DE69605200T2

DE69605200T2 - CIP (CLEANING-IN-PLACE) SYSTEM BASED ON ENZYME STABILIZED WITH ANIONIC TENSIDE

Info

Publication number: DE69605200T2
Application number: DE69605200T
Authority: DE
Inventors: Carol Rouillard
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Diversey IP International BV
Priority date: 1995-07-27
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 2000-04-06
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: EP0842255A1; EP0842255B1; DE69605200D1; ES2140111T3; AU6506396A; AR003018A1; AU719399B2; WO1997005227A1; BR9610043A; JPH11510204A; CA2231460C; CA2231460A1

Description

CIP (CLEANING-IN-PLACE) SYSTEM BASED ON ENZYME STABILIZED WITH AN ANIONIC SURFACTANT FIELD OF INVENTION

Diese Erfindung betrifft ein Reinigungssystem auf Enzym- Basis für die Verwendung in clean-in-place-(Rein-am-Platz)-Ver fahren zur Entfernung von Verschmutzungen auf Protein-Basis.This invention relates to an enzyme-based cleaning system for use in clean-in-place processes for removing protein-based soils.

HISTORY OF THE INVENTION

Proteolytische Enzyme wurden umfangreich in alkalischen Detergens-Formulierungen zur Unterstützung in der Entfernung von Flecken auf Protein-Basis, welche dazu neigen, an Gewebeoberflächen zu haften, verwendet. Der üblichste Typ der Formulierung, welcher Enzyme dieser Art verwendet, sind feststoffbasierte Detergentien. Das Enzym in seiner festen stabilen Form wird mit alkalischen Feststoff-Detergens-Formulierungen gemischt, welche die üblichen Tenside, Antivergrauungsmittel, Wasserhärte-Kontrollmittel, andere Chelatoren und dergleichen, enthalten. Feste Enzyme in dieser Art der Formulierung haben eine sehr zuverlässige Stabilität über ausgedehnte Zeiträume. Daher können die Detergens-Produkte auf Basis von festem Enzym für ausgedehnte Zeiträume vor der Verwendung verpackt und gelagert werden.Proteolytic enzymes have been used extensively in alkaline detergent formulations to assist in the removal of protein-based stains that tend to adhere to fabric surfaces. The most common type of formulation using enzymes of this type is solid-based detergents. The enzyme in its solid stable form is mixed with alkaline solid detergent formulations containing the usual surfactants, anti-staining agents, water hardness control agents, other chelators, and the like. Solid enzymes in this type of formulation have very reliable stability over extended periods of time. Therefore, the solid enzyme-based detergent products can be packaged and stored for extended periods of time before use.

Es gibt jedoch viele Reinigungsverhältnisse, bei denen ein alkalisches Detergens auf Enzym-Basis bevorzugterweise in flüssiger Form ist. Solche flüssige Formen von Detergentien sind in den Reinigungsformulierungen leichter verdünnt und dispergiert.However, there are many cleaning situations where an alkaline enzyme-based detergent is preferably in liquid form. Such liquid forms of detergents are more easily diluted and dispersed in the cleaning formulations.

Sie sind besonders in der Reinigung von Textilien brauchbar, weil sie in konzentrierter flüssiger Form vor dem normalen Reinigungsverfahren aufgebracht sein können. In der Formulierung von reinigenden Systemen auf Enzym-Basis, welche in einer flüssigen Form sind, wurde erhebliche Mühe und Interesse angewandt. Es besteht jedoch eine erhebliche Schwierigkeit in der Aufrechterhaltung von Enzym-Aktivität in Detergentien auf flüssiger Basis. Es ist wohlbekannt, daß kationische und die üblichsten anionischen Tenside Enzyme angreifen, diese spalten und diese nicht-aktiv machen. Es ist jedoch im allgemeinen vorausgesetzt, daß nichtionische Tenside in Verbindung mit Enzymen verwendet werden können und die Aktivität des Enzyms in einer flüssigen Formulierung nicht merklich beeinflussen. Es ist auch im allgemeinen zu verstehen, daß die Anwesenheit von Wasser in einer flüssigen Enzym-Formulierung den Abbau der Enzyme durch Selbst-Digestion verursacht, welche üblicherweise auf Autolyse bezogen wird. Die Anwesenheit von Sauerstoff in der flüssigen Formulierung kann auch ein erhebliches Problem darbieten, weil Sauerstoff die Enzyme denaturieren kann. Die Anwesenheit von Sauerstoff wird normalerweise durch die Verwendung von Antioxidantien gesteuert. Jedoch kann die Einführung der Antioxidantien in die Zusammensetzung im Laufe der Zeit den Abfall des pH-Werts der Zusammensetzung bewirken, gut unterhalb dem normalen alkalischen pH-Wert-Bereich, in welchem die Enzyme aktiv sind. Kraft des pH-Wert-Abfalls werden die Enzyme inaktiv.They are particularly useful in the cleaning of textiles because they can be applied in concentrated liquid form prior to the normal cleaning process. Considerable effort and interest has been expended in formulating enzyme-based cleaning systems which are in a liquid form. However, there is considerable difficulty in maintaining enzyme activity in liquid-based detergents. It is well known that cationic and the most common anionic surfactants attack enzymes, breaking them down and rendering them inactive. However, it is generally assumed that non-ionic surfactants can be used in conjunction with enzymes and do not appreciably affect the activity of the enzyme in a liquid formulation. It is also generally understood that the presence of water in a liquid enzyme formulation causes the degradation of the enzymes by self-digestion, which is usually referred to as autolysis. The presence of oxygen in the liquid formulation can also present a significant problem because oxygen can denature the enzymes. The presence of oxygen is normally controlled by the use of antioxidants. However, the introduction of antioxidants into the composition over time can cause the pH of the composition to drop well below the normal alkaline pH range in which the enzymes are active. Due to the drop in pH, the enzymes become inactive.

Jedoch wurden in Anbetracht des erheblichen Anteils in flüssigen Detergentien enthaltenden Enzymen mehrere Vorgehen unternommen, um die Enzym-Zusammensetzung zu stabilisieren, so daß die Enzyme im Gebrauch aktiv sind.However, given the significant amount of enzymes contained in liquid detergents, several approaches have been taken to stabilize the enzyme composition so that the enzymes are active in use.

Enzym-Detergens-Formulierungen wurden auch in Rein-am- Platz-Verfahren brauchbar, wo es erwünscht ist, Abscheidungen auf Protein-Basis an verschiedenen Typen von Verarbeitungseinrichtungen, wie Molkereieinrichtung, zu entfernen. In Molkereiverfahren werden ziemlich oft hohe Temperaturen angewandt, welche die Abscheidung von schwierig zu entfernendem Schmutz an inneren Oberflächen der Verarbeitungseinrichtung verursachen. Die Entfernung wird normalerweise durch die Verwendung von stark alkali schen oder stark sauren Zusammensetzungen bewerkstelligt. Solche Zusammensetzungen sind, obwohl in der Entfernung von abgeschiedenen Materialien erfolgreich, ziemlich riskant zu verwenden und müssen neutralisiert sein, bevor sie ausgeschieden sind. Außerdem sind die stark alkalischen oder sauren Reinigungszusammensetzungen sehr korrosiv und können Komponenten der Verarbeitungseinrichtung angreifen. Alternativen wurden daher gesucht.Enzyme detergent formulations have also become useful in clean-in-place processes where it is desired to remove protein-based deposits on various types of processing equipment, such as dairy equipment. In dairy processes, high temperatures are quite often used, which cause the deposition of difficult-to-remove soils on internal surfaces of the processing equipment. Removal is usually achieved by the use of strongly alkaline cal or strongly acidic compositions. Such compositions, although successful in removing deposited materials, are quite risky to use and must be neutralized before they are removed. In addition, the strongly alkaline or acidic cleaning compositions are very corrosive and can attack components of the processing equipment. Alternatives were therefore sought.

