Referencia Capi IV

UNIVERSIDAD TCNICA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERIA EN CIENCIAS AGROPECUARIAS Y AMBIENTALES

ESCUELA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DEL SUERO DE LECHE FERMENTADO EN LA ELABORACIN DE JABN LQUIDO CON pH CIDO

AUTORES:

Cristina D. Proao T. Danny G. Armas A.

DIRECTOR:

Dra. Luca Ypez

Ibarra Ecuador 2011

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FACULTAD DE INGENIERIA EN CIENCIAS AGROPECUARIAS

Y AMBIENTALES

ESCUELA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DEL SUERO DE LECHE FERMENTADO EN LA ELABORACIN DE JABN LQUIDO CON pH

CIDO

Tesis revisada por el Comit Asesor, por lo cual se autoriza su presentacin como

requisito parcial para obtener el Ttulo de:

INGENIERO AGROINDUSTRIAL

APROBADA:

Dra. Luca Ypez

Director

Ing. Milton Nuez

Asesor

Dr. Alfredo Noboa

Asesor

Ing. Luis Sandoval

Asesor

Ibarra Ecuador 2011

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DATOS DE CONTACTO 1 CDULA DE IDENTIDAD 1002844411 APELLIDOS Y NOMBRES: PROAO TAMAYO CRISTINA DANIELA DIRECCIN RO PUCUNO Y RO BIGAL. TERRAZAS DEL CONDADO I. QUITO EMAIL: [email protected] TELFONO FIJO: 2907501 TELFONO MVIL: 091473362

DATOS DE CONTACTO 2 CDULA DE IDENTIDAD: 1002526091 APELLIDOS Y NOMBRES: ARMAS ANDRADE DANNY GUSTAVO DIRECCIN CALLE HUGO SOLANO DE LA SALA 10:47 PLAZA LIBERTAD.

ATUNTAQUI EMAIL: ar[email protected] TELFONO FIJO: 2909891 TELFONO MVIL: 091898325

DATOS DE LA OBRA TTULO: ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DEL SUERO DE LECHE FERMENTADO EN

LA ELABORACIN DE JABN LQUIDO CON PH CIDO AUTORES: PROAO TAMAYO CRISTINA DANIELA

ARMAS ANDRADE DANNY GUSTAVO FECHA: 2011-25-05 PROGRAMA: X PREGRADO POSGRADO TTULO POR EL QUE OPTA: INGENIERA AGROINDUSTRIAL DIRECTOR: DRA. LUCA YPEZ

UNIVERSIDAD TCNICA DEL NORTE BIBLIOTECA UNIVERSITARIA

AUTORIZACIN DE USO Y PUBLICACIN

A FAVOR DE LA UNIVERSIDAD TCNICA DEL NORTE

1. IDENTIFICACIN DE LA OBRA

La Universidad Tcnica del Norte dentro del proyecto repositorio Digital

Institucional, determin la necesidad de disponer de textos completos en formato

digital con la finalidad de apoyar los procesos de investigacin, docencia y

extensin de la Universidad.

Por medio del presente documento dejo sentada mi voluntad de participar en este

proyecto, para lo cual pongo a disposicin la siguiente informacin

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2. AUTORIZACIN DE USO A FAVOR DE LA UNIVERSIDAD

Nosotros, PROAO TAMAYO CRISTINA DANIELA, con cdula de identidad Nro.

100284441-1 y ARMAS ANDRADE DANNY GUSTAVO con cdula de identidad

Nro. 1002526091; en calidad de autores y titulares de los derechos patrimoniales de

la obra o trabajo de grado descrito anteriormente, hacemos entrega del ejemplar

respectivo en formato digital y autorizamos a la Universidad Tcnica del Norte, la

publicacin de la obra en el Repositorio Digital Institucional y uso del archivo digital

en la Biblioteca de la Universidad con fines acadmicos, para ampliar la

disponibilidad del material y como apoyo a la educacin, investigacin y extensin;

en concordancia con Lay de Educacin Superior Artculo 143.

2. CONSTANCIAS

Los autores manifiestan que la obra objeto de la presente autorizacin es original y se

la desarroll, sin violar derechos de autor de terceros, por lo tanto la obra es original y

son los titulares de los derechos patrimoniales, por lo que asumen la responsabilidad

sobre el contenido de la misma y saldrn en defensa de la Universidad en caso de

reclamacin por parte de terceros.

Ibarra, a los 20 das del mes de Junio del 2011

LOS AUTORES:

ACEPTACIN:

Proao Cristina Armas Danny

C.C.: 100284441-1 C.C.: 1002526091

Esp. Ximena Vallejo

JEFE DE BIBLIOTECA

Facultado por resolucin del Honorable Consejo Universitario:

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CESIN DE DERECHOS DE AUTOR DEL TRABAJO

DE GRADO

A FAVOR DE LA UNIVERSIDAD TCNICA DEL NORTE

Nosotros, PROAO TAMAYO CRISTINA DANIELA, con cdula de identidad Nro.

100284441-1 y ARMAS ANDRADE DANNY GUSTAVO con cdula de identidad

Nro. 1002526091; manifestamos la voluntad de ceder a la Universidad Tcnica del

Norte los derechos patrimoniales consagrados en la Ley de Propiedad Intelectual del

Ecuador, artculos 4, 5 y 6, en calidad de autores de la obra o trabajo de grado

denominada ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DEL SUERO DE LECHE

FERMENTADO EN LA ELABORACIN DE JABN LQUIDO CON pH

CIDO que ha sido desarrolla para optar por el ttulo de Ingeniero Agroindustrial en

la Universidad Tcnica del Norte, quedando la Universidad facultada para ejercer

plenamente los derechos cedidos anteriormente. En nuestra condicin de autores nos

reservamos los derechos morales de la obra antes citada. En concordancia suscribo

este documento en el momento que hago entrega del trabajo final en formato impreso

y digital a la Biblioteca de la Universidad Tcnica del Norte

Proao Cristina Armas Danny

C.C.: 100284441-1 C.C.: 1002526091

Ibarra, a los 20 das del mes de Junio del 2011

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Formato del Registro Bibliogrfico

Gua: FICAYA-UTN

Fecha: 25 de Mayo del 2011

CRISTINA PROAO, DANNY ARMAS. ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DEL SUERO DE

LECHE FERMENTADO EN LA ELABORACIN DE JABN LQUIDO CON pH CIDO. TRABAJO DE GRADO. Ingeniera Agroindustrial. Universidad Tcnica del Norte.

Carrera de Ingeniera agroindustrial Ibarra. EC. Mayo 2011. 160 p. anex., diagr.,

hojas com. Es.

DIRECTOR: Ypez, Luca Influencia del Suero de leche fermentado en la elaboracin de jabn lquido con pH

cido. Experimentalmente se utiliz un diseo completamente al azar con 27

tratamientos y tres repeticiones con un arreglo factorial A x B x C, donde A corresponde al % de Suero Fermentado, B: % de cido Brico y C: r.p.m., se evaluaron los

siguientes anlisis cuantitativos: pH, % cido lctico, materia insoluble en agua y alcohol, nivel de espuma y viscosidad. Las variables cualitativas fueron evaluadas mediante la

prueba de Friedman. La calidad del producto final se control mediante anlisis

microbiolgicos, fsico-qumicos y organolpticos, basndonos en Normas ya establecidas.

FECHA: 25 DE MAYO DEL 2011

Dra. Luca Ypez Cristina Proao T.

f) DIRECTOR DE TESIS f) AUTOR

Danny Armas A.

f) AUTOR

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DEDICATORIA

Quiero dedicar este trabajo a mis padres y hermanas, por la confianza y el

apoyo que han contribuido positivamente para llevar a cabo esta difcil

jornada.

A Ins, por su apoyo incondicional y su comprensin generosa.

Danny

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DEDICATORIA

Dedicado especialmente a mis abuelitos por su sacrificio, su ejemplo de

superacin y valioso apoyo en todo momento desde el inicio de mis estudios,

quienes brindaron persistentemente ese amor inexplicable para mi

superacin personal, sin ningn inters material.

A mi esposo por ese optimismo que siempre me impuls a seguir adelante, por

caminar a mi lado durante todo este tiempo y por los das y horas que hizo el

papel de madre y padre.

A mi hija Faby, simplemente por ser como es, con todas sus manas, sus

virtudes y bellezas.

Gracias por mostrarme con una sonrisa, que el amor de verdad puede

existir.

A mi hermana Vernica, quien me acompaado en silencio con una

comprensin a prueba de todo.

