superficie de respuesta
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4. ANALISIS DE SUPERFICIE DE RESPUESTA (RESULTADOS DEL LABORATORIO)
La metodología de superficie de respuesta (RSM, por sus siglas en inglés) es un conjunto
de técnicas matemáticas y estadísticas útiles para modelar y analizar problemas en los
cuales una respuesta de interés es influida por varias variables y el objetivo es optimizar
esta respuesta. Es posible representar gráficamente la superficie de respuesta como una
superficie sólida en un espacio tridimensional.
En la mayoría de los problemas de RSM, la forma de la relación entre la respuesta y las
variables independientes se desconoce. El análisis de la superficie de respuesta puede
interpretarse como el “ascenso a una loma”, donde la cima representa el punto de la
respuesta máxima o si el óptimo real es un punto de respuesta mínima se puede pensar
en el “descenso hacia un valle”. El objetivo eventual de la RSM consiste en determinar las
condiciones de operación óptima para un sistema, o determinar la región del espacio de
los factores en la que se satisfacen las condiciones de operación (Montgomery, 1991).
4.1 VARIABLES
4.1.1 VARIABLES DE ENTRADA.
Se eligieron 3 parámetros para el diseño de experimentos: Temperatura, relación material
vegetal/solvente (MV/S) y tiempo. Estos fueron determinados por experimentos previos
como los parámetros más influyentes dentro del proceso de extracción
Temperatura: La temperatura elegida fue entre 30ºC y 60ºC.
Relación material vegetal/solvente: En los ensayos preliminares realizados se notó que a
menor cantidad de solvente la concentración del color es mayor, lo que muestra un mejor
rendimiento; sin embargo una relación demasiado concentrada en material vegetal
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perjudica el proceso porque se dificulta el contacto entre el material vegetal y el solvente.
El rango elegido fue de 0.25 a 0.7.
Tiempo: El rango para la variable de tiempo va entre 20 y 90 minutos
4.1.2 VARIABLES DE RESPUESTA.
Para este diseño se utilizaron dos variables de respuesta, absorbancia leída en el
colorímetro y peso seco. Se eligieron estas dos variables para que el resultado fuera más
confiable ya que la medida de peso seco como única variable no indica únicamente la
cantidad de colorante presente en la extracción. En la medición de peso seco se incluyen
la totalidad de sólidos presentes en la muestra llevando consigo carbohidratos, taninos y
demás compuestos solubles. Por el contrario la medida de absorbancia es una medida de
los compuestos coloreados presentes en el extracto.
Caso de estudio: Se realiza el diseño de experimentos utilizando el software statgraphics
5.1.
Tabla 4.1 Resumen del diseño de experimentos
Clase Superficie de respuesta
Nombre Diseño Box Behnek
Número de factores experimentales 3
Número de respuestas 2
Número de ensayos 30
Número de bloques 2
(Statgraphics, 2004)
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Según los ensayos preliminares realizados el mejor resultado se obtuvo con agua; por lo
cual este es el solvente con el que se realizaron todos los ensayos.