Die US-Patentschrift 4 212 761 beschreibt eine Zusammensetzung, welche in der Reinigungsverfahren-Einrichtung in der Molkereiproduktion brauchbar ist. Das Enzym ist besonders brauchbar im Auflösen von Milchstein-Abscheidungen und anderen Molkereiabscheidungen an inneren Oberflächen der Verfahrenseinrichtung. Die Zusammensetzung ist sehr brauchbar für ein Rein-am-Platz-Verfahren; jedoch wird die Zusammensetzung in fester Form geliefert und am Ort in Wasser vor der Verwendung aufgelöst. Eine solche feste Zusammensetzung besteht im wesentlichen aus einem nichtionischen oder anionischen Detergens, Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat und einer alkalischen Protease. In fester Form ist das Enzym sogar in Anwesenheit des anionischen Detergens-Materials stabil. Das nichtionische oder anionische Detergens-Material wird ausschließlich verwendet, um als Detergens zur Erleichterung der Reinigungswirkung zu wirken, wobei angenommen wird, daß irgendein geeignetes nichtionisches oder anionisches Detergens-Material verwendet werden kann. Die bevorzugte Form des Enzyms ist ein proteolytisches Enzym, welches fähig ist, die abgeschiedenen Milchfeststoffe abzubrechen, insbesondere in der Form von Milchstein. Bei der Aufstellung erschwert die Zusammensetzung am Ort signifikant die Anwendung der Reinigungszusammensetzung in einem Rein-am-Platz-Verfahren. Flüssige Formulierungen sind in dieser Hinsicht weitaus überlegener, da sie in Trommeln gelagert und automatisch verteilt werden können, wie während des CIP-Verfahrens benötigt.U.S. Patent 4,212,761 describes a composition useful in cleaning process equipment in dairy production. The enzyme is particularly useful in dissolving milkstone deposits and other dairy deposits on internal surfaces of the process equipment. The composition is very useful for a clean-in-place process; however, the composition is supplied in solid form and dissolved in water on site prior to use. Such a solid composition consists essentially of a non-ionic or anionic detergent, sodium carbonate or sodium bicarbonate, and an alkaline protease. In solid form, the enzyme is stable even in the presence of the anionic detergent material. The non-ionic or anionic detergent material is used solely to act as a detergent to facilitate the cleaning action, it being understood that any suitable non-ionic or anionic detergent material may be used. The preferred form of the enzyme is a proteolytic enzyme capable of breaking down the separated milk solids, particularly in the form of milk stone. When set up, the in-situ composition significantly complicates the application of the cleaning composition in a clean-in-place process. Liquid formulations are far superior in this respect as they can be stored in drums and automatically dispensed as required during the CIP process.

Die US-Patente 4 243 543 und 5 064 561 erkennen die Vorteile von flüssigen Zusammensetzungen für CIP-Systeme (Rein-am-Platz- Systeme) und beschreiben zweiteilige Zusammensetzungen, welche getrennt gehalten sind, bis sie für die Verwendung in dem CIP- Verfahren kombiniert und verdünnt sind. Die US-Patentschrift 4 243 543 erkennt das signifikante Problem in der Stabilisierung von Enzymen in einem wässerigen System. Um eine solche Stabilisierung in einer wässerigen Lösung, welche bis zu dem wahrgenommenen Maximum von 30 Gewichtsprozent Wasser enthalten kann, zu erzielen, wird ein Antioxidationsmittel zur Erhöhung der Stabilität des Enzyms in dem wässerigen System verwendet. Der Enzymenthaltende Teil der Zusammensetzung enthält ein proteolytisches Enzym, ein anionisches und/oder nichtionisches Tensid und das Antioxidationsmittel, wobei der Rest Wasser ist. Wegen der Verwendung des Antioxidationsmittels ist die wässerige Lösung nicht pH-Wertstabil. Das Antioxidationsmittel wird bewirken, daß der pH-Wert der Lösung abfällt, wodurch das Enzym über die Zeit inaktiv gemacht wird. Um den pH-Wert der Zusammensetzung in dem gewünschten Bereich von 5,2 bis 9 aufrechtzuerhalten und pH-Wert-Verschiebungen nach unten zu vermeiden, wird eine Pufferungsmenge einer schwachen Base zur Stabilisierung des pH-Werts eingeschlossen. Der Puffer kann irgendeiner der wohlbekannten Zusammensetzungen, fähig für die Stabilisierung des pH-Werts, sein, wie Carbonate, welche einen pKa-Wert innerhalb des Bereichs von etwa 6 bis 12 aufweisen. Außer dem weiteren Stabilisieren des Enzyms in dieser Zusammensetzung wird ein wasserlösliches Polyol, enthaltend von 2 bis 6 Hydroxylgruppen und ein Molekulargewicht von weniger als 500, verwendet, um eine stabile Zusammensetzung für die Lagerung zu erzielen. Die zweite Komponente für dieses zweiteilige Reinigungssystem enthält ein Chelant oder Seguestrierungsmittel für das Sequestrieren der Erdalkalimetall-Kationen in dem Anlagenwasser, verwendet zur Verdünnung der zwei Teile, wenn während des CIP-Verfahrens kombiniert.US Patents 4,243,543 and 5,064,561 recognize the advantages of liquid compositions for CIP (clean-in-place) systems and describe two-part compositions which are kept separate until ready for use in the CIP process and diluted. U.S. Patent 4,243,543 recognizes the significant problem in stabilizing enzymes in an aqueous system. To achieve such stabilization in an aqueous solution, which may contain up to the perceived maximum of 30% by weight water, an antioxidant is used to increase the stability of the enzyme in the aqueous system. The enzyme-containing portion of the composition contains a proteolytic enzyme, an anionic and/or nonionic surfactant and the antioxidant, the balance being water. Because of the use of the antioxidant, the aqueous solution is not pH stable. The antioxidant will cause the pH of the solution to drop, rendering the enzyme inactive over time. In order to maintain the pH of the composition in the desired range of 5.2 to 9 and avoid downward pH shifts, a buffering amount of a weak base is included to stabilize the pH. The buffer can be any of the well known compositions capable of stabilizing the pH, such as carbonates having a pKa within the range of about 6 to 12. In addition to further stabilizing the enzyme in this composition, a water soluble polyol containing from 2 to 6 hydroxyl groups and a molecular weight of less than 500 is used to achieve a stable composition for storage. The second component for this two-part cleaning system contains a chelant or sequestering agent for sequestering the alkaline earth metal cations in the plant water used to dilute the two parts when combined during the CIP process.

Die US-Patentschrift 5 064 561 offenbart ein zweiteiliges CIP-System, welches für die Stabilität des Enzyms in der zweiten konzentrierten Lösung sorgt, durch Sicherstellen, daß das Konzentrat im wesentlichen frei von nicht-gebundenem Wasser ist und das Enzym mit einem Träger kombiniert ist, wie Alkoholen, Tensiden, Polyolen, Glykolen und Mischungen derselben. Das erste Konzentrat enthält ein Alkalimetall auf Hydroxid-Basis, einen Ent schäumer, einen Lösungsvermittler oder Emulgator und ein Wasserhärte-Kontrolladditiv. Der Entschäumer wird verwendet, um das Schäumen zu kontrollieren, wie durch die Anwesenheit der Protease in dem zweiten Konzentrat verursacht. Es ist jedoch vorgeschlagen, daß der Entschäumer freigestellt ist, wenn eine flüssige Form des Enzyms in der zweiten konzentrierten Lösung verwendet wird. Jedoch erfordert das zweite Konzentrat noch, daß die flüssige Form des Enzyms frei von irgendeinem nicht-gebundenen Wasser ist, wie es Anwendung finden würde auf sowohl die Quelle des Enzyms und den Träger. Obwohl dies ein erfolgreiches zweiteiliges CIP-System ist, ist es schwierig, das zweite Konzentrat, enthaltend das Enzym, welches im wesentlichen frei von irgendwelchem nicht-gebundenen Wasser ist, zuzuführen.US Patent 5,064,561 discloses a two-part CIP system which provides for the stability of the enzyme in the second concentrated solution by ensuring that the concentrate is substantially free of unbound water and the enzyme is combined with a carrier such as alcohols, surfactants, polyols, glycols and mixtures thereof. The first concentrate contains an alkali metal hydroxide based, a de foamer, a solubilizer or emulsifier, and a water hardness control additive. The defoamer is used to control foaming caused by the presence of the protease in the second concentrate. However, it is proposed that the defoamer be optional when a liquid form of the enzyme is used in the second concentrated solution. However, the second concentrate still requires that the liquid form of the enzyme be free of any unbound water, as would apply to both the source of the enzyme and the carrier. Although this is a successful two-part CIP system, it is difficult to supply the second concentrate containing the enzyme which is substantially free of any unbound water.