A mis [email protected], especialmente Vanessa Chulde y Diego Noboa, por hacer

ms grata mi permanencia en la Universidad y por su gran ayuda cuando

me enfrentaba con ciertos problemas.

A mi mami quien con su simpleza me ha ayudado a encontrar la luz cuando

todo es oscuridad.

Criss

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AGRADECIMIENTO

Antes que a todos, agradecemos a Dios por ilustrarnos con el don de su

ciencia, la inteligencia y la fortaleza para impulsar este logro y por todos los

beneficios que recibimos de su infinita generosidad.

A la Universidad Tcnica del Norte, en particular a la Facultad de

Ingeniera en Ciencias Agropecuarias y Ambientales; a todos los profesores y

personal administrativo.

De manera especial a la Dra. Lucia Ypez Director de Tesis, por su ayuda

invaluable, apoyo absoluto y generoso con el que gui la realizacin de la

presente investigacin.

Agradecemos al Ing. Milton Nuez, Dr. Alfredo Noboa, Ing. Luis Sandoval

quienes asesoraron este trabajo de manera desinteresada y benfica.

Al Ing. Marco Cahueas, Biometrista de la Facultad, quien aport con sus

sabios conocimientos y consejos.

Un particular Agradecimiento:

A la EMPRESA L.G. QUIMICOS por su apoyo absoluto en la realizacin de

esta investigacin.

A nuestros amigos y compaeros que de manera generosa colaboraron para

la ejecucin de la presente investigacin.

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NDICE DE CONTENIDOS

CAPTULO I ............................................................................................................................................................................................... 15

1. INTRODUCCIN .................................................................................................................................................................. 15 1.1 EL PROBLEMA ...................................................................................................................................................................... 15

1.2 IMPOrTANCIA Y JUSTIFICACIN .................................................................................................................................. 17 1.3 OBJETIVOS .............................................................................................................................................................................. 18

1.3.1 Objetivo General .............................................................................................................................................. 18 1.3.2 Objetivos Especficos ..................................................................................................................................... 18

1.4 HIPTESIS .............................................................................................................................................................................. 19 2. MARCO TEORICO ................................................................................................................................................................ 20

2.1 SUERO DE LECHE ................................................................................................................................................................ 20 2.1.1 Descripcin ........................................................................................................................................................ 20 2.1.2 Caractersticas fsicas y qumicas del suero de leche ....................................................................... 21 2.1.3 Composicin Qumica .................................................................................................................................... 21 2.1.4 Caractersticas Generales ............................................................................................................................. 22 2.1.5 Clases de Sueros ............................................................................................................................................... 23

2.1.5.1 El suero dulce.- ............................................................................................................................................... 23 2.1.5.2 El suero cido.- ............................................................................................................................................... 24

2.1.6 Aplicaciones y Usos (Suero de Leche Fermentado) .......................................................................... 25 2.2 JABN ....................................................................................................................................................................................... 26

2.2.1 Descripcin ........................................................................................................................................................ 26 2.2.2 Historia del Jabn ............................................................................................................................................ 27 2.2.3 Clasificacin ....................................................................................................................................................... 28

2.2.3.1 Jabones duros.- .................................................................................................................................... 28 2.2.3.2 Jabones blandos.- ................................................................................................................................ 28

2.2.4 Aplicacin ........................................................................................................................................................... 28 2.3 jabn Lquido ........................................................................................................................................................................ 30

2.3.1 Viscosidad de los Jabones lquidos ........................................................................................................... 30 2.3.2. Mtodo de la pipeta ............................................................................................................................................... 31 2.3.3. Ventajas del Jabn Lquido ................................................................................................................................. 31 2.3.4. Ventajas del Jabn Lquido sobre la piel ....................................................................................................... 32 2.3.5. Insumos del Jabn Lquido ................................................................................................................................ 32

Texapon N70.- Lauril Sulfato de Sodio ................................................................................................................ 32 Viscamid 95.- Dietanolamina de Coco ................................................................................................................. 32 Obsidox.- Oxido De Amina ........................................................................................................................................ 33 Glicerina.- -1,2,3- propanotriol ............................................................................................................................... 33 Cloruro de Sodio.- ClNa ............................................................................................................................................. 33 Phenova ............................................................................................................................................................................ 33

2.4 Aditivos para Jabones ........................................................................................................................................................ 34 2.4.1 Acido Lctico ..................................................................................................................................................... 34

2.4.1.1 Descripcin.- ......................................................................................................................................... 34 2.4.1.2 Usos.- ....................................................................................................................................................... 35 2.4.1.3 Fermentacin del cido Lctico ................................................................................................... 36 2.4.1.4 cido Lctico en la Piel ................................................................................................................................ 36

2.4.2 cido Brico ...................................................................................................................................................... 37 2.4.2.1 Descripcin.- .................................................................................................................................................... 37 2.4.2.2 Usos: ................................................................................................................................................................... 38 2.4.2.3 cido Brico en la Industria de Jabn ................................................................................................... 38 2.4.2.4 Cantidad permitida de Uso ........................................................................................................................ 39

2.5 PARAMETROS A EVALUARSE ........................................................................................................................................ 39 2.5.1 Acidez ........................................................................................................................................................................... 39

2.5.1.1 Determinacin de acidez ............................................................................................................................ 40 2.5.2 Turbidez ...................................................................................................................................................................... 40 2.5.3 Nivel de espuma ....................................................................................................................................................... 41 2.5.4 pH ................................................................................................................................................................................... 43

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2.5.4.1 pH del jabn ..................................................................................................................................................... 44 2.5.4.2 Efectos del Jabn sobre la Piel ................................................................................................................. 45

2.6 Agitacin ......................................................................................................................................................................... 46 2.6.1 Revoluciones por minutos ............................................................................................................................. 47 2.6.1.1 Agitador magntico ...................................................................................................................................... 47

3. MATERIALES Y MTODOS .............................................................................................................................................. 50 3.1 Caracterizacin del rea de estudio ........................................................................................................................... 50 3.2 Materiales ............................................................................................................................................................................... 50

3.2.1 Materia Prima ................................................................................................................................................... 50 3.2.2 Insumos y Aditivos ......................................................................................................................................... 50 3.2.3 Reactivos ............................................................................................................................................................. 51 3.2.4 Instrumentos y Equipos ............................................................................................................................... 51

3.3 Mtodos ................................................................................................................................................................................... 52 3.3.1 Factores en Estudio ........................................................................................................................................ 52

3.3.1.1 Nmero de Tratamientos ................................................................................................................ 52 3.3.2 Diseo Experimental ...................................................................................................................................... 57 3.3.3 Caractersticas del experimento ............................................................................................................... 57 3.3.4 Esquema del Anlisis estadstico .............................................................................................................. 58 3.3.5 Anlisis funcional ............................................................................................................................................ 58 3.3.6 Variables Evaluadas ....................................................................................................................................... 59

3.3.6.1 Determinacin de Potencial Hidrgeno (pH).- ...................................................................... 59 3.3.6.2 Determinacin de acidez libre.- .................................................................................................... 59 3.3.6.3 Determinacin de la Viscosidad.- ................................................................................................ 60 3.3.6.4 Determinacin de Materia Insoluble en Agua.- ..................................................................... 61 3.3.6.5 Determinacin de Materia Insoluble en Alcohol.- ................................................................ 61 3.3.6.6 Determinacin Nivel de Espuma.- ......................................................................................................... 62

3.3.7 Variables Cualitativas .................................................................................................................................... 62 3.3.7.1 Consistencia (viscosidad).- ............................................................................................................. 63 3.3.7.2 Tersedad (suavidad y grasa al lavarse).- .................................................................................. 63

4. MANEJO ESPECFICO DEL EXPERIMENTO ............................................................................................................... 65 4.1 Procedimiento para obtener Jabn Lquido cido ................................................................................................ 65

4.1.1 Recepcin de materia prima ....................................................................................................................... 65 4.1.2 Disolucin ........................................................................................................................................................... 66 4.1.3 Mezclado ............................................................................................................................................................. 67 4.1.4 Reposo I ............................................................................................................................................................... 68 4.1.5 Plastificacin ..................................................................................................................................................... 69 4.1.6 Acidificacin ...................................................................................................................................................... 70 4.1.7 Fluidez .................................................................................................................................................................. 72 4.1.8 Agitacin ............................................................................................................................................................. 72 4.1.9 Reposo II ............................................................................................................................................................. 73 4.1.10 Envasado ............................................................................................................................................................. 75 4.2.11 Etiquetado ................................................................................................................................................................ 75 4.1.11 Diagrama de Bloques en la Elaboracin de Jabn cido ................................................................. 77