Tabla 4.2 Resumen de las variables del diseño
Factor Bajo Alto Unidades
Temperatura 30 60 ºC
Relación material vegetal/solvente 0.25 0.7 g/l
Tiempo 20 90 minutos
Absorbancia ---- ----
Peso seco ---- ---- gramos
(Statgraphics, 2004)
Tabla 4.3 Bloque de experimentos
Ensayo Temperatura (ºC) Veg/Solv Tiempo (min)
1 30 0,475 90
2 45 0,475 55
3 45 0,25 20
4 45 0,475 55
5 60 0,7 55
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Ensayo Temperatura (ºC) Veg/Solv Tiempo (min)
6 60 0,475 20
7 45 0,7 20
8 60 0,25 55
9 30 0,25 55
10 60 0,475 90
11 45 0,7 90
12 45 0,475 55
13 45 0,25 90
14 30 0,7 55
15 30 0,475 20
(Statgraphics, 2004)
4.2 ANALISIS DE RESULTADOS:
Tabla 4.4 Resultados de la variable de respuesta
Ensayo Temperatura (ºC) MV/S Tiempo (min) Peso seco (g) Absorbancia
1 30 0,475 90 0,53 0,147
2 45 0,475 55 0,66 0,387
3 45 0,25 20 0,27 0,085
50
Ensayo Temperatura (ºC) MV/S Tiempo (min) Peso seco (g) Absorbancia
4 45 0,475 55 0,52 0,26
5 60 0,7 55 1,47 0,887
6 60 0,475 20 0,82 0,376
7 45 0,7 20 0,9 0,179
8 60 0,25 55 0,62 0,364
9 30 0,25 55 0,29 0,083
10 60 0,475 90 1,36 1,17
11 45 0,7 90 1,23 0,779
12 45 0,475 55 0,83 0,394
13 45 0,25 90 0,42 0,252
14 30 0,7 55 0,77 0,13
15 30 0,475 20 0,15 0,05
16 30 0,475 90 0,55 0,148
17 45 0,475 55 0,62 0,298
18 45 0,25 20 0,3 0,09
19 45 0,475 55 0,62 0,301
20 60 0,7 55 1,23 0,418
51
Ensayo Temperatura (ºC) MV/S Tiempo (min) Peso seco (g) Absorbancia
21 60 0,475 20 0,88 0,357
22 45 0,7 20 0,8 0,17
23 60 0,25 55 0,65 0,323
24 30 0,25 55 0,3 0,081
25 60 0,475 90 1,18 0,953
26 45 0,7 90 1,1 0,654
27 45 0,475 55 0,84 0,375
28 45 0,25 90 0,52 0,243
29 30 0,7 55 0,57 0,125
30 30 0,475 20 0,17 0,055
(Statgraphics, 2004)
Los resultados del proceso extractivo del colorante en el diseño de experimentos
(Statgraphics, 2004) se resumen en la Tabla 4.4.
La Tabla 4.5 muestra el análisis de varianza (ANOVA) de los resultados obtenidos para la
variable de respuesta de la absorbancia.
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4.2.1 ANALSIS DE RESPUESTA PARA LA ABSORBANCIA:
Tabla 4.5 Análisis de varianza para la absorbancia
Fuente Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Media
cuadrada
Relación-F Valor-P
A: Temperatura 1.014 1 1.014 101.98 0.00
B: Veg/solvente 0.207 1 0.207 20.83 0.00
C: Tiempo 0.556 1 0.556 55.94 0.00
AA 0.008 1 0.008 0.81 0.3796
AB 0.0347 1 0.0347 3.49 0.077
AC 0.18 1 0.18 18.09 0.00
BB 0.0336 1 0.0336 3.38 0.0817
BC 0.0729 1 0.0729 7.33 0.0139
CC 0.0107 1 0.0107 1.08 0.3117
Bloques 0.0302 1 0.0302 3.04 0.0976
Error total 0.189 19 0.0099
Total (corr.) 2.34201 29
R2 = 91.9293%
R2 (ajustado para los grados de libertad) = 88.2974%
(Statgraphics,2004)
53
El análisis de varianza indica los parámetros más influyentes en el proceso, con un
intervalo de confianza del 95%, es decir, con un error máximo permisible del 5%. Todos
aquellos factores o interacciones entre los mismos que obtengan un valor P<0.05 (última
columna de la Tabla 4.5) serán considerados como los más relevantes en el proceso para
obtener la máxima cantidad de colorante: A, B, C, AC, BC. El modelo presenta un
excelente ajuste, se obtiene una alta correlación (valor de R2) de 91.9293% se minimizan
las posibles causas de error a un 8.0707% restante.