Es würde daher vorteilhaft sein, wenn ein zweiteiliges CIP-System, insbesondere für die Verwendung in der Reinigung von Molkereieinrichtung, hergestellt werden könnte, wo Wasser in dem zweiten, Enzym enthaltenden Konzentrat, anwesend ist und worin die Stabilität des Enzyms in dem Konzentrat aufrechterhalten wird, um eine passende Lagerzeit sicherzustellen.It would therefore be advantageous if a two-part CIP system could be produced, particularly for use in cleaning dairy equipment, where water is present in the second concentrate containing enzyme and wherein the stability of the enzyme in the concentrate is maintained to ensure a suitable storage time.

SUMMARY OF THE INVENTION

Die Zusammensetzung gemäß dieser Erfindung sieht zwei Konzentrate vor, enthaltend ein Minimum an Komponenten, welche überraschenderweise sehr wirksames Reinigen für das CIP-Verfahren liefern. Das zweite Konzentrat schließt darauf Wasser ein, während der Aufrechterhaltung von annehmbarer Enzym-Aktivität. Gemäß einem Gegenstand der Erfindung enthält ein zweiteiliges Reinigungssystem auf Enzym-Basis die ersten und zweiten Flüssigkonzentrate, gelagert in getrennten Behältern, worin die Konzentrate für die Herstellung einer verdünnten Gebrauchslösung verwendet werden.The composition according to this invention provides two concentrates containing a minimum of components which surprisingly provide very effective cleaning for the CIP process. The second concentrate includes water thereon while maintaining acceptable enzyme activity. According to an aspect of the invention, a two-part enzyme-based cleaning system contains the first and second liquid concentrates stored in separate containers wherein the concentrates are used to prepare a diluted use solution.

A. Das erste Konzentrat besteht aus:A. The first concentrate consists of:

i) 1,75 bis 7,5 Gewichtsprozent einer Alkalinitätsquelle, ausgewählt aus Quellen von Alkalizusammensetzungen auf Hydroxid-Basis;i) 1.75 to 7.5% by weight of a source of alkalinity selected from sources of hydroxide-based alkali compositions;

ii) 1 bis 16 Gewichtsprozent eines Wasserkonditioniermittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyacrylsäuren mit einem Molekulargewicht im Bereich von 3000 bis 6000 und Polyphosphaten; undii) 1 to 16% by weight of a water conditioning agent selected from the group consisting of polyacrylic acids having a molecular weight in the range of 3000 to 6000 and polyphosphates; and

iii) Rest Wasser;iii) balance water;

B. Das zweite Konzentrat besteht aus:B. The second concentrate consists of:

i) 5 bis 45 Gewichtsprozent einer Enzymstabilisierenden Mischung eines Alkalisalzes einer C&sub6;&submin;&sub1;&sub2; Fettsäure und eines linearen C&sub8;&submin;&sub1;&sub8;- Polyoxyalkylenalkohols;i) 5 to 45% by weight of an enzyme stabilizing mixture of an alkali salt of a C6-12 fatty acid and a linear C8-18 polyoxyalkylene alcohol;

ii) einer wirksamen Menge eines proteolytischen Enzyms;(ii) an effective amount of a proteolytic enzyme;

iii) wahlweise, einem Enzym-verträglichen, nichtwässerigen flüssigen Polyol-Füllstoff; undiii) optionally, an enzyme compatible, non-aqueous liquid polyol filler; and

iv) Rest Wasser.iv) Remainder water.

DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Obwohl die zweiteilige CIP-Zusammensetzung gemäß dieser Erfindung besonders brauchbar im Reinigen von Molkereiverarbeitungseinrichtung ist, insbesondere als eine Zusammensetzung, verwendet in einem CIP-System, ist es zu verstehen, daß die Zusammensetzung auch in anderen reinigenden Arbeitsweisen verwendet werden kann, wo Enzym-Aktivität gewünscht wird, wie zum Beispiel in Wäsche-Formulierungen, oberflächenreinigenden Formulierungen, und dergleichen. Beispiele von Oberflächenreinigung schließen die Entfernung aus Verfahrenseinrichtungsoberflächen von Sudwürze, Nahrungsmittelverschmutzungen aus verarbeiteten Nahrungsmitteln, Getränkeverschmutzungen (z. B. Fruchtsäfte, Orangensaft, Saftgetränke und Getränke), Blut in Fleischbetrieben, Verschmutzungen auf Milchbasis, gewöhnlich in der Molkereiindustrie gefunden, wie beispielsweise Eiscreme, Milch, schmackhafte Milch, Rahm, Buttermilch und dergleichen und pharmazeutische Produkte. Die Zusammensetzung enthält ein Minimum an Komponenten, erzielt jedoch überraschenderweise Reinigungsaktivität, vergleichbar zu dem weit mehr komplexen multi-additiven Systemen des Standes der Technik, wie beispielsweise in den US-Patentschriften 4 243 543 und 5 064 561 beschrieben, und andere Formen von stark alkalischen Reinigern. Es ist zu verstehen, daß andere Komponenten für andere Zwecke als der Erzielung von enzymatischem Angriff von proteinhaltigen Materialien der Zusammensetzung zugesetzt sein können.Although the two-part CIP composition of this invention is particularly useful in cleaning dairy processing equipment, particularly as a composition used in a CIP system, it is to be understood that the composition can also be used in other cleaning operations where enzyme activity is desired, such as in laundry formulations, surface cleaning formulations, and the like. Examples of surface cleaning include the removal of wort from process equipment surfaces, food soils from processed foods, beverage soils (e.g., fruit juices, orange juice, juice drinks and beverages), blood in meat processing plants, milk-based soils commonly found in the dairy industry such as ice cream, milk, palatable milk, cream, buttermilk and the like, and pharmaceutical products. The composition contains a minimum of components, yet surprisingly achieves cleaning activity comparable to the far more complex multi-additive systems of the prior art. technique, such as described in U.S. Patents 4,243,543 and 5,064,561, and other forms of strong alkaline cleaners. It is to be understood that other components may be added to the composition for purposes other than achieving enzymatic attack of proteinaceous materials.

Der wesentliche Gegenstand der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines ersten Konzentrats, welches nur zwei aktive Bestandteile enthält und eines zweiten Konzentrats, welches nur zwei verschiedene aktive Bestandteile enthält. In beiden Konzentraten sind die aktiven Bestandteile in Wasser solubilisiert, um die gewünschten flüssigen Konzentrate vorzusehen. Es wurde gefunden, daß mit den in dem zweiten Konzentrat verwendeten Bestandteilen eine geeignete Enzym-Stabilität erzielt wird, selbst wenn die verwendeten aktiven Bestandteile, wie durch den Stand der Technik vorgeschlagen, wahrscheinlich das Enzym spalten und das Enzym inaktiv machen würden. Jedoch stabilisieren überraschenderweise die ausgewählten Komponenten der Mischung, welche den ersten Bestandteil des zweiten Konzentrats bildet, das Enzym und stellen seine Aktivität sicher, wenn es mit dem ersten Konzentrat verwendet wird, um eine verdünnte Lösung wirksam für die Verwendung in einem Rein-am-Ort-Verfahren vorzusehen. In Zuständen, wo sehr hohe Gehalte an Enzym-Verdünnung in dem zweiten Konzentrat gefordert sind, können Enzym-verträgliche, nicht-wässerige Füllstoffe verwendet werden.The essential object of the invention is to provide a first concentrate containing only two active ingredients and a second concentrate containing only two different active ingredients. In both concentrates the active ingredients are solubilized in water to provide the desired liquid concentrates. It has been found that with the ingredients used in the second concentrate, suitable enzyme stability is achieved even if the active ingredients used, as suggested by the prior art, would likely cleave the enzyme and render the enzyme inactive. However, surprisingly, the selected components of the mixture forming the first ingredient of the second concentrate stabilize the enzyme and ensure its activity when used with the first concentrate to provide a dilute solution effective for use in a clean-in-place process. In conditions where very high levels of enzyme diluent are required in the second concentrate, enzyme compatible, non-aqueous fillers can be used.

