konservierungsmittel, wie die Benzoesäure, bereits nach so kurzer Zeit in Kombination mit Zitronensäure eine desinfizierende Wirkung zeigt.
Bei Einstellung eines pH-Werts von 2,3 durch die Zitronensäure konnte dieses Ergebnis nochmals verbessert werden.
4.3. Versuche mit Milchsäure und Natriumbenzoat
Die Versuche unter 4.2 wurden wiederholt, wobei jedoch anstelle von Zitronensäure Milchsäure verwendet wurde. Milchsäure ist mit einem pKs von 3,9 vollständig in Wasser löslich und mit Wasser mischbar.

Die Einzelheiten zu den Proben sind in Tabelle 8 angegeben: Tabelle 8: Walnussschalenmehl-Aufschlämmung in Wasser mit und ohne Zusatz von Milchsäure und Natriumbenzoat

Bezeichnung	Zusatz	Probennahme/Einwirkzeit T
P487-001	2,14 Gew. % Milchsäure + 0,34 Gew.-% Natriumbenzoat	5 min
P487-002	2,14 Gew. % Milchsäure + 0,34 Gew.-% Natriumbenzoat	15 min
P487-003	2,14 Gew. % Milchsäure + 0,34 Gew.-% Natriumbenzoat	30 min
P487-004	2,14 Gew. % Milchsäure + 0,34 Gew. Natriumbenzoat	45 min
P487-005	2,14 Gew. % Milchsäure + 0,34 Gew. Natriumbenzoat	60 min

Die Ergebnisse der quantitativen Keimgehaltsbestimmung waren wie folgt:

Bezeichnung	Bakterien	Hefen	Pilze	GKZ
P487-001	55	-	-	55
P487-002	50	-	-	50
P487-003	55	-	-	55
P487-004	85¹⁾	-	-	85
P487-005	70	-	-	70

¹⁾

Die Bakterien sind hier aerobe Sporenbildner.
Nährboden für Hefen und Pilze: Es wurde Bakterienwachstum beobachtet.
Die Keimzahlen entsprechen KBE/g oder ml (Koloniebildende Einheiten), bezogen auf das Originalprodukt.
Wie man deutlich erkennen kann, ist bereits nach 5 Minuten die Keimreduktion deutlich sichtbar. Lediglich anaerobe Sporenbildner sind übriggeblieben, die jedoch in dem System unvermeidbar sind und bei einer ausreichenden Konservierung des Endproduktes auch nicht auskeimen.
5. Untersuchung der Einwirkzeit mit einem erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel
Es wurde die Einwirkzeit des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels untersucht, wobei als organische Säure Zitronensäure, als Benzoat Natriumbenzoat und als nichtionisches Tensid Genapol^® UD 88 (C9-11 Pareth 8) (gehört zu den Polyalkylenglykolethern und ist ein Fettalkoholethoxylat mit 8EO) eingesetzt wurde. Das Natriumbenzoat wurde in einer Menge von 0,36 Gew.-% eingesetzt. Die Menge der Zitronensäure lag bei 1,40 Gew.-% und die Menge des nichtionischen Tensids lag bei 0,17 Gew.-%. Es wurden folgende Verfahren eingesetzt:
Potentiometrische Bestimmung des pH-Werts: Ph. Eur. 8.8 - pH-Wert, Kapitel 2.2.3. Keimgehaltsbestimmung: Ph. Eur. 6.8 - Keimgehalt, Kapitel 2.6.12. Abweichend hiervon wurde eine Neutralisierung bzw. Verdünnung durchgeführt. Es erfolgte eine Einfachbestimmung.

Die Einzelheiten zu den Proben sind in Tabelle 10 angegeben: Tabelle 10: Keimgehaltsbestimmungen einer wässrigen Aufschlämmung von unbehandeltem Walnussschalenmehl mit und ohne Zusatz des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels

Bezeichnung	Zusammensetzung	Probennahme/Einwirkzeit T
P609-001	Walnussschalenmehl-Aufschlämmung, flüssige Phase nach dem Dekantieren
P609-002	Walnussschalenmehl-Aufschlämmung, flüssige Phase + erfindungsgemäßes Desinfektionsmittel	30 s
P609-003	Walnussschalenmehl-Aufschlämmung, flüssige Phase + erfindungsgemäßes Desinfektionsmittel	60 s
P609-004	Walnussschalenmehl-Aufschlämmung, flüssige Phase + erfindungsgemäßes Desinfektionsmittel	2 min
P609-005	Walnussschalenmehl-Aufschlämmung, flüssige Phase + erfindungsgemäßes Desinfektionsmittel	5 min
P609-006	Walnussschalenmehl-Aufschlämmung, flüssige Phase + erfindungsgemäßes Desinfektionsmittel + NaOH	30 s
P609-007	Walnussschalenmehl-Aufschlämmung, flüssige Phase + erfindungsgemäßes Desinfektionsmittel + NaOH	60 s
P609-008	Walnussschalenmehl-Aufschlämmung, flüssige Phase + erfindungsgemäßes Desinfektionsmittel + NaOH	2 min
P609-009	Walnussschalenmehl-Aufschlämmung, flüssige Phase + erfindungsgemäßes Desinfektionsmittel + NaOH	5 min

Der pH-Wert der Probe P609-001, d.h der flüssigen Phase der Walnussschalenmehl-Aufschlämmung nach dem Dekantieren betrug 6,7.
Der pH-Wert der Probe P609-002 bis P609-005, d.h der flüssigen Phase der Walnussschalenmehl-Aufschlämmung nach dem Dekantieren, wobei erfindungsgemäßes Desinfektionsmittel zugegeben wurde, betrug 2,9.
Der pH-Wert der Probe P609-006 bis P609-009, d.h der flüssigen Phase der Walnussschalenmehl-Aufschlämmung nach dem Dekantieren, wobei erfindungsgemäßes Desinfektionsmittel zugegeben wurde, und anschließend nach der Einwirkdauer mit NaOH wieder auf pH 7,0 gebracht wurde.
Die Ergebnisse der quantitativen Keimgehaltsbestimmung waren wie folgt: Tabelle 11: Keimgehaltsbestimmungen einer wässrigen Aufschlämmung von unbehandeltem Walnussschalenmehl

Bezeichnung Bakterien Hefen Pilze GKZ

P609-001 n.z. n.b. n.b. n.z.

GKZ.....Gesamtkeimzahl
n.z....... nicht zählbar
n.b....... nicht bestimmt
Die Keimbelastung der wässrigen Aufschlämmung von unbehandeltem Walnussschalenmehl war so hoch, dass diese nicht gezählt werden konnte. Mit diesem hochgradig Keim-belasteten Material wurden die Versuche durchgeführt. D.h. das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel wurde zur Aufschlämmung zugegeben und nach der Einwirkzeit T jeweils eine Probe entnommen und wie bereits bei den vorangehenden Versuchen detailliert erläutert deren Keimbelastung überprüft. Tabelle 12: Keimgehaltsbestimmungen einer wässrigen Aufschlämmung von unbehandeltem Walnussschalenmehl mit Zusatz von erfindungsgemäßem Desinfektionsmittel nach verschiedenen Einwirkzeiten

