UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS

ESCUELA PROFESIONAL DE LNGENIERIA AGROINDUSTRIAL

GESTION AMBIENTAL

“TRATAMIENTO DE RESIDUOS ORGANICOS.”ESTUDIANTES:

Benito Flores Mily Noemi

Condori Mamani Deysy Yeny

Catunta Quispe Delia Luzmila

Surco Mamani Ruth Ely

Pacompia Cama Rocio Mirian

DOCENTE: Ing. ROENFI GUERRA LIMA

X- SEMESTRE

C.U. ENERO DEL 2013

PUNO - PERÚ

TRATAMIENTO DE RESIDUOS ORGANICOS

I. INTRODUCCIÓN

Los aceites esenciales son sustancias odoríferas de naturaleza oleosa encontradas prácticamente en todos los vegetales; son muy numerosos y están ampliamente distribuidos en distintas partes del mismo vegetal: en las raíces, tallos, hojas, flores y frutos.

Según Briga (1962), estos aceites esenciales son componentes heterogéneos de terpenos, sesquiterpenos, ácidos, ésteres, fenoles, lactonas; todos ellos fácilmente separables ya sean por métodos químicos o físicos, como la destilación, refrigeración, centrifugación, etc.

El uso de los aceites esenciales de condimentos y especias tanto en la industria de alimentos como en la industria farmacéutica es cada vez más generalizado, debido en partea la homogeneidad del aroma y a la minimización de las posibilidades de contaminación microbiana, cuando se compara con el uso directo de tales especias y condimentos.

En la actualidad el aprovechamiento de desechos ha despertado en muchos el instinto de innovación y han surgido nuevos procesos productivos y sustitución de materiales, lo cual hace que el sector industrial busque nuevos pro- ductos y comience a encontrar nuevas oportunidades desde diferentes puntos de vista. Otros factores que han influido en la autosuficiencia son los económicos y políticos de nivel mundial generando variaciones inestables en los precios del petróleo reflejados en los precios finales en el mercado.

Se han encontrado grandes oportunidades en la agricultura reemplazando moléculas de base petróleo por moléculas de origen vegetal. Estos ensayos se encuentran principalmente en combustibles y procesos de obtención de alcoholes.

Por esta y muchas razones es importan- te la explotación al máximo de los recursos que pueden generarse de manera favorable en Colombia, especialmente en Antioquia, que por su ubicación geográfica y topográfica es apto para cultivos de frutas y verduras, donde la naranja hace parte importante tanto para el consumo (como fruta), como para la industria de zumos. Los desechos de estas industrias en su mayoría se destinan para la industria de concentrados y si se observa la complejidad de los nuevos desarrollos, puede lograrse el aprovechamiento de estos desechos de manera intermedia antes de llegar al producto final.

Las saponinas se obtuvieron a partir de cáscara de quínoa de variedad roja proveniente de la localidad de Colchane. La extracción de las saponinas se realizó mediante las técnicas de maceración y percolación.

Los extractos de saponina mostraron tener una actividad detergente similar al lauril sulfato de sodio, determinadas por medio del índice de espuma. Se intentó desarrollar un shampoo y se utilizó el extracto de saponina como tensioactivo en emulsiones, los resultados no fueron satisfactorios. Se descartaron ambas aplicaciones. Se formuló una loción de limpieza, la cual mostró propiedades de limpieza. Se determinó que el extracto posee propiedades antioxidantes debidas en gran medida a la presencia de polifenoles. La formulación presenta un pH 5.5. Todos estos factores proporcionan ventajas adicionales al producto. Los ensayos microbiológicos cumplen con las normas establecidas por el ISP para este tipo de productos. Se realizaron ensayos sobre voluntario, mostrando que la loción de limpieza no presenta efectos alergénicos ni irritantes sobre la piel.

