非氯化的濃縮的全效酸性洗滌劑及其使用方法

專利名稱：非氯化的濃縮的全效酸性洗滌劑及其使用方法
技術領域：
本發明一般涉及濃縮的酸性洗滌劑組合物以及該組合物以濃縮液或稀釋的使用溶液(use solution)進行清潔、消毒和從固體表面除垢的使用方法。更具體地，本發明的酸性洗滌劑組合物包含脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷或其鹽以及任選的低級烷基磺酸。
背景技術：
對食品制品表面充分清潔是確保供給消費者的食品安全所必需的。在乳品加工業、食品生產和處理裝置，包括食品和飲料工廠，特別是乳品加工區尤其是這樣。從母牛獲得新鮮牛奶后，必須立刻冷卻和冷藏，以防止牛奶變質。因此，處理牛奶流體的管道系統在每次擠奶后必須清潔至少兩次，以除去牛奶污物，防止在以后的擠奶操作時提供的新鮮牛奶被污染。
參見圖1，乳脂是由分布范圍廣的各種烷基三甘油酯組成。標以“1”、“2”或“3”的鏈長度分別表示含有一個、兩個或三個不飽和碳-碳鍵的碳鏈。低級碳鏈(即，C8和更低)通常是水溶性的。然而，高級碳鏈(即，C10和更高)僅微溶于水或不溶于水。因此，為了清潔被乳脂結污的表面，普通的熱水可以用來除去低級碳鏈脂肪，而對除去高級碳鏈脂肪需借助于某些類型的洗滌劑。
除了乳脂外，牛奶還含有各種可溶的礦物質(如鈣)和蛋白質(如酪蛋白和乳清)。在升高溫度下乳蛋白質會變性并以多層牢固粘附在表面上。這些變性的乳蛋白質層很難除去。可溶的礦物質可以和乳蛋白質結合，形成水垢，也稱作乳石。乳石一般不溶于普通的自來水和堿性系統，但在酸性條件能夠溶解。通常使用無機酸和有機酸的酸溶液來除去這些水垢。
即使從表面除去了乳脂、乳蛋白質和乳石，殘留的微生物仍存在于表面。因此，必須進行特定的表面消毒，將微生物數量降低到公共衛生條例規定的安全水平或者實踐證明是合理的水平。環境保護機構(EPA)條例規定，消毒后的表面應是首先進行清潔處理然后進行消毒處理，對特定微生物的數量降低率達到至少99.999％(降低5-log降低)的結果。對按照歐洲標準方法EN 1040證實可作為消毒劑或殺菌劑的產品，該產品必須證明在推薦的使用濃度下20℃接觸5分鐘后綠膿假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)(ATCC 15442，CIP 103467)和金黃色葡萄球菌(Staphylococcus auerus)(ATCC 6538，CIP 483)至少下降99.999％(減少105)。類似地，對按照歐洲標準方法EN 1276證實可用作食品接觸表面的衛生消毒劑的產品，該產品必須證明，在模擬的清潔條件(0.3g/L牛白蛋白)或臟的條件(3g/L牛白蛋白)下，產品在推薦的使用濃度下20℃接觸5分鐘后，綠膿假單胞菌(ATCC15442，CIP 103467)、大腸桿菌(Escherichia coli)(ATCC 6538，CIP 54127)、金黃色葡萄球菌(ATCC 6538，CIP 483)和小腸腸球菌(Enterococcus hirae)(ATCC 10541，CIP 5855)的活菌計數(viable count)至少下降99.999％(減少105)。
殘留的食品污物作為能防護在污物層內的微生物免受生物殺滅劑或者直接化學交互作用進行的滅活消毒處理的物理屏障，可抑制消毒處理。完全的清潔方法必須解決這三個清潔問題(清潔、消毒和去垢)，為所有食品加工表面提供衛生環境，尤其是乳品加工表面。
食品加工工業中傳統的清潔技術都是憑經驗進行。例如，大多數的乳品采用原地清潔(clean-in-place)(CIP)的方法，該方法涉及用清潔溶液對被污染的設備表面進行沖洗。例如，設備用溫水(110-120)進行漂洗，然后用氯化的堿洗滌劑于160-175進行熱清洗，最后用無機酸類的組合物如磷酸、硫酸和硝酸的組合物進行冷酸漂洗。
次氯酸鹽或氯漂白通過對肽鍵的氧化分裂和水解能有效分級蛋白質。然而，在食品加工工業使用氯化的洗滌劑并不是沒有問題。這種洗滌劑使聚合物墊片、軟管和器具發生降解，因此腐蝕是一直被關注的一個方面。可利用的氯濃度最初時必須至少為75ppm，優選至少100ppm，以達到最佳的蛋白質膜去除(參見，WO9947631)。在小于50ppm的可得到的氯濃度，通過形成不溶的粘性氯-蛋白質而破壞已形成的蛋白質污物(參見，Journal of Dairy Science，53(2)，248-251，1970)。在北歐國家，乳品業主如果使用未用氯化的清潔產品進行清潔的設備獲得乳品，則能夠獲得獎金。
此外，在洗滌劑溶液中的氯濃度不易保持和分析確定。氯除去蛋白質污物的效果隨溶液溫度和pH的下降而減小。而且，氯可以和有機物反應，形成致癌的含氯烴，如氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷以及氯乙烷。
因此，本領域確實需要一種非氯的酸性洗滌劑組合物，這種組合物能夠對食品配制表面，尤其擠奶系統進行清潔、消毒和去垢。此外，還需要一種能夠在獨立一個步驟的清洗周期完成三個所有清潔過程(清潔、消毒和去垢)的洗滌劑組合物。

發明內容
本發明解決了上述的問題并提供“全效(all-in-one)”的濃縮液體洗滌劑組合物，該組合物能夠在獨立一個步驟中用這樣一種洗滌劑進行清潔、消毒和去垢。本發明的組合物包含在酸基質中具有通式R-NH-CH2CH2CH2NH2的脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷或其鹽，式中，R是取代或未取代的、直鏈或支鏈的、飽和或不飽和的C4-C22烷基。該基團優選盡可能密切對應于清潔的污物的脂肪烷基的分布。脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷優選衍生自天然來源如椰子、大豆、牛脂或人造黃油(oleo)來源。優選的烷基二氨基丙烷的鹽包括通過在烷基二氨基丙烷中加入乙酸原位形成的乙酸鹽。
本發明的洗滌劑以單一的組合物提供清潔、消毒和去垢的功能。洗滌劑組合物的優選實施方式還包含提供去垢和消毒作用的無機酸和有機酸的混合物。下面詳細描述示例的無機酸和有機酸。此外，消毒劑組合物中優選包含消毒劑以提高消毒作用。還優選包含一種或多種其它組分，如表面活性劑、一種或多種的多價螯合劑(sequesterant)、增潔劑和螯合劑。還特別優選包含一定量的低級烷基磺酸(如甲磺酸)以進一步提高洗滌劑的清潔性能。
洗滌劑濃縮物能夠用水稀釋，形成使用溶液。濃縮物優選以約1∶10至1∶300的重量比，更優選約1∶100至1∶250的重量比進行稀釋。按照濃縮物體積/溶液總體積表示使用溶液的例子約為0.3-1.0盎司/加侖。濃縮洗滌劑組合物的pH小于約4，優選為約0.1-4，更優選約0.75-3.5，最優選約1.0-2.5。稀釋后的使用溶液的pH優選約為0.1-6.0，更優選約2.0-5.5。
二氨基丙烷洗滌劑還可以包含酸活化的或耐酸的酶以增加清潔功能。本發明優選使用的酶在上述pH范圍具有高活性。示例的酸活化或耐酸的酶是選自以下的那些酶酸活化或耐酸的蛋白酶、酸性脂解酶(acid lipolase enzyme)、脂肪酶、耐酸性淀粉酶、纖維酶、酸過氧物酶，以及它們的組合。
由于本發明的洗滌劑能夠與CIP系統一起使用，洗滌劑的泡沫是不希望的并且應盡可能多地減少。在泡沫并不是關注的事項的應用中可以使用高泡沫的表面活性劑。然而，優選的洗滌劑配方包含能迅速消除泡沫的低泡沫表面活性劑或者表面活性劑體系。如下面詳細說明的，發現使用至少兩種不同的表面活性劑產生協同作用。在使用雙重表面活性劑系統的某些洗滌劑中的泡沫明顯少于只使用兩種獨立的表面活性劑中的一種的洗滌劑的泡沫。因此，本發明提供了在洗滌劑組合物中添加脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷或其鹽來減少酸性洗滌劑的泡沫的方法。
本發明洗滌劑能用于清潔食品加工裝置、飲料裝置和食品配制表面，尤其是被牛奶污物污染的表面。本發明的清潔方法一般包括提供如上所述的洗滌劑濃縮液并將其應用于表面。洗滌劑濃縮液優選在應用于表面之前進行稀釋，形成使用溶液。該洗滌劑特別適合與食品加工和飲料裝置，尤其是牛奶加工系統中的循環清潔系統(即CIP系統)一起使用。


