DE1958331C3 - Verfahren zur Entfernung von Nahrungsmittelriickständen von Metallgeräten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Rückständen von Nahrungsmitteln von Metallgeräten, die zu deren Zubereitung bei erhöhter Temperatur verwendet werden, gemäß dem eine Reinigungslösung, die ein chloriertes organisches Lösungsmittel, einen Aktivator dafür und Wasser enthält, auf die zu reinigende Oberfläche der Metallgeräte aufgetragen und während einer Zeit und bei einer Temperatur damit in Berührung gehalten wird, die zur Ablösung wenigstens eines Teils der Rückstände von der Oberfläche ausreicht

Bekanntlich werden Töpfe, Pfannen, Backbleche und ähnliche Kochgeräte normalerweise durch harte, zähe Überzüge verkrustet, die nach Entnahme des Nahrungsmitteiprodukts zurückbleiben. Dieses Verhalten zeigt sich noch ausgeprägter, wenn die Oberfläche des Geräts Locher oder Kratzer bekommt, so daß Kerben entstehen, in denen sich das Nahrungsmittel mechanisch verankern kann, wodurch die Haftung erhöht wird. Solche Oberzüge sind unerwünscht und müssen vor erneuter Verwendung des Geräts entfernt werden. Die Reinigung ist ein zeitraubender Vorgang und stellt im gewerblichen Betrieb infolge der vielen Geräte, die dabei gewöhnlich anfallen, und der Häufigkeit, mit der sie gereinigt werden müssen, ein besonders ernsthaftes Problem dar. Ferner kommt es darauf an, daß das Reinigungsverfahren sowohl in der Durchführung als auch in der Hinsicht sicher ist, daß schädliche Rückstände oder Nebenprodukte vermieden werden, die nach beendeter Reinigung zurückbleiben können. Verhältnismäßig häufig wird die Oberfläche solcher Geräte, die mit dem Nahrungsmittel in Berührung kommt, mit Harzschichten oder -überzügen (zum Beispiel aus Siloxanpolymeren) versehen, um die Ablösung des zubereiteten Produkts von der Oberfläche zu erleichtern. Die für solche Oberzüge zur Verfügung

in stehenden Werkstoffe sind zwar in vielen Fällen für eine wiederholte Verwendung genügend dauerhaft, bei diesen Oberzügen besteht jedoch die Gefahr, daß sie Kratzer oder Löcher bekommen oder abgescheuert werden, und dadurch das Problem eines mechanischen

ii und chemischen Verklebens mit dem Nahrungsmittel·' auftritt Es kommt also ferner darauf an, daß ein Reinigungsverfahren die selektive Entfernung der Nahrungsmittelrückstände ermöglicht, Harze wie die Siloxane jedoch praktisch intakt läßt

jo Aus der GB-PS 10 21 863 ist ein zu versprühendes Aerosolreinigungsmittel für Backöfen bekannt, das ein als alkalisches Verseifungsmittel dienendes Atnin enthält und dazu verwendet werden soll, die in dem Backofen enthaltenen Rückstände und insbesondere

>5 Fette durch Verseifen abzubauen und zu entfernen.

In der CH-PS 342 814 ist ein Verfahren zur Reinigung verschmutzter Metallteile und insbesondere Verbrennungskraftmaschinen beschrieben, deren Oberflächen festhaftende Verschmutzungen, wie Ölkohle,

ίο aufweisen. Zur Reinigung der genannten Metallteile wird nun ein Lösungsmittelgemisch eingesetzt, das einen Halogenwasserstoff und einen cyclischen Alkohol, der keine phenolische Hydroxylgruppe aufweist, enthält

r> Die GB-PS 9 73 661 beschreibt die Beseitigung von Fett und öl von verschiedenen Oberflächen mit Hilfe einer Mischung aus einem halogenierten Kohlenwasserstoff und einem kationischen, oberflächenaktiven Mittel, in der Wasser in geringer Menge in suspendierter oder

4Ii vermischter Form vorliegt

In der US-PS 25 07 985 ist ein Mittel zum Abbeizen von Farben oder Lacken bekannt, das ein bestimmtes chloriertes Lösungsmitsel, bestimmte organische Säuren als Aktivator dafür und eine kritische Menge Wasser enthält Eine ähnliche Beizlösung ist in der US-PS 25 07 984 beschrieben.

