Branche zur Herstellung von Kosmetik und Körperpflegeprodukten: Herausforderungen an die Reinigung, Teil I

Von Marcel Korevaar, Thomas Altmann und Kevin Nyssen

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Auf einem sehr innovativen Markt, auf dem jedes Jahr ein Viertel aller Kosmetikprodukte neu oder als verbesserte Versionen eingeführt werden, streben Hersteller von Kosmetik und Körperpflegeprodukten danach, angemessene Reinigungs- und Desinfektionsabläufe festzulegen und zu implementieren, besonders aufgrund der Vielzahl an unterschiedlichen Rezepturen an einem Standort.

Die Branche zur Herstellung von Kosmetik und Körperpflegeprodukten stellt eine Vielfalt an Konsumgütern für Beauty- und Körperpflegeanwendungen her (beispielsweise Produkte zur Haut- und Haarpflege, Körperhygiene, Düfte, Sonnenschutzmittel und Make-up). Bei all diesen Produktarten stellen sich ähnliche Herausforderungen an die Reinigung, behördliche Anforderungen und auch die Equipment-Designs sind vergleichbar.

Die Optimierung des Reinigungsprozesses ist entscheidend, um Betriebskosten und Stillstände zu reduzieren und die vom Unternehmen festgesetzten Nachhaltigkeitsziele zu erreichen (beispielsweise Reduzierung des Wasser- und Energieverbrauchs und der eingesetzten Chemikalien).

Ziel dieses Artikels, bei dem es sich um den ersten Teil einer zweiteiligen Reihe handelt, ist es, gängige Herausforderungen an die Reinigung zu präsentieren, die sich Herstellern von Kosmetik und Körperpflegeprodukten und der Branche allgemein stellen. In dem zweiten Teil der Reihe wird erklärt, wie die Reinigungs- und Desinfektionsabläufe unter Einhaltung der Anforderungen der Branche optimiert werden können, von der Auswahl der Chemikalien bis hin zur optimalen Einstellung des am Standort verfügbaren Equipments.

 

1) Verständnis der Herausforderungen der Reinigung und der Anforderungen der Branche

Heute besteht eine der größten Herausforderungen für Hersteller von Kosmetik und Körperpflegeprodukten darin, in der dynamischen Branche eine hohe Effizienz des Fertigungsbetriebs sicherzustellen:

„Große Unternehmen aus der Branche haben durchschnittlich ein Portfolio aus ungefähr 10.000 Kosmetik- und Körperpflegeprodukten, außerdem reformulieren sie Jahr für Jahr etwa 25 % bis 30 % ihrer Produkte. Ungefähr 10 % dieser reformulierten Produkte basieren auf Inhaltsstoffen, die auf dem Markt oder in der Branche für Kosmetik und Körperpflegeprodukte neu sind. Große Unternehmen erweitern ihr Produktportfolio jährlich um etwa 80 neue Inhaltsstoffe.“1

 Diese fortlaufenden Innovationen basieren auf der stetig wachsenden Nachfrage nach vielfältigen und hochwertigen Kosmetik- und Körperpflegeprodukten. Dies führt zu immer komplexeren Formulierungen und somit zu einer immer schwierigeren Aufgabe für Hersteller, optimierte Reinigungsabläufe zu definieren (siehe Abschnitt 1.1 für weitere Informationen über hartnäckige Inhaltsstoffe).

Ein weiterer bedeutender Markttrend, der Auswirkungen auf die Auswahl der Reinigungsprodukte in der Branche zur Herstellung von Kosmetik und Körperpflegeprodukten hat, ist die Forderung nach umweltfreundlichen und biologisch gewonnenen Kosmetik-Inhaltsstoffen. Umweltfreundliche Inhaltsstoffe sind nicht nur erforderlich, um bestimmte Angaben in Hinblick auf die Kennzeichnung als biologisches Kosmetik- oder Körperpflegeprodukt machen zu können, sie können es dem Unternehmen ebenfalls ermöglichen, seine Nachhaltigkeitsziele zu erreichen. Immer mehr Branchenführer suchen nach innovativen Methoden, ihren Betrieb nachhaltiger zu gestalten.

Außerdem ist es für viele multinationale Unternehmen enorm wichtig, eine globale Reinigungsstrategie zu entwickeln und umzusetzen, um eine hohe Qualität ihrer Endprodukte gewährleisten zu können. Obwohl viele Kosmetik- und Körperpflegeprodukte weltweit mit ähnlichen Rohstoffen hergestellt werden, unterliegt die Herstellung von Kosmetik- und Körperpflegeprodukten regionaler Fertigungsanlagen häufig geografischen Bedingungen. Fertigungsstandorte müssen möglicherweise unterschiedliche Verschmutzungen entfernen, außerdem kann es sein, dass unterschiedliches Equipment genutzt wird und dass andere Grenzwerte gelten. Daher können weltweit keine identischen Reinigungslösungen genutzt werden, deren Einsatz muss auf regionaler Ebene optimiert werden.

