ELABORACIÓN DE DETERGENTE

INTRODUCCION

I.

La quinua (Chonopodium quínoa Willd) es un seudo cereal de un buen valor alimenticio  por la composición aminoacidica de sus proteínas y el contenido en micronutrientes,  pero en el pericarpio contiene anti nutrientes, las denominadas denominadas saponinas. El contenido máximo permitido por la FAO es de 0.11%, las variedades amargas de quinua pueden contener más del 3% por eso la importancia de un método rápido y confiable para extraerlas y luego cuantificarlas, por el método analítico que se considere más conveniente. La quinua es un cultivo temporal muy importante en los países de América del Sur por constituir la base de la alimentación diaria de la población rural contiene elevado  porcentaje de carbohidratos, proteínas y un balance adecuado de aminoácidos esenciales. Un detergente es un producto cuya composición ha sido establecida especialmente para una operación de limpieza mediante el desarrollo de los fenómenos de detergencia. Los productos de limpieza que utilizamos son hechos para la higiene del baño, la cocina, el lavado de los platos, la desinfección del hogar, etc. Su uso es importante  porque nos ayuda ayuda a prevenir enfermedades. enfermedades.

OBJETIVOS: 

Elaborar detergente a partir de saponina de quinua.

II.

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

LA QUINUA: Es una planta herbácea, anual, de más de un metro de altura, cuyo color  puede variar desde verde hasta purpura, de hojas alteradas y pecioladas. Presenta inflorescencia y una espiga de flores hermafrodita (YAÑEZ E IVANOVIC, 1983).

CLASIFICACION BOTANICA La quinua es llamada también trigo indio o arrocillo y mijo en España siendo su clasificación taxonómica la siguiente REINO

Vegetal

DIVISION

Fanerógama

CLASE

Angiospermas

SUB-CLASE

Dicotiledóneas

ORDEN

Centropermales

FAMILIA

Chenopodaceas

GENERO

Chenopodium

ESPECIE

Chenopodium quinoa willd

Fuente: Vildosa (1798).

VALOR NUTRITIVO DE LA QUINUA Los porcentajes de la constitución anatómica del grano se encuentra que la cáscara constituye un porcentaje bajo, de 1.5 a 3%. El germen constituye aproximadamente el 25% del grano y contienen 48.5% de proteínas y 28% de grasa. Con el germen separado y estabilizado, se puede contar con una materia prima rica en proteínas y aceites (LINN, 1983).

CUADRO 1: promedio de los valores nutricionales en los granos de quinua. COMPONENTE

PROMEDIO %

N° DE DETERMINACIONES RANGO%

Humedad

12.65

58

6.80  –  20.70

Proteína

13.81

77

7.47 –  22.08

Grasa

5.01

60

1.80 –  9.30

Cenizas

3.36

60

2.22 –  9.80

50

38.72

Hidratos carbono

de 59.74

71.30

 – 

Celulosa

4.34

22

1.50 –  12.20

fibra

4.14

30

1.10 –  16.32

FUENTE: LINN (1983). La quinua tiene el índice más alto de los aminoácidos lisina, isoleucina y treonina, en comparación con la proteína patrón de FAO. En el caso del triptófano y la valina, la proteína de quinua representa valores de 90 y 100% respectivamente en comparación con la proteína de referencia establecida por la FAO.

SAPONINA: la saponina son compuestos naturales que se encuentran en más de 100 familias de plantas. Su estructura tiene una aglicona policiclica unida a una o más cadenas de azucares sencillos.

SAPONINA DE QUINUA:  la saponina de quinua se encuentra en la capa externa del grano, se extraen por sucesivos lavados o por métodos abrasivos. El proceso de quinua con aislamiento de saponinas preserva los componentes del grano en especial las proteínas

Estos rendimientos corresponden a los contenidos de saponinas en los extractos crudos después del proceso de extracción.

La quinua blanca Junín contiene prácticamente la mitad de saponinas que las de variedades amargas. La variedad Marjo es la de mayor concentración de saponinas.

PROPIEDADES DE LA SAPONINA: -

Solidos cristalinos de color entre crema y ámbar

-

Química y térmicamente estables.