圖1所示是乳脂的烷基碳鏈分布圖。
圖2所示是乳脂的烷基碳鏈與各種烷基二氨基丙烷組合物的烷基碳鏈分布的圖。
圖3示出兩種優選的表面活性劑在減少洗滌劑泡沫中的協同作用。
圖4示出略微兩種優選的表面活性劑在減少洗滌劑泡沫中的協同作用。
具體實施例方式
下面的實施例給出本發明的優選洗滌劑組合物及其制備方法和使用方法。然而，應理解，這些實施例只是為說明目的提供，不應被認為構成了對本發明總體范圍的限制。
清潔方法下面的實施例中有一些涉及對本發明酸性洗滌劑的清潔效果的評價。樣品的清潔效果是與可購得的氯堿洗滌劑進行比較。這些清潔試驗中，使用一端有一個1/4英寸的孔的304不銹鋼板、塑料板或玻璃板，測得板尺寸為3英寸×6英寸×0.0037英寸，這些板首先用氯-堿洗滌劑粉進行清洗，用水進行漂洗，用二甲苯，然后用異丙醇進行擦拭，之后在烘箱干燥(100-110℃，10-15分鐘)，確保溶劑完全蒸發。通過將剛性金屬絲吊架連接到所述板孔，將板懸掛在烘箱內，不與烘箱或烘箱內的其它物件接觸，然后，將干燥后的板從烘箱中取出，冷卻至少20分鐘。然后，小心處理這些板，避免與污物源接觸，記錄每塊板的最初重量，精確至0.1mg。
然后，將蒸發的牛奶與等體積的去離子水一起倒入一個1L的燒杯中，對混合物進行攪拌，確保均質。將上述三個板的無孔一端放到燒杯底部，將另一端靠在燒杯側壁上，將這些壁放入牛奶中。約7/8的板浸在牛奶中。板在牛奶中靜置15分鐘，然后在空氣中進行排液5分鐘。每塊的側面都用預先加熱到90-100的50ml 400ppm人造硬水進行漂洗。將漂洗用水小心倒在板的每一側面上，與板上的所有結污區域接觸。使漂洗水從每塊板上排除，然后，將板掛在40℃的烘箱內進行干燥。然后，從烘箱中取出板，冷卻至少15分鐘。冷卻之后，將板稱重，記錄每塊板的重量，精確至0.1mg。每塊板共進行污物沉積、漂洗、干燥和稱重的周期五次，或者直到污物重量在10-15mg范圍。
然后，結污的板在1L燒杯中用本發明的洗滌劑以及對照產品進行清洗。在該燒杯中放入約800ml人造硬水(23.5谷/加侖，400ppm水硬度，采用AOAC方法制備)與特定量的洗滌劑。所有進行試驗的洗滌劑和對照液的用量都是0.5重量％(即，5g/L濃度)，而氯堿洗滌劑粉的用量為0.2重量％(2g/L濃度)。除非特別指出，用熱板將清潔溶液加熱至60℃。在某些清洗周期中，通過將清洗溫度降低到低于60℃和/或縮短清洗時間至小于8分鐘，而采用應力清洗條件。
每塊測試板首先浸在洗滌劑溶液中8分鐘，通過磁力棒進行攪拌。清洗之后，將板從清洗浴中取出，立刻用自來水漂洗約5秒。然后，將板懸掛在40℃烘箱內約15分鐘進行干燥。將板從烘箱中取出，在空氣中冷卻約30分鐘，然后再稱重。將清洗周期后的板重量與該清洗周期之前的結污板重量比較，計算除污百分量。每個清洗試驗進行三次，將所得結果平均，獲得除污百分數。
酸性洗滌劑配方本發明的液體組合物為酸性的，包含有機酸或無機酸或者兩種酸都存在。所述酸可以是本領域技術人員已知的有機酸或無機酸，但是，優選使用弱有機酸和強有機酸的混合物(即，檸檬酸和甲磺酸)和弱無機酸和強無機酸的混合物(即，硝酸、硫酸和磷酸)或者任意的這種組合。檸檬酸與磷酸和甲烷硫酸的組合產生的清潔效果有了令人驚奇的提高。
優選的有機酸包括C1-C4弱羧酸。弱羧酸的例子包括乙酸、羥基乙酸、丙酸、羥基丙酸、a-酮基丙酸、檸檬酸、丁酸、扁桃酸、戊酸、琥珀酸、酒石酸、蘋果酸、草酸、富馬酸、己二酸或它們的混合物。
用于本發明洗滌劑配方的其它優選有機酸包括檸檬酸、馬來酸、山梨酸、苯甲酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、α-羥酸如乙醇酸和乳酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、膦酸、辛基膦酸、丙烯酸、聚丙烯酸、天冬氨酸、聚天冬氨酸、p-羥基苯甲酸以及它們的混合物。特別優選檸檬酸。
適用于本發明洗滌劑的其它優選的有機酸是下面通式的亞氨基乙酸 式中，R1選自-(CH2)nCOOH、H、烷基、烷芳基、芳基、-(CH2)nCOOH、-CH[(CH2)nCOOH]2或-CH(COOH)-(CH2)nCOOH，其中，n為1-8；R2選自-(CH2)nCOOH、-CH[(CH2)nCQOH]2、-CH(COOH)-(CH2)nCOOH和-(CH2)nCOOH、-CH[(CH2)nCOOH]2或-CH(COOH)-CH2COOH，其中n為1-8。也可以使用這些酸的混合物。
還優選的有機酸是具有通式R1-SO3H的有機酸，其中R1是C1-C16烷基。
優選的無機酸包括包括諸如硫酸、硝酸、磷酸、氨基磺酸、鹽酸以及它們的混合物的無機酸。氨基磺酸和磷酸也有助于對結污表面進行去垢。
本發明的洗滌劑組合物優選包含足夠濃度水溶助長劑的相容酸，以提供pH約為0.1-6，更優選約0.15-5，最優選約0.2-3的使用溶液。術語“水溶助長劑的相容酸”表示所用的酸與組合物中使用的水溶助長劑相容，不會導致水溶助長劑或酸的降解或不穩定。示例的水溶助長劑的相容酸包括檸檬酸、磷酸、甲磺酸和氨基磺酸。磷酸是特別優選的酸，因為磷酸也能提供一定的水溶助長性，以穩定可加入洗滌劑中的非離子表面活性劑。磷酸和氨基磺酸也特別有利于對乳品管道進行清潔以溶解乳石的目的。
本發明的優選組合物包含約1-80重量％酸(有機酸或無機酸，或者它們的混合物)，更優選包含約5-70重量％，還更優選約10-60重量％，最優選約15-50重量％的酸。除非特別指出，本文重量％百分數均以組合物的總重量為基準。
在表1示出的試驗中，首先測試酸性洗滌劑配方(pH值小于3)的清潔效果，因為去垢需要酸性條件。這些組合物對牛奶污物能達到中等清潔效果，但是，氯堿洗滌劑對照組每次都未能達到酸性配方的效果。
表1酸性洗滌劑配方