Es ist festzustellen, daß in keiner der Entgegenhaltungen ein Verfahren zur Entfernung von Nahrungsmittelrückständen von Kochgerätschaften, die insbesondere mit Siloxanharzen beschichtet sind, angibt, bei dem weder für die Nahrungsmittelprodukte toxische Produkte verwendet werden noch die Siloxanharzschicht der Kochgerätschaften angegriffen wird. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht

μ somit darin, ein Reinigungsverfahren für Kochgerätschaften anzugeben, mit dem die hartnäckig anhaftenden, harten und zähen Nahrungsmittelrückstände von der Oberfläche von Töpfen, Pfannen, Backblechen u. dgl. einfach, schnell, sauer und rückstandslos entfernt

ho werden können, ohne daß eine Schädigung der zu reinigenden Oberfläche verursacht wird und ohne daß Produkte eingesetzt werden, die nach der Reinigung schädliche Röckstände oder Nebenprodukte hinterlassen.

(<ί Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das eingangs erwähnte Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Reinigungslösung verwendet, die 0,1 bis 40,0 Gew.-% Ameisensäure,

Essigsäure, Trichloressigsäure, Adipinsäure, Benzoesäure, Zitronensaure, Apfelsäure, Salicylsäure, Gerbsäure, Weinsäure, Fumarsäure, Glukonsäure, Propionsäure, Buttersäure, Zimtsäure oder Mischungen davon, Methylamin, Monoäthanolamin, Cyclohexylamin, Propylendiamin oder Äthylendiamin als Aktivator und 99,9 bis 60,0 Gew.-% Methylenchlorid, Chloroform, Monochlorbenzol, o-Dichlorbenzol oder ein Gemisch davon enthält, und der Reinigungslösung Wasser in einer Menge zusetzt, die zur Bildung einer Zweiphasenmischung mit einer das Verdampfen des Lösungsmitteis einschränkenden Wasserschicht mit einer Dicke von mindestens etwa 13 mm über der Lösung ausreicht

Vorzugsweise verwendet man erfindungsgemäß eine Reinigungslösung, die 0,4 bis 7,0 Gew.-% des Säureoder Amin-Aktivators enthält

Einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zufolge wird eine Reinigungslösung verwendet, die außerdem etwa 0,1 bis 5,0 Gew.-% eines öllöslichen oberflächenaktiven Mittels enthält

Vorzugsweise enthält die Reinigungslösung 70,0 bis 99,5 Gew.-% urt«5 noch bevorzugter 85,0 bis 96,5 Gew.-% Methylenchlorid, Chloroform, Monochlorbenzol, o-Dichlorbenzol oder ein Gemisch davon. Die vorstehend genannten Lösungsmittel können in Mischung miteinander verwendet werden, wobei vorzugsweise Methylenchlorid als einziges Lösungsmittel oder wenigstens als überwiegender Anteil einer Mischung der genannten Lösungsmittel verwendet wird. So wurde gefunden, daß durch Methylenchlorid die Flammpunkte leichter entflammbarer Lösungsmittel, die in Verbindung damit verwendet werden können, sehr wirksam erhöht werden !rönnen. Im allgemeinen ist die Reinigungswirkung der organischen Lösungsmittel für die erfindungsgeinäßen Zwecke Gern Chlorsubstitutionsgrad und der Kettenlänge umgekehrt proportional. Aus verständlichen Gründen soll das organische Lösungsmittel keinen toxischen Rückstand auf der Oberfläche des zu reinigenden Gerätes hinterlassen und soll nicht brennbar sein oder wenigstens einen genügend hohen Flammpunkt haben, so daß die Wahrscheinlichkeit von Explosionen auf ein Minimum beschränkt wird Methylenchlorid hat in dieser Hinsicht vorteilhafte Eigenschaften.

