一种新型原位清洗剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型原位清洗剂及其制备方法，所述新型原位清洗剂由如下质量百分比的组分组成：无机酸（折百含量）50～60%；有机酸1～5%；助洗剂1～5%；非离子表面活性剂2～20%；控泡剂1～5%；刷型多季铵盐0.1～0.5%；软化水余量。其中，所述刷型多季铵盐的结构式如下：

【技术实现步骤摘要】
一种新型原位清洗剂及其制备方法
本专利技术涉及工业清洗剂
，具体涉及一种新型原位清洗剂及其制备方法。
技术介绍
食品安全隐患危害人类生命健康，是世界各国关注的热点问题，全球食源性病危上升和恶性食品污染事件增加。2015年因国内食品安全导致死亡数达上万人，经济损失高达50亿。为解决以上食品安全问题，迫切急需开发食品工业生产加工新技术和新工艺，开发新型高效抗菌CIP清洗产品，将成为保障食品安全的重要手段。博高玛无菌冷灌装生产线是最具有代表性的食品饮料行业生产线，其清洗工艺为传统五步法：CO2排空、碱性CIP清洗、酸性CIP清洗、SIP消毒、RO无菌水清洗。该工艺步骤复杂、操作繁琐、能耗水耗高，因此单相酸性清洗工艺应运而生，酸性清洗工艺可简化为：酸性CIP清洗、SIP消毒、RO无菌水清洗，该工艺的优点为：①大大缩短清洗时间；②去除五步法中的CO2排空工序及碱洗工序，可在CO2存在下直接进行清洗；③降低清洗温度，节约能耗；④降低水耗和电耗。单相酸性清洗工艺具备节能环保省水省电的多种优势，其工艺技术成熟、高效、节能、环保，具有很大的推广使用价值；但是单相酸性原位清洗工艺的酸性环境有利于细菌微生物的繁殖滋生，存在安全隐患。现有工艺在经酸性原位清洗程序之后还要进行原位消毒工序，操作工艺麻烦并且成本高。针对现有原位清洗的工艺要求、清洗效果及抗菌效果，开发出一种既能实现清洁去污同时又有强效抗菌的新型原位清洗剂及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型原位清洗剂，本专利技术的新型原位清洗剂具有去污性能好、强效抗菌、清洗效率高、低腐蚀的特点，适用于食品工业无菌灌装线的清洗、抑菌。本专利技术的另一目的在于提供上述新型原位清洗剂的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述新型原位清洗剂在无菌灌装线中的应用。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种新型原位清洗剂，所述新型原位清洗剂由如下质量百分比的组分组成：其中，所述刷型多季铵盐的结构式如下：式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别为N或且R1、R2、R3、R4、R5、R6中至少有一个为刷型多季铵盐的分子结构表现出高密度正电荷性（6个N+），其更易于与微生物细胞膜内带负电的磷脂及膜蛋白水解物吸附结合，刷型多季铵盐较大的分子空间结构及较高的分子量增强了其吸附菌体及与细胞膜的结合性能，并且刷型多季铵盐的杀菌性和稳定性显著优于常规的小分子单体季铵盐。除此之外，刷型多季铵盐还具有较低的表面张力，其浓度为0.2%的水溶液的表面张力仅为24.6dyn/cm2。本专利技术的专利技术人首次将刷型多季铵盐应用在酸性CIP清洗剂中，专利技术人发现刷型多季铵盐与有机酸、无机酸等其他助剂具有极好的相容性，刷型多季铵盐除具有抗菌作用之外，其较低的的表面张力和润湿性能，使其能够在介质表面快速润湿、铺展，从而显著增强原位清洗剂的清洁去污能力及高效的抗菌功能；本专利技术提供的新型原位清洗剂对结焦碳化的污垢、有机污垢及无机污垢都具有较好的清洁去污作用；本专利技术通过将刷型多季铵盐与有机酸、无机酸复配显著降低了酸性原位清洗剂中的无机酸和有机酸的用量，制得的新型清洗剂经稀释在灌装线上应用腐蚀性极其轻微。在本专利技术中，所述刷型多季铵盐以4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂和氯代十六烷为原料经提纯、季铵化得到。优选地，所述无机酸为硝酸、硫酸或磷酸。值得说明的是，本专利技术中的无机酸的用量为纯酸的用量，其经工业用酸换算过来。例如上述硝酸或磷酸为纯硝酸或纯磷酸，其为工业硝酸或工业磷酸经换算得到。优选地，所述有机酸为羧乙基硫代丁二酸、柠檬酸或羟基乙叉二膦酸中的一种或几种；更为优选地，所述有机酸为羧乙基硫代丁二酸。羧乙基硫代丁二酸与无机酸复配后，能够增强溶液的酸度及去污力，针对有机污垢、无机污垢都具有较好的去污作用。羧乙基硫代丁二酸具有水溶性、生物分解性、乳化分散性、螯合性等多种优异性能，其分子式中含有三个羧基和硫基结构，同时具有乙酸与磺酸的性质，是目前各种有机物质中最强的有机酸。