ES2826976T3 - Mantenimiento del agua de lavado para prácticas sostenibles - Google Patents
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Abstract
Un método para limpiar una fuente de agua de lavado que comprende: (a) Generar una solución de uso acuosa mediante el contacto de una composición enzimáticacon agua, en donde dicha solución de uso acuosa comprende entre aproximadamente 0,1 ppm y 20 ppm de enzima; y (b) limpiar una fuente de agua de lavado con dicha solución de uso acuosa, en donde la fuente de agua de lavado es un sumidero de lavado de vajilla o un sumidero de lavandería.
Description
DESCRIPCIÓN
Mantenimiento del agua de lavado para prácticas sostenibles
Campo de la invención
La invención se refiere al uso de enzimas para el tratamiento y mantenimiento sostenibles del agua de lavado. En particular, la invención se refiere al uso de enzimas para eliminar efectivamente la suciedad de las fuentes de agua de lavado, como el licor de lavado o las soluciones de agua de lavado en una variedad de aplicaciones de limpieza, a saber, sumideros. La invención limpia las fuentes de agua de lavado y previene la re-deposición de la suciedad en las superficies tratadas. Los métodos de acuerdo con la invención proporcionan beneficios adicionales para mejorar la eficacia de los detergentes en el tratamiento de superficies, tales como utensilios y equipos de lavado, como resultado de la limpieza de las fuentes de agua de lavado. Los métodos de mantenimiento del agua de lavado de acuerdo con la invención proporcionan prácticas sostenibles al mejorar la calidad del agua y minimizar el consumo de agua y energía en los sistemas de lavado.
Antecedentes de la invención
Las enzimas se han empleado en las composiciones de limpieza desde principios del siglo 20. No fue hasta mediados de la década de 1960 cuando las enzimas estuvieron disponibles comercialmente con la estabilidad al pH y la reactividad a la suciedad para aplicaciones detergentes. Las enzimas son conocidas como productos químicos efectivos para uso con detergentes y otros agentes de limpieza para descomponer las suciedades. Las enzimas descomponen las suciedades haciéndolas más solubles y permitiendo que los tensioactivos las eliminen de la superficie y proporcionen una limpieza mejorada de un sustrato.
Las enzimas pueden proporcionar una actividad deseable para la eliminación de manchas basadas en proteínas, carbohidratos o triglicéridos de los sustratos. Como resultado, se han usado enzimas para diversas aplicaciones de limpieza con el fin de digerir o degradar suciedades tales como grasas, aceites (por ejemplo, aceites vegetales o grasas animales), proteínas, carbohidratos o similares. Por ejemplo, pueden adicionarse enzimas como un componente de una composición para lavandería, textiles, lavado de vajillas, limpieza en el lugar, desagües, pisos, alfombras, instrumentos médicos o dentales, herramientas para cortar carne, superficies duras, cuidado personal o similares.
Por ejemplo, el documento de Estados Unidos 6,718,991 B1 describe el uso de un reforzador de detergencia que contiene una enzima en una máquina lavavajillas institucional. El documento WO 93/05187 A1 describe el uso de una enzima para separar material oleofílico-hidrofóbico del agua de lavado. Sin embargo, los productos de limpieza con enzimas solo se centraron en la capacidad de eliminar la suciedad de los sustratos. Aunque los productos enzimáticos han evolucionado desde polvos simples que contienen proteasa alcalina hasta composiciones granulares más complejas que contienen múltiples enzimas y aún más hasta composiciones líquidas que contienen enzimas, sigue existiendo la necesidad de aplicaciones alternativas de limpieza para las enzimas.
Por consiguiente, es un objetivo de la invención desarrollar métodos para el uso de enzimas para eliminar la suciedad de las fuentes de agua de lavado.
Otro objeto de la invención es desarrollar métodos para mejorar la sostenibilidad de los procesos de limpieza, tales como disminuir las cantidades de agua y energía necesarias para tales procesos mediante la limpieza de las fuentes de agua de lavado con enzimas.
Breve resumen de la invención
Se proporciona un método para lavar una fuente de agua de lavado de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 11 de acuerdo con la invención.
El método incluye las etapas de generar una composición enzimática y limpiar una fuente de agua de lavado, la cual es un sumidero de vajillas o un sumidero de lavandería. También se proporciona un método para eliminar la suciedad y mejorar la calidad del agua residual de una fuente de agua de lavado de acuerdo con la reivindicación 12 de acuerdo con la invención. El método incluye generar una composición enzimática y lavar una fuente de agua de lavado con una solución de uso acuosa, en donde el lavado elimina la suciedad de la fuente de agua de lavado para mejorar la calidad de una fuente de agua residual generada a partir de dicha fuente de agua de lavado. También se proporciona un método para mejorar la sostenibilidad de las aplicaciones de limpieza de agua de lavado de acuerdo con la reivindicación 13.
La composición enzimática de acuerdo con las realizaciones de la invención forma una solución de uso acuosa que puede obtenerse por contacto de la composición enzimática con agua y permitiendo que la solución de uso acuosa formada se drene de la composición enzimática. De acuerdo con una realización alternativa, la solución de uso acuosa puede obtenerse por contacto de una composición de detergente y una composición enzimática o una composición
de combinación de detergente/enzima con agua, y dejando que la solución de uso acuosa formada drene de las composiciones de detergente y enzima. La composición detergente y la composición enzimática pueden formularse en combinación o por separado de acuerdo con su uso en los métodos de la invención. El nivel activo de la solución de uso acuosa se ajusta a un nivel deseado mediante el control de variables tales como la cantidad de enzimas activas en las composiciones de detergente y enzima, duración del tiempo y la temperatura a la cual el agua contacta con las composiciones de detergente y enzima.
