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多用途的酶洗涤剂和稳定使用溶液的方法

2025-08-06 15:00:08 440次浏览
为约7至约12的组合物。在特别的实施方案 中,所述清洁组合物的pH为约8至约12。在特别的实施方案中,清洁组合物的pH为约9至约 11.5。在洗涂循环过程中,所述使用溶液的抑为约8至约11.5,优选约9至约11.5。由于本发 明的使用溶液包括酶组合物,因此可进一步调节pH,W针对酶组合物的有效性提供最佳的 pH范围。在将稳定的酶组合物渗入到清洁组合物内的本发明的特别的实施方案中,最佳pH 为约9.0至约11.5。在本发明的另一特别的实施方案中,活性物浓度为约0.01-0.5wt %的使 用溶液的pH是约9至约13,或优选活性物浓度为约0.01-0.25wt %的使用溶液的pH是约9至 约 11.5。
[0058] 清洁组合物中合适的碱源的实例包括但不限于碳酸盐基碱度源,其中包括例如碳 酸盐,例如碱金属碳酸盐;苛性碱-基碱度源,其中包括例如碱金属氨氧化物;其他合适的碱 度源可包括金属娃酸盐,金属棚酸盐,和有机碱度源。
[0059] 本发明的洗涂剂组合物优选是碱金属碳酸盐洗涂剂。可使用的例举的碱金属碳酸 盐包括但不限于碳酸钢或碳酸钟,碳酸氨钢或碳酸氨钟,倍半碳酸钢或倍半碳酸钟,及其混 合物。
[0060] 在备选的实施方案中,洗涂剂组合物可进一步包括碱金属娃酸盐。碱金属娃酸盐 的实例包括但不限于娃酸钢或娃酸钟或聚娃酸钢或聚娃酸钟,偏娃酸钢或偏娃酸钟,W及 水合偏娃酸钢或水合偏娃酸钟,或其组合。在优选的方面中,洗涂剂组合物不包括碱金属娃 酸盐。
[0061 ]在额外的实施方案中,洗涂剂组合物可包括进一步的碱度源,例如苛性碱-基碱度 源,其中包括例如碱金属氨氧化物。可使用的例举的碱金属氨氧化物包括但不限于氨氧化 钢,氨氧化裡或氨氧化钟。在优选的方面中,洗涂剂组合物包含碱金属氨氧化物。
[0062] 在仍然进一步的备选实施方案中,洗涂剂组合物可进一步包括有机碱度源,其中 包括例如强氮碱,其中包括例如氨,胺,烧醇胺和氨基醇。胺的典型实例包括携带至少一个 氮连接的控基的伯、仲或叔胺和二胺,所述控基代表具有至少10个碳原子和优选16-24个碳 原子的饱和或不饱和的直链或支链的烷基,或者含有最多24个碳原子的芳基、芳烷基或烧 芳基,和其中任选的其他氮连接的基团通过任选取代的烷基、芳基或芳烷基或聚烷氧基形 成。烧醇胺的典型实例包括单乙醇胺,单丙醇胺,二乙醇胺,二丙醇胺,=乙醇胺,=丙醇胺 和类似物。氨基醇的典型实例包括2-氨基-2-甲基-1-丙醇,2-氨基-1-下醇,2-氨基-2-甲 基-1,3-丙二醇,2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇,径甲基氨基甲烧和类似物。在优选的方面中, 洗涂剂组合物不包括有机碱度源。
[0063] 碱性洗涂剂组合物,优选组合物中的碱金属碳酸盐也可充当可水合的盐,W形成 固体洗涂剂,即,流延固体。可水合的盐可W称为基本上无水的。"基本上无水"是指该组分 含有小于约%水,基于可水合组分的重量。水的量可W小于约Iwt %,且可W小于约 0.5wt %。不要求可水合的组分完全无水。