II. OBJETIVOS:

OBJETVO GENERAL

Darle un valor agregado a los residuos orgánicos

OBJETIVOS ESPECIFICOS

1. Extraer aceite esencial a partir de residuos de cascara de naranja.2. Obtener compus a partir del residuo de la extracción del aceite esencial

(cascara de naranja) 3. Elaborar champú a partir de saponina de quinua 4. Determinar la factibilidad de los tratamientos de residuos

III. MARCO TEÓRICO:

III.1 ACEITES ESENCIALES

La destilación por arrastre con vapor también se emplea con frecuencia para separar aceites esenciales de tejidos vegetales. Los aceites esenciales son mezclas complejas de hidrocarburos, terpenos, alcoholes, compuestos carbonílicos, aldehídos aromáticos y fenoles y se encuentran en hojas, cáscaras o semillas de algunas plantas.

En el vegetal, los aceites esenciales están almacenados en glándulas, conductos, sacos, o simplemente reservorios dentro del vegetal, por lo que es conveniente desmenuzar el material para exponer esos reservorios a la acción del vapor de agua.

Los aceites esenciales son productos naturales aplicados en diferentes industrias, como son la farmacéutica, alimenticia, en perfumería, entre otros usos. Actualmente, se constituyen en productos alternativos para la elaboración de biopesticidas o bioherbicidas.

La obtención de los aceites esenciales es realizada comúnmente por la tecnología llamada de destilación por arrastre con vapor, en sus diferentes modalidades. La pureza y el rendimiento del aceite esencial dependerán de la técnica que se utilice para el aislamiento.

Características de los Aceites Esenciales de naranja:Las destilaciones por arrastre de vapor duran entre 3, 4 o más horas, según la hierba que se trate, obteniéndose muy poca cantidad de esencia. Esto se debe a que el contenido en aceites de las plantas es bajo, y por ello hace falta destilar abundante cantidad de hierbas para obtener un volumen que justifique el gasto de destilación. Los rendimientos suelen ser menores al 1%, es decir destilando 100 kg. De hierba fresca, se obtiene menos de 1 kg. De aceite esencial. Esto no sólo obliga a optimizar la destilación, sino a contar con muchas toneladas de hierba a destilar, inclusive con muchas personas que provean de la hierba.

Ventajas y desventajas de los aceites esenciales: Algunos inconvenientes de los aceites esenciales: se oxidan fácilmente; no contienen antioxidantes naturales; se alteran fácilmente; muy concentrados, por lo tanto son difíciles de dosificar; no se dispersan con facilidad, sobre todo en productos secos. Las Ventajas son: Higiénicos, exentos de bacterias; sabor suficientemente fuerte; calidad del sabor conforme con la materia prima; no colorea el producto, y es exento de enzimas y taninos.Importancia de países en desarrollo de acuerdo a grupos de aceites esenciales: Como se estableció con anterioridad, el 37% de las importaciones de la UE está

representado por países en desarrollo. De esto, hay unos productos que establece la base del comercio, como lo son: “aceite esencial de naranja” representa el 49% de las importaciones de Europa provenientes de países en desarrollo, otros como el “aceite de limón” representa el 59%,“aceite lima-limón” 44%, “aceite de geranio” 70%, “aceite de jazmín” 71%, “aceite de menta” 45% y otros aceites esenciales47%.

3.2. HUMUS.

3.2.1. Definición

Sustancias de composición química compleja ,órgano-mineral, de alto peso molecular,muy estables de color negro a café oscuro, con propiedades coloidales e hidrofílicas, que se forman durante el proceso de transformación de la materia orgánica.

3.2.2. Lombricultura. La lombricultura es una técnica en la que además del abono, se puede obtener proteína animal usando para ello la lombriz roja californiana que se alimenta de la materia orgánica y la convierte en humus o abono natural (Cardona,2002). El humus, producido por la lombriz, está compuesto principalmente de carbono, oxígeno, nitrógeno e hidrógeno, encontrándose también una gran cantidad de microorganismos como hongos y bacterias. Las cantidades de estos elementos dependerán de las características químicas delsustrato que dieron origen a la alimentación de lombrices (Legall, Dicovskiy y Valenzuela, 2008).

Estas lombrices pueden criarse en cualquier luga rdel planeta que posea temperaturas entre 20 y25ºC, un intervalo de temperatura en el cual esta técnica presenta su mayor rendimiento (Secretaria de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural y Pesca(SAGARPA), 2008).