Figura 4.1 Diagrama de Pareto estandarizado para la extracción del colorante de
la jagua
Efecto estandarizado
+-
0 2 4 6 8 10 12
AACCBBABBCAC
B:Veg:SolvC:Tiempo
A:Temperatura
El diagrama de Pareto estandarizado, mostrado en la Figura 4.1 es una representación
gráfica del análisis de varianza donde igualmente se observan los factores más
influyentes, en su respectivo orden, sobre el proceso de extracción del colorante. Los
efectos de color rojo (-) son inversamente proporcionales a la variable de respuesta
(Absorbancia), mientras que los de color morado (+) son efectos directamente
proporcionales a la variable de respuesta. El diagrama incluye una línea vertical cuya
ubicación depende del intervalo de confianza determinado (95% para el caso de estudio).
Todo efecto que sobrepase la línea será de considerable significancia para el proceso.
Del diagrama se observa claramente que los factores más influyentes sobre el proceso
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son, en su orden, temperatura, tiempo, relación material vegetal/solvente; las
interacciones temperatura – tiempo y tiempo – relación MV/S. Esto indica que un cambio
en la temperatura tendrá un efecto más relevante que cualquier otro cambio de otra
variable, por lo cual la temperatura es la de mayor importancia en el control del proceso.
Las otras interacciones son fuentes insignificantes de variación para el proceso.
El efecto particular de cada una de las variables de entrada sobre la variable de respuesta
puede observarse con mayor claridad en la Figura 4.2. Las representaciones de los
efectos de la temperatura, el tiempo y la relación material vegetal/solvente presentan
pendientes que explican la gran significancia de estos efectos para el proceso y la
sensibilidad de la variable de respuesta a estos factores, fenómeno que ya se observaba
en el diagrama de Pareto estandarizado. El efecto de la relación material vegetal/solvente,
presenta una línea con una pendiente menos pronunciada con una tendencia a ser
constante, por lo cual es una de las variables de menor importancia para el proceso. La
variable que presenta mayor pendiente es la temperatura; esto indica que un pequeño
cambio en el valor representa un gran aumento o disminución en la obtención del
colorante.
Figura 4.2 Gráfica de los efectos principales
Abs
Temperatura30,0 60,0
Veg:Solv0,25 0,7
Tiempo20,0 90,0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
55
En la Foto 4.1 se puede ver de forma cualitativa como una diferencia en los valores de
temperatura representa un cambio significativo en la extracción. El balón de mayor
intensidad en el color corresponde a la extracción con un valor de temperatura más alta y
el más claro corresponde a una extracción a temperatura ambiente. Las otras variables
como tiempo y relación MV/Solvente son fijas para las tres extracciones.
Foto 4.1 Extracción de colorante a diferente temperatura (30ºC-45ºC-60ºC)
En las siguientes figuras, se ilustran por separado los efectos de las posibles
interacciones entre las variables de entrada del diseño de experimentos. El efecto de una
variable sobre la cantidad de colorante dependerá a su vez, de los valores que tomen las
otras variables del proceso.
La interacción más relevante para el proceso es temperatura – tiempo. En extracciones
con un mínimo de tiempo (20 minutos) el efecto sobre la variable de respuesta al variar la
temperatura es insignificante; mientras que en extracciones de largos períodos de tiempo,
un cambio en la temperatura muestra una diferencia considerable en la cantidad de
color.(Figura 4.3).
56
Figura 4.3 Efecto de la interacción Temperatura - Tiempo
Abs
Temperatura30,0 60,0
Tiempo=20,0
Tiempo=20,0
Tiempo=90,0
Tiempo=90,0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
La otra interacción importante para el proceso es tiempo – relación material
vegetal/solvente. La Figura 4.4 indica que cuando la extracción se realiza durante 20
minutos, la relación MV/S no afecta el comportamiento de la respuesta. Es importante
destacar que a partir de una relación aproximada de 0.5 (MV/S), la variable de respuesta
empieza a comportarse de forma inversamente proporcional afectando el rendimiento del
proceso. Al contrario, cuando el valor del tiempo es de 90 min la extracción mejora
considerablemente al variar la relación MV/S de forma directamente proporcional a la
absorbancia.
