Консерванты в товарах бытовой химии

Консерванты являются важной частью содержащих воду рецептур товаров бытовой химии. Примерами таких рецептур могут быть жидкие СМС, кондиционеры для белья, пятновыводители, средства для предварительной стирки, чистящие средства для твердых поверхностей, освежители воздуха и др. Любая рецептура, содержащая воду, требует эффективной защиты от потенциального микробного заражения, поскольку является средой, подходящей для роста микроорганизмов. Кроме того, неправильный подбор консервантов также опасен, поскольку возможность порчи рецептуры в результате контаминации в этом случае сохраняется.

При выборе консервантов, прежде всего, следует оценить, насколько рецептура будет восприимчива к микробному заражению, исходя из того, какие компоненты планируется в эту рецептуру включить. Также в процессе разработки продукта надо оценить совместимость выбранного консерванта или системы консервантов с рецептурой и эффективность работы консерванта в рецептуре. И, конечно, следует принимать во внимание эффективные технологии поддержания адекватной гигиены труда и производства. Решение этих вопросов позволит производителям обеспечить надлежащий срок годности составов, подверженных угрозе микробного заражения.

Восприимчивость товаров бытовой химии к микробной контаминации различна и зависит от состава рецептуры. Вода является необходимым условием для развития микроорганизмов, она также является основным ингредиентом в рецептурах многих товаров бытовой химии. Другие компоненты рецептуры, такие, как ПАВ, полимеры, ферменты и отдушки, также являются питательной средой для микроорганизмов. Важным фактором, влияющим на восприимчивость рецептуры к микробному заражению, является ее рН. Так, рост бактерий наблюдается в диапазоне рН от 4 до 9, в то время как рост грибков обычно происходит в диапазоне рН от 3 до 10. Микроорганизмы, присутствующие в производственных условиях, способны к адаптации, они часто приспосабливаются и к более широким интервалам рН. О живучести микробов в природе ходят легенды: известны случаи выживания микробов в интервале рН от 2,5 до 10,5. Уж в этот-то интервал можно уложить практически все рецептуры товаров бытовой химии!

Так что, товары бытовой химии, созданные на водной основе, являются благоприятной средой для роста микроорганизмов при неправильной консервации. Особенно это касается рецептур с нейтральным значением рН. Для того чтобы обеспечить микробиологическое качество готовой рецептуры, требуется комплексный подход. Эффективная программа индустриального микробного контроля включает четыре основных аспекта:

  1. Использование эффективных и совместимых с рецептурой консервантов;
  2. Микробиологическую оценку сохранности системы;
  3. Регулярный микробиологический мониторинг производства, готовой продукции и сырья;
  4. Регулярную плановую очистку и санитарную обработку производственных мощностей.

Консерванты обычно являются минорными компонентами рецептур товаров бытовой химии. Большинство из них включаются в состав рецептуры в низких концентрациях (0,1%), но позволяют обеспечить значительные преимущества готового продукта. Микробное заражение приводит к нестабильности и потере эффективности рецептуры. Например, образующиеся при микробном росте побочные продукты могут сильно повлиять на рН составов. Это может привести к ухудшению моющих и чистящих свойств рецептур или оказать негативное влияние на однородность продукта. Микробный рост также может привести к появлению запаха, изменению цвета, ухудшению общей эстетики. Не следует забывать также о возможном вреде здоровью потребителя. Особенному риску подвергаются люди с ослабленным иммунитетом.

Консерванты для использования в товарах бытовой химии относятся к биоцидам и подлежат законодательному регулированию. В ЕС консерванты, разрешенные к применению в бытовой химии, определяются Директивой Европейского парламента и Европейского Совета 98/8/EC от 16 февраля 1998 г. – называемой также Директивой о биоцидах в категории 6 – тарные консерванты. Директива предоставляет в распоряжение стран Европейского Сообщества «положительный перечень» активных веществ, которые могут быть использованы в биоцидных продуктах. Этот положительный перечень совпадает с активными веществами, перечисленными в Приложениях I, IA, или IB данной Директивы. В него включены те биоцидные продукты, для которых достоверно установлено, что они достаточно эффективны, не оказывают неприемлемого действия на организмы, прямо или косвенно не обладают неблагоприятными эффектами для здоровья человека или животных, не оказывают отрицательного воздействия на окружающую среду. Биоцидное вещество не включается в список и, соответственно, не допускается к продаже, если установлено, что оно токсично, обладает канцерогенным, мутагенным эффектами или влияет на репродуктивную функцию. Разумеется, в этот перечень могут вноситься изменения, если у тех или иных средств со временем выявляют отрицательные свойства или, наоборот, положительные. Или есть сходное активное вещество, представляющее значительно меньший риск для здоровья и окружающей среды. Директива полезна тем, что она способствует усилению защиты человека и окружающей его среды, позволяет провести согласование и стандартизацию законов, дает возможность сравнить эффективность и безопасность выпускаемой продукции. С другой стороны, введение ее в действие привело к уменьшению числа доступных действующих веществ, а вслед за этим и выпускаемых препаратов. У некоторых биоцидов из-за ограничения используемых концентраций возникли трудности с рецептурами. Тем не менее, в преобладании преимуществ от принятия подобных законов не приходится сомневаться. В ближайшее время в России ожидается принятие Технического Регламента Таможенного Союза о безопасности синтетических моющих средств и товаров бытовой химии, в котором будут перечислены разрешенные к использованию консерванты.