3.2.3. PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL HUMUS DE LOMBRIZ

El humus de lombriz es el abono orgánico por excelencia, biorregulador y corrector del suelo cuya característica fundamental es la bioestabilidad, pues no da lugar a fermentaciones indeseables o putrefacción. Es el resultado de la digestión de substancias orgánicas en descomposición por la lombriz roja californiana. Tiene un aspecto terroso, suave, ligero y olor a tierra mojada. Influye positivamente en las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo de la siguiente forma: 

a) Características Físicas El humus de lombriz ejerce una acción muy favorable sobre la estructura del suelo ya que el humus de lombriz, posee una adecuada estructura granular debido a la formación de turrículos producto de las excreciones de la lombriz las cuales están recubiertas de un gel mucoproteico que le da la cualidad de formar agregados estables es decir la agrupación de partículas en agregados de tamaño medio con lo que modifica la estructura del suelo aumentando la macroporosidad, mejorando la aireación, infiltración y retención del agua, y favoreciendo un adecuado desarrollo radicular. Asimismo debido a la naturaleza del complejo coloidal orgánico y mineral, le permite una buena disponibilidad de los nutrientes para las plantas. Aumenta la permeabilidad y retención hídrica de los suelos disminuyendo el alto consumo de agua Proteger al suelo de la erosión, posee un marcado efecto de amortiguamiento del pH del suelo (capacidad buffer). Y neutraliza eventuales presencias contaminadoras debido a su capacidad de absorción. b) Características químicas Equilibra las funciones químicas del suelo, debido a sus condiciones de humidificación y de una mineralización de las sustancias orgánicas nitrogenadas facilitando la absorción de los elementos nutritivos por parte de la planta, aumenta la capacidad de intercambio iónico del suelo por la formación del complejo “arcillo húmico” absorbentes y regulador de la nutrición de la planta, también se forman complejos “fosfo húmico” que mantienen el fósforo asimilable por las plantas. c) Características Microbiológica

1. Estimula la bioactividad al tener los mismos microorganismos benéficos del suelo pero en mayor cantidad, crea un medio antagónico para algunos patógenos existentes, neutraliza sustancias tóxicas como restos de herbicidas, insecticidas, etc. y solubiliza elementos nutritivos poniéndolos en condiciones de ser aprovechados por las plantas gracias a la presencia de las enzimas que incorpora y sin las cuales no sería posible ninguna reacción bioquímica.

2. Aplicado como Enmienda Orgánica modifica la estructura del suelo aumentando la macroporosidad, mejorando la aireación e infiltración de agua. Efecto de su poder buffer es mantener el pH debido a la naturaleza del complejo coloidal orgánico y mineral con lo cual los nutrientes están disponibles para las plantas. Protege al suelo de la erosión. Desliga terrenos arcillosos y segrega los arenosos. Facilita y aumenta la eficiencia del trabajo mecánico del terreno. Neutraliza eventuales presencias contaminadoras debido a su capacidad de absorción. Aumenta la permeabilidad y retención hídrica de los suelos disminuyendo el alto consumo de agua.

3. Aplicado como Abono Orgánico mejora físicamente la estructura, superficie activa, infiltración y capacidad de absorción de nutrientes y químicamente por poseer los nutrientes necesarios para las plantas en forma inmediatamente asimilable.

Las enzimas, hormonas y vitaminas, son compuestos cuya efectividad radica en que funcionan como reguladores de los diversos procesos bioquímicas de las plantas y el suelo

DOSIS RECOMENDADA DE HUMUS DE LOMBRIZ SÓLIDO PARA DIFERENTES CULTIVOS

   CULTIVO DOSIS FRECUENCIA

Césped 0.5 a 1 kg. por m2 Cada 3 a 4 meses

Ornamentales 1 a 2 kg. por planta Cada 3 a 4 meses

Setos 300-500 gr. por planta Cada 3 a 4 meses

Rosales y leñosos 0.5 a 1 kg. por m2 Cada 3 a 4 meses

Claveles y similares 800 gr. a 1.5 kg. por m2 Cada 3 a 4 meses

Plantas en maceta300 gr. a 1 kg. según tamaño de maceta.

