KR20000052924A - 농산물 및 식용 동물성 단백질의 세정용 제품, 세정 방법 및 세정 조성물 - Google Patents

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데이비드 엠 모이어
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Abstract

필수 성분으로서 발포체를 포함하는 농산물 및 식용 동물성 단백질을 세정하기 위하여 독성학적으로 허용되는 성분을 사용하는 제품, 방법, 및 조성물이 제공된다. 독성학적으로 허용되는 세정액을 농산물 및 식용 동물성 단백질의 표면에 가시성 발포체로서 분산하는 제품, 방법 및 조성물이 포함된다. 상기 발포체는 세정/위생처리 정도에 대한 포지티브 가시적 시그날을 제공하며 식품 표면과 세정액간의 접촉시간을 증가시키는데 조력한다.

Description

농산물 및 식용 동물성 단백질의 세정용 제품 및 세정 방법{Articles, methods for cleaning produce and edible animal protein}
과일류 및 야채류 세척용 세정 성분의 용도 및 선택에 대해서 문헌[참조: United States Code of Federal Regulations, Title 21, Section 173.315: "Ingredients for use in washing or lye peeling of fruits and vegetables"]에 기술되어 있다. 이들 규제 사항은 식품과의 직접적인 접촉용으로 사용할 수 있는 성분에 대해 "일반적으로 안전한 것으로 인정되는" (GRAS)로 기재된 것, 및 기타 몇몇 다른 선택된 성분으로 제한하고 있다. 이들 섹션은 또한 제시된 환경에서 사용할 수 있는 물질의 양에 대해 특정 제한치를 제공한다.
이들 성분중에서, 경험이 많은 조제업자들은 왁스, 오일과 같은 소수성 잔류물, 또는 살충제와 같은 인공 화학 잔류물의 효과적인 세정을 제공할 수 있는 몇몇 성분만을 알고 있다. 이들 유형의 잔류물은 수중에서 계면활성제에 의해, 또는 물 부재하에서 대량의 유기 용매에 의해 가장 용이하게 제거되는 것으로 인식되어 있다. 다른 유형의 오물, 특히 수중에 용이하게 분산되지 않는 입자상 불용성 오물은 수중에서 계면활성제에 의해, 특히 시트레이트(폴리카복실레이트)와 같은 복합 음이온 염, 또는 다중인산염 보조시 효과적으로 제거된다.
이런 제한된 그룹의 성분내에서 과일류 및 야채류 세정용으로 맞춘 효과적인 세정 조성물의 범위, 특히 소비자 개인의 경험에 따라 맞춘 세정 조성물의 범위는 이전에 기재된 바 없다. 식용 동물성 단백질 및 농산물에 직접, 바람직하게는 분무 도포식으로 적용할 수 있도록 만든 액체 조성물을 제형화하는 것이 바람직하다. 또한, 잔류물을 남기지 않고 조성물을 용이하게 헹구어내는 것이 바람직하다. 바람직한 조성물은 특히 직접적인 적용의 경우 손에 부드러워야 한다.
문헌[참조: Food Chemical News, Inc., 1991, p. 334.1]에서는 PEG 200-9500이 §178.3750하에 식품과의 접촉식 사용을 위한 제품중의 성분으로 명확하게 기재되어 있다[참조: Fed. Register. Oct. 15, 1968]. 그럼에도 불구하고, 농산물 세척의 경우, 폴리에틸렌 글리콜은 GRAS로 확인되어야 한다.
다당류 및 이들의 유도체에 대한 철저한 연구 내용은 문헌[참조: Whistler, R.L., Industrial Gums, Academic Press (New York, 1959)]에서 발견할 수 있다.
본원에 기재된 방법 및 제품에 유용한 조성물은 미국 특허 제5,498,295호; 제5,500,048호; 제5,500,143호; 제5,503,764호; 및 제5,549,758호에서 발견할 수 있으며, 이들은 본원에서 참고로 인용된다.
발명의 요약
본 발명은 사람 또는 하등 동물이 섭취하기 위한, 식용 동물성 단백질, 예를들면, 육류, 해산물 및 가금류, 및 농산물, 예를들면, 과일류 및 야채류의 세정 및/또는 위생처리용 조성물, 방법 및 제품을 포함한다. 본 발명은 다음과 같은 수개의 양태를 포함한다:
I. 용기로부터 명확하게 가시적인 함량의 발포체로 분배될 수 있는, 독성학적으로 허용되는 세정액을 함유하는, 농산물 및 식용 동물성 단백질을 세정하기 위하여 개인이 사용하기에 적합한 분무 용기를 포함하는 제품;
II. 독성학적으로 허용되는 세정액을 농산물 및 식용 동물성 단백질의 표면에 가시성 발포체로 분산시켜 농산물 및 식용 동물성 단백질을 세정하는 방법;
III. 농산물 및 식용 동물성 단백질의 세정/위생처리에 유용한 성분을 포함하며, 또한 발포체 증진 성분을 포함하고, 가시성 발포체로 분산될 수 있는, 독성학적으로 허용되는 세정액 조성물.
본 발명의 필수적인 발포체 성분은 수개의 유용한 특성을 제공한다. 이는 소비자에게 세정액의 존재에 대한 포지티브 가시적 시그날을 제공한다. 발포체는 또한 세정액이 식품 표면으로부터 즉시 흘러내리는 것을 방지하는 작용을 한다. 식품 표면에 세정액을 유지시키는 발포체의 능력은 식품 표면상에서의 세정액의 체류 시간이 세정액의 세정 및/또는 위생처리 기능에 있어 중요한 경우 특히 중요하다. 바람직하게는, 제품이 3초 이상, 더욱 바람직하게는 1분 이상 가시적 상태로 유지되는 발포체를 분산할 수 있다.
바람직한 발포체 효과는 기계적 수단, 즉, 발포성 분무 헤드에 의해, 또는 세심한 제형화, 즉 분산시 발포체를 형성을 도모하는 성분을 세정액에 첨가함으로써 성취할 수 있다. 분산시 발포체 형성시키는데 유용한 성분의 선택이 중요하다. 세제 계면활성제와 같은 전통적인 발포 수단은 식품 표면을 세정하는데 사용되는 본원의 방법으로 잘 수행되지 않는데, 이는 지속적으로 거품이 일어나는 세제를 헹구어내고, 섭취시 허용되는 조성물로 상기와 같은 세제를 제형화시키기 어렵기 때문이다.
