En un mercado impulsado por la innovación, donde cada año una cuarta parte de todos los productos cosméticos son versiones nuevas o mejoradas, los fabricantes de productos para el cuidado personal se esfuerzan por definir e implementar procedimientos de limpieza y desinfección adecuados, especialmente cuando se trata de gestionar un gran número de formulaciones diferentes en un solo sitio.

La industria del cuidado personal produce una gran variedad de bienes de consumo utilizados para el embellecimiento y la higiene personal (por ejemplo, productos para el cuidado de la piel y el cabello, productos de higiene personal, fragancias, protectores solares y maquillaje). Todos estos segmentos tienen retos de limpieza, diseños de equipos y requisitos regulatorios similares.

La optimización del proceso de limpieza es fundamental para reducir los costos operativos y el tiempo de inactividad y para lograr los objetivos de sustentabilidad establecidos por la compañía (como la reducción del consumo de agua, productos químicos y energía).

El objetivo de este artículo, el primero de una serie de dos partes, es ilustrar los retos de limpieza a los que se enfrentan comúnmente los fabricantes de cosméticos, así como los requisitos de la industria. En la segunda parte de la serie, se proporcionará una guía inicial sobre cómo se pueden optimizar los procedimientos de limpieza y desinfección, desde la elección del producto químico hasta la configuración correcta del equipo disponible en el sitio, mientras se cumplen con los requisitos establecidos por la industria.

1) Entender los retos de la limpieza y los requisitos de la industria

En la actualidad, uno de los principales retos para los fabricantes de cosméticos es mantener operaciones de manufactura eficientes en un escenario en constante evolución:

"En promedio, las grandes empresas industriales tienen una cartera de productos de alrededor de 10,000 productos cosméticos diferentes y reformulan entre el 25 % y el 30 % de sus productos cada año. De estas reformulaciones, alrededor del 10 % depende de ingredientes que son nuevos en el mercado o en la industria cosmética. Las grandes compañías introducen alrededor de 80 ingredientes nuevos en su cartera de productos cada año"¹

 Además de esta innovación sin fin, la creciente demanda de cosméticos premium multifuncionales es una tendencia que implica un aumento en la complejidad de las formulaciones, que hace las cosas más difíciles para los productores a la hora de definir un procedimiento de limpieza optimizado (ver párrafo 1.1 para leer una descripción de los principales ingredientes difíciles de limpiar).

Otra importante tendencia del mercado que está impactando en la elección de productos de limpieza en la industria del cuidado personal es la promoción de ingredientes ecológicos y biológicos para cosméticos. Aparte de ser necesario para lograr ciertas denominaciones naturales u orgánicas sobre el producto cosmético final, un detergente ecológico también puede ser clave para el logro de los objetivos de sustentabilidad de la empresa, ya que cada vez más líderes de la industria están buscando formas innovadoras para ser más sustentables.

Por último, para muchas empresas multinacionales, establecer una estrategia global de limpieza es importante para controlar mejor la calidad de los productos finales. Aunque un gran número de productos de cuidado personal se producen globalmente con materias primas similares, los sitios de manufactura local a menudo producen productos cosméticos que son específicos de una geografía. Por lo tanto, las ubicaciones de manufactura podrían tener diferentes suciedades que limpiar, así como diferentes equipos y ajustes de límite, por lo que no todas las soluciones de limpieza se pueden utilizar de forma idéntica a nivel mundial y deben optimizarse a nivel local.

Otras diferencias regionales en la validación de la limpieza pueden ser aplicables si el producto cosmético cumple con la definición de la FDA de un cosmético y un medicamento, y si está destinado a ser vendido en los Estados Unidos; los champús anticaspa, las pastas de dientes con fluoruro y el maquillaje con protección solar suelen entrar en esta categoría.

1.1) Ingredientes difíciles de limpiar y requisitos

En la siguiente sección, se representan diferentes grupos de ingredientes comúnmente utilizados en la industria, así como algunas recomendaciones para los agentes de limpieza que se deben utilizar. Dentro de estos grupos, a menudo se desarrollan nuevas combinaciones o incluso nuevas sustancias con características similares.

Suciedades cerosas

Muchas suciedades cerosas inhiben el efecto de la limpieza acuosa en la suciedad debido a su naturaleza hidrófoba. Debido a que repelen el agua, se puede formar una capa oleosa o cerosa (grasa) persistente en la superficie de grandes áreas y pueden quedar residuos del producto. La limpieza se realiza utilizando la acción sinérgica de surfactantes humectantes, en particular, (que mejoran la penetración en la suciedad) y cosurfactantes, que permiten la solubilización. El efecto combinado de los ingredientes favorece la dispersión de las fases grasas y viscosas.