-

Poseen alta polaridad

-  No volátiles -

Forman espuma consistente

-

Actividad emulsionante

-

Tenso activas

-

Probada acción detergente

-

Antifungicidas y antibacterianas

-

Muchas de estas propiedades son importantes en cosméticas.

APLICACIONES DE LAS SAPONINAS -

En la industria Farmacéutica

-

Fotográfica

-

Cosmética: shampoo, labiales, tónicos, jabones líquidos, espumas de afeitas, etc.

SHAMPOO: Los shampoo eliminan grasa y limpian la superficie del cabello y cuero cabelludo. Tienen acción detergente y alta capacidad de formar espuma. Tradicionalmente se usan alcanolamidas para formar espumas estables Las alcalonamidas producen nitrosaminas compuestos.

-

Medicina: saponinas de alta pureza, como coadyugante en vacunas

-

Minería: por su capacidad espumante en etapas de flotación

-

Agricultura: como ingrediente de pesticidas y fungicidas

DETERMINACIÓN DEL SOLVENTE La bibliografía recomienda la extracción de saponina en agua, no obstante esta técnica  presenta dificultades en el filtrado debido a la formación abundante de espuma, que  perjudica el pipeteo y aforado de la solución, llevando a determinaciones erróneas. Este

 problema fue subsanado con la adición paulatina de alcohol a diferentes concentraciones con la finalidad de romper la emulsión que se ha formado.

DETERGENTE Un detergente es un producto cuya composición ha sido establecida especialmente para una operación de limpieza mediante el desarrollo de los fenómenos de detergencia. A su vez la detergencia se define como: Proceso por el cual las suciedades son separadas del sustrato sobre el que estaban retenidas, y puestas en estado de disolución o dispersión.

PROPIEDADES:  Humectación:  Capacidad de mojar más, es decir una misma gota de agua es

capaz de abarcar una mayor superficie de contacto.  Penetración:  Capacidad de penetrar o introducirse en las superficies porosas

sucias o en la suciedad.

 Emulsión:  Es la dispersión o suspensión de finas partículas de uno o más líquidos en otro líquido.  Suspensión: Consiste en dejar la suciedad o partículas de suciedad en solución, evitando que estas se vuelvan a redepositar.

COMPOSICIÓN 

Surfactantes.  Están presentes en porcentajes del 8 y 10 % y son los responsables de formar las micelas y así remover el sucio.



Agentes ablandadores.  Están presentes en proporciones variadas desde el 5 al 25 % dependiendo de la formulación comercial. Potencian la acción de los surfactantes porque pueden acomplejar iones calcio y sodio presentes en el agua y mantienen la alcalinidad del medio. Los más conocidos son los polifosfatos, zeolitas cuya estructura molecular permite la retención de los iones actuando como tamiz, EDTA que es un agente acomplejante de iones calcio.



Agentes auxiliares.  Ayudan a la fluidez del polvo o del líquido dependiendo de las características del detergente. Los más usados son el sulfato de sodio y el  borax (borato de sodio hidratado).



Blanqueadores.   Por lo general, son agentes oxidantes que se activan a temperaturas mayores de 60 ºC. Uno que funciona a temperatura ambiente es la

TAED, tetraacetilendiamina, y el “cloro” que es una solución del 3 al 5 % de

hipoclorito de sodio. 

Sustancias fluorescentes.  Dan brillo a las fibras por absorción y emisión de luz UV. También se conocen como abrillantadores.



Enzimas (0,75 %).   Se añaden a los detergentes para ayudar a limpiar la suciedad de origen biológico como grasa o sangre.



Suavizantes.  Controlan la estática de las fibras y ayudan a secarlas más rápidamente; el suavizante más usado es el DSDMAC, cloruro de diesterarildimetilamonio. Y no podían faltar los colorantes y aromatizantes que terminan de darle a la ropa “olor a limpio”.

MATERIALES, EQUIPOS Y RECATIVOS ( extracción de saponina de

III.

quinua) Materia prima 

Quinua (proveniente de la provincia de Grau, Distrito de Curpahuasi, variedad rosa blanca).

