DESCRIPCION

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se trata de composiciones granulares fuertemente alcalinas para limpiar, desincrustar y desinfectar a baja temperatura y en un mismo paso superficies y circuitos CIP (Cleaning in Place) en la industria de la alimentación, aunque también pueden ser empleadas en la industria hospitalaria, las cuales incluyen ingredientes activos, humectantes, emulsionantes y secuestrantes, todos estos ingredientes trabajando en un mismo momento y en medio fuertemente alcalino. Debido a la sinergia de todos los elementos trabajando en el mismo momento, se logra un mejor resultado que el de los componentes trabajando en forma independiente y a la mitad de temperatura que lo que normalmente se utiliza. También se presenta una metodología para realizar los procesos de limpieza, desincrustación y desinfección con la composición mencionada en superficies y circuitos CIP.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son conocidas diversas composiciones de limpiadores y desinfectantes las cuales incluyen diferentes materias activas para realiza la acción biocida sobre superficies y circuitos CIP, tales como alcoholes, glutaldeídos, amonios cuaternarios, aminas terciarias, peróxidos, ácidos o la acción combinada de ellos, etc. Sin embargo lo clásico es utilizar ambos medios químicos, alcalino en caliente (temperaturas entre 70 y 90 °C), y ácido con enjuagues entre ambos, incluso entre etapas de limpieza, desincrustación y desinfección y/u esterilización. Estos sistemas originan entre 4 y 7 pasos, con cantidades importantes de agua, energía térmica, energía eléctrica, utilizan importantes tiempos de parada de equipos y producción (importante lucro cesante), y finalmente generan gran cantidad de caudales de RIL.es y con altas cargas iónicas.

El Estado del Arte indica la necesidad de mejorar compuestos desinfectantes, que pueden clasificarse como composiciones desinfectantes de amplio espectro, las que también pudieran proporcionar propiedades de limpieza profunda de superficies y circuitos cerrados, como así mismo indica la necesidad de mejorar los métodos para limpiar y desinfectar, preferiblemente en forma combinada para acortar tiempos productivos, ahorrar agua, energía y la correspondiente reducción de RILes. La presente invención está directamente basada en estas necesidades.

Pat. U.S. N3 6.908.628 describe una composición desinfectante y antiséptica que es una combinación de peróxido de hidrógeno y ácido láctico con agentes tensioactivos. El documento WO 2005/030917 divulga una formulación de espuma higienizante con alcohol que emplea más del 40% v / v de alcohol. Pat. U.S. N2 5.891.392 describe una composición desinfectante y de limpieza de superficies duras lista para usar que tiene un pH ácido que contiene peróxido de hidrógeno, un alcohol monohidroxilado Cl- C6, éter glicol o butoxipropanol, un tensioactivo no iónico y ácido cítrico. Pat. U.S. 2 8.673.365 describe la composición limpiadora y desinfectante de superficies duras, las composiciones desinfectantes y de limpieza acuosas listas para usar de pH neutro incluyen peróxido de hidrógeno como material activa desinfectante e incluye un alcohol monohidroxilado C1-C6 y un tensioactivo o una mezcla de tensioactivos. También se describen métodos para limpiar y desinfectar superficies. El documento WO 2008/137796 se refiere a métodos para eliminar o prevenir la formación de incrustaciones en una operación de procesamiento de alimentos líquidos. Pat. U.S. ^ 2008/0276968 describe un método para limpiar una planta de alimentos en el que una solución de detergente alcalina y una solución de limpieza ácida se dispensan a la planta de acuerdo con un programa específico. Pat. U.S. No. 2010/0236581 describe un método de limpieza de equipos industriales con el uso de procedimientos de limpieza CIP y una solución de pretrata miento antes del proceso de limpieza CIP convencional. El documento WO 2015/183795 divulga un método de limpieza de evaporadores de azúcar con una composición de limpieza que comprende un compuesto que contiene azúcar.

DESARROLLO DE LA INVENCIÓN

El uso del producto del proceso de la presente invención, resuelve los problemas técnicos operacionales y productivos que los diferentes productos y tipos de procesos que se utilizan en la actualidad, no han podido resolver. Es decir, tener todas las operaciones en un mismo proceso, en un mismo momento, sin cambio de medio químico (alcalino a ácido), sin un gasto significativo de energía y agua, en menor tiempo de parada de equipos y producción, además de las ventajas ambientales (menor cantidad de RILes, con menor carga iónica, rápida biodegradabilidad y menor uso de recursos energéticos no renovables).