酸活化的和耐酸的酶考慮到酸性洗滌劑的結果，測試使用酸活化的或耐酸的酶的類似配方，以決定酸組合物的清潔性能是否得到提高。酶用于清潔洗滌劑，具有許多優點，尤其是能夠提供低溫下的清潔功能，對不銹鋼設備沒有腐蝕性，在硬水條件下相對穩定，并且是可以生物降解的。酶是高化學選擇性(chemo-selective)，如果系統的工作pH和溫度與酶的條件相匹配，則酶能高效運作，開發出其最大活性。因此，關于本發明，重要的是識別對牛奶污物有效并且在消毒和去垢所用的有機酸和無機酸中穩定的酸活化或耐酸的蛋白酶。
適合與本發明洗滌劑一起所有的示例的酸性蛋白酶是酸性真菌蛋白酶AFP2000(來自Genencor，源自選擇的黑曲霉(Aspergillus niger)菌株)。AFP 2000蛋白酶的活性約為2000SAPU/g(通過光譜測定的(Sapectrometric)酸性蛋白酶單位/克)。在試驗條件下，一個SAPU可釋放1微摩爾酪氨酸/分鐘。這種酸性酶的分子量約為43kDa，還包含淀粉酶、半纖維素酶和果膠酶的副活性(side activity)。AFP 2000蛋白酶的活性范圍約為2.5-6.0，在約pH 3.0具有最佳性能。AFP 2000蛋白酶在約45-50℃的溫度范圍有效，在約48℃(118)具有最佳性能。
酸性蛋白酶的另一個例子是Genencor的GC 106，這是一種酸性蛋白水解酶，其特點是能夠在低pH條件下水解蛋白質。GC 106可由對黑曲霉選擇性菌株進行控制發酵獲得。GC 106蛋白酶的活性約為1000SAPU/g。GC 106蛋白酶的pH活性范圍約為2.5-6.0，在pH約為2.5-3.5具有最佳性能。GC 106蛋白酶在最高約55℃(131)溫度最有效，在45-50℃(113-122)具有最佳性能。
來自Valley Research(South Bend，Indiana)的Validase AFP是一種食品級的酸穩定性蛋白酶，對黑曲霉(Apergillus niger)進行控制發酵得到。這種產品的特點是能夠在酸性環境中水解蛋白質。Validase AFP 2000(粉末形式)的活性為2000SAPU/g，Validase AFP 1000(液體形式)的活性為1000SAPU/g。Validase AFP的pH活性范圍約為2.5-6.0，在pH約2.5-3.5具有最佳性能。Validase AEP的有效溫度最高約55℃，在約45-50℃具有最佳性能。
另一種優選的耐酸性蛋白酶是一種真菌蛋白酶，由Solvay酶通過對活性約20,000-750,000HUT/g的米曲霉變種(Aspergillus oryzae var)進行控制發酵制備。HUT活性按照Novo Nordisk A/S(丹麥)公開的AF92/2方法進行測定。HUT是在40℃和pH 4.7下在30分鐘期間消化變性血紅蛋白形成水解產物的酶量，其等于0.006N HCl配制的1.10μg/ml酪氨酸溶液在275nm處的吸光度(吸光度＝0.0084)。變性血紅蛋白在特定條件下在0.5M乙酸鹽緩沖液中被酶消化。未消化的血紅蛋白用三氯乙酸沉淀，測定上清液中水解產物在275nm處的吸光度。
用于本發明的優選蛋白酶的劑量約為200-4,000HUT/L，更優選約500-3,000HUT/L，最優選650-2,000HUT/L。
酸性脂解酶或脂肪酶還可以與酸性蛋白酶組合使用。來自Valley Research的Validase Fungal Lipase 8000是一種純化的食品級脂肪酶粉末，源自稻根霉(Rhizopus orzaye)(ATCC 1996)的選定菌株，其特點是能夠水解甘油三酯。ValidaseFungal Lipase 8000的活性為8000LU/g，在最高約50℃有效，在40℃具有最佳活性。Validase Fungal Lipase 8000在約2.0-10.0的較寬pH范圍內都有效，在pH約為6.5具有最佳性能。
本發明可使用的另一種優選脂肪酶是來自Bio-Cat，Troy，VA的酵母脂肪酶，這種酵母脂肪酶源自酵母皺褶念珠菌(Candida rugosa)。這種酶是一種食品級非特異性脂肪酶，通常用于脂肪改性。酵母脂肪酶標準化具有約200,000FIP/g活性，在pH約為4-8和約20-60℃溫度具有廣譜活性。一個單位的酶活性定義為標準脂肪酶制劑(國際真菌脂肪酶(FIP，Fungi Lipase-International)標準)在規定的測試條件下，等同于每分鐘從橄欖油釋放1微摩爾脂肪酸的量。比活性以國際FIP單位/mg酶制劑表示。
本發明的配方中也可以使用耐酸淀粉酶。這些酶包括活性約為300,000-1,500,000MWU/g的解淀粉芽胞桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)的α-淀粉酶，具體是來自Solvay Enzymes，Inc.的Tenase-1200、Tenase L-1200和Tenase L-340。
適用于本發明的酸性洗滌劑組合物的其它耐酸酶是Fungamyl淀粉酶、Novocor AD脂肪酶和諸如Celluzyme、Carezyme、Cellucast的纖維素酶；Guardzyme過氧化物酶，這些都能從Novo Nordisk A/S(丹麥)獲得。
洗滌劑組合物可包含最多約20重量％酶，優選約0.5-10重量％，更優選約1-8重量％。優選的酶可選自酸性蛋白酶、酸性脂酶、酸性淀粉酶、酸性過氧化物酶或它們的組合。
表2至表2c列出本發明的酶促酸性洗滌劑。與表1列出的簡單的酸性洗滌劑相比，許多組合物的清潔能力顯著提高。
表2酶促酸性洗滌劑

表2a酶促酸性洗滌劑

表2a(續)酶促酸性洗滌劑

表2b酶促酸性洗滌劑

表2c酶促酸性洗滌劑

C12-C20脂肪烷基-1，3-二氨基內烷配方脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷也稱作烷基-1，3-丙二胺、烷基-1，3-丙二胺和烷基-1，3-亞丙基二胺，通常由下式表示R-NH-CH2CH2CH2NH2，其中，R是C4-C22脂肪烷基，更優選是C8-C18脂肪烷基。
如下面試驗所示，在洗滌劑配方中加入一定量的脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷顯著提高了洗滌劑配方對牛奶污物的清潔性能，尤其是在除去蛋白質膜方面縮短清潔性能。此外，發現在二氨基丙烷組合物中烷基碳鏈的分布與牛奶污物清潔效率之間存在一定的關系。表3示出對某些二氨基丙烷組合物中烷基碳鏈的分布和乳脂中烷基碳鏈分布。在圖2示出對幾種選定的二氨基丙烷組合物的比較。發現二氨基丙烷的碳鏈分布越接近乳脂的碳鏈分布，則對牛奶污物的清潔越有效。因此，最優選的烷基-1，3-二氨基丙烷是其烷基碳鏈分布與乳脂的烷基碳鏈分布密切匹配的那些。
表3乳脂/蛋白質和脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷的烷基碳鏈分布

乳脂和乳蛋白質中烷基的碳鏈分布范圍為C4-C18，具有三個主要組分，即C14(9％)、C16(26％)和C18(45％)。如圖2所示，牛奶污物的烷基中碳鏈分布與各種二氨基丙烷組合物一起疊加的，脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷的椰油基(coco group)在牛奶分布之外，而脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷的人造黃油、大豆和牛脂變化形式非常匹配。根據碳鏈分布的這種相配的類似性，預期這些相配的1，3-二氨基丙烷物質能高效清潔乳脂和蛋白質污物。實驗室的清潔數據證實這種理論上的預測。源自椰油的1，3-二氨基丙烷和其相應的乙酸鹽的性能良好，但是，基于大豆、人造黃油和牛脂的1，3-二氨基丙烷及其乙酸鹽顯示進一步提高了洗滌劑的清潔性能。
發現即使洗滌劑的加入量相對較少時洗滌劑仍提供了優良的清潔，在低至40℃甚至超過了氯堿洗滌劑。酸性洗滌劑組合物中烷基-1，3-二氨基丙烷量優選約為0.01-15重量％烷基-1，3-二氨基丙烷，更優選約為0.075-10重量％，還更優選約為0.10-8重量％最優選約為0.15-6重量％。
脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷可作為胺類使用，或者通過與低級烷基碳酸類如甲酸、乙酸或者其它有機酸反應轉化為二胺鹽。特別優選脂肪烷基-1，3-丙二胺的單乙酸鹽和二乙酸鹽(單獨或者組合物)。單乙酸鹽和二乙酸鹽可以通過在加入其它組分之前將胺與控制量的乙酸混合，來原位制備。
優選的二氨基丙烷組合物可從Akzo Nobel以商品名DUOMEEN購得。DUOMEEN系列包括DuomeenC(椰油烷基(Coco Alkyl))、DuomeenCD(蒸餾的椰油烷基)、DuomeenS(大豆烷基(Soya Alkyl))、DuomeenSV(源自大豆烷基植物)、DuomeenO(人造黃油烷基(Oleo Alkyl))、DuomeenOL(人造黃油烷基)、DuomeenT(牛脂烷基(Tallow Alkyl))。這些組合物也可以以二乙酸油、與乙酸形成的中和產物獲得，如DuomacT(牛脂烷基二乙酸鹽)和ArmohibB-101。另外的二氨基丙烷組合物可從Clariant以商品名GENAMIN購得，這些組合物包括GenaminOLP 100(油基丙二胺(Oleyl propylenediamine))、GenaminTAP 100(牛脂烷基丙二胺)、GenaminTAP 100D(牛脂烷基丙二胺，經蒸餾的)、GenaminLAP 100(月桂基丙二胺)。還有一些二氨基丙烷組合物可從Corsicana Techlonogies以CORS胺商品名購得，如CORSAMINEDC(椰油烷基)、CORSAMINEDO(油基烷基)和CORSAMINEDT(牛脂烷基)。
表4證實，同時包含酸性酶和脂肪烷基二氨基丙烷組合物的洗滌劑配方的清潔效果。如表中數據所示，這些組合物能高系清潔牛奶污物。
表4包含酶和脂肪烷基二氨基丙烷的洗滌劑配方