5. RESULTADOS Y DISCUSIONES ....................................................................................................................................... 79 5.1 ANALISIS ESTADISTICO ................................................................................................................................................... 79

5.2.1 Tersedad (Suavidad de la piel) ........................................................................................................................130 5.2.4 Anlisis de Friedman para las variables de la Evaluacin Sensorial .......................................134

5.3 EVALUACION DE LA CALIDAD DE UN JABON COMERCIAL (PH LAC) VS. JABON LQUIDO CON PH ACIDO .....................................................................................................................................................................................135

5.4 BALANCE DE MATERIALES PARA EL MEJOR TRATAMIENTO .........................................................................138 5.5 COSTOS DE PRODUCCION DE JABN LQUIDO CON PH CIDO .......................................................................141

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.. .133 6.1 CONCLUSIONES...133 6.2 RECOMENDACIONES....137 6.3 BIBLIOGRAFIA..139 6.4 RESUMEN.144

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NDICE DE ANEXOS

ANEXO 1 ................................................................................................................................................................................................... 158

HOJA TCNICA TEXAPON N70: LAURIL SULFATO DE SODIO ...........................................................................................................158 ANEXO 2 ................................................................................................................................................................................................... 161

HOJA TCNICA VISCAMID 95: DIETANOLAMINA DE COCO ..............................................................................................................161 ANEXO 3 ................................................................................................................................................................................................... 164

HOJA TCNICA OBSIDOX: OXIDO DE AMINA .....................................................................................................................................164 ANEXO 4 ................................................................................................................................................................................................... 167

HOJA TCNICA GLICERINA: 1,2,3- PROPANOTRIOL .........................................................................................................................167 ANEXO 5 ................................................................................................................................................................................................... 170

HOJA TCNICA CLORURO DE SODIO: CLNA .......................................................................................................................................170 ANEXO 6 ................................................................................................................................................................................................... 172

HOJA TCNICA PHENOVA ...................................................................................................................................................................172 ANEXO 7 ................................................................................................................................................................................................... 175

DETERMINACIN DE POTENCIAL HIDRGENO (PH) .......................................................................................................................175 ANEXO 8 ................................................................................................................................................................................................... 178

DETERMINACIN DE ACIDEZ LIBRE. ...................................................................................................................................................178 ANEXO 9 ................................................................................................................................................................................................... 181

DETERMINACIN DE MATERIA INSOLUBLE EN AGUA. .....................................................................................................................181 ANEXO 10 ................................................................................................................................................................................................ 184

DETERMINACIN DE MATERIA INSOLUBLE EN ALCOHOL. ..............................................................................................................184 ANEXO 11 ................................................................................................................................................................................................ 187

DETERMINACIN NIVEL DE ESPUMA. ................................................................................................................................................187 ANEXO 12 ................................................................................................................................................................................................ 190

EVALUACIN REOLGICA DEL JABN LQUIDO CON PH CIDO ........................................................................................................190 ANEXO 13 ................................................................................................................................................................................................ 193

ANLISIS FSICO-QUMICO DE LOS TRES MEJORES TRATAMIENTOS ....................................................................193 ANEXO 14 ................................................................................................................................................................................................ 196

ANLISIS MICROBIOLGICOS DE LOS TRES MEJORES TRATAMIENTOS ..............................................................196 ANEXO 15 ................................................................................................................................................................................................ 199

ANLISIS FSICO-QUMICO DEL MEJOR TRATAMIENTO COMPARADO CON UN PRODUCTO COMERCIAL. ..........................................................................................................................................................................199

ANEXO 16 ................................................................................................................................................................................................ 201 ANLISIS MICROBIOLGICOS DEL MEJOR TRATAMIENTO COMPARADO CON UN PRODUCTO COMERCIAL ......................................................................................................................................................................................201

ANEXO 17 ................................................................................................................................................................................................ 203 HOJA TCNICA: ENVASADO Y ETIQUETADO .....................................................................................................................203

ANEXO 18 ................................................................................................................................................................................................ 206 TOMA DE DATOS: PH ....................................................................................................................................................................206

ANEXO 19 ................................................................................................................................................................................................ 208 TOMA DE DATOS: VISCOSIDAD ................................................................................................................................................208

ANEXO 20 ................................................................................................................................................................................................ 210 TOMA DE DATOS: MATERIA INSOLUBLE EN AGUA ........................................................................................................210

ANEXO 21 ................................................................................................................................................................................................ 212 TOMA DE DATOS: MATERIA INSOLUBLE EN ALCOHOL ................................................................................................212

ANEXO 22 ................................................................................................................................................................................................ 214 TOMA DE DATOS: CIDO LCTICO .........................................................................................................................................214

ANEXO 23 ................................................................................................................................................................................................ 216 TOMA DE DATOS: NIVEL DE ESPUMA ...................................................................................................................................216

ANEXO 24 ................................................................................................................................................................................................ 216 GLOSARIO .........................................................................................................................................................................................218

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NDICE DE FOTOGRAFAS

FOTOGRAFA 1. INSUMOS DEL JABN LQUIDO ......................................................................................................................................... 33

FOTOGRAFA 2. AGITADOR MAGNTICO ................................................................................................................................................... 49

FOTOGRAFA 3. RECEPCIN DE MATERIA PRIMA ...................................................................................................................................... 65

FOTOGRAFA 4. DISOLUCIN ...................................................................................................................................................................... 67

FOTOGRAFA 5. MEZCLADO ........................................................................................................................................................................ 68

FOTOGRAFA 6. REPOSO I ........................................................................................................................................................................... 69

FOTOGRAFA 7. PLASTIFICACIN ............................................................................................................................................................... 70

FOTOGRAFA 8. SUERO DE LECHE FERMENTADO ..................................................................................................................................... 71

FOTOGRAFA 9. ACIDIFICACIN .................................................................................................................................................................. 72

FOTOGRAFA 10. AGITACIN ...................................................................................................................................................................... 73

FOTOGRAFA 11. REPOSO II ....................................................................................................................................................................... 74

FOTOGRAFA 12. PRODUCTO TERMINADO PARA SUS RESPECTIVOS ANLISIS ...................................................................................... 75

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NDICE DE GRFICOS

GRFICO 1. SAPONIFICACIN DEL JABN .................................................................................................................................................. 27

GRFICO 2. FINALIDAD DEL JABN ............................................................................................................................................................ 29

GRFICO 3. FRMULA DESARROLLADA DEL CIDO LCTICO .................................................................................................................. 34

GRFICO 4. FRMULA DESARROLLADA DEL CIDO BRICO ................................................................................................................... 37

GRFICO 5. ESCALA DE PH.......................................................................................................................................................................... 44

GRFICO 6. ETIQUETA ................................................................................................................................................................................. 76

GRFICO 7. PROMEDIO COMPARATIVO DE TRATAMIENTOS PARA PH (VER TABLA 7) ........................................................................ 83

GRFICO 8. INTERACCIN AXC (SUERO FERMENTADO X R.P.M.) ............................................................................................................ 89

GRFICO 9. PROMEDIO COMPARATIVO DE TRATAMIENTOS PARA VISCOSIDAD (VER TABLA 10) ........................................................ 90

GRFICO 10. INTERACCIN A X B (% SUERO FERMENTADO X % CIDO BRICO) ............................................................................... 98

GRFICO 11. INTERACCIN A X C (% SUERO FERMENTADO X R.P.M.) .................................................................................................. 99

GRFICO 12. INTERACCIN B X C (% CIDO BRICO X R.P.M.) ............................................................................................................100

GRFICO 13. PROMEDIO COMPARATIVO DE TRATAMIENTOS PARA MATERIA INSOLUBLE EN AGUA (VER TABLA 14) ....................101

GRFICO 14. PROMEDIO COMPARATIVO DE TRATAMIENTOS PARA MATERIA INSOLUBLE EN ALCOHOL (VER TABLA 19) .............108

GRFICO 15. INTERACCIN A X B (% SUERO FERMENTADO X % CIDO BRICO) .............................................................................116

GRFICO 16. INTERACCIN A X C (% SUERO FERMENTADO X R.P.M.) ................................................................................................117

GRFICO 17. INTERACCIN B X C (% CIDO BRICO X R.P.M.) ............................................................................................................118

GRFICO 18. PROMEDIO COMPARATIVO DE TRATAMIENTOS PARA % DE CIDO LCTICO (VER TABLA 23)..................................119

GRFICO 19. INTERACCIN A X C (% SUERO FERMENTADO X R.P.M.) ................................................................................................127

GRFICO 20. PROMEDIO COMPARATIVO DE TRATAMIENTOS PARA % NIVEL DE ESPUMA .................................................................128

