CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA –CONCYT- SECRETARIA NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA –SENACYT-

FONDO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA, -FONACYT- UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

INFORME FINAL

EVALUACIÓN DEL POTENCIAL CURTIENTE DE LOS TANINOS OBTENIDOS DE LA CORTEZA DE 5 ESPECIES FORESTALES

NATIVAS DE LA RESERVA DE LA BIOSFERA MAYA

PROYECTO FODECYT No. 105-2006

ING. JOSÉ MARIO SARAVIA MOLINA INVESTIGADOR PRINCIPAL

GUATEMALA, SEPTIEMBRE DE 2009

AGRADECIMIENTOS AL CONCYT

La realización de este trabajo, ha sido posible gracias al apoyo financiero dentro del Fondo Nacional de Ciencia y Tecnología –FONACYT-, otorgado por la Secretaría Nacional de Ciencia y Tecnología –SENACYT- y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología –CONCYT-

AGRADECIMIENTOS A OTRAS INSTITUCIONES Y EMPRESAS La realización de este trabajo, ha sido posible también, gracias al apoyo técnico y financiero de las siguientes instituciones:

� Centro de Investigaciones de Ingeniería, CII, Sección Química Industrial, Facultad de Ingeniería, Universidad de San Carlos de Guatemala.

� Instituto de Investigaciones Agronómicas y Ambientales, IIA, Facultad de

Agronomía, Universidad de San Carlos de Guatemala.

� Curtidora “El Sol” de Quetzaltenango, donde se realizó el proceso de curtición de las pieles de ganado vacuno. Su Gerente General Ingeniero Químico Carlos López Cotí siempre ha manifestado su interés de apoyar proyectos de investigación.

� Laboratorio de Tecnología del Cuero del INTECAP, sede Quetzaltenango, donde

se realizó la determinación de las pruebas fisicomecánicas de las pieles curtidas y la capacitación para el equipo de investigación en la temática, la jefa de dicho Laboratorio, Ingeniera Química Lourdes Rodríguez, está siempre presta a capacitar a investigadores en esta temática.

BREVE BIOGRAFÍA ACADÉMICA DEL AUTOR O AUTORES

INVESTIGADOR PRINCIPAL Ingeniero Forestal José Mario Saravia Molina. MSc. Tecnología e Industrias de la Madera. Ingeniero Forestal de la Universidad Federal Santa María de Brasil, 1977. Maestro en Ciencias en Tecnología e Industrias de la Madera, de la Universidad de Chile, 1997. Profesor Titular VIII, Catedrático de la Subarea de Producción Forestal, de la Facultad de Agronomía de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Investigador Principal y Asociado en diversos proyectos de investigación relacionados con Caracterización Física, Química, Mecánica y Anatómica de diversas especies forestales , Obtención y caracterización de taninos de la corteza de varias especies forestales, Obtención y Caracterización de colorantes naturales de diversas especies vegetales. INVESTIGADOR ASOCIADO Ingeniero Agrónomo Marino Barrientos García. MSc. En Estadística Aplicada. Ingeniero Agrónomo de la Universidad de San Carlos de Guatemala, 1981. Maestro en Ciencias en Estadística Aplicada. Universidad de los Andes, Mérida, Venezuela, 1984. Profesor Titular X, Catedrático del Departamento de Estadística de la Facultad de Agronomía de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Ha desempeñado funciones de docencia, asesoría y consultoría en investigación y aplicaciones de la estadística, en diversas unidades de la Universidad de San Carlos de Guatemala, Organismos Internacionales, Instituciones del Sector Público y en Empresas Privadas. Investigador asociado en diversos proyectos de investigación relacionados con Obtención y Caracterización de aceites esenciales y oleorresinas de diversas especies vegetales y obtención y caracterización de colorantes naturales de diversas especies vegetales. INVESTIGADORA ASOCIADA Ingeniera Química Telma Maricela Cano Morales Ingeniera Química de la Universidad de San Carlos de Guatemala, 1989. Profesora Titular VII, Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Actualmente Directora del Centro de Investigaciones de la Facultad de Ingeniería de la USAC. Ha participado como Investigadora Principal, Coordinadora e Investigadora Asociada en diversidad de proyectos de investigación en la temática de extractos vegetales: Aceites esenciales, oleorresinas, extractos fluidos, extractos blandos, extractos secos, colorantes naturales, extractos tánicos y su aplicación en la industria y biocombustibles.

INVESTIGADORA ASOCIADA Ingeniera Industrial Ericka Johanna Cano Díaz Ingeniera Industrial de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Profesora Titular II, Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala, Actualmente Investigadora en el Laboratorio de Investigación de Extractos Vegetales, LIEXVE, de la Sección de Química Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería. Ha participado como Investigadora Asociada en diversidad de proyectos de investigación en la temática de aceites esenciales, oleorresinas, taninos, colorantes naturales. INVESTIGADORA ASOCIADA Ingeniera Química Tannia Magaly de Leon Morán Ingeniera Química de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Profesora Interina, Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala, Actualmente Profesora de Laboratorio de Química General I y II del Departamento de Química General, Escuela de Ciencias de la Facultad de Ingeniería. Ha participado como Investigadora Asociada en dos proyectos de investigación en la temática de colorantes naturales. INVESTIGADOR ASOCIADO Ingeniero Químico Jorge Emilio Godínez Lemus Ingeniero Químico de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Profesor Titular I, Escuela de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Ha participado como Investigador Asociado en diversidad de proyectos de investigación en la temática de aceites esenciales, oleorresinas, taninos, colorantes naturales. INVESTIGADOR ASOCIADO Ingeniero Químico Mario José Mérida Meré Ingeniero Químico de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Profesor Interino, Escuela de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala, Actualmente Coordinador del Laboratorio de Investigación de Extractos Vegetales, LIEXVE, de la Sección de Química Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería. Ha participado como Investigador Asociado en diversidad de proyectos de investigación en la temática de aceites esenciales, oleorresinas, taninos, colorantes naturales y biocombustibles. INVESTIGADORA ASOCIADA Ingeniera Química Adela María Marroquín González Ingeniera Química de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Profesora Interina, Facultad de Ingeniería de la Universidad de San Carlos de Guatemala, Actualmente Investigadora en el Laboratorio de Investigación de Extractos Vegetales, LIEXVE, de la Sección de Química Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería. Ha participado como Investigadora Asociada en dos proyectos de investigación en la temática de aceites esenciales, oleorresinas y taninos.