[0064]根据本发明,洗涂剂组合物可W是液体或固体,其中包括例如模塑组合物,运是本 领域技术人员理解的。糊剂和凝胶可W被视为液体类型。粉末、聚集体、粒料、片剂和块料可 W被视为固体类型。例如,可提供在室溫和大气压条件下呈块料、粒料、粉末(即粒状干燥材 料的混合物),聚集体和/或液体形式的洗涂剂组合物。常常通过混合干燥材料或者通过混 合浆液并干燥该浆液,制备粉末洗涂剂。粒料和块料典型地被提供有通过模具或挤出机的 形状或构造确定的尺寸,其中所述洗涂剂组合物被压缩通过所述模具或挤出机。粒料的特 征通常在于平均直径为约0.5cm至约2畑1。块料的特征通常在于平均直径大于约2畑1,优选约 2cm至约2ft,且可具有约2cm至约Ift的平均直径。根据优选的实施方案,固体块料为至少 50邑。
[00化]例如在美国专利Nos. 7,674,763,7,153,820,7,094,746,7,037,886,6,924,257 和 6,730,653中公开了适合于本发明使用的洗涂剂组合物及其形成方法的额外说明,其内容 通过参考全文引入。
[0066] 酶组合物
[0067] 在本发明的组合物和方法中使用的酶组合物提供酶用于强化的污物去除、防止再 沉积和另外减少清洁组合物的使用溶液中的泡沫。酶组合物的目的是分解粘附的污物,例 如淀粉或蛋白质材料,所述污物典型地在被污染的表面中发现,并通过洗涂剂组合物移除 到洗涂水源内。酶组合物从基底上除去污物并防止污物再沉积到基底表面上。酶提供额外 的清洁和洗涂益处,例如消泡。在没有限制到特定作用机理的情况下,根据本发明的使用溶 液的洗涂性,在洗涂剂使用溶液内的酶有益地强化污物的除去,尤其在使用蛋白酶的情况 下蛋白质的去除,防止污物再沉积,和减少发泡,其中包括例如在洗涂剂和酶组合物的使用 溶液内泡沫的高度。低发泡、清洁性酶使用溶液的组合益处允许在器皿洗涂应用中使用的 污水延长的寿命和器皿(和其他制品)改进的清洁运二者。
[0068] 可渗入到洗涂剂组合物或洗涂剂使用溶液内的酶的例举类型包括淀粉酶,蛋白 酶,脂肪酶,纤维素酶,角质酶,葡聚糖酶,过氧化酶和/或其混合物。本发明的酶组合物可使 用来自任何合适来源(例如植物,动物,细菌,真菌或酵母来源)的大于一种酶。然而,根据本 发明的优选实施方案,酶是蛋白酶。本文中所使用的术语"蛋白酶"或"蛋白质酶"是指催化 肤键水解的酶。
[0069] 本领域技术人员应当确认,设计酶与特定类型的污物一起作用。例如,根据本发明 的一个实施方案,器皿洗涂应用可使用蛋白酶,因为它在器皿洗涂机的高溫下有效且在减 少蛋白质-基污物方面有效。蛋白酶尤其有利于清洁含蛋白质的污物,例如血液,皮肤鱗屑, 粘液,青草,食品(例如,蛋,牛奶,渡菜,肉残渣,西红柿酱)或类似物。蛋白酶能解离氨基酸 残基中的大分子蛋白质键,并将基底转化成容易溶解或分散到含水使用溶液内的小的链 段。蛋白酶常常称为清洁性酶,因为它能通过称为水解的化学反应分解污物。蛋白酶可例如 获自枯草芽抱杆菌(Baci Ilus subtil is),地衣芽抱杆菌(Baci Ilus Iicheniformis)和灰 色链霉菌(Str巧tomyces griseus)。蛋白酶也W丝氨酸内切蛋白酶形式商购。
[0070] 可商购的蛋白酶的实例W下述商品名获得:Esperase,化rafect,Purafect L, Pursfect Ox,Ever1曰Se,Liqu曰n曰Se,S曰vin曰Se,Prime L,Prosper曰se和Bl曰p〇
