Elaboración de Corn Flakes: Diagrama de Proceso y Balance de Masa

ELABORACIÓN DE CORN FLAKES
1. Objetivo General:
Desarrollar la parte de ingeniería del proceso de productos de cereales extruidos
"CORN FLAKES" mediante el método tradicional.
2. Objetivos Específicos
 Llegar a la calidad especifica que requiere el mercado (detallada en el punto
2.1)
 Elaborar el diagrama de proceso de la elaboración de corn flakes
 Elaborar el diagrama de proceso específico con las determinaciones de
necesidades de los equipos.
2.1 Demanda del mercado
2.1.1 Calidad:
 Es un producto listo para servir.
 Proporciona carbohidratos y proteínas como parte de un

desayuno balanceado.
Tiene adicionado vitaminas y minerales, lo cual lo convierte en
una deliciosa manera de empezar la mañana. Con CORN
FLAKES la familia obtiene un doble beneficio: excelente sabor y
mejor nutrición.
2.1.2 Cantidad:
Producción diaria: 1000 kg
500 gr: 800 kg/día
1600 ud/día
200 gr: 200kg/día
1000 ud/día
200 días/año
Producción anual: 200000 kg/año = 200 Tn/año
Presentación de 500 gr: 80% de la producción
160000 kg/año
160000/0,5= 320000 ud/año
Presentación de 200 gr: 20% de la producción
40000 kg/año
40000/0,2= 200000 ud/año
2.2 Características de la Materia Prima
Grits:
Obtención del grits:
Empresa proveedora ALMASUR C.A








Rendimiento del maíz transformado a grits:42%
Variedad de maíz: Beall
Color: Amarillo característico de maíz.
Olor: Característico del maíz, libre de olores extraños.
Sabor: Característico del maíz
Apariencia: Fresco sin manchas ni coloraciones.
Humedad: 11 – 14%
Grasas: 0.5 .- 1.5
Jarabe de malta:



Solidos solubles(° Brix) 75 – 80
Azúcares reductores como % de maltosa 50 – 65
pH (solución al 10%) 5 – 6
Azúcar:






Apariencia: Granulada
Color: Blanca
Olor: Inoloro
Sabor: Dulce
Humedad: 0,06% max.
Sacarosa aparente a 20 °C :99,5% max.
Sal refinada:






Apariencia: Cristales pulverizados
Color: Blanco
Olor: Inoloro
Sabor: Salado
Solubilidad: 35,9 gr/100 ml agua
Ph: 7
Fosfato tricalcico:
Es un agente de flujo libre que será usado como suplemento nutricional de
calcio y/o fosforo.




Calcio: 30% min.
Fosforo: 18% min.
Humedad: 1% min.
Solubilidad: Insoluble en agua

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
Apariencia: Polvo
Color-. Beige claro
Olor: Característico
Ácido ascórbico:
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

Apariencia: Polvo cristalino
Color: Blanco
Humedad: Fácilmente soluble en agua y ligeramente soluble en etanol
Ph: 6,4
Niacina: Vitamina hidrosoluble




Apariencia: Polvo cristalino
Color: Blanco
Olor: Inoloro
Solubilidad: Soluble en agua y en etanol anhidro
Hierro: Mineral

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Apariencia: Polvo
Solubilidad: soluble en agua
Zinc: Mineral

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


Apariencia: Polvo
Color: Blanco
Olor: Inodoro
Pureza: 99,9%
Humedad a 100° C: 0,2% Max.
Alfa tocoferol: Vitamina E

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

Apariencia: liquido viscoso
Color: Amarillento
Solubilidad: Soluble en grasa
Conservación: Mantener en lugar protegido de la luz y a temperaturas
inferiores a los 25°C
Rivoflavina: Vitamina hidrosoluble