INVESTIGADOR ASOCIADO Ingeniero Químico Adrian Antonio Soberanis Ibáñez Ingeniero Químico, Facultad de Ingeniería, Universidad de San Carlos de Guatemala. Actualmente analista de laboratorio e Investigador en el Laboratorio de Ensayo Fisicoquímico en el Sección de Química Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería. Ha participado como Auxiliar de Investigación en dos proyectos de investigación en la temática de aceites esenciales, oleorresinas y taninos. INVESTIGADORA ASOCIADA Ingeniera Química Natalia Cristina Espinal Corrales Ingeniera Química de la Universidad de San Carlos de Guatemala. Ayudante de Cátedra Departamento de Química General, Escuela de Ciencias, Facultad de Ingeniería y Ayudante de Cátedra Escuela de Profesores de Segunda Enseñanza, Universidad de San Carlos de Guatemala, actualmente, Ingeniera Química del Departamento de Investigación y Desarrollo, Empresa de Tintas Siegwerk Centro América S.A.

PRÓLOGO O PREFACIO

Los taninos son un grupo de sustancias complejas que están ampliamente distribuidas en el reino vegetal, en casi todas las familias. Los taninos se presentan en especies de familias vegetales de todo el mundo, se han identificado aproximadamente 500 especies de plantas que contienen varias cantidades de taninos. Los taninos han sido utilizados desde hace mucho tiempo como elementos curtientes de varias pieles de animales, las que luego se destinan para la elaboración de artículos como bolsos, maletas de viaje, fundas para armas, zapatos, monturas de caballería, vestido, etc. Los taninos se emplean también para preparar tintes negros que sirven para impresiones en fotografía y en medicina con antiséptico y astringente. En el presente proyecto de investigación se evaluó el rendimiento de taninos en la corteza de 5 especies forestales nativas de la biosfera maya: Caoba (Swietenia macrophylla), Cedro (Cederla odorata), Manchiche (Lonchocarpus castilloi), Pucte (Terminalia amazonia), Santa María (Calophyllum brasiliense) y se determino su potencial curtiente, aplicando los extractos tánicos en el proceso de curtición de cueros de ganado vacuno.

Se determinaron las propiedades fisicomecánicas de las pieles curtidas y se logro determinar que la calidad de los cueros obtenidos permite utilizarlos en la industria de calzado para uso cotidiano, para caballero, dama, juvenil y de niño, según la norma UNI 10594.

Se recomienda promover entre los silvicultores el aprovechamiento de la corteza de las 5 especies estudiadas y específicamente poner énfasis en el extracto tánico de la corteza de manchiche, el cual se estableció que contiene taninos del tipo condensable o catequices (no hidrolizables) y fue con el que se obtuvo pieles curtidas con propiedades en algunos casos mejor que los extractos tánicos testigo de mimosa y quebracho.

TABLA DE CONTENIDOS

ÍNDICE Prólogo o Prefacio i Tabla de contenidos ii Lista de Ilustraciones iv Lista de tablas ix Lista de Abreviaturas x Glosario xii RESUMEN ABSTRACT

xv

xvi PARTE I

I.1 INTRODUCCIÓN

1

I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA (Antecedentes y Justificación del trabajo de Investigación)

I.2.1 Antecedentes en Guatemala 3 I.2.2 Justificación del trabajo de investigación 7 I.3 OBJETIVOS E HIPÓTESIS I.3.1 Objetivos I.3.1.1 Objetivo general 8 I.3.1.2 Objetivos específicos 8 I.3.1.3 Hipótesis 8 I.4 METODOLOGÍA I.4.1 Localización 10 I.4.2 Las variables I.4.2.1 Variables Dependientes 10 I.4.2.2 Variables Independientes 10 I.4.4 Estrategia metodológica I.4.4.1 Población y Muestra 11 I.4.5 El Método 11 I.4.6 La técnica Estadística 15 I.4.7 Los instrumentos a utilizar 15 PARTE II Marco Teórico 22 PARTE III III.1 RESULTADOS

III.2 Presentación y Discusión de resultados 36 PARTE IV IV.1 CONCLUSIONES 61 IV.2 RECOMENDACIONES 63 IV.3 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 64 IV.4 BIBIOGRAFÍA 67 IV.5 REFERENCIAS ELECTRÓNICAS 68 IV.6 ANEXOS ANEXO 1 70 ANEXO 2 78 ANEXO 3 79 PARTE V V.1 INFORME FINANCIERO 91

LISTA DE ILUSTRACIONES

No. DESCRIPCIÓN Página

1 Balanza Analítica

16

2 Balanza de Humedad

17

3 Bomba de Vacío

17

4 Molino de Martillos

18

5 Máquina Tamizadora

18

6 Plancha de calentamiento

19

7

Refractómetro

19

8 Secador Eléctrico

20

9 Marmita de Extracción

20

10

Método de extracción de taninos en solución 30 acuosa del sulfito de sodio al 2%.

11

Determinación del Porcentaje de Taninos en el extracto tánico Método de Tara en Vaina, 32 Método Volumétrico.

12 Determinación del Porcentaje de Taninos en el 33 Extracto tánico Método gravimétrico

13 Extracción de Taninos a nivel Planta Piloto 34

14

Gráfica 1. Distribuciones de los Resultados

experimentales del porcentanje de Rendimiento de extracto 38 tánico en función de la corteza lixiviada de cinco especies forestales a nivel Laboratorio.

Distribución de los Resultado experimentales del rendimiento porcentual de extracto total en función de la corteza lixiviada de las dos especies forestales que contienen taninos pirogalolicos.

15 39

Distribución de los Resultado experimentales del rendimiento porcentual de extracto total en función de la corteza lixiviada de las dos especies forestales que contienen taninos catequices.

16 40

17

Distribución de los Resultados experimentales del porcentaje de taninos en el extracto total de corteza lixiviada de las dos especies forestales que contienen taninos pirogalolicos.

41

18

Distribución de los Resultados experimentales del porcentaje de taninos en el extracto total de la corteza

42

lixiviada de tres especies forestales que contienen taninos catéquicos.

19 Porcentaje de rendimiento de extracto tánico en la corteza de cinco especies forestales a Nivel Laboratorio.

42

20 Porcentaje de Taninos en la corteza de cinco especies forestales a Nivel Laboratorio.

43

21 Porcentaje de Taninos en el Extracto Tánico de cinco especies forestales a Nivel Laboratorio.

44

22 Gráfica de la densidad aparente (g/cm3), de cueros curtidos con Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María

49

23

Gráfica de caja y diagrama de barras de la resistencia de la flor a la rotura de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

51

24

Gráfica de caja y diagramas de barras de la resistencia a la tracción perpendicular (N/mm2), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

52

25

Gráfica de Caja y Diagrama de barras de la resistencia a la tracción paralela (N/mm2), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Santa María.