Darüber hinaus können auch hinsichtlich der Validierung der Reinigungsprozesse regional Unterschiede vorliegen, beispielsweise in Hinblick darauf, ob ein Kosmetik- oder Körperpflegeprodukt gemäß FDA sowohl als Kosmetik- oder Körperpflegeprodukt als auch als Arzneimittel gilt oder ob es in den USA vertrieben werden soll. In diese Kategorie fallen unter anderem Anti-Schuppen-Shampoo, fluoridhaltige Zahnpasta und Make-up mit Sonnenschutz.

 

1.1) Hartnäckige Inhaltsstoffe und Anforderungen

In diesem Abschnitt werden verschiedene Gruppen von Inhaltsstoffen präsentiert, die in der Branche häufig genutzt werden. Außerdem werden Empfehlungen gemacht, welche Reinigungsmittel eingesetzt werden sollten. Innerhalb dieser Gruppen werden häufig neue Kombinationen aus Inhaltsstoffen und sogar neue Substanzen mit ähnlichen Eigenschaften entwickelt.

Wachsartige Verschmutzungen

Große Mengen wachsartiger Verschmutzungen beeinträchtigen aufgrund ihrer wasserabweisenden Eigenschaften die Wirksamkeit wässriger Reinigungslösungen. Da diese Wasser abweisen, können sich auf der Oberfläche großer Bereiche hartnäckige ölige oder wachsartige (fettige) Schichten bilden und es kann zu Produktrückständen kommen. Bei der Reinigung entfaltet sich die synergistische Wirkung vor allem der benetzenden Tenside (wodurch das Eindringen in die Verschmutzungen gefördert wird) als auch der Co-Tenside, die eine Solubilisierung ermöglichen. Die kombinierte Wirkung der Inhaltsstoffe begünstigt die Dispersion der fettigen und viskosen Phasen.


Wasserfester Lippenstift:

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Abbildung 1: Edelstahlbögen zum Vergleich der Reinigungsleistung eines allgemeinen Reinigungsmittels mit der Reinigungsleistung eines Reinigungsmittels mit einer speziellen Formel zur Entfernung wachsartiger Verschmutzungen.


Silikon

Obwohl sich einige Silikone unkompliziert reinigen lassen, sind auf dem Markt zahlreiche Produkte mit extra wasserabweisenden Formulierungen erhältlich. Dies ist eine optimale Lösung für wasserfeste Produkte, allerdings ist es damit schwieriger, diese Produkte von Equipment-Oberflächen zu entfernen. Eine optimale Reinigung erfordert eine Mischung aus speziellen Tensiden.


Deo-Stift auf Silikonbasis:


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Abbildung 2: Edelstahlbögen zum Vergleich der Reinigungsleistung eines allgemeinen Reinigungsmittels mit der Reinigungsleistung eines Reinigungsmittels mit einer speziellen Formel zur Entfernung von Produkten auf Silikonbasis.


Produkte mit hohem Pigmentgehalt

Eine Vielzahl an Pigmenten basiert auf anorganischen Materialien wie Eisenoxid. Obwohl sie schöne Farben ergeben, können sie einen dünnen Pulverfilm oder Rückstände auf Oberflächen von Equipment hinterlassen, die sich mit Chemikalien nur schwierig entfernen lassen. Eine effektive Reinigung erfordert eine synergistische Wirkung zwischen Tensiden und Komplexbildnern.


Pigmenthaltiges Sonnenschutzmittel:

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Abbildung 3: Edelstahlbögen zum Vergleich der Reinigungsleistung eines allgemeinen Reinigungsmittels mit der Reinigungsleistung eines Reinigungsmittels mit einer speziellen Formel zur Entfernung von Produkten mit hohem Pigmentgehalt.


Produkte mit hohem Mineraliengehalt

Inhaltsstoffe wie Tonerde, Mica und Kaolin können auf den Oberflächen von Equipment Rückstände hinterlassen. Obwohl sich diese Rückstände leicht per Hand wegwischen lassen, gestaltet sich ein Entfernen mit Chemikalien aufgrund ihrer Reaktionsträgheit schwierig. Eine effektive Reinigung erfordert eine synergistische Wirkung zwischen Tensiden und Komplexbildnern.


Gesichtsmaske mit Tonerde:


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Abbildung 4: Edelstahlbögen zum Vergleich der Reinigungsleistung eines allgemeinen Reinigungsmittels mit der Reinigungsleistung eines Reinigungsmittels mit einer speziellen Formel zur Entfernung von Produkten mit hohem Mineraliengehalt.


