L'ottimizzazione del processo di pulizia è fondamentale per ridurre i costi operativi e i tempi di fermo e per raggiungere gli obiettivi di sostenibilità posti dall'azienda (come la riduzione dei consumi di acqua, di prodotti chimici e di energia).

Le sfide più comuni del settore sono descritte nel primo articolo di questa serie in due parti. Lo scopo del secondo articolo è fornire una guida iniziale su come ottimizzare i processi di pulizia, dalla scelta dei prodotti chimici alla corretta configurazione delle apparecchiature disponibili in sede, tutto in modo conforme rispetto ai requisiti dell'industria. 

1. Guida iniziale per una procedura di pulizia ottimizzata

Qualsiasi procedura d'igiene in una sede dedicata ai prodotti per la cura della persona richiede la comprensione del processo di pulizia per garantire performance di pulizia affidabili e coerenti.  L'obiettivo della sezione 2.1 è quello di fornire una guida iniziale sui parametri che hanno un impatto sui risultati di pulizia, che dovrebbero essere monitorati durante l'operazione di pulizia.

Nella sezione 2.2 viene fornita una panoramica più approfondita dei diversi processi di pulizia, nonché alcune indicazioni su come ottimizzarne al meglio le procedure tenendo conto dei possibili limiti delle apparecchiature disponibili in sede.

2.1 Le basi dei parametri di pulizia - Sinner Circle

I parametri che influenzano la pulizia vengono descritti in modo semplice nel Sinner Circle¹.

Per ottenere una pulizia corretta al primo tentativo, gli effetti dei quattro parametri devono formare il cerchio completo, compensandosi a vicenda; quando una parte è meno efficace, le altre sopperiscono le mancanze.  Di seguito vengono presentate alcune considerazioni su ognuno di questi parametri:

• Temperatura
  • In generale, la qualità dei risultati della pulizia aumenta con una temperatura più alta.  Le tendenze al risparmio energetico e la sicurezza dei lavoratori hanno portato a sforzi per abbassare la temperatura per la pulizia.
  • Per alcuni residui di prodotto, come l'amido e altri carboidrati, si consigliano anche temperature di pulizia inferiori.
  • Questo può essere aggirato usando un sistema di pulizia automatizzato che permette di selezionare liberamente la temperatura di pulizia.
  • Nuove formulazioni innovative di detergenti per la cura della persona consentono anche la pulizia di prodotti cosmetici (anche con alte concentrazioni di pigmenti), in un intervallo di temperatura inferiore (60-70 gradi Celsius).
• Tempo
  • La necessità di aumentare le capacità produttive sta spingendo l'industria a ottimizzare i cicli di pulizia.  I cicli messi a punto in passato tendono ad avere lunghi tempi di pulizia a favore della qualità.  Tali cicli di pulizia non sono mai stati ottimizzati per aumentare la produttività.
  • Cicli di pulizia multipli e brevi sono da preferire per i prodotti contenenti TiO2/FeOx, per evitare l'oscuramento delle apparecchiature.
  • Durante una campagna (pulizia tra lotti di uno stesso prodotto) o la pulizia tra prodotti diversi, sono prevedibili tempi di pulizia diversi²
• Chimica
  • Per rimuovere i residui dai prodotti per la cura personale, si consigliano prodotti specificamente ideati.  Lo sporco tipico richiede alti livelli di detersione e altri principi attivi per la pulizia (ad esempio solubilizzanti, agenti complessanti e molto altro).
  • L'uso di prodotti standard per l'industria alimentare e delle bevande è sconsigliato, perché tali prodotti di pulizia sono pensati per pulire sporco contenente molti meno residui difficili da pulire, come menzionato nella sezione intitolata "Difficoltà di pulizia specifiche dell'industria dei prodotti per la cura della persona" nel primo articolo di questa serie.
• Azione meccanica
  • L'azione meccanica è spesso definita dalle apparecchiature.  Nel settore è possibile trovare una grande varietà di operazioni, dai sistemi clean-in-place (CIP) dedicati, progettati per un prodotto definito, a semplici recipienti senza apparecchiature che vengono puliti immergendoli nella loro interezza.
  • Anche in presenza di processi automatizzati, nella pratica vengono ancora utilizzate molte applicazioni di pulizia manuale.  La pulizia manuale varia dalle lance ad alta pressione usate per il lavaggio, all'uso di un tubo d'acqua per il risciacquo o di strumenti come spugne, spazzole e spazzoloni all'interno delle apparecchiature di produzione.  Tutte queste diverse applicazioni si basano su azioni meccaniche diverse e quando si sceglie il processo di pulizia manuale necessario occorre tenere conto della sicurezza dell'operatore.