表面活性劑表面活性劑是洗滌劑中的重要組分，因為表面活性劑賦予洗滌劑有益的性質，如潤濕、降低表面張力和輔助清潔。但是，許多表面活性劑在進行攪拌時會產生泡沫。在CIP系統，因為希望形成盡可能短的清洗時間，而不希望過量的泡沫或長時間的泡沫。CIP系統會由于對清潔洗滌劑攪拌和slug作用而容易產生泡沫。此外，蛋白質污物的本性也易于產生泡沫。因此，這些系統中重要的一點是選擇不起泡或極低泡沫的表面活性劑。
本發明的洗滌劑配方優選使用的表面活性劑包括陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和兩性離子表面活性劑，或它們的混合物，這些表面活性劑在高酸性條件下在如氧漂白劑，尤其是過氧化物和過酸漂白劑存在下穩定。特別優選的水溶性有機陰離子型表面活性劑包括氧化胺、氧膦、亞砜、磺酸鹽、硫酸鹽和甜菜堿表面活性劑。特別優選的一類陰離子表面活性劑包括直鏈或支鏈單和/或二(C8-C14)烷基二苯醚單和/或二磺酸堿金屬鹽，可從Dow Chemical Company以商品名DOWFAX獲得。其它優選的陰離子表面活性劑包括伯烷基硫酸鹽、烷基磺酸鹽、芳烷基磺酸鹽和仲烷基磺酸鹽。陰離子表面活性劑的例子包括(C10-C18)烷基磺酸鈉，如十二烷基磺酸鈉，烷基磺酸鈉如十六烷基-1-磺酸鈉，和(C12-C18)烷基苯磺酸鈉如十二烷基苯磺酸鈉。還可以使用上述的相應的鉀鹽。
非離子型表面活性劑會降低洗滌劑的表面張力，提高被清潔表面的潤濕性，并將污物溶解在本發明的洗滌劑中。優選的非離子型表面活性劑包括封端或未封端的聚低級烷氧基化的高級醇或其醚衍生物，其中醇或醚含有9-18個碳原子，低級烯化氧(2個或3個碳原子)的摩爾數為3-12。
適用于本發明的示例的烷基烷氧基化的醇或醚包括BASF商品名為PLURAFAC(脂肪醇烷氧化物)和LUTENOL(脂肪醇乙氧基化物)的水溶性或水可分散的非離子型表面活性劑。這些表面活性劑通常包含高級直鏈醇與環氧丙烷和環氧乙烷的反應產物。具體例子包括與6摩爾環氧乙烷和3摩爾環氧丙烷縮合的(C13-C15)脂肪醇，與7摩爾環氧丙烷和4摩爾環氧乙烷縮合的(C13-C15)脂肪醇。
優選的PLURAFAC表面活性劑包括PlurafacLF-303(聚乙二醇醚)、PlurafacLF-305(C8-C14烷基鏈)、PlurafacS-305LF、PlurafacSLF-18B(C6-C10乙氧基化直鏈醇)、PlurafacSLF-18B45、PlurafacLF-4030。非離子型表面活性劑的其它例子包括Shell Chemical Company的商品名為NEODOL的產品。這些表面活性劑是平均約12-15個碳原子的高級脂肪醇與6-7摩爾環氧乙烷的縮合產物。非離子型表面活性劑的另一些例子包括從Union Carbide以商品名TERGITOL和TRITON獲得的產品，以及低泡沫的可生物降解的烷氧基化直鏈脂肪醇(BASF的商品名為POLY-TERGENT的產品)。
可用于本發明的其它示例的表面活性劑是具有含8-20個碳原子的疏水基團的烷基多糖表面活性劑。這些表面活性劑優選包含約10-16個碳原子(最優選約12-14)和約1.5-10糖單元(即，果糖基、葡糖基和半乳糖基單元以及它們的組合)。用于本發明的優選烷基多糖表面活性劑包括烷基聚葡糖苷(polyglucoside)表面活性劑(Henkel Corporation，商品名為APG的產品)。這些APG表面活性劑可以由通式(CnH2n+1)O(C6H10O5)xH表征。
用于本發明的陽離子型表面活性劑包括在溶解于本發明洗滌劑時帶正電荷的包含氨基或季銨的親水部分的那些。優選的季銨表面活性劑是季銨鹽，包括氯化二烷基二甲銨和氯化三烷基甲銨，其中的烷基包含約10-22個碳原子。并都源自長鏈脂肪酸，如氫化的牛脂脂肪酸、椰子脂肪酸、人造黃油脂肪酸、大豆脂肪酸。示例的季銨鹽包括氯化二牛脂二甲銨和氯化二牛脂甲銨。也可以使用伯、仲和叔脂肪胺的鹽作為本發明洗滌劑中的陽離子型表面活性劑。這類胺的烷基優選包含約10-22個碳原子，并且可以是被取代或者未取代的。特別優選仲胺和叔胺，最優選叔胺。胺類的例子包括硬脂酰氨基(stearamido)丙基二甲基胺、二乙基氨基乙基硬脂酰胺、二甲基硬脂胺、肉豆蔻胺和乙氧基化硬脂胺。優選的胺鹽是選自鹵化物、乙酸、磷酸、硝酸、檸檬酸、乳酸和烷基硫酸的胺鹽。
用于本發明的兩性表面活性劑包括廣義描述為脂族仲胺和叔胺的衍生物，其中脂族基團是直鏈或支鏈的的，一個脂族基團包含約6-18個碳原子，另一個脂族基團包含陰離子的親水基團，如羧酸根、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。兩性表面活性劑的例子包括3-癸基氨基丙酸鈉、3-癸基氨基丙烷磺酸鈉、月桂基肌氨酸鈉，N-烷基牛磺酸，如衍生自十二烷基胺和羥乙磺酸鈉。
用于本發明的兩性離子表面活性劑包括源自脂族季銨、、锍化合物的那些，其中，脂族基團是直鏈或支鏈的，至少一個脂族基團含有約8-18個碳原子，一個陰離子基團選自羧酸根、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。
本發明的組合物優選包含約0-15重量％表面活性劑，還優選約0.10-15重量％，更優選約0.50-10重量％，還更優選約1.0-8重量％，最優選約2-6重量％。本發明的洗滌劑中可以使用兩種或更多種表面活性劑的混合物，如下面所述，優選這種多表面活性劑的系統。
表5列出了包含各種優選的表面活性劑的幾種二氨基丙烷洗滌劑配方。
表5添加了表面活性劑的脂肪烷基二氨基丙烷洗滌劑配方