GRFICO 21. CARACTERIZACIN DE LA TERSEDAD EN EL PRODUCTO TERMINADO ............................................................................131

GRFICO 22. CARACTERIZACIN DE LA CONSISTENCIA EN EL PRODUCTO TERMINADO ......................................................................133

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NDICE DE TABLAS

TABLA 1. COMPOSICIN QUMICA DEL SUERO DE LECHE ........................................................................................................................ 22

TABLA 2. COMPOSICIN DE LAS CLASES DE SUERO DE LECHE ................................................................................................................. 24

TABLA 3. DISPOSICIN DE TRATAMIENTOS PARA % SUERO FERMENTADO, % CIDO BRICO Y R.P.M. ........................................... 53

TABLA 4. ESQUEMA DEL ADEVA .............................................................................................................................................................. 58

TABLA 5. FRMULA PARA ELABORAR JABN LQUIDO ............................................................................................................................ 66

TABLA 6. ADEVA PARA ANLISIS DE PH ................................................................................................................................................. 79

TABLA 7. PRUEBA DE TUKEY AL 5% PARA PH ...................................................................................................................................... 80

TABLA 8. PRUEBA DMS PARA EL FACTOR A (SUERO FERMENTADO) .................................................................................................... 82

TABLA 9. ADEVA PARA ANLISIS DE VISCOSIDAD .................................................................................................................................. 84

TABLA 10. PRUEBA DE TUKEY AL 5% PARA VISCOSIDAD .................................................................................................................... 85

TABLA 11. PRUEBA DMS PARA EL FACTOR A (SUERO FERMENTADO) ................................................................................................. 87

TABLA 12. PRUEBA DMS PARA EL FACTOR C (R.P.M.) ........................................................................................................................... 88

TABLA 13. ADEVA PARA ANLISIS DE MATERIA INSOLUBLE EN AGUA ................................................................................................. 92

TABLA 14. PRUEBA DE TUKEY AL 5% PARA MATERIA INSOLUBLE EN AGUA ..................................................................................... 93

TABLA 15. PRUEBA DMS PARA EL FACTOR A (SUERO FERMENTADO) ................................................................................................. 95

TABLA 16. PRUEBA DMS PARA EL FACTOR B (% CIDO BRICO) ........................................................................................................ 96

TABLA 17. PRUEBA DMS PARA EL FACTOR C (R.P.M.) ........................................................................................................................... 97

TABLA 18. ADEVA PARA ANLISIS DE MATERIA INSOLUBLE EN ALCOHOL ........................................................................................103

TABLA 19. PRUEBA DE TUKEY AL 5% PARA MATERIA INSOLUBLE EN ALCOHOL .............................................................................104

TABLA 20. PRUEBA DMS PARA EL FACTOR A (SUERO FERMENTADO) ...............................................................................................106

TABLA 21. PRUEBA DMS PARA EL FACTOR C (R.P.M.) .........................................................................................................................107

TABLA 22. ADEVA PARA ANLISIS % DE CIDO LCTICO ...................................................................................................................110

TABLA 23. PRUEBA DE TUKEY AL 5% PARA % DE CIDO LCTICO ..................................................................................................111


TABLA 25. PRUEBA DMS PARA EL FACTOR B (% CIDO BRICO) ......................................................................................................114


TABLA 27. ADEVA PARA ANLISIS DE % NIVEL DE ESPUMA ..............................................................................................................121

TABLA 28. PRUEBA DE TUKEY AL 5% PARA L % NIVEL DE ESPUMA ..............................................................................................122


TABLA 30. PRUEBA DMS PARA EL FACTOR B (% ACIDO BRICO) ......................................................................................................125


TABLA 32. DATOS RANQUEADOS PARA LA TERSEDAD...........................................................................................................................130

TABLA 33. DATOS RANQUEADOS PARA LA CONSISTENCIA.....................................................................................................................132

TABLA 34. ANLISIS DE FRIEDMAN PARA LAS VARIABLES DE LA EVALUACIN SENSORIAL ..........................................................134

TABLA 35. EVALUACIN DE LA CALIDAD DE UN JABN COMERCIAL (PH LAC) VS. JABN LQUIDO CON PH CIDO .......................135

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15

CAPTULO I

1. INTRODUCCIN

1.1 EL PROBLEMA

Algunos efluentes de la industria lechera forman parte de los contaminantes ms

severos que existen, tal es el caso del suero de leche, un subproducto de la

manufactura de quesos, casena, caseinatos y mantequilla, que representa del 80% al

90% del volumen lcteo transformado por la industria lechera y que para su

tratamiento biolgico, demanda una elevada cantidad de oxgeno.

Lpez Antonio, (2008) El suero producido en Ecuador contiene aproximadamente 973000 toneladas de lactosa potencialmente transformable y 175 toneladas de protena

potencialmente recuperable. A pesar de los mltiples usos del suero, 47% es desechado en

drenajes y cuerpos de agua, tornndose en un serio problema para el ambiente.

En la actualidad se desconocen alternativas agroindustriales para el uso de este

subproducto, a pesar de tener una cadena extensa de beneficios especialmente

medicinales por su alto contenido de lactosa, sales minerales, aminocidos y

vitaminas. En el rea de la Cosmetologa, especialmente en jabones, los productos

son aparentes al consumidor, las Empresas se niegan a las exigencias de la multitud

sobre este producto, dedicndose simplemente a las ganancias y no a la calidad que

debe darse para obtener una piel saludable y satisfacer al interesado.

Un jabn por lo normal es alto en alcalinidad llegando a un pH neutro a bsico, por

esta razn, la piel se reseca y no mantiene una hidratacin natural permanente en la

piel, ni la suavidad que el consumidor requiere.

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16

No existe una alternativa de produccin nacional ya que los jabones lquidos cidos

comerciales que existen en el mercado son importados, he aqu la importancia de la

elaboracin de este proyecto debido a la realidad actual que vive el pas en funcin a

las exportaciones en el campo de la cosmetologa.

`

17

1.2 IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIN

El suero de leche, es un subproducto resultante de la elaboracin de quesos el cual se

distingue por su elevado valor nutritivo. Sin embargo, grandes cantidades de este

subproducto no se aprovechan adecuadamente, y muchas veces se vierten en los ros

aledaos a los centros productores, como parte de los efluentes fabriles y de esta

manera la alta demanda biolgica se convierte en graves focos de contaminacin

ambiental.

Los altos volmenes de produccin de suero de leche resultante de la elaboracin de

queso en Ecuador, el contenido de vitaminas y minerales de este subproducto, el bajo

costo (de obtencin que puede ser transformado en cido lctico) y el escaso

aprovechamiento industrial, hacen posible su utilizacin como substrato para la

elaboracin de jabn lquido cido en el pas, y justifican por lo tanto, la realizacin

de la investigacin pertinente.

El cido lctico que se obtiene del suero de leche fermentado es un valioso producto

en la industria de alimentos y tambin es materia prima en la industria qumica, lo

mismo que sus sales, como el lactato de sodio, calcio, hierro y de antimonio

principalmente, de igual manera es un humectante natural que distribuye y mantiene

el agua en las capas superiores de la piel, convirtindose en ideal para el tratamiento

de las pieles secas. El pH de la piel es 5.5; los jabones de tocador son altamente

alcalinos y estos alteran el manto cido, mientras que con un pH cido la piel se

protege e hidrata.

Con la transformacin de lactosa en cido lctico se puede aprovechar al mximo el

suero de la leche como componente en la elaboracin de jabones, permitiendo

disminuir los niveles de pH y proporcionando por consiguiente un valor agregado a

dicho subproducto.

`

18

El presente trabajo propone la utilizacin de cido lctico para el ESTUDIO DE LA

INFLUENCIA DEL SUERO DE LECHE FERMENTADO EN LA

ELABORACIN DE JABN LQUIDO CON pH CIDO

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 Objetivo General

Estudiar la influencia del suero de leche fermentado en la elaboracin de jabn

lquido con pH cido.

1.3.2 Objetivos Especficos

Determinar el mejor porcentaje de suero de leche fermentado (30%, 40% y

50%) para obtener jabn con pH cido.

Determinar el mejor porcentaje de cido Brico utilizado para mejorar la

viscosidad en la elaboracin de jabn lquido con pH cido.

Evaluar la influencia de la velocidad de agitacin (300, 500 y 1100 r.p.m.) en

la elaboracin de jabn cido.

Evaluar la calidad del producto final comparando con un producto comercial

(pH LAC) mediante anlisis: nivel de espuma, pH, humedad, acidez y

turbidez.

