Extracción de pigmentos de alfalfa y remolacha , mediante un proceso de maceración acuosa y alcohólica, para aplicar en telas recicladas.

1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS
AGROPECUARIAS Y AMBIENTALES
SISTEMA NACIONAL DE NIVELACIÓN Y ADMISIÓN
“EXTRACCIÓN DE pigmentos de alfalfa (medicago sativa l.) y remolacha (beta
vulgaris), mediante un proceso de maceración acuosa y alcohólica, para aplicar en
telas recicladas.”
AUTORES:
Guerrero Diego.
Jurado Roger.
Paredes Edison.
Ibarra- Ecuador

2. 2013

3. CAPÍTULO I
1. Introducción
1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Durante el año 2013 se ha observado que existe una gran cantidad de textiles
desaprovechados y desechados por las empresas, de la ciudad de Otavalo de esta
producción de telas, dichos tipos de elementos textiles pueden causar una
contaminación de tipo ambiental de esta ciudad, ya que son productos inorgánicos,
es por eso que una vez elaborados los productos de reciclaje, tales como
cartucheras, bolsos, manillas, llaveros, etc. serán promocionados en la Universidad
Técnica del Norte, específicamente en la FACAE.
La presentación de este proyecto se lo realizará en una casa abierta, con la cual se
dará a conocer los beneficios de tipo ambiental y económico, ya que esto supone
un gran ahorro en lo que respecta a la producción de compuestos químicos que son
utilizados para la elaboración de pigmentos sintéticos; dichos pigmentos son
dañinos al ambiente.
1.2. JUSTIFICACIÓN:
El presente proyecto se lo realiza porque la producción actual de colorantes para
los textiles afecta directamente al medio ambiente, ya que el producto final, es

4. inorgánico, es decir que su degradación es de un tiempo muy extenso
aproximadamente de mil años, afectando así al ambienteporque causan una
debilitación el terreno donde se encuentran, y en consecuencia producen una
infertilidad en el suelo, por lo tanto las plantas que sean cultivadas en ese lugar no
crecerán y así vendrán cambios consecuentes; entonces el interés hacia este
proyecto es de implementar el uso de colorantes naturales, que en este caso son
de las plantas de Alfalfa (Medicago sativa L.) Y Remolacha (Beta vulgaris), estas
plantas van a ser tratadas con un procedimiento de extracción de su principio activo
o del pigmento propio de la especie, es decir, los colores Rojo de la remolacha y
Verde de la Alfalfa, para que puedan mantenerse en las telas van a ser unidos, la
remolacha con agua en estado de ebullición y la alfalfa con alcohol.
Hay muchas personas que tienen poco conocimiento acerca de la elaboración de
estos productos naturales, que al ser un producto de tipo ambiental se presta poco
interés y se aferran más a los productos químicos. Mediante la elaboración de este
proyecto se va a dar a conocer la pigmentación a base de colorantes naturales antes
mencionados, que posteriormente serán un beneficio al medio ambiente.
1.3. OBJETIVOS:
1.3.1. General:
 Extraer pigmentos naturales a base de la alfalfa (Medicago sativa L.) y la
remolacha (Beta vulgaris), para aplicarlos en telas reciclables, con el fin de
reducir la contaminación de dichas.

5. 1.3.2. Específicos
 Investigar el proceso necesario para la correcta extracción de la tinta vegetal
a través de la maceración alcohólica y acuosa.
 Buscar telas de residuo de empresas textiles que tengan la capacidad de ser
utilizadas para accesorios de uso diario como manillas, llaveros, etc.
 Implementar el uso de pigmentos vegetales amigables al medio ambiente a
través de la maceración para evitar la contaminación de tipo ambiental en la
UTN.
 Socializar los resultados obtenidos con los estudiantes de la UTN, para que
aprendan cómo contribuye el uso de pigmentos vegetales al medio ambiente.
CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1. PIGMENTOS VEGETALES
Los colores que presentan los vegetales son debidos a unos compuestos químicos
llamados pigmentos. El color que presenta un determinado órgano vegetal depende
generalmente del predominio de uno u otro pigmento o la combinación de ellos.
Además, algunos de los pigmentos que condicionan el color están estrechamente
ligados a las actividades fisiológicas del propio vegetal.