Apariencia: Polvo cristalino




Color: Amarillo o amarillo anaranjado
Solubilidad: poco soluble en agua
Descomposición: Oscurece a 240° C
Conservación: Proteger de la luz
Mononitrato de tiamina: Vitamina B1 hidrosoluble



Apariencia: Polvo
Color: Blanco
Solubilidad: Soluble en agua, Poco soluble en etanol a 96%´
Clorhidrato de piridoxina: Vitamina B6




Apariencia: Polvo
Color: Blanco cristalino
Solubilidad: Muy soluble en agua y poco en etanol al 96%
Conservación: en envases bien cerrados y proteger de la luz
Ácido fólico: Vitamina Hidrosoluble




Apariencia: Polvo cristalino
Color: Amarillento o naranja
Solubilidad: Insoluble en agua
Observaciones: Es fotosensible
Palmitato de vitamina A: Vitamina liposoluble


Aspecto: Liquido viscoso
Color Amarillo anaranjado
Cianocovalamina: Vitamina B12 hidrosoluble




Apariencia: Polvo cristalino
Color: Rojo oscuro
Solubilidad: Soluble en agua
Conservación: En envases cerrados proteger de la luz
2.3 Características del Producto Terminado:
2.3.1 Características Físico-Químicas
 Contenido de agua (%): ˂ 6
 Pureza (%): ˃ 99.5
 Volumen caja 200 gr: 1870 ml
 Volumen caja 500 gr: 3360 ml
 Humedad: 3,3%
2.3.2 Características Nutricionales
Estimados en 1 taza de (30 g)