2.2 Metodi di pulizia principali: indicazioni per una procedura ottimizzata

• Pulizia CIP
  Il CIP (clean-in-place) è un sistema di ricircolo oggi divenuto uno standard del settore.  Il fluido CIP viene fatto ricircolare attraverso l'oggetto assicurando temperatura, flusso e concentrazione del prodotto chimico costanti.  La pulizia CIP di apparecchiature o circuiti di tubazioni è definita come una pulizia senza smontaggio o apertura dell'attrezzatura e con poco o nessun coinvolgimento da parte dell'operatore.  Un sistema CIP può fornire soluzioni di pulizia per diversi oggetti.
  
  La pulizia CIP si basa sul trasferimento di energia.  In un programma CIP, occorre individuare l'energia giusta per rimuovere lo sporco dalle apparecchiature.
  
  Una pulizia che utilizza il tempo, la temperatura, flussi e quantità di detergente ottimali è il risultato di un ciclo di pulizia CIP ingegnerizzato.  I parametri di base di un regime di pulizia efficace possono essere analizzati con studi di laboratorio su scala ridotta.  Tali studi individuano quale detergente offre la pulizia più efficace, a quale temperatura e per quanto tempo.  I parametri ottenuti dalle prove di laboratorio sono di solito la base dello sviluppo del ciclo CIP completo.
  
  La convalida di una pulizia CIP efficace è facilmente realizzabile, perché il processo di pulizia è sempre lo stesso.  Per mantenerlo costante, occorre un controllo delle modifiche e la manutenzione del sistema CIP stesso.
  
  Tra le varie opzioni c'è anche quella di riusare l'acqua di risciacquo all'interno del processo di pulizia, permettendo un processo più ecologico ed economico.
  
  L'aggiunta di un sistema CIP alle apparecchiature esistenti può richiedere un investimento elevato e può essere difficile da eseguire, il che è considerabile uno svantaggio di questo sistema.

• Pulizia per immersione
  Qualora non sia possibile effettuare la pulizia CIP, la soluzione per i residui più difficili da pulire è immergere le apparecchiature in una soluzione detergente e usare l'agitatore del recipiente per introdurre un'azione meccanica nel ciclo di pulizia.  Lo svantaggio di questo metodo è un maggior consumo di prodotti chimici, tempo e acqua.  Pertanto, si consiglia di far ricircolare l'acqua e la soluzione detergente all'interno dell'oggetto da pulire, per ridurre al minimo il consumo di acqua, energia e prodotti chimici.

• Pulizia COP
  La pulizia COP (clean-out-of-place) è destinata ai prodotti facili da pulire.  Gli operatori usano idropulitrici a media o alta pressione per pulire a mano le apparecchiature di produzione.  Lo svantaggio in questo caso è che le performance di pulizia dipendono dall'operatore, la mancanza di temperatura e pressione sulle apparecchiature più grandi e le limitate possibilità nell'uso dei detergenti per garantire la sicurezza dei lavoratori.
  
  L'uso di una lavapezzi per pulire utensili e parti critiche delle apparecchiature in un'applicazione COP è preferibile alla pulizia manuale.  Il programma di pulizia di una lavapezzi è indipendente dall'operatore ed è versatile in termini di tempo, temperatura, concentrazione di detergente e uso dell'acqua.

• Pulizia manuale
  La pulizia manuale è molto semplice da impostare, ma prevede non poche difficoltà.  La temperatura (max 45°C) e la scelta del detergente (range di pH neutro) limitano le performance.  La pulizia è impegnativa in termini di tempo e lavoro.  Una pulizia uniforme è difficile da ottenere a causa della variazione dell'operatore e della difficoltà di monitoraggio.

• Riassunto dei metodi di pulizia
  Di seguito si riporta una tabella che riassume i vantaggi e gli svantaggi principali dei diversi processi per l'igiene:

Tabella 1: panoramica delle diverse applicazioni di pulizia e dei parametri di processo

Riassunto
La combinazione di prodotti chimici, temperatura, tempo di pulizia e azione meccanica influiscono direttamente sui risultati della pulizia.  Alcuni di questi parametri sono limitati dalle apparecchiature disponibili in sede e dovrebbero essere tutti monitorati durante l'operazione di pulizia, per individuare possibili inefficienze che possono portare ad alti costi operativi, lunghi tempi di inattività e consumi di acqua ed energia elevati.  Tali inefficienze possono essere sottoposte ai partner per l'igiene, come i fornitori di detergenti, che possono sostenere il produttore con l'ottimizzazione delle procedure di pulizia, dalla scelta dei prodotti chimici all'implementazione in sede, secondo le applicazioni di pulizia disponibili.

Peer review
Gli autori desiderano ringraziare la nostra responsabile della peer review Paola Piantanida per aver controllato questo articolo e aver fornito utili commenti e consigli.

Fonti

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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