Revista Ciencia UNEMI  
Vol. 19, N° 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 81 - 92  
ISSN 1390-4272 Impreso  
ISSN 2528-7737 Electrónico  
https://doi.org/10.29076/issn.2528-7737vol19iss51.2026pp81-92p  
Optimización de condiciones de operación de las  
materias primas de la elaboración de jabón prieto  
Natalia Maricela Palacios Castro1; Pedro David Vega Cedeño2; Wilmer Ponce Saltos3;  
Ricardo José Baquerizo-Crespo4; Yunet Gómez-Salcedo5; Medardo Zambrano-Arcentales6*;  
Jorge Washington Tumbaco Vera7; José Francisco Díaz Izurieta8  
Resumen  
La elaboración de jabón prieto es parte de la tradición de varias comunidades en Ecuador. El presente trabajo tuvo como objetivo  
determinar las condiciones óptimas de tratamiento de las materias primas para obtener jabón prieto a partir de piñón (Jatropha  
curcas L) y cenizas de la cáscara de cacao. En paralelo se realizó el mismo experimento usando KOH en lugar de cenizas. En primer  
lugar, se realizó una extracción Soxhlet de la grasa de las semillas. En segundo lugar, por medio de un diseño experimental, se en-  
contró que la mejor combinación de ceniza y agua arrojó una concentración promedio de 11% de KOH en dos días. Con estos datos  
establecidos, se procedió a realizar los experimentos de saponificación utilizando la grasa de 50 gramos de semillas en soluciones de  
KOH en un rango de tiempo de 105 a 255 minutos. Como variable de respuesta se consideró la alcalinidad libre en forma de KOH.  
Los resultados estadísticamente óptimos de los experimentos corresponden al uso de 11g de KOH y, para el caso de la lejía, 22 g de  
hidróxidos. Finalmente, se identificó el tipo de jabón obtenido según la norma INEN.  
Palabras clave: jabón prieto, jabón artesanal, Jatropha curcas L, cenizas de la cáscara de cacao.  
Optimization of operating conditions for raw  
materials in the production of black soap  
Abstract  
The production of black soap is part of the tradition of several communities in Ecuador. The objective of this study was to determine  
the optimal treatment conditions for raw materials to obtain black soap from pine nuts (Jatropha curcas L.) and cocoa shell ash. The  
same experiment was conducted in parallel using KOH instead of ash. First, a Soxhlet extraction of the seed fat was performed. Second,  
using an experimental design, it was found that the optimal combination of ash and water yielded an average KOH concentration of  
11% over two days. With these data established, saponification experiments were conducted using the fat from 50 grams of seeds in  
KOH solutions over a time range of 105 to 255 minutes. Free alkalinity in the form of KOH was considered the response variable. The  
statistically optimal results of the experiments correspond to the use of 11 g of KOH and, in the case of lye, 22 g of hydroxides. Finally,  
the type of soap obtained was identified according to the INEN standard.  
Keywords: black soap, artisanal soap, Jatropha curcas L, cocoa shell ash.  
Recibido: 28 de agosto 2025  
Aceptado: 08 de abril 2026  
1 Laboratorio LASA, Manta, Manabí, Ecuador; npalaciosc0720@gmail.com; https://orcid.org/0009-0005-6629-3445  
2 Pablo Sáenz, Parque Industrial, Ambato, Tungurahua, Ecuador; pedrodvc1996@gmail.com; https://orcid.org/0009-0003-2851-6949  
3 INIAP, Laboratorio de Bromatología y Calidad, Manabí, Ecuador; wilmer.ponce@iniap.gob.ec; https://orcid.org/0000-0002-4250-5184  
4 Universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Ecuador; ricardo.baquerizo@utm.edu.ec; https://orcid.  
org/0000-0002-6268-3965  
5
Universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, Ecuador; yunet.gomez@utm.edu.ec; https://orcid.  