Bezeichnung Bakterien

P609-002 10

P609-003 50¹⁾

P609-004 -²⁾

P609-005 90³⁾

P609-006 10

P609-007 10⁴⁾

P609-008 10⁵⁾

P609-009 20

GKZ.....Gesamtkeimzahl
- .......< 7 KBE/g oder mL
¹⁾ ...... zusätzliches Wachstum von 10 KBE/mL Pilze
²⁾ ....... zusätzliches Wachstum von 30 KBE/mL Pilze
³⁾ ......... zusätzliches Wachstum von 10 KBE/mL Pilze
⁴⁾ .......... zusätzliches Wachstum von 10 KBE/mL Pilze
⁵⁾ .......... zusätzliches Wachstum von 10 KBE/mL Pilze
Bakterien sind eventuell aerobe Sporenbildner, typische Merkmale sind vorhanden.
Die Keimzahlen entsprechen KBE/g oder ml (Koloniebildende Einheiten), bezogen auf das Originalprodukt.
Die Versuche zeigen, dass eine Einwirkzeit des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels von 30 s bereits ausreicht, um die erwünschte Keimreduktion zu erzielen.
Die Neutralisation der Probe unmittelbar nach der Probennahme als Vorsichtsmaßnahme, um die desinfizierende Wirkung des Desinfektionsmittels zu stoppen und die Verfälschung der Werte zu verhindern, war eigentlich nicht nötig. Dies belegen die Proben P609-002 (ohne NaOH-Nautralisation) und P609-006 (mit NaOH-Neutralisation) bei gleicher Einwirkzeit von T = 30 s, da die Keimreduktion mit und ohne NaOH-Zusatz praktisch identisch war.
Die bisherigen Versuche zeigten, dass die Verwendung von Zitronensäure allein die Keimbelastung zwar verringert, aber dies nicht in ausreichendem Maße. Der Zusatz von Natriumbenzoat zu Zitronensäure konnte die Keimfracht in der Aufschlämmung weiter reduzieren, jedoch sind mindestens 15 min Einwirkzeit erforderlich, um nennenswerte Ergebnisse zu liefern. Die erfindungsgemäße Kombination von Zitronensäure/Natriumbenzoat/ Genapol^® UD 88 (C9-11 Pareth 8) liefert demgegenüber eine synergistische Steigerung der Desinfektionswirkung, wobei eine Einwirkzeit von 30 s bereits ausreicht, um die Keimreduktion auf ein Mindestmaß abzusenken.
6. Untersuchung der Einwirkzeit mit einem weiteren erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel
Die Versuche unter 5. wurden wiederholt, jedoch wurde anstelle des nichtionischen Tensids Genapol^® UD 88 (C9-11 Pareth 8) ein anderes nichtionisches Tensid, nämlich Plantacare^® 810 UP (ein C8-C10 Alkylpolyglucosid), eingesetzt.
Es wurden dieselben kurzen Einwirkzeiten des Desinfektionsmittels von 30 s gefunden, die bereits ausreichend waren, um die Keimbelastung der Aufschlämmung in den Proben auf ein Minimum abzusenken. Jedoch wurden in diesem Fall auch nach einer 5 minutigen Behandlung die aeroben Sporenbildner eliminiert.
7. Bestimmung der Keimreduktion im in-situ Verfahren mit dem erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel
Als zu entkeimendes Medium wurde wässrige 3%ige Walnussschalenmehl-Aufschlämmung mit einem pH-Wert von 6,7 eingesetzt.
Das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel (1) enthielt eine wässrige Lösung aus 1,40 Gew.-% Zitronensäure, 0,36 Gew.-% Natriumbenzoat und 0,17 Gew.-%. nichtionischem Tensid in Form von Genapol^® UD 88.
Das erfindungsgemäße Desinfektionsmittel (2) enthielt eine wässrige Lösung aus 1,40 Gew.-% Zitronensäure, 0,36 Gew.-% Natriumbenzoat und 0,17 Gew.-%. nichtionischem Tensid in Form von Plantacare® 810 UP.
Es wurden folgende Verfahren eingesetzt:

Potentiometrische Bestimmung des pH-Werts: Ph. Eur. 8.8 - pH-Wert, Kapitel 2.2.3. Keimgehaltsbestimmung: Ph. Eur. 6.8 - Keimgehalt, Kapitel 2.6.12.

Es wurde wie folgt vorgegangen:

1. Von der wässrigen Walnussschalenmehl-Aufschlämmung mit einem pH-Wert von 6,7 wurde die Keimzahl bestimmt. Die erhaltenen Werte sind in den nachfolgenden Tabellen 13 und 14 unter [T0] angegeben.
2. Anschließend erfolgte die Ansäuerung mit dem erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel auf pH 2,9.
3. Der pH-Wert wurde 30 s gehalten und dann die Keimzahl bestimmt. Die erhaltenen Werte sind in den nachfolgenden Tabellen 13 und 14 unter [T30] angegeben.
4. Dann wurde ein Teil der Aufschlämmung mit 50%iger NaOH Lösung auf pH 7 gebracht und wieder die Keimzahl bestimmt. Die erhaltenen Werte sind in den nachfolgenden Tabellen 13 und 14 unter [T30 NaOH] angegeben.
5. Im Anschluss wurde die restliche Aufschlämmung mit 50%iger NaOH-Lösung auf pH 7 gebracht und wieder die Keimzahl bestimmt. Die erhaltenen Werte sind in den nachfolgenden Tabellen 13 und 14 unter [T300 NaOH] angegeben.

Die Ergebnisse der quantitativen Keimgehaltsbestimmung waren wie folgt: Tabelle 13: Bestimmung der Keimreduktion im in-situ Verfahren mit Zitronensäure, Natriumbenzoat und nichtionischem Tensid in Form von Genapol^® UD 88

Desinfektionsmittel (1) T0 [KBE/g] T30 [KBE/g] T30 NaOH [KBE/g] T300 NaOH [KBE/g]

Bakterien > 10⁷ 10^* 10^* 0

Hefen > 10⁴ 0 0 0

Schimmelpilze > 10⁴ 0 0 0

Tabelle 14: Bestimmung der Keimreduktion im in-situ Verfahren mit Zitronensäure, Natriumbenzoat und nichtionischem Tensid in Form von Plantacare® 810 UP