Determinar el rendimiento de jabn lquido, mediante balance de materiales.

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19

1.4 HIPTESIS

Ha: El suero de leche fermentado, el cido brico y la velocidad de agitacin

influyen en las caractersticas del jabn lquido con pH cido.

Ho: El suero de leche fermentado, el cido brico y la velocidad de agitacin

NO influyen en las caractersticas del jabn lquido con pH cido.

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20

CAPTULO II

2. MARCO TEORICO

2.1 SUERO DE LECHE

2.1.1 Descripcin

JURGEN WEIHOFEN (2003) sostiene que: Durante la elaboracin del queso, se

hace coagular la leche mediante la adicin de cuajo. Con este proceso, la leche se

descompone en dos partes: una masa semislida, compuesta de casena; y un lquido,

conocido como suero de leche, que es un lquido transparente con una peculiar

tonalidad amarillo-verdosa y un sabor ligeramente cido, aunque agradable.

LPEZ (2008) El suero, el residuo lquido de la produccin de queso y casena, es

una de las mayores reservas de protenas alimentarias que an permanecen fuera de

los canales de consumo humano. Representa el 80-90% de volumen de leche que

entra en el proceso y contiene alrededor del 50% de los nutrientes de la leche

original.

BETANCOURT (2005) Contiene hidratos de carbono en forma de lactosa o azcar

de leche y por ello se utiliza en un gran nmero de procesos fermentativos para la

produccin de etanol, cido actico, cido lctico, cido propinico, cido glucnico,

cido succnico, cido ctrico, glicerol, protena unicelular, enzimas (-galactosidasa

o lactasa), grasas y aceites, butanol y acetona, polisacridos extracelulares y

vitaminas, entre otros.

El suero lcteo no puede consumirse directamente, ni utilizarse en la elaboracin de

otros productos lcteos sin un tratamiento previo, no puede desecharse directamente

`

21

al ambiente por su alto poder contaminante debido a su gran demanda bioqumica de

oxgeno. Uno de los tratamientos ms utilizados es la desmineralizacin del suero

lcteo utilizando electrodilisis.

Otra aplicacin es la recuperacin del cido lctico obtenido a partir de la

fermentacin del suero lcteo. El suero de leche fermentado tiene una predigestin de

la lactosa trasformada en cido lctico y mejor predisposicin para conservarse

aunque es preferible consumirlo una vez obtenido.

2.1.2 Caractersticas fsicas y qumicas del suero de leche

Sus caractersticas corresponden a un lquido turbio de color verdoso amarillento, de

sabor fresco, dbilmente dulce, de carcter cido.

2.1.3 Composicin Qumica

La composicin qumica del suero de leche se resume en la siguiente tabla, segn el

Manual de industrias lcteas (2008):

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22

Tabla 1. Composicin qumica del Suero de Leche

COMPONENTES %

Grasa 0.3

Protena 0.55

NNP(nitrgeno no proteico) 0.18

Lactosa 4.8

Total 5.8

Sales minerales 0.6

Calcio 0.04

Fsforo 0.04

Sodio 0.05

Potasio 0.16

Cloruro 0.11

cido lctico 0.2

Slidos totales 6.4

Agua 93.6

2.1.4 Caractersticas Generales

BETANCOURT, A.L. (2003) El suero de leche tiene un perfil de minerales en el que

destaca, sobre todo, la presencia de potasio en una proporcin de 3 a 1 respecto al

sodio, lo que favorece la eliminacin de lquidos y toxinas. Cuenta tambin con una

cantidad relevante de otros minerales como calcio, fsforo y magnesio, y de los

oligoelementos; zinc, hierro y cobre, formando todos ellos sales de gran

biodisponibilidad para nuestro organismo.

El suero de leche es un preparado natural de cido lctico que destruye las bacterias,

favorece la buena irrigacin sangunea y regenera la piel gracias a la accin de los

fermentos que se encuentran en el suero y a su contenido en sales minerales.

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23

En los cidos lcticos del suero de la leche, estn concentradas las sustancias

minerales de la leche (calcio fcilmente asimilable, magnesio, manganeso,

oligoelementos) que a la vez se enriquecen y se ennoblecen con la fermentacin del

cido lctico.

El cido lctico H3C-CH(OH)-COOH (C3H6O3), concentrado con los fermentos de

la leche, acta desinfectando de tal forma que puede tomarse por va oral con buenos

resultados en dolores de cuello, resfriados e incluso anginas. Usado como tpico, ha

dado buenos resultados en las heridas pequeas y dermatomicosis. Las sales

alimenticias particulares y sustancias minerales de la leche se encuentran en el suero.

2.1.5 Clases de Sueros

Hay dos clases de suero: el dulce y el cido, los cuales dependen de los mtodos

empleados para la coagulacin de la leche.

2.1.5.1 El suero dulce.-

Proviene de quesos coagulados con renina. La mayora de este suero se compone de

nitrgeno no proteico (22% del total) y tiene una gran concentracin de lactosa (cerca

del 51 % de todo el suero); es el ms rico en protenas (7%) pero muy pobre en

cuestin de cido lctico (0%). El resto del suero es un conjunto de sales, minerales y

grasas que varan de especie a especie. El pH oscila entre 6,4 y 6,6.

LPEZ (2008), El suero, como subproducto de la elaboracin de quesos blandos,

duros o semiduros y de la produccin de casena de cuajo, es conocido como suero

dulce y tiene un pH de 5.9-6.6

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24

2.1.5.2 El suero cido.-

Proviene de quesos coagulados con cido actico. Es el subproducto comn de la

fabricacin de queso blanco y por su pH (4,6) resulta corrosivo para los metales.

Contiene una mayor proporcin de nitrgeno no proteico (27% del total) y posee

menos lactosa en concentracin (42%) ya que, por provenir de leches cidas, parte de

la lactosa se convierte en cido lctico por la fermentacin. Por ello, tiene ms

cantidad de cido lctico (10%) y debido a la desnaturalizacin es ms pobre en

protenas (6,0%).

LPEZ (2008), La fabricacin de casena precipitada por cidos minerales da lugar a

un suero cido con un pH de 4.3-4.6

Tabla 2. Composicin de las clases de suero de leche

COMPOSICIN MEDIA DEL SUERO

PROPIEDAD SUERO DULCE SUERO CIDO

Ph 6,4 - 6,6 4,4 - 4,6

Materia seca 69,0 66,0

Lactosa 51,0 42,0

Protenas 7,0 6,0

Materia grasa 0,2 1,0

Materias

minerales 4,0 5,0 7,0 8,0

Calcio 0,45 1,05

Fsforo 0,4 0,8

cido lctico 0,0 10,0

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25

Para la realizacin de este proyecto, se utiliz el suero cido por las caractersticas ya

expuestas en el cuadro anterior.

2.1.6 Aplicaciones y Usos (Suero de Leche Fermentado)

El suero de leche fermentado, se ha utilizado como uno de los ingredientes en la

elaboracin de bebidas fermentadas con una acidez final del 0.54%, y que han sido

aceptadas por el consumidor, a dems:

Se usa en panadera y en productos alimenticios de baja calidad, incluso para

consumo animal

En embutidos, bebidas lcteas, en la rehidratacin de leche en polvo

Se utiliza para consumo humano, en la alimentacin de recin nacidos que

presentan mala digestin o para enriquecer su dieta, en complementos

geritricos y mayormente en la dieta de los deportistas.

Se emplea para la conservacin y propagacin de bacterias lcticas

Produccin de acido actico con cultivos mixtos

Como emulsifiante.

Permanecen solubles en bajos pH.

Apropiado en productos acidificados (bebidas a base de jugos, aderezos para

ensaladas y cremas para untar)

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26

Posee una muy buena capacidad de gelatinizacin.

Dispone de una buena capacidad para aumentar la viscosidad, lo que permite

estabilizar emulsiones en diferentes productos.

El contenido alto de fosfolpidos y el porcentaje de cidos grasos insaturados

(los que manifiestan la tendencia a ser molculas polares), tienen correlacin

con el tamao menor de las gotitas y la intensidad cremosa. Lo que indica que

dichos concentrados protenicos del suero pueden ser emulsificantes efectivos.

Estas protenas derivadas de la leche, pueden ser muy tiles para llegar a una

buena estabilizacin de molculas de grasa solubles.

Al tener cantidades relevantes de potasio accede la elaboracin de jabn

lquido permitiendo mayor volumen en el producto final y de igual manera al

producir cido lctico convierte a dicho producto en cido, saludable para la

piel.