Wie es im allgemeinen verstanden wird, kann die Enzym-Aktivität stark auf Basis der Quelle des Enzyms variieren, entweder aus natürlichen Quellen extrahiert oder aus einer Bakterienkultur isoliert, welche unter geeigneten Bedingungen das Enzym herstellt. Das Hauptziel besteht darin, in dem zweiten Konzentrat ausreichend aktives Enzym vorzusehen, welches, wenn in der Gebrauchsverdünnung vorgesehen, fähig ist, die proteinhaltigen Schmutze zu digerieren und den gewünschten Reinigungseffekt vorzusehen. Daher wird in Abhängigkeit von der Quelle des Enzyms, üblicherweise durch geeignete empirische Lösung, eine ausreichende Menge in das Konzentrat inkorporiert, um die gewünschte Reini gung vorzusehen. Es wurde gefunden, daß das zweite Konzentrat, welches das Enzym enthält, durch die Mischung der Bestandteile ausreichend stabilisiert ist, daß nach beträchtlicher Lagerzeit ausreichend Aktivität zurückbleibt, um die gewünschte Reinigung zu bewirken. Beispielsweise wurde gefunden, daß die Lagerung des zweiten Konzentrats bei normalen Lagerungstemperaturen für bis zu drei Monaten, die Enzym-Aktivität nicht sehr beeinflußt. Sogar Lagerung bei diesen Temperaturen von bis zu sechs Monaten sieht noch ein ausreichend aktives Enzym vor, um die gewünschte Reinigung auszuführen. Die Aktivität des Enzyms ist so, daß sehr wenig des Enzyms in der Gebrauchslösung erforderlich ist. Wenn daher ein Abfall der Aktivität in dem zweiten Konzentrat über stark verlängerte Zeiträume besteht, das ist gut in mehr als sechs Monaten, kann die Menge des zweiten verwendeten Konzentrats in der Gebrauchslösung leicht erhöht sein, um sicherzustellen, daß da noch ausreichend aktives Enzym in der Gebrauchslösung vorhanden ist, um die gewünschte Reinigungswirksamkeit zu erzielen.As is generally understood, enzyme activity can vary widely based on the source of the enzyme, either extracted from natural sources or isolated from a bacterial culture which, under appropriate conditions, produces the enzyme. The primary objective is to provide sufficient active enzyme in the second concentrate which, when provided at the use dilution, is capable of digesting the proteinaceous soils and providing the desired cleaning effect. Therefore, depending on the source of the enzyme, a sufficient amount is incorporated into the concentrate, usually by suitable empirical solution, to provide the desired cleaning effect. It has been found that the second concentrate containing the enzyme is sufficiently stabilized by the mixture of ingredients that after considerable storage time sufficient activity remains to effect the desired cleaning. For example, storage of the second concentrate at normal storage temperatures for up to three months has not been found to greatly affect the enzyme activity. Even storage at these temperatures for up to six months still provides sufficiently active enzyme to effect the desired cleaning. The activity of the enzyme is such that very little of the enzyme is required in the use solution. Therefore, if there is a drop in activity in the second concentrate over greatly extended periods of time, that is well over six months, the amount of the second concentrate used in the use solution may be slightly increased to insure that there is still sufficient active enzyme in the use solution to achieve the desired cleaning effectiveness.

Außerdem wurde festgestellt, daß das Enzym in Kombination mit der Mischung der Materialien in dem zweiten Konzentrat kein Schaumproblem hat, welches normalerweise mit der Anwesenheit von proteinhaltigen Materialien verbunden war. Daher sind Entschäumer und dergleichen in dem ersten Konzentrat nicht benötigt, um das in dem zweiten Konzentrat vorhandene Proteinase-Material zu behandeln. Im Hinblick auf die stabilisierende Wirkung in dem zweiten Konzentrat, wurde gefunden, daß Antioxidantien und folgend benötigte Puffer und dergleichen in der Zusammensetzung nicht benötigt sind. Die ersten und zweiten Konzentrate sehen in Übereinstimmung mit dieser Erfindung ein Reinigungssystem vor, welches weniger Bestandteile einschließt und daher kostenwirksamer für die Verwendung in Reinigungsverfahren ist.In addition, it has been found that the enzyme in combination with the mixture of materials in the second concentrate does not have a foaming problem that has normally been associated with the presence of proteinaceous materials. Therefore, defoamers and the like are not needed in the first concentrate to treat the proteinase material present in the second concentrate. In view of the stabilizing effect in the second concentrate, it has been found that antioxidants and subsequently required buffers and the like are not needed in the composition. The first and second concentrates in accordance with this invention provide a cleaning system that includes fewer ingredients and is therefore more cost effective for use in cleaning processes.

In dem zweiten Konzentrat ist die Mischung der aktiven Bestandteile, welche die Stabilität des proteolytischen Enzyms vorsehen, eine Kombination eines Alkalisalzes einer C&sub6;&submin;&sub1;&sub2;-Fettsäure und eines linearen C&sub8;&submin;&sub1;&sub8;-Polyoxyalkylenalkohols. Die Fettsäure hat bevorzugterweise 8 bis 10 Kohlenstoffatome, wie beispielsweise Octansäure, Nonansäure und Decansäure. Die bevorzugten Al kalisalze davon sind Kalium- und Natriumsalze. Das lineare Polyoxyalkylen ist als nichtionisch mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen in der linearen Alkylkette anzusehen, wo die Kette in Alkohol endet, ist sie üblicherweise entweder ethoxyliert und/oder propoxyliert. Die Komponenten der Mischung können leicht aus einer Menge von Lieferanten von anionischen und nichtionischen Tensiden erhalten werden. Es wurde gefunden, daß diese Mischung der Komponenten verträglich mit dem ausgewählten proteolytischen Enzym ist, derart, daß es bei Lagerung in Wasser durch die Mischung nicht angegriffen wird und Autolyse in dem Wasser verhindert, so daß die Enzym-Aktivität während eines normalen Lagerzeit-Erwartungszeitraums aufrechterhalten wird.In the second concentrate, the mixture of active ingredients which provide stability to the proteolytic enzyme is a combination of an alkali salt of a C6-12 fatty acid and a linear C8-18 polyoxyalkylene alcohol. The fatty acid preferably has 8 to 10 carbon atoms, such as octanoic acid, nonanoic acid and decanoic acid. The preferred Al Potassium salts thereof are potassium and sodium salts. The linear polyoxyalkylene is considered to be nonionic having 8 to 18 carbon atoms in the linear alkyl chain, where the chain terminates in alcohol it is usually either ethoxylated and/or propoxylated. The components of the mixture can be readily obtained from a variety of suppliers of anionic and nonionic surfactants. This mixture of components has been found to be compatible with the selected proteolytic enzyme such that when stored in water it is not attacked by the mixture and prevents autolysis in the water so that the enzyme activity is maintained during a normal shelf life expectancy period.

Das bevorzugte Enzym ist eine Endoproteinase des Serin- Typs. Die wirksame Menge des Enzyms in dem Konzentrat ist ausreichend, um den gewünschten Aktivitätsgrad zu liefern, welcher üblicherweise 85% der ursprünglichen Aktivität, wie früher beschrieben, übersteigt. Das bevorzugte Enzym ist unter der Handelsmarke ESPERASE im Handel und kann von Novo Industries of Denmark erhalten werden. Das Enzym wird durch einen ausgewählten Mikroorganismus, der als eine alkalophile Gattung des Bazillus klassifiziert sein kann, durch submerse Gärung hergestellt. Dieser Typ des Enzyms hat eine sehr breite Substrat-Spezifizität und ist fähig, die meisten Peptidbindungen innerhalb eines Proteinmoleküls zu hydrolysieren.The preferred enzyme is a serine-type endoproteinase. The effective amount of the enzyme in the concentrate is sufficient to provide the desired level of activity, which typically exceeds 85% of the original activity as previously described. The preferred enzyme is commercially available under the trademark ESPERASE and can be obtained from Novo Industries of Denmark. The enzyme is produced by a selected microorganism, which may be classified as an alkalophilic genus of Bacillus, by submerged fermentation. This type of enzyme has a very broad substrate specificity and is capable of hydrolyzing most peptide bonds within a protein molecule.

