МОЮЩЕЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
DETERGENT FOR TREATING FOOD PROCESSING EQUIPMENT

Изобретение предназначено для использования на предприятиях пищевой промышленности для мойки оборудования методом циркуляции, рециркуляции, погружения, распыления, СИП-мойки (автоматической и полуавтоматической безразборной очистки технологических трубопроводов на предприятиях пищевой промышленности). Предлагаемое моющее средство может быть использовано для удаления загрязнений и стойких органических отложений: жиры, масла, денатурированный белок, пригары, растительные пигменты, пищевые красители с внутренних поверхностей технологического оборудования пищевой промышленности, обеспечивая стабильную работу пищевого технологического оборудования в процессе эксплуатации. Изобретение относится к синтетическим бесфосфатным низкопенным моющим средствам.
В настоящее время известен ряд составов моющих средств, применяемых для очистки, содержащих активную щелочную добавку, различного рода поверхностно-активные вещества с низким пенообразованием. Например, средство для очистки и обезжиривания металлической поверхности от различных видов загрязнений (RU 2171831, C11D 3/04, заявл. 22.12.2000, опубл. 10.08.2001). Моющее средство содержит (масс.%):
Водорастворимая соль щелочного металла
50-94
Неионогенное ПАВ
3-20
Натриевая соль полиакриловой кислоты
0,5-15
Диспергатор
1-5
Пеногаситель
0,1-1
Вода
остальное
Вышеуказанное средство имеет недостатки, это низкая смачиваемость очищаемой поверхности, а следовательно, и прогнозируемая невысокая моющая способность, кроме того, можно ожидать корродирование металлической поверхности из-за высокого содержания соли щелочного металла.
В качестве прототипа выбрано моющее средство (RU 2359013, С11D 1/825, заявл. 27.06.2007, опубл. 10.01.2009), включающее следующие компоненты, г/л:
Гидроксид щелочного металла (натрия, калия)
1,16-6,3 8
Силикат натрия
0,01-0,70
Триполифосфат натрия
0,016-0,09
Комплексон
0,0095-0,05
Смесь неиногенных ПАВ Берол DGR81
0,078-0,428
Вода
остальное
Недостатком приведенного выше состава является сравнительно низкое содержание ПАВ, что отрицательно сказывается на качестве очистки от загрязнений или повлияет на расход средства. Кроме того, смесь ПАВ Берол DGR81 имеет среднее пенообразование и делает невозможным использование данной композиции в замкнутом цикле мойки, так как образуется значительная и устойчивая пена, для удаления остатков образующейся пены расходуется значительное количество чистой воды. Также средство содержит в своем составе соли фосфорной кислоты, которые, попадая в водоемы, снижают содержание кислорода в воде, вызывают заболевание и гибель флоры и фауны в них, создают трудности снабжения питьевой водой.
Технической задачей заявленного изобретения является создание бесфосфатного низкопенного моющего средства, а также повышение его моющей способности.
Указанная задача решается тем, что моющее средство для обработки пищевого технологического оборудования, содержащее гидроксид щелочного металла, смесь неионогенных поверхностно-активных веществ и воду, согласно изобретению дополнительно содержит натриевую соль альдоновой кислоты в виде глюконата натрия, низкопенное неионогенное ПАВ в виде алкилполигликозида С8-С10 и триэтаноламин, а смесь неионогенных поверхностно-активных веществ введена в виде смеси этоксилированных жирных спиртов с длиной углеводородного радикала С12-С14 со степенью этоксилирования 6 и 10 при следующем соотношении компонентов, масс.%:
Гидроксид щелочного металла
20-30
Глюконат натрия
1-3
Низкопенное неионогенное ПАВ -
алкилполигликозид С8-С10
0,1-1
Триэтаноламин
0,1-1
Смесь неионогенных ПАВ
1-10
Вода
остальное
В качестве гидроксида щелочного металла в составе моющего средства используют гидроксид натрия или калия. Натриевую соль альдоновой кислоты в виде глюконата натрия вводят в качестве комплексообразователя, низкопенное неионогенное ПАВ в виде алкилполигликозида С8-С10 вводят в качестве смачивателя, а триэтаноламин - в качестве гидротропного агента. Исключение фосфатов обеспечивает экологическую безопасность.
Для достижения оптимальных результатов при очистке от загрязнений рекомендуется использовать воду с температурой 20-60°С и концентрацию моющего средства 0,5-1,5%. Моющую способность определяют по известной методике весовым методом, который основывается на определении процента смываемости загрязнений с поверхности детали.
В таблице 1 приведены составы моющих средств с различным содержанием компонентов, масс.%.