2.2 JABN

2.2.1 Descripcin

El jabn es un agente limpiador o detergente que se fabrica utilizando grasas

vegetales, animales y aceites.

Se obtiene de un procedimiento conocido como saponificacin, una reaccin que

consiste bsicamente en mezclar cidos grasos (componentes de grasas animales y

aceites vegetales) con una solucin alcalina (una mezcla de agua y un lcali, como la

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27

sosa). Los jabones se presentan en forma lquida o slida, aunque la ms conocida y

frecuentemente utilizada es esta ltima.

KARL B. (1988) define: qumicamente, como una mezcla de las sales de sodio o de

potasio de cidos grasos de cadena larga, producidas por la hidrlisis(saponificacin)

de una grasa animal o vegetal con un alcal. Las grasas y los aceites son triglicridos,

es decir triesteres de glicerol con tres cidos carboxlicos de cadena larga, no

ramificada.

2.2.2 Historia del Jabn

En algunos libros de historia, en las enciclopedias y en tratados sobre productos para

la higiene personal se puede encontrar informacin que indica que en la antigua

Babilonia ya se usaba el jabn. Tambin los Sumerios, los Hebreos y los egipcios lo

utilizaban para lavar la ropa o con fines medicinales (Latorre, 2000).

La frmula ms antigua del jabn data del ao 2250 A.C. y se supone que su

expansin comienza en Europa, en Italia y Espaa, desde donde pas a Inglaterra y

Francia especficamente. Hasta ese momento los jabones eran de apariencia

desagradable porque se elaboraban con grasas animales impuras y cenizas de madera.

Grfico 1. Saponificacin del jabn

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28

Hasta hoy se ha recorrido mucho camino elaborndose jabones artesanales realmente

hermosos realizados con tcnicas sencillas, basadas en barras pre- listas.

De esta manera se evita el trabajo ms complejo y delicado de hacer la

saponificacin, que implica tener conocimientos ms amplios sobre materiales como

el hidrxido de sodio materia prima para hacer muy buenos jabones.

2.2.3 Clasificacin

2.2.3.1 Jabones duros.-

Se fabrican con aceites y grasas que contienen un elevado porcentaje de cidos

saturados, que se saponifican con el hidrxido de sodio. Ejemplos: jabones para lavar

y jabones industriales. Si su elaboracin no es cuidadosa, pueden contener restos de

hidrxido de sodio.

2.2.3.2 Jabones blandos.-

Son jabones semifluidos que se producen con aceite de lino, aceite de semilla de

algodn y aceite de pescado, aceites de coco, palma y oliva los cuales se saponifican

con hidrxido de potasio Ejemplos: jabones de tocador y cremas de afeitar. Se refinan

para liberarlos de restos de hidrxido de potasio.

Cuando se saponifica con hidrxidos de hierro, calcio, magnesio, plomo, cobre y

otros metales, se obtienen jabones insolubles que no tienen accin detergente.

2.2.4 Aplicacin

La mayora de los jabones, eliminan la grasa y otras suciedades debido a que algunos

de sus componentes son agentes activos en superficie o agentes tensoactivos. Estos

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29

agentes tienen una estructura molecular que acta como un enlace entre el agua y las

partculas de suciedad, soltando las partculas de las fibras subyacentes o de cualquier

otra superficie que se limpie. La molcula produce este efecto porque uno de sus

extremos es hidrfilo (atrae el agua) y el otro es hidrfugo (atrado por las sustancias

no solubles en agua).

El extremo hidrfilo, es similar en su estructura a las sales solubles en agua. La parte

hidrfuga de la molcula, est formada por lo general por una cadena de

hidrocarburos, que es similar en su estructura al aceite y a muchas grasas. El

resultado de esta estructura permite al jabn reducir la tensin superficial del agua

(incrementando la humectacin), adherir y hacer solubles en agua sustancias que

normalmente no lo son.

Grfico 2. Finalidad del jabn

El jabn en polvo es una mezcla hidratada de jabn y carbonato de sodio. El jabn

lquido es una solucin de jabn blando de potasio disuelto en agua.

A finales de la dcada de 1960, debido al aumento de la preocupacin por la

contaminacin del agua, se puso en entredicho la inclusin de compuestos qumicos

dainos, como los fosfatos, en los detergentes. En su lugar se usan mayoritariamente

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30

agentes biodegradables, que se eliminan con facilidad y pueden ser asimilados por

algunas bacterias.

2.3 JABN LQUIDO

Son jabones blandos disueltos en agua, alcohol, glicerina o mezcla de estas

sustancias, adicionados o no con esencias que les den olor agradable.

2.3.1 Viscosidad de los Jabones lquidos

La viscosidad, es una propiedad de los lquidos que designa la resistencia a fluir.

Segn el DICCIONARIO DE LA REAL ACADEMIA ESPAOLA, la viscosidad se la

define como: Propiedad de los fluidos que caracteriza su resistencia a fluir, debida al

rozamiento entre sus molculas.

Las medidas de la viscosidad en continuo son cada vez ms importantes en muchas

industrias con objeto de controlar el buen funcionamiento del proceso productivo, as

como la calidad de las materias primas, productos intermedios y acabados.

SOL, Antonio (2005) define como: La viscosidad de un fluido definida por

Newton es la resistencia que ofrece el fluido al movimiento entre dos placas

paralelas separadas por una distancia unidad, una de ellas fija y la otra mvil que se

mueve con la unidad de velocidad.

Cuando la temperatura de un cuerpo aumenta tambin aumenta su volumen, eso se

llama dilatacin, entonces como la densidad est dada por la ecuacin = masa /

volumen, a medida que la temperatura aumenta, el volumen tambin aumenta y por

tanto la densidad disminuye.

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31

Es decir, la densidad disminuye al aumentar la temperatura, siempre que la dilatacin

sea posible.

Por esta razn se consider realizar el jabn liquido a T ambiente.

2.3.2. Mtodo de la pipeta

La viscosidad del jabn, a temperatura ambiente generalmente se encuentra entre 1.5

a 1.6 min por 8 ml., realizados por medio del ensayo de la pipeta, mientras que al

someterle al calor el jabn lquido se torna menos viscoso.

Expresin de la viscosidad en funcin de masa-volumen y tiempo. Expresado en

CGS:

1 g/1 cm (seg)

Dando la viscosidad en unidades POISE

2.3.3. Ventajas del Jabn Lquido

El jabn lquido es ms higinico, debido a que el usuario tiene contacto solo con la

dosis que ocupa en contraste con los de barra, donde varios usuarios tienen contacto

con ella y esto puede provocar una cadena de transmisin de bacterias.

Por esta razn la Secretaria de Salud exige que en lugares pblicos haya jabones

lquidos. Adems el jabn lquido es ms limpio, porque no ensucia las superficies

donde se ubica, contrario a los de barra.

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32

2.3.4. Ventajas del Jabn Lquido sobre la piel

Los ingredientes del jabn lquido, tienden a ser ms suaves para la piel (si bien igual

de efectivos limpiando) y con una espuma ms ligera, lo cual hace que el enjuague

sea mejor y no se queden residuos en la piel, a diferencia de la barra, donde la espuma

llega a ser un poco ms densa.

Otro factor es que los jabones lquidos ayudan a mantener la piel con un pH

balanceado, aprox. 5.5, ya que regularmente su frmula tiende ms hacia la acidez,

contrario a las barras que tienden ms hacia la alcalinidad. De cualquier manera el

jabn lquido es una opcin ms para limpiar la piel ms suavemente, pero igual de

eficiente que una barra.

2.3.5. Insumos del Jabn Lquido

A continuacin se destaca cada insumo especificando sus funciones respectivas en la

elaboracin de jabn lquido.

Al final de esta investigacin se adjunta las hojas tcnicas de cada insumo.

Texapon N70.- Lauril Sulfato de Sodio, es un tensoactivo encargado de la limpieza.

Tiene la capacidad de disolver aceites, agente limpiador, permite la hidratacin de la

piel y adems origina la espuma del jabn. Ver Anexo 1

Viscamid 95.- Dietanolamina de Coco, engrasante tras la limpieza de los

tensoactivos, mantiene la humectacin natural evitando la resequedad y acta como

un estabilizador de espuma. Ver Anexo 2

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33

Obsidox.- Oxido De Amina, produce abundante y persistente espuma, tiene la

capacidad de disminuir la irritabilidad de la piel por la presencia de tensoactivos. Ver

Anexo 3

Glicerina.- -1,2,3- propanotriol; producto humectante secundario en la fabricacin de

jabn, capaz de absorber y retener la humedad evitando la resequedad. Ver Anexo 4

Cloruro de Sodio.- ClNa (Sal comn); espesante ms fcil de aplicar, puede

producir resequedad en la piel, por lo que es recomendable usar una dosis de hasta 1

% en la frmula. Ver Anexo 5

Phenova.- estabilizador y preservante anti-microbiano para los jabones. Evita

proporcionar bacterias causantes por el almacenamiento. Aplicado exclusivamente en

industrias cosmticas y farmacuticas. La concentracin mxima es 0.1 %.