[0071] 根据本发明,酶组合物可W基于特定的清洁应用和需要清洁的污物类型而变化。 例如,特定清洁应用的溫度将影响针对本发明的酶组合物选择的酶。器皿洗涂应用,例如在 超过约60°C的溫度、或者在超过70°C或者约65°C-80°C的溫度下清洁基底,诸如蛋白酶之类 的酶是所需的,因为它们具有在运种高溫下保持酶活性的能力。
[0072] 本发明的酶组合物可W是独立的实体和/或可与洗涂剂组合物结合配制。根据本 发明的一个实施方案,可将酶组合物配制成液体或者固体配制剂形式的洗涂剂组合物。另 夕h可将酶组合物配制成各种延迟或控制释放的配制剂。例如,可在没有加热的情况下,审U 备固体模塑的洗涂剂组合物。本领域技术人员将理解,通过施加热,酶倾向于变性,和因此 在洗涂剂组合物内使用酶要求不依赖于加热作为成形工艺内的一个步骤(例如硬化)的形 成洗涂剂组合物的方法。
[0073] 商业上,酶组合物可进一步W固体(即,圆盘,粉末等)或者液体配制剂形式获得。 可商购的酶通常与稳定剂、缓冲液、辅助因子和惰性载体结合。实际的活性酶含量取决于制 备方法,运是本领域技术人员公知的,且运种制备方法对本发明来说不是关键的。
[0074] 或者,酶组合物可W独立于洗涂剂组合物提供,例如可直接加入到特定使用应用 (例如器皿洗涂机的)洗涂液或者洗涂水中。
[0075] 例如在美国专利Nos. 7,670,549,7,723,281,7,670,549,7,553,806,7,491,362, 6,638,902,6,624,132,和 6,197,739 W 及美国专利公布 Nos. 2012/0046211 和 2004/0072714 中公开了适合于本发明使用的酶组合物的额外说明,其中每一篇在本文中通过参考全文引 入。另外,将参考文献Kirk-Othmer化巧clopedia of化emical Technology,第3版(编辑 Grayson,M.和EcKroth,D.),第9卷,第173-224页,"Industrial Enzymes" ,Scott,D. ,John Wiley&Sons,化W York, 1980全文引入本文中。
[0076] 在优选的方面中,在固体组合物内W约0.01 %至约40 %,约0.01 %至约30 %,约 0.0 l %至约10%,约0.1 %至约5%和优选约0.5%至约1 %的用量提供酶组合物。
[0077] 稳定剂
[0078] 在本发明方法中使用的酶组合物进一步包括稳定剂(本文中称为稳定试剂),它可 人工或自动分配到洗涂剂组合物和/或酶组合物的使用溶液内,W稳定酶避免活性损失 (即,在碱性和高溫条件下保持蛋白水解活性或酶保留率)。在优选的实施方案中,将稳定剂 和酶直接配制到本发明的碱金属碳酸盐洗涂剂内。洗涂剂组合物和/或酶组合物的配制剂 可W基于所使用的特定的酶和/或稳定剂而变化。淀粉-基和/或蛋白质-基稳定剂是优选的 稳定剂。在一个方面中,稳定剂是淀粉,多糖,胺,酷胺,聚酷胺或多胺。在仍然进一步的方面 中,稳定剂可W是任何前述稳定剂的组合。
[0079] 蛋白质稳定剂
[0080] 在一个实施方案中,稳定剂可包括含氮基团,其中包括季氮基,W增加酶的稳定 性。在优选的方面中,稳定剂是蛋白质材料。蛋白质或蛋白质材料可包括酪蛋白,明胶,胶原 或类似物。在一个实施方案中,蛋白质稳定剂在使用溶液内W约100-2000ppm活性物,优选 约100-2000ppm活性物,更优选约lOO-lOOOppm活性物的浓度存在。在一个实施方案中,稳定 剂与酶之比为约10:1至约200:1,或约10:1至约100:1。