La enzima particular o combinación de enzimas para su uso en los métodos de la invención depende de las condiciones del servicio final, incluyendo la forma física del producto, el pH de uso, la temperatura de uso y los tipos de suciedad a limpiar con una fuente de agua de lavado. La enzima o combinación de enzimas se selecciona para proporcionar una actividad y estabilidad óptimas para un conjunto dado de condiciones de servicio, como reconocerá un experto en la técnica basándose en la descripción de la invención reivindicada.
Estos métodos proporcionan el beneficio del tratamiento de forma sostenible de las fuentes de agua de lavado. Por ejemplo, los métodos de limpieza de las fuentes de agua de lavado con enzimas reducen la cantidad total de agua necesaria para las aplicaciones de limpieza. Tal reducción de agua es el resultado de disminuir significativamente la frecuencia a la cual el agua de lavado necesita ser reemplazada con una fuente de agua de lavado limpia. Esto presenta una ventaja significativa sobre las aplicaciones de limpieza de la técnica anterior, donde las fuentes de agua de lavado necesitan ser reemplazadas con frecuencia para minimizar la re-deposición de la suciedad de fuentes de agua de lavado que se recirculan en un sistema de limpieza. Tradicionalmente, sin el reemplazo frecuente de las fuentes de agua de lavado sucias con agua de lavado limpia, dicha suciedad se volverá a re-depositar en un sistema de limpieza. Esta necesidad se minimiza significativamente, si no se evita, de acuerdo con las ventajas proporcionadas por la presente invención.
Descripción detallada de la realización preferida
Las realizaciones de esta invención no se limitan a métodos particulares para limpiar fuentes de agua de lavado, eliminar la suciedad del agua de lavado y mejorar la calidad del agua de lavado, las cuales pueden variar y son entendidas por los artesanos expertos en la materia. Además, debe entenderse que toda la terminología usada en la presente memoria tiene el propósito de describir solo realizaciones particulares, y no pretende ser limitante de ninguna manera o alcance. Por ejemplo, como se usa en esta memoria descriptiva y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una", y "el" pueden incluir referentes plurales a menos que el contenido indique claramente lo contrario. Además, todas las unidades, prefijos y símbolos pueden denotarse en su forma aceptada por el SI. Los rangos numéricos enumerados en la memoria descriptiva incluyen los números que definen el rango e incluyen cada número entero dentro del rango definido.
A menos que se defina otra cosa, todos los términos técnicos y científicos usados en la presente memoria tienen el mismo significado que el entendido comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenecen las realizaciones de la invención. Al describir y reivindicar las realizaciones de la presente invención, se usará la siguiente terminología de acuerdo con las definiciones que se exponen a continuación.
El término "aproximadamente", como se usa en la presente memoria, se refiere a la variación en la cantidad numérica que puede ocurrir, por ejemplo, a través de los procedimientos típicos de medición y manipulación de líquidos usados para hacer concentrados o soluciones de uso en el mundo real; por error accidental en estos procedimientos; a través de diferencias en la fabricación, fuente o pureza de los ingredientes usados para hacer las composiciones o llevar a cabo los métodos; y similares. El término "aproximadamente" también abarca cantidades que difieren debido a diferentes condiciones de equilibrio para una composición resultantes de una mezcla inicial particular. Ya sea modificado o no por el término "aproximadamente", las reivindicaciones incluyen equivalentes a las cantidades que se refieren a la variación en la cantidad numérica que puede ocurrir.
El término "agua de lavado", "fuente de agua de lavado", "licor de lavado", "solución de agua de lavado" y similares, como se usa en la presente descripción, se refiere a sumideros de lavado de vajilla o sumideros de lavandería que han sido contaminados con suciedad de una aplicación de limpieza y se utilizan para hacer circular o recircular el agua que contiene detergentes u otros agentes de limpieza utilizados en aplicaciones de limpieza para tratar diversas superficies. De acuerdo con ciertas aplicaciones reguladas de limpieza, se requiere que el agua de lavado se deseche regularmente y se reemplace con agua limpia para su uso como agua de lavado en aplicaciones de limpieza. Por ejemplo, ciertas regulaciones requieren que el agua de lavado se reemplace al menos cada cuatro horas para mantener las fuentes de agua suficientemente limpias para las aplicaciones de limpieza. El agua de lavado, de acuerdo con la invención, no está limitada de acuerdo con la fuente de agua. Las fuentes de agua ilustrativas adecuadas para uso como fuente de agua de lavado incluyen, pero no se limitan a, agua de una fuente de agua municipal o sistema de agua privada, por ejemplo, un suministro de agua público o un pozo, o cualquier fuente de agua que contenga algunos iones de dureza. Por consiguiente, se entiende que el agua de lavado excluye únicamente las fuentes de agua desionizada las cuales se sabe que desactivan las enzimas.
El término "por ciento en peso", "% en peso," "porcentaje por peso", "% por peso" y variaciones de los mismos, tal y como se usa en la presente memoria, se refieren a la concentración de una sustancia como el peso de esa sustancia
dividido por el peso total de la composición y multiplicado por 100. Se entiende que, tal y como se usa aquí, "porcentaje", "%" y similares se pretende que sean sinónimos de "por ciento en peso", "% en peso", etc.
De acuerdo con una realización de la invención, las soluciones de agua de lavado se limpian mediante enzimas para proporcionar métodos sostenibles de mantenimiento del agua y mejorar la limpieza de las superficies tratadas mediante mejoras en la detergencia. Las enzimas se usan de acuerdo con los métodos de la invención para eliminar efectivamente la suciedad del agua de lavado con el fin de limpiar el agua de lavado y proporcionar una longevidad potenciada del uso de dicha agua de lavado para aplicaciones de limpieza, así como mejorar la calidad de las fuentes de aguas residuales desechadas. Además, los métodos de uso de enzimas para limpiar una fuente de agua de lavado promueven aún más la limpieza de diversas superficies, incluidas la vajilla, el sumidero y las propias superficies del equipo de lavado, tal como el interior de una lavadora, mediante el mejoramiento de la detergencia de la aplicación de limpieza.