53

26

Gráfica de caja y Diagrama de barras del alargamiento a la rotura perpendicular (%), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

54

27

Gráfica de caja y Diagrama de Barras del alargamiento a la rotura paralela (%), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

55

28

Gráfica de caja y Diagrama de barras de la resistencia al desgarro perpendicular (N/mm), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

57

29

Gráfica de caja y Diagrama de Barras de la resistencia al desgarro paralelo (N/mm), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

58

30 Gráfica de caja y Diagrama de Barras del índice de abrasión (mg/1000 ciclos), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

59

31 Fotografía de Caoba

70

32 Fotografía de Cedro

72

33 Fotografía de Manchiche

73

34 Fotografía de Pucté

74

35 Fotografía de Santa María

76

36

Fotografías de diversas vistas de la recolección de Corteza de Pucté, Cedro, Caoba, Manchiche y Santa María en los Aserraderos de la Asociación de Cooperativas Forestales de Petén (ACOFOP) 1 Las Fotografías superiores en el Municipio de Melchor de Mencos de El Petén, y las inferiores en el municipio de El Remate de El Petén.

79

37 Fotografías de diversas vistas de la recolección de Corteza de Pucté, Cedro, Caoba, Manchiche y Santa María en los Aserraderos de la Asociación de Cooperativas Forestales de Petén (ACOFOP) 2 en el municipio de Bethel de El Petén.

80

38

Fotografías de Secador Eléctrico de Flujo Transversal Primera fila Derecha: Molino de Martillos trifásico Segunda fila Derecha: Máquina tamizadora de ocho tamices en serie (El proceso de tamizado se únicamente para la extracción de taninos a nivel laboratorio). Segunda fila Derecha: Corteza tamizada retenida sobre el tamiz No. 40.

81

39

Fotografía de la izquierda: Marmita de Acero Inoxidable capacidad 60 Litros con agitador eléctrico para el proceso de Lixiviación (Maceración dinámica) de Taninos. Fotografía de la derecha: Equipo de filtración al vacío posterior al proceso de Lixiviación.

82

40

Fotografías, de la parte superior se muestra el proceso de Lixiviación de Taninos de la Corteza de Cinco especies forestales en la Marmita de Acero Inoxidable, ubicada el LIEXVE CII /USAC. La Fotografía al centro muestra el filtrado al vacío del extracto tánico después del proceso de Lixiviación, dicha filtración se está realizando en la bomba de vacío de la Planta Piloto ubicada en el LIEXVE CII /USAC.

83

41

Primera fila Izquierda: Medidor de Humedad. Derecha: Preparación de corteza molida y tamizada para segunda etapa de secado (Extracción de Taninos a nivel Laboratorio). Segunda fila Centro: Matraz de Lechatelier (Extracción de Taninos a nivel Laboratorio) previo a la determinación de la densidad de las cortezas de las cuatro especies forestales.

84

42

Primera fila Izquierda: Lámpara Estroboscópica (para calibración de planchas de calentamiento para Extracción de Taninos a nivel Laboratorio). Primer Fila Derecha: Planchas de Calentamiento durante el proceso de Maceración Dinámica Segunda fila Izquierda: Beacker o Equipo Unidad de Lixiviación en el proceso. Segunda fila Derecha: Equipo de Filtración para obtener el Extracto Tánico fluido libre de corteza agotada.

85

43

Primera fila izquierda: Extracto Tánico fluido recién filtrado Segunda fila Derecha: Medición de la densidad del Extracto Tánico Fluido con Picnómetro. Segunda fila Izquierda: Extracto Tánico seco en polvo. Segunda fila Derecha: Extracto Tánico almacenado en botes ámbar etiquetados. (todo el proceso posterior a la Extracción de Taninos a nivel Laboratorio)

86

44

Proceso Químico de Cuantificación de Taninos Primera fila izquierda: Extracto Tánico restituido a ebullición con reflujo. Segunda fila Derecha: Extracto Tánico previo al proceso Volumétrico de cuantificación con Índigo de Carmín previo a la Titulación con Permanganato de Potasio. Segunda fila Izquierda: Primer Viraje en el proceso de Titulación. Segunda fila Derecha: Último viraje del indicador Índigo de Carmín a color amarillo que indica presencia de Taninos en el Extracto Tánico.

87

45

Fotografías del proceso de Curtición de Cueros en la Industria Curtidora “El Sol” con Taninos de las cinco Especies Forestales Extraídos a Nivel Planta Piloto y dos Testigos que fueron proporcionados por la Curtidora.

88

46 Fotografías de las pieles curtidas previas y durante el proceso de las Pruebas Fisicomecánicas en el INTECAP de Quetzaltenango

89

47 Fotografías de las Pruebas Fisicomecánicas realizadas en el INTECAP de Quetzaltenango 2

90

LISTA DE TABLAS

No. DESCRIPCIÓN página 1 Cristalería que se utilizó en la parte experimental

16 2 Reactivos que se utilizaron en la parte experimental

21

3 Procedimiento de curtido y recurtido.

35

4

Porcentaje de rendimiento de extracto tánico de la corteza de cinco especies forestales a nivel laboratorio.

36

5

Porcentaje de taninos en la corteza de cinco especies forestales a nivel laboratorio, por el método de Stiasny para las especies forestales Cedro, Manchiche y Santa Maria y por el método tara en vaina para las especies forestales Caoba y Pucté.

37

6

Porcentaje de taninos en el extracto tánico de cinco especies forestales a nivel laboratorio, por el método de Stiasny para las especies forestales Cedro, Manchiche y Santa Maria y por el método tara en vaina para las especies forestales Caoba y Pucté.

37

7

Análisis de Varianza para el porcentaje de rendimiento en el extracto total de corteza de las 2 especies forestales, que contienen taninos pirogalolicos.

39

8

Análisis de Varianza para el porcentaje de taninos en el extracto total de corteza lixiviada de las 2 especies forestales, que contienen taninos pirogalolicos.

40

9 Análisis de varianza de un factor.

48

LISTA DE ABREVIATURAS

F

Significancia

G Gramos

Hi Hipótesis alternativa

Ho Hipótesis nula

Hp Potencia en hourse-power

Hz Hertz

M

mm

Ml

metros

milímetros

Mililitros

PM Peso molecular

RPM Revoluciones por minuto

T

Teb.

Temperatura

Temperatura de ebullición

Ph

ºC

Potencial de Hidrógeno

Grados Celsius

% Porcentaje

ρρρρ Densidad en g/mL

σσσσ Desviación estándar

Yijk

Porcentaje de extracto tánico en la k-ésima repetición de la j-ésima especie y la posición i-ésima posición de la corteza en el árbol.