Cada 3 a 4 meses

Hortalizas 1 a 1.5 kg. por m2 Por ciclo

Viveros forestales 50% humus 50% tierraPor bolsa del árbol

Semilleros 20% al 30% con tierraPor ciclo del semillero

Árboles de hoja caduca (durazno, ciruelo, etc.)

5 a 20 kg. según tamaño 2 veces al año

Árboles de hoja perene (aguacate, mango, cítricos, etc.)

10 a 35 kg. según tamaño 2 veces al año

Gramíneas (maíz, cebada, etc.) y leguminosas (alfalfa, avena, etc.)

2 a 3 ton. por Hectárea. Por ciclo

Recuperación de terrenos 3 a 4 ton. por Hectárea Por año

Praderas 1 a 1.5 kg. por m2 2 veces por año

Viñedos 0.5 a 1 kg. por planta 2 veces por año

ALGUNOS TIPOS DE ALIMENTO PARA LOMBRICES

 MATERIA ORGÁNICA VEGETAL.

MATERIA ORGÁNICA ANIMAL.

RESIDUOS ORGÁNICOS DOMICILIARIOS.

ESQUILMOS AGRÍCOLAS.

ESTIÉRCOLES DE TODO TIPO DE ANIMALES.

RESIDUOS ORGÁNICOS DE MERCADOS.

DESECHOS DE CULTIVOS.

CONTENIDO RUMINAL, SANGRE.

DESECHOS DE LA INDUSTRIA DEL PAPEL, DESECHOS DE PROCESADORAS DE ALIMENTOS,  CARTÓN, ETC...

FLORES, FRUTOS, HORTALIZAS.

HARINA DE HUESO, HARINA DE CARNE.

SUSTRATO DE HONGOS.

VISERAS.BIOSOLIDOS DE PLANTAS DE TRATAMIENTO.

El principio de la lombricultura es como él del compostaje normal, solamente que se agregan lombrices al material. El objetivo de la lombricultura es acelerar el proceso del compostaje con ayuda de lombrices y obtener un abono de mejor calidad.

Saber que en nuestra propia casa podemos ser protagonistas de la lucha para la preservación del medio ambiente puede ser una salida positiva a la crisis ecológica.

El secreto de todo es pensar que como los grandes daños se producen a nuestro alrededor, con una buena intervención en nuestro entorno inmediato, también estaremos contribuyendo a disminuir la presión sobre los ambientes silvestres amenazados por el hombre.

El problema de la basura es grave en todo el mundo. Más de la mitad de los residuos que se tiran a diario son materias orgánicas, es decir, restos rápidamente degradables por la naturaleza. Si tomáramos la decisión de transformarlos en el hogar mediante lombrices rojas californianas, podríamos sentirnos satisfechos ya que disminuiríamos la contaminación.

Por otra parte, la posibilidad de obtener un excelente abono orgánico con el que se podría abonar nuestros propios jardines y plantas en casa obteniendo un gran ahorro en la compra de tierra de monte y de hoja evitando la extracción de ésta de nuestros bosques.

Existe una gran desinformación de las lombrices de tierra pensando que estas comen raíces y matan a nuestras plantas, su función es transformar materia orgánica en descomposición generando humus y nutrientes inmediatamente disponibles para nuestras plantas, ninguna especie de lombriz tiene la capacidad de ingerir insectos ni materiales vivos comos las raíces de las plantas, por el contrario ayudan en la estabilización y aireación los suelos permitiendo mejor retención de agua ahorrando con esto agua en los riegos, promueve la multiplicación de microorganismos benéficos y elimina los microorganismos dañinos para las plantas.

3.3 SHAMPOO

3.3.1 HISTORIA

El término y el servicio fueron introducidos en Gran Bretaña por Sake Dean Mahomed, migrante de India, que abrió unos baños de "shampoo" conocidos como Mahomed's Indian Vapour Baths (Baños Indios de Vapor de Mahoma) en Brighton en 1759. Estos baños eran similares a los baños turcos, pero los clientes recibían un tratamiento indio de champi (masaje terapéutico). Sus servicios eran muy apreciados, y Mahomed recibió el alto honor de ser nombrado "Cirujano de champú" para los reyes Jorge IV y Guillermo IV. Irónicamente, la palabra “champú” tuvo su origen en Inglaterra casi al mismo tiempo que los químicos alemanes descubrían los verdaderos detergentes que se convertirían en los modernos shampoos.

