DE60211200T2

DE60211200T2 - Säureartiges sanitär- und reinigungsmittel enthaltend protonierte carbonsäuren

Info

Publication number: DE60211200T2
Application number: DE60211200T
Authority: DE
Inventors: Lawrence Francis Lino Lakes RICHTER; Joseph Duane Maplewood REINHARDT; K. Richard Lakeville STAUB; C. Teresa Waconia PODTBURG
Original assignee: Ecolab Inc
Current assignee: Ecolab Inc
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2002-11-13
Publication date: 2007-03-15
Anticipated expiration: 2022-11-14
Also published as: BR0213546A; ATE325180T1; JP2005511635A; EP1444316B1; NZ531951A; PL202765B1; US6472358B1; AU2002346392A1; CA2462618C; CN1630704A; CN1250689C; JP4991090B2; WO2003044145A1; EP1444316A1; PL372174A1; MXPA04004610A; CA2462618A1; DE60211200D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf saure keimfrei machende und/oder reinigende Zusammensetzungen, die antimikrobiell wirksame C₅-C₁₄-Carbonsäuren umfassen. Die vorliegende Erfindung betrifft sowohl Konzentrate als auch mit Wasser verdünnte Anwendungslösungen.
Hintergrund der Erfindung
Ein regelmäßig erfolgendes Reinigen und Keimfreimachen in der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, der pharmazeutischen und kosmetischen Industrie und ähnlichen verarbeitenden Industrien, bei der Nahrungsmittelherstellung und bei Dienstleistungsbetrieben, Gesundheitseinrichtungen und Tagesstätten und bei Gastgewerbe-Einrichtungen ist ein notwendiges übliches Verfahren für die Produktqualität und die öffentliche Gesundheit. Rückstände, die auf Gerätschaftsoberflächen zurückbleiben, oder Verunreinigungen, die in der Verfahrens- oder Dienstleistungsumgebung vorgefunden werden, können sich in dem anschließend verarbeiteten Produkt oder an kritischen Kontaktoberflächen verbergen und anwachsen. Der Schutz des Verbrauchers gegenüber möglichen Gesundheitsgefahren, die mit Erregern oder Toxinen verbunden sind, und die Beibehaltung der Qualität des Produkts oder der Dienstleistung erfordert ein regelmäßiges Reinigen der Oberflächen von Rückständen und eine effiziente Keimfreimachung, um mikrobielle Populationen zu reduzieren.
Eine visuelle Untersuchung der Gerätschaft kann nicht gewährleisten, dass Oberflächen sauber und frei von Mikroorganismen sind. Antimikrobielle Behandlungen sowie Reinigungsbehandlungen sind daher für alle kritischen Oberflächen notwendig, um die mikrobielle Population auf ein sicheres Ausmaß zu reduzieren, das durch die Vorschriften für die öffentliche Gesundheit festgelegt ist. Dieses Verfahren wird im Allgemeinen als Keimfreimachen bezeichnet. Die praktische Durchführung des Keimfreimachens ist insbesondere bei Vorrichtungen für Nahrungsmittelverfahren von Bedeutung, bei denen sich an die Reinigungsbehandlung eine antimikrobielle Behandlung anschließt, die auf alle kritischen Oberflächen und Umgebungsoberflächen angewendet wird, um die mikrobielle Population auf ein sicheres Ausmaß zu reduzieren, das durch die Verordnung festgelegt ist. Eine keimfrei gemachte Oberfläche ist – wie durch die Environmental Protection Agency (EPA) definiert – die Folge eines Verfahrens oder Programms, das sowohl eine anfängliche Reinigung als auch eine anschließende keimfrei machende Behandlung enthält, die durch Spülen mit Trinkwasser voneinander getrennt werden müssen. Eine keimfrei machende Behandlung, die auf eine gereinigte Nahrungsmittel-Kontaktoberfläche angewendet wird, muss eine Reduktion der Population von wenigstens 99,999% (5 log) für vorgegebene Mikroorganismen ergeben, wie durch "Germicidal and Detergent Sanitizing Action of Disinfectants", Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists, Paragraph 960.09 und die anwendbaren Abschnitte, 15. Auflage, 1990 (EPA Guideline 91-2) definiert ist.
Die antimikrobielle Wirksamkeit von keimfrei machenden Behandlungen wird signifikant reduziert, wenn die Oberfläche vor dem keimfrei machenden Schritt nicht absolut frei von Schmutz und anderen Verunreinigungen ist. Das Vorliegen von verbleibenden Nahrungsmittel-Verschmutzungen und/oder mineralischen Abscheidungen hemmt die keimfrei machenden Behandlungen, indem sie als materielle Barrieren wirken, die Mikroorganismen, die innerhalb der organischen oder anorganischen Schicht vorliegen, gegen das Mikrobizid abschirmen. Weiterhin können chemische Wechselwirkungen zwischen dem Mikrobizid und bestimmten Verunreinigungen den Abtötungsmechanismus des Mikrobizids unterbrechen.
Mit dem Aufkommen von automatischen Clean-in-Place- und Sanitize-in-Place-Systemen, ist die Notwendigkeit für eine Zerlegung verringert worden, und die Reinigung und Keimfreimachung ist wirksamer geworden. Moderne Nahrungs mittel-Industrien stützen sich jedoch immer noch auf keimfrei machende Vorrichtungen, um Konstruktionsunzulänglichkeiten oder Betriebsbeschränkungen in ihren Reinigungsprogrammen und die Wahrscheinlichkeit sehr geringer restlicher Mengen an organischen und anorganischen Verschmutzungen und Biofilmen, die auf Nahrungsmittel-Kontaktoberflächen nach dem Reinigen zurückbleiben, auszugleichen. In Kooperation mit diesen Verfahrensänderungen und höheren Leistungsfähigkeitserwartungen müssen keimfrei machende Behandlungen auch der zunehmenden Forderung nach sicheren, weniger korrosiven und umweltfreundlicheren Zusammensetzungen genügen.
Laut U.S. Center for Disease Control and Prevention führten Nahrungsmittelvergiftungen im Kalenderjahr 2000 zu 5000 Toten, 325 000 Krankenhausbehandlungen und 76 000 000 Erkrankungen. Es besteht in der Nahrungsmittel gewinnenden, Nahrungsmittel verarbeitenden und Nahrungsmittel servierenden Industrie ein Bedarf an verbesserten keimfrei machenden Behandlungen, um Erreger und Nahrungsmittel verschmutzende Mikroorganismen zu zerstören, die gegenüber konventionellen Behandlungen resistent sind. Eine weitere Komplikation besteht darin, dass die Liste von genehmigten mikrobiziden Mitteln fortlaufend abnimmt, und zwar aufgrund der akuten und chronischen Humantoxizität einiger mikrobizider Mittel und der Umweltpersistenz in Wasserleitungen.
US-A-5,391,379 offenbart keimfrei machende Konzentrate, die Octan/Decansäure mit einer schwachen C₁-C₄-Carbonsäure (z.B. Citronensäure, Essigsäure und Valeriansäure) und eine Mischung starker Säuren aus Phosphor- und Schwefelsäure umfassen.
US-A-5,234,719 offenbart keimfrei machende Zusammensetzungen, die Octan/Decansäure mit Citronensäure und Phosphorsäure umfassen.
DE-19533994-A listet verschiedene antimikrobielle Reinigungszusammensetzungen auf.
WO-0061715-A offenbart ein Verfahren zur Reinigung und Keimfreimachung von Nahrungsmittelverarbeitungs-Gerätschaften unter Verwendung einer Salpetersäure- und Phosphorsäure-Mischung. WO-0061715-A schlägt die Kombination dieser Mischung mit organischen Säure-Komponenten gemäß dem vorliegenden Anspruch 1 nicht vor.
US-A-4,822,513 offenbart, dass Salpetersäure und Phosphorsäure und Mischungen derselben zur Desinfektion von Gerätschaften zur Nahrungsmittelhandhabung verwendet werden können.