57
Figura 4.4 Efecto de la interacción Tiempo – Relación Material Vegetal/Solvente
Abs
Veg:Solv0,25 0,7
Tiempo=20,0 Tiempo=20,0
Tiempo=90,0
Tiempo=90,0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
La interacción temperatura - relación MV/S no es representativa para el proceso. En la
Figura 4.5 se observa que tanto a valores bajos como altos de MV/S se presenta un
aumento en la medida de la absorbancia a medida que la temperatura aumenta. Es decir;
hay una relación directamente proporcional entre ambas variables.
Figura 4.5 Efecto de la interacción Temperatura – MV/S
Abs
Temperatura30,0 60,0
Veg:Solv=0,25
Veg:Solv=0,25
Veg:Solv=0,7
Veg:Solv=0,7
0
0,2
0,4
0,6
0,8
58
Otra forma de comprobar el buen ajuste del modelo es comparando los resultados
obtenidos experimentalmente para cada caso con los valores pronosticados o estimados
por el modelo mismo. En la Tabla 4.6 se observa con claridad la similitud entre dichos
valores.
Tabla 4.6 Estimación de los resultados para la extracción del colorante de la
jagua
Experimento Valor observado Valor ajustado (estimado)
1 0.147 0.223
2 0.387 0.367
3 0.085 0.133
4 0.26 0.367
5 0.887 0.764
6 0.376 0.354
7 0.179 0.170
8 0.364 0.405
9 0.083 0.033
10 1.17 1.027
11 0.779 0.734
12 0.394 0.367
13 0.252 0.315
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Experimento Valor observado Valor ajustado (estimado)
14 0.13 0.129
15 0.05 0.150
16 0.148 0.159
17 0.298 0.304
18 0.09 0.069
19 0.301 0.304
20 0.418 0.701
21 0.357 0.290
22 0.17 0.106
23 0.323 0.341
24 0.081 0.03
25 0.953 0.963
26 0.654 0.670
27 0.375 0.304
28 0.243 0.251
29 0.125 0.065
30 0.055 0.086
(Statgraphics, 2004).
60
Mediante el modelo se puede optimizar la variable de respuesta, para este caso,
maximizando el porcentaje de absorbancia de la extracción de colorante. La Tabla 4.7,
resume los valores de los parámetros hallados por el modelo para obtener el máximo
porcentaje de absorbancia.
Tabla 4.7 Optimización del proceso
Factor Bajo Alto Óptimo
Temperatura (ºC) 30 60 60
Relación MV/S (g/l) 0.25 0.7 0.67
Tiempo (min) 30 90 90
(Statgraphics, 2004)
Los valores óptimos para la maximización de la variable de respuesta se hallan dentro del
rango determinado previamente para el diseño de experimentos, sin embargo, todos
tienden a estar ubicados en los extremos de cada variable.
En la Figura 4.6 se muestra gráficamente la superficie de respuesta obtenida mediante el
modelo. Es posible elegir dos de las variables de entrada como parámetros del gráfico
(eje x y eje y) y una tercera dimensión que sería la variable de respuesta misma (eje z). A
la otra variable de entrada es necesario asignarle un valor constante, que para efectos de
maximizar la variable de respuesta debe ser asignado el valor dado por la optimización
del proceso. En este caso se asignan como parámetros del gráfico la temperatura, la
relación material vegetal/solvente y la Absorbancia (variable de respuesta). A la otra
variable de entrada, tiempo, se les asigna el valor óptimo hallado por el modelo, 90
minutos.
61
Figura 4.6 Superficie de Respuesta para la absorbancia
Tiempo= 90 min
Temperatura Veg:Solv
Abs
0,0-0,160,16-0,320,32-0,480,48-0,640,64-0,8
30 35 40 45 50 55 60 0,250,350,450,550,650,750
0,2
0,4
0,6
0,8
En la superficie de respuesta se muestran a su vez diferentes contornos, cada uno de
ellos corresponde a un rango de absorbancia obtenida pronosticado por el modelo e
ilustran la forma en que este responde a las variaciones de los valores de los parámetros
del diseño de experimentos. La superficie, en términos generales, muestra una superficie
en ascenso, sin formas complejas, y sin curvaturas pronunciadas. El óptimo se representa
por el punto máximo de la superficie.