6. El color verde en los vegetales es debido a la presencia de dos pigmentos
estrechamente emparentados llamados clorofila a y clorofila b. Se encuentran
prácticamente en todas las plantas con semilla, helechos, musgos y algas. También
aunque aparentemente falten en algunas hojas de color rojo o amarillo, cuando se
extraen las otras sustancias colorantes de estas, puede comprobarse incluso allí la
presencia de las clorofilas, que estaban enmascaradas por los demás pigmentos.
Asociados con las clorofilas, existen también en los cloroplastos dos clases de
pigmentos amarillos y amarillo-anaranjados que son las xantofilas y carotenos.
(Renata, Blafar, 2007).
2.2. PIGMENTOS SINTÉTICOS
Se clasifican en pigmentos Sintéticos Minerales, que son aquellos que se producen
por reacción térmica y/o química entre varias materias primas. Se trata de un
potente colorante que tiene la capacidad de dar coloración de enyesados, yesos,
cementos, hormigones en masa, enlucidos, etc.
Y la última clasificación es de los pigmentos Sintéticos Orgánicos, son aquellos que
se producen por reacción térmica y/o química entre varias materias primas. Se trata
de un potente colorante que, a menudo se utiliza para potenciar un color, por
ejemplo para la comprobación de la compatibilidad con la cal, el cemento, etc.
(Pigments-terres, 2013).
2.3. MACERACIÓN

7. ¿Qué es maceración?
La maceración es el método de extracción de los principios activos de una planta
consiste en dejarlos reposar una hierba en agua fría durante un periodo
considerable de tiempo, que puede oscilar entre unas seis horas y varias semanas.
¿Cómo se realiza la Maceración?
Se confecciona en una proporción de 20 partes de líquido por una planta, es decir
unos 50gr de planta por 1l de líquido, aunque se pueden diluir incluso hasta la mitad
(20gr de planta por un litro de planta). Existen tres tipos de maceraciones:
 Maceraciones Acuosas: Se realizan en agua, para ello, en el caso de flores
u hojas se dejará reposar en un recipiente con agua durante 12 horas. En
caso de ser partes más duras, como corteza, raíces, tallos o semillas, se
deberán dejar reposar durante 24 horas.
 Maceraciones Aceitosas: La maceración se realiza en aceite en este caso
el tiempo de maceración puede durar entre un mes y medio año.
 Maceraciones Alcohólicas: Cuando la maceración se realiza en alcohol en
este caso el proceso puede alargarse desde varias semanas a varios meses,
a veces hace falta años para conseguir una maceración completa.
Una vez macerado el producto debe colarse y guardarse en un recipiente opaco.
¿Cuántas dosis de maceración deben tomarse al día?
Normalmente se toma de 2 a 3 tazas al día, en caso de maceraciones acuosas
y una copa al día si se trata de maceraciones alcohólicas.
¿Cómo conservar las maceraciones?

8. En caso de maceraciones acuosas deben consumirse entre las primeras 12 o
24 horas, manteniéndolas en la nevera en un lugar fresco. Las maceraciones
alcohólicas pueden guardarse en un lugar fresco donde pueden soportar mucho
más tiempo.(Botanical, 2013).
Cuadro N° 1 Botanical, 2013
Maceración en frío
La maceración en frío consiste en sumergir el producto a macerar en un recipiente
con la menor cantidad de líquido posible, sólo lo suficiente como para cubrir
totalmente lo que se desea macerar. Esto se hace por un lapso más o menos largo,
dependiendo de lo que se vaya a macerar. La ventaja de la maceración en frío
consiste en que de usarse solo agua se logran extraer todas las propiedades de lo
que se macera, es decir, toda su esencia sin alterarla en lo más mínimo.
Maceración con calor
El proceso a ejecutar en este tipo de maceración es el mismo que en la maceración
en frío, sólo que en este caso puede variar el medio por el cual se logra la
maceración. El tiempo que se desea macerar varía mucho de la maceración en frío

