Optymalizacja procesu mycia ma kluczowe znaczenie dla zmniejszenia kosztów operacyjnych, czasu przestojów i osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju wyznaczonych przez firmę (takich jak zmniejszenie zużycia wody, środków chemicznych i energii).

Wyzwania stojące przed branżą zostały opisane w pierwszym artykule tej dwuczęściowej serii. Celem drugiego artykułu jest przedstawienie wstępnych wskazówek dotyczących optymalizacji procedur mycia i dezynfekcji — od wyboru środków chemicznych po prawidłową konfigurację sprzętu dostępnego na miejscu. Cały proces odbywa się przy zachowaniu zgodności z określonymi wymaganiami typowymi dla branży.​​​​​​​ 

1. Wstępne wytyczne dotyczące zoptymalizowanej procedury mycia

Każda procedura higieniczna w zakładzie produkcji środków higienicznych wymaga zrozumienia procesu utrzymania czystości w celu zapewnienia niezawodnych i spójnych rezultatów mycia. Celem sekcji 2.1 jest przedstawienie wstępnych wytycznych dotyczących parametrów mających wpływ na wyniki mycia, które należy śledzić podczas operacji czyszczenia.

W sekcji 2.2 znajduje się bardziej szczegółowy przegląd różnych metod utrzymania czystości, a także wskazówki, jak najlepiej zoptymalizować procedury sprzątania, biorąc pod uwagę możliwe ograniczenia sprzętu dostępnego na miejscu.

2.1 Podstawy parametrów mycia — koło Sinnera

Parametry wpływające na mycie są opisane na podstawie koła Sinnera¹.

Aby uzyskać pozytywne rezultaty mycia za pierwszym razem, dane z czterech parametrów muszą tworzyć pełne koło, wzajemnie się kompensując. Gdy jeden segment zapewnia mniejszą skuteczność, inne będą go kompensować. Poniżej przedstawiamy kilka uwag dotyczących każdego z tych parametrów:

• Temperatura
  • Zasadniczo jakość mycia wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Trendy dotyczące oszczędzania energii i bezpieczeństwa pracowników doprowadziły do ​​wysiłków zmierzających do obniżenia temperatury mycia.
  • Niższe temperatury mycia są również zalecane w przypadku niektórych osadów produktu, takich jak skrobia i inne węglowodany.
  • Możliwe jest obejście tej kwestii dzięki zastosowaniu automatycznego systemu mycia, który umożliwia swobodny wybór temperatury mycia.​​​​​​​
  • Nowe, najnowocześniejsze receptury środków myjących dla zakładów produkujących środki higieniczne pozwalają nawet na czyszczenie produktów kosmetycznych (także o wysokim stężeniu pigmentów) w niższym zakresie temperatur (60–70 stopni Celsjusza).
• Czas
  • Potrzeba uzyskania zwiększonych mocy produkcyjnych zmusza branżę do optymalizacji cykli mycia. Cykle, które zostały opracowane w przeszłości, charakteryzują się zwykle długim czasem mycia, co ma na celu zapewnienie jakości. Te cykle mycia nie zostały nigdy zoptymalizowane pod kątem zwiększenia produktywności.
  • W przypadku produktów zawierających TiO2/FeOx preferowane są wielokrotne, krótkie cykle mycia, aby uniknąć powstawania przebarwień w sprzęcie.
  • Można spodziewać się różnych czasów mycia podczas kampanii produkcyjnej (mycie między partiami tego samego produktu) lub mycia między różnymi produktami ²
• Środki chemiczne
  • Do usuwania osadów z produktów higienicznych zaleca się stosowanie specjalnie opracowanych środków chemicznych. Typowe zabrudzenie wymaga zastosowania dużej ilości detergentów i innych aktywnych składników myjących (np. solubilizatorów, środków kompleksujących i wielu innych).
  • Nie zaleca się używania standardowych produktów stosowanych w branży spożywczej, ponieważ te środki czyszczące są przeznaczone do mycia pozostałości, które zawierają znacznie mniej trudnych do usunięcia osadów, jak wspomniano w sekcji zatytułowanej „Specyficzne wyzwania związane z myciem w branży środków higienicznych” w pierwszym artykule z tej serii.
• Działania mechaniczne
  • Działanie mechaniczne jest często definiowane przez oprzyrządowanie sprzętu. W przemyśle mamy do czynienia z wieloma różnymi działaniami, od specjalnych systemów CIP zaprojektowanych dla określonego produktu po proste naczynia nieposiadające sprzętu myjącego, które są myte przez zanurzenie w całości.
  • Nawet w przypadku procesów zautomatyzowanych w praktyce nadal stosuje się wiele manualnych metod mycia. To ręczne mycie odbywa się przy pomocy sprzętu od lanc wysokociśnieniowych używanych do mycia po węże wodne do płukania lub takie narzędzia, jak gąbki, szczotki i mopy stosowane wewnątrz urządzeń produkcyjnych. Wszystkie te zróżnicowane zastosowania obejmują różne działania mechaniczne. Przy określaniu wymaganego procesu mycia ręcznego należy wziąć pod uwagę bezpieczeństwo operatora.