µ αi

βj

(αβ) i j

Promedio general de extracto tánico.

El efecto de la i-ésima posición de la corteza en el árbol.

El efecto de la j-ésima especie forestal

evaluada

La interacción entre la posición de la corteza

y la especie evaluada.

εijk Error Experimental

GLOSARIO

Difusión: Flujo de materia desde una zona de mayor

concentración a otra de menor concentración,

tendente a producir una distribución homogénea.

Curtiente: Compuestos utilizados para preparar y tratar

las pieles para convertirlas en cuero.

Descortezar: Quitarle la corteza al árbol.

Extracción: Separación de los componentes de cualquier

sustancia por el contacto con un líquido.

Extracto curtiente: Producto preparado por extracción acuosa de

materiales tánicos, seguido por la concentración

de las soluciones, ya sea como un extracto

sólido o líquido.

Fuste Parte aérea de la planta donde se sostiene las

ramas. Sinónimo de tallo de una planta.

Hipótesis

Es un enunciado o conjunto de enunciados que

precede a otros enunciados y constituye su

fundamento.

Lixiviación

Es la disolución preferente de uno o más

componentes de una mezcla sólida por

contacto con un disolvente.

Maceración Operación que consiste en sumergir un sólido vegetal

en un líquido para extraer de él sus partes solubles.

Metabolitos Secundarios Compuestos químicos sintetizados por las plantas que

cumplen funciones no esenciales en ellas, de forma

que su ausencia no es fatal para la planta, ya que no

intervienen en el metabolismo primario de las plantas.

Micrones Unidad de medida adoptada en la micrografía,

equivalente a la milésima parte de un milímetro.

Unidad de medida utilizada en los tamices.

Picnómetro

Recipiente calibrado para la determinación de

densidades mediante pesado.

pH Valor que representa convencionalmente la

concentración de iones de hidrógeno de una

disolución acuosa.

Principios activos Compuestos químicos de estructura relativamente

compleja, como los flavonoides, que ejercen la acción

de tinción.

Tamizaje fitoquímico El tamizaje fitoquímico es una técnica que se utiliza

para detectar metabolitos secundarios presentes en

especies vegetales, desde el punto de vista cualitativo

y se basa en la realización de reacciones químicas con

diferentes reactivos, donde la aparición de

determinado color o precipitado coloreado o no, es

indicativo de la presencia de un determinado

metabolito.

Taninos Compuestos polifenólicos elaborados en el interior de

las plantas principalmente herbáceas y leñosas,

formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, al

aplicarse en pieles las convierten en cueros, en que le

confiere una función protectora.

RESUMEN

En el presente proyecto se evaluó el rendimiento de taninos en la corteza de 5 especies forestales nativas de la biosfera maya: Caoba (Swietenia macrophylla), Cedro (Cederla odorata), Manchiche (Lonchocarpus castilloi), Pucte (Terminalia amazonia), Santa María (Calophyllum brasiliense) y se determinó su potencial recurtiente, aplicando los extractos tánicos en el proceso de curtición de cueros de ganado vacuno. A nivel laboratorio y Planta Piloto se utilizó el método de maceración dinámica. A nivel laboratorio se utilizó la técnica de extracciones sucesivas. Se determinó que la corteza de la Caoba y el Pucté contienen taninos del tipo hidrolizables o pirogálicos, mientras que el Cedro, el Manchiche, Santa María contienen taninos del tipo condensables o catéquicos. De las especies que contienen taninos hidrolizables, el Pucté presenta el más alto valor de 38.51%, la caoba tiene un valor de 34.44%; pero la caoba la que contiene el más alto valor, 5.35%, de taninos en el extracto tánico.

Se determinaron las propiedades fisicomecánicas de las pieles curtidas y se estableció que las pieles recurtidas con los extractos tánicos de las cinco especies, son aptas para su utilización en la industria del calzado, ya que cumplen con el requisito de la norma UNI 10594 (Características y Requisitos del cuero destinado a la industria del calzado, Criterios manejados en Italia). En los valores de resistencia al desagarro perpendicular y paralelo. En la primera los valores oscilan entre 71 y 184 N/mm; en cuanto a la segunda, van de 60 a 139 N/mm. Las muestras recurtidas con manchiche en ambos sentidos de la muestra proporcionaron mayor valor de esta variable.

En las pruebas de resistencia a la tracción paralela y perpendicular, las pieles recurtidas con Manchiche reportaron los valores más altos. Al utilizar el Manchiche como recurtiente los valores de las variables mencionadas tienen valores más altos que los recurtientes testigo, quebracho [Schinopsis quebracho-colorado (Schlecht) baril, Et Meyer] y Mimosa. Cabe destacar que las pieles recurtidas con los cinco extractos tánicos cumplen con la norma UNI 10594 para resistencia a la tracción.

En la prueba de alargamiento a la rotura perpendicular todas las pieles recurtidas cumplen con la norma UNI 10594 para ser utilizadas como empeine, ya que los valores son mayores al 40%, están por arriba de lo especificado por la norma que establece valores en el rango de 18-30%. Las pruebas de resistencia al desgarro, tanto perpendicular como paralelo, dieron valores aptos para que las pieles recurtidas con las cinco especies, puedan ser utilizadas en la industria del calzado según la norma UNI 10594.

Se recomienda dar atención especial al extracto tánico de manchiche, el cual, además de contener taninos del tipo condensable o catequicos (no hidrolizables) y permitió obtener obtuvo pieles curtidas con propiedades en algunos casos mejor que los extractos tánicos testigo de Mimosa y Quebracho.