Antimikrobiell aktive Säuren werden bei keimfrei machenden Arbeitsgängen verwendet. Z.B. beschreibt US 404,040 eine keimfrei machende Zusammensetzung, umfassend aliphatische kurzkettige Fettsäuren, ein Hydrotrop oder Solubilisierungsmittel für die Fettsäuren und eine Hydrotrop-kompatible Säure; und US 5,330,769 beschreibt keimfrei machende Fettsäure-Konzentrate und verdünnte fertige Lösungen, die Folgendes einschließen: individuelle Mengen an germizidwirksamer Fettsäure, Hydrotrop, eine Gruppe starker Säuren, die aus Phosphorsäure und Schwefelsäure oder Mischungen derselben bestehen, die ausreichend sind, um den pH der fertigen Lösungen auf etwa 1–5 zu reduzieren, und eine Konzentrat-stabilisierende schwache Säure-Komponente, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Propionsäure, Buttersäure und Valeriansäure und Mischungen derselben besteht.
Protonierte Carbonsäuren bieten ein breites Spektrum bei antimikrobieller Aktivität gegenüber grampositiven und gramnegativen Bakterien, persistenter biozider Aktivität in Gegenwart von organischen und anorganischen Verschmutzungen und bei einer restlichen bioziden und hemmenden Aktivität. Sie kombinieren sowohl Säure zur Kontrolle mineralischer Abscheidung als auch ein keimfrei machendes Mittel für einen antimikrobiellen Effekt in einer einzigen Behandlungslösung.
Ein Problem, das mit der Verwendung von keimfrei machenden Mitteln aus protonierten Carbonsäuren verbunden ist, besteht jedoch in der schlechten Phasenstabilität der Anwendungsverdünnung, insbesondere bei niedrigeren Wassertemperaturen von 40–50°F. Fettmonocarbonsäuren mit Alkylketten, die 5 oder mehr Kohlenstoffatome enthalten, sind typischerweise durch eine Wasserunlöslichkeit gekennzeichnet und können sich als Öl abscheiden oder in Form eines gallertartigen Flockungsmittels aus der Lösung ausfallen. Die Löslichkeit nimmt bei abnehmender Wassertemperatur und zunehmender Ionenkonzentration häufig ab. Weiterhin kann sich das Öl oder die Ausfällung genau an den Oberflächen festsetzen, die die keimfrei machende Lösung keimfrei machen soll, wie Oberflächen von Gerätschaften, was zu einer Filmbildung auf diesen Oberflächen im Laufe der Zeit führt. Der Fettsäurefilm, der abgeschieden wird und auf der Oberfläche der Gerätschaften zurückbleibt, hat häufig einen höheren pH als die keimfrei machende Lösung, aus der er stammt, was eine signifikant reduzierte biozide Wirksamkeit ergibt, und wenn er mit einer Nahrungsmittel-Verschmutzung vermischt ist, kann er eine Filmmatrix ergeben, die befähigt ist, Bakterien zu beherbergen, ein Effekt, der dem erwünschten entgegensteht.
Eine Lösung besteht darin, kurzkettige C₁-C₄-Carbonsäuren oder Hydroxycarbonsäuren zu verwenden, um längerkettige Fettsäuren in hochaktiven Zusammensetzungskonzentrationen zu solubilisieren und somit zu stabilisieren. Diese kurzkettigen schwachen Säuren sind jedoch dafür bekannt, dass sie bei normal verwendeten Verdünnungskonzentrationen weniger wirksam sind als ihre längerkettigen Gegenstücke, und eine extreme Verdünnung des Konzentrats mit Wasser führt zu einer Abnahme des Solvatisierungseffekts, was zu einer Ausfällung der längerkettigen Fettsäuren von C₅ oder höher aus der Lösung führt. Weiterhin erhöht ein Anstieg der Konzentration an C₁-C₄-Säuren die Kosten der keimfrei machenden Zusammensetzung und scheint keine signifikante Erhöhung der Verdünnungsstabilität oder eine verbesserte antimikrobielle Wirksamkeit zu ergeben.
Organische Hydrotrope oder Kupplungsmittel, wie niedermolekulare Sulfonate, können verwendet werden, um die Löslichkeit und Mischbarkeit der längerkettigen Carbonsäuren mit Wasser und anorganischen Salzen sowohl in konzentrierten als auch verdünnten Anwendungslösungen zu erhöhen. Wiederum scheint sich die Löslichkeit bei anhaltend niedrigeren Wassertemperaturen zu verringern, wobei sich als Ergebnis eine Phasentrennung ergibt.
Es besteht in der Technik ein Bedarf an einer verbesserten bioziden Zusammensetzung, in der eine Fettcarbonsäure verwendet wird, die hohe antimikrobielle Wirksamkeit, gute Phasenstabilität, geringe Toxizität aufweist und für die Umwelt nicht schädlich ist.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Überraschend weisen die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sowohl in konzentrierter Form als auch in verdünnten Anwendungslösungen eine ausgezeichnete Phasenstabilität auf, und insbesondere haben sie eine ausgezeichnete Phasenstabilität in mit Wasser verdünnten Anwendungslösungen niedriger Temperatur. Noch überraschender wird die Stabilität in Gegenwart von Salpetersäure verbessert.
Die keimfrei machenden und/oder reinigenden Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung – sowohl in konzentrierten als auch verdünnten Anwendungslösungen – schließen eine antimikrobiell wirksame kurzkettige Fettsäure, eine kürzerkettige schwache Carbonsäure und eine starke Mineralsäure ein. Die kürzerkettige schwache Carbonsäure wirkt als Lösungsmittel.
Die kürzerkettige schwache Carbonsäure wirkt als Lösungsmittel für die antimikrobielle kurzkettige Fettsäure. In konzentrierter Form enthalten die Zusammensetzungen wünschenswerterweise auch ein organisches Hydrotrop.
In einigen Ausführungsformen ist die antimikrobiell wirksame kurzkettige Fettsäure eine C₅-C₁₄-Fettsäure und zweckmäßiger eine C₆-C₁₀-Fettsäure oder irgendeine Mischung derselben, die kürzerkettige schwache Carbonsäure eine C₁-C₄-Carbonsäure und die starke Mineralsäure Salpetersäure oder eine Mischung aus Salpetersäure und Phosphorsäuren.
In einigen Ausführungsformen, in denen ein Hydrotrop in der Zusammensetzung enthalten ist, wird ein anionisches Sulfonat-Hydrotrop verwendet.
Zusätzlich dazu kann die Zusammensetzung gegebenenfalls wenigstens ein anionisches und/oder nichtionisches Tensid einschließen. In einigen Ausführungsformen wird ein nichtionisches Tensid zweckmäßigerweise verwendet, um die Oberflächenbenetzung, Schmutzentfernung etc. zu verbessern. Es kann auch dazu dienen, die Löslichkeit der Fettsäuren bei Anwendungsverdünnungen zu verbessern.
Die antimikrobiell wirksame kurzkettige Fettsäure ist brauchbar in einer Menge von etwa 3 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, und geeigneter in einer Menge von etwa 5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat. In einer speziellen Ausführungsform schließt das Konzentrat eine Mischung aus zwei Fettsäuren ein.
Die schwache Carbonsäure ist brauchbar in einer Menge von etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, und geeigneter in einer Menge von etwa 10 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat. In einer speziellen Ausführungsform enthält die schwache Carbonsäure-Komponente wenigstens Essigsäure. Die schwache Carbonsäure wirkt als Lösungsmittel für die antimikrobiell wirksame kurzkettige Fettsäure.