9. ya que al utilizar calor se acelera el proceso tomando como referencia que 3 meses
de maceración en frío, es igual a 2 semanas en maceración con calor, esto es en el
caso de las plantas y hierbas medicinales. La desventaja de la maceración en calor
es que no logra extraer totalmente puro la esencia del producto a macerar ya que
siempre quema o destruye alguna pequeña parte de estas, es decir, muchas veces
se trata de compuestos termolábiles. Muchas veces, para acortar más los tiempos
de extracción y que las substancias pasen el menor tiempo posible a elevadas
temperaturas, se hacen extracciones con corriente de vapor.(Ecured.cu, 2013).
2.4. CARACTERÍSTICAS DE LA MACERACIÓN
En general, en herbolaria se utiliza este método cuando la planta contiene
principios activos que se perderían o se modifican cuando se les expone a un
calor excesivo o cuando el disolvente pudiera alterarse por lo mismo. Un producto
de la maceración es la tintura, que se prepara dejando las plantas desmenuzadas
o cortezas reducidas a polvos en alcohol fino o vino tinto dentro de una botella
cerrada herméticamente. Para la maceración de las plantas en vino y en alcohol
deben usarse botellas o recipientes con cierre hermético. Durante el tiempo de
maceración, que varía según la planta usada, debe agitarse suavemente al menos
una vez al día durante 30-50 segundos.
Durante el encubado, además de la maceración es el momento en el que el mosto
se transforma en vino, encubamos mosto y desencabamos vino.
Esto se debe a la fermentación alcohólica por la sencilla razón en el que el azúcar
del mosto se transforma en alcohol etílico, además del alcohol etílico se forman
otras sustancias en cantidades muy pequeñas como puede ser la glicerina,
componente que da cuerpo al vino y una cierta suavidad al paladar, también el

10. ácido succínico, elemento que solemos apreciar más en los vinos vulgares que en
los vinos finos. (Ecured.cu, 2013)
2.5. PROCEDIMIENTO DE LA MACERACIÓN:
Maceración
El primer paso de la elaboración propiamente dicha se llama maceración y consiste
en la extracción y traspaso de toda componente colorante, aromática, sápida y
estructural (para la sensación táctil) de las partes sólidas de la uva (hollejo y pulpa)
al mosto. Determina la composición del vino en todos los procesos posteriores
(fermentación alcohólica, fermentación maloláctica, crianza en tanque, barrica y
botella, consumo). La duración de este proceso depende de la calidad de la uva, del
tipo de vino a elaborar y de los medios técnicos de los que dispone la bodega. En
vinos blancos se realiza previa a la fermentación, en rosados es corta (6-8 horas) y
en tintos puede llegar a durar más de 14 días.
Muchas de las sustancias organolépticamente interesantes para el futuro vino no se
encuentran en el mosto sino en la piel y en la pulpa. Por ello necesitamos macerar,
transferir todas las sustancias al mosto. En la enología moderna se realiza la
maceración en tres fases:
- maceración previa a la fermentación: se enfría la uva estrujada (crio-maceración)
durante 3-4 días por debajo de 10ºC para inhibir a las levaduras y evitar así el
comienzo de la fermentación. Las enzimas presentes en la uva comienzan la
maceración. Este proceso se usa para la extracción de materia colorante,
precursores de aromas y de aromas.