[0081 ] 在一个方面中,蛋白质稳定剂的平均分子量为约10,000至500,000,约30,000至 250,000,或约50,000至200,000(例如对于酪蛋白来说)。适合于本发明使用的例举的蛋白 质包括例如酪蛋白和明胶。根据本发明,也可使用运种例举的蛋白质的组合。可商购的实例 是Amino 1000 (GNC),它提供酪蛋白酸盐和明胶蛋白质W及其他成分例如维生素 E和大豆卵 憐脂的组合。在一些方面中,蛋白质稳定剂不包括分子量低于本文列出的确定范围的小分 子氨基酸。
[0082] 在一个方面中,蛋白质稳定剂可溶于水或者可分散在水中。在进一步的方面中,蛋 白质稳定剂可包括变性或解开的蛋白质。各种可商购的蛋白质(例如,酪蛋白)W粉末形式 销售,且W长的化学链形式存在。商业上作为粉末,蛋白质链在自身上折叠且形成氨键,从 而将蛋白质保持为球状形式。在一个方面中,解开或变性的蛋白质形成更加无规的结构,且 可通过本领域已知的方法(例如在水中沸腾)来实现。在一个方面中,为了酶的稳定性,使用 变性蛋白质。
[0083] 在一个方面中,蛋白质稳定剂也可包括蛋白质水解产物,多肤,或者蛋白质水解产 物或多肤的天然或合成类似物。术语"水解产物"是指通过水解生产的任何物质,没有限制 到通过任何特定的水解方法生产的特定物质上。该术语拟包括通过酶W及非-酶反应生产 的"水解产物"。"蛋白质水解产物"是指通过水解任何类型或组的蛋白质生产的水解产物, 它也可通过酶或者非-酶方法生产。例举的蛋白质水解产物可包括来自小麦蛋白的蛋白质 水解产物,大豆蛋白酸水解产物,来自牛乳的酪蛋白酸水解产物和类似物。
[0084] 在一个方面中,蛋白质稳定剂不是抗微生物剂,例如胺类。胺是指伯、仲或叔胺。在 一个方面中,蛋白质稳定剂不是抗微生物胺和/或季锭化合物。
[00化]淀粉-基稳定剂
[0086] 在一个实施方案中,稳定剂可包括淀粉-基稳定剂和任选地额外的食品污物组分 (例如脂肪和/或蛋白质,W改性淀粉-基稳定剂)。在一个方面中,稳定剂是淀粉,多糖 (polysaccharide),或多糖(poly sugar)。在一个实施方案中,淀粉稳定剂在使用溶液内的 存在浓度为约10-2000ppm活性物,优选约100-2000ppm活性物,或更优选约lOO-lOOOppm活 性物。在一个实施方案中,稳定剂与酶之比为约10:1至约200:1,或约10:1至约100:1。
[0087] 根据本发明,淀粉是合适的稳定剂。淀粉是指来自植物和/或动物的食品储备材 料。淀粉含有两种主要的多糖组分,直链物质直链淀粉,和高度支化物质支链淀粉。
[0088] 根据本发明,多糖是合适的稳定剂。本文中提到的多糖是高分子量的碳水化合物, 其中包括例如单糖残基(最常见地大于或等于五个单糖残基)的缩聚物。多糖可W被取代或 者未取代和/或是支链或直链的,且在糖单体(例如,葡萄糖,阿拉伯糖,甘露糖等)之间具有 a键接和/或0键接或键合。
[0089] 在一个方面中,多糖具有带a-l,4键接的取代或未取代的葡萄糖单体,葡糖巧单 体、端基葡糖巧单体或其组合的端基。本文中所使用的"端基"是指在多糖的端部或者末端 部分上存在的单体或单体基团。本文中描述的所有多糖具有至少两个端基部分,其中未取 代的直链多糖具有两个端基部分,取代的直链多糖具有至少两个端基部分,和取代或未取 代的支链多糖具有至少=个端基部分。