Calorinas 110 Kcal.
Proteínas 2 g.
Carbohidratos 25 g.
Fibra 1 g
Azúcar 2 g.
Grasa 0 g.
Colesterol 0 g
Sodio 180 mg.
2.3.3 Productos del mercado
Tamaño:
500 gr.
Presentación de empaques:
200 gr.
Primario: Plástico
Etiqueta nutricional:
Secundario: Caja de cartón
3. DIAGRAMA DE PROCESO
Recepción de materia prima
(grits)
A
Cocción
B
Desaglomerado C
Secado
D
Equilibrado
E
Laminado
F
Tostado
G
Enriquecido y saborizado
H
Secado
I
Enfriado
J
Tamizado K
Envasado L
Almacenado
M
CODIGO
A
B
C
D
OPERACIÓN
Recepción de
materia prima
DESARROLLO
OBJETIVO: Recepcionar y pesar la materia prima
DESCRIPCIÓN: Se debe realizar un control de calidad
comercial (a cargo de un perito cerealero). Además
corresponde inspeccionar visualmente el producto y
solicitar al proveedor la presentación de un protocolo de
calidad. Posteriormente los grits se almacenaran en
silos pequeños que estarán dentro las instalaciones.
VARIABLES DE CONTROL: Humedad del grits 11-14%,
porcentaje de grasa 0.5- 1.5, color (amarillo), olor
(característico), sabor, apariencia fresco y sin manchas.
Cocción
OBJETIVO: Cocer los grits en un licor con los aditivos
DESCRIPCIÓN: Se lleva a cabo en un licor que
contiene agua, malta, azúcar y sal que son muy
importantes para el desarrollo del sabor.
VARIABLES DE CONTROL: La cocción se llevará a
cabo por un lapso de 1 – 2 horas a una presión de 15 –
18 psi, temperatura de 80- 90 ºC, humedad del 28 -34%.
Desaglomerado OBJETIVO: Separar los grits que se hayan aglomerado
durante la cocción.
DESCRPCIÓN: El desaglomerado se lleva a cabo
mediante inyección de aire, que seca la superficie de las
partículas
VARIABLES DE CONTROL: Tamaño de los grits
resultantes, proximidad de los tambores separadores.
Secado
OBJETIVO: Secar los granos
E
Equilibrado
F
Laminado
G
Horneado
DESCRIPCIÓN: Se secan los granos debido a que
después de la cocción los granos presentan humedad
se reduce la humedad usando corriente de aire a 120 º
C
VARIABLES DE CONTROL: Humedad 14- 17%,
temperatura del aire 121ºC
OBJETIVO: Enfriar los granos a temperatura ambiente
DESCRIPCIÓN: Consiste básicamente en que los
granos se enfríen a temperatura ambiente para que se
equilibren la humedad interior y exterior de los granos.
VARIABLES DE CONTROL: Tiempo de 6 -12 horas,
humedad del grits de 14 – 17 %.
OBJETIVO: Laminar los grits
DESCRIPCIÓN: Se procede a laminar los grits de una
manera uniforme de tal manera que todos presenten un
espesor aproximado entre 0.4 - 0.6 mm.
VARIABLES DE CONTROL: Temperatura de 43 – 46ºC,
distancia de rodillo de 0.4 – 1mm, velocidad de rodillos
100-300 rpm.
OBJETIVO: Hornear las hojuelas
DESCRIPCIÓN: Las hojuelas son tostadas en un horno,
este proceso proporciona un color dorado característico
además de provocar reacciones de caramelización que
contribuyen al sabor de los productos.
H
Enriquecido y
saborizado
I
Secado
J
Enfriado
K
Tamizado
L
Envasado
M
Almacenado
VARIABLES DE CONTROL: Temperatura 232-315 ºC,
tiempo de 0.5-3 min, Humedad 6-8%.
OBJETIVO: Enriquecer de vitaminas, minerales y
otorgarle algunos sabores característicos.
DESCRIPCIÓN: Se añade vitaminas, minerales, azúcar,
aromas, etc que se han perdido durante el horneado. La
adición de estos componentes se hace mediante
aspersión.
VARIABLES DE CONTROL: Cantidades de los aditivos.
OBJETIVO: Secar las hojuelas para que lleguen a la
humedad deseada del producto final.
DESCRIPCIÓN: Se realizará un tostado para secar las
hojuelas que ganaron humedad en el paso anterior.
VARIABLES DE CONTROL: Temperatura 45 -50ºC,
humedad 2 -3 %
OBJETIVO: Enfriar las hojuelas
DESCRIPCIÓN: Se enfrían las hojuelas a temperatura
ambiente, para posteriormente ser envasadas.