11. - maceracíon durante la fermentación: el alcohol generado actúa como disolvente.
- maceración postfermentativa: se retrasa el descube (separación de las
componentes sólidas). (Cuinare.com, 2013)
2.6. CONTAMINACIÓN EN EL ECUADOR
Ecuador es un país ubicado en la costa noroccidental de América del Sur, su
territorio está atravesado por la Línea Equinoccial o Ecuador, posee una variedad
de climas y una gran diversidad ecológica con vegetación y fauna únicas en el
mundo. Es un país megadiverso debido a los diferentes pisos altitudinales que se
forman por la presencia de la Cordillera de los Andes, que van desde 0 metros sobre
el nivel del mar (msnm) hasta sobre los 6000 msnm. Además, posee una importante
diversidad cultural con alrededor de 30 nacionalidades, pueblos indígenas,
afroecuatorianos y pueblos en aislamiento voluntario que forman un país
pluricultural y multiétnico.
Pese a su riqueza ecológica y cultural, durante las últimas décadas se ha ejercido,
al igual que en el resto del mundo, cada vez más presión sobre el ambiente a raíz
de: el crecimiento acelerado de la población, la migración del campo a la ciudad, los
modelos de consumo insostenibles, la explotación del llamado “oro negro” o
petróleo, la degradación y pérdida directa de bosques, humedales y otros
ecosistemas. Estos aspectos, representan un riesgo, no solo para el ambiente, sino
también para la sociedad y el bienestar humano, pues la biodiversidad constituye la
base para la vida en nuestro planeta y es uno de los pilares fundamentales del
desarrollo sostenible.
En el presente capítulo se analiza la relación que hay entre el ambiente y el
desarrollo económico y social, con el objetivo de que ésta información se convierta

12. en una guía para la toma de decisiones a nivel gubernamental y de la sociedad civil;
sólo conociendo la realidad en la que vivimos y los problemas ambientales que
afrontamos, podremos plantear soluciones duraderas y firmes. La meta propuesta
es alcanzar un buen vivir, dentro de los límites de la naturaleza, sin perder la
biodiversidad y lograr un modo de vida sostenible que no solo afronte los desafíos
ambientales de hoy, sino que garantice una sociedad segura en el futuro.
El gobierno de la República del Ecuador trabaja para eliminar antes del 2016 más
de mil 400 fuentes de contaminación ambiental, según anunció este sábado el
Presidente Rafael Correa durante su informe semanal, esta vez en Montecristi,
provincia Manabí.
Desde 2007 hasta la fecha se han eliminado casi 400 fuentes contaminantes de
distinta índole, las cuales podrían sumarse a las mil 471 previstas a eliminar en los
próximos cuatro años”, explicó el mandatario.
Se trata de priorizar mediante mapeo las zonas más afectadas en la evaluación de
la gestión en pasivos ambientales de 40 años de explotación petrolera en Ecuador,
apuntó Correa, que se suman a la deforestación, la minería ilegal y otras formas de
contaminación.
Antes no se tenía el inventario de los pasivos dañados, es decir, cuánto se dañó y
cuánto es recuperable, reconoció, pero “la buena noticia es que ya el país lo tiene y
se ha hecho un gran esfuerzo por parte del Ministerio del Ambiente en ese sentido.

13. Otro proyecto que describió Correa es la Gestión de Indicadores de Respuesta, que
propone programas de acción inmediata a las industrias pesquera y petrolera.
La ministra de Ambiente Marcela Aguiñaga explicó que la recopilación de la
información permitió priorizar la zona de explotación petrolera donde operó la
compañía norteamericana Chevron Texaco, y priorizar la intervención por cuencas
hídricas.
Ahora se podrá pedir cuentas a las empresas que ilegalmente contaminen y afecten
el medio ambiente, subrayó Aguiñaga. (Slideshare.net, 2013).
2.7. DESCRIPCIÓN DE LA ALFALFA
Planta perenne de la familia de las papilionáceas de hasta 80 cm. Tallos
erectos, cubiertos de una vellosidad blanquecina. Hojas compuestas,
trifoliados con folios obovados, dentados en el ápice. Sus flores son de color
azul o púrpura con pétalos de hasta 1cm, agrupadas en racimos de unos
4cm de longitud sobre peciolos de inferior al tubo del cáliz. Raíz principal de
mucha longitud que abarca los 2 a 4m. Fruto en legumbre de 4 a 7mm de
diámetro sin espinas, en forma de espiral con una vuelta y media, hasta tres
vueltas y media. (Botanical, 2013)

14. Img 2.7.1 Planta de alfalfa (botanical, 2013)
Esta planta, posee características muy especiales, al momento de hablar de tintas,
colorantes o pigmentos, ya que la concentración de clorofila que se distribuye en
toda la especie es alta.