羧乙基硫代丁二酸（CETSA）具有极佳的分散净洗能力，是一种性能优越的分散净洗剂，将其与无机酸复配，能够增强清洗剂溶液的酸度及去污力，针对有机污垢、无机污垢都具有较好的去污效果。优选地，所述助洗剂为葡萄糖酸钠、丙烯酸均聚物、马来酸丙烯酸共聚物、乙二胺四乙酸二钠或柠檬酸中的一种或几种；更为优选地，所述助洗剂为柠檬酸。优选地，所述控泡剂为嵌段聚醚、封端聚醚或有机硅消泡剂中的一种或几种；更为优选地，所述控泡剂为封端聚醚；最为优选地，所述控泡剂为正丁基封端的低泡脂肪醇聚氧乙烯醚。更具体地，当低泡脂肪醇聚氧乙烯醚的浊点在25～27℃范围内时，其具有较低的表面张力、较好的水溶性和抑制泡沫性能。经过专利技术人多次测试，发现采用C12~18与C12~16烷基链的烷基醇聚氧乙烯醚复配，其润湿力、渗透力、去污力均高于采用单独烷基链的烷基醇聚氧乙烯醚，且比例为C12~18：C12~16=1:1~1:2时增效明显。采用两种烷基醇聚氧乙烯醚与刷型多季铵盐复配后，三者能够产生协同作用，进一步降低清洗剂水溶液的表面张力，从而提升清洗剂的清洗和杀菌性能。优选地，所述非离子表面活性剂为采用C12~18与C12~16烷基链的烷基醇聚氧乙烯醚的混合物；更为优选地，两者的质量比为1:1~2。优选地，所述软化水为经离子膜或阴离子树脂、阳离子树脂处理的水。优选地，所述新型原位清洗剂由如下质量百分比的组分组成：无机酸（折百含量）50～55%；羧乙基硫代丁二酸2～5%柠檬酸3～5%；非离子表面活性剂2～20%封端聚醚1～2%；刷型多季铵盐0.2～0.5%；软化水余量；其中，所述无机酸为磷酸和硝酸的混合物；所述非离子表面活性剂为C12~18与C12~16烷基链的烷基醇聚氧乙烯醚按质量比为1:1~2的比例复配所得。上述新型原位清洗剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：向软化水中加入助洗剂、控泡剂、刷型多季铵盐、非离子表面活性剂，搅拌溶解均匀，然后缓慢加入无机酸，搅拌均匀后再缓慢加入有机酸，搅拌均匀即得所述新型原位清洗剂。值得说明的是，上述新型原位清洗剂在无菌灌装线中的应用也在本专利技术的保护范围之内。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的新型原位清洗剂具有较低的表面张力，当清洗剂水溶液浓度为1%时表面张力仅为27～29dyn/cm2，而现有技术中的原位清洗剂水溶液浓度为1%时的表面张力则高达54～60dyn/cm2。本专利技术提供的原位清洗剂较低的表面张力使得其水溶液有效含量能够更快速密集在介质表面润湿并吸附，增强了清洗剂的清洁、去污能力，同时还具有高效的抗菌性能。本专利技术提供的新型原位清洗剂针对结焦碳化的污垢、有机污垢及无机污垢都具有较好的去污作用，其具备强效抗菌的优点并且腐蚀性极其轻微，克服了现有市售原位清洗剂的技术缺陷。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的解释说明，但具体实施例并不对本专利技术作任何限定。除非特别说明，所有本专利技术提供的实施例中，提供的原材料均可从市面采购获得，主要原料信息如下：刷型多季铵盐；购自广州大学，含量95%；工业硝酸；市售，含量65%；工业磷酸；市售，含量85%；柠檬酸；市售，含量99.99%；脂肪醇聚氧乙烯醚R-O-(CH2CH2O)nH(R=C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型原位清洗剂，其特征在于，所述新型原位清洗剂由如下质量百分比的组分组成：

【技术特征摘要】
1.一种新型原位清洗剂，其特征在于，所述新型原位清洗剂由如下质量百分比的组分组成：其中，所述刷型多季铵盐的结构式如下：式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6分别为N或且R1、R2、R3、R4、R5、R6中至少有一个为2.根据权利要求1所述新型原位清洗剂，其特征在于，所述无机酸为硝酸、硫酸或磷酸。3.根据权利要求1所述新型原位清洗剂，其特征在于，所述有机酸为羧乙基硫代丁二酸、柠檬酸或羟基乙叉二膦酸中的一种或几种。4.根据权利要求1所述新型原位清洗剂，其特征在于，所述刷型多季铵盐以4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂和氯代十六烷为原料经提纯、季铵化得到。5.根据权利要求1所述新型原位清洗剂，其特征在于，所述助洗剂为葡萄糖酸钠、丙烯酸均聚物、马来酸丙烯酸共聚物、乙二胺四乙酸二钠或柠檬酸中...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪洲，马杰，
申请(专利权)人：广州泰成生化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44