洗滌劑泡沫試驗(乳制品管道-CEP清潔系統)洗滌劑泡沫尤其對關鍵是快速清潔和漂洗的系統，特別是清洗周期約為6-8分鐘的CIP系統是被關注的事項。進行了一系列的試驗，以達到與洗滌劑配方相關的最佳泡沫量(即，盡可能多地減少泡沫量)。
在動態環境，使用500cc的氣體清洗長型瓶進行泡沫試驗，該瓶子裝備有分散氣體的玻璃管和帽(Corning 31770F-34Series)、F&P Precision Bore FlowratorTube#01-150/S-51801以及GE型5KH32EG115X氣泵。軟管從氣泵出口通過流量計管連接到燒結的氣體分散玻璃管。制備洗滌劑溶液，并將100mL洗滌劑溶液潷析到經校準的氣體清洗瓶中，去蓋。氣泵的流速設定為2.0L/分鐘，工作15秒。記錄最初泡沫的凈體積(總體積減去液體體積)。周期性地進行測定，直到所有泡沫破滅。
該試驗使用400ppm硬水(HD)和去離子水(DIW)進行。最初，對單一表面活性劑和雙重表面活性劑系統進行測試。這些測試結果列于表6至表8。如本文所用，DNMC代表在動態泡沫高度測試中以mL測得的動態泡沫高度。
表6有單一或雙重表面活性劑的脂肪烷基二氨基丙烷洗滌劑配方

表6(續)有單一或雙重表面活性劑的脂肪烷基二氨基丙烷洗滌劑配方

表6(續)有單一或雙重表面活性劑的脂肪烷基二氨基丙烷洗滌劑配方

表7有單一表面活性劑的脂肪烷基二氨基丙烷洗滌劑配方

表8對有消泡的非離子表面活性劑的脂肪烷基二氨基丙烷洗滌劑的評價

根據上面的結果，注意到，某些使用雙重表面活性劑系統的洗滌劑配方，與使用兩種表面活性劑脂肪中任一種的單一表面活性劑系統相比，泡沫較少。對這種現象進行試驗，令人驚奇并且未曾預料地發現使用兩種非離子的表面活性劑產生了協同的消泡作用。
圖3和圖4示出示例的雙重表面活性劑系統，該系統顯示，不僅泡沫在短時間內消失，最初的泡沫也快速分散。圖3示出三種示例的洗滌劑配方一種配方包含4％PlurafacLF-303，一種包含4％PlurafacS305LF，還有一種包含2％的PlurafacLF-303和PlurafacS305LF。在動態泡沫試驗中，在40℃，使用在硬水中0.5％濃度的洗滌劑，使用雙重表面活性劑系統，減少泡沫的時間為任一單一表面活性劑減少泡沫時間的幾乎一半。圖4所示的試驗與圖3所示的試驗基本上相同，除了PlurafacS305-LF被TergitolMDS-42替代。在該試驗中，雙重表面活性劑減少泡沫的時間與單一表面活性劑的情況下相比縮短一半以上。因此，在酸性洗滌劑中使用兩種表面活性劑的混合物時，產生減少泡沫的協同作用。
表9至表10列出本發明優選的一些雙重表面活性劑的洗滌劑。
此外，在表10中列出的幾種配方包含低級烷磺酸、甲磺酸、CH3SO3H。甲磺酸是一種強有機酸(pKa＝-1.9)，其特性是對許多重金屬的溶解能力高。發現在洗滌劑配方中添加甲磺酸明顯提高了洗滌劑的清潔性能，尤其是除去蛋白質膜的性能。甲磺酸和其金屬鹽在水中溶解度高，并且其腐蝕性小于其它強無機酸。甲磺酸是可以生物降解的并可以再生。甲磺酸的毒性一般低于氟硼酸和氟硅酸。
甲磺酸在水溶液中有助于溶解重金屬和表面活性劑，并且對有機物的氧化性較低。
其它低級烷基(C1-C16)碳鏈的磺酸可以用于本發明的洗滌劑配方。除了甲磺酸外，其它優選的低級烷基磺酸包括乙磺酸、丙磺酸和丁磺酸。
本發明的酸性洗滌劑組合物優選包含約0-40重量％低級烷基磺酸，更優選約1-30重量％，還更優選約2-25重量％，最優選約5-20重量％。
表9有雙重表面活性劑的脂肪烷基二氨基丙烷洗滌劑配方

表9a有雙重表面活性劑的脂肪烷基二氨基丙烷洗滌劑配方

表10有雙重表面活性劑的脂肪烷基二氨基丙烷洗滌劑

表10(續)有雙重表面活性劑的脂肪烷基二氨基丙烷洗滌劑

抗微生物試驗根據上面的結果，本發明作為全效洗滌劑的配方優選具有抗微生物功能。在食品加工工業，尤其是乳品加工業中，很重要的是對食品加工用設備進行消毒，以避免形成潛在有害的微生物，如革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌(如，綠膿假單胞菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和小腸腸球菌)，這些細菌會污染乳產品。
本發明中優選使用抗微生物的有機酸的消毒劑。示例的抗微生物有機酸包括十二烷基苯磺酸、萘磺酸、苯甲酸和短鏈脂肪酸(如辛酸、癸酸、壬酸)、磺酸化油酸、水楊酸和α-羥酸(如，乳酸和乙醇酸)。本文中術語“短鏈脂肪酸”指一般有約4-15個碳原子，優選約6-12個碳原子，更優選8-10個碳原子的酸。在各優選實施方式中，使用C8-C9脂肪酸和C10-C12脂肪酸的混合物。另外的短鏈脂肪酸的例子包括辛酸(辛酸，C8烷基)、癸酸(癸酸，C10烷基)以及它們的混合物。特別優選辛酸和癸酸以58/40的混合物，還可含有少量己酸(商品名為EMERY 658生產的Cognis Oleochemicals。
傳統的抗微生物劑如氯酚(如，對氯-間二甲苯酚(PCMX)和2，4，4-三氯-2-羥基二苯醚(Trichlosan))和氯己二炔可以與本發明一起使用。優選的與本發明一起使用的殺菌劑還包括無毒性的可生物降解的一元醇，選擇的多元醇，芳族和脂族醇。優選的一元醇可選自異丙基、甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、芐基和烯丙基的醇，以及它們的混合物。優選的多元醇可選自丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、聚乙二醇400、甘油和1，4-丁二醇，以及它們的混合物。
非氯漂白劑，如氧漂白劑可以用作抗微生物劑。優選的氧漂白劑包括有機和無機的過氧漂白劑和過酸，如過氧化氫、活化的氫過氧化物類如過乙酸、用四乙酰基亞乙基二胺(TAED)活化劑活化的高硼酸鈉、堿金屬過碳酸鹽。本文中術語“過氧化合物”指具有包含-O-O-結構的化學式的任何化合物。用于本發明的優選過酸具有以下通式結構R-COOOH，其中，R是C1-C18取代或未取代的，飽和或不飽和的，直鏈、支鏈或環狀脂族的，烷基，或芳族部分。R取代基可包括-OH、-COOH、或雜原子(-O-、-S-等)部分，只要組合物的抗微生物性質不會明顯受到影響。特別優選的過酸化合物選自以下過氧脂肪酸、單過氧羧酸或雙過氧羧酸、過氧芳香酸、過乙酸、和過苯甲酸。通常，這些類型的消毒劑在較高清洗溫度發揮最大的抗菌功能。
Bronopol(2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇)具有以下結構，Bronopol是一種廣譜的抗微生物防腐劑，尤其對綠膿假單胞菌有效。
Bronopol是一種能在中性和堿性pH條件下分解出甲醛和溴化合物的釋放甲醛的試劑。
其它優選的抗微生物化合物包括一些雙胍產物，尤其是氫氯化聚(六亞甲基雙胍)(poly(hexamethylene biguanide)hydrochloride)(PHMB)、氯己定二醋酸鹽(chlorohexidine diacetate)(CHA)和氯己定二葡糖酸鹽(chlorohexidinedigluconate)(CHG)。這些化合物是高效廣譜的殺菌劑，可以從Avecia以商品名VENTOCIL獲得。PHMB和CHG的化學結構通式如下。
其中，n平均＝12氫氯化聚(亞甲基雙胍)(PHMB) 氯己定二葡糖酸鹽(CHG)特別優選用作本發明的抗菌劑的雙胍配方包括含約20重量％pH約為4.0-5.0的PHMB的陽離子配方，和含約20重量％約為5.5-7.0的CHG的配方。
可以單獨使用如氯化鈉(NaCl)、碳酸氫鈉(NaHCO3)、硝酸鈉(NaNO3)、亞硝酸鈉(NaNO2)、亞硫酸氫鈉(NaHSO3)、亞硫酸鈉(Na2SO3)、硫酸氫鈉(NaHSO4)的無機鹽作為抗微生物劑，或者與其它抗微生物劑組合使用。
組合物中可以添加螯合劑來提高殺菌活性和清潔性能。螯合劑的例子包括乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺四乙酸鈉鹽(Na4-EDTA)、膦酸、辛基膦酸、丙烯酸、聚丙烯酸、天冬氨酸、水楊酸、琥珀酸、酒石酸、抗壞血酸、苯甲酸、苯甲酸鈉、p-羥基苯甲酸以及相應的酯衍生物(paraban)。
使用傳統的防腐劑如戊二醛(Ucarcide)和季銨化合物，可以進一步提高化合物的抗菌效果。
本文所述的本發明洗滌劑組合物優選包含最多約20重量％抗微生物劑，更優選0.5-10重量％，還更優選約1-8重量％，最優選約1.5-6重量％。
表11列出本發明的兩種組合物，一種組合物包含抗微生物劑(癸酸/辛酸與丙二醇的混合物)，一種不含抗微生物劑，比較這兩種組合物在不同溫度和濃度下的牛奶污物清潔效率。兩種組合物在較高清洗溫都能提供優良的清潔。
表11具有消毒劑和不含消毒劑的脂肪烷基二氨基丙烷洗滌劑之間的比較