Согласно требованиям законодательства США, консерванты (пестициды, биоциды, бактерициды) должны быть зарегистрированы EPA (Агентство по охране окружающей среды). Регистрация ЕРА означает, что консерванты соответствуют требованиям федеральных стандартов безопасности и защиты здоровья человека и окружающей среды. EPA требует, чтобы заявитель провел многочисленные научные исследования, включая токсикологические и исследования микробиологической эффективности. Данные этих исследований позволяют ЕРА убедиться в безопасности нового консерванта для человека и окружающей среды. Требования к данным для регистрации нового консерванта со стороны Агентства все время растут. В настоящее время для того, чтобы зарегистрировать новый консервант на рынке США требуется около 18 месяцев и инвестиции в несколько миллионов долларов. Список наиболее часто используемых в США в товарах бытовой химии консервантов (биоцидов), одобренных ЕРА, приводится в таблице 1.

Таблица 1. Консерванты для бытовой химии, наиболее часто используемые в США (источник: D.A. Shaw, B.A. Browne, T. Rook, Ph. Geis, V. Ananth, HAPPI, #5, 2014)

Тип

Название

CAS-№

Спектр микробиологической активности

«Эффективный» интервал рН

Min/Max ввод EPA (ppm. a.i.)

Альдегиды

1,5-Pentanedial (глутаровый альдегид)

111–30–8

Бактерии, грибы

3–9

100–1000

Карбаматы

3-Iodo-2-propynylbutylcarbamate (IPBC)

55406–53–6

грибы

4–10

40–300

Доноры формальдегида

1-(3-chloroallyl)-3,5,7-triaza-1-azoniaadamantane chloride (СТАС)

4080–31–3

бактерии

2–12

До 1280

1,3-Dimethylol-5,5-dimethylhydantoin (DMDMH)

6440–58–0

бактерии

3–10

1343–5451

4,4-dimethyloxazolidine (DMC)

51200–87–4

бактерии

7–11

388–1940

Гетероциклические N, S соединения

1,2-Benzisothiazol-3(2H)-one (BIT)

2034–33–5

бактерии

2–12

95–285

смесь

5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one

и 2-Methyl-4-isothiazolin-3-one (CMIT/MIT)

20172–55–4

Бактерии, грибы

2–8

6–22.5

2-Methyl-4-isothiazolin-3-one (MIT)

2682–20–4

бактерии

2–12

25–150

 

2-Octyl-4-isothiazolin-3-one (OIT)

26530–20–1

грибы

2–10

10–75

гидроксиметилнитроалканы

2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol (бронопол, BNPD)

52–51–7

бактерии

3–9

25–500

Для оценки эффективности защиты рецептур бытовой химии с помощью выбранного консерванта или системы консервантов, проводят нагрузочные тесты (Challenge tests), которые заключаются в многократном заражении продукции различными штаммами микроорганизмов. Такой тест показывает, насколько успешно консервант защищает продукт от порчи в результате микробного заражения, как в процессе самого производства, так и в течение всего срока годности. Также нагрузочные тесты позволяют определить эффективную концентрацию консерванта для сохранения конкретной рецептуры, что позволяет избежать избыточного ввода консерванта в рецептуру.

Микробиологический мониторинг производства также снижает вероятность микробной контаминации в процессе производства и позволяет более эффективно использовать консерванты и их системы. Регулярный периодический мониторинг сырья, готовой продукции и производства дает необходимую информацию для идентификации потенциальных источников био-нагрузки и проблемных участков производства. На основе этой информации можно проводить очистку и санитарную обработку, уменьшая бионагрузку и увеличивая эффективность использования консерванта, для обеспечения микробиологического качества товаров бытовой химии.

Если на производстве возникает ситуация, когда оборудование, сырье или конечный продукт заражены, для обеззараживания могут быть использованы биоциды быстрого действия, такие как 2,2-дибром-3-нитрилопропионамид (DBNPA) и четвертичные аммониевые соединения. Для очистки и дезинфекции оборудования также может быть использован гипохлорит натрия. Эти вещества не являются долгосрочными консервантами, но заполняют уникальную и очень важную для производителей нишу, «химии быстрого действия».

Товары бытовой химии на водной основе при отсутствии консервантов в рецептуре являются благоприятной средой для развития микроорганизмов, в зависимости от рН продукта. Регулярный микробиологический мониторинг производственных помещений, оборудования, сырья, и готовой бытовой продукции, наряду с эффективной очисткой и санитарной обработкой, помогают свести к минимуму вероятность микробного загрязнения продукции. Тем не менее, использование консервантов остается важным компонентом системы управления микробиологическим качеством продукции, в связи с высоким содержанием воды, умеренными значениями рН и доступностью питательных веществ во многих рецептурах бытовой химии. Вещества, наиболее часто используемые в качестве консервантов для бытовой химии, достаточно хорошо изучены в плане эффективности и безопасности, используются в низких концентрациях, тщательно протестированы и соответствуют требованиям по охране окружающей среды и обеспечению защиты здоровья человека.

Поделитесь этой публикацией с коллегами и друзьями Источник: № 09 (160) ноябрь 2014

Добавить комментарий