[发明专利]用于在低温下除去蛋白质和脂肪污垢的中等碱性清洁组合物

说明书

发明领域

本发明涉及清洁组合物，更具体而言涉及碱性清洁组合物，所述碱性清洁组合物提供改进的低温下蛋白质和脂肪污垢的去除。

发明背景

为了从各种基材上除去脂肪污垢而配制的水性清洁组合物已经开发和使用了多年。已经开发了种类繁多的不同类型的制剂以从各种表面除去含脂肪的污垢。

一种类型的脂肪污垢清洁剂是高碱性的机构用清洁剂(institutional cleaner)，其通过化学方式皂化脂肪并除去比脂肪前体更易溶于水的皂化反应产物。这些材料通过将诸如氢氧化钠或氢氧化钾的强碱或硅酸盐与其他使污垢悬浮和去除的组合物组合使用而起作用。其他类型的清洁剂包括活性酶组合物，其通过酶的天然作用从基材上除去脂肪，所述酶将脂肪分解为其组成物质，这些组成物质可以被配制的清洁剂中的表面活性剂或其他成分除去。然而，理想的清洁剂既能除去含蛋白质的污垢，又能除去含脂肪的污垢。

蛋白质是迄今为止食品工业和其他工业中最难除去的污垢。事实上，酪蛋白(一种主要的牛奶蛋白质)因其粘合性能而被用于许多胶和漆中。食物蛋白质的范围从较易除去的简单蛋白质至十分难以除去的较复杂的蛋白质。热变性的蛋白质极其难以除去，这是由于它们形成蛋白质膜，从而使清洁剂尤其难以接触到这些蛋白质。来自牛奶、蛋、肉类等的蛋白质污垢可以被碱性溶液溶解。当与水接触时，蛋白质水合并溶胀，这有助于碱与它们发生反应，形成可溶性盐。

通常需要具有胶溶或溶解性能的高碱性洗涤剂来除去蛋白质污垢。也可以使用润湿剂来提高蛋白质的润湿能力和悬浮能力。易于在较高温度下当蛋白质变性时形成的蛋白质膜需要除了润湿剂之外还含有次氯酸盐的碱性清洁剂。一般使用氯通过肽键的氧化裂解和水解来降解蛋白质，这使大的蛋白质分子分解成较小的肽链。蛋白质的构象结构崩解，从而显著地降低了结合能并致使从表面解吸附，随后溶解或悬浮在清洁溶液中。

在清洁操作中，温度极为重要。温度过高可引起蛋白质的过度变性和产生难以除去的蛋白质膜。然而，通常，提高温度能降低污垢和表面之间的键合强度、降低粘度和提高湍流作用、提高可溶性材料的溶解性和提高化学反应速率。只要温度未高至引起蛋白质变性的程度，则较高的温度通常是有利的。较高温度的使用成本也较高且难以始终维持。

必须在有着提高的去污效率的较高温度和维持该较高温度的较高成本及难度之间获得平衡。清洁方法根据污垢是在自动(原位清洁或CIP)过程中被清洁还是在手动过程中被清洁而进行区分。自动清洁可以在达到或超过(在高压下)水的沸点的温度下安全地进行。清洁溶液和最终的漂洗水可以被加热以促进去污，具有食物污垢的设备表面也被加热，这也可以促进清洁过程。由于自动系统可以使清洁溶液再循环，因此机械的溶液流动有助于污垢的去除。此外，通过使清洁溶液在清洁操作中流经热交换器而再次加热清洁溶液的能力，通过使设备表面保持在恒定的和高的清洁温度下而有助于污垢的去除。

对于手动清洁操作，特别是在开放的、大型工厂环境中，加热化学清洁溶液通常不会有利于清洁，这是由于待清洁的大的表面区域会将溶液迅速冷却至环境温度。在这种清洁操作中，需要表面上的化学停留时间(通常为泡沫或凝胶形式，特别是对于垂直表面)和高温漂洗水以有效地清洁表面。遗憾的是，对于这些类型的手动清洁操作，出于员工安全性的原因，漂洗水温通常最高被限制在120°F至140°F。在不具备自动操作中普遍具有的再循环热水的能力的情况下，对于这些环境区域，需要更多量的水来加热污染的表面，并且将冷水加热至这些温度的成本可能是巨大的。

由此可见，在本领域中需要一种碱性清洁组合物，所述碱性清洁组合物能在较低温度(即低于120°F)下和甚至低至50°F时清洁这些环境表面并除去蛋白质和脂肪而不降低清洁性能。

发明概述

本发明包括含氯和不含氯的中等碱性清洁组合物，其用于在较低温度下除去食品加工工厂环境表面上的蛋白质和脂肪污垢。这些表面可以包括不被自动原位清洁系统清洁的设备表面、设备的外表面、传送带系统、墙壁、地板、天花板、高架走道、排水沟、管道和沟渠等。在降低的温度下清洁这些表面可以为食品加工操作带来显著的节约。

根据本发明的一个方面，申请人已经发现，在通常的碱-氯清洁组合物中具有过多量的碱(alkalinity)实际上使蛋白质污垢从表面上的去除更加困难。申请人还发现，降低碱的量显著改进了在比标准清洁组合物的典型温度低的温度下的性能。这是出乎意料的，因为通常认为在较低温度下，需要加入额外的碱以保持清洁性能。