Métodos de uso
Los métodos de uso de las composiciones enzimáticas de acuerdo con la invención incluyen limpiar una solución de agua de lavado. Los métodos de uso de las composiciones enzimáticas de acuerdo con la invención incluyen además métodos para eliminar la suciedad y mejorar la calidad de las fuentes de aguas residuales del agua de lavado en varias aplicaciones de limpieza. De acuerdo con realizaciones de la invención, las enzimas reducen o eliminan el contenido de suciedad en las fuentes de agua de lavado. Las realizaciones preferidas de la invención proporcionan la eliminación completa de los niveles de suciedad en una fuente de agua de lavado con el uso de enzimas de acuerdo con los métodos de la invención. Los beneficios adicionales de proporcionar una limpieza y una sostenibilidad mejoradas también se describen de acuerdo con la invención.
De acuerdo con una realización adicional de la invención, los métodos de limpieza de las fuentes de agua de lavado resultan además en la prevención y eliminación de la acumulación de suciedad en las superficies interiores del equipo de limpieza y las superficies tratadas contenidas en el mismo.
Tales superficies pueden ser superficies removibles o permanentes del equipo de limpieza. De acuerdo con los métodos de la invención, las composiciones enzimáticas pueden introducirse, por ejemplo, manualmente o mediante un dispensador, bomba, sistema de bomba y control u otros medios en una fuente de agua de lavado. De acuerdo con la invención, se genera una solución de uso acuosa para limpiar una fuente de agua de lavado mediante la adición de una composición enzimática a una fuente de agua. En numerosas aplicaciones de limpieza, la fuente de agua será la fuente de agua de lavado. De acuerdo con una realización alternativa de la invención, puede generarse una solución de uso acuosa adicionando una composición enzimática, una composición detergente o una composición enzimática y detergente combinada a una fuente de agua, tal como la fuente de agua de lavado. De acuerdo con la invención, la composición detergente y la composición enzimática pueden formularse en combinación o por separado.
De acuerdo con la invención, el nivel activo de enzima en la solución de uso acuosa puede modificarse de acuerdo con los requisitos precisos de la aplicación de limpieza. Por ejemplo, la cantidad de enzima formulada en la composición enzimática puede variar. Alternativamente, como apreciará un experto en la técnica, el nivel activo de la solución de uso acuosa puede ajustarse a un nivel deseado a través del control del tiempo de lavado, la temperatura del agua a la que la fuente de agua entra en contacto con la composición enzimática o la composición enzimática y detergente para formar la solución de uso acuosa y la selección y concentración de detergente. De acuerdo con la invención, una solución de uso acuosa comprende entre aproximadamente 0,1 ppm y 20 ppm de enzima, preferentemente entre aproximadamente 0,5 ppm y aproximadamente 20 ppm, y más preferentemente entre aproximadamente 1 ppm y 20 ppm de enzima.
De acuerdo con realizaciones adicionales de la invención, la cantidad de enzima necesaria para limpiar y eliminar la suciedad de una fuente de agua de lavado particular varía de acuerdo al tipo de aplicación de limpieza y la suciedad encontrada en tales aplicaciones. De acuerdo con varias realizaciones de la invención, los niveles de enzimas en una solución de uso acuosa son efectivos en o por debajo de aproximadamente 0,5 ppm o 1 ppm. De acuerdo con realizaciones alternativas, los niveles de uso de enzimas pueden estar entre aproximadamente 1-10 ppm.
Los métodos de acuerdo con la invención pueden utilizarse para el lavado de vajilla o para el lavado de ropa. Las aplicaciones de lavado de vajilla de acuerdo con la invención incluyen la limpieza de sumideros de lavado de vajilla. Las aplicaciones de lavandería de acuerdo con la invención incluyen la limpieza de sumideros de lavandería.
Los métodos de acuerdo con la invención pueden usarse además en cualquier aplicación de tratamiento de agua de lavado en donde se desee la sostenibilidad del agua. De acuerdo con las realizaciones de la invención, la limpieza de una fuente de agua de lavado mediante la eliminación de la suciedad del agua aumenta el período de tiempo en el cual se requieren cambios de agua, de tal modo que se utiliza menos agua debido a la menor necesidad de reemplazar el agua de lavado. El uso de enzimas para limpiar la fuente de agua de lavado mejora la calidad del agua de lavado y permite un uso prolongado de la fuente de agua de lavado. Tal uso prolongado disminuye el volumen de agua limpia usada en una aplicación de limpieza y disminuye la cantidad de energía usada para calentar las fuentes de agua de lavado para diversas aplicaciones de limpieza. Como beneficio adicional, se mejora la calidad del agua residual
eliminada de una aplicación de limpieza, lo que proporciona beneficios ambientales.
Composiciones Enzimáticas
Las composiciones enzimáticas para su uso en los métodos de acuerdo con la invención proporcionan enzimas para lavar, eliminar la suciedad y mejorar la calidad del agua residual de una fuente de agua de lavado. El propósito de la composición enzimática es descomponer las suciedades adherentes, tales como el almidón o los materiales proteicos, que se encuentran típicamente en superficies sucias y se eliminan mediante una composición detergente en una fuente de agua de lavado. Las composiciones enzimáticas reducen y/o eliminan la suciedad en las fuentes de agua de lavado una vez que la suciedad se dispersa fácilmente en el agua de lavado mediante un detergente u otro agente de limpieza.
