Industria cosmética

Proceso de Elaboración de Cremas Humectantes

En la elaboración de la crema humectante se deben de dar ciertas condiciones de peso, volumen y temperatura para hacer las mezclas de los diferentes ingredientes. Es necesario efectuar la secuencia definida por la empresa para este producto, que involucra pesado de algunas materias primas, bombeo de fluidos, calentamiento y mezclado. En una planta automatizada se busca realizar el proceso de la siguiente manera: a través de sensores electrónicos de peso, flujo y nivel se miden y despachan las cantidades requeridas de las materias primas, las cuales se depositan en dos tanques de acero inoxidable para ser calentados y mezclados en diferentes condiciones. Para esto se utilizan sensores de temperatura que regulan a través de válvulas solenoides los diferentes flujos, el encendido y paro de quemadores de gas de alta presión, así como el mezclado que se hace a través de bombas centrífugas. Una vez que se tiene el subproducto de esta etapa (crema líquida a 65°C), se envía a la etapa de enfriamiento. Todo el sistema se controla automáticamente con un controlador lógico programable (PLC) que a través de una interfaz hombre-máquina (HMI) permite que el operador del sistema lo utilice y monitoree fácilmente.

El proceso para la fabricación de la crema doble glicerina se basa en tres sistemas de producción, que transforman agua, glicerina, aceite mineral y otros ingredientes, en el producto “crema doble glicerina”, requiriendo para ello gas lp, energía solar, electricidad y aire comprimido.

• Sistema de elaboración con control automatizado
• Sistema de enfriamiento
• Sistema de llenado

Equipos industriales requeridos 

Intercambiadores de Calor, Calentadores de agua, calderas, equipos de fabricación (Mezcladoras), Tanques de almacenamientos de productos terminados, tolvas, y bombas 

Materias Primas

Agua: Las características del agua de fabricación influyen sobremanera en la calidad de las. Para la fabricación de cremas se utiliza agua potable y sus características organolépticas deben ser completamente normales.

Glicerina: Es un ingrediente esencial para las cremas, debido a que tiene numerosos efectos positivos sobre la piel: Mejora la hidratación, Ayuda a restablecer la función de barrera cutánea, estimulando su reparación, Suaviza la piel y aumenta su elasticidad, especialmente de la piel tirante y poco elástica, Aumenta la cohesión de los lípidos intercelulares, Normaliza la descamación, Protege contra los estímulos irritantes externos y acelera los procesos de reparación de piel dañada por agentes químicos, actuando como sustituto del factor natural de hidratación eliminado.

  

Aceite Mineral: El aceite mineral proporciona hidratación extra para la piel, ya que actúa como una barrera entre la piel y el aire.

Ácido Esteárico:  Es un ácido graso saturado que forma parte de las grasas animales y vegetales, con una alta concentración en el aceite. Tiene propiedades y beneficios para la piel y con usos en la alimentación. Su fórmula es utilizada para la producción de cremas, de jabones en cosmética.

Urea: este ingrediente junto con el ácido láctico y otros aminoácidos es la responsable de mantener la dermis bien hidratada. La principal característica de la urea es su capacidad para impedir la pérdida de agua a través de la piel.

Descripción de Proceso de elaboración de la crema humectante

Se hace el diseño del sistema de elaboración, empezando con los tanques, tuberías, calentadores de gas y estructuras generales. Seguido se hace el diseño del sistema de control y fuerza (electrónico-eléctrico) para los diferentes elementos (sensores de temperatura, nivel, flujo, peso, bombas centrífugas, quemadores de gas con encendido electrónico, válvulas solenoides, etc.).

Diagrama de Bloques del Proceso 

• Recepción de Materias Primas 

Llegan las materias primas del proceso de fabricación de cremas, pasan al departamento de control de calidad para ser analizadas y así verificar que están con los estándares requeridos para la elaboración del producto. Una vez obtenidos los resultados microbiológicos y fisicoquímicos de las MP, el proceso de pesado se realiza automáticamente para su posterior utilización.

• Tanque de Mezclado I

Se carga tanque de mezclado con los ingredientes: glicerina, acido esteárico, urea, aceite mineral y otros ingredientes como Alantiona, Cetearet-20, Cetil Alcohol, Gliceril Pilaurate, Petrolato, Propil Paraveno, Isopropil Milisitato, Tecopheril y son calentados a 75 ºC, después de alcanzar esta temperatura se le adiciona Dimeticol y Ciclometicone y se deja durante 10 a 15 minutos. El agitador se pone en marcha y mezclar, entre 50 y 150 rpm.

Una vez fundidos y mezclados los materiales, bajar el rpm del agitador ~30% y la temperatura entre 70 y 80 ºC hasta el momento del cambio a la otra caldera.

• Tanque de Mezclado II

Se dosifica agua caliente a 75ºC proveniente de nuestro sistema de Osmosis, Carbonel y NaOH y se mantiene la temperatura con el sistema de calentamiento del equipo. Se pone en marcha el Homogeneizador a velocidad máxima. 

Efectuar el trasvase de la materia fundido del Tanque (1) de forma controlada, haciendo que el caudal sea el adecuado. El trasvase se efectúa por una bomba de trasiego. Una vez terminado el trasvase, mantenemos toda la agitación en marcha durante al menos 10 minutos. Transcurrido este tiempo se le adiciona el Colorante (En caso de requerir). 

• Enfriamiento

Se deja enfriar hasta 46 ºC. Cuando se llega a esta temperatura, incorporamos los elementos aditivos: DMDM- Hidantoine y la Fragancia esencia Dorothy. Se mezcla por 5 minutos y se lleva mezcla de muestra al laboratorio para análisis.

• Envasado o llenado 

A los envases de plástico se les vierte cierta cantidad de glicerina natural, para luego ser llenadas con la crema proveniente del sistema de enfriamiento. La llenadora tiene una banda transportadora que mueve los envases primero a la tolva donde se llenan con glicerina y luego a la tolva donde se llenan con la crema; esta última tolva es la que recibe la crema proveniente del sistema de enfriamiento. 

•  Almacenamiento

Una vez envasada la crema es llevada al área de almacenamiento a temperatura ambiente donde se deja reposar hasta su despacho.

Fuentes:  Manqueros, V. E., Cordero, A. J., Ramírez, M. H., Martínez, J. M., & Ríos, M. A. (s. d.). Diseño, Construcción y Automatización de una Planta Piloto para la Fabricación de Crema Humectante., 7. 

https://www.researchgate.net/profile/Victor_Manqueros_Aviles/publication/272505597_DISENO_CONSTRUCCION_Y_AUTOMATIZACION_DE_UNA_PLANTA_PILOTO_PARA_LA_FABRICACION_DE_CREMA_HUMECTANTE/links/5548bd420cf27c50006680cf/DISENO-CONSTRUCCION-Y-AUTOMATIZACION-DE-UNA-PLANTA-PILOTO-PARA-LA-FABRICACION-DE-CREMA-HUMECTANTE.pdf?origin=publication_detail

Peña, K. R. (s. d.). INFORME TECNICO DE PASANTIA, 47.

Videos (o animaciones) sobre el proceso 

Ilustración del proceso automatizado

Otras informaciones relacionadas 

Enlace 1: 

http://www.inoxpa.com/uploads/document/Fitxes%20t%C3%A8cniques/Processos/Cremes/FA.Cremas.1_ES.pdf

Enlace 2: http://cremahidratantev6.blogspot.com/

Enlace 3: https://es.slideshare.net/rosisi/i-proceso-de-fabricacin-de-cremas-41329494