Die starke Mineralsäure ist brauchbar in einer Menge von etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, und geeigneter in einer Menge von etwa 15 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat. In einigen Ausführungsformen ist die starke Mineralsäure Salpetersäure, die in einer Menge von etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, brauchbar ist und in einer Menge von etwa 15 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, geeigneter ist. Wenn Phosphorsäure verwendet wird, ist eine Menge derselben von etwa 5 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, brauchbar und eine Menge derselben von etwa 10 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, geeigneter.
Überraschenderweise ist die antimikrobiell wirksame kurzkettige Fettsäure in Salpetersäure stabil.
Die Zusammensetzungen können weiterhin gegebenenfalls Bestandteile umfassen, die Harnstoff zur Stabilisierung der Salpetersäure und eine Tensid-Komponente einschließen. Die Tensid-Komponente kann ein oder mehrere Tenside einschließen. In einigen Ausführungsformen kann gegebenenfalls ein anionisches oder nichtionisches Tensid mit einem Gehalt von 0,1 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% des Konzentrats, zweckmäßiger von etwa 0,25 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% des Konzentrats, noch zweckmäßiger von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% und am zweckmäßigsten von etwa 1 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% zugegeben werden.
In einigen Ausführungsformen wird ein anionisches Hydrotrop mit einem Gehalt von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, zweckmäßig von etwa 1 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% des Konzentrats und zweckmäßiger von etwa 5 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% des Konzentrats verwendet. In einer Ausführungsform schließt das anionische Hydrotrop wenigstens ein Alkylsulfonat ein.
Die Zusammensetzungen können mit Wasser in irgendeinem Verhältnis verdünnt werden, typischerweise beträgt das Verhältnis aber etwa 1:100 Teile Konzentrat zu Wasser bis zu etwa 1:1500 Teile Konzentrat zu Wasser. Dies wird als Anwendungsverdünnung bezeichnet. Eine sehr typische Anwendungsverdünnung beträgt etwa 1 Unze Konzentrat auf etwa 6 Gallonen Wasser, was ein Verhältnis von etwa 1:768 Teile Konzentrat zu Wasser darstellt.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden sowohl als keimfrei machende als auch desinfizierende Zusammensetzungen sowie als reinigende Zusammensetzungen verwendet und sind für das Keimfreimachen und Desinfizieren sowohl von harten als auch weichen Oberflächen bei landwirtschaftlichen Arbeiten, Nahrungsmittel-Verarbeitungsverfahren, institutionellen Nahrungsmittelherstellungs- und -dienstleistungsbereichen, bei der Gesundheitsfürsorge und Kinderpflege-Einrichtungen sowie einer weiteren Anzahl von kontaktempfindlichen Umgebungen brauchbar. Die Zusammensetzungen weisen eine hohe antimikrobielle Wirksamkeit auf, wobei sie eine geringe Toxizität haben, sie sind für die Umwelt nicht schädlich und verunreinigen Lebensmittel nicht.
Die Zusammensetzungen sind auch zur Verwendung als einstufige reinigende/keimfrei machende Zusammensetzungen und Desinfektionsmittel brauchbar, bei denen die Zusammensetzung gleichzeitig reinigt und keimfrei macht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Balkendiagramm, das die Ergebnisse einer Schaumentwicklungsbewertung erläutert, die in Beispiel 33 durchgeführt wurde, wobei mit drei im Handel erhältlichen keimfrei machenden Zusammensetzungen verglichen wurde.
Ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Obwohl die Erfindung in vielen unterschiedlichen Formen ausgeführt werden kann, werden hierin spezielle Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben. Diese Beschreibung ist eine Veranschaulichung der Prinzipien der Erfindung und soll die Erfindung nicht auf die speziellen erläuterten Ausführungsform einzuschränken.
Die antimikrobiellen Mittel, die hierin brauchbar sind, schließen solche ein, die im Allgemeinen in der Technik als säureanionische Mittel bezeichnet werden, welche Carbonsäuren mit biozider Aktivität einschließen, wenn die in protonierter Form vorliegen. Die antimikrobiellen Mittel werden typischerweise dahingehend eingestuft, dass sie eine geringe Toxizität aufweisen und umweltfreundlich sind.
Der Ausdruck "kurzkettige Fettsäuren", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf solche Säuren, die im Allgemeinen etwa 5 bis 14 Kohlenstoffatome, zweckmäßiger etwa 6 bis 12 Kohlenstoffatome, noch zweckmäßiger etwa 6 bis etwa 10 Kohlenstoffatome und am zweckmäßigsten etwa 7 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Mischung aus einer C₉-Fettsäure und einer C₁₀-Fettsäure oder eine Mischung aus Nonansäure und Decansäure verwendet.
Die kurzkettigen Fettsäuren sind in einer Menge von etwa 3 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, brauchbar und in einer Menge von etwa 5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, geeigneter. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, in denen eine Mischung verwendet wird, wird Nonansäure zu etwa 2 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% des Konzentrats verwendet, zweckmäßigerweise zu etwa 3 Gew.-% bis etwa 9 Gew.-% und zweckmäßiger zu etwa 4 Gew.-% bis etwa 8 Gew.-% des Konzentrats, während Decansäure zu etwa 0,25 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, zweckmäßigerweise zu etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 4 Gew.-% und zweckmäßiger zu etwa 1 Gew.-% bis 3 Gew.-% des Konzentrats verwendet wird. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gefunden, dass bei der Verwendung einer solchen Mischung aus Nonansäure und Decansäure die Phasenstabilität offensichtlich verbessert wird, wenn mehr Nonansäure und weniger Decansäure verwendet wird. Es wird angenommen, dass die kürzere Kette der Nonansäure gegenüber der Decansäure eine erhöhte Löslichkeit in Wasser ergibt, während Decansäure eine erhöhte antimikrobiell Wirksamkeit gegenüber Nonansäure ergibt. Das Vermischen der beiden Säuren hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
Die schwache Carbonsäure ist eine C₁-C₄-Carbonsäure. Beispiele für geeignete schwache Carbonsäuren schließen – ohne auf dieselben beschränkt zu sein – die Folgenden ein: Essigsäure, Hydroxyessigsäure, Propionsäure, Hydroxypropionsäure, α-Ketopropionsäure, Buttersäure, Bernsteinsäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Fumarsäure, Ameisensäure oder Mischungen derselben. Am zweckmäßigsten schließt das schwache Carbonsäure-Lösungsmittel Essigsäure ein. Wie oben festgestellt wurde, wirkt die schwache Carbonsäure als Lösungsmittel für die antimikrobiell aktive kurzkettige Fettsäure. Die schwache Carbonsäure ist in einer Menge von etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% brauchbar und in einer Menge von etwa 10 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% des Konzentrats geeigneter.