[0090] 在另一方面中,多糖具有带至少S个a-l,4键接的取代或未取代的葡萄糖单体、葡 糖巧单体、端基葡糖巧单体或其组合的端基。
[0091] 在一个实施方案中,多糖酶稳定剂是均聚或杂聚多糖,例如含仅仅在糖单体之间 的Ct-键接或键合的多糖。"糖单体之间的O-键接"要理解为具有它常规的含义,也就是说在 糖单体之间的键接是端基异构体(例如二糖(+ )麦芽糖或4-0-(a-D-化喃型葡糖基)-D-化喃 型葡萄糖,二糖( + )-纤维二糖或4-0-(0-0-化喃型葡糖基)-D-化喃型葡萄糖)的键接。
[0092] 在另一方面中,多糖酶稳定剂是均聚或杂聚多糖,且可包括仅仅葡萄糖单体,或者 仅仅含葡萄糖单体的多糖,其中大多数葡萄糖单体通过0-1,4键合键接。葡萄糖是一种醒己 糖或含六个碳原子的葡萄糖单体。它还是一种还原糖(例如,葡萄糖,阿拉伯糖,甘露糖等, 大多数二糖,即麦芽糖,纤维二糖和乳糖)。
[0093] 在另一实施方案中,多糖酶稳定剂是具有任何比例的a-l,4键接单体与a-l,6键接 单体的取代或未取代的葡萄糖单体。因此,葡萄糖单体可W借助任何合适的位置(例如,1,4 或6位)连接到多糖链上。可通过检查任何特定酶稳定剂的Ih NMR光谱(质子NMR),确定a-1, 4,a-l,6,a-l,3,a-2,6 键合的数量。
[0094] 根据本发明,多糖是合适的稳定剂。有益地,多糖是可生物降解的,且常常分类为 通常认为安全的(GRAS)。
[0095] 例举的稳定剂包括但不限于直链淀粉,支链淀粉,果胶,菊粉,改性菊粉,±豆淀粉 (例如,±豆芽/片),改性±豆淀粉,玉米淀粉,改性玉米淀粉,小麦淀粉,改性小麦淀粉,大 米淀粉,改性大米淀粉,纤维素,改性纤维素,糊精,右旋糖巧,麦芽糊精,环糊精,肝糖,低聚 果糖和其他可溶或部分可溶的淀粉。尤其合适的稳定剂包括但不限于菊粉,簇甲基菊粉,± 豆淀粉,簇甲基纤维素钢,直链横化Ct-Q,4)-键接的D-葡萄糖聚合物,环糊精和类似物。根 据本发明的实施方案,也可使用稳定剂的组合。也可使用改性稳定剂,其中结合额外的食品 污物组分与稳定剂(例如,脂肪和/或蛋白质)。
[0096] 在一个实施方案中,淀粉-基稳定剂是含支链淀粉和/或直链淀粉的淀粉。在进一 步的实施方案中,稳定剂是±豆淀粉。在仍然进一步的实施方案中,淀粉-基稳定剂是含支 链淀粉和/或菊粉的淀粉,例如用蛋白质改性(例如组合)的±豆淀粉。
[0097] 稳定剂配制剂
[0098] 本发明的稳定剂可W独立地为实体和/或与洗涂剂组合物和/或酶组合物结合配 审IJ。根据本发明的一个实施方案,可将稳定剂配制成液体或者固体配制剂形式的多用途洗 涂剂组合物(有或无酶)。另外,可将稳定剂组合物配制成各种延迟或控制释放的配制剂。例 如,可在没有添加热量的情况下,制备固体模塑的洗涂剂组合物。或者,可独立于洗涂剂和/ 或酶组合物,提供稳定剂,例如直接加入到特定使用应用(例如器皿洗涂机)的洗涂液或者 洗涂水中。
[0099] 在优选的方面中,将稳定剂配制成具有酶的浓缩的固体洗涂剂。
[0100] 在优选的方面中,稳定剂提供洗涂剂配制剂内酶所要求的唯一稳定性。在运一优 选的方面中,没有使用其他稳定剂,例如任何一种或多种下述稳定剂:棚化合物(例如,棚 砂,氧化棚,碱金属棚酸盐,棚酸醋,棚酸的碱金属盐和类似物)和巧化合物。在优选的实施 方案中,稳定剂和洗涂剂组合物不含棚酸或棚酸盐。