ABSTRACT

This project consisted in the evaluation of tannins yields contained in the bark of 5 native tree species of the Mayan Biosphere: Mahogany (Swietenia macrophylla), Cedar (Cedrela odorata), Manchiche (Lonchocarpus castilloi), Pucté (Terminalia amazonia), Santa Maria (Calophyllum brasiliense) and determination of its tanning potential through the use of tannin extracts in the process of tanning hides of cattle. At laboratory and pilot plant scale it was used the dynamic maceration method. At laboratory scale it was used the successive extractions technique. It was determined that the bark of Mahogany and Pucte contains hydrolysable or pyrogallol tannins, while Cedar, Manchiche and Santa María contains condensable or catechist tannins. From the species that contain hydrolysable tannins, Pucte shows the highest value, 38.51%, Mahogany has a value of 34.44%. However, Mahogany has the highest value of tannins in the tannic extract, 5.35%. The physical mechanical properties from the tanned skins were determined and it was established that the tanned skins with tannin extracts of the five studied species are suitable to use it in the footwear industry because they fulfill the requirements of the UNI 10594 standard (Characteristics and Requirements of leather designated to the footwear industry, Criteria managed in Italy). The perpendicular tear resistance values oscillate between 71 and 184 N/mm. While the parallel tear resistance values oscillate between 60 and 139 N/mm. The Manchiche tanned samples in both ways provided additional value to this variable. In resistance tests to parallel and perpendicular traction, the Manchiche tanned skins showed the highest values. When Manchiche is used as a tanninng substance, the values of these variables have higher values than the values of the tracking tanning substances, quebracho [Schinopsis quebracho-colorado (Schlecht) Baril, Et Meyer] and Mimosa. In addition, the tanned skins with the five tannic extracts fulfill the UNI 10594 standard for traction resistance. In the elongation test to the perpendicular break, all tanned skins fulfill the UNI 10594 standard, so they can be used as instep, because the values are higher to 40% and they are above of the range specified by the norm 18-30%. The perpendicular and parallel tear resistance tests showed favorable values to use the tanned skins with the five species in the footwear industry according UNI 10594 standard. It is recommended to pay special attention to the Manchiche tannic extract, which besides containing condensable or catechist tannins (not hydrolysable), is suitable to obtain tanned skins with better properties, in some cases, than the ones provided by the tracking tanning extracts of Mimosa and Quebracho.

PARTE I

I.1 INTRODUCCIÓN

El proyecto de Investigación “Evaluación del potencial curtiente de los taninos obtenidos de la corteza de cinco especies forestales nativas de la Reserva de la Biosfera Maya” tuvo como objetivos principales la evaluación del rendimiento de taninos en la corteza de cinco especies forestales nativas de la biosfera maya y la determinación de su potencial curtiente, aplicando los extractos tánicos en el proceso de curtición de cueros de ganado vacuno. Las especies estudiadas fueron las siguientes: Caoba (Swietenia macrophylla), Cedro (Cederla odorata), Manchiche (Lonchocarpus castilloi), Pucté (Terminalia amazonia), Santa María (Calophyllum brasiliense).

Los taninos han sido utilizados desde hace mucho tiempo como elementos curtientes de varias pieles de animales, las que luego se destinan para la elaboración de artículos como bolsos, maletas de viaje, fundas para armas, zapatos, monturas de caballería, vestido, etc. Los taninos se emplean también para preparar tintes negros que sirven para impresiones en fotografía y en medicina con antiséptico y astringente. Los taninos son sustancias que se producen y ubican en diversas partes de la plantas, tales como: corteza, frutos, hojas, raíces y semillas; a pesar de tener un origen común, dependen de la planta de donde son extraídos confiriéndoles así diferencias de tipo, color, calidad y concentración. Se han realizado estudios para detectar qué tipo de taninos existen en algunas plantas, la calidad de éstos y cuales podrían ser las aplicaciones en los distintos campos ya mencionados, es por ello que el presente estudio realizado por la Sección de Química Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería, de la Facultad de Ingeniería de la USAC, así como la Subárea de Producción Forestal, el Instituto de Investigaciones Agronómicas y Ambientales de la Facultad de Agronomía, y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, CONCYT, se enfoca a la evaluación de la calidad de los cueros de ganado vacuno obtenidos del proceso de recurtición convencional utilizando taninos extraídos de las cinco especies forestales, con el fin de determinar el potencial curtiente de dichos extractos, con lo cual genera el desarrollo de la cadena productiva forestal de tales especies. Se realizó la determinación de porcentaje de rendimiento de taninos de la corteza de las cinco especies forestales estudiadas y el porcentaje de taninos presentes en cada extracto por medio de metodología de análisis gravimétrico y volumétrico. Las extracciones se efectuaron en planta piloto utilizando como solvente una solución acuosa de sulfito de sodio al 2%. La materia prima de las cinco especies forestales proviene de una donación realizada por la Asociación de Cooperativas Forestales de Petén, ACOFOP

Se manejó un diseño experimental completamente al azar cuya finalidad fue determinar si existían diferencias significativas en las propiedades de los cueros obtenidos del proceso de recurtición convencional utilizando extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

Se evaluaron las propiedades fisicoquímicas de las pieles curtidas y se determinó que las pieles recurtidas con los extractos tánicos de las cinco especies, son aptas para su utilización en la industria del calzado, ya que cumplen con el requisito de la norma UNI 10594 (Características y Requisitos del cuero destinado a la industria del calzado, Criterios manejados en Italia).

De los extractos tánicos estudiados, se determinó que el extracto tánico de manchiche contiene taninos del tipo condensable o catéquicos (no hidrolizables) y permitió obtener pieles curtidas con propiedades en algunos casos mejor que los extractos tánicos testigo de Mimosa y Quebracho. En el área del noroccidente de Guatemala, se encuentran varias empresas curtidoras, las cuales para su proceso de recurtición de las pieles de ganado vacuno utilizan taninos importados de mimosa, castaño y quebracho. Con la ejecución del presente proyecto en donde se ha realizado la evaluación del rendimiento de taninos en la corteza de 5 especies forestales nativas de la biosfera maya y la determinación de su poder curtiente, se espera contar con datos de las especies promisorias para obtención de extractos tánicos con el fin de evaluar la factibilidad de su producción a gran escala para garantizarse el suministro de materia prima y realizar la producción de los extractos tánicos a escala industrial. En el proceso de curtición de cueros en forma artesanal en Guatemala, se ha usado desde hace muchos años la corteza del encino como material curtiente, pero el proceso de obtención de la corteza del árbol se realiza de tal manera que se procede a descortezar completamente los árboles lo que representa la muerte del mismo con el consecuente impacto negativo al medio ambiente. Mientras que en la industria del aserrío, toda la corteza del árbol se desperdicia, pudiéndose aprovechar para extraer un producto que tiene diversidad de uso como son los taninos. Últimamente se tiene la tendencia de la obtención de productos obtenidos de los recursos naturales, pero éstos manejados de una manera sustentable. Por lo que con el presente proyecto y otros similares se está contribuyendo a investigar sobre nuevos productos obtenidos de la gran diversidad de recursos naturales conque Guatemala cuenta. Palabras claves: taninos, corteza, especies forestales, biosfera maya, curtición de cueros.

I.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA I.2.1 ANTECEDENTES EN GUATEMALA

En los últimos años se han realizado diversas investigaciones, en lo que a taninos se refiere, los equipos de investigación han sido conformados por Profesionales de los Institutos de Investigación de las Facultades de Ingeniería y Agronomía de la Universidad de San Carlos de Guatemala, así como por estudiantes de la Escuela de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería de la misma Universidad.

