A indústria de cuidados pessoais, desafios na limpeza, parte II

Em um mercado movido pela inovação, em que a cada ano um quarto de todos os produtos cosméticos são versões novas ou aprimoradas, os fabricantes de produtos de cuidados pessoais se esforçam para definir e implementar procedimentos de limpeza e desinfecção adequados, especialmente quando lidam com um grande número de formulações diferentes em um único local.

Parameters influencing cleaning are simply described within the Sinner Circle

A otimização do processo de limpeza é fundamental para diminuir os custos operacionais, o tempo de inatividade e atingir as metas de sustentabilidade definidas pela empresa (como redução do consumo de água, química e energia).

Os desafios comumente enfrentados pela indústria foram descritos no primeiro artigo desta série de duas partes. O objetivo deste segundo artigo é fornecer uma orientação inicial sobre como otimizar os procedimentos de limpeza, desde a escolha da química, até a configuração correta dos equipamentos disponíveis no local, e tudo isso em conformidade com os requisitos definidos pela indústria. 

1. Orientação inicial para um procedimento de limpeza otimizado

Qualquer procedimento de higiene em um local de cuidados pessoais requer compreensão do processo de limpeza para garantir um desempenho de limpeza confiável e consistente. O objetivo da seção 2.1 é fornecer uma orientação inicial sobre os parâmetros que impactam os resultados da limpeza, que devem ser rastreados durante a operação de limpeza.

Na seção 2.2, é fornecida uma visão geral mais detalhada dos diferentes métodos de limpeza, bem como algumas indicações sobre a melhor forma de otimizar os procedimentos de limpeza, levando em consideração os possíveis limites do equipamento disponível no local.

2.1 Noções básicas sobre parâmetros de limpeza — Círculo de Sinner

Os parâmetros que influenciam a limpeza são descritos de forma simples no círculo de Sinner1.

Para conseguir uma limpeza correta na primeira vez, os efeitos dos quatro parâmetros devem formar o círculo completo, compensando um ao outro; quando um segmento é menos eficaz, os outros compensam. Abaixo estão algumas considerações sobre cada um desses parâmetros:

  • Temperatura
    • Em geral, a qualidade dos resultados de limpeza aumenta com uma temperatura mais alta. As tendências de economia de energia e segurança do trabalhador levaram a esforços para baixar a temperatura da limpeza.
    • Temperaturas de limpeza mais baixas também são recomendadas para alguns resíduos de produtos, como amido e outros carboidratos.
    • Isso pode ser contornado usando um sistema de limpeza automatizado, permitindo a seleção livre da temperatura de limpeza.
    • Novas formulações de última geração de agentes de limpeza para cuidados pessoais permitem até mesmo a limpeza de produtos cosméticos (também com altas concentrações de pigmentos), em uma faixa de temperatura mais baixa  (60 a 70 graus Celsius).
  • Tempo
    • A necessidade de maiores capacidades de produção está levando a indústria a otimizar os ciclos de limpeza. Os ciclos desenvolvidos no passado tendem a ter longos tempos de limpeza para garantir a qualidade. Esses ciclos de limpeza nunca foram otimizados para aumentar a produtividade.
    • Ciclos de limpeza curtos e múltiplos são preferíveis para produtos contendo TiO2/FeOx para evitar sombras no equipamento.
    • Pode haver tempos diferentes para a limpeza durante campanhas (limpeza entre bateladas do mesmo produto) ou entre produtos diferentes2
  • Química
    • Recomenda-se uma química desenvolvida especificamente para remover resíduos de produtos de higiene pessoal. A sujeira típica requer altos níveis de detergência e outros ingredientes ativos de limpeza (por exemplo, solubilizante, agentes complexantes e muitos mais).
    • Não é recomendado o uso de produtos padrão das indústrias de alimentos e bebidas, pois esses produtos de limpeza são projetados para limpar resíduos que contêm resíduos muito menos difíceis de limpar, conforme mencionado na seção intitulada "Desafios de limpeza específicos na indústria de cuidados pessoais" no primeiro artigo desta série.
  • Ação mecânica
    • A ação mecânica é frequentemente definida pela instrumentação do equipamento. Uma grande variedade de operações pode ser encontrada na indústria, desde sistemas para limpeza no local (CIP) dedicados, projetados para um produto definido, até recipientes simples sem nenhum equipamento de limpeza que são limpos por imersão total.
    • Mesmo com processos automatizados, percebe-se na prática que muitas aplicações de limpeza manual ainda são utilizadas. Essa limpeza manual varia desde lanças de alta pressão usadas para lavar, até o uso de uma mangueira d'água para enxaguar ou o uso de ferramentas como esponjas, escovas e esfregões no interior do equipamento de produção. Todas essas diferentes aplicações têm diferentes ações mecânicas e a segurança do operador deve ser considerada ao determinar o processo de limpeza manual necessário.

2.2 Os principais métodos de limpeza: indicações para um procedimento otimizado

  • Limpeza CIP
    Atualmente, CIP (limpeza no local) em um sistema de recirculação é um padrão da indústria. O fluido CIP é recirculado no objeto, garantindo temperatura, fluxo e concentração de produto químico constantes. A limpeza CIP de equipamentos ou circuitos de dutos é definida como uma limpeza sem desmontar ou abrir do equipamento e com pouco ou nenhum envolvimento por parte do operador. Um único sistema CIP pode fornecer soluções de limpeza para diferentes objetos.

    A limpeza CIP tem tudo a ver com transferência de energia. Dentro de um programa CIP, a energia correta para remover a sujeira do equipamento precisa ser identificada.