Das erste Konzentrat besteht aus 1,75 bis 7,5 Gewichtsprozent des Konzentrates einer alkalischen Zusammensetzung auf Hydroxid-Basis. Bevorzugte Hydroxide für die alkalische Zusammensetzung sind Kalium- und/oder Natriumhydroxid. Die alkalische Zusammensetzung schließt bevorzugterweise gerade das Hydroxid ein, kann jedoch in manchen Fällen der Verwendung andere Alkalinitätsverstärker umfassen. Obwohl ein bevorzugter Gegenstand der Erfindung beibehalten wird, können Additive und Geschmacksverstärker vermieden sein.The first concentrate consists of 1.75 to 7.5 percent by weight of the concentrate of an alkaline hydroxide-based composition. Preferred hydroxides for the alkaline composition are potassium and/or sodium hydroxide. The alkaline composition preferably includes just the hydroxide, but may include other alkalinity enhancers in some instances of use. While retaining a preferred aspect of the invention, additives and flavor enhancers may be avoided.

Das Wasserkonditioniermittel ist von 1 bis 16 Gewichtsprozent des Konzentrats. Das Wasserkonditioniermittel ist aus der Gruppe von Polyphosphaten und Polyacrylsäuren ausgewählt. Die Polyacrylsäuren wirken als Antivergrauungsmittel und haben ein Molekulargewicht im Bereich von 3000 bis 6000, worin das bevorzugte Polyacrylat ein Homopolymeres ist, im Handel unter der Handelsmarke ACUSOL 445 von Rohm and Haas Company. Andere Polyacrylate schließen Copolymere von Acrylsäure, Maleinsäure und anderen Olefinen ein und Terpolymere, welche eine Mischung von Monomeren sind. Das Polyacrylat ist normalerweise in einer Lösung verfügbar, worin die Lösung 48% Polyacrylsäure und der Rest Wasser ist. Andere Formen der Wasserkonditioniermittel schließen verschiedene Polyphosphate ein, wie beispielsweise Natriumtripolyphosphat und Kaliumtripolyphosphat.The water conditioning agent is from 1 to 16 percent by weight of the concentrate. The water conditioning agent is selected from the group of polyphosphates and polyacrylic acids. The Polyacrylic acids act as anti-staining agents and have a molecular weight in the range of 3000 to 6000, wherein the preferred polyacrylate is a homopolymer, commercially available under the trademark ACUSOL 445 from Rohm and Haas Company. Other polyacrylates include copolymers of acrylic acid, maleic acid and other olefins, and terpolymers which are a mixture of monomers. The polyacrylate is normally available in a solution, wherein the solution is 48% polyacrylic acid and the balance water. Other forms of water conditioning agents include various polyphosphates such as sodium tripolyphosphate and potassium tripolyphosphate.

Es wurde gefunden, daß, wenn das verdünnte zweite Konzentrat mit dem verdünnten ersten Konzentrat gemischt wird, die Enzym-Aktivität nicht beeinträchtigt ist, wo eine ausreichende Menge an Hydroxid verwendet wird, derart, daß der pH-Wert der Gebrauchslösung in dem gewünschten Bereich von etwa 9 bis etwa 10 liegt. Weil Antioxidantien und dergleichen in der Zusammensetzung nicht verwendet werden, sind pH-Wert-stabilisierte Materialien, wie Natriumcarbonat und Natriumbicarbonate, nicht erforderlich. Dieser Mangel an Puffern ist selbstverständlich zu unterscheiden von der Verwendung von Carbonaten als eine Quelle der Alkalinität, worin die Mengen der Carbonate und Bicarbonate die Menge erheblich übersteigen, welche verwendet werden würde, wenn sie lediglich als ein Puffer außer einer alternativen Alkalinitätsquelle wirken könnte. Außerdem sind in der Verwendung der zweiteiligen Zusammensetzung als ein Rein-am-Platz-System andere Wasserhärte-Kontrollmittel freigestellt.It has been found that when the diluted second concentrate is mixed with the diluted first concentrate, enzyme activity is not impaired where a sufficient amount of hydroxide is used such that the pH of the use solution is in the desired range of about 9 to about 10. Because antioxidants and the like are not used in the composition, pH stabilized materials such as sodium carbonate and sodium bicarbonates are not required. This lack of buffers is, of course, to be distinguished from the use of carbonates as a source of alkalinity, wherein the amounts of carbonates and bicarbonates substantially exceed the amount that would be used if they could act merely as a buffer other than an alternative source of alkalinity. Furthermore, in the use of the two-part composition as a clean-in-place system, other water hardness control agents are optional.

Die Reihenfolge der Zugabe der Konzentrate zu Wasser für den Endverbrauch ist, wie zu erwarten, in einer Weise durchgeführt, um die Aktivität des Enzyms zu schützen. Da das erste Konzentrat einen hohen pH-Wert hat, würde es, wie ein Fachmann abschätzt, schädlich für die Enzym-Aktivität sein, es direkt mit einem ersten Konzentrat vor der Verdünnung zu verknüpfen. Der hohe pH-Wert in dem ersten Konzentrat würde die Aktivität des Enzyms stark reduzieren. Wenn frei nach Wahl das zweite Konzentrat erst verdünnt wird und dann das erste Konzentrat zu dem verdünnten zweiten Konzentrat zugesetzt wird, besteht auch die Möglichkeit der Reduzierung der Enzym-Aktivität, weil das eingeführte erste Konzentrat von hohem pH-Wert in lokalisierten Bereichen des verdünnten zweiten Konzentrats das Enzym angreift und seine Aktivität reduziert. Die bevorzugte Reihenfolge des Verdünnens der Konzentrate ist wie folgt. Das erste Konzentrat wird bis zu dem gewünschten Gebrauchslösungsbereich verdünnt. Dann wird das zweite Konzentrat zu dem verdünnten ersten Konzentrat zugegeben, um irgendeine Möglichkeit des Einwirkens auf die Enzym-Aktivität zu verringern. Die Zusatzrate des zweiten Konzentrats zu dem verdünnten ersten Konzentrat kann variieren in Abhängigkeit von der Art und Weise, in welcher die Gebrauchslösung formuliert ist; das ist entweder durch Injektion oder Mischen in einem Rührbehälter.The sequence of addition of the concentrates to water for final use is, as expected, done in a way to protect the activity of the enzyme. Since the first concentrate has a high pH, it would be appreciated by one skilled in the art that it would be detrimental to the enzyme activity to combine it directly with a first concentrate before dilution. The high pH in the first concentrate would greatly reduce the activity of the enzyme. If, at one's discretion, the second concentrate is diluted first and then the first concentrate is added to the When the second concentrate is added to the diluted second concentrate, there is also the possibility of reducing enzyme activity because the high pH first concentrate introduced will attack the enzyme in localized areas of the diluted second concentrate and reduce its activity. The preferred order of diluting the concentrates is as follows. The first concentrate is diluted to the desired working solution range. Then the second concentrate is added to the diluted first concentrate to reduce any possibility of interfering with enzyme activity. The rate of addition of the second concentrate to the diluted first concentrate may vary depending on the manner in which the working solution is formulated; that is, either by injection or mixing in a stirred vessel.

Bevorzugte Mengen in dem ersten Konzentrat des Alkali-Materials sind 2,5% und der Polyacrylsäure 4%. In dem zweiten Konzentrat sind die bevorzugten Mengen der Enzym-stabilisierenden Mischung und des Enzyms 40 Gewichtsprozent und 0,8 Gewichtsprozent, um den gewünschten Aktivitätsgehalt vorzusehen.Preferred amounts in the first concentrate of the alkali material are 2.5% and of the polyacrylic acid 4%. In the second concentrate, the preferred amounts of the enzyme stabilizing mixture and the enzyme are 40% by weight and 0.8% by weight, respectively, to provide the desired activity level.