2.2 Główne metody mycia: wskazania do optymalizacji procedury

• Mycie CIP
  CIP (Clean in Place) w systemie recyrkulacji jest obecnie standardem branżowym. Płyn CIP jest recyrkulowany przez obiekt, zapewniając stałą temperaturę, przepływ i stężenie środków chemicznych. Mycie CIP sprzętu lub obwodów rurociągów definiuje się jako mycie bez demontażu lub otwierania sprzętu przy niewielkim lub zerowym zaangażowaniu ze strony operatora. Jeden system CIP może dostarczać roztwory myjące do różnych obiektów.
  
  Mycie CIP polega na przenoszeniu energii. W ramach programu CIP należy określić odpowiednią energię potrzebną do usunięcia zabrudzeń ze sprzętu.
  
  Proces mycia, które wykorzystuje optymalny czas, temperaturę, natężenie przepływu i ilość detergentu, jest wynikiem zaprojektowanego cyklu mycia CIP. Podstawowe parametry skutecznego programu mycia można przeanalizować za pomocą badań laboratoryjnych. Te badania określają, który detergent zapewnia najskuteczniejsze mycie, w jakiej temperaturze i w jakim czasie. Parametry uzyskane podczas prób laboratoryjnych są zwykle podstawą do opracowania pełnego cyklu CIP.
  
  Walidacja skutecznego mycia CIP jest łatwa do osiągnięcia, ponieważ proces mycia jest za każdym razem taki sam. Aby zapewnić stały poziom procesu, należy zainstalować narzędzia umożliwiające kontrolę zmian oraz konserwację samego systemu CIP.
  
  Ponowne użycie wody do płukania w procesie mycia również wchodzi w grę i zapewnia możliwość stworzenia bardziej ekologicznego i ekonomicznego procesu.
  
  Dodanie systemu CIP do istniejącego sprzętu może wymagać dużych inwestycji i być trudne do przeprowadzenia, co powoduje, że taki system może zostać uznany za niekorzystny.

• Mycie przez namaczanie
  Gdy mycie CIP nie jest możliwe, rozwiązaniem problemu związanego z czyszczeniem trudnych do usunięcia osadów jest namoczenie sprzętu w roztworze środka i użycie mieszalnika w celu wdrożenia mycia mechanicznego. Wadą tej metody jest zwiększone zużycie środków chemicznych i wody oraz większe nakłady czasu. Z tego względu zaleca się recyrkulację wody i roztworu myjącego w czyszczonym obiekcie, aby utrzymać zużycie wody, energii i środków chemicznych na minimalnym poziomie.

• Mycie COP
  Mycie COP (Clean out of Place) ma miejsce w przypadku produktów łatwych do oczyszczenia. Operatorzy używają myjek średnio- lub wysokociśnieniowych do ręcznego mycia sprzętu produkcyjnego. Wadą tej metody jest fakt, że skuteczność mycia zależy od operatora. Poza tym ze względu na bezpieczeństwo pracowników niemożliwe może być osiągnięcie wystarczającej temperatury i ciśnienia w przypaadku większego sprzętu. Co więcej, możliwość stosowania detergentu może być ograniczona​​​​.
  
  W zastosowaniach COP preferowane jest stosowanie myjki do części do mycia przyborów i najważniejszych części sprzętu. Program utrzymania czystości myjki do części jest niezależny od operatora i będzie elastyczny pod względem czasu, temperatury, stężenia detergentu i zużycia wody.

• Ręczne mycie
  Konfiguracja mycia ręcznego jest bardzo łatwa, ale wiąże się ono z wieloma wyzwaniami. Temperatura (maks. 45°C) i wybór detergentu (zakres neutralnego pH) ograniczają wydajność. Mycie jest czasochłonne i pracochłonne. Konsekwentnie wysoki poziom czystości jest trudny do osiągnięcia ze względu na zmiany operatorów i trudności w monitorowaniu.

• Podsumowanie metod mycia
  Poniżej przedstawiona jest tabela podsumowująca kluczowe zalety i wady różnych procesów higienicznych:

Tabela 1: Przegląd różnych metod mycia i parametrów procesu

Podsumowanie
Połączenie środków chemicznych, temperatury, czasu mycia i działania mechanicznego ma bezpośredni wpływ na wyniki mycia. Niektóre z tych parametrów są ograniczone przez dostępność sprzętu na miejscu. Wszystkie powinny być śledzone podczas operacji mycia, aby zidentyfikować możliwe nieprawidłowości, które mogą prowadzić do wysokich kosztów operacyjnych, długich przestojów, wysokiego zużycia wody i energii. Te nieprawidłowości można przedyskutować z partnerami w zakresie higieny, takimi jak dostawcy detergentów, którzy mogą wspierać producenta w optymalizacji procedur mycia — od wyboru środków chemicznych po wdrożenie na miejscu — zgodnie z dostępnymi zastosowaniami.

Recenzja naukowa
Autorzy pragną podziękować naszej recenzentce Paoli Piantanidzie za przegląd tego artykułu oraz przekazanie wnikliwych komentarzy i pomocnych sugestii.

Źródła

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.

_