바람직하게는, 분산시 발포체 형성을 도모하는 세정액의 세심한 제형은 비-세제 발포체 증진 성분을 포함한다. 용어 "발포체 증진 성분"은 제시된 양의 용액으로부터 발생될 수 있는 발포체의 용적을 증가시키거나 식품 표면으로 일단 분산된 다음 발포체 지속 시간을 증가시키는, 제형에 첨가되는 성분으로 정의된다. 바람직하게는 비-세제 발포체 증진 성분이 중합체성 감점성 증점제로부터 선택되며; 더욱 바람직하게는 치환된 셀룰로오스, 개질된 다당류, 및 천연 검으로부터 선택되고; 더더욱 바람직하게는 크산탄 검이다.
상세하게, 본 발명은 전형적으로
(a) C8-C18지방산 약 0.01 내지 약 15%;
(b) 임의로, 비이온성 계면활성제, 특히 지방족 C12-C18알콜의 에톡실화/프로폭실화 부가물 약 0.1 내지 약 4 중량%;
(c) 임의로, 유기 폴리카복실산, 바람직하게는 시트르산 약 0.1 내지 약 4 중량%;
(d) 임의로, 도데실벤젠 설포네이트의 알칼리 또는 알칼리 토금속염과 같은 산-안정성 음이온성 계면활성제 약 0.2 중량% 이하;
(e) 임의로, 탄산염 및/또는 중탄산염의 칼륨 및/또는 나트륨염과 같은 독성학적으로 허용되는 염기성 완충제;
(f) 임의로, 독성학적으로 허용되는 방부제;
(g) 임의로, 분자량이 약 200 이상인 수용성 폴리에틸렌 글리콜 약 0.05 중량% 이상;
(h) 임의로, 목적하는 pH를 유지하기에 충분한 상기 폴리카복실산 및/또는 상기 지방산을 제외한, 독성학적으로 허용되는 산성 완충제, 바람직하게는 인산 약 0.05 내지 약 10%;
(i) 나머지로 물 및, 임의로, 저분자량의 독성학적으로 허용되는 유기 용매, 예로서 에탄올, 글리세롤 등으로부터 선택된 수성 담체를 포함하며, 여기서 수용액의 pH 범위가 8 이상, 바람직하게는 약 9.5 내지 약 12.5이고, 바람직하게는 pH 약 11을 제공하기 위하여 완충제 (e)로서 탄산칼륨을 사용하며, 바람직하게는 세정액 조성물에 독성학적으로 허용되지 않는 물질이 필수적으로 없는, 가시성 발포체로서, 바람직하게는 3초 이상, 더욱 바람직하게는 1분 이상 가시적 상태로 유지되는, 독성학적으로 허용되는 세정액을 직접 도포하여 농산물의 표면과 접촉시킴을 특징으로하는 농산물의 세정 방법을 포함한다. 본 발명은 또한 농산물 및 식용 동물성 단백질을 세정하기 위하여 개인이 사용하기에 적합하고, 명확하게 가시적인 발포체로서 상기 세정액을 분산할 수 있는 분무 용기를 포함하는 제품을 포함한다.
본 발명은 또한 상기 명기된 성분 (a) 내지 (i)를 포함하며, 추가로 발포체 증진 성분, 바람직하게는 중합체성 감점성 증점제, 더욱 바람직하게는 치환된 셀룰로오스, 개질된 다당류, 및 천연 검으로부터 선택되는 발포체 증진 성분; 더더욱 바람직하게는 크산탄 검을 포함하고; 가시적인 발포체로서, 바람직하게는 3초 이상, 더욱 바람직하게는 1분 이상 가시적인 상태로 유지되는 발포체로서 분산될 수 있는 조성물을 포함한다.
본 발명은 또한 농산물 및/또는 식용 동물성 단백질의 표면과 독성학적으로 허용되는 세정액, 바람직하게는 칼륨 올레에이트를 바람직하게는 약 0.5% 이상의 농도로 포함하는 세정 수용액의 발포체와 접촉시킴을 특징으로하여, 약 8.0 내지 약 12.5, 바람직하게는 약 9.5 이상의 염기성 pH에서 농산물 및 식용 동물성 단백질을 세정하기 위한 더욱 특이적인 방법을 포함한다. 칼륨 올레에이트는 순하고, 잘 헹구어지며, 방향이 최소이고, 사과로부터 원치않는 물질, 특히 왁스를 제거하는데 효과적이며, 거품이 과하지 않고, 조성물을 오용하여 농산물, 또는 식용 동물성 단백질 등을 완전히 헹구지 않은 경우라도 매우 안전하다. 그러므로, 식품을 세정하는데 사용하기에 특유하게 바람직한 계면활성제이다. 칼륨 올레에이트가 극히 가용성인 반면 나트륨 올레에이트는 특히 저온에서 가용성이 덜한 비누를 형성하는 경향이 있기 때문에 나트륨 양이온보다 칼륨 양이온이 더욱 유용하다.
농산물 및 식용 동물성 단백질을 세정하기 위한 또 다른 바람직한 농축 알칼리성 방법은 농산물 또는 식용 동물성 단백질의 표면을 세제 계면활성제, 바람직하게는 GRAS인 것, 더욱 바람직하게는 상기 올레에이트 계면활성제를 약 0.5 내지 약 15%, 바람직하게는 약 0.75 내지 약 8%, 보다 바람직하게는 약 1 내지 5% 함유하며, pH가 약 8 내지 약 12.5, 바람직하게는 약 9.5 내지 약 12.3, 특히 세제 계면활성제가 상기 올레에이트와 같은 비누인 경우, 더욱 바람직하게는 약 11 내지 약 12인 세정액의 발포체와 접촉시킴을 특징으로한다. 왁스로 피복시킨 사과를 세정하기에 유효한 양으로 사용시 상기와 같은 조성물은 효과적으로 왁스를 제거한다. 사과로부터 왁스를 제거하는 것은 가장 어려운 세정 작업중 하나이며 따라서 전체적인 우수한 성능의 지표이다.
