SE502211C2 - Sätt att motverka mikrobiell tillväxt av termofila bakterier samt komposition härför - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 502 211 2 Problemet har visat sig vara möjligt att lösa genom sättet enligt krav 1. Mer specifikt innebär uppfinningen ett sätt att motverka tillväxt av termofila bakterier i organiskt material innehållande socker genom att väteper- oxid en nonjonisk tensid sätts till det organiska materialet. Uppfinningen är särskilt användbar om det organiska materialet väsentligen utgörs av sockerbetor och åtminstone eller sockerrör uppslammade i vatten, speciellt om väteper- oxiden och tensiden tillförs en difussör, d v s en anording för extraktion av socker från sockerbetor eller sockerrör.

Uppfinningen bygger på insikten nonjoniska tensider uppvisar en synergistisk effekt beträf- att väteperoxid och fande avdödning av termofila bakterier i organiskt material innehållande B temperaturer, d v s när det organiska materialet håller en temperatur 55°C, överstiger 60°C, i synnerhet när den överstiger 65°C. Det att vid väteperoxid tillsammans 78-93446, används socker, il synnerhet vid förhållandevis höga överstigande speciellt när temperaturen är känt rial rengöring och desinfektion av fasta mate- med tensider. I Chemical Abstracts EP, A, 109279, DD, A, 96833 och DE, A, 2616049 väteperoxid tillsammans med anjoniska tensider, bl a för att sänka ytspänningen och öka stabiliteten. I den sistnämnda avråds det från att använda nonjoniska tensider. Genom DE, A; 3205318 är det känt att använda väteperoxid tillsammans med en nonjonisk tensid, vilken dock effekt.

CA, A, 1146851 nämner användning av väteperoxid tillsammans dock utan att specificera effek- använda endast uppges ha rengörande Även med en nonjonisk tensid, ten. Det är också känt att använda väteperoxid tillsammans med tensider i textiltvättmedel, se DE, A, 2544616. Väteperoxid tillsammans således inte tidigare använts för att minska tillväxten av termofila bakterier i organiskt material innehållande socker, och i de ovannämnda publikationerna finns det inte någon indikation på att någon synergistisk effekt beträf- fande avdödning av termofila bakterier skulle existera.

Någon synergieffekt beträffande avdödning av icke termofila bakterier har inte heller kunnat påvisas. Nonjoniska exempelvis med tensider har 10 15 20 25 30 35 502 211 3 tensider i sig har inte heller någon dokumenterad bak- tericid effekt.

Enligt uppfinningen bör den nonjoniska tensiden vara stabil mot sönderfall i kontakt med acceptabel för användning inom livsmedelsindustrin. Lämp- ligen innefattar tensiden en etylenoxidaddukt, företrä- innefattande från 6 till 15, i synnerhet från 10 Särskilt eller fenoler, företrädesvis alifa- och i synnerhet raka väteperoxid samt vara desvis till 13 etylenoxid-monomerer. etoxylerade alkoholer tiska alkoholer, speciellt primära alifatiska alkoholer med företrädesvis från 8 till 15, i synnerhet från 10 till 13 kolatomer. Exempel på användbara tensider är de kommersiellt tillgängliga Berol 048(R) (väsentligen etoxylerad tridecylalkohol med 10 etylenoxid- monomerer) och Berol 267(R) (väsentligen etoxylerad nonyl- fenol med 8 etylenoxid-monomerer), av vilka Berol 048(R) är föredragna är särskilt föredragen.

Viktförhållandet väteperoxid/tensid är inte kritiskt.