org/0000-0002-6614-8644  
6 Universidad Técnica de Manabí, Facultad de Ciencias Básicas, Departamento de Química, Ecuador; medardo.zambrano@utm.edu.ec;  
https://orcid.org/0000-0003-3949-7491  
7 INIAP, Estación Experimental Portoviejo, Manabí, Ecuador; jorge.tumbaco@iniap.gob.ec; https://orcid.org/0009-0008-8308-679X  
8 Fundación Pacto Divino / AMBICORP S.A., Baños de Agua Santa, Ecuador; jfdiazizurieta@gmail.com; https://orcid.org/0009-0006-  
5723-0319  
*Autor de correspondencia  
81 │  
Volumen 19, Número 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 81 - 92  
revalorización materias primas poco convencionales  
I. INTRODUCCIÓN  
en esta industria [12–14]. También mencionan  
la importancia de un jabón con valor añadido en  
términos de cuidado de la piel [15, 16]. En general,  
los trabajos utilizan hidróxido de sodio producido  
industrialmente como reactivo evidenciando pocos  
estudios que utilicen una fuente biodegradable de  
álcali como las cenizas vegetales. En Ecuador la  
mayoría de las personas que elaboran el jabón prieto  
(un tipo de jabón artesanal) derivado del piñón lo  
realizan empíricamente a partir de esta semilla con  
ceniza para obtener lejía y conocimientos obtenidos  
entre las generaciones. Sin embargo, no existe un  
método estandarizado para la producción de jabón  
prieto, lo cual ocasiona productos de baja calidad  
que no cumplen con normas técnicas, así como  
el enranciamiento de las grasas o aceites que no  
reaccionaron en la saponificación o un exceso de  
álcali en el producto [17].  
El jabón es un agente tensoactivo que se utiliza  
en cada uno de los hogares de todo el mundo para  
la limpieza en general [1, 2]. Este se obtiene al  
reaccionar grasas con álcalis de tal forma que la  
unión con los ácidos grasos se descompone y forma  
la glicerina y la sal de sodio denominada jabón [3].  
En Ecuador existe una fuente vegetal y sostenible  
de grasas que es el piñón (Jatropha curcas L)  
[2, 4, 5]. Las aplicaciones que posee el piñón son  
variadas, entre estos se encuentra el control de  
plagas, biorremediación de suelos contaminados con  
hidrocarburos, utilidad medicinal [6], extracción  
del aceite para la elaboración de biocombustibles  
y
jabón, entre otros [7]. La literatura refleja  
investigaciones relacionadas a la elaboración del  
jabón a partir de la pasta de piñón, estas no incluyen  
el uso de alguna ceniza vegetal como fuente de álcali  
en la saponificación, sino que describen un proceso  
en el que emplean hidróxido de sodio y se realiza una  
comparación con muestras de jabón prieto realizado  
de manera artesanal [8].  
Este trabajo tuvo como objetivo principal  
optimizar las condiciones de operación para el  
tratamiento de las materias primas utilizadas en  
la producción de jabón prieto a partir de semillas  
de piñón y cenizas de cáscara de cacao. Se utilizó  
hidróxido de potasio como control positivo. Para  
esto se evaluó la relación agua – ceniza, así como  
el tiempo retención de estos dos componentes para  
extraer la mayor concentración de hidróxidos.  
Después, utilizando una cantidad fija de semillas de  
piñón, se evaluó la mejor concentración y tiempo de  
retención para obtener el mejor jabón en términos de  
alcalinidad libre. Finalmente, se analizó y comparó el  
jabón obtenido con las normas técnicas ecuatorianas.  
Se considera que el uso del piñón como  
ingrediente de jabón es el más rentable debido al  
rico contenido en ácido palmítico y altos niveles de  
hidrofobicidad lo que resulta en la elaboración de  
un producto suave, duradero, incluso bajo el más  
simple proceso de fabricación [9]. Además, se ha  
descrito la síntesis de jabón medicinal presentando  
un estudio de los parámetros de calidad de este, los  
resultados muestran un rendimiento del 97% de  
saponificación y un porcentaje de materia grasa total  
del 60%, con una actividad antimicrobial de 29%,  
lo cual caracteriza al jabón, según las normas de la  
Oficina de Normas de la India (BIS, por sus siglas en  
inglés) como uno de grado III y que puede ser usado  
para propósito general de baño [10]. En países como  
Portugal la producción de este jabón es comercial  
y es usado como una alternativa para las personas  
que presenten alguna reacción alérgica a los jabones  
comunes y en países del oeste de África como Zambia,  
Nigeria, Zimbabwe es comercializado como un jabón  
suave para lavar ropa, estos procesos excluyen las  
cenizas como fuente del álcali de manera que usan  
hidróxido de sodio o potasio en solución [11].  