농산물 및 식용 동물성 단백질을 세정하기 위한 상기 방법중 또 다른 바람직한 변형법은 상기 용액의 발포체를 제공하는 분무 용기에 상기 세정액을 넣어 최소량의 세정액만을 사용하고 심미적 및/또는 성능의 관점에서 용액에서의 바람직하지 못한 변화를 일으키는 경향이 있는, 용액이 오염되고/되거나 산소에 노출되기 더욱 쉬운 대기에 나머지 용액이 노출되는 것을 최소화시키면서 상기 용액을 농산물의 표면에 분산하는 것이다. 상기와 같은 분무 방법에서는, 패키지중에 상대적으로 소량의 물질과, 일부 소비자의 경우 거대 중량을 조작할 수 없기 때문에 바람직할 수 있는 개인 소비자용으로만 필요하다. 소비자용의 경우, 전형적으로, 용기는 약 2 갤론 (약 4 리터) 이하인데, 특히 용기가 분무 용기인 경우, 심지어 벌크 용기를 대신 남기면서 분무 장치가 조작되도록하는 튜브를 갖는 경우 그러하다. 상기와 같은 분무 용기가 세정액을 약 1 리터 이하로 함유하는 것이 바람직하다.
본원에 기술된 방법 및 제품에 사용되는 바람직한 조성물은 소비자에 의한 오용 가능성에 대해 보호하기 위하여 GRAS인 물질만을 함유한다. 전통적으로, 과일류 및/또는 야채류 세정을 위한 대부분의 제안은 전형적으로 조건, 특히 세정양 및 철저한 세정에 대해 더욱 조절되는 상업적인 규모를 고려하고 있다. 본 발명, 특히 수동식 트리거 작동 분무 수단을 사용하는 방법은 주로/오로지 개인 소비자용으로 적합하기 때문에 제품에 특별한 안전성을 부여하는 것이 필수적이다. 세정후 철저하게 헹구지 못하는 것은 상기 성분이 모두 GRAS인 경우 그리 중요하지 않다. 이는 사과로부터 왁스를 제거하기에 적합한 농축 염기성 조성물을 사용하는 경우 특히 중요하다. 왁스를 제거하기 위하여 필요한 더욱 다량의 물질은 이후 비-GRAS 물질을 안전하게 사용할 수 있도록 하는 지침을 판독하지 않거나, 이후 판독하는 대다수의 개인 소비자에 대해 미지의 수준의 위험을 발생시킨다.
상기 조성물중의 성분은 실질적으로 투명한 조성물을 제공하는 비율로 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. 실질적으로 투명은 최소의 혼탁성만을 포함하는 것이며, 상기 조성물이 완전히 투명한 것이 바람직하다. 성분은 또한 초기 및 보관후에 모두 최소의 방향을 갖도록 선택한다. 방향의 결여는 식품에 사용하기 위한 조성물에 있어서 특히 중요하다. 조성물이 정치시 약 10 센티포이즈 이상, 바람직하게는 약 50 센티포이즈 이상의 점도를 갖는 것이 바람직하지만, 전단하에서의 분산, 특히 분무 용기로부터 용이하게 분산될 수 있도록 묽어야 한다.
pH 약 9.7 이하에서, 조성물은 약간의 불쾌한 지방산 방향을 나타낼 수 있다. pH 11 이상의 최적의 pH에서라도, 약간의 방향이 지속될 수 있다. 이런 방향을 차폐시키기 위하여, 조성물이 향료 또는 에센스 성분을 함유할 수 있다. 시트러스 과일류, 예를들면, 오렌지, 레몬, 라임, 그레이프푸르트, 탄제린, 탄젤러스 등으로부터 유래된 테르펜이 이런 용도에 특히 바람직하다.
모든 문헌은 본원에서 참고로 인용된다.
본 발명은 사람 또는 하등 동물이 섭취하기 위한, 식용 동물성 단백질(예: 육류, 해산물 및 가금류) 및 농산물(예: 과일 및 야채류)을 세정하고/하거나 위생처리하는데 유용한 조성물 및 방법과 상기 방법을 실시하는데 특히 적합한 제품에 관한 것이다.
발명의 배경
과일류, 야채류, 및 육류, 해산물 및 가금류와 같은 식용 동물성 단백질 공급원은 이들의 표면에 붙어 있을 수 있는 바람직하지 못한 오물 및 기타 원치않는 잔류물을 제거하기 위하여 섭취전에 철저히 세척하여야하는 것으로 소비자들이 숙지되어 인식되고 있다. 또한, 일부 소비자들은 연장된 저장 기간 동안 수분 손실을 억제하고 외관을 향상시키기 위하여 일부 과일에 도포될 수 있는 인공 "왁스상" 피복물을 제거하길 바라고 있다. 소비자들중 95%가 철저한 세척에 대한 필요성을 인식하고 있지만, 통상적으로, 이런 목적으로 수돗물만을 사용하고 있는 것으로 추정되고 있다. 야채류를 세척하는 이들 소비자중 나머지 5%는 세척을 확실하게 하기위하여 주방용 세정제, 전형적으로 액체 식기 세척제를 사용하고 있다. 그러나, 이들 식기 세척제는 통상적으로 지속적인 다량의 거품이 발생되도록 고안된 것이기 때문에, 이를 사용하여 세척한 과일류 또는 야채류로부터 거품을 제거하기 불편하게 만들므로 식기 세척제는 이러한 용도로 특별하게 의도된 것은 아니다. 또한, 진정으로 효과적인 조성물, 특히 식용 동물성 단백질 및 농산물을 세척하기 위해 소비자들 각자가 안전하게 사용할 수 있는 조성물 제형은 수많은 선행 기술에 기재된 바와 같이 세정 성분이 아마도 이들이 완전히 제거되지 않을 수 있는 식품과 직접 접촉하도록 사용하기에는 바람직하지 못하므로, 조제업자에게 특유의 문제를 부여한다.