15. Img 2.7.2 Cultivo de alfalfa (Imagenesyfotos, 2013)
En el Ecuador, sí se producen cultivos de alfalfa, los cuales son usados como
alimento de cierto tipo de animales de gra
2.8. DESCRIPCIÓN DE LA REMOLACHA
La remolacha de mesa (también conocida como remolacha de huerto, nabo de
sangre o remolacha roja) es un vegetal popular en los huertos de los Estados
Unidos. Las hojas (cuello) de la remolacha son una fuente excelente de vitamina A
y las raíces (remolachas) son una buena fuente de vitamina C. Las hojas se cocinan
y son servidas frescas como verduras, mientras que las raíces o cabezas pueden
ser conservadas en vinagre para ensaladas o cocinadas enteras, para después
cortarse en rodajas o en trozos. La remolacha pertenece a la familia de las
Quenopodiáceas y necesita de un clima templado costero o de tierra salinas para
crecer sin problemas. (Euroresidentes, 2013).

16. Img. 2.8.1 Frutos de la remolacha (Euroresidentes.com,2013)
Img. 2.8.2 Planta de remolacha (Infojardin, 2013)

17. CAPÍTULO III
3. MATERIALES Y METODOLOGÍA
3.1. MATERIALES
A continuación se detalla los materiales que se utilizaron en este proyecto.
3.1.1. Utensilios de laboratorio.
Cocineta
Cuchara
Cuchillo
3 Ollas
Tazón
3.1.2. Materia prima
Remolacha picada
Extracto de jugo de alfalfa
Retazos de tela blanca
3.1.3. Disolventes
Agua
Alcohol (Metanol)

18. 3.2. METODOLOGIA
3.2.1 Ubicación del área de estudio
El presente proyecto se desarrolló en la Provincia de Imbabura, cantón Ibarra, en
la Universidad Técnica del Norte, en la facultad de Ingeniería en Ciencias
Agropecuarias y Ambientales.
PROVINCIA: Imbabura
CANTÓN: Ibarra
CENTRO DE ESTUDIOS: Universidad Técnica del Norte
FACULTAD: FICAYA
3.2.1. Identificación de los pasos a seguir:
 Buscar un medio de distribución factible para el producto final.
 Investigar acerca de la elaboración de pigmentos vegetales.
 Elaborar el objetivo principal y los objetivos específicos.
 Construir marco teórico.
 Realizar el producto antes mencionado.
 Anotar resultados de la realización del producto.
 Presentar un informe.
 Exponer nuestro producto terminado en una casa abierta.
 Defender nuestro micro proyecto.
 Promocionar el producto terminado a las autoridades de la Facultad de
Ingeniería en Ciencias Agropecuarias Y Ambientales.

19. CAPÍTULO IV
4. RESULTADOS
Luego de haber ejecutado el proyecto de investigación se obtuvieron los siguientes
resultados:
4.1. BASE DE DATOS
Al momento de realizar las investigaciones de lo que las plantas de Alfalfa y
Remolacha pueden brindar para realizar la extracción de sus principios activos que
posteriormente serán utilizadas para la elaboración de la tinta.
4.2. COLECTA DE EXTRACTO DE ALFALFA Y REMOLACHA
La colecta se la realizó en la ciudad de Ibarra, con la ayuda de personas que
conocían acerca del extracto de alfalfa y lo que este puede producir, de la misma
manera con la colecta de las remolachas.
4.3. PREPARACIÓN DE LASTINTAS
Para la preparación de ambas tintas vegetales, que en este caso son de color rojo
dela remolacha y verde de la alfalfa, se realizaron dos procesos, los cuales van a
ser redactados a continuación:
4.3.1. Extracción de la remolacha:

20. El proceso de extracción para la remolacha, se tomó en cuenta la maceración
acuosa, que consiste en partir al producto en pedazos muy pequeños y colocarlos
en un recipiente con agua para proceder a un punto de ebullición, al momento que
ya se encuentre a punto colocamos los pedazos de tela blanca y dejamos hervir
junto con la remolacha durante 15 minutos.
Foto 4.3.1.1 Colocación de los pedazos de remolacha
Después de cortar la remolacha, se colocó los pedazos en un recipiente para
proceder a hervirlos a tal punto que su principio activo salga y de color, que
aproximadamente es un tiempo de 30 min.