Die Gebrauchslösung, hergestellt durch Verdünnen der ersten und zweiten Konzentrate mit Wasser, liefert von etwa 0,02 bis 1 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Gebrauchslösung des ersten Konzentrats, und etwa 0,0002 bis 0,05 Gewichtsprozent (2 ppm bis 500 ppm) des zweiten Konzentrats. Der bevorzugte Gewichtsbereich des ersten Konzentrats in der Gebrauchslösung ist etwa 0,04 bis 0,6 Gewichtsprozent der Lösung und etwa 0,005 bis 0,11 Gewichtsprozent (50 ppm bis 1100 ppm) des zweiten Konzentrats. Die Gebrauchslösung wird durch die Einrichtung in dem normalen Rein-am-Platz-Verfahren zirkuliert. Die bevorzugte Temperatur für die Gebrauchslösung zum Bewirken einer optimalen Enzym- Aktivität ist in dem Bereich von 50ºC bis 60ºC, wo der pH-Wert bevorzugterweise in dem Bereich von 8,5 bis 10,5 ist. Die Gebrauchslösung ist beträchtlich weniger alkalisch als die früheren Gebrauchslösungen, insbesondere die hochalkalischen Reinigungslösungen. Die Gebrauchslösung dieser Erfindung erreicht noch mit einer Mindestanzahl von Komponenten die gewünschten Reini gungszeiten innerhalb des Bereichs von 10 bis 30 Minuten.The use solution, prepared by diluting the first and second concentrates with water, provides from about 0.02 to 1 weight percent of the total weight of the use solution of the first concentrate, and about 0.0002 to 0.05 weight percent (2 ppm to 500 ppm) of the second concentrate. The preferred weight range of the first concentrate in the use solution is about 0.04 to 0.6 weight percent of the solution and about 0.005 to 0.11 weight percent (50 ppm to 1100 ppm) of the second concentrate. The use solution is circulated through the device in the normal clean-in-place process. The preferred temperature for the use solution to effect optimum enzyme activity is in the range of 50°C to 60°C, where the pH is preferably in the range of 8.5 to 10.5. The working solution is considerably less alkaline than the previous working solutions, especially the highly alkaline cleaning solutions. The working solution of this invention still achieves the desired cleaning results with a minimum number of components. times within the range of 10 to 30 minutes.

Obwohl es früher angenommen wurde, daß Enzyme für die Verwendung im breiten Bereich von proteolytischen Aktivitäten in wässerigen Zusammensetzungen, welche mehr als 30 Gewichtsprozent Wasser enthielten, nicht stabil waren, wurde festgestellt, daß mit der Zusammensetzung von dieser Erfindung das zweite Konzentrat eine stabile Enzym-Zusammensetzung unter normalen Lagerungsbedingungen liefert. Die Menge des Wassers in dem zweiten Konzentrat kann gut im Überschuß von 30% liegen und kann so hoch sein, wie angenähert 65 Gewichtsprozent Wasser. Solche hohe Wassergehalte in dem zweiten Konzentrat erlauben die Verwendung von Abvom-Regal-Lieferungen für sowohl die Mischung von anionischem Detergens und von flüssigen Formen des Enzyms. Die Enzym-Zusammensetzung, wie sie kommerziell beispielsweise von Novo erhalten wird, kann beträchtliche Wassermengen haben. Eine weitere Verbesserung in dieser Zusammensetzung ist in bezug auf die Bereitstellung ein verdünnteres zweites Konzentrat, um ein genaueres Verteilen des Enzyms in die Gebrauchslösung zu erleichtern. Mit bestimmten Typen von Meßgeräten ist es genauer, in die Gebrauchslösung größere Volumina des ersten und zweiten Konzentrats zu dosieren, insbesondere des zweiten Konzentrats, enthaltend das Enzym, im Hinblick auf die Notwendigkeit, die genaue Menge des Enzyms in der Gebrauchslösung zu kontrollieren und vorzusehen. Das Enzym ist durch die Mischung des Alkalisalzes einer Fettsäure und der linearen Polyoxyalkylenalkohole stabilisiert. Mit dem stabilisierten Enzym konnte die Menge des Wassers in dem Konzentrat erhöht werden, um die Konzentration des Enzyms in dem zweiten Konzentrat weiter zu verdünnen. Jedoch können solche extreme Verdünnungen mit Wasser und eine einen neutralen pH-Wert enthaltende Zusammensetzung zu Phasenstabilitätsproblemen führen. Der Anmelder hat nun gefunden, daß weitere Verdünnung mit Wasser durch Verwendung von geeigneten nicht-wässerigen Füllstoffen, welche mit dem Enzym verträglich sind, Phasenstabilität aufrechterhalten und gegebenenfalls Gefrierschutzeigenschaften vorsehen, vermieden sein kann. Solche geeignete nicht-wässerige Füllstoffe sind Polyole, bevorzugterweise mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen.Although it was previously believed that enzymes were not stable for use in the broad range of proteolytic activities in aqueous compositions containing more than 30% by weight of water, it has been found that with the composition of this invention, the second concentrate provides a stable enzyme composition under normal storage conditions. The amount of water in the second concentrate may well be in excess of 30% and may be as high as approximately 65% by weight of water. Such high water contents in the second concentrate permit the use of off-the-shelf supplies for both the anionic detergent mixture and liquid forms of the enzyme. The enzyme composition as obtained commercially, for example from Novo, may have significant amounts of water. A further improvement in this composition is in providing a more dilute second concentrate to facilitate more accurate dispensing of the enzyme into the use solution. With certain types of metering devices it is more accurate to dose into the working solution larger volumes of the first and second concentrates, in particular the second concentrate containing the enzyme, in view of the need to control and provide the exact amount of enzyme in the working solution. The enzyme is stabilized by the mixture of the alkali salt of a fatty acid and the linear polyoxyalkylene alcohols. With the stabilized enzyme the amount of water in the concentrate could be increased to further dilute the concentration of the enzyme in the second concentrate. However, such extreme dilutions with water and a composition containing a neutral pH can lead to phase stability problems. The applicant has now found that further dilution with water can be avoided by using suitable non-aqueous fillers which are compatible with the enzyme, maintain phase stability and optionally provide antifreeze properties. Such suitable non-aqueous fillers are polyols, preferably having 2 to 6 carbon atoms.

Beispiele schließen Propylenglykol, 1,2-Propandiol, Butylenglykol, Ethylenglykol, Hexylenglykol, Erythritol, Fructose, Glucose, Glycerin, Lactose, Mannit und Sorbit, ein. Die Verwendung von nicht-wässerigen Füllstoffen erhält ein annehmbares Verhältnis von Enzym zu Wasser aufrecht, während zur gleichen Zeit eine verdünntere Konzentration des Enzyms in dem zweiten Konzentrat zur Erleichterung eine genauere Dosierung durch Verteilen eines größeren Volumens des zweiten Konzentrats bei jeder Gelegenheit vorsieht. Durch Verwendung des nicht-wässerigen Füllstoffes ist nicht nur das Verhältnis von Enzym zu stabilisierender Mischung und das Verhältnis von Enzym zu Wasser in Reihe gehalten, sondern ebenso wird das Verhältnis von stabilisierender Mischung zu Wasser auch in dem Bereich gehalten, um die Lagerzeit des verdünnteren Enzyms in dem Konzentrat sicherzustellen und die Risiken des Einfrierens und der Phaseninstabilität zu reduzieren.Examples include propylene glycol, 1,2-propanediol, butylene glycol, ethylene glycol, hexylene glycol, erythritol, fructose, glucose, glycerin, lactose, mannitol and sorbitol. The use of non-aqueous fillers maintains an acceptable ratio of enzyme to water, while at the same time providing a more dilute concentration of enzyme in the second concentrate to facilitate more accurate dosing by dispensing a larger volume of the second concentrate on each occasion. By using the non-aqueous filler, not only is the ratio of enzyme to stabilizing mixture and the ratio of enzyme to water kept in series, but also the ratio of stabilizing mixture to water is kept in the range to ensure the storage time of the more dilute enzyme in the concentrate and reduce the risks of freezing and phase instability.