또한, 투명하거나 최소의 혼탁도만을 갖고 식품 표면으로부터 용이하게 세정되어지는 용액 형태의 농산물 및 식용 동물성 단백질용의 효과적이고 독성학적으로 허용되는 세정 조성물의 제조 방법 및 이들을 포함하는 제품을 제공하는 것이 특히 바람직하다. 액체 용액은 오물이 붙어 있는 농산물, 및 식용 동물성 단백질에 직접 도포한 다음, 수돗물로 헹구어낼 수 있기 때문에 사용자에게 편리하다. 이런 액체의 청정도는 사용자에 있어서 청결성을 암시하며 따라서 매우 바람직하다. 그러나, 식품상에 투명한 세정액을 사용하면 식품 표면상에서의 적절하거나 적합한 피복량을 측정하는데 문제점을 일으킨다. 청결도를 암시하는 매우 동일한 특성, 즉, 투명 액체는 세정액을 도포한 경우와 도포하지 않은 경우를 나타내는 포지티브 가시적 시그날을 제공하지 않는다. 또한, 세정액, 전형적으로 점도가 낮은 이동상 용액의 특성은 신속하게 흘러내려 철저한 세정을 위하여 통상적으로 소요되는 접촉 기간을 연장하기 어렵게 만든다.
본 발명에 이르러 상기한 필요성을 만족시키는 세정액의 발포체를 사용하는 방법을 발견하게 되었다. 발포체 및 분산성 제품을 사용하는 바람직한 방법은 염기성 pH 범위의 세정액을 사용할 수 있으며 또한 사용자의 손에 대해 바람직한 세정감을 부여한다는 것을 발견하였다.
다음 성분 및 독성학적으로 허용되는 성분이 본원에 기술된 바람직한 방법 및 제품에 사용되는 조성물의 제조에 사용된다. 용어 "독성학적으로 허용되는"이란 조성물로 세정한 과일류 또는 야채류상에 남아있을 수 있는 조성물의 성분으로부터의 잔류물이 사람 및 하등 동물에 의한 섭취에 안전함을 의미한다. 용어 "식용 동물성 단백질"은 소고기, 돼지고기, 닭고기, 칠면조고기, 어류, 조개류 및 사슴고기, 토기고기 등과 같은 사냥 고기를 포함한, 식품 공급원에서 발견되는 필수적으로 단백질로 이루어진 식료품을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 상기 식용 동물성 단백질은 분쇄된 소고기, 분쇄된 칠면조고기, 볼로그나, 핫도그, 소세지, 피쉬 케이크 등과 같은 형태를 포함한, 상기 단백질 공급원의 가공된 형태를 포함하나 이에 제한되지 않는다.
분무 용기 - 본 발명의 조성물은 에어로졸 용기 또는 비-에어로졸 분무 장치 "분무 수단"을 포함하는 패키지중에 넣어 사용하는 것이 바람직하다. 상기 분무 수단은 수동식으로 작동되는 것으로, 당해 분야에 공지된 바와 같은 액체 소적의 분무를 생산하기 위한 "방아쇠 형" 수단이 바람직하다. 전형적인 분무 수단이 미국 특허 제4,082,223호(Nozawa; 1978년 4월 4일자로 허여); 제4,161,288호(McKinney; 1979년 7월 17일자로 허여); 제4,558,821호(Tada et al.; 1985년 12월 17일자로 허여); 제4,434,917호(Saito et al.; 1984년 3월 6일자로 허여); 및 제4,819,835호(Tasaki, 1989년 4월 11일자로 허여)에 개시되어 있으며, 이들 특허 문헌은 모두 본원에서 참고로 인용된다. 분무 병 또는 용기는 경질 표면 세정제 세제 조성물을 함입시키기 위하여 통상적으로 사용되는 것중 하나일 수 있다. 병의 일례는 미국 의장 특허 제244,991호(Weekman et al., 1977년 7월 12일자로 허여); 및 제275,078호(Wassergord et al., 1984년 8월 14일자로 허여)에 기술된 것으로, 상기 특허는 본원에서 참고로 인용된다.
본원에서 분무 수단은 또한 액체중으로 추진 가스를 혼입시키는 것과 점도가 약 15 cps 미만인 조성물이라도 발포체를 형성시키는 것을 포함할 수 있다. 본 발명에서 분무 수단은 전형적으로 별도의 양의 조성물 자체가 전형적으로 조성물을 변위시켜 노즐을 통하여 조성물을 분출시켜 희석된 액체의 발포체를 발생시키는 피스톤에 의해 작용되는 것이다. 분무 수단은 미국 특허 제4,350,298호; 제4,730,775호; 제4,883,227호; 및 제4,890,792호에 기술된 것과 같은 발포성 분무 헤드를 포함할 수 있으며, 상기 특허는 모두 본원에서 참고로 인용된다. 허용되는 상업적으로 입수가능한 분무 헤드의 예를들면 Calmar, Inc.에 의해 제조되는 발포성 노즐을 갖고 있는 모델 TS-800이 있다.
중합체성 감점성 증점제 - 중합체성 감점성 증점제는 액체 조성물, 특히 수성 조성물을 농후화시키는 것으로 당해 분야에 공지된 감점성 증점제중 하나 일 수 있다. 치환된 셀룰로오스 물질, 예를들면, 카복시메틸셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스 등, 및 카라기난 및 크산탄 검과 같은 천연 증점제가 본 발명에서 유용하다. 크산탄 검이 바람직한 증점제이다. 크산탄 검은 미국 특허 제4,788,006호 (Bolich; 1986년 11월 29일자로 허여, 컬럼 5, 라인 55 및 컬럼 6, 라인 2에 걸쳐 참조)에 기술되어 있으며, 상기 특허는 본원에서 참고로 인용된다.
지금까지 기재된 바람직한 독성학적으로 허용되는 세정 조성물은 증점제를 바람직하게는 완전 수화된 형태로, 약 0.001 내지 약 1%, 바람직하게는 약 0.005 내지 약 0.5%, 더욱 바람직하게는 약 0.01 내지 약 0.3%의 수준으로 가하여, 약 15 cps 미만인 조성물의 점도를 약 15 내지 약 250, 바람직하게는 약 15 내지 약 100 cps로 상승시키는 방법으로 농후화시킬 수 있다. 점도가 너무 낮은 경우, 발포체가 가시적이지 않고 약간 더 높은 점도에서는, 발포체 분무 패턴에 의해 피복되는 영역이 실질적으로 감소되기 시작하며 발포체를 식품 표면으로부터 용이하게 헹구기 더욱 어렵게 된다.