VARIABLES DE CONTROL: Temperatura 22-25 ºC
OBJETIVO: Eliminar residuos de hojuelas rotas
DESCRIPCIÓN: Se pasa por un tamiz para eliminar
residuos del horneado y asi garantizar la uniformidad en
las hojuelas.
VARIABLES DE CONTROL: Apertura MESH
OBJETIVO: Envasar las hojuelas ya terminadas
DESCRIPCIÓN: Es una parte esencial del proceso para
permitir la conservación de las propiedades del producto
durante su almacenamiento.
VARIABLE DE CONTROL: Cantidad, calidad de cajas.
OBJETIVO: Almacenar el producto terminado
DESCRIPCIÓN: Su almacenamiento debe ser en
lugares con poca humedad para evitar alteraciones en el
producto.
VARIABLES DE CONTROL: humedad del ambiente
máx. 40%
4. BALANCE DE MASA REFERENCIAL:
Recepción de
materia prima (grits)
2 l Malta
6 kg Azúcar
2 kg Sal
27 l Agua
100 Kg
37 Kg
Cocción
137 Kg
Desaglomerado
137 Kg
17 Kg
Secado
Agua
120 Kg
Equilibrado
120 Kg
Laminado
120 Kg
Tostado
16.32 kg
Agua
2.0 kg
Agua
1 kg
Pérdidas
103.68 kg
1.32 kg
Enriquecido y
saborizado
105 kg
Secado
103 kg
Tamizado
103 kg
Tamizado
102 kg
Envasado
163.2 cajas (500 gr)
102 cajas (200 gr)
Almacenado
5. BALANCE DE MASA ANUAL:
Recepción de
materia prima (grits)
3921.6 l Malta
11764.6 kg Azúcar
3921.6 kg Sal
52941.2 l Agua
196078.5 Kg
72549 Kg
Cocción
268627.5 Kg
Desaglomerado
268627.5 Kg
33333.3 Kg
Secado
Agua
235294.2 Kg
Equilibrado
235294.2 Kg
Laminado
235294.2 Kg
32000 kg
Agua
205882.4 kg
3921.6 kg
Agua
Tostado
203294.2 kg
2588.2 kg
Enriquecido y
saborizado
Secado
201960.8 kg
Enfriado
201960.8 kg
1960.8 kg
Tamizado
Pérdidas
200000 kg
Envasado
320000 cajas (500 gr)
200000 cajas (200 gr)
Almacenado
6. BALANCE DE MASA MENSUAL:
Recepción de
materia prima (grits)
326.8 l Malta
980.4 kg Azúcar
326.8 kg Sal
4411.8 l Agua
16673.2 Kg
6045.8 Kg
Cocción
22719 Kg
Desaglomerado
22719 Kg
Secado
2777.8 Kg
Agua
2666.7 kg
Agua
19941.2 Kg
Equilibrado
19941.2 Kg
Laminado
19941.2 Kg
Tostado
17274.5 kg
215.7 kg
Enriquecido y
saborizado
17490.2 kg
326.8 kg
Agua
163.4 kg
Pérdidas
Secado
17163.4 kg
Enfriado
17163.4 kg
Tamizado
17000 kg
Envasado
27200 cajas (500 gr)
17000 cajas (200 gr)
Almacenado
7. BALANCE DE MASA DIARIO
Recepción de
materia prima (grits)
19.6 l Malta
58.8 kg Azúcar
19.6 kg Sal
264.7 l Agua
980.5 Kg
362.7 Kg
Cocción
1343.2 Kg
Desaglomerado
1343.2 Kg
Secado
166.7 Kg
Agua
160 kg
Agua
19.6 kg
Agua
1176.5 Kg
Equilibrado
1176.5 Kg
Laminado
1176.5 Kg
Tostado
1016.5 kg
12.94 kg
Enriquecido y
saborizado
1029.4 kg
Secado
1009.8 kg
Enfriado
1009.8 kg
9.8 kg
Tamizado
Pérdidas
1000 kg
Envasado
1600 cajas (500 gr)
1000 cajas (200 gr)
Almacenado
8. Tabla de requerimientos anuales, mensuales y diarios
Insumo
Grist
Agua
Malta
Azúcar
Sal
Aditivos (para
enriquecer y
saborizar)
Cajas de 500 gr
Cajas de 200 gr
Bolsas de 500 gr
Bolsas de 200 gr
Requerimiento
diario
980.5 kilogramos
Requerimiento
mensual
16673.2 kilogramos
264.7 litros
19.6 litros
58.8 kilogramos
19.6 kilogramos
12.94 kilogramos
4411.8 litros
326.8 litros
980.4 kilogramos
326.8 kilogramos
215.7 kilogramos
Requerimiento
anual
196078.5
kilogramos
52941.2 litros
3921.6 litros
11764.6 kilogramos
3921.6 kilogramos
2588.2
1600
1000
1600
1000
27200
17000
27200
17000
320000
200000
320000
200000
9. Requerimiento de equipos por etapa
Proceso
Recepción de materia prima
Cocción
Desaglomerado
Secado
Equilibrado
Laminado
Tostado
Enriquezido y saborizado
Secado
Enfriado
Tamizado
Envasado
Almacenado
Equipo
Balanza de plataforma
Torre de cocción HVV, Balanza de mesa
NO SE UTILIZAN EQUIPOS
Molino laminador
Tostador de lecho fluidizado
Enfriador Contraflujo – Bliss
Enfriador Contraflujo – Bliss
10. Descripción de equipos
10.1. Balanza de plataforma