Die Branche zur Herstellung von Kosmetik und Körperpflegeprodukten ist eine sehr innovative und dynamische Branche und es stellt oftmals eine große Herausforderung dar, die hartnäckigen Verschmutzungen und Inhaltsstoffe von dem Equipment zu entfernen. Zur Bewältigung dieser Herausforderungen an die Reinigung sind hocheffektive Reinigungsmittel erforderlich.

Die Reinigungsstandards für die Branche sind im „ISO 22716/2007: Kosmetik – Leitfaden zur guten Herstellungspraxis (Good Manufacturing Practices, GMP)“2 festgelegt. Darin wird die Reinigung definiert als „alle Arbeitsgänge, die ein bestimmtes Maß an Sauberkeit und ein bestimmtes Erscheinungsbild sicherstellen, bestehend aus dem Trennen und Entfernen allgemein sichtbarer Verschmutzungen von einer Oberfläche“ (Abschnitt 2.8).

Außerdem ist in dem Leitfaden festgelegt, dass die Ausrüstung in geeigneten Abständen gereinigt und gegebenenfalls desinfiziert werden sollte, wenn diese in der kontinuierlichen Produktion oder bei der Herstellung aufeinanderfolgender Chargen des gleichen Produkts eingesetzt wird.2

Im IFS HPC Standard ist im Abschnitt 4.6.1 Folgendes festgelegt:„Auf Grundlage einer Gefahrenanalyse und Bewertung der damit zusammenhängenden Risiken sind Pläne für Reinigung und Desinfektion verfügbar und umgesetzt. Diese Pläne müssen verschiedene Informationen enthalten, unter anderem die zur Reinigung verwendeten Produkte und die entsprechenden Gebrauchsanweisungen, sowie die Bereiche, die gereinigt und/oder desinfiziert werden müssen. Die Häufigkeit der Reinigung muss ebenfalls dargelegt werden.“ 3

Es gibt unterschiedliche Standards und Leitfäden, in denen festgelegt ist, wie Reinigungs- und Hygieneabläufe umzusetzen und zu befolgen sind. Unter anderem können die Anbieter von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln ihre Kunden dabei unterstützen, die Implementierung eines bestimmten Standards umzusetzen, um sicherzustellen, dass alle Anforderungen erfüllt sind.

 

1.2) Bio-Zertifizierung und Auswahl konformer Reinigungs- und Desinfektionsmittel

Die Marketingstrategien vieler Hersteller von Körperpflegeprodukten fördern eine Nutzung umweltfreundlicher und biologisch gewonnener Inhaltsstoffe in Kosmetika.

Bei der Entwicklung neuer Reinigungsmittel in der sich dynamisch verändernden Branche müssen unbedingt verschiedene Umweltaspekte berücksichtigt werden. Es gibt zahlreiche Organisationen zur Bio-Zertifizierung (Ecocert, Cosmos, NATRUE, BDIH Certified Natural Cosmetics) und die unterschiedlichen Anforderungen dieser verschiedenen Organisationen müssen erfüllt werden, um ein Reinigungs- und Desinfektionsprodukt entwickeln zu können, das die entsprechenden Vorschriften erfüllt.

In der Branche zur Herstellung von Kosmetik und Körperpflegeprodukten werden bei der Reinigung weiterhin Lösungsmittel eingesetzt. Der Wechsel zu Reinigungsmitteln auf Wasserbasis ist der erste bedeutende Schritt, um im Reinigungsprozess den ökologischen Fußabdruck zu reduzieren. Durch diesen Wechsel wird ebenfalls die Sicherheit der Mitarbeiter erhöht.

Komplexbildner und Tenside sind die wichtigsten Inhaltsstoffe, um bei einem Reinigungsmittel den ökologischen Fußabdruck zu reduzieren.

Komplexbildner

Traditionell wird in Reinigungsmitteln zur Reinigung von Equipment, das zur Herstellung von Kosmetika und Körperpflegeprodukten mit hohem Mineraliengehalt dient, EDTA (Ethylendiamintetraacetat) genutzt. EDTA ist eine Substanz, die über einen langen Zeitraum in der Umgebung bestehen bleibt. Eines der größten Bedenken beim Einsatz von EDTA besteht darin, dass es die Bioverfügbarkeit von Schwermetallen und die Remobilisierung in der Umgebung fördert.5

Als alternative Lösung zu EDTA in Formulierungen hat sich mittlerweile Phosphonat bewährt. Phosphonat weist wie EDTA eine geringe Bioverfügbarkeit auf. Allerdings kann Phosphonat in Anlagen zur Abwasserbehandlung ausgefällt und entfernt werden. Außerdem sind die Rückstände für Wasserorganismen nicht toxisch. In einigen Ländern gelten Beschränkungen hinsichtlich des Phosphorgehalts (P-Gehalts) in Anlagen zur Abwasserbehandlung. Solche Beschränkungen gelten ebenfalls für den weltweiten Einsatz von Phosphorverbindungen in Reinigungsmitteln.