Se descubrió que la combinación de la presente invención proporciona un tratamiento antiséptico de alta eficacia para una gran variedad de microorganismos, tiene una acción desincrustante importante especialmente sobre sales de cationes di y trivalentes, y que también proporciona en forma conjunta un efecto de superior calidad de limpieza de superficies y circuitos CIP, que su comparación con los productos de limpieza comerciales actualmente disponibles.

La presente invención comprende una combinación balanceada de sólidos granulares compuesta de ingredientes activos alcalinos, emuísificantes - humectantes, secuestrantes, activador de blanqueo y generador de espuma. Los componentes activos alcalinos de la presente invención trabajan todos a un pH alcalino alto (11,5 - 14); lo que permite una manipulación y transporte más seguros, y un mayor periodo de estabilidad comparada con una mezcla acuosa. Los componentes activos alcalinos corresponden a una combinación de hidróxido de sodio / potasio; perca rbon ato de sodio / potasio o peróxido de calcio o persilicatos o perboratos o mezclas de estos. La combinación puede incluir opcionalmente uno o más constituyentes tales como emulsionante-humectante, secuestrante, activador de blanqueador y generador de espuma. El emulsionante-humectante puede ser silicato sódico o metasilicato sódico (que además colabora con la acción desincrustante), y los secuestrantes gluconato sódico o ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), o una combinación de los mismos, conocidos por los expertos en la técnica como adyuvantes útiles en composiciones acuosas de limpieza y desinfección. El activador de blanqueo puede ser tetraacetiletilendiamina (TAED), y el generador de espuma puede ser a base de alquilsulfatos sólidos como lauril sulfato de sodio.

Un aspecto adicional muy importante de la presente invención, es proporcionar un proceso mejorado para limpiar, desincrustar y desinfectar superficies duras o circuitos CIP a partir de las siguientes etapas:

(a) Enjuague para eliminar trazas de productos procesados sueltos en los recipientes contenedores, superficies duras o circuitos. Este enjuague se realiza solo con agua a temperatura ambiente

(b) Proporcionar una cantidad eficaz de la composición limpiadora, desincrustante y desinfectante a una superficie, recipiente contenedor o circuito que requiera un tratamiento de limpieza y/o desinfección. Para lo cual se recomienda diluir en primer lugar la composición alcalina granular en agua limpia, a temperatura ambiente y con suave agitación de acuerdo con la siguiente recomendación: - Para limpieza y desinfección normales se debe utilizar entre el 0,1 y ei y/o p/p ae la composición de invención, según el tipo de suciedad o desinfección y/o combinación con desincrustación que se desee tratar.

- Para lograr una limpieza profunda, y/o lograr resultados de desincrustación y/o desinfección, se debe usar concentraciones entre 5 - 10% p/p de la composición y temperaturas entre 35 y 45 °C.

(c) De acuerdo con las necesidades requeridas, el proceso de la invención utiliza la composición limpiadora, desincrustante y desinfectante a temperatura ambiente - máxima 459C, aplicando entre 5 - 45 minutos de acuerdo al objetivo del proceso a realizar en superficies duras, circuitos CIP, tanques, cubas, pailas, máquinas, tuberías, instrumental, dispositivos, pasteurizadores, concentradores, líneas de producción, equipos envasadores o embotelladores, mesas, paredes y pisos, teniendo cuidado de que la solución llegue a todas las partes que deban ser limpiadas y desinfectadas.

d) Enjuague con agua a temperatura ambiente para llevar a pH neutro a las superficies duras, circuitos CIP, tanques, cubas, pailas, máquinas, tuberías, instrumental, dispositivos, pasteurizadores, concentradores, líneas de producción, equipos envasadores o embotelladores, mesas, paredes, pisos, etc contenedores, tanques, cubas, máquinas, tuberías, instrumentos, dispositivos, pasteurizadores, concentradores, líneas de producción, mesas, paredes y pisos.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE EL INVENTO

Las composiciones de la invención se caracterizan por tener pH alcalino alto, las composiciones granulares para limpieza, desincrustación y desinfección proporcionan características distintivas de limpieza y desinfección frente a los actuales productos del mercado, ya que eliminan por completo la materia colorante típicas (tonalidades marrones y verdes) que quedan en los recipientes de acero inoxidable luego de varios procesos de limpieza, además lo hacen a menor temperatura. Esto se debe a que la composición inventada al mismo momento que trabajan los tenso activos, humectantes y desincrustante, el poder de oxidación trabaja sobre la parte orgánica desnaturalizando cualquier tipo de compuesto, incluso Biofilms, lo cual permite tener excelentes características de desinfección por llegar directamente sobre la superficie de material sea este metal o elastómero.