Lápiz labial a prueba de agua:

Fig. 1 Cupones de acero inoxidable para comparar el rendimiento de limpieza de un detergente no específico y un detergente formulado específicamente para eliminar suciedades cerosas.

Silicona

Aunque algunas siliconas se limpian fácilmente, numerosos productos en el mercado están formulados para ser extremadamente hidrófobos. Esto permite ofrecer excelentes productos a prueba de agua, pero al mismo tiempo dificulta la limpieza de esos productos de las superficies de los equipos. La limpieza se logra utilizando una mezcla seleccionada de surfactantes.

Desodorante en barra con siliconas:

Fig. 2 Cupones de acero inoxidable para comparar el rendimiento de limpieza de un detergente no específico y un detergente formulado específicamente para eliminar productos a base de silicona.

Altas cargas de pigmentos

Muchos pigmentos son a base de materiales inorgánicos como el óxido de hierro. Si bien proporcionan hermosos colores, pueden dejar residuos o una película delgada de polvo en las superficies del equipo que son difíciles de eliminar a nivel químico. La limpieza eficaz se logra a través de la acción sinérgica entre surfactantes y agentes quelantes.

Protector solar pigmentado:

Fig. 3 Cupones de acero inoxidable para comparar el rendimiento de limpieza de un detergente no específico y un detergente formulado específicamente para eliminar altas cargas de pigmentos.

Altas cargas de minerales

El contenido, como la arcilla, la mica y el caolín, puede dejar un residuo en las superficies de los equipos. Aunque es fácil de quitar a mano, puede ser muy difícil de eliminar a nivel químico debido a su naturaleza inerte. La limpieza se logra al usar la acción sinérgica entre surfactantes y agentes quelantes.

Mascarilla de arcilla:

Fig. 4 Cupones de acero inoxidable para comparar el rendimiento de limpieza de un detergente no específico y un detergente formulado específicamente para eliminar altas cargas de minerales.

En general, la industria del cuidado personal se puede describir como muy innovadora y ágil, con suciedades complejas e ingredientes que a menudo son muy difíciles de eliminar. En consecuencia, se requieren detergentes de gran eficacia para hacer frente a sus retos de limpieza.

Los estándares de limpieza para la industria son establecidos por la ISO 22716 / 2007: Cosméticos - Buenas Prácticas de Manufactura (GMP)2 donde la limpieza se describe como "todas las operaciones que garantizan un nivel de limpieza y apariencia y que consisten en separar y eliminar la suciedad generalmente visible de una superficie" (sección 2.8).

Además, en esta guía se indica que, cuando el equipo se destine a la producción continua o a la producción de lotes sucesivos del mismo producto, el equipo deberá limpiarse y, de ser necesario, desinfectarse a intervalos adecuados.²

La norma IFS HPC describe en la sección 4.6.1 "…que con base en el análisis de peligros y la evaluación del riesgo asociado, se dispondrán y se aplicarán programas de limpieza y desinfección. En ellos se especificarán los datos, incluidos los productos utilizados para la limpieza y sus instrucciones de uso, así como las zonas que deben limpiarse o desinfectarse. También se especificará la frecuencia de limpieza".³

Existen diferentes documentos de orientación que describen cómo implementar y mantener los procedimientos de limpieza e higiene. Se puede acudir a proveedores de detergentes y desinfectantes, entre otros, para utilizar sus servicios de implementación de una determinada norma, a fin de garantizar el cumplimiento de todos los requisitos.

1.2) Certificación natural y selección de detergentes y desinfectantes que cumplen con las normas

Muchas estrategias de marketing de empresas de productos de cuidado personal promueven el uso de ingredientes ecológicos y biológicos en los productos cosméticos.

Al desarrollar detergentes nuevos para la industria en evolución, deben tenerse en cuenta consideraciones ecológicas. Existen varias organizaciones que ofrecen ecoetiquetado en el mercado (Ecocert, Cosmos, NATRUE, BDIH Certified Natural Cosmetics) y debe entenderse qué requisitos establecen las distintas organizaciones para proporcionar un producto de limpieza y desinfección que cumpla la normativa pertinente.

Los disolventes todavía se utilizan en la limpieza de productos cosméticos. La conversión a un detergente a base de agua es el primer paso para mejorar el impacto ecológico del procedimiento de limpieza. Esta sustitución también mejora la seguridad de los trabajadores.

Los quelantes y los surfactantes son los ingredientes principales dentro de la formulación de un detergente que están influyendo en el impacto ecológico.