21. Foto 4.3.1.2. Ebullición de la remolacha
Al momento en que la remolacha se encuentre en ebullición se comprovó que los
pedazos si están pigmentando el agua en la que se encuentran, por lo tanto la
práctica se la está realizando de forma correcta.
Foto 4.3.1.3 Ebullición de la remolacha

22. Como se lo explicó en el párrafo anterior, la remolacha debe estar hirviendo hasta
que el agua en la que se encuentra quede pigmentada de un color rojo.
Foto 4.3.1.4 Preparación de los pedazos de tela blanca
Se procedió a buscar los retazos de tela blanca, con el fin de cortarlos en partes más
pequeñas y así llevarlos al recipiente donde se encuentran las remolachas.
Foto 4.2.3.5 Ebullición de la tela en remolacha

23. Una vez que las remolachas cumplieron con el tiempo de ebullición de 30min se
procedió a introducir las telas, y dejarlas hervir durante 15 min más.
4.4. PRODUCTO FINAL
Una vez que las dos materias primas fueron levadas a cabo con un proceso de
extracción natural a base de vegetales se obtuvo un la coloración que se predijo
durante el proyecto, que sería Rojo y Verde.
Foto 4.4.1 Coloración roja de las telas

24. Para finalizar y una vez terminado el tiempo de cocción de las dos materias
retiramos las telas ya tinturadas y se procede a adornar.
CAPÍTULO V
5. CONLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
Con la realización de este proyecto se planteó que los pigmentos a base de
colorantes vegetales sean implementados en la producción de la industria textil, en
lo que respecta a tinturar las telas, ya que los compuestos químicos que afectan
directamente al medio ambiente, son compuestos que en su estructura poseen
elementos de difícil asimilación con la tierra, y en caso de que estos toquen o sean
esparcidos en un terreno fértil, éste se vuelve infértil e incapaz de producir una
planta, apta para dar frutos.
Otra de la puesta en marcha de este proyecto, es que tomamos como solución la
utilización de productos vegetales, puesto que los productos vegetales han
supuesto un verdadero ahorro en lo que respecta a la parte económica, y, de por
si de una manera indirecta se apoya ala conservación del medio ambiente, que cada
día que se crean y se implementan compuestos sintéticos todos a base de químicos
que son muy perjudiciales, no a corto plazo, pero se ven los daños en posteriores
generaciones, como son, la disminución en la producción del suelo en caso de que

25. sean dispersados allí, o la acumulación de gases tóxicos que afectan a la atmósfera
y en consecuencia producen más y más destrucciones al ecosistema.
Es por eso que el uso de materiales que el Medio Ambiente nos brinda es mucho
mejor que los compuestos y productos de origen sintético, todo esto, por supuesto
relacionado en lo que respecta a la producción de elementos textiles.
5.2. RECOMENDACIONES
A través de este proyecto de dar a conocer el uso de los colorantes vegetales, como
los que fueron usados en este propósito (Remolacha y la alfalfa), con los colores
rojo y verde, para que con las industrias especialmente de producción textil, la
implementación que estas deberían usar es el de métodosmás amigables con la
naturaleza, con el fin de que se reduzca en un porcentaje considerable la
contaminación en cuanto al ambiente para así empezar a descartar la utilización de
químicos para la creación de pigmentos, que como ya se nombró en párrafos
anteriores, son compuestos sintéticos difíciles de ser asimilados en la tierra, y si con
este proyecto se logra concientizar a las personas para que apliquen mucho másla
producción de colorantes naturales, que para su obtención existen muchos
métodos, y la maceración es uno de ellos y también el que usamos para realizar
nuestros colorantes, por consecuente al generar conciencia en las personas, será
lo que las lleve a cuidar el medio ambiente, el ecosistema, que es muy importante
para poder desarrollar formas de vida útiles al plantes, como las plantas que se
utilizó en el presente proyecto.

26. CAPÍTULO VI
BIBLIOGRAFÍA
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