Der als zweiter wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Reinigungslösung eingesetzte Säureoder Amin-Aktivator wird insbesondere in einer Menge von 1,0 bis 2J5<¥o, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, verwendet

Es wird angenommen, daß solche Aktivatoren das Vordringen des Lösungsmittels durch den unerwünschten Rückstand erleichtern und dadurch seine Wirkung verstärken. Die wirksamsten Aktivatoren sind die organischen Säuren, von denen Ameisensäure bevorzugt wird. Ein Nachteil, der bei Verwendung der Amine auftreten kann, ist ihre Neigung zur Umsetzung mit Formaldehyd, der durch Hydrolyse von Methylenchlorid entstehen kann. Es ist zu beachten, daß die organische Säure oder das Amin keinen toxischen Rückstand hinterlassen und in Lösung beständig sein sollten. Von den erfindungsgemäß eingesetzten Aktivatoren ist Ameisensäure bevorzugt

Die bevorzugten Reinigungslösungen enthalten außer den vorstehend genannten Bestandteilen verhältnismäßig geringe Mengen eines öllöslichen oberflächenaktiven Mittels, die vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Lösung, beträgt Beispiele für solche oberflächenaktiven Mittel sind die langkettigen polaren Verbindungen, wie Octylphenoxypolyäthoxyäthanol, die Alkalimetallsalze von Alkylarylpolyäthersulfaten und Triäthanolaminlaurylsulfat, Fluorkohlenstoffverbindungen, wie Fluoralkohole und ■> 9-Hydroperfluornonansäure, Silikone, wie Silikonfette und -öle, und verschiedene andere bekannte, im Handel erhältliche oberflächenaktive Mittel.

Zusätzlich zu dem chlorierten Lösungsmittel können zu 10,0% und vorzugsweise etwa 1,0 bis 5,0% eines

ι» polaren organischen Lösungsmittels, bezogen auf das Gewicht der Lösung, verwendet werden. Geeignet sind Stoffe wie Methanol, Äthanol, Dimethylsulfoxid und dergleichen, die als »Cosolventien« für die chlorierten organischen Lösungsmittel bekannt sind, es wird jedoch

π darauf hingewiesen, daß diese Verbindungen, wenn sie in den bevorzugten Mengen vorhanden sind, offenbar mehr als Aktivatoren als als Cosolventien wirken.

Schließlich wird darauf hingewiesen, daß auch weitere Zusätze, zum Beispiel Verdickungsmittel, dampfdrucksenkende Mittel, Wachse, wasserl&sliche oberflächenaktive Mittel u.dgl. zur Abänderung der Eigenschaften oder der Wirkungsweise der Reinigungslösungen zugesetzt werden können.
In vielen Fällen, beispielsweise wenn Methylenchlorid als chloriertes organisches Lösungsmittel verwendet wird, haben die Lösungen einen hohen Dampfdruck und zeigen daher bei den Betriebstemperaturen eine starke Neigung zum Verdampfen. Daraus ergeben sich häufig ernsthafte Schwierigkeiten, besonders bei einem Lö-

!<> sungsmittel wie Methylenchlorid, das schädliche Dämpfe bildet und zweckmäßig bei einer Temperatur angewandt wird, die in der Nähe seines Siedepunkts liegt Zwar können durch Verdampfung bedingte Schwierigkeiten durch Zusatz von dampfdrcicksenken-

r. den Mitteln in den Lösungen gemindert werden, ein solches Vorgehen ist jedoch aus wirtschaftlichen und technischen Gründen häufig unerwünscht Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es deshalb notwendig, in Kombination mit der organischen

4i) Lösung Wasser in einer Menge zu verwenden, die größer als die in der Lösung lösliche Menge ist