Av ekonomiska skäl föredras i allmänhet låga halter tensid, lämpligen så förhållande är större än 0,4, företrädesvis större än 1. För att erhålla tillräcklig baktericid effekt bör inte halten tensid vara för låg, utan ovannämnda förhållande är lämpligen mindre än 8, företrä- desvis mindre än 5. Substanserna bör tillsättas i en mängd tillräcklig för att hålla antalet termofila bakterier på en att undvika igensättningar och/eller att ovannämnda acceptabel nivå för oönskade förluster av socker, men inte i så stor mängd att önskvärda reaktioner eller processer störs i någon större omfattning. I allmänhet sätts den övre gränsen av kostnads- skäl. Det har i de flesta fall visat sig att från 25 till 1600, företrädesvis från 60 till 800 ton socker bör tillsättas tillsammans tensid. Om det organiska materialet väsentligen utgörs av sockerbetor tillsätts lämpligen från 5 till 320, företrä- desvis från 12 till 160 gram väteperoxid per ton socker- beta. Substanserna kan tillsättas var för sig eller i form gram väteperoxid per med en nonjonisk »av en i förväg iordingställd blandning eller lösning inne- hållande väteperoxid och åtminstone en nonjonisk tensid i 502 211 15 20 25 30 35 4 lämpliga förhållanden. Företrädesvis tillsätts lösning innehållande väteperoxid och åtminstone en non- jonisk tensid i lämpliga förhållanden. Lösningens kon- centration är inte kritisk för den baktericida effekten. Om omblandningen vid tillsatsen är dålig föredras en utspädd lösning som kan innehålla så lite som ned till 0,1 vikt* väteperoxid, företrädesvis dock mer än 1 vikt%, i synnerhet mer än 20 vikt% medför problem med tensidens en vatten- väteperoxid. För hög koncentration kan stabilitet. I de flesta fall kan lösningar innehållande upp till 55 vikt%, företrädesvis upp till 50 vikt%, i synnerhet upp till 40 vikt% väte- peroxid användas. Lösningen kan även innehålla perättiksyra i en mängd så att viktförhållandet perättiksyra/väteperoxid är från 0 till 0,5. En särskilt föredragen lösning inne- håller från 25 till 35 vikt% väteperoxid och från 5 till 12 vikt% nonjonisk tensid, företrädesvis en etylenoxidaddukt, och tillsätts lämpligen i en mängd från 100 till 5000, från 200 till 2500 gram lösning per ton socker. Om det organiska materialet väsentligen utgörs av sockerbetor tillsätts den lämpligen i en mängd från 20 till 1000, företrädesvis från 40 till 500 sockerbeta.

Förfarandet har sig vara mycket lämpligt när det sockerinnehållande håller en temperatur som överstiger 55°C, företrädesvis överstigande 60°C och i synnerhet överstigande överstigande 70°C krävs normalt ingen insats av desinfek- tionsmedel. Förfarandet är speciellt lämpligt när det organiska materialet innehåller sackaros, företrädesvis vid halter från 0,1 till 50 vikt%, speciellt från 5 till 30 vikt%, och i synnerhet vid ett pH-värde från 5,5 till 6,4.

När ovannämnda förhållanden råder, är tillväxten av ter- mofila bakterier mycket kraftig. Vid sockertillverkning inträffar detta i de difusörer där socker lakas ur råvaran.

Detta är i allmänhet en kontinuerlig process där råvaran, ofta i form av finskurna tillförs difussörens ena ände och förs skruvtransportör mot den andra änden, medan vatten rinner företrädesvis gram lösning per ton visat organiska materialet 65°C. Vid temperaturer eller sockerrör, med exempelvis en sockerbetor 10 15 20 25 30 35 502 211 5 motströms och lakar sockret från råvaran. Om väsentligen utgörs av sockerbetor, varierar dennas socker- halt i difusören från ca 15 vikt* vid inloppet till ca 0,1 vikt% vid utloppet, medan lakvattnets sockerhalt ökar och är ca 15 vikt% vid utloppet. Sockerhalten är således väsentligen densamma i hela difussören. Enligt uppfinningen kan mikrobiell tillväxt av termofila bakterier, speciellt termofila Lactobacillus-bakterier, i synnerhet Lactoba- cillus sp. stam 771, i difussören motverkas genom att till råvaran, d v s betorna eller sockerrören, eller till lakvattnet, kontinuerligt eller diskontinuerligt tillföra väteperoxid och en nonjonisk tensid. Eventuella rester av inte att följa med det utkristalliserade allmänhet horisontell (RT-difus- sör), svagt lutande (trág) eller vertikal (torn). råvaran tensiderna kommer sockret. Difussören är i Uppfinningen avser också en 'komposition användbar till att utföra sättet innehåller väteperoxid enligt uppfinningen. Kompositionen och åtminstone en nonjonisk tensid, varvid tensiden är en etoxylerad primär alkohol och inne- fattar från 10 primära och speciellt raka alkoholer med företrädesvis från 10 till 15, i 11 till 13 kol är särskilt föredragna. Exempel på en föredragen tensid är den tidigare nämnda Berol 048(R). Lämpligen är kompositionen en vatten- lösning som innehåller från 0,1 till 55 vikt%, företrädes- vis från 1 till 50, i synnerhet från 20 till 40 vikt% väteperoxid och en nonjonisk tensid enligt ovan i en mängd så att viktförhållandet väteperoxid/tensid är från 0,4 till 8, företrädesvis från 1 till 5. Kompositionen kan även innehålla perättiksyra i en mängd så att viktförhållandet perättiksyra/väteperoxid blir från 0 till 0,5.