Los tipos ilustrativos de enzimas que pueden incorporarse a la composición enzimática de acuerdo con la invención incluyen amilasa, proteasa, lipasa, celulasa, cutinasa, gluconasa, peroxidasa y/o mezclas de las mismas. Una composición enzimática de acuerdo con la invención puede emplear más de una enzima, de cualquier origen adecuado, tal como origen vegetal, animal, bacteriano, fúngico o de levadura. De acuerdo con una realización de la invención, la composición enzimática incluye al menos dos enzimas diferentes. De acuerdo con una realización adicional de la invención, se incorporan mezclas de la misma clase de enzimas en una composición enzimática, tal como una mezcla de varias enzimas amilasas.
Los ejemplos de enzimas amilasas disponibles comercialmente están disponibles con los siguientes nombres comerciales: Purastar, Purastar ST, HP AmL, Maxamyl, Duramyl, Termamyl y Stainzyme. Los ejemplos de enzimas proteasas disponibles comercialmente están disponibles con los siguientes nombres comerciales: Purafect, Purafect L, Purafect Ox, Everlase, Liquanase, Savi-nase, Esperase, Prime L, Prosperase y Blap. Las lipasas están disponibles comercialmente, por ejemplo, con el nombre comercial de Lipex y Lipolase. Las enzimas celulasas están disponibles comercialmente, por ejemplo, con el nombre comercial de Celluzyme.
De acuerdo con la invención, la composición enzimática puede variar en base a la aplicación de limpieza particular y los tipos de suciedades que necesitan limpieza. Por ejemplo, la temperatura de una aplicación de limpieza particular afectará a las enzimas seleccionadas para una composición enzimática de acuerdo con la invención. Las aplicaciones de lavado de vajilla, por ejemplo, limpian sustratos a temperaturas superiores a aproximadamente 105 °F y son deseables enzimas tales como amilasas y proteasas debido a su capacidad para retener la actividad a temperaturas tan elevadas.
Además, como comprobará un experto en la técnica, las enzimas están diseñadas para trabajar con tipos específicos de suciedades. Por ejemplo, de acuerdo con una realización de la invención, las aplicaciones de lavado de vajilla pueden usar una enzima amilasa ya que es efectiva a las altas temperaturas de las máquinas de lavado de vajilla y es efectiva para reducir las suciedades a base de almidón y carbohidratos. Aunque no limita la presente invención, se cree que la amilasa puede ser ventajosa para limpiar suciedades que contienen almidón. Las enzimas amilasas pueden obtenerse de cualquier fuente adecuada, tales como cepas bacterianas, malta de cebada, ciertos tejidos glandulares animales y cualquier otro conocido en la técnica. Las enzimas amilasas pueden incluir aquellas que se denominan alfa-amilasas, beta-amilasas, isoamilasas, pululanasas, amilasas maltogénicas, amiloglucosidasas y glucoamilasas, así como otras enzimas amilasas no identificadas particularmente en la presente descripción. Estos también incluyen amilasas endo y exoactivas.
De acuerdo con una realización alternativa, los métodos de limpieza de las fuentes de agua de lavado en una lavadora pueden usar una combinación de enzimas amilasa y proteasa para evitar de la manera más efectiva que el almidón, las proteínas y los aceites obstaculicen el rendimiento del detergente. Aunque no limita la presente invención, se cree que la proteasa puede ser ventajosa para limpiar suciedades que contienen proteínas, como sangre, incrustaciones cutáneas, moco, pasto, alimentos (por ejemplo, huevo, leche, espinacas, residuos de carne, salsa de tomate) o similares. Las enzimas proteasas son capaces de escindir enlaces proteicos macromoleculares de residuos de aminoácidos y convertir estos sustratos en pequeños fragmentos que se disuelven o dispersan fácilmente en una fuente de agua de lavado. Las proteasas se denominan a menudo enzimas detersivas debido a la capacidad de romper las suciedades a través de la reacción química conocida como hidrólisis. Las enzimas proteasas pueden obtenerse, por ejemplo, de Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis y Streptomyces griseus. Las enzimas proteasas también están disponibles comercialmente como endoproteasas de serina.
De acuerdo con una realización adicional de la invención, puede incorporarse una enzima celulasa o lipasa en una composición enzimática. Aunque no limita la presente invención, se cree que la celulasa puede ser ventajosa para limpiar suciedades que contienen celulosa o que contienen fibras de celulosa que sirven como puntos de unión para otras suciedades. Aunque no se limitan a la presente invención, se cree que las enzimas lipasas pueden ser ventajosas para limpiar suciedades que contienen grasa, aceite o cera, como grasa, aceite o cera animal o vegetal (por ejemplo, aderezo para ensaladas, mantequilla, manteca, chocolate, lápiz labial). Tanto las enzimas celulasas como lipasas pueden derivarse de una planta, un animal o un microorganismo, como un hongo o una bacteria. Puede purificarse una enzima celulasa o lipasa o un componente de un extracto, y de tipo salvaje o variante (química o recombinante).
Las enzimas adicionales adecuadas para determinadas realizaciones de la invención incluyen cutinasa, peroxidasa,
gluconasa y similares. Enzimas adecuadas se describen, por ejemplo, en los documentos WO 8809367 (cutinasa), WO 89099813 y WO 8909813 (peroxidasas), y WO 9307263 y Wo 9307260 (gluconasa). Las enzimas de peroxidasa conocidas incluyen peroxidasa de rábano, ligninasa y haloperoxidasas tales como cloro- o bromo- peroxidasa. Las enzimas peroxidasas pueden usarse en combinación con fuentes de oxígeno, por ejemplo, percarbonato, perborato, peróxido de hidrógeno y similares. Cada una de estas enzimas puede derivar de una planta, un animal o un microorganismo y puede purificarse o ser un componente de un extracto, y puede ser de tipo salvaje o variante (química o recombinante).