A
pesar de los avances reportados en la  
producción de jabones partir de materias  
a
primas no convencionales, persiste una limitada  
estandarización en el uso de fuentes alternativas  
de álcali, particularmente en contextos artesanales.  
En este sentido, la presente investigación aporta  
evidencia experimental sobre la viabilidad de  
emplear cenizas de cáscara de cacao como sustituto  
parcial de hidróxidos industriales, contribuyendo al  
desarrollo de procesos más sostenibles y adaptados a  
condiciones locales.  
II. MATERIALES Y MÉTODOS  
Materias primas  
En trabajos recientes se ha encontrado que se  
busca abordar el problema de la disponibilidad de  
recursos para la producción de jabón proponiendo la  
Para la obtención de jabón prieto, se empleó  
82 │  
Palacios. Optimización de condiciones de operación de las materias  
Tabla 1. Diseño experimental de la relación  
como materia grasa semillas de piñón y como  
álcalis hidróxido de potasio y cenizas de cacao. Las  
semillas de piñón, hidróxido de potasio y las cenizas  
se obtuvieron del Instituto de Investigaciones  
Agropecuarias (INIAP), estación Portoviejo. Se  
determinó el contenido de grasa en las semillas  
mediante extracción Soxhlet utilizando hexano.  
Las cenizas se sometieron a tamizado para eliminar  
las partículas de mayor tamaño como carbón,  
hojas, ramas, trazas de cáscaras no carbonizadas  
y piedras. Posteriormente, se realizó un análisis de  
espectrometría de masas con plasma de acoplamiento  
inductivo para caracterizar las cenizas.  
ceniza – agua  
Unidad Experimental  
CC  
-1  
-1  
-1  
0
TR  
-1  
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
-1  
0
0
0
1
1
-1  
0
1
1
1
Evaluación de la saponi icación de jabón  
prieto  
Determinación de la proporción agua –  
ceniza para la obtención de lejía  
Para la evaluación del proceso de obtención  
de jabón prieto se realizaron dos experimentos. El  
primero empleó KOH grado reactivo cuyos resultados  
se emplearon como punto de comparación para  
los resultados obtenidos con las cenizas de cacao.  
Los resultados se obtuvieron a partir del empleo  
de la NTE INEN 821 que establece el método para  
determinar la alcalinidad libre y la alcalinidad total  
en agentes tensoactivos, valorándose la alcalinidad  
libre como porcentaje de hidróxido de potasio. La  
norma mencionada presenta medición de alcalinidad  
libre por NaOH según la ecuación 1.  
Para el análisis de la influencia de la proporción  
agua y ceniza, se realizaron 3 intervalos de cantidad de  
ceniza en gramos por cada 100 ml de agua destilada.  
El primer intervalo comprendió desde 0.100 g de  
ceniza hasta 0.500 g con un punto intermedio. El  
segundo intervalo fue desde 30.0 g hasta 60.0 g  
con dos puntos intermedios. En el tercer intervalo  
se consideró el trabajo de [18] en el cual emplean  
46.0 g como límite inferior y se propuso como límite  
superior 96.0 g con 1 punto intermedio. Los puntos  
intermedios en cada intervalo fueron equidistantes  
entre sí. Para todos los experimentos se empleó un  
tiempo de contacto de 24 horas.  
Ecuación 1  
Determinación del tiempo de retención  
Se seleccionaron las soluciones de ceniza entre los  
intervalos que presentaron una mayor concentración  
y se evaluaron tiempos de retención en un periodo  
de 3 días. Se midió el cambio en la concentración  
valorada como hidróxido de potasio presente en  
la solución, lo cual se realizó por medio de análisis  
volumétrico con ácido sulfúrico. Con los mejores  
resultados de los experimentos previos se realizó un  
diseño factorial nk, con 3 niveles para cada factor,  
precisados como CC para la cantidad de ceniza en  
gramos y TR tiempo de retención en minutos. En la  
tabla I se detallan las combinaciones obtenidas para  
el diseño propuesto, los factores se presentan como  
variable codificada.  