Materiales 

Pera decantación



Vasos precipitados



Placa Petri



Pinzas



Probetas



Tubos de ensayo



Pipetas

Equipos 

Estufa



Balanza analítica



Cocina eléctrica



Ph metro

Reactivos 

Agua caliente



Éter etílico



Hidróxido de calcio



Metanol



Ácido sulfúrico diluido



Acetona

MATERIALES, EQUIPOS Y RECATIVOS (elaboración de detergente a partir de saponina de quinua( rosa blanca)) Materia prima 

Saponina de quinua (rosa blanca 3ml)

Materiales 

Vasos precipitados



Placa Petri



Probetas



Tubos de ensayo



Pipetas



Limón

Equipos 

Licuadora electrónica



Balanza analítica



Cocina eléctrica

Reactivos 

Agua caliente



Cloruro de sodio



Ácido acético

IV.

PROCEDIMIENTO

DIAGRAMA DE FLUJO DE LA EXTRACCIÓN DE SAPONINA Quinua Polvillo

5 gr

Agua caliente 100ml/2min) Filtración Residuos Filtrado Éter etílico (30ml/2min) Separación Fase etérea Fase acuosa Hidróxido de calcio (10gr/5min) Precipitado amarillo en fase acuosa Filtrado Precipitado Lavado con H 2O

H2O Precipitado

Metanol: H2O (90ml:10ml)/15min Suspensión uniforme  Neutralizado Ph 7 (ácido sulfúrico diluido)

Color blanco sucio Turbio característico Filtración Precipitado Filtrado transparente Precipitado en fase acuosa

Acetona 10ml/ 5, min Filtración

Precipitado Secado

80°C /30 min

Saponina purificada

DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA ELABORACION DE DETERGENTE A PARTIR DE SAPONINA DE QUINUA Saponina de Quinua Pesado Agua 100ml

3 gr saponina

Homogenizado

85°C /10min

5 gr de cloruro de sodio 2 limones trozados Enfriado Ácido acético 100ml

T° ambiente

Licuado

Saponina de quinua 3gr Filtrado Residuos Detergente lavavajilla liquido

RESULTADOS Y DISCUSIONES

V.

Cuadro N°1: características sensoriales del detergente

Características Detergente color

Verde limón

Olor

Semi agradable

Según,  BROZE, G. (2004). Los detergentes son compuestos que permiten variar la tensión superficial del agua y son los causantes de la Humectación, Penetración, Emulsión y suspención de la suciedad. Su estructura está compuesta por dos partes: una Hidrófila (afinidad con el agua) y otra Lipofílica (afinidad con aceites), lo que permite formar puentes de agua y aceite, ayudando a remover la suciedad. En la práctica llegamos a obtener un detergente lavavajillas con las característica que menciona BROZE, G. (2004).

CONCLUSIONES

VI.

-

Se logró elaborar

detergente lavavajilla

a partir de saponina de quinua

siguiendo los pasos mencionados en el flujo grama. VII.

RECOMENDACIONES 

La presente técnica puede ser aplicada a otros alimentos que presentan una cierta concentración de saponinas como en el caso del tarwi o la avena. Se recomienda evaluar la interferencia que pueda causar las sustancias que no son saponinas pero pueden dar color a la longitud de onda de trabajo.

VIII. BIBLIOGRAFIA 

 KOZIOL M.J., 1992. Chemical Composition and nutritional evaluation of quinoa (Chenopodium quinua Willd). J. Food Comp. Anal., 5, 35-68.

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 JACOBSEN S.E., Hill J. & O. Stolen, 1996. Stability of quantitative traits in quinoa (Chenopodium quinua). Teor. Appl. Genet., 93, 110-226.

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WAHLI C., 1990. Quinua. Hacia un cultivo comercial. Latinreco, Quito, 206 pp.

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TELLERÍA M.L., SGARBIERI V.C. & J. AMAYA, 1978. Evaluación química y biológica de la quinoa (Chenopodium quinoa Willd ), Influencia de la extracción de las saponinas por tratamiento térmico". Arch. Latinoamer. Nutr. 28: 253.

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 RUALES J. & B.M. FAIR, 1992. Quinoa (Chenopodium quinoa Willd). An important andean food crop. Department of Applied Nutrition, University of  Lund, Sweeden. Instituto de Investigaciones Tecnológicas, Escuela Politécnica  Nacional. Quito, Ecuador. 26 p.

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 BROZE, G. (2004).”dtergents: technical and practical challenhes”. Palmolive

research

and

development,

ind.

Milmort,

belgica.