Se sabe que el peróxido de hidrógeno es antiséptico a pH ácido, el punto clave de esta invención es el uso de peróxido de hidrógeno en pH alcalino alto como antiséptico y surfactante también. El peróxido de hidrógeno, el hidróxido de sodio / potasio y el silicato de sodio o metasilicato juntos, en las proporciones indicadas a continuación, tienen un efecto sinérgico entre ellos. Las composiciones tienen mejores propiedades desinfectantes contra bacterias de tipo gram positivo tales como Staphylococcus aureus y Listeria monocytogenes, y bacterias gram negativas tales como Salmón el la choieraesuis, Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa, incluso en mohos y levaduras como Saccharomyces cerevisiae y biopelículas en general, esta característica de trabajar en medio fuertemente alcalino le permite ser más eficaz que el peróxido de hidrógeno trabajando solo. Esto es por tener mayor cantidad de iones hidroxilo y radicales libres disponibles que un peróxido de hidrógeno normal, lo que produce una rápida oxidación de encimas y consecuente desnaturalización de las proteínas de la membrana citoplasmática, ataca los lípidos de la membrana celular y ADN. Al mismo tiempo, el efecto de la combinación del peróxido de hidrógeno e hidróxidos es muy efectivo contra proteínas y suciedad del almidón. La reacción de estos compuestos oxigenados con la suciedad orgánica, especialmente cuando se combina con una fuente de alta alcalinidad, crea una acción mecánica vigorosa sobre y dentro de la suciedad orgánica, que mejora acción tensioactiva, eliminación completamente suciedades, logrando superficies más brillantes, sin colores marrones, y con mejor resultado que lo se logra con un detergente alcalino y un producto oxidante en forma separada. Las características desinfectantes de las composiciones aquí presentadas, son suficientes para que también puedan clasificarse como composiciones desinfectantes de "resistencia hospitalaria", ya que demuestran una excelente actividad antimicrobiana contra microorganismos tales como Staphylococcus aureus, Salmonella choleraesuis, Escherichia coli, Listeria monocytogenes y Pseudomonas aeruginosa y en general biofilms. No se conoce en el arte que composiciones que tienen dichos constituyentes, presenten las características (limpieza, desincrustación y desinfección) y efectos descritos en este documento.

Las composiciones de acuerdo con la presente invención incluyen 20 - 45% en peso de hidróxido de sodio / potasio, 45 - 75% p/p percarbonato de sodio / potasio o peróxido de calcio, o persilicato o perboratos como ingredientes activos (principios). Dichos materiales están ampliamente disponibles comercialmente.

Las composiciones de la presente invención también incluyen silicato de sodio o metasilicato de sodio como constituyente emulsionante-humectante y es un conocido secuestrante, además de su acción Buffer. El silicato sódico o el metasilicato sódico está presente en concentraciones de aproximadamente 0 - 15% p/p, basado en el peso total de la composición limpiadora, desincrustante y desinfectante.

Las composiciones de acuerdo con la invención incluyen 0 - 20% p/p de un agente secuestrante. Los secuestrantes incluidos en esta invención son gluconato sódico o EDTA o una combinación de los mismos.

Las composiciones de acuerdo con la invención incluyen 0 - 20% en peso de un agente activador de blanqueado. El activador de blanqueo incluido en esta invención es TAED.

Las composiciones limpiadoras, desincrustantes y desinfectantes de la presente invención se ajustan a un pH alcalino alto, generalmente de 11,5 - 14,0, pero las realizaciones ideales se mantienen a un pH de aproximadamente 12,5 - 13. Dicho pH alto se mantiene debido a componentes tales como hidróxidos de sodio / potasio y silicato de sodio o metasilicato de sodio (sustancia tampón típica).

Las composiciones de la invención pueden incluir cantidades menores de uno o más constituyentes opcionales, como se describe en adelante.