Las balanzas de plataformas, son
muy robustas y de larga duración,
fabricadas para soportar pesos en
condiciones extremas.
Su plataforma en acero inoxidable o
epoxi,
Las capacidades pueden ir desde 60
kg hasta 3000 kg,
Las columnas son desmontables,
puede utilizarlas o no.
Los visores que llevan poseen
muchas funcionalidades, como Tara,
Cuenta piezas,.etc y casi todas ellas
disponen de una salida RS232 para
conectarlo a un PC.
Para la Industria de cereales el
modelo espacial AISI 304.
Modelos de baja altura y cubierta de
acero antideslizante con pintura
epoxi.
10.2. Torre de cocción HVV
Construido en acero inoxidable y perfectamente
aislado térmicamente. Por su diseño modular es
adaptable a diferentes capacidades y condiciones
climáticas.
El vapor es distribuido por columnas aisladas
horizontalmente. El sistema de descarga es del tipo
neumático y esta comandado por un control de nivel.
De esta forma se controla el movimiento descendente
del producto y, por lo tanto, su cocción uniforme.
Posee bocas de aspiración del vapor ascendente que
permiten también secar la torre una vez terminado el
ciclo.
10.3. Balanza de mesa
Estructura de acero inoxidable
Plataforma electrónica.
Pantalla LCD
Batería recargable.
Dígitos negro nítido.
Tres pantallas.
10.4.
10.5. Secador automático
10.6. Molino laminador
Toda la maquina se encuentra montada sobre un bastidor flotante y puede o no incluir
motores de mando.
Alimentación: El producto es distribuido sobre todo el cilindro por un alimentador vibratorio
comandado por un registro regulable. Posee además un iman de placa para separar
partículas metálicas.
Cilindro: Fabricados de fundiciones especiales con una capa superficial endurecida a 500
HB, balanceados dinámicamente y con ejes de aceros especiales montados sobre
rodamientos.
Cuchillas: Poseen un sistema flotante regulable que garantiza la linealidad y el
mantenimiento de la limpieza del cilindro.
Ajuste: el cilindro delantero se regula con 2 grandes volantes que poseen reguladores
indicadores de presión integrados.
10.7. Tostador de lecho fluidizado
Las máquinas de lecho fluidizado de impacto AeroToast de Bühler funcionan a alta
temperatura en distintos procesos de secado, tostado, deflagración y refrigeración.
El AeroToast funciona con tubos de aire de alta velocidad para garantizar una corriente de
aire uniforme y, con ello, un producto homogéneo. Durante el transporte, el producto se
mueve cuidadosamente con aire de fluidización. La transferencia de calor alcanzada de
este modo proporciona mejores propiedades de producto, como color, textura y tamaño.
La configuración de fuentes de calor, circulación de aire y desempolvado se adaptan a las
condiciones específicas de funcionamiento para reducir el tiempo de montaje, mejorar la
integración en la planta y reducir los gastos de producción.
10.8. Enriquezido y saborizado
10.9. Secado y enfriado
Enfriador Contraflujo – Bliss
El proceso se basa en la tecnología de exponer el producto transformado a un movimiento
de corriente inversa de flujo de aire ambiental. Como el aire asciende por el producto, se
calienta, aumentando la humedad que lleva la capacidad del aire. El producto entra por la
parte superior de la cámara de enfriamiento y es expuesto al aire más caliente reduciendo
al mínimo choque de temperatura. El producto sale de la parte inferior de la unidad se enfría
para dentro de 5-10 ° de la temperatura del aire. El producto y el aire tienen “flujos
opuestos”. La transferencia de calor gradual grandemente mejora la calidad del producto.
El diseño circular permite producto distribuirse uniformemente a lo largo de la unidad,
aumentando el enfriamiento y al mismo tiempo elimina todos los puntos muertos.
10.10. Tamizado
10.11. Envasado