Ver Anexo 6

Fotografa 1. Insumos del Jabn Lquido

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34

2.4 ADITIVOS PARA JABONES

2.4.1 Acido Lctico

2.4.1.1 Descripcin.-

El cido lctico o su forma ionizada, el lactato, es un cido carboxlico, con un grupo

hidroxilo en el carbono adyacente al grupo carboxilo, lo que lo convierte en un cido

-hidroxlico (AHA) de frmula H3C-CH(OH)-COOH (C3H6O3).

El cido lctico es un monocarboxilico de tres tomos de carbono y un grupo alcohol

en el carbono central, es un lquido incoloro, soluble en ter, miscible con agua y

alcohol e insoluble en cloroformo, ter del petrleo y disulfuro de carbono. Puede ser

pticamente activo aunque la forma comercial es racmica.

Algunos de los lcteos sufren de procesos de fermentacin lctica, incluso

fermentacin alcohlica como puede ser el caso del kumis, o una combinacin de las

dos fermentaciones: fermentacin heterolctica.

La bacteria responsable del sabor cido de la leche es el Bacterium lacti (adems de

los hongos). Estas bacterias se encargan de transformar algunos hidratos de carbono

en cido lctico, cido propinico, (dependiendo de la cantidad de aire que haya

participado en el proceso), trazas de cido butrico (procedente de una cierta actividad

de fermentacin butrica.

Grfico 3. Frmula desarrollada del cido Lctico

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35

2.4.1.2 Usos.-

El cido lctico es utilizado en varios productos como regulador de acidez,

proporciona diferentes beneficios para la piel, los cuales se describen a continuacin:

Accin hidratante.- El cido lctico y sus sales, los lactatos, tienen una gran

capacidad para fijar el agua, es decir; es un gran humectante ya que dificulta la

evaporacin del agua en la piel considerablemente, dotndola de mayor flexibilidad.

Agente rejuvenecedor y exfoliante de la piel.- El cido lctico, forma parte de los alfa

hidroxi-cidos, grupo de cidos orgnicos que al ser aplicados en la piel estimulan la

renovacin celular en la epidermis y reducen las arrugas.

Agente antimicrobiano.- consiste en reducir el crecimiento bacteriano debido a un pH

cido y a la influencia del ion del lactato en el ciclo energtico de los

microorganismos.

Purificador de la piel.- El cido lctico, posee la cualidad de abrir los folculos

polisebceos (conductos por los que sale el vello y la grasa natural) conocidos como

poros.

El efecto queratoltico del cido lctico, elimina algunas de las clulas muertas de la

capa crnea, ayudando a que el sebo pueda salir libremente al exterior y no se forme

ese atasco que puede acabar en un grano.

Incremento de ceramidas.- Las ceramidas mejoran la barrera protectora de la piel

frente al entorno y, el uso de cido lctico, llega a incrementar hasta en un 30 % los

niveles de ceramidas.

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36

En la piel, el Lactato forma parte del factor hidratante, mientras que el cido lctico

reduce su pH para protegerla de los microorganismos.

El cido Lctico y sus sales, los lactatos, poseen una gran capacidad para fijarse al

estrato crneo y son muy buenos humectantes, dificultando la evaporacin del agua.

2.4.1.3 Fermentacin del cido Lctico

La fermentacin, es una serie de cambios qumicos en las sustancias orgnicas

producidos por la accin de las enzimas, llamados fermentos, que a su vez estn

producidos por organismos diminutos tales como el moho, las bacterias y la levadura.

El suero de leche es un preparado natural de cido lctico

que destruye las bacterias debido a que contiene hidratos de carbono en forma de

lactosa o azcar de leche.

La lactosa es un disacrido compuesto de una molcula de glucosa y una molcula de

galactosa, es un fermento producido por una bacteria que se encuentra generalmente

en la leche la cual produce que sta se agrie, transformndola en cido lctico, en

donde se divide la lactosa (disacrido) en glucosa y galactosa (monosacridos) y se

expulsa cido lctico.

2.4.1.4 cido Lctico en la Piel

La eliminacin de los lpidos del estrato crneo, sea por mecanismo mecnico o bien

por la aplicacin de agentes surfactantes, puede conducir a un incremento notable en

la prdida trans epidrmica de agua.

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37

La piel con el paso del tiempo y por la accin solar va perdiendo elasticidad debido a

una disminucin de los lpidos cutneos superficiales, de la hidratacin y del

contenido de aminocidos extrables. Adems la epidermis enlentece su tiempo de

recambio o renovacin celular.

Incrementando los niveles de lpidos producidos por el cido lctico en la piel, se

podr conseguir una recuperacin en la funcin barrera, el mantenimiento de la

flexibilidad del estrato crneo y la permanencia de la actividad enzimtica vital para

que el estrato crneo resista la sequedad y regule los procesos descamativos.

2.4.2 cido Brico

2.4.2.1 Descripcin.-

Su frmula qumica es H3BO3, es usado como conservante de alimentos aunque es

ilegal su uso en la actualidad. Existe en forma cristalina (polvo de cristales blancos)

que se disuelve fcilmente en agua.

Grfico 4. Frmula desarrollada del cido Brico

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38

2.4.2.2 Usos:

Esmaltes: Fabricacin de superficies duras, durables y fcilmente lavables de cocinas,

lavarropas, heladeras, baeras, estufas, hornos, chapas para nomenclaturas de calles,

etc.

Productos Qumicos Derivados: Fluoboratos, fluoruros de Boro, aleaciones de Boro,

Carburo de Boro, Ferro-Boro, etc. Hidruros de Boro, Boranos, Diboranos, cidos

Bornicos, Borazinas, etc.

Estabilizador de colorantes.

Fruticultura: Lavado de citrus y conservacin de los mismos.

Cosmtica y Farmacia: Cremas, lociones, jabones y polvos faciales, dentfricos, anti-

transpirantes, champes, soluciones oftlmicas, medicamentos en general.

Industria Textil: Acabado de Tejidos.

2.4.2.3 cido Brico en la Industria de Jabn

El cido brico, es un conocido antisptico y antibacteriano en la Industria de la

Cosmetologa, pero su uso puede provocar ciertos efectos secundarios. Se puede usar

para curar el acn y desinfectar quemaduras leves, pero al aplicarlo en exceso puede

dejar una cicatriz de difcil desvanecimiento.

En la elaboracin de jabn, es tratado especialmente en obtener una consistencia en

diferentes soluciones ya que, al ser soluble en agua en diferentes grados de

temperatura, influye en la presencia de otras sustancias, por ejemplo: el cloruro de

litio y los cidos minerales disminuyen la viscosidad, mientras que con el sulfato de

`

39

sodio, el nitrato de sodio, el sulfato de potasio y el cloruro de sodio aumentan la

viscosidad, pero en pequeas cantidades.

Tiene un comportamiento anftero en solucin lo que permite regular el pH en

disoluciones y productos qumicos en base acuosa.

2.4.2.4 Cantidad permitida de Uso

El cido brico, es un polvo blanco venenoso y slo es soluble en agua fra. Olerlo o

comrselo puede provocar algunas molestias leves como diarrea , vmitos e incluso la

muerte. Por esta razn, adems de su uso en la fabricacin de dinamita, es

especialmente requerido por bandas terroristas. No es recomendable dejarlo al

alcance de un drogadicto , pues puede confundir esta sustancia con la cocana y

consumirla.

No es prohibida su venta pero la concentracin mxima a obtener es de 30 gramos

por cada 300 litros de produccin, es decir por cada litro de produccin se emplear

0.1 g de cido brico.

2.5 PARAMETROS A EVALUARSE

2.5.1 Acidez

JOHN Mc Murry (2004) define: La acidez de una sustancia es el grado en el que es

cida. El concepto complementario es la basicidad. La escala ms comn para

cuantificar la acidez o la basicidad es el pH, que slo es aplicable para disolucin

acuosa. Sin embargo, fuera de disoluciones acuosas tambin es posible determinar y

cuantificar la acidez de diferentes sustancias.

CABEZA, Javier (2006) define el ndice de acidez como: los mg de KOH necesarios

para neutralizar la acidez de un gramo de grasa (en este caso, jabn).