La elección del estado de agregación es muy importante, ya que al ser un sólido, las composiciones según la invención se mantienen estables mucho mayor tiempo que una solución acuosa de peróxido, la que posee una curva de decaimiento de eficacia mucho mayor (típicamente se validan para 6 meses), esto es porque termodinámicamente tiene una importante inestable respecto a la descomposición ante presencia de iones metálicos bi y trivalentes. Las composiciones según la invención al ser sólidas, se presenta mayor estabilidad porque no se hayan iones disociados y además por presentar en su formulación secuestrantes, los que controlan cualquier reacción con el peróxido de hidrógeno.

También puede ser comercialmente deseable que las composiciones de acuerdo con la invención tengan una composición como espuma, esto se logra con el agregado de agentes espumantes o estabilizadores de espuma. Puede ser especialmente deseable que para superficies duras, verticales, techumbres o equipos e instalaciones que no posean dispositivos CIP, paredes / pisos, lo que permite lograr el mismo resultado (limpieza, desincrustación y desinfección), mediante una espuma capaz de quedarse adherida por el tiempo suficiente para realizar la acción requerida. Dicha espuma puede ser generada por un dispositivo presurizado o mediante un dispositivo bombeador con dosificación de aire comprimido. Se pueden usar agentes espumantes conocidos en la industria que incluyen las siguientes composiciones ejemplares: alquilsulfatos, alquilsulfonatos, óxidos de amina, alcanolamidas, así como otros conocidos en la técnica. Típicamente se utiliza para composiciones sólidas como la presente lauril sulfato de sodio. Además de generadores de espuma, estos compuestos ayudan como tensioactivos aniónicos, emulsificantes y humectantes. Como se indicó anteriormente, las composiciones limpiadoras, desincrustantes y desinrecianies según la invención, pueden incluir cantidades menores de uno o más aditivos opcionales, incluidos los conocidos en la técnica, como útiles en tales composiciones. Estos constituyentes opcionales, si están presentes, comprenden deseablemente no más de un total de aproximadamente 6% p/p basado en el peso total de las composiciones de la invención.

Las composiciones limpiadoras, desincrustantes y desinfectantes según la invención son productos que se pueden aplicar, de acuerdo con el porcentaje recomendado a superficies duras y circuitos CIIP. A modo de ejemplo, las superficies duras adecuadas incluyen superficies compuestas de materiales refractarios tales como: azulejos vidriados y no vidriados, ladrillo, porcelana, cerámica, así como piedra, incluyendo mármol, granito y otras superficies de piedras; acero inoxidable; plásticos, poliéster, vinilo; materiales de fibra de vidrio, epóxidos y otras superficies duras conocidas en la industria. Las superficies duras que se deben limpiar particularmente en la industria alimentaria son tuberías, circuitos cerrados, tanques, cubas, superficies o máquinas, pasteurizadores, escaldadores, túneles, concentradores, líneas de producción, mesas, paredes, suelos, etc. Otras superficies y aparatología que denotan superficies duras pueden ser las asociadas con entornos hospitalarios, laboratorios médicos y entornos de tratamiento médico. Estas últimas incluyen superficies duras encontradas, por ejemplo, en quirófanos, áreas quirúrgicas y áreas de preparación quirúrgica, así como áreas de recuperación quirúrgica, superficies que se encuentran en equipos móviles como instrumentos, así como instrumentos no móviles equipos de monitorización, equipos de dispensación de anestesia, camas y similares. Tales superficies duras descritas anteriormente deben entenderse como mencionadas a modo de ilustración y no como una limitación.

Las composiciones de acuerdo con la invención son útiles para la limpieza y / o desincrustación y / o desinfección de superficies. En tal proceso, la limpieza, desincrustación y desinfección de tales superficies comprende los siguientes pasos:

a) Enjuague para eliminar trazas de productos procesados en los recipientes, superficies o circuitos. Este enjuague se puede realizar con agua a temperatura ambiente.

b) Proporcionar una cantidad eficaz de la composición limpiadora, desincrustante y desinfectante a una superficie, recipiente contenedor o circuito requiera como tratamiento de limpieza y/o desinfección. Para lo cual se recomienda diluir en primer lugar la composición alcalina granular en agua limpia, a temperatura ambiente y con agitación suave de acuerdo con la siguiente recomendación:

- Para limpieza y desinfección normales se debe utilizar entre el 0,1 y el 5% p/p de la composición de invención según el tipo de suciedad o desinfección y/o combinación con desincrustación que se desee tratar.