Zudem kommt Chelation in der Natur weitverbreitet vor, beispielsweise im Rahmen der Fotosynthese von Pflanzen und dem Sauerstofftransport von Tieren. Ein synthetischer Komplexbildner zeigt dieselbe Wirkungsweise, indem Stickstoffatome gemeinsam mit Sauerstoff einen Komplex bilden. Im Vergleich zu herkömmlichen Komplexbildnern macht die hohe Bioverfügbarkeit diese Verbindung aus ökologischer Sicht zu einer exzellenten Alternative für den Einsatz in Reinigungsmitteln.

Tenside

Die immer intensiveren Bemühungen um Nachhaltigkeit in der Branche zur Herstellung von Kosmetik und Körperpflegeprodukten führen dazu, dass Anbieter von Reinigungsmitteln Tenside mit Bio-Zertifikaten nutzen und idealerweise nur geringe oder keine GHS-Gefahrenhinweise auf den Etiketts zu finden sind. Zertifizierte Tenside werden verantwortungsvoll beschafft und während des gesamten Lebenszyklus entsteht weniger Abfall und Verschmutzung. Somit wird ein bedeutender Beitrag zum Umweltschutz geleistet.

Die besondere Herausforderung besteht darin, Reinigungsmittel zu entwickeln, die dieselbe Wirksamkeit wie traditionelle Formulierungen bieten, bei denen allerdings auf den Etiketts keine GHS-Piktogramme zu finden sind, da diese biologisch abbaubar sind und ein sehr gutes toxikologisches Profil aufweisen.

 

1.3) Prozess-Equipment: Gängige Herausforderungen und Anforderungen

Die Vielfalt an unterschiedlichen Produkten, die in der Branche zur Herstellung von Kosmetik und Körperpflegeprodukten hergestellt wird, bedingt eine ebenfalls enorme Vielfalt an Prozess-Equipment. Das Equipment umfasst sowohl kleine, einfache Komponenten (Eimer, Becher, Löffel) als auch Mixer und sehr spezielle Lösungsmittel und Homogenisatoren. Bei allen bestehen hinsichtlich der Reinigung und Desinfektion besondere Herausforderungen, da sie vorwiegend zur Herstellung spezifischer Produktformulierungen entwickelt wurden.

In vielen Anlagen wird weiterhin nicht hygienisch designtes Equipment genutzt, das riesige Herausforderungen an die Reinigung und Desinfektion stellt. Zu den gängigen Beispielen zählen Toträume in Rohrleitungen, Mängel in Reinigungszyklen und mangelnde CIP-Reinigung.

Bei neuem Equipment wird eine Einhaltung der Richtlinie der EHEDG (European Hygienic Engineering & Design Group) zur Reinigung von Equipment empfohlen.4

Im Abschnitt 5 des Leitfadens zur guten Herstellungspraxis2 sind die Anforderungen an die Reinigung von Equipment wie folgt festgelegt: „Die Ausrüstung sollte für den vorgesehenen Verwendungszweck geeignet sein und gereinigt, gegebenenfalls desinfiziert und instandgehalten werden können.“

Zusammenfassung

Die große Vielfalt und die sich dynamisch ändernde Nutzung von Rohstoffen in der Branche zur Herstellung von Kosmetik und Körperpflegeprodukten kann eine enorme Herausforderung in Hinblick auf den Reinigungsprozess darstellen, besonders die Reinigung von Formulierungen kann sich als sehr schwierig darstellen. Die Vielfalt des genutzten, teilweise nicht hygienisch designten Equipments kann das Risiko einer ineffizienten Reinigung weiter erhöhen. Diese Ineffizienz muss behoben werden, um Betriebskosten und Stillstände reduzieren und die vom Unternehmen festgesetzten Nachhaltigkeitsziele erreichen zu können. Bei diesen Herausforderungen können Partner im Bereich Hygiene wie Anbieter von Reinigungsmitteln den Hersteller dabei unterstützen, Reinigungsabläufe zu optimieren. Außerdem können perfekt für die Branche und spezielle Anforderungen (beispielsweise zur Einhaltung der Standards von Organisationen zur Bio-Zertifizierung) geeignete, effektive Reinigungsmittel empfohlen werden.


Quellennachweise

1. https://cosmeticseurope.eu/cosmetics-industry/innovation-and-future-trends-cosmetics-industry/
2. ISO 22716 / 2007, Cosmetics- Good Manufacturing Practices (GMP) – Guidelines on Good Manufacturing Practices; REVIEW 2017
3. IFS HPC Version 2 Guideline ; Dezember 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

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