`

40

2.5.1.1 Determinacin de acidez

La acidez de una sustancia se puede determinar por mtodos volumtricos. sta

medicin se realiza mediante una titulacin, la cual implica siempre tres agentes o

medios: el titulante, el titulado (o analito) y el colorante.

Cuando un cido y una base reaccionan, se produce una reaccin; reaccin que se

puede observar con un colorante. Un ejemplo de colorante, y el ms comn, es la

fenolftalena (C20 H14 O4), que vira (cambia) de color a rosa cuando se encuentra

presente una reaccin cido-base.

El agente titulante es una base, y el agente titulado es el cido o la sustancia que

contiene el cido.

Los agentes titulantes a emplear varan segn el cido a determinar. Por ejemplo, para

saber la acidez del cido oleico se utilizar hidrxido de potasio (KOH), o para

determinar cido lctico se emplear hidrxido de sodio (NaOH).

Para determinar la acidez (% de cido lctico) a los diferentes tratamientos se envi

sus respectivas muestras para el anlisis respectivo mediante el mtodo volumtrico

(Norma INEN 822). Anexo 8

2.5.2 Turbidez

Contreras, Miranda (1997) define como: la medida de la no transparencia del agua

debida a la presencia de materia orgnica suspendida.

APHA (1995) define: Es el efecto ptico que se origina al dispersarse o interferirse

el paso de los rayos de luz que atraviesan una muestra de agua, a causa de las

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41

partculas minerales u orgnicas que el lquido puede contener en forma de

suspensin; tales como micro organismos, arcilla, precipitaciones de xidos diversos,

carbonato de calcio precipitado, compuestos de aluminio, etc..

El DICCIONARIO BABYLON define como: Dispersin de la luz en un lquido

producida por la presencia de partculas suspendidas en ese fluido.

La turbidez se mide en NTU: Unidades Nefelomtrico de Turbidez. El instrumento

usado para su medida es el nefelmetro o turbidmetro, que mide la intensidad de la

luz dispersada a 90 grados cuando un rayo de luz pasa a travs de una muestra de

agua.

Para determinar la turbidez a los diferentes tratamientos se envi sus respectivas

muestras para el anlisis respectivo mediante el mtodo Nefelomtrico ISO 7027

FTU (NTU)

2.5.3 Nivel de espuma

Los jabones y detergentes son sales orgnicas que contienen una parte polar capaz de

interaccionar y disolverse en el agua (parte hidrfila), y la otra apolar capaz de

interaccionar con grasas y compuestos apolares (parte hidrfoba o lipoflica).

A partir de una determinada concentracin las molculas de jabn interaccionan entre

s formando una especie de jaula esfrica, rodeando a la sustancia orgnica y

encerrndola en su interior.

Esta agrupacin se llama micela y la parte hidrfuga queda en el interior y la hidrfila

en el exterior interaccionando con el agua. Estas micelas reducen tambin la tensin

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42

superficial del agua (fuerza que aparece en la superficie que separa dos medios

diferentes, como el agua y aire) y da lugar a la formacin de la espuma

La cantidad de espuma la proporcionan principalmente los cidos grasos como:

lurico, mirstico, linoleico y ricinoleico.

Las enciclopedias definen como El conjunto constituido por burbujas de gas (en este

caso aire) separadas entre s por pelculas de lquido (agua); pero no liquido puro

porque este no forma pelculas delgadas permanentes.

Cuando el lquido tiene un agente que disminuye la tensin superficial, forma

pelculas delgadas, elsticas que encierran aire. En este caso el jabn hace posible la

formacin de espuma.

El hecho de no formarse espuma indica que el jabn perdi su accin tensoactiva.

Quienes profundizaron en este campo encontraron que las aguas en las que esto

ocurre contienen iones de Ca y magnesio Mg que, con el anin del acido orgnico del

jabn, forman sales solubles que se separan, como el oleato de calcio, y retiran del

sistema el jabn.

Muchos autores concuerdan que el nivel de espuma, debe estar relacionado con las

exigencias del consumidor. Por tanto indican que, al consumidor le agrada que el

jabn al momento de ponerle en contacto con el agua establezca abundante espuma.

Tratando en porcentajes de un 78 a 80 %.

`

43

Esto se realiza por medio del mtodo de la agitacin:

En una pipeta de 20ml, valorar a 5ml de jabn lquido, en ella, poner 2ml de agua,

agitar bruscamente a un tiempo determinado y medir en ml la cantidad de espuma que

se formo.

Al obtener espuma en 15 ml se valora con un porcentaje del 100%.

2.5.4 pH

BARCELO R. Jos (1976), expresa: Mide el grado de acidez de una solucin, se basa

en la cantidad de iones de hidrgeno que se encuentra en una solucin dada.

pH = -log [H+]

La escala de pH es una escala logartmica que va desde el 0 hasta el 14; en donde:

Soluciones cidas: pH menores de 7.

Soluciones neutrales: pH iguales a 7.

Soluciones bsicas: pH mayores de 7.

Segn EL DICCIONARIO DE LA REAL ACADEMIA, nos dice: Es el ndice que

expresa el grado de acidez o alcalinidad de una disolucin. Entre 0 y 7 la disolucin

es cida, y de 7 a 14, bsica.

`

44

2.5.4.1 pH del jabn

El pH indica la concentracin de iones libres en la solucin y segn su escala, 7 es el

punto neutro.

El pH de la piel es cido, normalmente oscila entre 3.5 a 5.5 y desempea un papel en

la superficie cutnea. Sin embargo un cambio hacia la alcalinidad o acidez excesiva

puede provocar irritacin o modificar la flora que habita en ella, facilitando as la

invasin de grmenes patgenos.

Grfico 5. Escala de pH

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45

Las barras de jabn con pH alto sobresaturan la capacidad buffer de la piel. Esto

puede suceder por su estructura qumica, pH, capacidad limpiadora y otros como el

color, aroma, etc.

El nivel de pH del jabn determina su uso posterior, as un jabn con un pH superior

al de la propia piel, es decir, alcalino e irritante para piel, se puede considerar como

un jabn detergente, y por lo tanto no ser recomendado para uso personal.

2.5.4.2 Efectos del Jabn sobre la Piel

Los jabones, son sales de sustancias altamente alcalinas como: hidrxido de sodio o

hidrxido de potasio; y cidos dbiles como: cidos grasos saturados, no saturados o

hidroxilados. El uso de estos jabones puede daar la pelcula hidrolipdica y resecar la

superficie de la piel al extraer lpidos, alterando tambin el pH normal. Estos efectos

sern ms daninos si la temperatura del agua empleada es muy elevada.

Despus del lavado de la piel, la oclusin del estrato crneo es la forma ms efectiva

de restaurar la barrera cutnea y se obtiene con la aplicacin de productos oleosos que

impiden la evaporacin de agua, como lanolina, aceites minerales, los derivados

siliconados, entre otros. Estos productos se conocen como humectantes.

Tambin puede aumentarse el contenido de agua del estrato crneo atrayndola desde

la dermis, como por ejemplo con el uso de cido lctico, urea, glicerina, propilen

glicol, protenas como el colgeno y vitaminas A y E. Estas sustancias se conocen

como hidratantes.

El producto ideal sera la combinacin de sustancias que tuvieran la capacidad

oclusiva y la hidratante en la misma frmula.

`

46

Dadas las consideraciones expuestas, es importante tener en cuenta las caractersticas

fsico-qumicas de la piel normal al escoger un producto cosmtico.

Diariamente usamos mltiples productos manufacturados por la industria, para el

aseo y ornato personal, todos ellos de naturaleza qumica y capaz de producir o

empeorar patologas de la piel. Cada uno de estos productos contiene en su frmula

mltiples ingredientes qumicos que pueden desencadenar reacciones de dermatitis de

contacto.

Por esta razn, es de gran importancia tener un buen rgimen del cuidado de la piel y

saber que producto se est utilizando para esta accin.

2.6 Agitacin

El proceso de agitacin es uno de los ms importantes dentro de la industria jabonera,

porque el xito de muchas operaciones industriales depende de una agitacin y

mezcla eficaces. Dado que un proceso de mezclado puede conllevar a cambios fsicos

y/o qumicos.

ALTUNAGA, Eliseo (1984) define: La Agitacin se puede definir como el

movimiento inducido a un fluido dentro de un contenedor (fundamentalmente de

forma circular) en donde se fomenta la aparicin de vrtices que promueven el

mezclado. En otras palabras, el objetivo de la agitacin es el de incrementar el

transporte de materia y energa, que conlleva a mezclar.

J. R. He

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