En los primeros tiempos del shampoo, los peluqueros ingleses hervían jabón en agua y añadían hierbas aromáticas para dar brillo y fragancia al pelo. Kasey Hebert fue el primerfabricante conocido de shampoo, y su origen aún se le atribuye a él. Hebert vendió su primer shampoo, con el nombre de "Shaempoo" del hindú champo, que significa “dar masaje” en las calles de Londres.

Originalmente, el jabón y el shampoo eran productos muy similares; ambos contenían surfactantes, un tipo de detergente. El shampoo moderno, tal como se lo conoce en la actualidad, fue introducido por primera vez en la década de 1930 con "Drene", el primer shampoo sintético (no jabonoso). Desde el pasado hasta la actualidad, los hindúes han usado diferentes fórmulas de shampoos, usando hierbas como neem, shikakai o nuezjabón, henna, bael, brahmi, fenogreco, aloe, suero de mantequilla, amla y almendra en combinación con algunos componentes aromáticos como madera de sándalo, jazmín, turmeric, rosa y almizcle.

3.3.2 DEFINICIÓN Los shampoos son productos destinados a la limpieza del cabello y del cuero cabelludo.

3.3.3 ETIMOLOGÍA La palabra champú deriva del inglés shampoo, palabra que data de 1762, y significaba originalmente "masajear". Esta palabra es un préstamo del Anglo-Indio shampoo, y esta a su vez del Hindi champo, imperativo de champna, "presionar, amasar los músculos, masajear".

3.3.4 REQUERIMIENTOS

- Los shampoos deben dejar el cabello flexible, suave, brillante y fácil de peinar.

- Deben conferir al cabello un buen aspecto, sin electricidad estática.

- No deben modificar el pH del cuero cabelludo.

3.3.5 ELEMENTO PRINCIPAL DEL SHAMPOO

El elemento principal en la formulación de los shampoos es el agente limpiador, también conocido como Surfactante (tensioactivo) y se clasifican en cuatro categorías:

a. Surfactante Aniónicos: Estos surfactantes contienen generalmente uno de cuatro grupos polares solubles, carboxilato, sulfonato, sulfato o fosfato, combinado con una cadena hidrocarbonada hidrófoba. Si esa cadena es corta son muy hidrosolubles, y en caso contrario tendrán baja hidrosolubilidad y actuaran en sistemas no acuosos como aceites lubricantes. A este tipo pertenecen los surfactantes de mayor producción: detergentes como alquilbencenosulfonatos, jabones o sales de ácidos.

b. Surfactante Catiónicos: Estos comúnmente utilizados en detergentes, agentes limpiadores, líquidos lavaplatos y cosméticos están compuestos por una molécula lipofílica y otra hidrofílica, consistente de uno o varios grupos amonio terciarios o cuaternarios. Las sales de cadenas larga de amonio terciarias, obtenidas por neutralización de las aminas con ácidos orgánicos o inorgánicos, son raramente usadas en detergentes y preparaciones para limpieza. Su principal aplicación está en el tratamiento de textiles y ocasionalmente como suavizantes tipo rinse. Las sales de amonio cuaternarias con un solo grupo alquilo (C12-C18), o dos grupos más cortos (C8-C10) son usados como sustancias activas antimicrobiános. Debido a su capacidad para adsorber sobre fibras o cabello, los inicialmente mencionados sirven como acondicionadores para el cabello.

c. Surfactante No-iónicos: En contraste a sus contrapartes iónicas, los surfactantes no iónicos no se disocian en iones hidratados en medios acuosos. Las propiedades hidrofílicas son provistas por hidratación de grupos amido, amino, éter o hidroxilo. Cuando existe un número suficiente de estos grupos la solubilidad acuosa es comparable con la de los surfactantes iónicos. Las aplicaciones son extensas y dependen de la cantidad de grupos polares presentes, que determinaran la solubilidad tanto en agua como en aceite. Una gran parte de estos surfactantes son alcoholes o fenoles etoxilados (lavaplatos, champús). Ciertos derivados del sorbitol producen surfactantes no-tóxicos para uso farmacéutico o alimenticio.

d. Surfactante Anfotéricos: Productos que según el pH de la solución pueden presentar tanto cargas positivas como negativas, al mismo tiempo. Como por ejemplo los aminoácidos, las betainas o los fosfolípidos. Según el pH del medio una de las dos disociaciones prevalece. Este tipo de surfactante se usa sólo en casos particulares debido a su alto costo.