Gemäß der beanspruchten Arbeitsweise wird der organischen Lösung Wasser in einer Menge zugesetzt, die zur Bildung eines Zweiphasenbades mit einer

ii Wasserschicht über der Lösung, welche eine Dicke von wenigstens 13 mm hat ausreicht Reinigungsbäder dieser Art sind nicht nur im Hinblick darauf günstig, daß das erzeugte Volumen an schädlichen Dämpfen stark vermindert wird, sondern auch wegen des vorteilhaften

w Einflusses des gelösten Wassers auf die Reinigungswirkung. Da in 100 g Methylenchlorid bei Raumtemperatur etwa 6 g Wasser löslich sind, sollen die wäßrigen Zusammensetzungen mehr als etwa 10,0 Gew.-% Wasser enthalten, damit sich die gewünschte eigene

r. wäßrige Phase bildet Es ist zu beachten, daß zwar mit großen Mengen Wasser ein besserer Schutz gegen Verdampfung erzielt wird, daß es aber ungünstig ist wenn sich zuviel Aktivator in der wäßrigen Phase löst Aus diesem Grund und um ein allzu großes Flüssigkeits-

Mi volumen zu vermeiden, soll die Wassermenge verhältnismäßig klein gehalten werden. Deshalb bilden etwa 50% und vorzugsweise etwa 30% eine praktische obere Grenze für das Wasser zur Erzeugung des Bads, wobei in cüen Fällen die Wassermenge auf das Gewicht der nichtwäßrigen Bestandteile der Lösungsmittellösung bezogen sind.

Wie bereits angegeben wurde, wird zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst eine

Lösung der oben genannten Bestandteile hergestellt und dann auf die Oberfläche der Geräte aufgebracht, auf denen sich der unerwünschte Rückstand befindet Der Auftrag der Reinigungszubereitung kann nach jeder geeigneten Methode erfolgen, am zweckmäßigsten wird jedoch der zu reinigende Gegenstand in ein Zweiphasenbad eingetaucht, das aus der Lösung und einer darauf befindlichen Wasserschicht besteht.

Die chlorierte organische Lösung wird zwar hierin als »Lösungsmittel«-Lösung bezeichnet, dieser Begriff ist jedoch nicht so zu verstehen, daß die Lösung vollkommen als Lösungsmittel für den Nahrungsmittelnlckstand wirkt Es wird angenommen, daß der Rückstand gewöhnlich nicht vollständig gelöst wird, sondern lediglich durch Auflösung nur eines Teils des Rückstandes von der Oberfläche des Geräts abgelöst wird Es ist deshalb am zweckmäßigsten, das Verfahren mit einer Spülstufe abzuschließen. Am zweckmäßigsten wird das Spülen so durchgeführt, daß ein Strom aus heißem oder warmem Wasser gegen die behandelte Oberfläche gerichtet wird, um jedes noch vorhandene Material abzuwaschen. Dann wird das Gerät von selbst trocknen gelassen oder zwangsgetroc'uiet, wodurch eine saubere Oberfläche erhalten wird, auf der sich keine unerwünschten Rückstände oder Nebenprodukte befinden.

Ein maximaler Wirkungsgrad wird erzielt, wenn zwischen dem zu reinigenden Gerät und der Reinigungslösung eine relative Bewegung erzeugt wird. Eine solche Bewegung kann in jeder geeigneten Weise hervorgerufen werden, beispielsweise durch Bewegung des Gegenstands oder durch Rühren der Flüssigkeit; es ist am besten, so vorzugehen, daß die Phasengrenzfläche nicht übermäßig gestört wird. Besonders vorteilhaft ist eine Betriebsweise, bei der die relative Bewegung durch Ultraschall erzeugt wird, da dadurch die Reinigungswirkung bei minimaler Verteilung und Unterbrechung der Wasserschicht stark verbessert wird.

Die erforderliche Kontaktdauer hängt weitgehend von der Temperatur ab, bei der die Lösung benutzt wird. Im allgemeinen ist ein Betrieb bei jeder Temperatur zwischen Umgebungstemperaturen und einer etwas unter dem Siedepunkt der Lösung liegenden Temperatur geeignet, und die Kontaktdauer liegt unter solchen Bedingungen gewöhnlich in einem Bereich von etwa 1 — 15 Minuten. Wenn die Ablagerung besonders zäh ist, kann fine Kontaktdauer von etwas mehr als 15 Minuten erforderlich sein, während für geringe Ablagerungen oder wenn die Lösung verhältnismäßig heiß ist, Zeiten von weniger als 1 Minute genügen können. Im optimalen Fall sind die Betriebsbedingungen so gewählt, daß ein Gleichgewicht zwischen der für eine angemessene Reinigung erforderlichen Zeit und den Temperaturen, bei denen der Betrieb am einfachsten und sichersten ist, erzielt wird.