Die starke Säure-Komponente der Zusammensetzungen wird verwendet, um den pH in den fertigen Lösungen auf einen erwünschten Wert von etwa 1 bis 5 und vorzugsweise etwa 2,5 bis 4 zu reduzieren. Die starke Säure ist zweckmäßigerweise entweder Salpetersäure oder eine Mischung aus Salpetersäure und Phosphorsäure. Salpetersäure ist mit einem Gehalt von etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, brauchbar und mit einem Gehalt von etwa 15 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% geeigneter. Phosphorsäure ist mit einem Gehalt von etwa 0 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, brauchbar und mit einem Gehalt von etwa 5 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, geeigneter. Es wurde gefunden, dass die Fettcarbonsäuren der vorliegenden Erfindung in Gegenwart von Salpetersäure besonders stabil sind, und zwar aufgrund der erhöhten Löslichkeit in Gegenwart von Salpetersäure. Salpetersäure wird auch vorteilhaft in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet, weil sie wirtschaftlich ist und Edelstahl einen zusätzlichen Schutz bietet, indem die passive Oberflächenschicht beibehalten wird. Edelstahl ist korrosionsbeständig aufgrund einer Oxidfilmschicht auf der Oberfläche, die aus der Behandlung mit starken Oxidationsmitteln wie Salpetersäure herrührt. Oberflächen mit dieser Eigenschaft werden als passiviert bezeichnet oder weisen einen geringeren Grad an chemischer Aktivität auf.
Ein anderes Problem, das oft mit der Verwendung von sauren keimfrei machenden Mitteln verbunden ist, besteht in der Korrosion von Edelstahl-Oberflächen, die mit Wässern eines hohen Mineralgehalts oder weichen, Chloride enthaltenden Wässern verbunden ist, die die Korrosion solcher Oberflächen fördern und beschleunigen. Starke oxidierende Säuren mit einem Oxidationspotential, das ausreichend ist, um Edelstahl zu passivieren, können solche Probleme verringern oder beseitigen.
Ein geringe Menge Harnstoff kann gegebenenfalls in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Eine organische Zersetzung kann in Gegenwart von Salpetersäure durch Oxidations- und Nitrierungsmechanismen auftreten, und zwar wegen des Vorliegens und der Oxidationskraft von Stickstoffdioxid (NO₂) und Stickstofftetroxid (N₂O₄), die kollektiv als Stickstoffperoxid bezeichnet werden. Harnstoff kann zugefügt werden, um mit dem Stickstoffperoxid zu reagieren, um das Stickstoffperoxid zu Stickstoff zu reduzieren. Harnstoff ist in jeder Menge brauchbar, die zur Reduktion des Stickstoffperoxids zu Stickstoff wirksam ist, zweckmäßig wird er aber in einer Menge von etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% und zweckmäßiger in einer Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, verwendet.
Zu den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können gegebenenfalls auch Tenside aus vielfältigen Gründen gegeben werden, zu denen die Folgenden gehören: eine verbesserte Oberflächenbenetzung durch Verringerung der Oberflächenspannung, eine verbesserte Schmutz- oder Biofilmpenetration, das Entfernen und Suspendieren von organischen Verschmutzungen, ein Verstärken des bioziden Effekts, Charakterisierung des Schaumprofils, d.h. durch Zugabe von gering schäumenden und stark schäumenden Tensiden, und Erhöhen der Löslichkeit der antimikrobiellen Fettsäure-Mittel in Wasser, indem sie als Hydrotrop oder Kupplungsmittel für das antimikrobielle Fettsäure-Mittel wirken, um nur einige zu nennen. Dem Fachmann ist bekannt, dass einige Tenside oder Mischungen von Tensiden einem oder mehreren dieser Zwecke besser dienen als andere. Das ausgewählte Tensid oder die ausgewählte Mischung von Tensiden wird daher den Zusammensetzungen in Abhängigkeit von der durchgeführten Auswahl unterschiedliche vorteilhafte Eigenschaften verleihen. Die Tenside können gemäß der erwarteten Anwendung, dem Anwendungsverfahren, der Konzentration, der Temperatur, der Schaumsteuerung, dem Verschmutzungstyp usw. ausgewählt werden. Die Auswahl hängt natürlich auch von der Endanwendung der Zusammensetzung ab.
Die hierin brauchbaren Tenside schließen nichtionische, anionische und kationische Tenside ein. Am zweckmäßigsten schließen die verwendeten Tenside wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare anionische oder nichtionische Tenside ein, oder irgendeine Kombination derselben.
Zu den brauchbaren anionischen Tensiden gehören, ohne aber auf dieselben beschränkt zu sein, solche Verbindungen, die eine hydrophobe C_6-22-Gruppe aufweisen, wie Alkyl, Alkylaryl, Alkenyl, Acyl, langkettiges Hydroxyalkyl, alkoxylierte Derivate derselben usw. und wenigstens eine Wasser-solubilisierende Gruppe von Säure- oder Salzform, die von Sulfonsäure, Schwefelsäureester, Phosphorsäureester und Carbonsäure abgeleitet ist. Das Salz kann auf der Basis der speziellen Formulierung ausgewählt werden, zu der es gegeben wird.
Zweckmäßigerweise gehören zu den hierin brauchbaren anionischen Tensiden sulfonierte anionische Tenside, wie Alkylsulfonate oder Disulfonate, Alkylarylsulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate, Alkyldiphenyloxidsulfonate usw., ohne aber auf dieselben beschränkt zu sein.
Insbesondere schließen die anionischen Tenside, die hierin für eine Verwendung besser geeignet sind, solche anionischen Tenside ein, zu denen die Folgenden gehören: lineare oder verzweigte C₆-C₁₄-Alkylbenzolsulfonate, Alkylnaphthalinsulfonate, Alkylphenolsulfonate, Olefinsulfonate, langkettige Alkensulfonate, langkettige Hydroxyalkansulfonate, Alkansulfonate und die entsprechenden Di sulfonate, die 1-Octansulfonat und 1,2-Octandisulfonat einschließen, Alkylsulfate, Alkylpoly(ethylenoxy)ethersulfate und aromatische Poly(ethylenoxy)sulfate, wie die Sulfate oder Kondensationsprodukte von Ethylenoxid und Nonylphenol mit 1 bis 6 Oxyethylen-Gruppen pro Molekül, andere sulfonierte Tenside usw., ohne aber auf dieselben beschränkt zu sein.
Zu den speziellen Beispielen für anionische Tenside, die hierin zur Verwendung geeignet sind, gehören Alkylsulfonate, wie 1-Octansulfonat, das im Handel aus einer großen Vielfalt erhältlich ist, darunter von Stepan Co., Northfield, IL, unter dem Handelsnamen BIO-TERGE^® PAS-8; PILOT^® L-45, ein C_11,5-Alkylbenzolsulfonat (das als "LAS" bezeichnet wird) von Pilot Chemical Co.; BIOSOFT^® S100 und S130, nicht neutralisierte lineare Alkylbenzolsulfonsäuren (die als "HLAS" bezeichnet werden) und S40, auch ein LAS, alle von Stepan Company; die anionischen alkylierten DOWFAX^®-Diphenyloxiddisulfonat(ADPODS)-Tenside, die von Dow Chemical Co. erhältlich sind, einschließlich C-6 (45% und 78%); C₂-C₁₈-Alkylnaphthalinsulfonate, wie solche, die von Petrochemicals Co. unter dem Handelsnamen PETRO^® erhältlich sind, einschließlich des flüssigen PETRO^® LBA usw.
Beispiele für nichtionische Tenside, die in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung brauchbar sind, schließen die folgenden Klassen ein, ohne aber auf dieselben beschränkt zu sein:

1) Polyoxypropylen-Polyoxylethylen-Blockcopolymere, einschließlich solcher, die durch die Propoxylierung und/oder Ethoxylierung einer Initiatorwasserstoffverbindung hergestellt werden, wie Propylenglycol, Ethylenglycol, Glycerin, Trimethylolpropan, Ethylendiamin usw., etwa solche, die unter dem Handelsnamen PLURONIC^® und TETRONIC^® verkauft werden und von BASF Corp. erhältlich sind;
2) Kondensationsprodukte von 1 mol verzweigtem oder geradkettigem C₈-C₁₈-Alkyl- oder -Dialkylphenol mit etwa 3 bis etwa 50 mol Ethylenoxid, wie solche, die unter den Handelsnamen IGEPAL^®, von Rhone-Poulenc erhältlich, und TRITON^®, von Union Carbide erhältlich, verkauft werden;
3) Kondensationsprodukte von 1 mol gesättigten oder ungesättigten, verzweigten oder geradkettigen C₆-C₂₄-Alkoholen mit etwa 3 bis etwa 50 mol Ethylenoxid, wie solche, die unter den Handelsnamen NEODOL^®, erhältlich von Shell Chemical Co., und ALFOMC^®, erhältlich von Condea Vista Co., verkauft werden;
4) Kondensationsprodukte von 1 mol gesättigten oder ungesättigten, verzweigten oder geradkettigen C₈-C₁₈-Carbonsäuren mit etwa 6 bis etwa 50 mol Ethylenoxid, wie solche, die unter den Handelsnamen NOPALCOL^® von Henkel Corp. und LIPOPEG^® von Lipo Chemicals, Inc. verkauft werden; und andere Alkansäureester, die durch Kondensation von Carbonsäuren mit Gyceriden, Glycerin und mehrwertigen Alkoholen hergestellt werden;
5) Tenside, die durch die nacheinander erfolgende Zugabe von Ethylenoxid und Propylenoxid zu Ethylenglycol, Ethylendiamin hergestellt werden, was einen hydrophilen Teil mit hydrophoben Blöcken (d.h. Propylenoxid) an den terminalen Enden (die hydrophilen und hydrophoben Blöcke sind umgekehrt) jedes Moleküls ergibt, das ein Gewicht von etwa 1000 bis etwa 3100 hat, und wobei der mittlere hydrophile Teil etwa 10 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% des fertigen Moleküls ausmacht, wie die PLURONIC^® R-Tenside und die TETRONIC^® R-Tenside (Ethylenoxid und Propylenoxid mit Ethylendiamin), die auch von BASF Corp. erhältlich sind; und
6) Verbindungen von (1), (2), (3) und (4), die durch "Endgruppenverschließen" oder "Endblockieren" der terminalen Hydroxygruppe oder -gruppen durch Umsetzung mit kleinen hydrophoben Molekülen, wie Propylenoxid, Butylenoxid, Benzylchlorid, kurzkettige Fettsäuren, Alkohole oder Alkylhalogenide mit 1 bis etwa 5 Kohlenstoffatomen, modifiziert werden, wobei die terminalen Hydroxygruppen mit Thionylchlorid usw. in Chlorid umgewandelt werden, was zu Nur-Block-, block-statistischen, statistischen Block- oder nur statistischen nichtionischen Verbindungen führt.