Las composiciones enzimáticas de acuerdo con la invención pueden ser una entidad independiente y/o pueden formularse en combinación con una composición detergente. De acuerdo con una realización de la invención, una composición enzimática puede formularse en una composición detergente en formulaciones líquidas o sólidas. Además, las composiciones enzimáticas pueden formularse en varias formulaciones de liberación retardada o controlada. Por ejemplo, una composición detergente sólida moldeada puede prepararse sin la adición de calor. Como apreciará un experto en la técnica, las enzimas tienden a desnaturalizarse mediante la aplicación de calor y, por lo tanto, el uso de enzimas dentro de las composiciones detergentes requiere métodos para formar composiciones detergentes que no dependan del calor como una etapa en el proceso de formación, como la solidificación.
La composición enzimática puede obtenerse además comercialmente en una formulación sólida (es decir, pastilla, polvo, etc.) o líquida. Las enzimas comercialmente disponibles generalmente se combinan con estabilizadores, tampones, cofactores y vehículos inertes. El contenido real de enzima activa depende del método de fabricación, que es bien conocido por un experto en la técnica y dichos métodos de fabricación no son críticos para la presente invención.
Una descripción adicional de las composiciones enzimáticas adecuadas para su uso de acuerdo con la invención se describe, por ejemplo, en las Patentes de Estados Unidos Núms. 7,670,549, 7,723,281, 7,670,549, 7.553.806, 7,491,362, 6,638,902, 6,624,132, 6,197,739 y las Solicitudes de Patente de Estados Unidos, 12/642,091 presentada el 18 de Diciembre del 2009 titulada "Limpiador de enzimas múltiples para instrumentos quirúrgicos y endoscopios", 11/279,654, presentada el 13 de Abril de 2006 titulada "Composiciones sólidas estables de esporas, bacterias, hongos y/o enzimas", y 10/654,333, presentada el 2 de Septiembre de 2003 titulada "Composiciones sólidas estables de enzimas y métodos que las emplean ". Además, la referencia "Industrial Enzymes", Scott, D., en Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3a edición, (Editores Grayson, M. y EcKroth, D.) vol. 9, págs. 173-224, John Wiley & Sons, Nueva York, 1980.
Estabilizadores de enzimas
Las composiciones enzimáticas para su uso en los métodos de la presente invención pueden incluir además estabilizadores enzimáticos. Un experto en la técnica determinará estabilizadores enzimáticos y/o sistemas estabilizantes adecuados para las composiciones enzimáticas adecuadas para su uso de acuerdo con la invención, tales como los descritos, por ejemplo, en las Patentes de Estados Unidos Núms. 7,569,532 y 6,638,902. De acuerdo con una realización de la invención, un sistema estabilizante enzimático puede incluir una mezcla de carbonato y bicarbonato y también puede incluir otros ingredientes para estabilizar ciertas enzimas o para mejorar o mantener el efecto de la mezcla de carbonato y bicarbonato. Un estabilizador enzimático puede incluir además compuestos de boro o sales de calcio. Por ejemplo, los estabilizadores enzimáticos pueden ser compuestos de boro seleccionados del grupo que consiste en ácido borónico, ácido bórico, borato, poliborato y combinaciones de los mismos.
Los estabilizadores enzimáticos también pueden incluir eliminadores de blanqueadores de cloro añadidos para evitar que las especies de blanqueador de cloro presentes ataquen e inactiven las enzimas, especialmente bajo condiciones alcalinas. Como comprobará un experto en la técnica, los métodos de acuerdo con la invención se basan en la actividad de las composiciones enzimáticas que limpian las fuentes de agua de lavado. Por lo tanto, pueden adicionarse aniones eliminadores de cloro adecuados como estabilizador enzimáti
las composiciones enzimáticas de acuerdo con la invención. Los ejemplos de aniones eliminadores de cloro incluyen sales que contienen cationes de amonio con sulfito, bisulfito, tiosulfito, tiosulfato, yoduro, etc. También pueden usarse antioxidantes tales como carbamato, ascorbato, etc., aminas orgánicas como ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) o sales de metales alcalinos del mismo, monoetanolamina (MEA), y mezclas de los mismos.
De acuerdo con realizaciones alternativas de la invención, las composiciones enzimáticas para su uso en los métodos de la presente invención están preferiblemente libres de estabilizadores enzimáticos. De acuerdo con una realización preferida, las composiciones enzimáticas están libres de cualquier fuente de Ca o Mg estabilizantes de enzimas.
Composiciones detergentes
Los métodos de acuerdo con la invención usan una solución de uso acuosa la cual puede comprender una composición detergente en combinación con la composición enzimática. Los métodos de acuerdo con la invención están dirigidos a limpiar una fuente de agua de lavado, y tienen numerosos resultados beneficiosos, que incluyen mejorar la detergencia de un agente de limpieza usado en combinación con los métodos de la invención. De acuerdo con una realización de la invención, las enzimas limpian el agua de lavado y no los sustratos dentro de una aplicación de
limpieza, en gran parte debido a la corta duración del contacto entre las enzimas y el sustrato. Sin embargo, las composiciones enzimáticas de acuerdo con la invención ayudan a limpiar sustratos de una aplicación de limpieza mejorando la capacidad de un detergente para trabajar en el agua en lugar de ser consumido por la suciedad en el agua de lavado. Como resultado, la composición detergente es más efectiva sobre la superficie de los sustratos con fines de limpieza.