Испытания моющих средств осуществляют следующим образом. Детали с шероховатостью поверхности 0,32-0,61 размером 100×50×1,5 мм обезжиривают эфиром и выдерживают 5-10 минут до полного испарения эфира и принятия ими постоянной температуры. Детали взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0001 г. Затем стеклянной палочкой наносят равномерным слоем модельное загрязнение, содержащее сажу органического происхождения, смесь растительных жиров, животный жир, молочный жир. Количество нанесенного загрязнения должно быть примерно одинаковым на всех деталях и составлять 0,01-0,015 г. Затем загрязненные детали помещают в лабораторную моечную машину и моют в течение 2 минут. После мойки детали промывают дистиллированной водой и сушат путем обдува воздухом от вентилятора при комнатной температуре. После сушки их взвешивают. Моющую способность испытуемого моющего состава в % вычисляют по формуле:
<mrow><mfrac><mrow><mi>Р</mi><mn>1</mn><mo>−</mo><mi>Р</mi><mn>2</mn></mrow><mrow><mi>Р</mi><mn>1</mn><mo>−</mo><mi>Р</mi><mn>0</mn></mrow></mfrac><mo>×</mo><mn>100</mn><mo>=</mo><mi>М</mi><mi>о</mi><mi>ю</mi><mi>щ</mi><mi>а</mi><mi>я</mi><mtext> </mtext><mi>с</mi><mi>п</mi><mi>о</mi><mi>с</mi><mi>о</mi><mi>б</mi><mi>н</mi><mi>о</mi><mi>с</mi><mi>т</mi><mi>ь</mi><mo>,</mo><mtext> </mtext><mi>%</mi></mrow>
0
где Р - начальный вес образца (чистого), г;
1
P - вес загрязненного образца, г;
2
Р - вес образца после мойки, г.
Пенообразование сравниваемых составов определяют стандартным методом Росс-Майлса, заключающимся в оценке высоты пены при встряхивания мерного цилиндра с 1%-ным раствором моющего средства.
При определении смачивающей способности образцы (металлические пластины размером 150-70 мм) сначала погружают в приготовленный раствор моющего средства, а затем - в деминерализованную воду на 10 секунд. Далее образцы вынимают из воды и фиксируют нарушение сплошности водяной пленки визуально. При этом не принимают во внимание поверхность, удаленную от краев и острых кромок менее чем на 10 мм. Смачивающая способность характеризуется временем в секундах от начала испытаний до разрыва водяной пленки.
Все результаты испытаний приведены в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, при среднем соотношении компонентов моющее средство обладает высокой моющей способностью и низким пенообразованием. При содержании гидроксида щелочного металла менее 20% уменьшается суспензирующая и моющая способность моющего раствора, более 30% значительно увеличивается износ оборудования в связи с коррозией; при содержании глюконата натрия менее 2,5% не связываются соли жесткости, при увеличении его количества более 10% образуется белый осадок; при содержании алкилгликозида менее 1% ухудшается моющая способность раствора, более 2% повышается пенообразование, происходит расслоение раствора на две фракции, при содержании триэтаноламина менее 0,1% не растворяются алкилполигликозиды и этоксилаты жирных спиртов, более 2% ухудшается удаление жировых загрязнений, происходит расслоение раствора.
При применении моющего состава, содержащего заявляемые компоненты в большем соотношении, чем заявлено, повышение эффекта не обнаружено и поэтому количественное повышение компонентов нецелесообразно, в меньшем соотношении - не достигается заявляемый технический результат.
Технический результат - получение бесфосфатного низкопенного моющего средства для очистки различного вида щелочестойкой поверхности от стойких органических отложений: жиры, масла, денатурированный белок, пригары, растительные пигменты, пищевые красители методом циркуляции, рециркуляции, погружения, СИП-мойки. Средство обеспечивает высокие моющие и очищающие свойства и стабильную работу пищевого технологического оборудования в процессе эксплуатации.
3
Моющее средство изготавливают следующим образом. В емкость, снабженную водяной рубашкой и мешалкой, заливают воду, при включенной мешалке загружают натриевую соль альдоновой кислоты (глюконат) и в течение 1-2 минут перемешивают, затем вводят 46% раствор гидроксида щелочного металла, при этом в рубашку подают холодную воду для охлаждения смеси до 55-65°С, затем вводят смесь неионогенных поверхностно-активных веществ и смачиватель в соотношениях, указанных выше. Раствор тщательно перемешивают 3-5 минут, после чего отбирают пробы. Мешалка должна обеспечить равномерное перемешивание во всех слоях смесителя без застойных зон, поскольку недопустимо нахождение в растворе после перемешивания нерастворенных компонентов. Взятая проба должна быть однородна, без расслоений и осадка (оценивается визуально), а также иметь определенную плотность (оценивается с помощью ареометра). После чего состав охлаждают до комнатной температуры и фильтруют. Моющее средство представляет собой прозрачный раствор с легким желтым оттенком плотностью 1280 кг/м, показателем водородных ионов 12,4-13,5 ед., что обеспечивает необходимое качество очистки поверхности и коррозионную стойкость оборудования. Прозрачность, расслоение, помутнение, запах и щелочность указанных составов в течение 12 месяцев остаются постоянными. Готовые моющие средства должны храниться до отправления потребителю на складе при температуре от -5 до 20°С.
Таблица 1
Состав моющего средства
Моющие составы, %
1
2
3
4
5
6
Гидроксид щелочного металла
15
20
23
28
30
34
Глюконат натрия
1
2,5
4
6
8
12
Триэтаноламин
0,05
0,1
0,5
1
3
3,5
Неионогенный ПАВ (алкилполигликозид C8-C10)
0,05
0,1
0,5
1
2
2,5
Смесь неионогенных ПАВ (смесь этоксилированных жирных спиртов с длиной углеводородного радикала C12-C14 со степенью этоксилирования 6 и 10)
0,5
1
4
8
10
15
Вода
остальное
Таблица 2
Показатели
1
2
3
4
5
6
Моющая способность, %
95,8
97,8
98,7
99,1
99,5
99,4
Высота столба пены, см
0,5/0
0,3/0
0,3/0
0,7/0,2
0,5/0,1
1,4/0,4
Смачиваемость, сек
29
30
35
33
33
32