殺菌效果試驗在下面的實例中，采用基本殺菌活性(Basic Bactericidal Activity)-歐洲標準EN 1040以及在食品、工業、家庭和工業領域使用的化學消毒劑和殺菌劑的殺菌活性-歐洲標準EN 1276，測定本發明的幾種消毒劑配方的殺菌活性。
歐洲標準EN 1040提出懸浮測試方法，用來確定化學消毒劑或殺菌劑在推薦的濃度使用時是否滿足某些特定的最低抗微生物標準。該標準主要涉及農業產品。如果一種產品滿足達到控制目的的最低測試要求，則認為該產品具有殺菌功能。該產品必須證明在對綠膿假單胞菌(ATCC 15442)和金黃色葡萄球菌(ATCC6538)的活菌計數中減少105(減少5log，即，減少99.999％)。
在該試驗中，將細菌的懸浮液加入進行測試的消毒劑配方的試樣中。混合物保持在20℃。特定接觸時間(5分鐘)后，取等分部分，采用驗證方法(即，通過稀釋-中和法)立刻中和或抑制該部分中的細菌活性。使用的中和組合物包含3g卵磷脂，30g聚山梨醇酯80、5g硫代硫酸鈉、1g L-鹽酸組氨酸(histidine chlorhydrate)、30g皂苷、蒸餾水質量至500mL、10mL 0.25M磷酸鹽緩沖劑，蒸餾水質量至1000mL。
表12至表21示出按照本發明制備的許多不同組合物進行EN 1040測試的結果。值得注意的是，EN 1040試驗在20℃進行，而在實踐中，洗滌劑組合物在較高溫度(優選約60℃)使用。因此，一種洗滌劑配方即使沒有通過EN 1040試驗，但在較高溫度下使用時仍能達到5log的微生物減少。
表12洗滌劑清潔性能和殺菌數據

表12(續)洗滌劑清潔性能和殺菌數據

表13洗滌劑清潔性能和殺菌數據

表13(續)洗滌劑清潔性能和殺菌數據

表14洗滌劑清潔性能和殺菌數據


表15洗滌劑清潔性能和殺菌數據

表16洗滌劑清潔性能和殺菌數據

表17洗滌劑清潔性能和殺菌數據

表18洗滌劑清潔性能和殺菌數據


表19洗滌劑清潔性能和殺菌數據

表20洗滌劑清潔性能和殺菌數據

表21洗滌劑清潔性能和殺菌數據

評價化學消毒劑和殺菌劑的殺菌活性的另一種更嚴格的標準是歐洲標準EN1276。該標準一般應用于以下領域(a)動物來源的食品(牛奶和乳產品，肉和肉制品，魚，海產品和相關產品，蛋和蛋產品，動物食品)的加工、分配和零售；(b)植物來源的食品(飲料，水果，蔬菜和衍生物，面粉，制粉和烘焙的，動物食品)；(c)工業和家庭區域(公共飲食設施、公共區域、學校、托兒所，商店，運動場，廢物容器，旅館，住處，醫院的臨床不敏感區域，辦公室)；和(d)其它工業應用(包裝材料，生物工藝-酵母，蛋白質，酶，藥物，化妝品和化妝用具，紡織品，航天工業，計算機工業)。
一種產品要通過這種試驗過程，該產品必須滿足以下的最低標準。用20℃硬水稀釋并暴露5分鐘時間后，在清潔的條件(0.3g/L牛白蛋白)或者污染的條件(3g/L牛白蛋白)下，該產品必須證明對四種選定的參考菌種綠膿假單胞菌(ATCC15442)、金黃色葡萄球菌(ATCC 6538)、大腸桿菌(ATCC 10536)和小腸腸球菌(ATCC 10541)的活菌計數降低105(減少5log，即，減少99.999％)。
進行該試驗中，將細菌的懸浮液加入進行測試的消毒劑配方的試樣中。混合物保持在20℃。特定接觸時間(5分鐘)后，取等分部分，采用驗證方法(即，通過稀釋-中和法)立刻中和或抑制該部分中的細菌活性。使用的中和組合物包含3g卵磷脂，30g聚山梨醇酯80、5g硫代硫酸鈉、1g L-鹽酸組氨酸、30g皂苷、蒸餾水質量至500mL、10mL 0.25M磷酸鹽緩沖劑，蒸餾水質量至1000mL。
在不同的測試條件下對兩種不同的洗滌劑配方(表10中的配方136和139)進行測試。結果列于表22。
表22按照歐洲標準EN 1276測試時微生物減少