De acuerdo con la invención, la composición detergente puede ser líquida o sólida, incluyendo, por ejemplo, composiciones moldeadas, como apreciarán los expertos en la técnica. Las pastas y geles pueden considerarse tipos de líquidos. Los polvos, aglomerados, gránulos, tabletas y bloques pueden considerarse tipos de sólidos. Por ejemplo, las composiciones detergentes pueden proporcionarse en forma de bloques, granulados, polvos (es decir, mezcla de material seco granular), aglomerados y/o líquidos en condiciones de temperatura ambiente y presión atmosférica. Los detergentes en polvo se preparan a menudo al mezclar materiales secos o al mezclar una suspensión y secar la suspensión. Los gránulos y bloques se proporcionan típicamente con un tamaño que está determinado por la forma o configuración del molde o extrusor a través del cual se comprime la composición detergente. Los granulados se caracterizan generalmente por tener un diámetro promedio de aproximadamente 0,5 cm a aproximadamente 2 cm. Los bloques se caracterizan generalmente por tener un diámetro promedio de más de aproximadamente 2 cm, preferentemente entre aproximadamente 2 cm y aproximadamente 2 pies, y pueden tener un diámetro promedio de entre aproximadamente 2 cm y aproximadamente 1 pie. De acuerdo con una realización preferida, un bloque sólido es de al menos 50 gramos.
De acuerdo con determinadas realizaciones de la invención, la composición detergente está sustancialmente libre de fósforo. Sustancialmente libre de fósforo se refiere a una composición a la cual no se adicionan compuestos que contienen fósforo. En una realización ilustrativa, la composición limpiadora incluye menos de aproximadamente un 10 % de fosfatos, fosfonatos y fosfitos, o mezclas de los mismos en peso. Preferentemente, la composición detergente incluye menos de aproximadamente 5 % de fosfatos, fosfonatos y fosfitos en peso. Más preferentemente, la composición detergente incluye menos de aproximadamente 1 % en peso de fosfatos, fosfonatos y fosfitos. Lo más preferentemente, la composición detergente incluye menos de aproximadamente 0,1 % de fosfatos, fosfonatos y fosfitos en peso.
Una descripción adicional de las composiciones detergentes y los métodos de formación de las mismas, adecuadas para su uso de acuerdo con la invención, se describen, por ejemplo, en las Patentes de Estados Unidos Núms.
7,674,763, 7,153,820, 7,094,746 y 6,924,257 y la Solicitud de Patente de Estados Unidos Núm. serie 12/695,370 presentada el 28 de enero de 2010 titulada "Método para Lavar un Artículo usando una Composición Moldeada de Detergente ".
El uso de composiciones detergentes con la solución de uso acuosa de acuerdo con la invención puede usarse en un equipo dispensador de detergente convencional. Por ejemplo, el equipo dispensador de detergente disponible comercialmente que puede usarse de acuerdo con la invención está disponible bajo el nombre de Solid System™ de Ecolab, Inc. El uso de dicho equipo dispensador da como resultado la erosión de una composición detergente por una fuente de agua para formar la solución de uso acuosa de acuerdo con la invención.
Componentes Adicionales
Los métodos de acuerdo con la invención que usan una solución de uso acuosa pueden comprender además componentes adicionales para su uso en combinación con la composición enzimática, la composición detergente y/o la combinación de las composiciones enzimáticas y detergente. Los componentes adicionales que pueden incorporarse a la composición enzimática, composición detergente, composición enzimática y detergente combinada y/o adicionarse independientemente a la fuente de agua incluyen disolventes, tintes, fragancias, agentes contra la redeposición, inhibidores de corrosión, agentes tamponadores, antiespumantes, agentes antimicrobianos, preservantes, quelantes, agentes blanqueadores y combinaciones de los mismos.
Los aditivos estéticos ilustrativos que pueden usarse como componentes adicionales incluyen tintes y fragancias, tales como el tinte n° 2, y una fragancia preferida incluye la fragancia de limón. Los agentes contra la redeposición ilustrativos que pueden incorporarse de acuerdo con la invención incluyen carboximetilcelulosa de sodio, poliacrilato de sodio e hidroxipropilcelulosa. Los inhibidores de la corrosión ilustrativos que pueden incorporarse de acuerdo con la invención incluyen trietanolamina y doderilamina. Pueden incorporarse numerosos inhibidores de corrosión adicionales y se describen, por ejemplo, en la Solicitud de Patente de Estados Unidos Núm. serie 12/617,419, presentada el 12 de noviembre de 2009, titulada “Composición para lavar vajilla para uso en máquinas lavavajillas automáticas y métodos de fabricación y uso”. Pueden utilizarse además agentes anti-picado adicionales para reducir el picado o la corrosión que se encuentran en ciertas superficies tratadas con composiciones detergentes. Los ejemplos de agentes anti grabado adecuados incluyen la adición de iones metálicos a la composición, tales como cinc, cloruro de cinc, gluconato de cinc, aluminio y berilio. Sin embargo, de acuerdo con ciertas realizaciones de la invención, no se requieren agentes anti-picado para el uso de los métodos de la presente invención.
Los agentes tamponadores ilustrativos que pueden incorporarse de acuerdo con la invención incluyen acetato de sodio, dihidrogenofosfato de potasio y borato de sodio. Los antiespumantes ilustrativos que pueden incorporarse de
acuerdo con la invención incluyen derivados poliméricos de silicona y derivados de alquinol. Los agentes antimicrobianos ilustrativos que pueden incorporarse pueden incluir materiales parabenos tales como propil parabeno. Los agentes antimicrobianos adicionales los cuales pueden incorporarse de acuerdo con la invención incluyen tercamilfenol, compuestos de amonio cuaternario y compuestos que contienen halógenos activos. Los quelantes ilustrativos que pueden incorporarse de acuerdo con la invención incluyen ácido nitrilotriacético (NTA) y ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) para ayudar a controlar las incrustaciones, eliminar la suciedad y/o secuestrar iones metálicos tales como calcio, magnesio y hierro.