Zweckmäßigerweise gehören zu den hierin brauchbaren nichtionischen Tensiden Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxid, die nacheinander auf Initiatoren kondensiert werden, die difunktionelle oder tetrafunktionelle reaktive Wasserstoffatome aufweisen, und Alkoholalkoxylate, sie sind aber nicht auf dieselben beschränkt. Besonders bevorzugte Tenside für Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind Mischungen aus Alkylsulfonaten und Blockcopolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, die nacheinander auf einen Ethylendiamin-Initiator kondensiert werden.
Eine Mischung von Tensiden kann zweckmäßigerweise bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um die Eigenschaften zu erreichen, die für eine bestimmte Anwendung erwünscht sind. Z.B. können einige Ausführungsformen ein Tensid für die Emulgierung, ein Tensid für das Entfernen von Schmutz, d.h. Detergenstenside, usw. einschließen. Einige Ausführungsformen können die Zugabe gering schäumender nichtionischer Tenside einschließen, die sich als nützlich erwiesen haben, weil sie keinen unerwünschten Schaum erzeugen, nicht die antimikrobielle Aktivität stören, weiterhin ansonsten unlösliche oder phaseninstabile Fettsäuren solubilisieren und verbesserte Oberflächenbenetzungs- und Feststoffdurchdringungs-Eigenschaften bereitstellen. Daher kann eine Mischung von Tensiden wünschenswert sein. Dieser Teil der Zusammensetzung kann daher als die Tensid-Komponente bezeichnet werden, um exakt die Tatsache wiederzugeben, dass ein einzelnes Tensid in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, oder eine Mischung, die zwei oder mehrere Tenside einschließt, bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Die Tensid-Komponente ist im Allgemeinen in einer Menge von 0 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% des Konzentrats brauchbar, in einer Menge von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% des Konzentrats geeignet, in einer Menge von etwa 0,25 Gew.-% bis etwa 45 Gew.-% des Konzentrats geeigneter, in einer Menge von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% des Konzentrats noch geeigneter und in einer Menge von etwa 1 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% des Konzentrats am meisten geeignet.
Wie oben festgestellt wurde, wird in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zweckmäßigerweise ein Kupplungsmittel oder Hydrotrop zu den Zusammensetzungen gegeben, insbesondere wenn sie in konzentrierter Form bereitgestellt werden, um die Fettsäuren in Wasser löslich zu machen. Solche, die sich zur Solubilisierung der Fettsäuren der vorliegenden Erfindung als besonders wirksam erwiesen haben, schließen die Folgenden ein, ohne aber auf dieselben beschränkt zu sein: die anionischen Sulfonat-Tenside, wie Alkalimetallsalze von C_6-18-Alkylsulfonaten, wie 1-Octansulfonat, die Alkalimetallarylsulfonate, C_6-30-Alkarylsulfonate, wie Natrium-C_2-18-Alkylbenzolsulfonate, Natriumxylolsulfonate, Natriumcumolsulfonate, Alkylbenzolsulfonate, alkylierte Diphenyloxiddisulfonate, anionische mono- und disubstituierte alkylethoxylierte Phosphatester usw.. Am zweckmäßigsten schließt das anionische Hydrotrop 1-Octansulfonat ein. Das organische Hydrotrop ist in einer Menge von bis zu etwa 50 Gew.-% des Konzentrats brauchbar, von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% geeignet, von etwa 1 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% geeigneter und von etwa 5 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% des Konzentrats am meisten geeignet.
Zu den im Handel erhältlichen Hydrotrop/Kupplern gehören z.B. die alkylierten DOWFAX^®-Diphenyloxiddisulfonat-Tenside, PETRO^®-Alkylnaphthalinsulfonat-Tenside, BIO-TERGE^® PAS-8-Octansulfonat-Tenside usw. Der Anteil der Tensid-Komponente, der aus einem Hydrotrop besteht, hängt von verschiedenen Faktoren ab, die z.B. das speziell verwendete Hydrotrop und die speziell verwendete Fettsäure einschließen. Das Hydrotrop ist im Allgemeinen in einer Menge von 0 Gew.-% bis 50 Gew.-% des Konzentrats und zweckmäßigerweise von etwa 1 bis etwa 40 Gew.-% des Konzentrats und zweckmäßiger von etwa 5 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% des Konzentrats brauchbar.
Die Zugabe eines anionischen Hydrotrops erwies sich als nützlich, um die Produktstabilität beizubehalten und die Möglichkeit einer Phasentrennung im Laufe der Zeit zu verringern.
Die Liste von Inhaltsstoffen, die hierin angegeben ist, soll eine beispielhafte Liste sein und für die hierin brauchbaren Inhaltsstoffe keinesfalls erschöpfend sein. Solche Listen sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
Andere Inhaltsstoffe können gegebenenfalls zu den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung gegeben werden, um der Zusammensetzung zusätzliche Eigenschaften zu verleihen, und zwar in Mengen, die sich auf die erwünschten Eigenschaften nicht negativ auswirken. Solche Eigenschaften können Form, Funktion, Aussehen usw. einschließen. Zu solchen Inhaltsstoffen gehören Lösungsmittel, andere Tenside, Kupplungsmittel, Entschäumungsmittel, Chelatbildner, Farbstoffe, Duftstoffe, Viskositätsveränderer, Verfahrenshilfsmittel zur Herstellung, Korrosionsinhibitoren, Konservierungsmittel, Puffer, Tracer, inerte Füllstoffe und Verfestigungsmittel und andere antimikrobielle Mittel usw., sind aber nicht auf dieselben beschränkt.
Der Rest der Konzentrate und/oder verdünnten Anwendungslösungen ist typischerweise Wasser. Ein Konzentrat kann Wasser enthalten oder nicht. Die Konzentrate können mit einer beliebigen Menge verdünnt werden, typischerweise werden sie aber in einem Bereich von 1:100 bis etwa 1:1500 Teilen Konzentrat zu Wasser verdünnt, was für normale Anwendungslösungen typisch ist. Für Reinigungszusammensetzungen sind die Zusammensetzungen typischerweise stärker konzentriert. Z.B. können Reinigungszusammensetzungen zu Verhältnissen von etwa 1:100 bis etwa 1:500, zweckmäßiger von etwa 1:100 bis etwa 1:300 verdünnt werden. Für keimfrei machende Zusammensetzungen sind die Verdünnungen typischerweise größer als etwa 1:100 bis etwa 1:1500. Eine Standard-Anwendungsverdünnung ist etwa 1 Unze Konzentrat zu etwa 6 Gallonen Wasser (2,957·10^–2 l bis etwa 3,785 l oder etwa 29,57 ml bis etwa 3785,41 ml). Das Verhältnis ist etwa 1:768 Teile Konzentrat zu Wasser. Die Zusammensetzungen können auch mit Lösungsmitteln verdünnt werden, die von Wasser verschieden sind. Wasser ist jedoch das am gebräuchlichsten verwendete Lösungsmittel für die Verdünnung.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können in verschiedenen Formen hergestellt werden, und zwar sowohl in gebrauchsfähigen als auch konzentrierten Versionen. Wie oben festgestellt wurde, müssen die konzentrierten Zusammensetzungen nicht verdünnt werden, typischerweise werden sie aber gemäß einer von mehreren Weisen formuliert. Üblicherweise werden die Zusammensetzungen in Form flüssiger Konzentrate hergestellt, die für eine weitere Verdünnung kurz vor der Anwendung beabsichtigt sind, oder sie werden als gebrauchsfähige Zusammensetzungen hergestellt, für die keine zweite Verdünnung notwendig ist. Sie können auch als abgabefähige und auflösbare Pulver, Tabletten, Blöcke oder andere feste Formen hergestellt werden. Feste Formen werden oft mit verfestigenden, matrixbildenden Chemikalien formuliert, die dem Fachmann wohlbekannt sind. Diese Beispiele dienen nur der Erläuterung. Dem Fachmann ist bekannt, dass zahlreiche Modifikationen und andere Formen existieren, unter denen solche Zusammensetzungen erhältlich sind. Solche Modifikationen oder Abänderungen der Form können durchgeführt werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Es wurde gefunden, dass die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung besonders geeignet sind, um bei reinigenden und/oder keimfrei machenden Arbeitsgängen verwendet zu werden, und zwar wegen ihrer ausgezeichneten Stabilität bei Anwendungsverdünnungen, insbesondere bei kühleren Wassertemperaturen von 40–50°F (4,4–10°C). Diese Eigenschaft ist besonders beim Ernten von Nahrungsmitteln und bei der Nahrungsmittel- und Getränkeverarbeitung vorteilhaft, die in geographischen Bereichen mit einem kalten Klima erfolgen, wo die Wassertemperaturen oft kühler sind.
Die vorliegende Erfindung sieht Verfahren zur Verwendung der Zusammensetzung für das Reinigen harter Oberflächen und/oder das Keimfreimachen von In-Place- oder Clean-in-Place(CIP)/(SIP(Steam-in Place)-Baugruppen vor. Die Zusammensetzungen können entweder manuell oder unter Verwendung eines automatischen Dosierungs- und/oder Verteilungssystems in ein reinigendes und/oder keimfrei machendes System eingeführt werden. Die Zusammensetzungen können vor Zugabe zum System mit Wasser vor- oder nachverdünnt werden. Dies wird üblicherweise bei Umgebungstemperaturen durchgeführt. Die Zusammensetzung wird dann durch das System zirkuliert und abgeführt, und gegebenenfalls wird das System einmal oder mehrere Male mit Trinkwasser gespült. Bei diesen CIP- oder SIP-Systemen werden typischerweise gering schäumende Zusammensetzungen verwendet. Stark schäumende Zusammensetzungen können jedoch verwendet werden, wenn das Schäumen ohne Bedeutung ist, und werden so aufgefasst, dass sie zum Umfang der wie oben beschriebenen vorliegenden Erfindung gehören. Z.B. können stark schäumende keimfrei machende Mittel zum Keimfreimachen von Außenoberflächen von Gerätschaften, Decken, Wänden, Böden usw. verwendet werden, während gering schäumende Zusammensetzungen zum Reinigen der Innenoberflächen von Gerätschaftssystemen wie Rohrleitungssystemen, d.h. z.B. in Molkereien, verwendet werden können.
Die vorliegende Erfindung sieht auch Verfahren zur Verwendung der Zusammensetzungen als einstufige Reinigungsmittel/keimfrei machende Mittel und Desinfektionsmittel vor, bei denen eine Zusammensetzung eine Oberfläche gleichzeitig reinigen und keimfrei machen kann. Typischerweise ist die Oberfläche als eine harte Oberfläche gekennzeichnet. Solche Oberflächen schließen Gerätschaften ein, die sowohl die Nahrungsmittel- als auch die Getränkeverarbeitung betreffen, wie bei Arbeitsgängen in der Milchwirtschaft, darunter Rohrleitungen und Großbehälter, und solche von Brauereien.
Verschiedene Modifikationen der vorliegenden Erfindung können daher durchgeführt werden, einschließlich Modifikationen der chemischen Formulierung und der physikalischen Form, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung – wie sie oben beschrieben wurde – abzuweichen.
Die vorliegende Erfindung wird weiterhin durch die folgenden nicht einschränkenden Beispiele erläutert.
Beispiele
Testmethoden
1. Bewertung der Schaumentwicklung
Destilliertes Wasser (300 ml) einer Temperatur von etwa 50–70°F wurde in einen 500-ml-Messzylinder gegossen. Ein pulverförmiges Produkt (10 g) oder ein flüssiges Produkt (10 ml) wurde in den Messzylinder gegossen, der dann fest verschlossen wurde. Der Zylinder wurde dann zehnmal umgedreht und in eine aufrechte Position zurückgebracht. Dann wurde der Messzylinder stehengelassen, und es erfolgte ein Trennenlassen der Wasserschicht und der Schaumschicht. Die Höhe der Schaumschicht in ml wurde als der höchste und der niedrigste Punkt nach der festgelegten verstrichenen Zeitspanne bestimmt. Der Durchschnittswert von zwei Ablesungen wurde festgehalten. Schaumhöhe = (ml Schaum + Flüssigkeit) – (ml Flüssigkeit)
2. Keimfrei machende Wirksamkeit bei einer Nahrungsmittel-Kontaktoberfläche bei 25°F
Der Test wurde gemäß AOAC Gemicidal and Detergent Sanitizing Action of Disinfectants 960.09, Official Methods of Analysis of the AOAC International, 16. Auflage, 1995, durchgeführt. Der Test erforderte eine 99,999% Reduktion jedes Testsystems in 30 Sekunden gemäß EPA Pesticide Assessment Guidelines, Subdivision G91-2(k)(2).
Alle getesteten Beispiele wurden in einem Verhältnis von 1 Unze zu 6 Gallonen Konzentrat zu Wasser (0,13%) unter Verwendung von synthetischem Wasser einer Härte von 500 ppm (als CaCO₃) verdünnt.
Das harte Wasser wurde wie folgt hergestellt.
Herstellung von hartem Wasser
Lösung A:
31,74 g MgCl₂ (oder Äquivalent an Hydraten) + 73,99 g CaCl₂ (oder Äquivalent an Hydraten) wurde in gekochtem deionisiertem Wasser (hitzesterilisiert) auf 1 l verdünnt.
Lösung B:
56,03 g NaHCO₃ wurde in gekochtem deionisiertem Wasser (filtersterilisiert) auf 1 l verdünnt.
Zwei Testsysteme wurden für diese Untersuchung gemäß USEPA Pesticide Assessment Guidelines G, Series 91, Subseries 91-A, 91-2, (k)(2) verwendet.