Desinfektionsmittel (2) T0 [KBE/g] T30 [KBE/g] T30 NaOH [KBE/g] T300 NaOH [KBE/g]

Bakterien > 10⁷ 10^* 10^* 0

Hefen > 10⁴ 0 0 0

Schimmelpilze > 10⁴ 0 0 0

* aerobe Sporenbildner
Bereits nach 30 s erfolgte eine Keimreduktion um 10⁶ KBE/g durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Desinfektionsmittels. Bei den 10 KBE/g handelt es sich um aerobe Sporenbildner, die selbst nach 5 Minuten Einwirkdauer komplett eliminiert werden.
8. Variation der Menge von Natriumbenzoat im erfindungsgemäßen Desinfektionsmittel (Ausblick für weitere Versuche)
Es kann erwartet werden, dass auch eine Variation der Menge von Natriumbenzoat im gesamten erfindungsgemäßen Bereich von 0,01 - 10,0 Gew.-% zu der gewünschten kurzen Einwirkzeit und Keimreduktion führt, da die Erhöhung zu einem maximalen Vorhandensein der aktiven Benzoesäure bis zur Sättigung in der Lösung gegeben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3702546 A1 [0007]
EP 2677867 B1 [0008]
JP 2002253188 A [0009]
EP 2135507 A1 [0010]
DE 10223934 A1 [0011]
DE 102007045210 A1 [0012]
DE 4200066 A1 [0013]
WO 9609761 A1 [0014]
EP 0783245 B1 [0014]
WO 96/097761 A1 [0014]
DE 102006010809 A1 [0015]