También pueden incorporarse agentes blanqueadores de acuerdo con la invención para aclarar o blanquear un sustrato, y pueden incluir compuestos blanqueadores capaces de liberar una especie halógena activa, como Cl2 , Br2 --OCl-- y/o --OBr--, o similares, en las condiciones que se encuentran típicamente durante el proceso de limpieza. Los ejemplos de agentes blanqueadores adecuados incluyen, pero no se limitan a: compuestos que contienen cloro tales como cloro, un hipoclorito o cloraminas. Los ejemplos de compuestos liberadores de halógeno adecuados incluyen, pero no se limitan a: dicloroisocianuratos de metales alcalinos, hipocloritos de metales alcalinos, monocloramina y dicloroamina. Las fuentes de cloro encapsulado también se pueden usar para mejorar la estabilidad de la fuente de cloro en la composición (ver, por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos Núms. 4,618,914 y 4,830,773). Un agente blanqueador también puede incluir un agente que contiene o que actúa como una fuente de oxígeno activo. El compuesto de oxígeno activo actúa para proporcionar una fuente de oxígeno activo y puede liberar oxígeno activo en disoluciones acuosas. Un compuesto de oxígeno activo puede ser inorgánico, orgánico, o una mezcla de los mismos. Ejemplos de compuestos de oxígeno activo adecuados incluyen, pero no se limitan a: compuestos peroxigenados, aductos de compuestos peroxigenados, peróxido de hidrógeno, perboratos, peroxihidrato de carbonato de sodio, peroxihidrato de fosfatos, permonosulfato de potasio y perborato de sodio mono y tetrahidratado, con y sin activadores tales como tetraacetiletileno diamina. Un artesano experto en la técnica apreciará que determinadas realizaciones de la invención utilizan preferentemente composiciones que no contienen cloro para promover el uso de enzimas de acuerdo con la invención.
Un experto en la técnica determinará los componentes adicionales que pueden usarse en combinación con los métodos de la presente invención.
Todas las publicaciones y solicitudes de patente en esta memoria descriptiva son indicativas del nivel de experiencia ordinaria en la técnica a la que pertenece esta invención.
Ejemplos
Las realizaciones de la presente invención se definen adicionalmente en los siguientes ejemplos no limitantes. Debe entenderse que estos ejemplos, aunque indican ciertas realizaciones de la invención, se dan solo a modo de ilustración.
Ejemplo 1
Las pruebas de campo evaluaron la viabilidad de adicionar una enzima al detergente para lavar utensilios Apex™ para reducir los niveles de almidón en el agua de lavado de un sumidero de lavavajillas comercial. Las pruebas plantean la hipótesis de que lograr una reducción del almidón necesitaría menos detergente para la suciedad de los alimentos y, al mismo tiempo, produciría mejores resultados en la cristalería. Se logró un resultado de prueba positivo para un producto si se compara con el producto de línea base, la formulación con la composición enzimática demostró una disminución en los niveles de almidón en el sumidero de la máquina lavavajillas. Además, se analizaron resultados comparables de rendimiento en cápsulas y cristalería. Se utilizó Power Fusion™ como producto de línea base (control) con la siguiente formulación:
La prueba de línea base consistió en monitorear el uso del producto detergente a través del tiempo total de enjuague, conteos de rejillas e inventario de productos durante varios meses. Además, se observó el estado general de la cristalería. Se completaron las pruebas de campo semanales para obtener los siguientes datos para la formulación que contiene enzimas: rendimiento del producto (tiempo de enjuague, conteos de rejillas e inventario del producto);
desempeño del producto (se monitorearon muestras de vidrio y utensilios de plata para verificar aumentos o disminuciones significativos en la calidad de los utensilios); percepción del cliente; y niveles de almidón (se tomaron muestras de agua del sumidero de la máquina de lavar vajillas y se analizaron para detectar la presencia de almidón). Los niveles de almidón se obtuvieron y midieron de acuerdo con los siguientes métodos: (1) Obtener la muestra del sumidero y almacenarla en el refrigerador para detener el proceso enzimático y preservar la muestra del deterioro; (2) Sacar la muestra del refrigerador y agitar para mezclar la solución; (3) Dosificar una cantidad volumétrica de 50 ml en un cilindro graduado; (4) Usando filtración por succión, verter la muestra en el aparato de filtrado; (5) Adicionar dos pipetas desechables de solución de yodo (tomadas de una prueba de amilasa para almidón) a la solución en el aparato de filtrado (aproximadamente 4 ml); (6) Esperar hasta que haya pasado todo el líquido y solo quede suciedad en el papel de filtro; (7) Apagar la succión y retirar el papel de filtro para dejar secar.
La enzima probada fue una enzima amilasa. Las formulaciones se ajustaron para eliminar el cloro y aumentar la concentración de carbonato de sodio de la fórmula de lavado de vajilla de la referencia anterior. Las enzimas amilasas están disponibles comercialmente como Purastar ST (RM320039) y Stainzyme 12T (320100). Se probaron las formulaciones que usaban una amilasa al 1 % y una amilasa al 0,1 %. Posteriormente, la enzima se cambió a Stainzyme para realizar más pruebas adicionales de una enzima amilasa diferente. También se probaron las formulaciones que utilizan Stainzyme al 0,1 % y Stainzyme al 0,05 %. Los niveles de almidón se probaron semanalmente en el sumidero y se analizaron mediante evaluaciones visuales obtenidas de la cuantificación bruta mediante filtración. La presencia de almidón en el papel de filtro se indicó mediante puntos azules y marrones en el papel de filtro.
Los productos enzimáticos probados tenían las siguientes formulaciones:
Resultados. El cambio del uso de detergente de línea base a 1,0 % de amilasa resultó en un aumento inicial en los niveles de almidón, que según la hipótesis resulta de la eliminación de las enzimas del almidón acumulado en las paredes del sumidero. Una vez que se eliminó este almidón, la enzima pudo manejar la carga diaria normal de almidón, con poco o ningún almidón detectado en el sumidero en la cuarta semana. Los sistemas de lavado de vajilla se cambiaron posteriormente del 1 % al 0,1 % de producto de Amilasa. Se observó un aumento inicial en los niveles de almidón en el sumidero. Este nivel elevado de almidón se observó durante cuatro semanas. A partir de entonces, el nivel detectado aumentó durante las siguientes cinco semanas.