4.2.2 ANALISIS DE RESPUESTA PARA EL PESO SECO:
Tabla 4.8 Análisis de varianza para el peso seco
Fuente Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Media
cuadrada Relación-F Valor-P
A: Temperatura 1.4884 1 1.4884 123.52 0.00
B: Veg / solvente 1.38063 1 1.38063 114.58 0.00
62
Fuente Suma de
cuadrados
Grados de
libertad
Media
cuadrada Relación-F Valor-P
C: Tiempo 0.4225 1 0.4225 35.06 0.00
AA 0.00862051 1 0.0086205
1
0.72 0.4082
AB 0.0578 1 0.0578 4.80 0.0412
AC 0.0008 1 0.0008 0.07 0.7994
BB 0.00346667 1 0.0034666
7
0.29 0.5979
BC 0.00845 1 0.00845 0.70 0.4128
CC 0.00086666
7
1 0.0008666
67
0.07 0.7914
Bloques 0.00867 1 0.00867 0.72 0.4069
Error total 0.008938 19 0.008938
Total (corr.) 3.60914 29 0.0120494
R2 = 93.6567%
R2 (ajustado para los grados de libertad) = 90.8022%
(Statgraphics,2004)
Las variables más relevantes para obtener la mayor cantidad de peso seco en el proceso
son: temperatura, relación MV/S, tiempo, y la interacción temperatura – MV/S. El ajuste de
este modelo es de 93.6567%.
63
Figura 4.7 Diagrama de Pareto estandarizado para la extracción del colorante de
la jagua
Efecto estandarizado
+-
0 2 4 6 8 10 12
ACCCBBBCAAAB
C:TiempoB:Veg:Solv
A:Temperatura
Se observan los factores más influyentes, en su respectivo orden, sobre el proceso de
extracción del colorante. A diferencia del análisis de la absorbancia el segundo factor en
orden de importancia no es el tiempo sino la relación MV / S. (Figura 4.7) esto puede
darse ya que en la medida de peso seco se tiene en cuenta la cantidad de gramos
presentes en una cantidad determinada de extracto. Como se había mencionado
anteriormente en esta medida no solo se encuentra colorante, sino una cantidad de
compuestos presentes en la fruta que se alcanzan a extraer, lo que se ve favorecido por
la cantidad de gramos utilizados en la extracción. Por lo contrario, en la medida del
colorímetro se da mayor peso al componente que aporta la mayor cantidad de color. Sin
embargo; para ambos la temperatura es el factor más importante en el proceso; lo que
indica que un cambio en la temperatura tendrá un efecto más relevante que cualquier otro
cambio de otra variable, por lo cual la temperatura es la de mayor importancia en el
control del proceso. Las otras interacciones son fuentes insignificantes de variación.
64
Figura 4.8 Gráfica de los efectos principales
Peso
Sec
o
Temperatura30,0 60,0
Veg:Solv0,25 0,7
Tiempo20,0 90,0
0,4
0,6
0,8
1
1,2
El tiempo, presenta una línea con una pendiente menos pronunciada, por lo cual es una
de las variables de menor importancia para el proceso. Las variables que presentan
mayor pendiente son la temperatura y la relación MV / S; esto indica que un pequeño
cambio en su valor representa un gran aumento o disminución en la obtención del
colorante.(Figura 4.8)
La Tabla 4.9, resume los valores de los parámetros hallados por el modelo para obtener el
máximo peso seco.
El óptimo hallado en ambos casos es muy similar; presenta una pequeña variación en la
temperatura y en la relación MV / S
Tabla 4.9 Optimización del proceso
Factor Bajo Alto Óptimo
Temperatura (ºC) 30 60 59.59
Relación MV/S (g/l) 0.25 0.7 0.7
65
Factor Bajo Alto Óptimo
Tiempo (min) 30 90 90
(Statgraphics, 2004)
Para el caso de peso seco se asignan como parámetros del gráfico la temperatura, la
relación material vegetal / solvente y la Absorbancia (variable de respuesta). A la otra
variable de entrada, tiempo, se les asigna el valor óptimo hallado por el modelo, 90
minutos.