Der Reiniger gemäß dieser Erfindung hat viele bedeutende geschäftliche Vorteile. Von einem Standpunkt der Herstellung aus, ist eine sehr passende Formulierung in dem Sinne von sehr wenigen Bestandteilen vorgesehen, so daß die Herstellung des Reinigers stark erleichtert ist. Es besteht kein Bedarf, verschiedene Additive zuzusetzen, um die Enzym-Stabilität aufrechtzuerhalten, anders als die einzigartige Formulierung, vorgesehen in der Form einer einzigen Mischung, welche mit dem Enzym kombiniert ist. Die Herstellung ist dadurch stark erleichtert, daß Wasser nun in der Formulierung untergebracht ist. Vom Standpunkt der kommerziellen Verwendung des Reinigers funktioniert das System beim Reinigen bei einem beträchtlich reduzierten pH-Wert, im Vergleich zu den wohlbekannten chlorierten Alkali-Reinigern. Daher ist weniger Behandlung erforderlich, um den Reinigungsausfluß zu entlasten. Es wurde auch gefunden, daß der Reiniger, gemäß dieser Erfindung, verwendet werden kann, um eine Vielzahl von anderen Teilen der Nahrungsmittel-behandelnden Einrichtung, welche eine Vielzahl von anderen Formen von proteinhaltigen Verschmutzungen enthält, zu reinigen; zum Beispiel Saftverteilende Systeme, Eiscreme-herstellende Einrichtung, Fast-Food-Herstellungseinrichtung, Brauerei-Vergärung und Flüssigkeit-behan delnde Einrichtung, und sogar eine Einrichtung, welche starkes Fett, Niedrigprotein-Nahrungsmaterialien, wie beispielsweise Creme-behandelnde Einrichtung, handhabt. Es ist völlig überraschend, daß die Formulierung dieser Erfindung erfolgreich ist im Reinigungsbehälter, Verarbeitungseinrichtung und dergleichen, welche Creme behandeln. Creme ist sehr stark im Fett, gewöhnlich 40% oder mehr, hat jedoch einen sehr niedrigen Proteingehalt. Normalerweise ist zu reiner Creme von Oberflächen der Verarbeitungseinrichtung ein chloriertes Alkali-Material oder Lösungsmittel erforderlich. Wie schon bemerkt, erfordern diese Reiniger beträchtliches Verarbeiten und Behandlung vor der Freisetzung in die Umgebung. Überraschenderweise arbeitet der Reiniger dieser Formulierung, welche niedrig im pH-Wert ist und kein Lösungsmittel enthält, ziemlich wirksam in der Entfernung von Cremeresten von den Oberflächen der Behandlungseinrichtung. Folglich ist die Reinigungsformulierung dieser Erfindung kommerziell ziemlich verwendbar insofern, daß ein einziger Reiniger für eine Vielzahl von Reinigungsaufträgen in einer Nahrungsmittel verarbeitenden Einrichtung verwendet werden kann. Dies verringert in hohem Maße die Kosten im Gesamtreinigungsmanagement der Nahrungsmittel verarbeitenden Einrichtung, ebenso wie es eine viel größere Sicherheit in der Handhabung der Reinigungszusammensetzung vorsieht, zuverlässig verglichen mit den weit gefährlicheren Reinigern, wie zum Beispiel chloriertem Alkali.The cleaner according to this invention has many significant commercial advantages. From a manufacturing standpoint, a very convenient formulation is provided in the sense of very few ingredients so that manufacture of the cleaner is greatly facilitated. There is no need to add various additives to maintain enzyme stability other than the unique formulation provided in the form of a single mixture which is combined with the enzyme. Manufacturing is greatly facilitated in that water is now incorporated into the formulation. From a commercial use standpoint of the cleaner, the system operates at a considerably reduced pH when cleaning as compared to the well known chlorinated alkali cleaners. Therefore, less treatment is required to relieve the cleaning effluent. It has also been found that the cleaner according to this invention can be used to clean a variety of other parts of food processing equipment containing a variety of other forms of proteinaceous soils; for example juice distribution systems, ice cream manufacturing facility, fast food manufacturing facility, brewery fermentation and liquid treatment processing equipment, and even equipment which handles high fat, low protein food materials such as cream handling equipment. It is quite surprising that the formulation of this invention is successful in cleaning vessels, processing equipment and the like which handle cream. Cream is very high in fat, usually 40% or more, but has a very low protein content. Normally, a chlorinated alkali material or solvent is required to clean cream from processing equipment surfaces. As already noted, these cleaners require considerable processing and treatment prior to release to the environment. Surprisingly, the cleaner of this formulation, which is low in pH and contains no solvent, works quite effectively in removing cream residues from processing equipment surfaces. Consequently, the cleaning formulation of this invention is quite commercially viable in that a single cleaner can be used for a variety of cleaning jobs in a food processing equipment. This greatly reduces the cost of overall cleaning management of the food processing facility, as well as providing much greater safety in handling the cleaning composition, reliably compared to the far more dangerous cleaners such as chlorinated alkali.

Beispielhafte Zusammensetzungen für die ersten und zweiten Konzentrate sind in den folgenden Tabellen 1 und 2 vorgesehen. Die verschiedenen Konzentrate, obgleich verdünnt, wurden gemäß den folgenden Versuchen verwendet, um die in der Tabelle 3 gezeigten Ergebnisse zu liefern. TABELLE 1 Komponente 1 des Detergens-Systems Exemplary compositions for the first and second concentrates are provided in Tables 1 and 2 below. The various concentrates, although diluted, were used according to the following experiments to provide the results shown in Table 3. TABLE 1 Component 1 of the detergent system

A - Polyacrylsäure mit einem aktiven Molekulargewicht von 4500, 48% Lösung, verkauft durch Rohm and Haas Co.; Handelsmarke.A - Polyacrylic acid with an active molecular weight of 4500, 48% solution, sold by Rohm and Haas Co.; trademark.

B - Isodecyoxypropylaminodipropionsäure, amphoterisches Tensid, verkauft unter dem Namen Alkali Surfactant durch Tomah Products, Inc.B - Isodecyoxypropylaminodipropionic acid, amphoteric surfactant, sold under the name Alkali Surfactant by Tomah Products, Inc.

Typische Verwendungskonzentration der Komponente 1 ist 0,4 bis 0,8 Vol/Vol.-%. TABELLE 2 Komponente 2 des Detergens-Systems Typical use concentration of Component 1 is 0.4 to 0.8 vol/vol%. TABLE 2 Component 2 of the detergent system

C - Verkauft als ESPERASE 8.OL (Handelsmarke) durch Novo IndustriesC - Sold as ESPERASE 8.OL (trademark) by Novo Industries

* - Vergleichsbeispiel* - Comparison example

Typische Verwendungskonzentration der Komponente 2 ist 0,005 bis 0,02 Vol./Vol.-%Typical use concentration of component 2 is 0.005 to 0.02 vol./vol.%

Eine Reihe von Versuchen wurde durchgeführt, in welchen Reinigungslösungen durch Verdünnen eines Beispiels von Komponente 1 aus Tabelle 1 in Wasser und Zusetzen eines Beispiels der Komponente 2 aus Tabelle 2 hergestellt wurden. Rostfreie Stahlplatten [0,0762 m · 0,1524 m (3" · 6") an Größe] des Typs 316 (2B-Ausführung) wurden sorgfältig in einer heißen chlorierten Alkalilösung vorgereinigt und dann mit einem Schwamm und Handgeschirrspül-Waschmittel von Hand gewaschen. Wenn mit Wasser gespült, weisen die reinen Platten vollständige Wasserverschalung auf, oder auch oftmals als eine Wassereinbruch-freie Oberfläche bezeichnet. Platten, die nicht vollständig rein sind, werden durch Brüche in der Verschalungsaktion erkannt. Für die Zwecke dieser Bewertung werden die Platten nach jeder der zehn Reinigungszyklen für eine Wasserbruch-freie Oberfläche bewertet.A series of tests were conducted in which cleaning solutions were prepared by diluting an example of Component 1 from Table 1 in water and adding an example of Component 2 from Table 2. Type 316 stainless steel plates [0.0762 m x 0.1524 m (3" x 6") in size] (2B finish) were thoroughly precleaned in a hot chlorinated alkali solution and then hand washed with a sponge and hand dishwashing detergent. When rinsed with water, the clean plates exhibit complete waterbreak, or often referred to as a waterbreak-free surface. Plates that are not completely clean are identified by breaks in the forming action. For the purposes of this evaluation, the plates are rated for a waterbreak-free surface after each of the ten cleaning cycles.