El término surfactante es una contracción de la expresión agente activo de superficie (surface-active.agent) y fue creado por la corporación GAF. Todos los champús, con la excepción de algunos especializados, contienen un surfactante ya que este es necesario para la formación de la espuma, además de ser Agente Limpiador. Estas moléculas están formadas fundamentalmente por dos partes, una de las cuales es atraída por las grasas / aceites (lipofílica) y otra que es atraída por el agua (hidrofílica). Esta propiedad hemafrodita es la que permite que el agua y el aceite / grasas, lleguen a estar íntimamente mezclados.

Una cuidadosa selección y mezcla de surfactantes dan al champú su habilidad de remover el sucio y el sebo, sin dañar o irritar el cabello y el cuero cabelludo.

3.3.6. COMPOSICIÓN GENERAL DE UN SHAMPOO

El shampoo por lo general tiene la siguiente composición:

1. Tensoactivos

Son sustancias capaces de cambiar, alterar la tensión superficial del agua, por lo que favorece la extensión del agua por el cabello y el cuero cabelludo, por lo que gracias a estas sustancias, se puede limpiar el cabello.

Se suele utilizar fundamentalmente, el lauril sulfato sódico, asi como algunos derivados de este producto.

2. Engrasantes

Son sustancias que evitan que el cabello se reseque por la utilización de los tensoactivos. Son por lo tanto sustancias que hidratan el cabello.

Se utiliza sobre la dietanolamina (derivado del ácido de coco). También se puede utilizar la lecitina y la lanolina. Los engrasante son por lo general sustancias naturales.

3. Espesantes

Son sustancias que hacen que l champu tenga una viscosidad alta, de manera que se pueda aplicar bien. Si un champu tiene una viscosidad muy baja,seria francamente difícil su aplicación sobre el cabello.

El espesante mas utilizado es el clorato de sodio, aunque también se puede utilizar el dioleato de metilglucosamina, conocido como PEG-120(se obtiene del maíz).

4. Esencias

Son extractos de origen vegetal que proporcionan un determinado olor al champu que puede resultar mas agradable al consumidor.

Pueden ser los siguientes: manzanilla, romero, menta, lavanda, etc.

5. Acidos

A los champus se les añade acidos de origen vegetal para hacer que el pH del champu sea aproximadamente 5.5 ya que este es el pH del cuero cabelludo.

6. Ingredientes activos

Son compuestos químicos que sirven para nutrir el cabello.

Pueden ser los siguientes: vitamina A, vitamina E, etc.

3.4. QUINUA

La quinua es una planta que produce pequeños granos de diferentes formas y colores, los mismos que pueden ser consumidos tostados o cocinados, enteros o enharina. La quinua es una planta de doble propósito ya que aparte de sus granos también pueden consumirse sus hojas verdes en sopas o locros.

3.4.1. SAPONINA DE QUINUA

Las saponinas son compuestos tóxicos, cuya toxicidad depende del tipo de saponina, el organismo receptor y su sensibilidad y el método de absorción. La dosis letal por ingestión oral puede ser 3 a 1000 veces más alta que por inyección intravenosa. Están por estudiarse los efectos tóxicos de las saponinas de la quinua, hasta hoy desconocidos.

Las saponinas se obtienen a partir de cáscara de quínoa. La extracción de las saponinas se puede realizar mediante lastécnicas de maceración y percolación.Los extractos de saponina muestran tener una actividad detergente similar allaurilsulfato de sodio, determinadas por medio del índice de espuma.