점도는 메사추세츠주 스토톤 소재의 브룩필드 엔지니어링 라보라토리, 인코포레이티드 제품인 브룩필드 신크로일렉트릭 점도계(Brookfield Synchroelectric Viscometer), 모델 LVT로, 1번 스핀들을 사용하여 60 rpm에서 및 약 20℃의 온도에서 측정한다(초당 약 13회 역전되는 일정한 전단 속도).
예를들어, 중합체 및/또는 조성물의 감점성 특성은 영국 서리 알에이치 4 1디피 도킹 커티스 로드 에스테이트 인터프렛트 하우스 소재의 케리미드 리미티드에 의해 제작된 Carrimed Controlled Stress Rheometer Model CSL 100을 사용하여 측정한다. 상기 레오메터는 이중 동심원 실린더 기하학을 이용하여 다양한 전단 속도에서 일정한 전단력을 측정한다. 이들은 약 26 ℃에서 측정한다. 크산탄 검 시스템의 감점성, 플라스틱 유사 특성은 하기식으로 수학적으로 모델화할 수 있다:
상기식에서,
N은 가시점도이고,
K는 경점성 상수이며,
R은 전단 속도이고,
n은 전단 지수이다.
최상의 분무 결과(분배)를 위해서는 K 및 n 수치가 분무 전단 속도 (문헌에 보고된 바에 따르면, 대략 초당 10,000회 전환)에서 15 cps 이하의 점도를 제공하여야 한다.
감점성 특성은 미국 특허 제4,783,283호 (Stoddart, 1988년 11월 8일자로 허여), 특히 컬럼 2, 라인 46에 나타난 부분에 기술되어 있다.
비이온성 계면활성제 - 비이온성 계면활성제는 C10-18지방족 알콜 또는 산의 알킬렌 옥사이드 (에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드) 부가물, 글루코즈의 C10-18지방족 알콜 부가물 (알킬 폴리글루코시드)과 같은, 당해 분야에 숙지된 물질로부터 바람직하게 선택된다. 이상적으로 선택되는 특정 비이온성 계면활성제의 친수성-천지성 균형치 (HLB)는 약 10 이상이며 혼탁점은 조성물중에서 약 35 ℃ 이상이다. 미합중국의 연방 규제 코드 (CFR)는 분자량이 약 800인 C12-18지방족 알콜의 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 부가물을 상세하게 기술하고 있다. 상기와 같은 물질은 PLURAFAC RA-20 (BASF)로 입수할 수 있다.
본 발명의 산성 조성물에서 알콕실화된 알콜이 실질적으로 세정제로서 작용하는 반면, 염기성 조성물에서는 알콕실화된 알콜은 주로 세정 작업중 형성될 수 있는 비누 커드에 대한 분산제로서 작용한다고 인지되어 있다. 또한, 비-질소 함유 비이온성 계면활성제를 선택하는 것이 희석된 계면활성제 조성물중 미생물 성장 가능성을 최소화시킬 수 있다는 것도 인지되어 있다.
지방산 및/또는 이의 염 - 본 발명에서 산성 조성물은 불포화 지방산을 사용하여 조제하는데; 올레산이 바람직하며 이 용도에 있어서 더욱 편리하다. 그러나, 선택되는 특정 올레산은 다중불포화물 함량이 바람직하게 낮아야 하고, 예를들어 약 10% 미만, 바람직하게는 약 7% 미만, 더욱 바람직하게는 약 5% 미만을 함유하여야 하며 전형적으로 요오드가 (IV)가 약 70 내지 약 100, 바람직하게는 약 83 내지 약 95, 더욱 바람직하게는 약 85 내지 약 90이다. 방향 문제로 인하여 다중불포화 지방산이 본 발명에서 바람직지 않다. 그러나, 상기와 같은 산이 세정에 있어서 효과적이기 때문에 상기 사항은 주로 심미적 관점으로부터 고려된 것이다. 다중불포화 지방산의 양은 약 8% 미만, 바람직하게는 0% 이어야 한다. 이중결합을 2개 이상 갖는 다중불포화 지방산의 양은 약 1% 미만, 바람직하게는 약 0% 이어야 한다. 포화 지방산은 쇄길이가 더 긴 물질 (≥C12)에 대한 용해도가 제한되거나, 허용될 수 없는 방향을 갖기 때문에 (≤C14) 허용되지 않는다. 예를들어, 스테아르산 및/또는 우지 지방산 비누, 심지어 칼륨 비누라도 개인 소비자에 의해 대부분의 농산물이 세정되는 실온에서, 허용가능한 세정에 필요한 비누를 약 0.1%의 최소량으로 함유하는 균질한 조성물을 조제하기에 충분한 용해도를 갖지 않는다. 이들 포화 지방산을 용해시키기위해서는 더 높은 비율의 기타 특정 가용화 계면활성제가 필요하다. Pamolyn 100 FGK 올레산이 적합한 상업적 지방산의 양호한 예이다.
폴리에틸렌 글리콜 - 본 발명에서 사용되는 수용성 폴리에틸렌 글리콜 중합체 (PEG)는 시판되는 공지된 제품으로 다양한 상표명으로 입수가능한데, 상표명의 예로 CARBOWAX (Union Carbide Corporation)가 있다. 평균 분자량 범위가 약 200 내지 약 20,000인 PEG's를 본 발명에서 사용할 수 있으며, 평균 분자량 범위가 약 400 이상, 전형적으로 400 내지 약 9500인 CARBOWAX와 같은 PEG가 편리하며 바람직하다. 상기한 바와 같이, 본 발명에서 조성물은 약 0.05 중량% 이상의 PEG를 포함하며 전형적으로 약 0.1 내지 약 10 중량%의 PEG를 포함한다. 사용되는 양은 PEG의 분자량, 조성물중에서 사용되는 올레에이트 또는 다른 지방산의 양, 조성물의 목적하는 점도, 및 제조업자의 판단내의 기타 인자에 따라서 변화될 수 있다. 하기 표 1은 다양한 수준의 PEG를 사용하고 칼륨 올레에이트 3%를 포함하는 액체 조성물 (대조구)에서 PEG 분자량을 변화시켜 수행할 수 있는 점도에서의 변화를 설명한다. 또한 표 1은 점도에 대한 나트륨 벤조에이트(Bz)의 효과를 설명한다.