Es ist ein besonders überraschender Vorteil der Erfindung, daß durch ihre Anwendung Geräte, die mit Harztrennschichten versehen sind, gründlich gereinigt werden können, ohne daß das Überzugsmaterial entfernt oder ernsthaft beschädigt v/ird. Dadurch kann von den Vorteilen der Trennüberzüge ohne die Schwierigkeiten und den Aufwand Gebrauch gemacht werden, die mit wiederholtem Auftrag von frischem Harz verbunden sind. Da der Überzug nicht gelöst wird, wird ferner die Gebrauchsdauer der Reinigungsmischung verringert, da sie nicht durch das Überzugsharz verunreinigt wird. Die gebräuchlichsten Harze, die als Trennüberzug oder -schicht auf Kochgeräte aufgebracht werden, sind die Siliconpolymeten oder genauer die gehärteten Siloxanharze, aber auch andere Polymere, zum Beispiel Tetrafluoräthylenharze werden für diesem Zweck verwendet

■\ Es wird darauf hingewiesen, daß der Begriff »Gerät« oder »Kochgerät«, wie er hierin verwendet wird, Töpfe, Pfannen, Backbleche, Roste u.dgl. umfaßt Ferner gehören dazu Produkte mit Schichtaufbau, zum Beispiel Kombinationen aus einer Metallfolie und einem

in (unlöslichen) Kunststoff und Geräte mit Keramiküberzügen.

Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung näher erläutert. Angaben über Teile und Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht wenn nichts anderes

is angegeben ist

Beispiel 1

Eine Reihe von Zubereitungen wird unter Verwendung von etwa 180 Teilen Methylenchlorid, etwa 2,0

21) Teilen anionischem öllöslichem oberflächenaktivem Triäthanolaminlaurylsulfat, verschiedenen Menger., nämlich 1,18; 2,18; 3,18; 5,0; i*5; 7,0; 8,0; 10,0; 20.0 Gewichtsteilen einer 85%igen wäßiigen Ameisensäurelösung und jeweils einer solchen Menge Wasser

ι-, hergestellt daß diese zur Bildung einer wäßrigen Schicht mit einer Dicke von etwa 13 mm über der organischen Phase nach Einstellung des Phasengleichgewichts ausreicht Da Ameisensäure sowohl in Wasser als auch in Methylenchlorid löslich ist wird nur ein Teil

j» der zugesetzten Gesamtmenge in der organischen Phase gelöst

Die so erhaltenen Zubereitungen werden bei Raumtemperatur als Reinigungsbad verwendet Backformen, die mit einem handelsüblichen Siloxanüberzug

γ, beschichtet sind und auf ihrer Innenseite einen Rückstand aufweisen, der von darin gebackenem Brot stammt werden in jede der verschiedenen Zubereitungen eingetaucht und etwa 5 bis 15 Minuten lang darin bewegt bis offenbar äquivalente Reinigungsgrade erreicht sind Dann werden sie aus den Bädem herausgenommen und mit einem Strom heißen Wassers unter Druck gespült In jedem Fall wird der Rückstand vollständig entfernt und der Siloxanüberzug bleibt unversehrt Nach dem Trocknen läßt sich kein Nebenproduktfilm oder anderer Rückstand nachweisen. Der Reinigungsgrad steigt merklich au, wenn die Ameisensäuremenge in dem Bad auf etwa 433 Teile, d. h. etwa 2,35%, zunimmt Bei höheren Konzentrationen wird keine wesentliche Zunahme mehr beobachtet