    A limpeza que usa o tempo, a temperatura, as taxas de fluxo e a quantidade de detergente ideais é o resultado de um ciclo de limpeza CIP projetado. Os parâmetros básicos de um regime de limpeza eficaz podem ser analisados com estudos de incrustação de bancada de laboratório. Esses estudos identificam qual detergente proporciona a limpeza mais eficaz, em que temperatura e por quanto tempo. Os parâmetros obtidos com testes de laboratório são geralmente a base para o desenvolvimento do ciclo CIP completo.

    A validação de uma limpeza CIP eficaz é facilmente alcançável, porque o processo de limpeza é idêntico toda vez. Para que isso se mantenha, devem ser instalados um controle de alterações e manutenção para o próprio sistema CIP.

    O reaproveitamento da água de enxágue no processo de limpeza também é uma opção, permitindo um processo mais ecológico e econômico.

    Adicionar um sistema CIP ao equipamento existente pode exigir um alto investimento e ser difícil de executar, o que pode ser considerado uma desvantagem de tal sistema.
  • Limpeza por imersão
    Quando a limpeza CIP não for possível, a solução para os resíduos mais difíceis de limpar é encharcar o equipamento com uma solução detergente e usar o agitador do recipiente para introduzir ação mecânica no ciclo de limpeza. A desvantagem desse método é o aumento do consumo de produtos químicos, tempo e água. Portanto, é recomendável recircular a água e a solução de limpeza dentro do objeto que está sendo limpo, para manter o consumo de água, energia e produtos químicos em um nível mínimo.
  • Limpeza COP
    A limpeza COP (limpeza fora do local) é encontrada para produtos fáceis de limpar. Os operadores usam lavadoras de média ou alta pressão para limpar manualmente o equipamento de produção. As desvantagens aqui são o fato de que o desempenho da limpeza depende do operador, a falta de temperatura e pressão em equipamentos maiores e as possibilidades limitadas de detergente para garantir a segurança do trabalhador.

    O uso de uma lavadora de peças para limpar utensílios e peças críticas do equipamento em uma aplicação COP é preferível à limpeza manual. O programa de limpeza de uma lavadora de peças é independente do operador e será flexível em relação ao tempo, temperatura, concentração de detergente e uso de água.
  • Limpeza manual
    A limpeza manual é de fácil configuração, mas apresenta muitos desafios. A temperatura (máx. 45 °C) e a escolha do detergente (faixa de pH neutro) limitam o desempenho. A limpeza é demorada e trabalhosa. É difícil conseguir uma limpeza consistente devido à variação do operador e à dificuldade de monitoramento.
  • Resumo dos métodos de limpeza
    Uma tabela que resume as principais vantagens e desvantagens dos diferentes processos de higiene é apresentada abaixo:

Parâmetro

Limpeza manual

COP/aplicação de encharcamento

Processo CIP

Temperatura

Ambiente - 45 °C

A água quente da torneira pode estar com a temperatura muito alta

Ambiente - 95 °C

Considerar o tempo necessário para preencher o objeto e aquecer até a temperatura necessária

Ambiente - 95 °C

Sem perda de tempo, pois a solução é armazenada na temperatura de uso

Produtos químicos utilizados

Detergentes manuais

Considerar a segurança do operador

Detergentes manuais e CIP

Detergentes dosados no sistema manualmente (considerar a segurança do operador)

Detergentes CIP

Dosagem automática, portanto, processo seguro

Concentração

Dosado manualmente

(alguns operadores consideram que mais detergente = melhor limpeza)

Dosado manualmente

(alguns operadores consideram que mais detergente = melhor limpeza)

Dosagem automática

A concentração pode ser rastreada, por exemplo, por condutividade (para facilitar a validação)

Tempo

Processo de limpeza geralmente rápido, mas desmontagem completa necessária

Tempo longo de limpeza devido ao enchimento total do equipamento e à obtenção da temperatura de limpeza

Limpeza rápida, pois apenas o tempo necessário para a limpeza é usado (sem aquecimento etc.)

Ação mecânica

Alta

Usando esponjas, escovas, esfregões etc., mas dependente do operador

Baixa

Muitas vezes, apenas o agitador pode ser usado e limpeza manual adicional necessária

Média a alta

Se as ferramentas CIP corretas forem usadas (pode até mesmo ser controlada pela verificação de pressão no dispositivo de pulverização)

Validação

Difícil de se obter

Os processos de limpeza manual devem ser verificados em intervalos frequentes

Difícil de se obter

É necessária muita documentação manual para capturar os tempos, concentrações e temperaturas de limpeza

Alcançável

Os principais parâmetros de limpeza são documentados automaticamente pelo sistema CIP

Tabela 1: visão geral de diferentes aplicações de limpeza e parâmetros de processo

Resumo
A combinação de química, temperatura, tempo de limpeza e ação mecânica impacta diretamente os resultados da limpeza. Alguns desses parâmetros são limitados pelo equipamento disponível no local e todos devem ser rastreados durante a operação de limpeza, para identificar possíveis ineficiências que podem levar a altos custos operacionais, longos períodos de inatividade, alto consumo de água e energia. Essas ineficiências podem ser endereçadas a parceiros de higiene, como fornecedores de detergentes que podem dar suporte ao fabricante na otimização dos procedimentos de limpeza, desde a escolha da química até a implementação no local, de acordo com as aplicações de limpeza disponíveis.

Revisão por pares
Os autores desejam agradecer a nossa revisora Paola Piantanida por revisar este artigo e fornecer comentários perspicazes e sugestões úteis.


Referências

1. Zeitschrift Getränkeindustrie 11/2004: Der Sinner'sche Kreis: Basis einer erfolgreichen Reinigung und Desinfektion.
2. American Society for Testing and Materials E3106 "Standard Guide for Science-Based and Risk-Based Cleaning Process Development and Validation" www.astm.org.


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