점도 (측정된 바와 같은 cP*) 점도 (측정된 바와 같은 cP*)
조성물 72 ℉(22 ℃) 43 ℉ (6 ℃)
대조구 (PEG 비함유) 7 110
대조구+0.674% Bz 23 1000
대조구+0.118% Bz 7 159
대조구+0.1%PEG 400 5 36
대조구+0.5%PEG 400 2 17
대조구+0.1%PEG 8000 5 23
대조구+0.5%PEG 8000 8 4
*Brookfield LVTD#2 스핀들, 60rpm을 사용하여 표시된 온도에서 측정된 바와 같은 점도(센티포이즈)
대표적인 방식에서, 촉감이 개선된 본 발명의 바람직한 조성물은 올레에이트:PEG 중량비의 범위가 약 1:2 내지 약 15:1, 바람직하게는 약 1:1 내지 약 10:1이다.
촉감 - 폴리에틸렌 글리콜을 함유하는 본 발명의 조성물은 이들의 탁월한 세정 성능 및 거품/헹굼성 뿐만 아니라, 이들의 개선된 점도 특성 및 개선된 "감촉"으로 특징된다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 조성물의 개선된 점도는 표준 측정법을 사용하여 정량적으로 용이하게 증명되는 반면, 사용자의 손과 접촉하게 되는 조성물의 개선된 감촉은 정성적 촉감이다. 그러나, 피부 감촉에서의 "비-미끄러짐성", "비-비누성" 개선은 자원 채점자의 손 또는 팔뚝 안쪽에 시험물 (PEG-함유)과 대조구 (PEG 비함유)을 문질러 증명할 수 있다. 상기와 같은 초보적인 시험에서도, 채점자들은 본 발명에 따라서 제조된 조성물의 개선된 촉감을 용이하게 증명할 수 있다.
임의의 계면활성제 - 임의로, 산 또는 염기 안정한 음이온성 계면활성제를 미합중국 연방 규제 코드, 타이틀 21, 섹션 173.315에 의해 허용되는 바와 같이 사용할 수 있다. 전형적으로 0.2% 이하 수준의 도데실벤젠 설포네이트염이 바람직하다. 지방족 알콜의 에틸렌 및/또는 에틸렌/프로필렌 옥사이드 부가물의 포스페이트 에스테르, 도옥틸 설포숙시네이트, 또는 2-에틸헥실 술페이트가 또한 CFR에 기재되어 있지만, 전형적으로 이들 물질은 산 또는 염기성 조건에서 안정성이 부족하다.
금속이온 봉쇄제/빌더 - 유기 폴리카복실산, 또는 이의 염, 예를들어, 시트르산이 본 발명의 산성 조성물에서 금속이온 봉쇄제/빌더로서 사용되거나 본 발명의 염기성 조성물에서 사용되는 바와 같은 나트륨 및/또는 칼륨 시트레이트가 시판되는 표준 품목이다. 다른 유기 폴리카복실산, 특히, 타르타르산, 말산 등과 같은 GRAS인 것이 또한 사용될 수 있다. 본 발명에서 염기성 제형 조제시, 나트륨염과 비교하여 칼륨염을 사용하는 것이 용이한 조제성을 제공하는데 있어 바람직하다. 복합 인산염을 또한 사용할 수 있지만, 규제 사항을 고려하여 일반적으로 피하고 있다.
완충제 - 독성학적으로 허용되는 산성 또는 염기성 완충제를 본 발명의 조성물에 사용하여 생성물이 산 또는 염기 범위의 pH를 유지할 수 있도록 할 수 있다. 용이한 조제성의 경우, 상기와 같은 산성 및 염기성 완충제가 이들의 칼륨염 형태로 존재하는 것이 특히 바람직하다. 시트르산이 바람직한 산 pH 완충제이고, 염기성 pH 시스템에서는, 칼륨 시트레이트가 입자상 오물에 대한 바람직한 분산제이다. 탄산칼륨은 편리하고 바람직한 염기성 pH 완충제이다. 중탄산나트륨은 식품 등급의 베이킹 소다로서 입수가 용이하며 따라서 비교적 값이 싼 반면, 조성물에 고도로 바람직한 순도를 제공하기 때문에 완충 시스템의 일부로서 본 발명의 조성물에 가하기에 특히 바람직한 물질이다. 약 1:1 내지 약 10:1, 바람직하게는 약 2:1 내지 약 8:1, 더욱 바람직하게는 약 4:1 내지 약 5:1의 칼륨 대 나트륨의 몰비로 칼륨과 나트륨 양이온의 혼합물, 예를들어, 수산화칼륨 (수화물) 및 중탄산나트륨의 혼합물로 제공되는 바와 같은 혼합물로 조제된 조성물은 바람직한 유동학적 특성을 갖는다. 조성물은 농후하여 확산될 때까지 과일 또는 야채에 붙어 있지만, 예를들어, 에어로졸 또는 손가락-작동식 펌프중 하나인 분무 장치를 사용하여 용이하게 분산된다. 상기 성분의 농도 및 본성은 본원에 이미 설명한 바와 같이 바람직한 점도, 예를들어, 정치시 약 5 이상, 바람직하게는 약 10 이상, 더욱 바람직하게는 약 50 센티포이즈 이상, 및 대략 1000/초의 전단 속도하에서 약 150 미만, 바람직하게는 약 100 미만, 더욱 바람직하게는 약 50 센티포이즈 미만의 점도를 갖는 제품이 제공되도록 조정된다.