Donde: ALNaOH, alcalinidad libre expresada como  
porcentaje en masa de hidróxido de sodio; 40, masa  
molecular del hidróxido de sodio en g/mol; M,  
molaridad de la solución de ácido clorhídrico; V,  
volumen de ácido clorhídrico consumido en litros; m,  
masa de la muestra en gramos. Ya que en este trabajo  
se expresó la alcalinidad libre como porcentaje de  
hidróxido de potasio, la ecuación 1 se ajusta con la  
masa molecular correspondiente obteniéndose la  
ecuación 2.  
Ecuación 2  
│ 83  
Volumen 19, Número 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 81 - 92  
Saponi icación con hidróxido de potasio  
Análisis de calidad del jabón prieto  
Para el proceso de saponificación se emplearon  
50.0 g de semillas de piñón y las condiciones  
experimentales desarrolladas en [19] en la cual se  
detalla que el índice de saponificación del aceite de  
piñón es 186 mg KOH/g de aceite. Por lo cual se  
desarrolló un diseño de experimento factorial nk.  
Los factores involucrados fueron la concentración de  
hidróxido de potasio (COH) y el tiempo de reacción  
(TRx). A partir del resultado previo, y a causa de que  
el hidróxido de potasio genera un efecto hidrolítico  
sobre la materia orgánica, el factor COH se duplicó,  
triplicó y cuadruplicó con respecto al resultado  
previo correspondiente a la dosis mínima necesaria  
para la saponificación del contenido de aceite en las  
semillas. Además, se evaluaron tiempos de reacción  
desde 105 min hasta 255 minutos en intervalos  
igualmente espaciados. Cada unidad experimental se  
realizó por triplicado. No se consideró el efecto de la  
temperatura en el análisis de resultados, la misma se  
mantuvo en un intervalo entre 70 a 80 °C. En la tabla  
II, se presenta el diseño experimental codificado.  
Tabla 2. Diseño experimental de la saponificación  
El análisis de calidad del jabón prieto se realizó  
con base a las NTE INEN 839 que exponen los  
requisitos fisicoquímicos de agentes surfactantes,  
jabón en barra. Por lo que se consideró el jabón  
en mejor condición con alcalinidad libre de las  
saponificaciones con hidróxido de potasio y ceniza de  
cacao para evaluar el tipo y calidad.  
III. RESULTADOS  
Materia grasa en las semillas de piñón  
La extracción Soxhlet permitió conocer el  
porcentaje de grasa presente en las semillas de  
piñón con un promedio de 58.22%±3% (Tabla III),  
valor utilizado en el respectivo balance de masa para  
establecer estequiométricamente las cantidades de  
KOH a usar dentro del experimento. Para 50.0 g  
de semillas con un contenido aproximado de aceite  
de 29.11 g, junto con el índice de saponificación de  
186 mg KOH/g de aceite se determinó 5.40 g KOH  
como la cantidad mínima de KOH necesaria para  
la saponificación del aceite. Debido a la materia  
orgánica presente en la semilla se dispuso a usar  
soluciones 10.8% de hidróxido de potasio como  
límite mínimo y 21.8% como límite máximo para  
llevar a cabo el diseño de experimento.  
Unidad Experimental  
COH o CL  
TR  
-1  
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-1  
-1  
-1  
0
0
0
1
Tabla 3. Porcentaje de materia grasa presente en las  
1
semillas de piñón  
-1  
0
Peso  
inal  
(g)  
Semillas  
(g)  
Balón  
(g)  
Muestra  
% grasa  
1
1
2
3
19.574  
19.747  
19.557  
1286.011 1297.727  
1279.742 1290.978  
1047.962 1059.292  
59.85  
56.89  
57.93  
-1  
0
1
1
1
Caracterización de la ceniza  
Saponi icación con solución de lejía  
El porcentaje de metales presentes en la ceniza de  
cáscara de cacao por medio de ICP-MS se detalla en  
la Tabla IV.  
Esta etapa se realizó bajo las mismas condiciones  
de la experimentación con KOH, con el cambio de  
las soluciones de hidróxido de potasio por lixiviados  
provenientes de ceniza de cacao (Tabla II). Los  
factores modificados fueron concentración de la  
solución de lejía (CL) y tiempo de reacción (TRx),  
cada factor a tres niveles igualmente espaciados.  