Die Platten waren aufgehängt von einem Stange-und-Haken- Aufbau und waren durch vollständiges Eintauchen derselben in homogenisierte, pasteurisierte Vollmilch, gehalten bei 8º bis 12ºC für 10 Minuten, verunreinigt. Sie wurden dann aus der Milch entfernt, gespült und unmittelbar für einen Zeitraum von 10 Minuten in bei 60ºC gehaltener Testlösung suspendiert. Nach dem Reinigen wurden sie sorgfältig mit kaltem Leitungswasser gespült, gefolgt von einer Spülung mit entionisiertem Wasser. Die Überzugsaktion des Wassers wurde bei diesem Punkt bemerkt. Dieses Verfahren wurde 9 mal mehr wiederholt, für insgesamt 10 Reinigungszyklen. Eine Endbewertung wurde durch Eintauchen der Platten in eine Farbstofflösung ausgeführt, die organische Verschmutzungen rot färbt. Platten, die vollständige Wasserüberzüge nach jedem Zyklus aufwiesen und nicht irgendeinen roten Farbstoff zurückbehielten, wurden als wirksam betrachtet. Ein chlorierter Alkalireiniger "INTEREST", verfügbar von Diversey Inc., wurde als die positive Kontrolle verwendet.The plates were suspended from a bar-and-hook assembly and were contaminated by completely immersing them in homogenized, pasteurized whole milk maintained at 8º to 12ºC for 10 minutes. They were then removed from the milk, rinsed and immediately suspended in test solution maintained at 60ºC for a period of 10 minutes. After cleaning, they were thoroughly rinsed with cold tap water followed by a rinse with deionized water. The coating action of the water was noted at this point. This procedure was repeated 9 more times, for a total of 10 cleaning cycles. A final evaluation was made by immersing the plates in a dye solution that turns organic soils red. Plates that had complete water coatings after each cycle and did not retain any red dye were considered effective. A chlorinated alkaline cleaner "INTEREST", available from Diversey Inc., was used as the positive control.

Die Tabelle 3 zeigt einige Versuchsergebnisse, anzeigend die Kombination der verwendeten Komponenten; Versuchstemperatur, Wasserhärte-Stand und Ergebnis. TABELLE 3 Probenreinigung-Versuchsergebnisse Table 3 shows some test results, indicating the combination of components used; test temperature, water hardness level and result. TABLE 3 Sample cleaning test results

(Das letzte Beispiel zeigt, daß Enzym allein kein wirksamer Reiniger, und daß die stabilisierende Mischung ein notwendiger Teil der Formulierung für Komponente 2 ist).(The last example shows that enzyme alone is not an effective cleaner and that the stabilizing mixture is a necessary part of the formulation for component 2.)

Um die ausreichende Produktstabilität der Komponente 2 zu erläutern (die nicht irgendwelche übliche Enzym-Stabilisatoren enthält), wird das nachfolgende Versuchsbeispiel angeboten: TABELLE 4 To illustrate the sufficient product stability of component 2 (which does not contain any common enzyme stabilizers), the following test example is offered: TABLE 4

worin das Produktkonzentrat A (Komponente 2) für zumindest 3 Monate bei 25ºC ohne Lichtschutz gelagert wurde.in which the product concentrate A (component 2) was stored for at least 3 months at 25ºC without protection from light.

Eine repräsentative Zusammensetzung für das zweite Konzentrat ist in der nachfolgenden Tabelle 5 bezeichnet.A representative composition for the second concentrate is shown in Table 5 below.

TABLE 5 MATERIAL % by weight

Wasser 37,5Water 37.5

Propylenglykol 37,5Propylene glycol 37.5

Esperase 8.OL 5,0Esperase 8.OL 5.0

Anionische Mischung 20,0(d)Anionic mixture 20.0(d)

(d) - 50 Gewichtsprozent in Wasser(d) - 50% by weight in water

Im Hinblick auf die in einer wässerigen Lösung befindliche anionische Mischung beträgt die tatsächliche Wassermenge in der Zusammensetzung 47,5 Gewichtsprozent und die aktive Menge in der anionischen Mischung ist 10 Gewichtsprozent.With regard to the anionic mixture in an aqueous solution, the actual amount of water in the composition is 47.5% by weight and the active amount in the anionic mixture is 10% by weight.

Das zweiteilige Reinigungssystem auf Enzym-Basis, enthaltend die ersten und zweiten flüssigen Konzentrate, kann einen Bereich in bezug auf das Prozentgewicht der aktiven Komponenten von jedem Konzentrat haben. Solche Bereiche sind durch die obigen Beispiele beispielhaft belegt. Das bevorzugte Prozentgewicht der Alkalinitätsquelle ist etwa 2 bis 4%. Das bevorzugte Gewichtsprozent des Wasserkonditioniermittels ist etwa 4 bis 6%. In dem zweiten Konzentrat ist das bevorzugte Gewicht der Enzymstabilisierenden Mischung für die konzentriertere Lösung 35 bis 45 Gewichtsprozent, wohingegen die Mischung, wenn es erwünscht ist, eine verdünntere Konzentration des Enzyms zu haben, in dem Bereich von 10 bis 20 Gewichtsprozent sein kann. Der Gewichtsprozentsatz des nicht-wässerigen flüssigen Füllers ist, wenn verdünntere Konzentrationen des Enzyms gewünscht sind, normalerweise in dem Bereich von 25 bis 55 Gewichtsprozent, bevorzugterweise von 30 bis 40 Gewichtsprozent.The two-part enzyme-based cleaning system containing the first and second liquid concentrates can have a range in terms of the percent weight of the active components of each concentrate. Such ranges are exemplified by the above examples. The preferred percent weight of the alkalinity source is about 2 to 4%. The preferred percent weight of the water conditioner is about 4 to 6%. In the second concentrate, the preferred weight of the enzyme stabilizing mixture for the more concentrated solution is 35 to 45 percent by weight, whereas if it is desired to have a more dilute concentration of the enzyme, the mixture can be in the range of 10 to 20 percent by weight. The weight percentage of the non-aqueous liquid filler, if more dilute concentrations of the enzyme are desired, is normally in the range of 25 to 55 weight percent, preferably 30 to 40 weight percent.

Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung hierin im Detail beschrieben sind, wird es bei dem auf diesem Gebiet erfahrenen Fachmann verstanden werden, daß Variationen dahin gemacht werden können, ohne vom Geist der Erfindung oder dem Rahmen der nachfolgenden Ansprüche abzuweichen.Although preferred embodiments of the invention are described in detail herein, it will be understood by those skilled in the art that variations may be made therein without departing from the spirit of the invention or the scope of the following claims.

Claims

1. A two-part enzyme-based cleaning system, containing the first and second liquid concentrates stored in separate containers for use in the preparation of a diluted working solution, wherein

A. the first concentrate consists of:

i) 1.75 to 7.5% by weight of an alkalinity source selected from the sources of hydroxide-based alkali composition;

ii) 1 to 16% by weight of a water conditioning agent selected from the group consisting of polyacrylic acids having a molecular weight in the range of 3000 to 6000 and polyphosphates;

iii) balance water; and

B. The second concentrate consists of:

i) 5 to 45% by weight of an enzyme stabilizing mixture of an alkali salt of a C6-12 fatty acid and a linear C8-18 polyoxyalkylene alcohol;

(ii) an effective amount of a proteolytic enzyme;

iii) optionally, an enzyme compatible, non-aqueous liquid polyol filler; and

iv) Remainder water.

2. A two-part system according to claim 1, wherein said first concentrate, said alkali composition, is selected from the group consisting of sodium hydroxide and potassium hydroxide.

3. A two-part system according to claim 1, wherein said first concentrate, said polyacrylic acid, has a molecular weight of 3,000 to 6,000.

4. A two-part system according to claim 1, wherein said first concentrate, said polyphosphate, is selected from the group consisting of sodium tripolyphosphate and potassium tripolyphosphate.

5. A two-part system according to claim 1, wherein the second Concentrate has 35 to 45% of the mentioned enzyme stabilizing mixture and only water.

6. A two-part system according to claim 4, wherein said second concentrate, said linear C8-18 polyoxyalkylene, is a C8-18 ethoxylated propoxylated alcohol.

7. A two-part system according to claim 4, wherein said proteolytic enzyme is a serine-type endoproteinase.

8. A two-part system according to claim 4, wherein said first concentrate contains 2.5% of said alkalinity source and 4% of said polyacrylic acid.

9. A two-part system according to claim 4, wherein said second concentrate contains 40% of said enzyme stabilizing mixture and 0.8% of said enzyme.

10. A two-part system according to claim 1, comprising 10 to 20 percent by weight of said enzyme stabilizing mixture, 30 to 40% of said selected filler and the balance water.

11. A two-part system according to claim 10, wherein said selected polyol is propylene glycol.

12. A two-part system according to claim 10, wherein said selected polyol is sorbitol.