나트륨 및 칼륨 양이온 둘의 혼합물을 함유하는 바람직한 조성물의 전단력 약화 능력은 용이한 분산, 특히 조성물 분무시, 농산물에 도포후 농도가 짙고, 들러붙어 있으며 흘러내림을 지연시키는 능력을 보유하면서, 용이한 분산을 증진시키는데 있어서 중요하다.
pH는 바람직하게는 약 12.5 이하이며, 특히 조성물 분무시, 소비자의 안전성을 위하여 더 높은 pH의 완충제를 다량 함유하지 않는다.
방부제 - 칼륨 솔베이트/솔브산 및/또는 나트륨 벤조에이트/벤조산, 또는 이들의 혼합물과 같은 표준 식품 등급 방부제가 상기와 같은 목적에 적합하다. 예를들어, 약 0.01 내지 약 0.2%의 벤조산 또는 이의 나트륨 또는 칼륨염을 사용할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 염기성 pH 조성물은, 경우에 따라, 첨가할 수 있지만, 방부제를 필요로하지 않는다.
산화방지제 - 시판되는 올레산, 또는 올레에이트 염을 사용하면 좋지못한 방향의 발달 및/또는 이들이 나타나는 조성물의 황화를 일으킬 수 있다. 이들 바람직하지못한 특성은 산소와 주로 지방산 스톡의 다중불포화 성분의 반응에 의해 개시되는 복합 부반응에 의해 야기되는 것으로 생각된다. 이들 결과는 공기와의 접촉을 피하거나, 다중불포화물의 양 및 종류를 상기한 바와 같이 최소화되도록 지방산 스톡의 질을 조절하고/하거나 산화방지제를 첨가함으로써, 피하거나 최소화할 수 있다.
알칼리성 제형중에 토코페롤 (예: 비타민 E, 또는 토코페롤 아세테이트)을 첨가하는 것이, 이들이 분해되지 않고, 강한 색상을 부여하지 않기 때문에 유리하다는 것이 밝혀졌다. 이들은 연장된 기간 동안 나쁜 방향이 발달하는 것을 억제하여 특히 상기한 바와 같이 고품질 올레산 스톡의 경우, 냄새를 차폐시킬 필요성을 최소화하거나, 제거한다. BHT 및 BHA와 같은, 부틸화된 페놀을 사용하는 것이 또한 유용하지만, 이들의 효과는 더욱 제한되는 것으로 나타나며 이들은 조성물에 더 강력한 색상을 부여할 수 있다. 비타민 C 및 설파이트와 같은 다른 식품 등급 산화방지제가 산소의 작용에 의한 조성물의 열화를 방지하는데 바람직하지만, 비타민 C가 색상 분해 및 방향 문제를 일으킬 수 있기 때문에 주의해야한다. 설파이트 또한 잠재적인 건강 문제의 표적이 되고 있다.
유체 담체 - 본 발명의 조성물의 대부분 (전형적으로, 90 내지 98 중량%)이 성분에 대한 가용화 담체로서 물을 포함한다. 이후의 실시예에 표시되는 바와 같이, 물-에탄올을 또한 사용할 수 있으며 본 발명의 염기성 pH 조성물 조제시 특히 바람직하다. 에탄올 수준은 바람직하게는 알콜성 방향, 특히 분무시 방향을 피하기 위해서 농산물 세정용으로 사용되는 용액중에 2%를 초과하지 않아야 한다. 글리세롤과 같은 다른 화합성, 수용성, 저분자량 용매를 또한 사용할 수 있다.
바람직한 제품은 본원에 기술된 방법에서 사용하기에 적합한 본 발명의 조성물을, 발포체를 제공할 수 있는 패키지중에 포함한다. 상기와 같은 제품은 널리 시판되지 않는다. 이는 소비자가 사용하는데 있어서 상기와 같은 제품에 대한 자명한 잇점의 관점에서 놀랍다. 전형적인 용도는 "욕조" 소비성 제제로 만드는, 농산물 또는 식용 동물성 단백질의 개별 품목을 처리하는 것이다.
본원에 기술된 제품, 특히 완전 농도로 사용하도록 제형화된 제품을 사용하는데 있어서 바람직한 방법에서는, 제품을 세정할 식품 제품상에 분무하여, 문지르고, 헹구고/거나 천, 스폰지, 종이 타월 등과 같은 적합한 물질로 와이핑시킨다. 본 명세어에 기재된 조성물 및 방법, 특히 알칼리성인 것들은 효과적인 살균을 제공할 수 있다.
본원에 기재된 조성물 및 방법은 또한 효과적인 살균/위생처리를 제공할 수 있다. 미생물, 특히 세균의 양호한 사멸을 제공하기 위하여, 고농도를 사용하고/하거나 노출 시간을 더 길게하여야 한다. 전형적으로, 본 제품은 완전 농도로 사용하여야하며 식용 동물성 단백질 또는 농산물상에 1분 이상, 바람직하게는 약 5분 이상 유지시키며, 일부 미생물의 경우, 심지어 10분이 소요될 수 있다. 노출 시간 (즉, 세균이 본 제품과 접촉하는 시간)이 더 길면 길수록 더욱 양호한 항미생물 효과가 제공된다. 시간의 중요성은 제품의 pH 및 조제 농도 모두에 따른다. 높은 pH (≥11.5) 및 고농도에서는, 항균 효과가 신속하게 성취된다. 더 낮은 pH 값 (pH ≤ 11) 및 더 낮은 조제 농도에서는, 동일한 효과를 성취하기위해서 더 긴 노출 시간을 필요로한다.
일반적으로 pH 값이 더 높으면 높을수록 더욱 양호하다. 이런 인자는 그램 음성 세균, 예를들어, 이케리키아 콜리 및 슈도모나스 종에 대한 제품의 성능에 있어서 중요하다. 제품의 pH 값이 높으면 높을수록 더욱 신속하고 더욱 완전하게 사멸시킨다. 그램 양성 세균, 예를들어, 스태필로코커스 아우레우스의 경우 반대의 경우이다. pH가 11.5에서 9.5로 저하됨에 따라, 성능이 동등하거나 약간 양호해진다. 그러나, 이는 조제물이 올레산을 함유하는 경우에만 그러하다.