Figura 4.9 Superficie de respuesta para el peso seco
Tiempo= 90 min
Temperatura Veg:Solv
Peso
Sec
o
0,0-0,160,16-0,320,32-0,480,48-0,640,64-0,80,8-0,960,96-1,121,12-1,281,28-1,441,44-1,6
30 35 40 45 50 55 60 0,250,350,450,550,650,750
0,4
0,8
1,2
1,6
En la superficie de respuesta (Figura 4.9) se muestran a su vez diferentes contornos,
cada uno de ellos corresponde a un rango de peso seco obtenido pronosticado por el
modelo e ilustran la forma en que este responde a las variaciones de los valores de los
parámetros del diseño de experimentos. El óptimo se representa por el punto máximo de
la superficie.
66
4.3 OTRAS PRUEBAS DE LABORATORIO.
4.3.1 COMPORTAMIENTO EN PRESENCIA DE RADIACION UV.
Una de las dificultades con las que se enfrenta cualquier objeto coloreado es la
permanencia del color, factores ambientales como la luz, la brisa, los cambios de
temperatura y radiación de alta frecuencia, entre otros, son factores que deterioran
notablemente la intensidad de color en un objeto. La radiación UV presente en la emisión
solar es una de las formas de energía que mas contribuyen con la pérdida de color. El
comportamiento deseado es una degradación gradual que lleve cambios leves en la
tonalidad evitando cambios bruscos ante el ojo humano. Blanqueamiento, amarillamiento
o manchas son algunas de las manifestaciones de este efecto y requieren especial
cuidado cuando el color es sensible ante este tipo de exposición.
Se realizó una prueba de color. Se tomaron dos muestras con alta concentración del
colorante, una de ellas se expuso ante un envejecimiento forzado en cámara de radiación
UV (Anexo 1) y la otra se utilizó como patrón de comparación. Resultados en Tabla 4.10
Tabla 4.10 Resultados del colorante a exposición de rayos UV
Tiempo (h) Característica Interpretación
0 Color azul oscuro Color en condiciones normales.
1 Color azul oscuro Color en condiciones normales
2 Color azul oscuro Color en condiciones normales
3 Color azul oscuro Color sin cambios significativos por la
presencia de luz.
4 Color azul oscuro Color sin cambios significativos por la
presencia de luz.
67
5 Color azul oscuro Color sin cambios significativos por la
presencia de luz.
6 Color ligeramente
ennegrecido
Color alterado positivamente por
efecto de la luz. Tendencia al negro
mas que al blanqueamiento.
7 Color ligeramente
ennegrecido
Color alterado positivamente por
efecto de la luz. Tendencia al negro
mas que al blanqueamiento.
8 Color ligeramente
ennegrecido
Color alterado positivamente por
efecto de la luz. Tendencia al negro
mas que al blanqueamiento.
4.3.2 COMPORTAMIENTO EN PRESENCIA DE SOLVENTES.
La descripción mostrada en la Tabla 4.11 corresponde al comportamiento visualizado al
someter una muestra sólida de substrato enriquecido en colorante. Para la prueba se
cortaron muestras de papel absorbente, previamente depositado el color, en dimensión de
1cm2 y 15 ml del solvente.
Tabla 4.11 Descripción cualitativa del comportamiento del extracto en presencia
de solventes.
Solvente Apariencia Descripción.
Etanol Sin cambio Se mantiene la transparencia en
presencia de agitación y T ambiente.
Metanol Sin cambio Se mantiene la transparencia en
68
Solvente Apariencia Descripción.
presencia de agitación y T ambiente.
IPA Sin cambio Se mantiene la transparencia en
presencia de agitación y T ambiente.
Toluol Sin cambio Se mantiene la transparencia en
presencia de agitación y T ambiente.
MEK Sin cambio Se mantiene la transparencia en
presencia de agitación y T ambiente.
THF Sin cambio Se mantiene la transparencia en
presencia de agitación y T ambiente.