Quelantes

Tradicionalmente, para tratar los productos cosméticos con altas cantidades de componentes minerales, se ha utilizado EDTA (sal tetrasódica de ácido etilendiaminotetraacético) como un componente de los detergentes. El EDTA es una sustancia que persiste durante mucho tiempo en el medioambiente. Una preocupación importante que provoca el uso de EDTA es que contribuye a los procesos de biodisponibilidad y removilización de metales pesados en el medioambiente.⁵

Como alternativa, el uso de fosfonatos en las formulaciones para reemplazar el EDTA ha demostrado ser una solución. Así como para el EDTA, la biodegradabilidad de los fosfonatos es muy baja. Sin embargo, se precipitan y eliminan en las plantas de tratamiento de aguas residuales y los residuos restantes no son tóxicos para los organismos acuáticos. Algunos países también tienen limitaciones en el contenido de fósforo (P) en sus plantas de tratamiento de aguas residuales. Estas limitaciones se reflejan en el uso mundial de compuestos de fósforo en detergentes.

La quelación también está muy extendida en la naturaleza, por ejemplo, se ve en el contexto de la fotosíntesis de las plantas y el transporte de oxígeno en animales. Un quelante sintético tiene el mismo mecanismo de acción utilizando átomos de nitrógeno en combinación con oxígeno y funciona como centros formadores de complejos. En comparación con los agentes complejantes convencionales, la muy buena biodegradabilidad hace de este compuesto una excelente alternativa para su uso en detergentes desde un punto de vista ecológico.

Surfactantes

Las crecientes consideraciones de sustentabilidad de la industria del cuidado personal empujan a los proveedores de detergentes a utilizar surfactantes con etiquetas ecológicas e idealmente con cantidades mínimas o nulas de indicaciones de peligro del GHS en las etiquetas. Los surfactantes certificados ayudan a proteger el medioambiente mediante su procedencia responsable y una menor generación de residuos y contaminación a lo largo de todo su ciclo de vida.

El reto consiste en formular productos de limpieza que sean equivalentes a las formulaciones tradicionales en términos de rendimiento, siempre que la etiqueta no tenga pictogramas del GHS, el detergente sea fácilmente biodegradable y tenga un perfil toxicológico muy bueno.

1.3) Equipo de proceso: retos y requisitos comunes

Como se fabrican muchos productos diferentes en la industria del cuidado personal, también hay una amplia variedad de equipos de proceso en esta industria. Los diferentes equipos van desde piezas pequeñas (cubos, vasos de precipitado, cucharas) y mezcladores simples hasta dispersores y homogeneizadores muy específicos. Todos tienen sus retos específicos en cuanto a limpieza y desinfección, ya que están diseñados principalmente para producir formulaciones de productos específicos.

En realidad, muchas plantas de la industria todavía están operando con equipos no diseñados higiénicamente que crean retos de limpieza y desinfección. Algunos ejemplos comunes son tuberías sin salidas, puntos muertos dentro de los ciclos de limpieza o la imposibilidad de limpieza en el lugar (CIP) o de circulación.

Para equipos nuevos, la recomendación es seguir las directrices EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) sobre equipos.⁴

Hoy día, los requisitos del equipo se definen en la sección 5 de las buenas prácticas de manufactura de cosméticos²: "El equipo debe ser adecuado para el propósito previsto y se debe poder limpiar y, si es necesario, desinfectar y mantener".

Resumen

La gran variedad y el rápido cambio de materias primas utilizadas en la industria del cuidado personal pueden ser un reto en el proceso de limpieza, especialmente en caso de formulaciones difíciles de limpiar. El uso de un gran número de equipos de manufactura, algunos de los cuales no están diseñados de manera higiénica, puede causar más ineficiencias que deben ser identificadas y resueltas para disminuir los costos operativos y el tiempo de inactividad y para lograr los objetivos de sustentabilidad establecidos por la empresa. Estos retos pueden ser abordados por socios de higiene como proveedores de detergentes, que pueden ayudar al fabricante con la optimización de los procedimientos de limpieza al recomendarles detergentes efectivos y adecuados para la industria y en línea con los requisitos específicos (por ejemplo, conforme con el estándar de las organizaciones que proporcionan certificaciones de natural).

Referencias

1. https://cosmeticseurope.eu/cosmetics-industry/innovation-and-future-trends-cosmetics-industry/
2. ISO 22716 / 2007, Cosméticos - Buenas prácticas de manufactura (GMP) - Directrices sobre buenas prácticas de manufactura; REVISIÓN 2017
3. Norma IFS HPC versión 2; diciembre de 2016; https://www.ifs-certification.com/images/standards/ifs_hpc2/documents/IFS-HPC-v2-Guideline2.pdf
4. European Hygienic Engineering & Design Groupe (EHEDG); DOC 8 – Hygienic Design Principles ; Third edition , March 2018
5. European Chemicals Bureau, European Union Risk Assessment report edetic acid EDTA PL1,49, 2004