상기 언급한 바와 같이, 제형의 농도가 높으면 높을수록 (pH와는 독립적으로 수행시) 제품의 항미생물 효과가 증진된다. 올레산의 존재는 에스. 아우레우스와 같은 그램 양성 균에 대한 성능에 대해 중요한 인자인 것 같은데, 그램 음성 세균, 예를들어 이. 콜리 및 슈도모나스 종에 대해서는 pH가 아마도 더 큰 인자인 것 같다.
본원에서 모든 부, 퍼센트, 및 비는 달리 언급하지 않는한 "중량"에 의한 것이다. 모든 수치는 달리 언급하지 않는 한 대략적인 것이다.
실시예 1
다음 실시예는 본 발명을 제한하고자하는 것은 아니며, 필수적인 발포체 성분이 발포성 분무 헤드를 통하여 공급되는 본 발명의 조성물 및 공정을 설명하는 것이다. 예시된 염기성 액체 조성물은 각 성분을 물 또는 물-에탄올중에 통상적인 혼합 장치를 사용하여 용해시켜 pH 9.5 내지 12.5에서 제조할 수 있다. 편리한 방식으로, 물을 혼합 용기에 넣는다. 수산화칼륨, 인산, 시트르산, 중탄산염, 글리세린 (가공 조제), 및 에탄올을 명칭된 순서대로 교반시키면서 가한다. 높은 전단 속도로 올레산을 가하고 계속 교반시킨다. 임의의 향료 성분을 올레산을 혼합물중에 용해시킨후 어느때나 가할 수 있다.
본원에 기재된 방법 및 제품에 유용한 전형적인 독성학적으로 허용되는 세정액 조성은 다음과 같다:
성분 중량%. 활성
물 89.99
올레산 2.64
에틸 알콜 2.00
수산화칼륨 2.32
중탄산나트륨 2.00
시트르산 0.52
오일 그레이프푸르트 테르펜 0.03
PEG 3350 0.50
하기 요약된 시험에서, 동일한 세정 조성물을 유사한 분무 제품에 넣는데, 이중 하나는 발포성 분무 노즐이 장착되어 있고 다른 하나는 비-발포성 분무 노즐이 장착되어 있다. 이어서 소비자에게 사과를 포함하는 식품 표면을 세정하기 위해 상기 제품을 사용하도록 요청한다. 결과를 하기에 요약한다:
시험 디자인:쌍을 맞춘 비교 발포성 분무 헤드 비-발포성 분무 헤드
식품 세척/헹굼 속성 (%):
-전체적인 선택권 69 31
-거품 선택권 67 33
-더욱 슬림한 감촉 35 65
-헹굼의 용이성 55 45
-세정제 감촉 62 38
-사과로부터 왁스를 더욱 잘 제거함 59 41
강도 비율 (평균)
거품 (1=없슴, 9=극히 많음) 6.1 4.0
슬림성 (1=슬림하지 않음, 9=극히 슬림함) 4.1 4.9
헹굼 용이성 (1=용이함, 9=매우 어려움) 3.3 3.1
놀랍게도, 소비자들은 동일한 세정 조성물의 발포성 양태를 2:1 정도로 선호하는 것으로 나타났다. 흥미롭게도, 발포성 제품은 "슬림성"이 적은 상태로 이해되고 부분적으로만 헹구어내기 더욱 어려운 것으로 파악되었다.

Claims (10)

  1. 농산물 및 식용 동물성 단백질을 세정하기 위해 개인이 사용하기에 적합하고, 용기로부터 명확하게 가시적인 함량의 발포체로 분산될 수 있는 독성학적으로 허용되는 세정액을 함유하는, 분무 용기를 포함하는 제품.
  2. 제1항에 있어서, 3초 이상, 임의로는 1분 이상 가시적인 상태로 유지되는 발포체를 분산시킬 수 있는 제품.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 분무 용기가 발포성 분무 헤드를 추가로 포함하는 제품.
  4. 제3항에 있어서, 발포성 분무 헤드가 방아쇠 형인 제품.
  5. 제1항에 있어서, 독성학적으로 허용되는 세정액이 중합체성 감점성 증점제로부터 임의로 선택된 비-세제 발포체 증진 성분을 임의로 약 0.001 내지 약 1%, 또는 약 0.005 내지 약 0.5%의 수준으로 추가로 포함하는 제품.
  6. 제5항에 있어서, 중합체성 감점성 증점제가 치환된 셀룰로오스, 개질된 다당류, 및 천연 검, 임의로 약 0.001 내지 약 1%의 크산탄 검으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 제품.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한항에 있어서, 독성학적으로 허용되는 세정액이 모두 GRAS 성분을 포함하는 제품.
  8. (a) C8-C18지방산 약 0.01 내지 약 15%;
    (b) 임의로, 비이온성 계면활성제 약 0.1 내지 약 4 중량%;
    (c) 임의로, 유기 폴리카복실산 약 0.1 내지 약 4 중량%;
    (d) 임의로, 염기-안정한 음이온성 계면활성제 약 0.2 중량% 이하;
    (e) 임의로, 독성학적으로 허용되는 염기성 완충제;
    (f) 임의로, 독성학적으로 허용되는 방부제;
    (g) 임의로, 분자량이 약 200 이상인 수용성 폴리에틸렌 글리콜 약 0.05 중량% 이상;
    (h) 임의로, 인산 약 0.05 내지 약 10%; 및
    (i) 나머지로 물 및, 임의로 저분자량의 독성학적으로 허용되는 유기 용매로부터 선택된 수성 담체를 포함하며, pH가 약 9.5 내지 약 12.5이고, 용기로부터 명확하게 가시적 함량의 발포체로 분산될 수 있는 독성학적으로 허용되는 세정액을 함유하고 농산물 및 식용 동물성 단백질을 세정하기 위해 개인이 사용하기에 적합한, 분무 용기를 포함하는 제품.
  9. 임의로 pH가 약 8 내지 약 12.5이고/이거나 임의로 모든 GRAS 성분을 함유하는 독성학적으로 허용되는 세정액을 가시성 발포체로서 농산물 및 식용 동물성 단백질의 표면에 분산시킴으로써 농산물 및 식용 동물성 단백질을 세정하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 제1항 내지 제8항 중의 어느 한항의 제품을 사용하여 농산물 및 식용 동물성 단백질의 표면과 가시성 발포체를 3초 이상 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
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