IV. METODOLOGIA

ELABORACION DE ACEITE ESENCIAL DE CASCARA DE NARANJA

Materiales y equipos para la extracción del aceite

Cascara de naranja Agua Dos matraces de Erlenmeyer Cocina a gas Equipo de destilación Mangueras Termómetro

Cascara de naranja con y luego se depositaron sobre una mesa para secarlo. Se Colocó la muestra enel interior de una columna, luego se adaptó en condensador y el balón se llenó 5 litros de agua, como se ilustra en la figura.

OBTENCION DE HUMUS DE LOMBRIZ A PARTIR DEL DESECHO GENERADO DE LA EXTRACCION DE ACEITE ESENCIAL DE NARANJA

Los materiales necesarios para la producción de humus de lombriz son:

Vapor de agua y aceite

Decantación

(separación de agua y aceite)

Enfriamiento

Lombrices roja (Eiseniafoetida) (15 lombrices) Alimento (cascara de naranja) Lugar donde se criara (cajas de madera)

Procedimiento

Después de construida las cajas de las lombrices así poder depositar los 500g de cascara de naranja el cual ya había votado su pH (potencial de hidrógeno) ;la cascara de naranja mediante un procedimiento de descomposición al agregarle grandes cantidades de agua y removerlo constante mente, asiéndole así un lavado.

Luego de agregado de la cascara de naranja se coloco un 15unidades de lombrices rojas californianas las cuales a su llegada median de 5 a 6 cm de largo después de un mes.

Después de realizado estos pasos se comenzó un procedimiento de riego constante para mantener la temperatura a un nivel fresco y humedad optima.

Diagrama de flujo

Materia orgánica (cascara de naranja) cajas de madera lombrices rojas

Llenado en cajas colocar las lombrices

ELABORACIÓN DE SHAMPOO A PARTIR DE LA SAPONINA DE QUINUA.

Materiales

Saponina De Quinua Glicerina Liquida Jabón Neutro Jugo De Limón

Diagrama De Flujo

 V. RESULTADOS

5.1 ACEITE ESENCIAL DE CÁSCARA DE NARANJA

Tabla 1. Datos obtenidos dentro del proceso

Datos en el proceso

Peso de cascara de naranja 500 gr

Tº de entrada del agua 13 ºC

Tº de salida del agua 83 ºC

Caudal del agua 27.8 ml/ s

Tiempo de duración del proceso 90 min

Cálculos

Rendimiento del proceso

La cantidad de agua de enfriamiento:

El Cp promedio para el agua líquida es Cp = 4,184 kJ/kg h OC. Con los datos calculados, se

obtuvo el calor transferido en el proceso:

Tabla 3. Datos obtenidos del aceite de cascara de naranja producido

Datos del producto

Volumen obtenido 3 ml

Rendimiento 0.5 %

Cantidad de H2O de enfriamiento 150.12 kg

Calor transferido 43967.146 kJ/h

Fuente: Elaboración propia

%R = (Va x ρa x 100)/Ms = 0.5 %

m = ṁ x t x ρw = (27.8 ml/s) (5400s) (1gr/ml) (1kg/1000gr) = 150.12 kg

Q = m x Cp (T2 – T1) = (150.12 kg) (4,184 kJ/kg OC) (83 – 13) OC = 43967.146 kJ/h

Se extrajo el aceite esencial a partir de cáscara de naranja mediante la técnica de destilación

por arrastre de vapor, ya que esta técnica representa un bajo costo, además de ser fácil de

usar y brindar rendimientos efectivos, por lo que es ampliamente usado a nivel tanto

industrial como laboratorio. Al utilizar agua como solvente en dicha técnica, se obtiene una

ventaja importante en la posible aplicación del aceite en contacto directo con alimentos,

puesto que las propiedades del agua no perjudican al aceite.

La extracción de aceite se llevó a cabo con un rendimiento aproximado del 0.5 %, ya que para

500 gr de cáscara de naranja, se obtuvieron alrededor de 3 ml de aceite, tras un proceso de

destilación de alrededor de una hora y media, partiendo del montado del sistema y

calentamiento del agua.