El factor CL se estableció entre 10.8 y 21.6 gramos,  
asimismo el factor TRx varió entre 105 y 255 minutos.  
Para cada unidad experimental se realizaron réplicas  
por triplicado.  
Tabla 4. Porcentaje de materia grasa presente en las  
semillas de piñón  
Elemento  
Ca3158  
Total (ppm)  
1119.0  
Cr2055  
0.2898  
232.1  
Fe2599  
K_7664  
Mn2576  
Na7889  
3842.0  
9.324  
77.03  
84 │  
Palacios. Optimización de condiciones de operación de las materias  
El análisis demuestra que el potasio es el elemento  
Ya que se encontró que luego de 48 horas no  
existe una mayor diferencia en la concentración de  
KOH, se procedió a realizar el diseño experimental  
con ese límite de tiempo. Los resultados obtenidos se  
encuentran en la Tabla VI.  
predominante en la ceniza, lo cual resulta relevante  
dado que este constituye el principal precursor para  
la formación de hidróxidos durante la obtención de  
lejía, influyendo directamente en la eficiencia del  
proceso de saponificación.  
Tabla 6. Porcentaje de hidróxido de potasio en la  
solución de ceniza.  
Determinación de la proporción agua –  
ceniza para la obtención de lejía  
Unidad  
Experimental  
CC [g]  
TR [h]  
KOH [%]  
1
2
3
4
5
6
7
8
9
46  
46  
46  
71  
0
3.87 ± 0.30  
4.39 ± 0.30  
6.94 ± 3.64  
5.66 ± 0.34  
6.06 ± 0.26  
8.78 ± 2.90  
7.38 ± 0.79  
7.82 ± 0.40  
10.98 ± 2.39  
En la tabla V se detalla el porcentaje de hidróxido  
de potasio obtenido a partir de soluciones de ceniza a  
diferentes concentraciones.  
24  
48  
0
Tabla 5. Porcentaje de hidróxido de potasio en la  
solución de ceniza  
71  
24  
48  
0
Intervalo  
CC [g]  
0.10  
0.25  
0.50  
30  
KOH [%]  
0.02  
0.07  
0.11  
71  
1
1
96  
96  
96  
24  
48  
1
2
2
2
2
3
3
3
3.69  
El análisis del diseño experimental indica que  
al ajustar el modelo se estima un R2 de 76.387%, un  
error estándar del modelo muestra que la desviación  
estándar de los residuos es 1.46488. El error medio  
absoluto (MAE) de 1.02021 es el valor promedio de  
los residuos. El estadístico de Durbin-Watson (DW)  
prueba los residuos para determinar si existe alguna  
correlación significativa basada en el orden en que  
se presentan los datos en el archivo. La prueba de  
varianza se realizó con un nivel de confianza (α)  
del 5% y demuestra que existe una relación directa  
entre la cantidad de ceniza y el tiempo de retención  
en la obtención de una solución alcalina. El diseño  
de experimento se asocia a un modelo que contempla  
los factores A (CC, concentración de ceniza), B  
(TR, tiempo de retención), BB como factores  
significativos. Se reporta que no existe una incidencia  
de los factores ambientales y experimentales sobre  
los resultados, esto se refleja en el elevado p-valor,  
asignado al factor bloque. Para las interacciones AB y  
AA no se reflejan valores significativos. En la Figura  
2 se presenta el diagrama de Pareto relacionado al  
diseño del experimento.  
40  
4.74  
50  
5.27  
60  
6.32  
46  
4.22  
71  
5.80  
8.17  
96  
Determinación del tiempo de retención  
En la determinación de la proporción agua –  
ceniza para la obtención de lejía se estableció que  
el intervalo 3 presentó mayores concentraciones de  
KOH. A continuación, se presenta el comportamiento  
de dichas soluciones a través del tiempo (Figura 1).  