En 1992, Lemus Lucas, María M., realizó el estudio sobre “Recuperación de taninos a partir de la corteza del encino (Quercus conspersa Benth), por medio de dos métodos de extracción a nivel de planta piloto”. Los resultados mostraron que es posible la extracción de taninos a partir de la corteza de encino, si se utiliza agua como solvente con agitación y destilación usando vapor directo, siendo mas efectivo que el método de extracción que utiliza como solvente alcohol etílico con agitación aplicando vapor directo. En 1992, Ortíz Albúrez, Sergio W., realizó el estudio sobre la “Obtención y Caracterización de los Extractos Crudos de tradicionales como alternativa para el manejo guayaba (Psidium guayava) a nivel de planta piloto por tres métodos de extracción. Los resultados de este estudio mostraron que el método mas conveniente para obtener extractos duros (taninos), a partir de hojas de guayaba se consigue empleando materia prima triturada en 1/10 del tamaño original, agitación filtración con reflujo y utilizando como solvente agua en una relación peso de materia prima/volumen de 1:5 y destilación al vacío, para obtener un extracto concentrado. El mejor método para extraer los extractos blandos (flavonoides), se consigue empleando concentración de alcohol etílico al 70% en volumen, extracción sólido líquido en caliente, agitación y filtración para obtener un extracto fluido. En la Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, en 1997 el Ingeniero Químico Jaime Guillermo Guerra Marina realizó el estudio sobre “Polifenoles Curtientes en Corteza de Tres Especies forestales Peruanas”, determinó que existen diferencias significativas entre los resultados obtenidos, respecto a la especie, al tipo de solvente utilizado y a la ubicación de la muestra tomada, los rendimiento mayores se obtienen de las especies Byrsonima spicata y Sclerolobium chrysophilla. De los análisis realizados concluyó que los mayores rendimientos para Parkia multijuga al realizar extracción con agua pura caliente fue de 15.02% para 30 cm de diámetro y 5 m de altura del árbol y con agua sulfitada en frío fue 15.48% para la misma muestra. Se tiene el mismo comportamiento para las otras especies.

En la Universidad de Concepción, Chile con financiamiento del Fondo de Desarrollo Productivo F.D.P. en 1990 se realizó el estudio sobre “Optimización de Producción de Taninos”el estudio se centró en caracterizar la corteza y extraer los taninos de la especie Pinus radiata D.Don para evaluar la materia prima óptima. Se realizó el esquema de separación de la materia prima en flobafenos puros, taninos puros, azúcar libre, celulosa, lignina klason y posteriormente teniendo caracterizada la muestra se procedió a realizar la extracción de taninos a nivel laboratorio y planta, se analizó la influencia de los cambios de solvente (agua pura y solución acuosa de sulfito de sodio a diferentes concentraciones), temperatura, agitación, presión, edad del árbol, cortes a distintos niveles de altura de los árboles.

En octubre del 2000 Akú Ramirez en el trabajo de investigación: “Evaluación del

contenido tánico en la corteza de dos especies forestales guatemaltecas, mangle colorado (Rhizophora mangle) y pino blanco (Pinus ayacahite), por medio de dos métodos de extracción”, evaluó el contenido tánico de las dos especies forestales mencionadas a diferentes ubicaciones a lo largo del árbol, utilizando dos métodos de extracción, con el objeto de determinar a qué altura y con qué solventes se obtiene mejores resultados. Para la obtención de los extractos se utilizaron muestras de corteza provenientes de alturas de 1.30 m, 7.30 m y 10.0 m para la especie mangle colorado y 1.30, 7.30 y 8.05 m para la especie pino blanco. La corteza residual se sometió a dos extracciones más en iguales condiciones que la primera cuando el solvente utilizado fue agua destilada y cuando se utilizó como solvente una solución acuosa de sulfito de sodio al 1%, la corteza residual fue sometida a una segunda extracción en iguales condiciones que la primera. Se determinó que la mayor cantidad recuperada de extractos curtientes se obtuvo al realizar las extracciones con solución acuosa de sulfito de sodio al 1% en la especie pino blanco a 1.30 m de altura de la toma de muestra, siendo 25.47 g la cantidad recuperada lo que equivale a 50.94% de rendimiento.

En “Comparación del porcentaje de extracto tánico de la corteza y de la madera de encino (Quercus tristis liebm) proveniente de un bosque natural” elaborado en noviembre de 2004, Gómez Orozco extrajo taninos de la corteza y madera del encino, tomando para ello muestras de cuatro árboles diferentes de encino para realizar una comparación en los porcentajes de extracto tánico obtenido en cada extracción realizada, evaluando si la concentración de taninos en esa especie es uniforme tanto en la corteza como en la madera. Se determinó que el porcentaje de rendimiento de extracto tánico para la corteza es de 12.95% y para la madera es de 1.95%; así como también que los taninos extraídos tanto de la corteza como de la madera en su mayoría son del tipo condensado catéquico; también llegó a determinar que el extracto tánico de la corteza tiene un 61.15% de tanino, mientras que el extracto tánico de la madera tiene un 16.15% de tanino. Estas extracciones fueron realizadas en un rango de temperatura de 25 a 70°C y a presión atmosférica local.

En mayo del 2004, Equité de León, realizó el trabajo de investigación: “Determinación del contenido de taninos en el extracto tánico de la corteza de gmelina (Gmelina arborea roxb), utilizando dos métodos de extracción a nivel laboratorio”, determinó el contenido de taninos en extracto tánico de corteza de gmelina partiendo de tres diferentes alturas del árbol, por medio de dos métodos de extracción, utilizando agua como solvente para el primer método y solución acuosa de sulfito de sodio al 2% para el segundo método. Utilizó muestras de corteza proveniente de las alturas promedio de 1.30 m, 4.83 m, y 11.16 m. La corteza fue sometida a tres extracciones para cada método utilizado. La mayor recuperación de extracto tánico se observó en las extracciones con solución acuosa de sulfito de sodio al 2% para 1.3 m, y el mayor porcentaje de ácido tánico se dio al utilizar el agua como solvente para la altura de 1.3 m.

Suchini Leytan en mayo 2002 en “Comparación de rendimientos de dos métodos de

extracción de taninos (ácido pinutánico) a partir de la corteza del pino caribe (Pinus caribaea) a nivel laboratorio” realizó una comparación de los rendimientos de extracción de taninos por dos métodos. El método I, extracción sucesiva (varias etapas) utilizando soxhlet; y el método II, extracción con maceración mecánica (una etapa) utilizando como extractor distintas concentraciones de solución acuosa de sulfito de sodio anhidro. Se obtuvieron rendimientos de taninos con el método I de 1.55% y con el método II de 1.52% correspondiente a la solución acuosa de sulfito de sodio con una concentración del 2%.