El rendimiento de extracción obtenido es aceptable, ya que se ha reportado que la mayoría de

los aceites cuentan con rendimientos de extracción de 0.5 a 2% y, particularmente para

naranja oscilan entre 0.5 y 0.8 %, el cual depende de la variedad y madurez de la fruta, equipo

y método de extracción, preparación de la muestra y solventes utilizados.

La energía suministrada (43967.146 kJ/h) al proceso de extracción es elevada para la baja

producción de aceite que se reporta. Sin embargo si la producción fuera elevada esta tendría

buenos resultados.

5.2 HUMUS

Este producto es 100% natural y con el problema mundial que tenemos es una gran

oportunidad para utilizar un recurso totalmente orgánico.

El humus reúne dos de los factores que aseguran junto con una menor fertilización química un

mejor rendimiento de las cosechas: micronutrientes: boro, cinc, cobre, hierro, molibdeno,

manganeso, etc.

Además el humus promueve un vigoroso sistema de raíces porque mejora las condiciones de

suelo con mayor oxigenación y más efectiva nutrición, reduciendo los efectos de la erosión.

Costos y presupuesto

Materiales Cantidad Costos (S/.)

Tierra 2 kg 3.00

Lombriz 30 u 7.50

Cáscara De Naranja 500 g 0.50

Total 11.00

5.3 SHAMPOO APARTIR DE SAPONINA DE QUINUA

El contenido de saponina en la quinua varía entre 0,1 y 5%. El pericarpio del grano de quinua

contiene saponina, lo que le da un sabor amargo y debe ser eliminada para que el grano pueda

ser consumido. Las saponinas se caracterizan, además de su sabor amargo, por la formación

de espuma en soluciones acuosas. Forman espumas estables en concentraciones muy bajas,

0,1 %, y por eso tienen aplicaciones en bebidas, shampoo, jabones, etc.

En nuestro caso elaboramos shampoo a partir de la saponina de quinua el cual tiene las

siguientes características en cuanto a costos y presupuesto:

Ingredientes Cantidad Costo (S/.)

Glicerina liquida 10 ml 2.00

Jabón neutro 1 unidad 1.50

Saponina ½ kilo de quinua 3.50

Total 7.00

El rendimiento obtenido es de 15 ml de shampoo.

V. CONCLUSIONES

La industria de alimentos produce grandes cantidades de residuos que pueden ser aprovechados de diversas formas. Entre estos residuos se encuentran los provenientes de las frutas, los cuales pueden ser utilizados en alimentación animal y humana, abonos, obtención de biogás, en la extracción de aceites esenciales, pectinas, flavonoides, entre otros.

La extracción de aceite esencial a partir de residuos de cascara de naranja, mediante el método de arrastre con vapor es una operación muy utilizada a nivel industrial para la obtención de aceites esenciales, de tal manera que utilizando el residuo para la

extracción de aceite esencial que es una alternativa que contribuirá a la reducción de la contaminación ambiental. El uso potencial que tiene el aceite esencial en industria cosmética.

Las saponinas se caracterizan, además de su sabor amargo, por la formación de espuma en soluciones acuosas. Forman espumas estables en concentraciones muy bajas, 0,1 %, y por eso tienen aplicaciones en bebidas, shampoo, jabones etc.

El humus de lombriz es un abono orgánico que contiene nutrientes disponibles para la planta y es beneficioso para la flora y fauna microbiana del suelo. Es el resultado de la ingesta y digestión de la materia orgánica descompuesta por las lombrices de tierra. Es un abono orgánico que no daña el ecosistema y reduce el uso indiscriminado de los fertilizantes químicos, además aporta nutrientes minerales para las plantas, mejora la calidad del suelo, ya que el humus ayuda a conservar, proteger y mejorar el suelo, reduce la contaminación ambiental.

VI. BIBLIOGRAFIA

Bates Schaefer (1977). Técnicas de investigación en química organica experimental. Madrid: alambra.

Gordillo Bárbara, Profesores Al Día (química cosmética), México, DF, pág. cons. 24-30(revista)

Medina, M. 1997. Manejo de desechos sólidos y desarrollosustentable. Rev. Antioq. Econ. Desarro. 54:70-80.