- Para lograr una limpieza profunda, y/o lograr resultados de desincrustación y/o desinfección, se debe usar concentraciones entre 5 - 10% p/p de la composición y temperaturas entre 35 y 45 °C.

c) De acuerdo con las necesidades requeridas, el proceso de la invención utiliza la composición limpiadora, desincrustante y desinfectante a temperatura ambiente - máxima 452C, aplicando entre 5 - 45 minutos de acuerdo al objetivo del proceso a realizar en superficies duras, circuitos CIP, tanques, cubas, pailas, máquinas, tuberías, instrumental, dispositivos, pasteurizadores, concentradores, líneas de producción, equipos envasadores o embotelladores, mesas, paredes, pisos y/o circuitos, teniendo cuidado de que la solución llegue a todas las partes que deban ser limpiadas y desinfectadas.

d) Enjuague con agua a temperatura ambiente para llevar a pH neutro a las superficies duras, circuitos CIP, tanques, cubas, pailas, máquinas, tuberías, instrumental, dispositivos, pasteurizadores, concentradores, líneas de producción, equipos envasadores o embotelladores, mesas, paredes, pisos, etc contenedores, tanques, cubas, máquinas, tuberías, instrumentos, dispositivos, pasteurizadores, concentradores, líneas de producción, mesas, paredes, pisos y / o circuitos.

En situaciones especiales, para depósitos particularmente pesados o difíciles de eliminar (por ejemplo compuestos oleicos, se pueden usar múltiples aplicaciones, por ejemplo aumentando la concentración de las composiciones, y / o aumentando la temperatura de la solución, y / o aumentando el tiempo de la aplicación.

EJEMPLOS

Ejemplo 1

Los análisis fueron realizados de acuerdo con los protocolos AOAC 960.09

Solución de 2,5% p/p de la composición de acuerdo con la invención, 30 minutos y 25 "C de temperatura.

TABLA 1

Ejemplo 2

3 ensayos de elaboración de Jugos Concentrados para homologación.

Proceso CIP normal, detergente alcalino 1,3 % a 65 °C, detergente ácido 1%, Ácido Peracético al 0,3%. 6 pasos.

Resultados normales por ATP de aguas de enjuague, variable entre 40 y 80 URL Máximo URL permitido 250.

3 Procesos CIP con composiciones de acuerdo con la invención utilizando misma concentración 1,35% p/p, 3 pasos y temperatura de 29 °C.

Resultados en aguas de enjuague por ATP (máximo URL permitido 250) y microbiología tradicional por placas:

Jugo de Naranja I : 51 U RL. Ausencia de Recuento Total de Hongos y Levaduras. Jugo de Durazno: 27 URL Ausencia de Recuento Total de Hongos y Levaduras.

Jugo de Naranja II: 61 URL Ausencia de Recuento Total de Hongos y Levaduras.

Ejemplo 3

Sistema de Pasteurización de Jugos Concentrados para homologación.

Proceso CIP normal, detergente alcalino 1,3 % a 75 "C, detergente ácido 1%, ácido peracético al 0,3%. Posteriormente esterilización de agua a 90 °C por 1 hora. Tiempo total del proceso. 3,5 hr. Valores de ATP típicos entre 20 y 24 URL

Proceso CIP con composición de acuerdo con la invención utilizando una concentración de 2,5% p/p, 3 pasos y temperatura de 40 °C. Proceso completo 50 minutos.

Jugo de Pina: 7 URL (en agua de enjuague final). Ausencia de Recuento Total de Hongos y Levaduras.

Es de notar que con la composición de acuerdo a la invención, se logró un resultado 3 veces menor que con los ciclos normales.

Ejemplo 4

Macerador de cerveza, posterior a 3 cocciones de cerveza tipo Stout. Restos de productos de la cocción y caramelo carbonizado adheridos a las paredes y especialmente en la superficie de fondo. En el circuito CIP se adicionó un intercambiador de placas.

Proceso con composición de acuerdo con la invención utilizando-una concentración de 2,5% p/p p, 3 pasos y temperatura de 50 °C. Proceso complete 50 minutos.

Resultado;

En la mitad de tiempo y 30 grados menos de temperatura, se lograron superficies limpias, sin tonalidades marrones (que quedan normalmente posterior a una limpieza con productos tradicionales y sin incrustaciones de caramelos quemados), ni cepillado adicional. El intercambiador de placas sin incrustaciones de Oxalato de Calcio.

Valores microbiológicos tomados en superficies mediante bioluminiscencia (ATP).

Macerador (Costuras en piso y superficie paredes): 17 URL

Intercambiador de placas: 20 URL