Beispiel 2 Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wird mehrfach

wiederholt, das Rühren wird jedoch dabei durch

Ultraschall bewirkt Die Aufenthaltszeit in dem Bad, die

«.ur Erzielung einer sauberen Pfanne erforderlich ist wird beträchtlich vermindert

Weitere Beispiele

Außer den vorstehend beschriebenen Bädem werden wi zahlreiche weitere Bäder unter Verwendung anderer chlorierter organischer Lösungsmittel, anderer Aktivatoren und anderer oberflächenaktiver Mittel beeilet, die weitere Additive, besonders etwa 04% eines Ozokeritwachses zur Verzögerung der Verdampfung hi und etwa 2,6% Methylalkohol als Cosolvens oder Aktivator enthaUen.

Die chlorierten Lösungsmittel, mit denen die besten Ergebnisse erzielt werden, sind Chloroform, Mono-

chlorbenzol und o-Dichlorbenzol. Saure Aktivatoren, die anstelle von Ameisensäure mit vergleichbaren oder zumindest guten Ergebnissen verwendet werden können, sind Eisessig, Trichloressigsäure, Adipinsäure, Benzoesäure, Zitronensäure, Äpfelsäure, Salicylsäure, Gerbsäure, Weinsäure, Fumarsäure und Gluconsäure. Geeignete Amine, die stattdessen verwendet werden können, sind Methylamin, Monoäthanolamin, Cyclohexylamin, Propylendiamin und Äthylendiamin.

Die wirksamsten oberflächenaktiven Mittel, die anstelle des in den vorstehenden Beispiel angegebenen Sulfatderivats verwendet werden können, sind Octylphenoxypolyäthoxyäthanol. Natriumsalze von Alkyla-

rylpolyäthersulfaten, Fluoralkohole und 9-Hydroperfluornonansäure.

Daraus ist zu ersehen, daß durch die Erfindung ein Verfahren zur einfachen und wirksamen Entfernung der

s Rückstände geschaffen wird, die auf Geräten, die zur Zubereitung von Nahrungsmitteln bei erhöhten Temperaturen verwendet werden, entstehen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die selektive Entfernung solcher Rückstände von Geräten mit einem Siloxanharzüberzug auf ihrer Oberfläche, ohne daß das Überzugsmaterial merklich geschädigt wird, und ist sicher, da es keine toxischen Rückstände oder Nebenprodukte hinterläßt.

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Entfernung von Rückständen von Nahrungsmitteln von Metallgeräten, die zu deren Zubereitung bei erhöhter Temperatur verwendet werden, gemäß dem eine Reinigungslösung, die ein chloriertes organisches Lösungsmittel, einen Aktivator dafür und Wasser enthält, auf die zu reinigende Oberfläche der Metallgeräte aufgetragen und während einer Zeit und bei einer Temperatur damit in Berührung gehalten wird, die zur Ablösung wenigstens eines Teils der Rückstände von der Oberfläche ausreicht, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Reinigungslösung verwendet, die 0,1 bis 40,0 Gew.-% Ameisensäure, Essigsäure, Trichloressigsäure, Adipinsäure, Benzoesäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Salicylsäure, Gerbsäure, Weinsäure, Fumarsäure, Glukonsäure, Propionsäure, Buttersäure, Zimtsäure oder Mischungen davon, Methylamin, Monoäthanolamin, Cyclohexylamin, Propylendiamin oder Äthylendiamin als Aktivator und 993 bis 60,0 Gew.-% Methylenchlorid, Chlorofonn, Monochlorbenzol, o-Dichlorbenzol oder ein Gemisch davon enthält, und der Reinigungslösung Wasser in einer Menge zusetzt, die zur Bildung einer Zweiphasenmischung mit einer das Verdampfen des Lösungsmittels einschränkenden Wasserschicht mit einer Dicke von mindestens etwa 13 mm über der Lösung ausreicht

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Reinigungslösung verwendet, die 0,4 bis 7,0 Gew.-% des Säure- oder Amin-Aktivators enthält

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Reinigungslösung verwendet die außerdem etwa 0,1 bis 5,0 Gew.-% eines öllöslichen oberflächenaktiven Mittels enthält