多價螯合劑(sequestrant)、增潔劑和螯合劑洗滌劑組合物中可使用多價螯合劑、增潔劑和螯合劑，對水進行軟化或處理，并防止形成沉淀物或其它鹽。通常，多價螯合劑能與通常在工廠用水中發現的金屬離子進行絡合或配合，因而防止金屬離子干擾該組合物中的洗滌劑的功能。
水溶性增潔劑和多價螯合劑能提高洗滌劑尤其在硬水條件下的清潔性能。優選的增潔劑包括堿金屬鹽，尤其是堿金屬多磷酸鹽，如堿金屬焦磷酸鹽(如，焦磷酸四鈉或焦磷酸四鉀)，堿金屬三磷酸鹽(如，無水或水合的三多磷酸(tripolyphosphate)鈉或三多磷酸鉀)，堿金屬偏磷酸鹽(如，六偏磷酸鈉或六偏磷酸鉀)和堿金屬正磷酸鹽(如，正磷酸三鈉或正磷酸三鉀)。
在本發明的洗滌劑組合物中還可以使用無機或有機的非磷酸鹽的洗滌劑增潔劑鹽。優選的無機非磷酸鹽的增潔劑鹽選自以下堿金屬硼酸鹽、碳酸鹽和碳酸氫鹽，水不溶的鋁硅酸鹽和沸石，它們的晶體和無晶形物。無機非磷酸鹽的增潔劑鹽的例子包括四硼酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、倍半碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、鈉沸石和鉀沸石。優選的有機非磷酸鹽的增潔劑和多價螯合劑鹽包括多羧酸和次氮基乙酸(nitriloacetic acid)的堿金屬鹽。無機非磷酸鹽的增潔劑鹽的例子包括檸檬酸單鈉、二鈉和三鈉，以及乙二胺四乙酸四鈉(EDTA-Na4)。也可以使用堿金屬多磷酸鹽與常規有機和/或增潔劑鹽的混合物。
優選提供用任何輔助增潔劑如堿金屬多羧酸鹽(即，檸檬酸和酒石酸的堿金屬鹽)來補充任何多磷酸鹽的增潔劑鹽。優選檸檬酸鈉鹽。
任選地，分子量約為1,000-100,000，更優選約2,000-80,000，最優選約4500的低分子量非交聯的聚丙烯酸酯可與增潔劑一起使用。特別優選丙烯酸和甲基丙烯酸均聚物的水溶性鹽。該水溶性鹽可以是堿金屬鹽，如鉀鹽或鈉鹽，銨鹽，或取代的銨鹽。所述鹽可以是部分中和或者完全中和的形式。示例的低分子量非交聯的聚丙烯酸酯可以從Rohm and Hass以商品名ACUSOL.Acusol445N獲得，特別優選分子量約為4,500的聚丙烯酸酯。
丙烯酸均聚物和馬來酸/烯烴共聚物的混合物也可以用作非交聯的聚丙烯酸酯。該共聚物可源自取代或未取代的馬來酸酐和低級烯烴來替代全部或部分環狀酐。馬來酸酐優選具有下面結構式
式中，R3和R4獨立地選自H、(C1-C4)烷基、苯基、(C1-C4)烷基苯基和苯基(C1-C4)亞烷基。低級烯烴組分優選是(C1-C4)烯烴，如乙烯、丙烯、異丙烯、丁烯或異丁烯。這些共聚物的分子量約為1000-100,000，優選約1000-15,000。特別優選Acusol460N，該產品的分子量約為15,000。其它示例的共聚物包括SokalanCP 45(來自BASF，是甲基丙烯酸與馬來酸酐的共聚物的部分中和的鈉鹽)，SokalanCP5(完全中和的鹽)。這些水溶性的非交聯聚丙烯酸酯聚合物可以單獨使用或組合使用，其用量為洗滌劑組合物的0-10重量％。
還可以由有機多羧酸如檸檬酸、聚丙烯酸、聚丙烯酸/馬來酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、聚天冬氨酸、次氮基三乙酸(NTA)和多膦酸的混合物提供增潔劑的功能。
本發明的組合物通常包含0-30重量％，更優選約1-25重量％，最優選約2-15重量％增潔劑或者多價螯合劑。
在洗滌劑組合物中優選使用螯合劑或螯合劑的混合物來控制硬水。螯合劑用量約為0-10重量％，優選約0.01-5重量％。優選的螯合劑包括磷酸鹽螯合劑，如乙烷1-羥基二膦酸堿金屬鹽(alkali metal ethane l-hydroxydiphosphonate)(HEDP)、聚亞烷基磷酸鹽(poly alkylene phosphonate)和氨基磷酸鹽化合物如氨基三亞甲基膦酸(ATMP)、次氮基三亞甲基膦酸鹽(nitrilotrimethylene膦酸酯)(NTP)、乙二胺-四亞甲基膦酸鹽和二亞乙基三胺五亞甲基膦酸鹽(diethylene triaminepentamethylene phosphonate)(DTPMP)。膦酸鹽化合物的可以酸形式或者鹽形式存在。特別優選的膦酸鹽螯合劑是二亞乙基三胺五亞甲基膦酸鹽(DTPMP)和乙烷1-羥基二膦酸鹽(HEDP)，它們可以從Monsanto以商品名DEQUEST獲得。可用于本發明洗滌劑組合物的可生物降解的螯合劑的例子是乙二胺-N，N-二琥珀酸，或其堿金屬和堿土金屬的鹽。
在此可使用的優選螯合劑的另一種類型包括氨基羧酸鹽，如乙二胺四乙酸(EDTA)、二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)和丙二胺四乙酸(PDTA)，可以是酸形式，或者其相應的堿金屬和堿土金屬鹽(即，EDTA-Na4)。另外優選的羧酸鹽螯合劑包括水楊酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙二酸、聚天冬氨酸、檸檬酸鹽、丙烯酸鹽(acrylate)、聚丙烯酸酯，或它們的混合物。
水溶助長劑或加溶劑/偶聯劑水溶助長劑或加溶劑可以與酸性洗滌劑組合物一起使用，以使任何短鏈脂肪酸和其它可分散的有機物如非離子表面活性劑在一定溫度范圍溶解于溶液。水溶助長劑或加溶劑組分優選是非離子物質或陰離子物質。優選的陰離子表面活性劑包括烷烴-磺酸鹽，如堿金屬的烷烴磺酸鹽和二磺酸鹽，烷基硫酸鹽，直鏈烷基苯或萘磺酸鹽，α-烯烴磺酸鹽，仲烷烴磺酸鹽，烷基醚硫酸鹽或磺酸鹽，烷基磷酸鹽或膦酸鹽，二烷基磺基琥珀酸鹽，二烷基磺基琥珀酸酯，以及糖酯如山梨脫水山梨醇酯就C8-C10烷基葡糖苷。在允許一定量泡沫的應用中可以使用甚至高泡沫的水溶助長劑，如C8、C10、C12烷基磺酸鹽的衍生物。
另外允許的水溶助長劑包括芳基磺酸鹽，如堿金屬的芳基磺酸鹽和二磺酸鹽，二甲苯磺酸鈉、枯烯磺酸鈉、萘磺酸鈉、甲苯磺酸鈉和苯磺酸鈉。特別優選1-辛烷磺酸鈉和1，2-辛烷二磺酸鈉的混合物。
上述的某些水溶助長劑混偶聯劑的另外的益處是能在低pH獨立地顯示抗菌活性。當然，這增加了本發明的效果，但并不是選擇適當偶聯劑時采用的主要標準。因為脂肪酸和α-羥酸在質子化中性態存在，提供了主要的殺菌活性，因此偶聯劑應根據其提供在基本不溶的脂肪酸與微生物之間的有效互作用的能力來選擇，這是本發明組合物所要控制的，而不是根據獨立的抗微生物活性來選擇。還發現磷酸能使可分散的有機物如非離子表面活性劑增溶。
濃縮洗滌劑配方中，水溶助長劑的用量優選為約0-50重量％，更優選約5-45重量％，最優選約8-40重量％。
消泡和防沫劑在需要避免過量泡沫的那些應用中(即，CIP系統)中，可以使用防沫劑或消泡劑使主要的表面活性劑減少泡沫形成或使形成的泡沫快速破滅。優選的消泡劑包括通過親水性烯化氧基團與脂族或烷基芳族的疏水性化合物的縮合形成的化合物。消泡劑的例子包括醇類或烷基酚類與環氧乙烷的聚環氧乙烷縮合物(如，醇或具有直鏈或支鏈結構的約5-15個碳原子的烷基的烷基酚的縮合產物)。環氧乙烷的存在量優選為每摩爾醇或烷基酚有約10-60摩爾的環氧乙烷。這種化合物中的烷基取代基可源自聚合的亞丙基、亞丁基、亞異丁基和二亞異丁基。
另外優選的防沫劑包括烷基磷酸酯，如單烷基、二烷基和三烷基磷酸酯。這種磷酸酯通常是由C8-C12脂族直鏈醇制備的。優選的另一種類型的抑泡劑是具有下面通式的烷基磷酸酯 式中，R5和R6獨立地是C12-C20烷基或乙氧基化烷基部分。烷基磷酸酯在洗滌劑組合物中的用量一般約為0-1.3重量％，更優選約0.20-1.0重量％。其它優選的消泡劑包括以商品名DEHYPON、S YNPERONIC和DOWFAX銷售的醇烷氧化物。包括烷基化的聚硅氧烷，如聚二甲基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷、聚二丁基硅氧烷、苯基甲基硅氧烷、二甲基硅烷化(silanated)二氧化硅、三甲基硅烷化二氧化硅和三乙基硅烷化二氧化硅的硅防沫劑也可以用于清潔劑組合物。這些硅試劑的用量優選約為0-2重量％，更優選約0.20-1.5重量％。
通常，本發明的組合物包含約0.0-20重量％，更優選約0.2-15重量％，最優選約1-10重量％的消泡劑。
其它組分本發明洗滌劑中的平衡量(即，加至100重量％)是水，優選去離子水。有機溶劑如乙醇、乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇可用于非水性系統或者與水組合用于水性系統。但是，可以包含其它組分，如香水/香料、防腐劑、著色劑、溶劑、緩沖劑、穩定劑、自由基捕獲劑、污物懸浮劑、晶體生長抑制劑、污物釋放劑、分散劑、染料和顏料，只要這些組分在高酸性環境中穩定。
權利要求
1.一種濃縮的液體洗滌劑組合物，該組合物包含酸，選自無機酸、有機酸或它們的混合物；和具有通式R-NH-CH2CH2CH2NH2的脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷或其鹽，式中R是C4-C22烷基。
2.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，R是取代或未取代的、直鏈或支鏈的、飽和或不飽和的基團。
3.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷得自椰子、大豆、牛脂或人造黃油來源。
4.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物包含通過在所述脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷中加入乙酸所形成的脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷乙酸鹽。
5.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述有機酸具有通式R′-SO3H，式中R′是C1-C16烷基。