Claims

Desinfektionsmittel, umfassend eine organische Säure, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Zitronensäure, Milchsäure und Bernsteinsäure, oder eine Mischung dieser; ein Benzoat, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Natriumbenzoat, Kaliumbenzoat oder Calciumbenzoat, oder Mischungen dieser und ein oder mehrere nichtionische(s) Tensid(e), das/die in Wasser löslich oder emulgierbar ist/sind, mit der Maßgabe, dass kein anionisches, amphoteres, aminoxidisches und kationisches Tensid und auch keine C₁-C₃-(Iso-)Alkohole enthalten sind.
Desinfektionsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die nichtionischen Tenside, ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Fettalkoholalkoxylaten, wie Polyalkylenglykolethern, Fettalkoholpropoxylaten, Fettaminalkoxylaten, wie Fettaminethoxylaten, Fettsäureethoxylaten, Fettsäureolyglykolestern, Fettsäurepolyglykolamiden, Polyglycerinester, Polyoxyethylenglycolalkylphenolestern, Oktylphenolethoxylaten, Nonylphenolethoxylaten, Alkanolamiden, Glycerinalkylestern, oder Zuckertensiden, wie Alkylglucosiden, Alkylpolyglukosiden (APGs), Methylglucosidestern, Ethylglucosidestern, N-Methylglucamid, Saccharoseestern, jeweils alleine oder Mischungen dieser; bevorzugt Fettalkoholalkoxylate oder Zuckertenside, wie Alkylpolyglykoside (APGs), jeweils alleine oder Mischungen dieser, besonders bevorzugt Polyalkylenglykolether, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyoxyethylenethern von Laurylalkoholen, Polyoxyethylenethern von Cetylalkoholen, Polyoxyethylenethern von Cetylstearylalkoholen, Polyoxyethylenethern von Stearylalkoholen oder Polyoxyethylenethern von Oleylalkoholen, Polysorbaten, Sorbitanestern oder Polyglucoside, jeweils alleine oder Mischungen dieser, ganz besonders bevorzugt die klar wasserlöslichen Polyoxyethylenether von Laurylalkoholen, C₉-C₁₁ Pareth-8, C₈-C₁₀-Polyglucoside oder Sorbitanester, jeweils alleine oder Mischungen dieser.
Desinfektionsmittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtionische Tensid einen HLB-Wert von ≥ 7, insbesondere ≥ 12 aufweist oder einen Trübungspunkt von 40°C oder größer (1g in 100 ml Wasser) hat.
Desinfektionsmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel Wasser, bevorzugt destilliertes Wasser, demineralisiertes Wasser oder Trinkwasser, vorliegt.
Desinfektionsmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die organische Säure(n), je nach Anwendungsfall, in einer Menge vorliegt (vorliegen), die ausgewählt ist aus 0,1 - 75 Gew.-%, 0,1 - 65 Gew.-%, 0,1 - 55 Gew.-%, 0,1 - 45 Gew.-%, 0,1 - 35 Gew.-%, 0,1 - 25 Gew.-%, 0,1 - 15 Gew.-%, 0,1 - 10 Gew.- % oder 0,1 - 5 Gew.-%, wobei die Untergrenze in den angegeben Bereichen auch 0,2 Gew.-% oder 0,5 Gew.-% oder 1,0 Gew.-% betragen kann.
Desinfektionsmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Benzoate, je nach Anwendungsfall, in einer Menge vorliegt (vorliegen), die ausgewählt ist aus 0,01 - 10,0 Gew.-%, 0,01 - 8,0 Gew.-%, 0,01 - 6,0 Gew.-%, 0,01 - 4,0 Gew.-%, 0,01 - 3,0 Gew.-%, 0,01 - 2,0 Gew.-% oder 0,01 - 1,0 Gew.-%, wobei die Untergrenze in den angegeben Bereichen auch 0,02 Gew.-% oder 0,05 Gew.-% oder 0,08 Gew.-% oder 0,1 Gew.-% oder 0,2 Gew.-% oder 0,25 Gew.-% betragen kann.
Desinfektionsmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Tenside, je nach Anwendungsfall, in einer Menge vorliegt (vorliegen), die ausgewählt ist aus 0,01 - 30,0 Gew.-%, 0,01 - 25,0 Gew.-%, 0,01 - 20,0 Gew.-%, 0,01 - 15,0 Gew.-%, 0,01 - 10,0 Gew.-%, 0,01 - 8,0 Gew.-%, 0,01 - 6,0 Gew.-% oder 0,01 - 5,0 Gew.-% .-%, wobei die Untergrenze in den angegeben Bereichen auch 0,02 Gew.- oder 0,05 Gew.-% oder 0,08 Gew.-% oder 0,1 Gew.-% oder 0,15 Gew.-% oder 0,5 Gew.-% oder 1,2 Gew.-% oder 1,5 Gew.-% oder 2,0 Gew.-% betragen kann.
Desinfektionsmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Zusatzstoffe im Desinfektionsmittel enthalten sind, ausgewählt aus einem Ingwer-Mazerat oder dem Wirkstoff 6-Gingerol und/oder Mitteln zur Feuchtigkeitsregulierung, insbesondere Glykolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffen, und/oder Duftstoffen, insbesondere ausgewählt aus Pfefferminzöl und/oder Lavendelöl und/oder ein oder mehreren Solubilisierungsmitteln und/oder einem einwertigen Salze, insbesondere ausgewählt aus KCI, NaCI, LiCI.
Desinfektionsmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses umfasst: 0,1 bis 75 Gew.-% organische Säure(n); 0,01 bis 10 Gew.-% Benzoat(e); 0 bis 2,0 Gew.-% Ingwer-Mazerat; 0 bis 5,0 Gew.-% Mittel zur Feuchtigkeitsregulierung, insbesondere ausgewählt aus Glykolen mit 2 bis 10 Kohlenstoffen; 0 bis 1,0 Gew-% Duftstoffe, insbesondere ausgewählt aus Lavendelöl und/oder Pefferminzöl; 0 bis 1,0 Gew% einwertiges Salz, insbesondere ausgewählt aus NaCI, KCl und/oder LiCI; 0,01 bis 30 Gew.-% nichtionische(s) Tensid(e) und 0 bis 99,88 Gew.-% Wasser.
Desinfektionsmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Desinfektionsmittel als Lösung, Emulsion, Spray, Lotion, Gel, Schaum oder Feststoff in Form eines Konzentrats vorliegt, wobei das Konzentrat wasserlöslich oder in Wasser emulgierbar ist.
Verwendung eines Desinfektionsmittel nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 10, umfassend eine organische Säure, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Zitronensäure, Milchsäure und Bernsteinsäure, oder eine Mischung dieser; ein Benzoat, ausgewählt aus Natriumbenzoat, Kaliumbenzoat oder Calciumbenzoat, oder Mischungen dieser und ein oder mehrere nichtionische(s) Tensid(e), das/die in Wasser löslich oder emulgierbar ist/sind, mit der Maßgabe, dass kein anionisches, amphoteres, aminoxidisches und kationisches Tensid und auch keine C₁-C₃-(Iso-)Alkohole enthalten sind, zur Hände-, Lebensmittel-, Flächendesinfektion und bei einem in-situ-Produktionsentkeimungsverfahren.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei die Einwirkzeit des Desinfektionsmittels 30 s oder mehr beträgt, um desinfizierend zu wirken.