Staphylococcus aureus ATCC 6538

Escherichia coli ATCC 11229
Jede der folgenden Zusammensetzungen wurde hergestellt, indem man die aufgeführten Chemikalien in der aufeinander folgenden Reihenfolge vermischte, dieselben durch Rühren gründlich vermischte und ein vollständiges Dispergieren oder Lösen jedes Inhaltsstoffes zu einem flüssigen Gemisch ermöglichte, bevor der nächste Inhaltsstoff zugegeben wurde. Die sich ergebenden Zusammensetzungen waren nach dem Vermischen aller aufgeführten Inhaltsstoffe klar und gleichmäßig homogen. Die Konzentrate wurden bei 40°F konditioniert, bis eine sichtbare Phasen-Instabilität beobachtet wurde, oder solange, bis nach 4 Tagen keine sichtbare Änderung der Stabilität eintrat. Anwendungsverdünnungen wurden entsprechend hergestellt, indem man 1 Unze des Konzentrats pro 6 Gallonen Wasser (0,13%) verwendete. Die für die Anwendung verdünnten Zusammensetzungen wurden ebenfalls 4 Tage lang bei 40°F konditioniert, und die physikalische Instabilität derselben wurde beobachtet. Die Beispiele erläutern die Stabilitätsergebnisse, die mit Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung erhalten werden können. Eine Variation wurde jedoch in dem Bereich aufgezeigt, insbesondere in Bezug auf die Zeitspanne, während der eine Zusammensetzung bei niedrigen Temperaturen verblieb. Die Stabilitäten variierten, und geringere Stabilitäten wurden in Abhängigkeit von den Bedingungen, der Zeit und der Zusammensetzung erhalten.
Beispiele 1 bis 3
Die folgende Tabelle 1 zeigt Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, in denen Salpetersäure als starke Säure verwendet wird und die keine Phosphorsäure enthalten.
Tabelle 1

CDS = konzentrat- und verdünnungsstabil, keine sichtbare Ausfällung/Ausflockung, sehr geringe Oberfläche

Beispiele 4 bis 8
Die folgende Tabelle 2 zeigt Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, in denen eine Mischung aus Salpetersäure und Phosphorsäure verwendet wird, und die keinen Harnstoff enthalten.
Tabelle 2

Beispiele 9 bis 18
Die folgende Tabelle 3 zeigt Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, die ein Salpetersäure/Phosphorsäure-Gemisch aufweisen und variierende Mengen an Harnstoff enthalten.
Tabelle 3

Beispiele 19 bis 28
Die folgenden Tabellen 4 bis 8 zeigen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, in denen verschiedene Tensid-Mischungen verwendet werden.
Tabelle 4

ECDS = ausgezeichnete Konzentrat- und Verdünnungsbeständigkeit, keine sichtbare Ausfällung/Ausflockung, kein sichtbares Verölen der Oberfläche bei 40°F
PLURAFAC^®RA-40 ist ein Alkoholethoxylat
TETRONIC^® 908, 1107 und 1307 sind alles nichtionische Tensid-Blockcopolymer-Addukte von Ethylenoxid und Propylenoxid an Ethylendiamin.

Beispiel 24 und Vergleichsbeispiele A bis C
Die Vergleichsbeispiele A bis C sind für im Handel erhältliche keimfrei machende Zusammensetzungen repräsentativ, die in der Industrie Standards sind.
Tabelle 5
Die Bewertung der Schaumentwicklung wurde gemäß der Testmethode Nr. 1 durchgeführt. 1 ist ein Balkendiagramm, das die Ergebnisse der Bewertung des Schäumens aufzeigt. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, wies Beispiel 24 eine geringere Schaumhöhe auf als die Vergleichsbeispiele A bis C, die in der Industrie Standards sind.
Die Formulierung 24 wurde weiterhin im Hinblick auf ihre Wirksamkeit zum Keimfreimachen von Nahrungsmittel-Kontaktoberflächen bei 25°F getestet, wie in der obigen Testmethode Nr. 2 beschrieben ist. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten.
Tabelle 6 Testergebnisse Wirksamkeit Staphylococcus aureus ATCC 6538
Tabelle 7 Testergebnisse Wirksamkeit Escherichia coli ATCC 11229
Wie aus den Tabellen 6 und 7 ersichtlich ist, wies die Formulierung 24 eine 99,999%ige Reduktion von S. aureus und E. coli auf. Formulierung 24 erfüllt somit die Wirksamkeitsanforderungen an ein keimfrei machendes Mittel für eine Nahrungsmittelkontakt-Oberfläche.
Tabelle 8

DOWFAX^® C-6 ist ein Natriumhexyldiphenyloxiddisulfonat
PETRO LBA ist ein Natriumalkylnaphthalinsulfonat
TETRONIC^® 908 ist ein Blockcopolymer-Addukt von Ethylenoxid und Propylenoxid an Ethylendiamin

Tabelle 9 Reinigungszusammensetzungen
Die obigen Zusammensetzungen dienen der Erläuterung von Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, die als Reinigungszusammensetzungen brauchbar sind, d.h. einstufige Reinigungszusammensetzungen. Beispiel 29 ist für eine 1 %ige Verdünnung (1:100 Konzentrat zu Wasser) vorgesehen, und Beispiel 30 ist für eine 0,3%ige Verdünnung (1:333 Konzentrat zu Wasser) vorgesehen.