Figura 1. Relación entre las concentraciones de KOH y  
el tiempo para distintas cantidades de ceniza  
│ 85  
Volumen 19, Número 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 81 - 92  
Figura 2. Diagrama de Pareto estandarizada para %KOH  
El diagrama de Pareto presentado indica que  
influyen de mayor manera debido a que este registra  
una interacción doble BB. Dicho comportamiento  
se observa en la superficie de respuesta estimada,  
presentada en la Figura 3.  
los factores A, B y BB tienen una influencia positiva  
sobre el proceso. Esto indica que a medida que  
incrementan los valores de A y B, se incrementa la  
variable respuesta. No obstante, los incrementos de B  
Figura 3. Superficie de respuesta para %KOH.  
La superficie de respuesta estimada confirma lo  
presentado por el diagrama de Pareto, puesto que  
indica que en los mayores tiempos de retención las  
concentraciones de KOH se incrementan de forma  
exponencial. La ecuación que describe a dicha  
superficie se presenta a continuación.  
Ecuación 3  
Debido a la poca significación de los factores AA y  
Los datos obtenidos a partir de la aplicación  
de las NTE INEN 821 en las saponificaciones con  
hidróxido de potasio y solución de lejía se presentan  
en las tablas VII y VIII respectivamente.  
AB, estos se pueden despreciar del modelo.  
Evaluación de la saponificación de jabón prieto  
86 │  
Palacios. Optimización de condiciones de operación de las materias  
Tabla 7. Porcentaje de alcalinidad libre al final de la saponificación con hidróxido de potasio  
Unidad Experimental  
COH [g]  
10.8  
10.8  
10.8  
16.2  
TRx [min]  
105  
ALKOH  
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.48 ± 0.08  
0.17 ± 0.05  
0.15 ± 0.07  
1.56 ± 0.30  
1.34 ± 0.04  
1.22 ± 0.04  
2.42 ± 0.55  
3.44 ± 0.40  
3.07 ± 0.31  
180  
255  
105  
16.2  
180  
16.2  
255  
21.6  
105  
21.6  
180  
21.6  
255  
Tabla 8. Porcentaje de alcalinidad libre al final de la saponificación con solución de lejía.  
Unidad Experimental  
CL [g]  
10.8  
10.8  
10.8  
16.2  
16.2  
16.2  
21.6  
21.6  
21.6  
TRx [min]  
105  
ALKOH  
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0.06 ± 0.01  
0.06 ± 0.01  
0.06 ± 0.01  
0.06 ± 0.02  
0.05 ± 0.01  
0.05 ± 0.02  
0.04 ± 0.01  
0.09 ± 0.07  
0.04 ± 0.01  
180  
255  
105  
180  
255  
105  
180  
255  
El diagrama de Pareto presentado en la Figura  
4 (con su respectiva ecuación) muestra que existe  
un efecto de mezcla entre los efectos A (COH,  
concentración de hidróxido de potasio) y B (TRx,  
tiempoderetención)conligerainfluenciasignificativa  
de la COH sobre TRx, mientras que la Figura 5 (con  
su respectiva ecuación) demuestra que la influencia  
entre CL (A, concentración de lejía) y TRx (B, tiempo  
de reacción) no es tan significativa. Las superficies de  
respuesta estimada correspondientes a las Figuras 6  
y 7 exhiben grandes diferencias entre sí, la primera  
como indica el diagrama de Pareto, el porcentaje de  
alcalinidad libre al final del proceso es proporcional  
a la concentración inicial de hidróxido de potasio y  
debido a la ligera influencia entre la concentración  
del mismo con el tiempo de reacción la respuesta  
óptima para minimizar la variable medida pertenece  
a una menor concentración inicial de KOH y el  
mayor tiempo de reacción establecido. Entre tanto,  
para la Figura 7 ocurre lo mismo con relación a la  
concentración del álcali, no obstante, al no existir  
otra interacción significativa entre las variables, la  
respuesta óptima para minimizar la variable medida  
tiene lugar con la mayor concentración de lejía junto  
con el mayor tiempo de reacción.  
│ 87  
Volumen 19, Número 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 81 - 92  
Figura 4. Diagrama de Pareto estandarizada para alcalinidad libre con KOH.  
Ecuación 5  
Figura 5. Diagrama de Pareto estandarizada para alcalinidad libre con lejía.  
Ecuación 6  
Figura 6. Superficie de respuesta estimada para la alcalinidad libre con KOH.  