[0101] 水
[0102] 本发明的实施方案可在洗涂剂组合物和/或使用溶液内包括水。本领域技术人员 能选择所需的水的等级,W具有所需的水硬度和格令水平。
[0103] 额外的组分
[0104] 使用含水洗涂剂使用溶液的本发明的组合物与方法可进一步包括与酶、稳定剂和 洗涂剂组合物结合使用的额外的组分。可渗入到酶组合物,洗涂剂组合物,组合的酶和洗涂 剂组合物内和/或独立地加入到水源中的额外的组分包括例如溶剂,聚合物,染料,芳香剂, 抗再沉积剂,溶解度改性剂,分散剂,漂洗助剂,腐蚀抑制剂,缓冲剂,消泡剂,抗微生物剂, 防腐剂,馨合剂,漂白剂,额外的稳定剂,和它们的组合。
[0105] 额外的功能成分给本发明组合物提供所需的性能和功能。对于本申请的目的来 说,术语"功能成分"包括当分散或溶解在使用和/或浓缩溶液例如水溶液内时在特定用途 中提供有益性能的材料。W下更加详细地讨论了功能材料的一些特定实例,但仅仅作为实 例给出所讨论的特定材料,和可使用各种宽泛的其他功能成分。例如,W下讨论的许多功能 材料设及在清洁(具体地器皿洗涂应用)中使用的材料。然而,其他实施方案可包括在其他 应用中使用的功能成分。
[0106] 聚合物体系
[0107] 本发明包括由至少一种多簇酸聚合物、共聚物和/或=元共聚物组成的聚合物体 系。在优选的实施方案中,所述聚合物体系包括至少两种多簇酸聚合物、共聚物和/或=元 共聚物。在最优选的实施方案中,聚合物体系包括至少=种多簇酸聚合物、共聚物和/或= 元共聚物。本发明中尤其合适的多簇酸聚合物包括但不限于聚马来酸均聚物,聚丙締酸共 聚物,和马来酸酢/締控共聚物。聚马来酸(C祖地3)x或水解的聚马来酸酢或顺式-2-下締二 酸均聚物具有下述结构式:
[010 引
[0109] 其中n和m是任何整数。可用于本发明的尤其优选的聚马来酸均聚物、共聚物和/或 =元共聚物(及其盐)是分子量为约0至约5000,更优选约200至约2000的那些。可商购的聚 马来酸均聚物包括获自BWA Water Additives,979Lakeside Parkway,Suite 925 Tucker, GA 30084,USA的马来酸均聚物Belclene 200系列和获自AkzoNobel的Aquatreat AR-801。 聚马来酸均聚物、共聚物和/或S元共聚物在所述聚合物体系内可W约25wt%至约55wt%、 约30wt %至约50wt %或约35wt %至约47wt %的活性物浓度存在。
[0110] 本发明的多用途洗涂剂组合物可W使用聚丙締酸聚合物、共聚物和/或=元共聚 物。聚丙締酸具有下述结构式:
[0111]
[0112]其中n是任何整数。合适的聚丙締酸聚合物、共聚物和/或=元共聚物的实例包括 但不限于聚丙締酸(C3H4化)n或2-丙締酸、丙締酸、聚丙締酸、丙締酸的聚合物、共聚物和/或 =元共聚物。
[0113] 在本发明的一个实施方案中,尤其合适的丙締酸聚合物、共聚物和/或
文档序号 : 【 9924931 】

技术研发人员:W·陈,J·斯托克斯,L·珍森,C·M·斯沃内尔,T·P·埃佛逊,G·勒加特,N·R·奥特曼,D·B·哈梅尔
技术所有人:艺康美国股份有限公司

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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