Uppfinningen har som tidigare nämnts visat särskilt fördelaktig vid sockertillverkning, men kan även tillämpas i andra sammanhang där det finns problem med tillväxt av termofila sockerinnehållande material. I nedanstående icke till 13 etylenoxid-monomerer. Etoxylerade synnerhet från sig vara bakterier i begränsande utföringsexempel Ååskådliggörs uppfinningen ytterligare.

EXEMPEL 1: TSB-substrat innehållande 5 g/l trypton 502 211 lO 15 20 25 30 35 6 (Difco), 5 g/l köttextrakt (Difco), 5 g/l sackaros, 1 g/l dikaliumvätefosfat (KZHPO4) och med ett pH-värde på 6,8, samt TSA- substrat innehållande 24 g/l tryptonglukosex- traktagar (TGE, Difco) och 5 g/l sackaros har använts i samtliga försök. Försöken avser inaktivering av en renkul- tur av Lactobacillus sp stam 771 som förvarats på TSA vid 4°C i 2-3 dygn och uppodlats i TSB vid 55°C under ca 16 timmar. 5 ml av en sådan kultur sattes till rör innehål- lande 9 ml TSB som tempererats i vattenbad vid 69°C under 1 timme. Efter 1 timmes anpassningstid i TSB togs prov ut för bestämning av antaler bakterier. Detta antal sattes som begynnelsehalt och var i allmänhet 105-106 CFU (kolonibil- dande enheter)/ml. Omedelbart därefter tillsattes desinfek- skulle testas i en mängd av 120 ul/liter substrat, varefter prov för bestämning av antalet bakterier togs ut vid bestämda tidpunkter under 2 timmar. Efter varje försök beräknades D-värdet, d v s den tid som krävdes för att döda 90% av Bakterieantalet bestämdes genom att från spädningsrör (O,85% NaCl) överföra 100 ul till vardera två TSA-plattor som inkuberades i plastpåsar 48 timmar vid 55°C innan antalet kolonier undersökta desinfektionsmedlen var väteperoxid respektive Ekarox Bl0 förhållanden. Benämningen "väteperoxid" avser här en vattenlösning med ca 35 vikt% väteperoxid, medan "Eka- rox B10" avser en vattenlösning innehållande ca 30 vikt% väteperoxid, ca 5 vikt% perättiksyra, ca 5 vikt% ättiksyra testade vattenlösningar inne- tionsmedlet som bakterierna. räknades. De samt mindre mängder svavelsyra. De tensiderna Berol 048(R) och Berol 267(R) hållande ca 85 vikt% aktiv tridecylalkohol med 10 etylenoxid-monomerer väsentligen nonylfenol med 8 etylenoxid-monomerer. I försök 2.6 tillsattes tensiden 5 minuter före väteperoxiden, medan en färdigblandad komposition användes i övriga försök.

Nedanstående tabell utgör en sammanställning utförda försöken. ° avser substans, d v s väsentligen respektive över de 10 15 20 25 30 35 502 211 7 Antimikrobiell komposition vol% vol* vol% volt Försök 35% Ekarox Berol Berol D-värde Total nr H202 B 10 048 267 minuter avdödn 1.1 100 12,4 nej 1.2 100 20,7 nej 1.3 100 44,0 nej 1.4 100 25,5 nej 2.1 90 10 11,1 ja 2.2 as 15 9,9 ja 2.3 75 25 9,4 ja 2.4 90 10 2,2 ja 2.5 75 25 1,1 ja 2.5 75 25 4,5 je Resultaten visar en mycket tydlig synergism vid användning av Berol 048(R), i synnerhet i kombination med 35%-ig väteperoxid. Berol 267(R) synergieffekt. Försök 2.5 och 2.6 visar ger en svagare men klart märkbar att separat till- sats av väteperoxid respektive tensid var för sig ger en något svagare men fortfarande mycket god baktericid effekt.