Claims

Keimfrei machende und/oder reinigende Zusammensetzung, umfassend: a) wenigstens eine aliphatische kurzkettige antimikrobiell wirksame C₅-C₁₄ Fettsäure oder Mischung derselben; b) wenigstens eine schwache C₁-C₄-Carbonsäure; und c) eine starke Säure, bei der es sich um Salpetersäure oder eine Mischung aus Salpetersäure und Phosphorsäure handelt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine schwache Carbonsäure Essigsäure, Hydroxyessigsäure, Propionsäure, Hydroxypropionsäure, α-Ketopropionsäure, Buttersäure, Bernsteinsäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Fumarsäure, Ameisensäure oder eine Mischung derselben ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine aliphatische kurzkettige antimikrobiell wirksame Fettsäure eine C₆-C₁₀-Fettsäure ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine schwache Carbonsäure Essigsäure ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die aliphatische kurzkettige Fettsäure Decansäure, Nonansäure oder eine Mischung derselben ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die aliphatische kurzkettige Fettsäure Nonansäure ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die aliphatische kurzkettige Fettsäure in einer Konzentration von etwa 3 Gew.-% bis etwa 12 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die aliphatische kurzkettige Fettsäure in einer Konzentration von etwa 5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Mischung etwa 0,25 bis etwa 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, Decansäure und etwa 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, Nonansäure umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Mischung etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, Decansäure und etwa 3 bis 9 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, Nonansäure umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Mischung etwa 1 bis etwa 3 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, Decansäure und etwa 4 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, Nonansäure umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 5, wobei die Mischung etwa 1 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, Decansäure und etwa 6 bis etwa 7 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung, Nonansäure umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine schwache Carbonsäure in einer Konzentration von etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine schwache Carbonsäure in einer Konzentration von etwa 10 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine schwache Carbonsäure Essigsäure ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Phosphorsäure in einer Konzentration von etwa 5 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Phosphorsäure in einer Konzentration von etwa 10 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Salpetersäure in einer Konzentration von etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Salpetersäure in einer Konzentration von etwa 15 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend eine wirksame Menge Harnstoff zur Reduktion von Stickstoffperoxid zu Stickstoff.
Zusammensetzung nach Anspruch 20, wobei die wirksame Menge Harnstoff etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% der Zusammensetzung beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 20, wobei die wirksame Menge Harnstoff etwa 0,5 Gew.-% der Zusammensetzung beträgt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend wenigstens ein Tensid.
Zusammensetzung nach Anspruch 23, wobei das wenigstens eine Tensid nicht-ionisch ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 24, wobei das wenigstens eine Tensid ein tetrafunktionelles Blockcopolymer ist, das aus der Addition von Ethylenoxid und Propylenoxid an Ethylendiamin herrührt.
Zusammensetzung nach Anspruch 23, wobei das Tensid in einer Konzentration von 0,1 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend wenigstens ein organisches Hydrotrop.
Zusammensetzung nach Anspruch 27, wobei das organische Hydrotrop ein anionisches Sulfonat oder ein entsprechendes Disulfonat ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 28, wobei das organische Hydrotrop ein Alkylsulfonat, ein Arylsulfonat, ein C₆-C₃₀-Alkarylsulfonat oder ein entsprechendes Disulfonat, ein alkyliertes Diphenyloxiddisulfonat oder ein anionischer mono- oder disubstituierter ethoxylierter Alkylphosphatester oder eine Mischung derselben ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 29, wobei das organische Hydrotrop 1-Octansulfonat ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 27, wobei das organische Hydrotrop in einer Konzentration von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend Wasser.
Zusammensetzung nach Anspruch 32, wobei das Konzentrat mit Wasser in einem Verhältnis von 1:100 bis etwa 1:1500 Teile Konzentrat zu Wasser verdünnt wird.
Zusammensetzung nach Anspruch 32, wobei das Konzentrat in einem Verhältnis von etwa 1:768 Teile Konzentrat zu Wasser verdünnt wird.
Verfahren zum einstufigen Reinigen und Keimfreimachen einer Oberfläche, umfassend den Schritt des Inkontaktbringens der Oberfläche mit einer Zusammensetzung nach Anspruch 1.
Verfahren nach Anspruch 35, des Weiteren umfassend den Schritt des Verdünnens der Zusammensetzung mit Wasser in einem Verhältnis von etwa 1:100 bis etwa 1:1500 Zusammensetzung zu Wasser.
Clean-in-Place-Verfahren zur Reinigung einer Getränke oder Lebensmittel verarbeitenden Anlage mit Leitungen, Oberflächen und Behältern, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen der Zusammensetzung nach Anspruch 1, b) Inkontaktbringen der Leitungen, Oberflächen und Behälter in der Getränke verarbeitenden Anlage, und c) Entfernen der Zusammensetzung aus der Anlage, um wieder mit der Verarbeitung zu beginnen.
Verfahren nach Anspruch 37, des Weiteren umfassend den Schritt des Verdünnens der Zusammensetzung mit Wasser in einem Verhältnis von etwa 1:100 bis etwa 1:1500 Zusammensetzung zu Wasser.
Verdünnbare saure Konzentratzusammensetzung zum Keimfreimachen und/oder Reinigen, umfassend etwa 0,25 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, wenigstens einer C₆-C₁₀-Fettsäure oder Mischung derselben; etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, einer schwachen C₁-C₄-Carbonsäure; etwa 0 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, Phosphorsäure; etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, Salpetersäure; und etwa 0,05 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, Harnstoff; mit der Maßgabe, dass die Konzentration an Salpetersäure und Phosphorsäure nicht mehr als etwa 50 Gew.-% des Konzentrats ausmacht.
Zusammensetzung nach Anspruch 39, wobei die Phosphorsäure in einer Konzentration von etwa 5 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% des Konzentrats vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 39, des Weiteren umfassend wenigstens ein Tensid in einer Konzentration von etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% des Konzentrats.
Zusammensetzung nach Anspruch 39, des Weiteren umfassend Wasser.
Reinigungszusammensetzung, umfassend: a) etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% wenigstens einer kurzkettigen Fettsäure; b) 0 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% Phosphorsäure; c) etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% Salpetersäure; d) etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% wenigstens eines Tensids; und e) etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, bezogen auf das Konzentrat, einer schwachen C₁-C₄-Carbonsäure; mit der Maßgabe, dass die Konzentration an Salpetersäure und Phosphorsäure nicht mehr als etwa 50 Gew.-% des Konzentrats ausmacht.
Zusammensetzung nach Anspruch 43, wobei die Zusammensetzung etwa 5 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% des wenigstens einen Tensids umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 44, wobei das wenigstens eine Tensid anionisch ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 45, wobei das wenigstens eine Tensid ein Alkylsulfonat, ein Arylsulfonat, ein C₆-C₃₀-Alkarylsulfonat oder ein entsprechendes Disulfonat, ein alkyliertes Diphenyloxiddisulfonat oder ein anionischer mono- oder disubstituierter ethoxylierter Alkylphosphatester oder eine Mischung derselben ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 46, wobei das wenigstens eine Tensid ein 1-Octansulfonat ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 43, wobei das wenigstens eine Tensid nicht-ionisch ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 48, wobei das wenigstens eine Tensid ein tetrafunktionelles Blockcopolymer ist, das aus der Addition von Ethylenoxid und Propylenoxid an Ethylendiamin herrührt.
Zusammensetzung nach Anspruch 48, wobei das wenigstens eine Tensid in einer Konzentration von etwa 0,25 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 43, wobei die wenigstens eine Fettsäure in einer Konzentration von etwa 1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% vorliegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 43, wobei die wenigstens eine Fettsäure etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% Decansäure und etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% Nonansäure umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 43, wobei die wenigstens eine Fettsäure etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 1 Gew.-% Decansäure und etwa 1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% Nonansäure umfasst.