En octubre de 1994 Specher de León en “Estudio de la extracción de divi-divi para

uso industrial en Guatemala” Determinó que el extracto proveniente de los frutos de un arbusto abundante en Guatemala, Caesalpinia coriaria, tiene una cantidad importante de un tanino vegetal llamado divi-divi, el cual es un tanino hidrolizable de la familia de los elagenotaninos. Además estudió mediante ensayos industriales de curtición y recurtición de cuero, el poder curtiente del extracto obtenido. Del extracto obtenido determinó su porcentaje de taninos mediante el análisis oficial de taninos de la Asociación Americana de Químicos y Curtidores, obteniendo un 41.3%, resultado que indicó que el arbusto referido es un producto aún no explotado en nuestro país. El divi-divi mostró ser un buen curtiente de suela en combinación con otro tanino vegetal, si se emplea individualmente el cuero tiende a romperse al flexionarse. Como recurtiente confirió buenas propiedades al cuero tanto empleado individualmente o en combinación con otro tanino vegetal.

En octubre de 2002 Saravia José Mario, Cano Telma, Chávez Blanca, Cano Ericka,

ejecutaron el proyecto cofinanciado por la Dirección General de Investigación, DIGI, de la Universidad de San Carlos de Guatemala: “Extracción y caracterización de taninos en corteza de 3 especies forestales cultivadas en Guatemala, pino ocote (Pinus oocarpa Schiede), encino negro (Quercus brachystachys Benth) y aliso común (Alnus jorulensis HBK). Una alternativa de desarrollo agroindustrial para el uso de taninos naturales” realizaron un experimento bifactorial en bloques al azar, donde cada especie es un bloque, al que se le evaluó la influencia en el porcentaje de extracto tánico de dos factores: edad del árbol y altura a la cual se obtuvo la corteza. El material tánico se obtuvo mediante extracciones sucesivas con agua y con solución acuosa de sulfito de

sodio al 2%. Reportaron un rendimiento promedio de extracto tánico total a escala de laboratorio de 51.27% para el pino ocote (Pinus oocarpa Schiede), 45.07% para encino negro (Quercus brachystachys Benth) y 42.36% para aliso común (Alnus jorulensis HBK). Realizaron también análisis cualitativos a los extractos obtenidos: reacción con cloruro férrico y con acetato de plomo. Estas pruebas resultaron positivas para todos los extractos, lo que confirmó la presencia de taninos.

En octubre de 2004 Saravia José Mario, Cano Telma, Chávez Blanca, Cano Ericka ejecutaron el proyecto cofinanciado por la Dirección General de Investigación, DIGI, de la Universidad de San Carlos de Guatemala: “Determinación del potencial curtiente de los taninos extraídos de la corteza de dos especies forestales nativas guatemaltecas” evaluaron la capacidad recurtiente de los taninos extraídos de dos especies forestales guatemaltecas: encino (Quercus brachystachys Benth) y aliso (Alnus jorulensis HBK), comparándolos con un producto importado, el quebracho (Schinopsis quebracho-colorado (Schlecht) baril, Et. Meyer). Utilizando el método de extracción en una sola etapa con solución acuosa de sulfito de sodio al 2%, en planta piloto, se obtuvo un 20.28% de rendimiento de extracto tánico de encino negro y un 26.88% de rendimiento de extracto tánico de aliso común. Se caracterizaron los productos tánicos obtenidos y se determinó que el extracto tánico de encino negro tiene un 42% de taninos y el extracto tánico de aliso tiene un 48% de taninos. Dichos extractos fueron aplicados en el proceso de curtición convencional de 6 pieles de ganado vacuno por cada extracto y se comparó con el producto tánico de importación obtenido del quebracho. Se determinaron las propiedades fisicomecánicas de las pieles curtidas y se estableció que en términos generales, la calidad lograda de los cueros es independiente de la especie de donde es obtenido el extracto tánico: quebracho, aliso o encino. La calidad de los cueros obtenidos permite utilizarlos en la industria de calzado para uso cotidiano según la norma UNI 10,594 (características y requisitos del cuero destinado a la industria del calzado, según criterios manejados en Italia).

I.2.2 JUSTIFICACIÓN DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN

El presente proyecto de investigación constituye una parte de la línea de investigación que está manejando el Laboratorio de Investigación de Extractos Vegetales, -LIEXVE-, de la Sección de Química Industrial del Centro de Investigaciones de la Facultad de Ingeniería en relación con Extractos Vegetales, conjuntamente con la Subárea de Producción Forestal y el Instituto de Investigaciones de la Facultad de Agronomía, -IIA-, de la Universidad de San Carlos de Guatemala, específicamente en el área de taninos. El propósito principal del proyecto fue evaluar el potencial curtiente de los taninos obtenidos de la corteza de cinco especies forestales nativas de la reserva de la biosfera maya: Caoba (Swietenia macrophylla), Cedro (Cederla odorata), Manchiche (Lonchocarpus castilloi), Pucte (Terminalia amazonia), Santa María (Calophyllum brasiliense). Actualmente en Guatemala, en el área del noroccidente se encuentran varias empresas curtidoras, las cuales para su proceso de recurtición de las pieles de ganado vacuno utilizan taninos importados de mimosa, castaño y quebracho. Con la ejecución de proyectos para la evaluación del rendimiento de taninos en la corteza de especies forestales nativas de Guatemala y determinación de su poder curtiente, se espera tener una base de datos de las especies promisorias para obtención de extractos tánicos y posteriormente evaluar la factibilidad de producción a gran escala de estas especies forestales para garantizarse el suministro de materia prima y realizar la producción de los extractos tánicos a gran escala. La industria del curtiembre o tenería artesanal, ubicada en su mayor parte en el área noroccidental de Guatemala ha usado desde hace muchos años la corteza del encino como material curtiente, sin embargo las personas dedicadas al comercio ilícito de este producto, descortezan los árboles de una manera no controlada, lo que representa la muerte del árbol. En la industria del aserrío, toda la corteza del árbol se desperdicia, pudiéndose aprovechar para extraer un producto que tiene diversidad de uso como son los taninos. En los últimos años se ha tenido un auge sobre la búsqueda de la obtención de productos obtenidos de los recursos naturales, pero éstos manejados de una manera sustentable. Se plantea entonces en Guatemala la necesidad de investigar sobre nuevos productos obtenidos de los recursos naturales con que se cuentan.