EXEMPEL 2: MIC-försök (minimum inhibation concentra- tion) för ett antal olika icke med fyra olika desinfektionsmedel: enbart 35 %-ig väteper- oxid, 90 vol% 35 %-ig väteperoxid + 10 'vol% Berol 048(R), enbart Ekarox B10(R), samt 90 vol% Ekarox B10(R) + 10 vol% Berol 048(R). Bakterierna odlades i näringslösning NB (nutrient broth) från Difco och de olika desinfektions- medlen tillsattes i olika koncentrationer. Efter vid 25°C gjordes ympning av lösningarna pà agarplattor för kultur. Erforderlig kon- centration i ul desinfektionsmedel per liter näringslösning som krävdes för total avdödning framgår tabell. termofila bakterier gjordes 24 timmar kontroll av kvarvarande levande av nedanstående 10 15 20 25 30 502 211 8 H2O2+ ÉkarOX B10 Bakterie H202 Ekarox B10 tensid +tensid Enterobacter Aerogenes 100 100 200 100 Escherichia Coli 100 50 100 100 Erwinia Carotowa 25 50 50 25 Proteus Mirabilis 500 500 500 500 Serratia Marcescens 500 500 500 500 Pseudomonas Fluroescens 25 25 25 25 Micrococcus Luteus 200 200 200 200 Staph. Epidermidis 25 50 25 50 Leuconostock Cremoris 100 200 100 200 Streptococcus Faecalis 50 100 50 100 Pediococcus Sp. 200 500 200 500 Bacillus Subtilis 200 200 200 200 Lactobacillus Plantarum 200 200 200 500 Försöken visar att tillsats av en tensid till ett väteper- oxidinnehàllande desinfektionsmedel inte medför någon förbättrad avdödningseffekt mot någon av de testade bak- teriestammarna, vilket gör den synergistiska effekten gentemot termofila bakterier än mer överraskande.

EXEMPEL 3: I ett sockerbruk där 7000 ton sockerbetor extraktionen i två parallell- kopplade torn, vardera med höjden 18 meter och diametern 6 förbrukades per dygn skedde Temperaturen varierade mellan 68 och 72°C och pH- värdet varierade mellan 5,5 och 6,0. fila bakterier hölls kontroll genom kontinuerlig tillsats av ett desinfektionsmedel bestående av 90 vol* 35 %-ig väteperoxid och 10 vol% Berol 048(R) i en mängd motsvarande ca 200 gram desinfektionsmedel per meter.

Tillväxten av termo- under ton socker- betor.

Claims (10)

10 15 20 25 30 502 211 9 PATENTKRAV

1. Sätt att motverka tillväxt av termofila bakterier i organiskt material innehållande socker, k ä n n e- t e c k n a t nonjonisk tensid sätts till det organiska materialet.

2. Sätt enligt därav, att det organiska materialet väsentligen utgörs av sockerbetor eller sockerrör som är uppslammade i vatten.

3. Sätt enligt k ä n n e t e c k n a t därav, att väteperoxiden och tensiden tillförs en anordning därav, att väteperoxid och åtminstone en krav 1, k ä n n e t e c k n a t krav 2, för extraktion av socker från sockerbetor eller sockerrör.

4. Sätt enligt något av kraven 1-3, k ä n n e- t e c k n a t därav, viktförhållandet väteperoxid/tensid är större än 0,4 och mindre än 8. ' I

5. Sätt enligt något avd 1-4, t e c k n a t att en vattenlösning innehållande väteperoxid och åtminstone en nonjonisk tensid tillsätts.

6. Sätt l-5, t e c k n a t att från 25 till 1600 gram väte- peroxid per ton socker tillsätts.

7. Sätt enligt något 1-6, t e c k n a t därav, att det organiska materialet håller en temperatur som överstiger 55°C.

8. Sätt enligt något av kraven 1-7, t e c k n a t därav, att tensiden är en etylenoxid-addukt.

9. Sätt därav, att tensiden är en innefattar från 6 till 15 etylenoxid-monomerer.

10. Komposition till att utföra sättet k ä n n e t e c k n a d att den och åtminstone en nonjonisk tensid, kraven k ä n n e- därav, k ä n n e- enligt något av kraven därav, av kraven k ä n n e- k ä n n e- k ä n n e t e c k n a t alkohol och enligt krav 8, etoxylerad primär användbar enligt krav 1, därav, innehåller väteperoxid varvid tensiden är en alkohol och inne- fattar från 10 till 13 etylenoxid-monomerer och att vikt- förhållandet väteperoxid/tensid är från 0,4 till 8. etoxylerad primär