6.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包含表面活性劑系統。
7.如權利要求6所述的組合物，其特征在于，所述表面活性劑系統選自陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑或它們的混合物。
8.如權利要求7所述的組合物，其特征在于，所述表面活性劑系統包含烷氧基化的直鏈脂肪醇。
9.如權利要求7所述的組合物，其特征在于，所述表面活性劑系統包含乙氧基化和丙氧基化的直鏈脂肪醇或其醚衍生物。
10.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物包含具有至少兩種不同的表面活性劑的表面活性劑系統。
11.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包含抗微生物劑或抗微生物劑混合物。
12.如權利要求11所述的組合物，其特征在于，所述抗微生物劑選自C4-C15脂肪酸、氯酚、一元醇和多元醇、芳族醇和脂族醇、α-羥酸、氯己定及其鹽、過氧化物、過酸、2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇、雙胍化合物、抗微生物的無機鹽、螯合劑、戊二醛、季銨化合物以及它們的組合。
13.如權利要求12所述的組合物，其特征在于，所述抗微生物劑是脂族C6-C12脂肪酸。
14.如權利要求12所述的組合物，其特征在于，所述抗微生物劑選自乙醇酸或乳酸。
15.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述有機酸和無機酸各自的用量約為1-80重量％。
16.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述無機酸包含選自下組的無機酸磷酸、硝酸、鹽酸、硫酸、氨基磺酸以及它們的混合物。
17.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物包含至多約40重量％的有機酸或有機酸混合物，所述有機酸或有機酸混合物包括C1-C16烷基磺酸。
18.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述有機酸選自檸檬酸、甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、乙酸、羥基乙酸、丙酸、羥基丙酸、a-酮基丙酸、丁酸、扁桃酸、戊酸、琥珀酸、酒石酸、蘋果酸、草酸、富馬酸、己二酸、馬來酸、山梨酸、苯甲酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、α-羥酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、膦酸、辛基膦酸、丙烯酸、聚丙烯酸、天冬氨酸、聚天冬氨酸、對羥基苯甲酸、亞氨基乙酸，以及它們的混合物。
19.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包含至多約20重量％的酸活化或耐酸的酶或酶混合物。
20.如權利要求19所述的組合物，其特征在于，所述酶選自酸活化或耐酸的蛋白酶、酸性脂解酶、脂肪酶、耐酸淀粉酶、纖維素酶、酸性過氧化物酶，以及它們的組合。
21.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包含約0-50重量％的水溶助長劑。
22.如權利要求21所述的組合物，其特征在于，所述水溶助長劑選自烷烴磺酸鹽、烷烴二磺酸鹽、芳基磺酸鹽、芳基二磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、仲烷烴磺酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基醚硫酸鹽、烷基醚磺酸鹽、烷基磷酸鹽、烷基膦酸鹽、二烷基磺基琥珀酸鹽、二烷基磺基琥珀酸酯、糖酯，以及它們的組合。
23.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包含一種或多種選自下組的組分多價螯合劑、增潔劑和螯合劑。
24.如權利要求23所述的組合物，其特征在于，所述增潔劑選自堿金屬多磷酸鹽、水不溶的晶體和無定形鋁硅酸鹽、晶體和無定形的沸石、聚羧酸和次氮基乙酸及其堿金屬鹽、非交聯的聚丙烯酸酯及其鹽，以及它們的組合。
25.如權利要求23所述的組合物，其特征在于，所述螯合劑選自膦酸酯螯合劑、氨基膦酸酯化合物、氨基羧酸酯化合物、檸檬酸酯、丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、EDTA-Na4，以及它們的混合物。
26.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物的pH小于約4。
27.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物的pH約為0.1-4.0。
28.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物包含約0.01-15重量％的所述脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷或其鹽。
29.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述組合物能夠在單獨的步驟中對食品污染的表面進行清潔、消毒和除垢。
30.一種酸性洗滌劑組合物，該組合物包含一種酸活化或耐酸的酶，以及具有通式R-NH-CH2CH2CH2NH2的脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷或其鹽，式中R是C4-C22烷基。
31.如權利要求30所述的組合物，其特征在于，所述酶選自酸活化或耐酸的蛋白酶、酸性脂解酶、脂肪酶、耐酸淀粉酶、纖維素酶、酸性過氧化物酶，以及它們的組合。
32.如權利要求30所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包含抗微生物劑或抗微生物劑混合物。
33.如權利要求30所述的組合物，其特征在于，所述組合物的pH小于約4。
34.如權利要求30所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包含至多約40重量％的C1-C16烷基磺酸。
35.如權利要求30所述的組合物，其特征在于，所述組合物包含約0.01-15重量％的所述脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷或其鹽。
36.一種酸性洗滌劑組合物，該組合物包含具有通式R-NH-CH2CH2CH2NH2的脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷或其鹽以及C1-C16烷基磺酸，式中R是C4-C22烷基。
37.如權利要求36所述的組合物，其特征在于，所述烷基磺酸是甲磺酸。
38.如權利要求37所述的組合物，其特征在于，所述組合物包含至多約40重量％的甲磺酸。
39.一種對表面進行清潔的方法，該方法包括在表面上施用權利要求1的的組合物的步驟。
40.如權利要求39所述的方法，其特征在于，該方法還包括在進行所述施用步驟之前稀釋所述組合物以形成使用溶液的步驟。
41.如權利要求39所述的方法，其特征在于，所述表面是乳品加工系統、食品加工裝置或者食品或飲料加工設備的表面。
42.如權利要求39所述的方法，其特征在于，所述表面是原位清潔系統的表面。
43.如權利要求39所述的方法，其特征在于，在所述施用步驟之前所述表面被食品、乳品或飲料的污物所污染。
44.一種減少酸性洗滌劑的泡沫的方法，所述酸性洗滌劑包含具有通式R-NH-CH2CH2CH2NH2的脂肪烷基-1，3-二氨基丙烷或其鹽，式中R是C4-C22烷基，所述方法包括在所述洗滌劑中加入包含至少兩種不同表面活性劑的表面活性劑系統。
45.如權利要求44所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑獨立地選自下組陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑，以及它們的混合物。
46.如權利要求45所述的方法，其特征在于，所述表面活性劑獨立地選自下組氧化胺，氧化膦，亞砜，磺酸鹽，硫酸鹽，甜菜堿，伯烷基硫酸鹽，烷基磺酸鹽，芳基烷基磺酸鹽，仲烷基磺酸鹽，聚低級烷氧基化的高級醇和醚，烷氧基化的直鏈脂肪醇，烷基多糖，季銨化合物，伯、仲、叔脂肪胺的鹽，以及它們的組合。
47.一種液體洗滌劑使用溶液，該溶液包含約1重量份的權利要求1的組合物；和約10-300重量份的水。
48.如權利要求47所述的使用溶液，其特征在于，該溶液還包含表面活性劑系統。
49.如權利要求48所述的使用溶液，其特征在于，所述表面活性劑系統選自陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑，以及它們的混合物。
50.如權利要求47所述的使用溶液，其特征在于，所述使用溶液還包含抗微生物劑或者抗微生物劑混合物。
51.如權利要求47所述的使用溶液，其特征在于，所述使用溶液還包含酸活化或耐酸的酶。
52.如權利要求47所述的使用溶液，其特征在于，所述使用溶液的pH約為0.1-6。
全文摘要
提供了一種非氯化的濃縮的酸性洗滌劑組合物及其使用方法。更具體地，該酸性洗滌劑包含一定量的脂肪烷基－1，3－二氨基丙烷或其鹽以及任選的烷基磺酸。該洗滌劑形成可用于結垢表面，特別是被牛奶污物和其它食品污物污染的表面的全效的清潔、消毒和除垢組合物。
文檔編號C11D7/42GK101031634SQ200580032217
公開日2007年9月5日 申請日期2005年8月8日 優先權日2004年8月11日
發明者F·U·艾哈邁德, N·C·特賴斯塔魯 申請人:德樂福控股公司