Después de completar la prueba con las fórmulas de amilasa, se probó la enzima Stainzyme. Primero, se realizó otra línea base Apex™ durante dos semanas y se probó la presencia de almidón. Posteriormente, se utilizó la fórmula Stainzyme al 0,1 %. Se detectó nuevamente un aumento inicial en los niveles de almidón. Se plantea la hipótesis de que el pico, similar al observado en la línea base de Apex™ para la prueba de amilasa, resulta de la enzima que limpiaba la acumulación de almidón en las paredes del sumidero que se había acumulado durante el uso normal de Apex™. En la tercera semana, los niveles de almidón disminuyeron. Los sistemas de lavado de vajilla se cambiaron posteriormente del producto Stainzyme al 0,1 % a la formulación al 0,05 %. Inmediatamente después de cambiar a la fórmula de Stainzyme al 0,05 %, el nivel de almidón aumentó. En particular, se instaló un sistema de tratamiento de agua por ósmosis inversa para la máquina de lavado de vajilla durante la prueba con la formulación de Stainzyme al 0,05 %, probablemente desactivando la enzima.
Ambas formulaciones de enzima amilasa, Amylasa y Stainzyme, redujeron los niveles de almidón en el sumidero de los sistemas de lavado de vajilla tratados, mientras mantenían un buen rendimiento de limpieza en los utensilios. El aumento de la concentración de enzimas proporcionó mejores resultados. Para el producto de Amylase, a la formulación al 1,0 % le tomó aproximadamente cuatro semanas para limpiar el sumidero y luego mantuvo un nivel de almidón muy bajo en comparación con la línea base de Apex™. Sin embargo, cuando se redujo la concentración de Amylase, aumentaron los niveles de almidón. Para el producto Stainzyme, a la fórmula al 0,1 % le tomó solo tres semanas para limpiar el sumidero y producir niveles bajos de almidón. Cuando se redujo la concentración de Stainzyme, los niveles de almidón en el sumidero aumentaron ya que este nivel más bajo de enzima fue incapaz de aguantar con las cargas de almidón introducidas en el sumidero.
Además de monitorear los niveles de almidón, la opinión del cliente y el rendimiento del producto no cambiaron durante
las pruebas, lo que ilustra que no hubo cambios significativos, ya sea un aumento o una disminución, en la cantidad de rayas y manchas en la cristalería.
Claims (13)
1. Un método para limpiar una fuente de agua de lavado que comprende:
(a) Generar una solución de uso acuosa mediante el contacto de una composición enzimática con agua, en donde dicha solución de uso acuosa comprende entre aproximadamente 0,1 ppm y 20 ppm de enzima; y (b) limpiar una fuente de agua de lavado con dicha solución de uso acuosa, en donde la fuente de agua de lavado es un sumidero de lavado de vajilla o un sumidero de lavandería.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha enzima es una amilasa.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha enzima es una proteasa.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha enzima es una lipasa.
5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde dicha enzima es una combinación de una o más enzimas amilasa, proteasa, lipasa, celulasa, cutinasa, gluconasa y/o peroxidasa.
6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicha solución de uso acuosa comprende además una composición detergente.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde dicha composición detergente es una composición detergente líquida o sólida moldeada.
8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende además adicionar una composición detergente para limpiar sustratos en contacto con dicha fuente de agua de lavado y detergente.
9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde dicha etapa de lavado comprende además lavar una pluralidad de sustratos en contacto con dicha composición detergente y demostrar una detergencia mejorada respecto a aplicaciones de limpieza sin fuentes de agua de lavado limpiadas con dicha solución de uso acuosa.
10. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde dichos sustratos se seleccionan del grupo que consiste en textiles, utensilios, superficies duras tales como instrumentos para el cuidado de la salud, superficies para el cuidado de vehículos y combinaciones de los mismos.
11. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde dicha composición enzimática comprende además al menos un componente adicional seleccionado del grupo que consiste en disolventes, tintes, fragancias, agentes contra la redeposición, inhibidores de corrosión, agentes tamponantes, antiespumantes, agentes antimicrobianos, preservantes, quelantes y combinaciones de los mismos.
12. Un método para eliminar suciedades y mejorar la calidad de las aguas residuales de una fuente de agua de lavado que comprende:
(a) generar una solución de uso acuosa mediante el contacto de una composición enzimática con una fuente de agua, en donde dicha solución de uso acuosa comprende entre aproximadamente 0,1 ppm y 20 ppm de enzima; y
(b) lavar una fuente de agua de lavado con dicha solución de uso acuosa, en donde dicho lavado elimina las suciedades de dicha fuente de agua de lavado para mejorar la calidad de una fuente de agua residual generada a partir de dicha fuente de agua de lavado, en donde la fuente de agua de lavado es un sumidero de lavado de vajilla o un sumidero de lavandería.
13. Un método para mejorar la sostenibilidad de las aplicaciones de limpieza de agua de lavado que comprende:
(a) generar una solución de uso acuosa mediante el contacto de una composición enzimática y una composición de detergente con agua, en donde dicha solución de uso acuosa comprende entre aproximadamente 0,1 ppm y 20 ppm; y
(b) limpiar una fuente de agua de lavado con dicha solución de uso acuosa; y
(c) mejorar la sostenibilidad de dicha fuente de agua de lavado, en donde la fuente de agua de lavado es un sumidero de lavado de vajilla o un sumidero de lavandería.
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