Ciclohexanona Sin cambio Se mantiene la transparencia en
presencia de agitación y T ambiente.
Acetato de etilo Sin cambio Se mantiene la transparencia en
presencia de agitación y T ambiente.
Acido acético Sin cambio considerable Se observa transparencia ligeramente
coloreada
Agua Totalmente coloreado El colorante se disuelve rápidamente, con
agitación y T ambiente.
4.3.3 COMPORTAMIENTO EN OTROS SUBSTRATOS.
Una de las aplicaciones buscadas de este extracto es la cosmética. Algunas de las
materias primas empleadas en la producción de cosméticos que pueden considerarse
bases son: Propilen glicol, Glicerina y Alcohol polivinílico; se empleó una muestra de 2 ml
69
del extracto en una cantidad preestablecida de cada una de las bases mencionada y pudo
observarse una muy buena incorporación y mantenimiento en el tiempo del extracto en la
base. Para el caso del alcohol polivinílico, el cual se encuentra en estado sólido la
incorporación puede considerarse buena, presenta un cambio en la tonalidad y apariencia
al incluirle tonos brillantes, aspecto que mejora notoriamente el color.
Foto 4.2 Efecto del colorante en componentes utilizados en la elaboración de
cosméticos. (Propilén glicol - Crema de manos – Glicerina - Alcohol polivinílico)
Se evaluaron muestras en productos terminados como shampoo y crema de manos; los
resultados de incorporación y apariencia son aceptables a la vista.
70
Foto 4.3 Pruebas en alimentos. Cuajo, aceite vegetal, leche y sal
En alimentos se evaluó el efecto del colorante en sal y leche. En la leche con el fin de
determinar la presencia del colorante en los sólidos, que son materia importante en la
fabricación de quesos. Se observó que el colorante permanece en el sólido y
escasamente colorea el suero producido. El resultado observado en sal no es tan
productivo como en otros substratos Foto 4.3. La gran cantidad de agua presente en el
extracto inicial afecta la dispersión en sal ya que esta última se solubiliza formando una
salmuera de aspecto líquido donde el color no es parte del primer plano Tabla 4.12
Tabla 4.12 Comportamiento en alimentos y cosméticos
Sustrato Cantidad
Extracto
Incorporación
Alta, media, baja,
no incorpora.
Anotaciones.
Glicerina 2 ml / 5 ml Media
Requiere agitación, es
estable en el tiempo, se
dispersa bien.
Propilen glicol 2 ml / 5 ml Alta Requiere agitación, es
estable en el tiempo, se
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Sustrato Cantidad
Extracto
Incorporación
Alta, media, baja,
no incorpora.
Anotaciones.
disuelve la concentración
de color
Alcohol
polivinílico 4 ml / 50 g Media
Sólido, incorpora bien,
tonalidad más brillante y
de azul más oscurecido.
Shampoo 1 ml / 25 g Alta Se incorpora es
apreciable el color.
Crema de
manos 1 ml / 25 g Alta
Se incorpora es
apreciable el color.
Sal 4 ml / 50 g Alta El poder de tinturación es
bajo
Leche 1 ml / 25 ml Alta Solubiliza
adecuadamente.
4.3.4 FICHA TÉCNICA DEL COLORANTE
Tabla 4.13 Especificaciones técnicas del colorante
ESPECIFICACIONES TECNICAS
OLOR Característico al fruto de la jagua
pH 25ºC 6.5
72
ESPECIFICACIONES TECNICAS
SOLUBILIDAD Soluble en agua, alcohol y propilén glicol
ESTABILIDAD Resistente a la luz y al calor
ARSÉNICO (As) Menor de 3 ppm
PLOMO (Pb) Menor de 10 ppm
COMPOSICIÓN
Contiene genipina (monoterpenoide),
ácido genoposídico, manitol, cateina,
bidantoina, minerales como hierro,
fósforo y calcio; vitaminas como la
riboflavina, tiamina y ácido ascórbico;
proteínas y grasas.
USOS Compuesto base proyectado para ser
empleado en cosméticos y alimentos.
(Ecoprosa, 2004)