88 │  
Palacios. Optimización de condiciones de operación de las materias  
Figura 7. Superficie de respuesta estimada para la alcalinidad libre con lejía.  
Análisis de calidad del jabón prieto  
condiciones que tenían mejor resultado de alcalinidad  
libre, los cuáles son expuestos a continuación (Tabla  
IX).  
Se realizó el respectivo análisis de calidad a los  
jabones tratados con los diferentes álcalis bajo las  
Tabla 9. Análisis al jabón de la reacción con KOH y con lejía. A Excepción del pH,  
los requisitos están expresados como porcentaje en masa.  
Requisitos  
Materia grasa total  
Humedad y materia volátil  
Alcalinidad libre como NaOH  
Materia insoluble en agua  
pH  
KOH  
40.5 ± 1.15  
37.4 ± 2.05  
0.08 ± 0.00  
8.40 ± 0.19  
10.9 ± 0.07  
0
Lejía  
26.7 ± 1.53  
18.7 ± 1.03  
0.04 ± 0.01  
51.0 ± 14.6  
11.2 ± 0.04  
0
Cloruros  
El tipo de jabón obtenido con KOH se ajusta a un  
tipo III: jabón para lavar, cuya formulación puede  
utilizar relleno, perfumes, pigmentos o colorantes.  
Mientras que el jabón obtenido con lejía no se ajusta  
en los tipos que se presentan en la norma.  
los K2CO3 se ionizan en K+ y CO3-2, lo que resulta en  
la disminución del H+ con la consecuente formación  
de HCO3-.  
Además, se aumenta la presencia de OH-, esto  
provoca un incremento del pH del medio. El sodio  
y potasio están ligados a la matriz orgánica y junto  
a la excesiva liberación de CO2 en la combustión, se  
favorece la formación de los carbonatos. Según [21]  
los elementos que forman la ceniza pueden provenir  
de dos formas:  
IV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS  
Determinación de la proporción agua-  
ceniza para la obtención de lejía  
El análisis estadístico evidencia que los factores  
CC y TR influyen en el proceso de obtención de lejía,  
así como una interacción cuadrática del tiempo de  
retención (TR2). El rendimiento del álcali obtenido  
en los experimentos sigue la tendencia planteada  
en otros trabajos [20] quienes explican que para un  
volumen de agua, la cantidad de álcali en el lixiviado  
variará en relación al material de donde se deriva  
la ceniza, este plantea además los rendimientos de  
ceniza de vaina de cacao donde existe una mayor  
presencia de carbonatos que de hidróxidos, los cuales  
se forman a partir de la autoionización del agua en  
H+ y OH- que al entrar en contacto con el material,  
En la estructura química de la biomasa que  
reacciona en la combustión y pueden volatilizarse;  
Los adicionados como partículas minerales  
de las tierras donde han sido cultivadas que no se  
volatilizan.  
Los componentes que se volatilizan dependen  
de muchos factores, principalmente la morfología y  
composición química del combustible, así como de la  
temperatura de combustión y el tiempo de residencia.  
Las cenizas absorben agua a causa de su sequedad  
inicial, grado de finura que ofrece gran superficie  
de contacto, textura irregular y porosa, así mismo  
│ 89  
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prima de aceite de Jatropha curcas y determinaron  
menciona que las cenizas denominadas brutas las  
cuales contienen minerales absorben sensiblemente  
más líquido que las trituradas o molidas [22].  
un tipo III dentro de las normas establecidas por  
la Oficina de Estándares de la India (BIS-Bureau of  
Indian Standards), que evalúa el tipo de jabón con  
una materia grasa total de 60,2% [10], mientras que  
las NTE INEN 0823 las evalúa hasta con 40% como  
valor mínimo.  
Evaluación de la relación agua – material  
graso y el tiempo de mezcla que generan  
la solución con mayor concentración de  
material saponi icable  
La diferencia de parámetros entre los jabones  
obtenidos se asume como resultado del bajo  
rendimiento a causa de los carbonatos presentes en  
la solución de lejía. Esto impidió que la materia grasa  
saponifique adecuadamente. Esto justifica que en los  
valores de materia insoluble en agua para el jabón  
realizado con lejía el promedio es aproximadamente  
del 50% muy por encima del 8% obtenido por el  
jabón con KOH.  
Los resultados que presentaron un mejor  
rendimiento en relación con la alcalinidad libre en  
ambos experimentos corresponden a las condiciones  
de:  
Menor dosis junto al mayor tiempo de reacción  
respecto a la saponificación con KOH.  
Mayor dosis con el mayor tiempo de reacción  
para el proceso con lejía o lixiviado proveniente de la  
ceniza del cacao.  
Los resultados obtenidos evidencian el potencial  
de las cenizas vegetales como fuente alternativa de  
álcali en procesos de saponificación; sin embargo, las  
limitaciones observadas en la eficiencia del proceso,  
asociadas a la presencia de carbonatos y variabilidad  
en la composición química, sugieren la necesidad  
de estandarizar los métodos de obtención de lejía.  
En este contexto, el uso de hidróxidos industriales  
continúa ofreciendo mayor control del proceso,  
aunque con menor sostenibilidad. Por tanto, el  
equilibrio entre eficiencia y sostenibilidad representa  
un desafío clave para futuras investigaciones en este  
campo.  
El comportamiento de las semillas en contacto  
con KOH responde a un proceso de hidrólisis alcalina  
de la materia orgánica, en el cual no se requieren altas  
temperaturas, pero sí extensos tiempos de reacción,  
este proceso separa la lignina y la hemicelulosa [23]  
provocando una solvatación parcial de la misma  
[24]. Esto explica el comportamiento observado en  
el cual a dosis mayores de KOH industrializado en  
el primer experimento existe una mayor proporción  
de alcalinidad libre y apariencia viscosa del producto,  
mientras que la menor correspondiente a una dosis  
doble fue suficiente para obtener una muestra con  
una alcalinidad menor y apariencia sólida.  
V. CONCLUSIONES  
Respecto  
a
los resultados obtenidos en la  
La relación de agua – ceniza que genera una  
solución con mayor alcalinidad es aquella que tiene  
96 g ceniza por cada 100 ml de agua en un tiempo de  
retención de 48 horas y depende de las condiciones  
que ha sido tratada la ceniza para obtener una mayor  
disociación de carbonatos a hidróxidos. Se estableció  
que para una reacción de saponificación con mayor  
cantidad de materia saponificable usando semillas  
de piñón y KOH basta con una solución al 10.8%,  
mientras que, con lejía, éste es el cuadriplicado de  
la cantidad requerida para una reacción normal  
con aceite y un tiempo de reacción para ambos de  
4 horas y 15 min. Finalmente, la calidad del jabón  
realizado con KOH ingresa en el rango de tipo III  
dentro de la normal, mientras que el jabón con lejía  
presentó cumplimiento de calidad en parámetros  
de alcalinidad libre y humedad y materia volátil,  
saponificación con lejía, se considera la presencia  
de los carbonatos no disociados en contacto con el  
agua utilizando así una lejía impura en hidróxido  
de potasio afectando el rendimiento de la reacción  
y obteniéndose muestras de una apariencia muy  
distinta a las del primer experimento, con material  
orgánico sin solvatar pero a su vez mostrando baja  
alcalinidad libre.  
Calidad del jabón prieto obtenido a través  
de las NTE INEN 839.  
Se observa que los parámetros de materia grasa  
total e insoluble en agua para los jabones producidos  
difieren entre sí, no obstante, la calidad de los  
jabones se encuentra dentro de las Normas Técnicas  
Ecuatorianas correspondientes. En un trabajo se  
analizaron jabones bajo condiciones de materia  
90 │  
Palacios. Optimización de condiciones de operación de las materias  
mientras que los demás no cumplen con las normas  
Casanovas Cosío E, Vera Saldarriaga HE, Cuaces  
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sin determinar a la vez que tipo de jabón se considera.  
Los resultados obtenidos permiten establecer que  
el uso de cenizas de cáscara de cacao constituye una  
alternativa viable para la producción de jabón prieto;  
no obstante, su desempeño está condicionado por  
la composición química de la ceniza y la presencia  
de compuestos no reactivos. En este sentido,  
futuras investigaciones deberían enfocarse en la  
estandarización del proceso y en la optimización  
de las condiciones de obtención de la lejía, con el  
objetivo de mejorar la eficiencia de saponificación y  
garantizar la calidad del producto final  
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