I.3 OBJETIVOS E HIPÓTESIS

I.3.1 OBJETIVOS

I.3.1.1 OBJETIVO GENERAL Evaluación del rendimiento de taninos en la corteza de cinco especies forestales nativas de la biosfera maya y determinación de su potencial curtiente, aplicando los extractos tánicos en el proceso de curtición de cueros de ganado vacuno. I.3.1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

I.3.1.2.1 Obtener los extractos tánicos de la corteza de cinco especies forestales por medio del método de extracción con solución acuosa de sulfito de sodio a nivel de laboratorio.

I.3.1.2.2 Cuantificar el porcentaje de taninos y determinar el rendimiento en cada una de las especies.

I.3.1.2.3 Determinar la calidad del extracto tánico, cuantificando el porcentaje de taninos por medio de un método gravimétrico (Stiasny) y un volumétrico (tara en vaina)

I.3.1.2.4 Obtener los extractos tánicos de la corteza, a nivel piloto, de las cinco especies forestales y realizar la aplicación en el proceso de curtición de cueros.

I.3.1.2.5 Evaluar las características fisicomecánicas de pieles curtidas de res, obtenidas en función del material tánico utilizado: densidad aparente, resistencia de la flor a la rotura, resistencia a la tracción, alargamiento a la rotura, prueba de desgarre, índice de abrasión, solidez a la luz natural, resistencia a la flexión continua.

I.3.1.3 HIPÓTESIS I.3.1.3.1 HIPÓTESIS DE TRABAJO

El porcentaje de taninos de la corteza de las cinco especies forestales estudiadas,

difiere en función de la especie. Las características fisicomecánicas de las pieles curtidas con taninos de la corteza

de las cinco especies nativas son por lo menos iguales a las pieles curtidas con quebracho, producto comercial de importación. I.3.1.3.2 HIPÓTESIS ESTADÍSTICA I.3.1.3.2.1 HIPÓTESIS ALTERNATIVA (H1)

• Existe diferencia significativa entre los rendimientos promedio de extractos tánicos de las cinco especies forestales nativas de la biosfera maya.

• Existe diferencia significativa entre los rendimientos promedio de los extractos

tánicos en la corteza de cinco especies forestales nativas de la biosfera maya, en función de la altura del árbol.

• Existe diferencia significativa en la calidad del cuero obtenido por curtición con

taninos de las cinco especies forestales de la biosfera con el cuero obtenido por curtición con quebracho.

I.3.1.3.2.2 HIPÓTESIS NULA (H0)

• No existe diferencia significativa entre los rendimientos promedio de extractos tánicos de la corteza de cinco especies forestales nativas de la biosfera maya.

• No existe diferencia significativa entre los rendimientos promedio de los extractos

tánicos en la corteza de cinco especies forestales nativas de la biosfera maya, en función de la altura del árbol.

• No existe diferencia significativa en la calidad del cuero obtenido por curtición

con taninos de las cinco especies forestales de la biosfera maya con el cuero obtenido por curtición con quebracho.

I.4 METODOLOGÍA

I.4.1 LOCALIZACIÓN La parte experimental de la investigación se llevó a cabo en la Universidad de San Carlos de Guatemala, coordenadas geográficas: latitud norte 14º 35’ 17.46”, longitud oeste 90º 33’6.25”, en condiciones ambientales de temperatura de 25º C y presión atmosférica de 640 mmHg, en las siguientes dependencias:

I.4.1.1 Laboratorio de Investigación de Extractos Vegetales, LIEXVE, Sección Química Industrial del Centro de investigaciones de Ingeniería.

I.4.1.2 Laboratorio de ensayo fisicoquímico de la Sección de Química Industrial del Centro de Investigaciones de Ingeniería.

I.4.1.3 Unidad de Secado solar del Centro de Experimentación Docente CEDA de la Facultad de Agronomía.

I.4.1.4. Laboratorio de Investigación de Productos Naturales, LIPRONAT, de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia de la USAC.

I.4.1.5 Industrial Curtidora El Sol, Quetzaltenango, Guatemala. I.4.1.6 Laboratorio de Tecnología del Cuero, INTECAP, sede Quetzaltenango.

I.4.2 Las Variables I.4.2.1 Variables dependientes Porcentaje de rendimiento de taninos en la corteza de las 5 especies forestales estudiadas, a nivel laboratorio y nivel planta piloto. Propiedades fisicomecánicas de los cueros curtidos con los extractos tánicos obtenidos: densidad aparente, resistencia de la flor a la rotura, resistencia a la tracción perpendicular, resistencia a la tracción paralela, resistencia al alargamiento a la rotura perpendicular, resistencia al alargamiento a la rotura paralela, resistencia al desgarro perpendicular, resistencia al desgarro paralela, índice de abrasión, solidez a la luz natural I.4.2.2 Variables Independientes Nivel de especie: Caoba (Swietenia macrophylla), Cedro (Cederla odorata), Manchiche (Lonchocarpus castilloi), Pucte (Terminalia amazonia), Santa María (Calophyllum brasiliense).

I.4.4 Estrategia Metodológica I.4.4.1 Población y Muestra De cada especie forestal nativa de la biosfera maya, se seleccionaron 3 árboles aproximadamente de la misma edad, los cuales fueron donados por la Asociación de Cooperativas Forestales de Petén, ACOFOP, que actuaron como otras fuentes de apoyo. Se tomaron muestras de corteza de las siguientes alturas: dap (diámetro a la altura del pecho, a 1.30m del suelo. F 1/2 (altura del fuste donde (h d10 – dap) * ½. Y h d10(es la altura donde el diámetro de la corteza del árbol llega a los 10cm. La cantidad de la materia prima por muestra para nivel laboratorio, tomando en cuenta que el porcentaje de humedad de la corteza fresca fue aproximadamente del 70% fue de l Kg. para cada altura, debido a que en el proceso de secado, molienda y tamizado de la materia prima se tienen pérdidas y al finalizar el proceso de secado, ésta aún posee aproximadamente un 7% de humedad.

La cantidad de materia prima por muestra a nivel planta piloto se determino en

función del rendimiento de extracto tánico en la fase de laboratorio para las 5 especies. Posteriormente se obtuvo los extractos tánicos a nivel planta piloto, de tal manera que se obtuvo más de 6 Lb de extracto tánico para curtir 12 medias pieles.

Se realizo una selección de los distintos árboles para proceder a su identificación

botánica, la cual se llevo a cabo en el herbario de la Facultad de Agronomía.

I.4.5 El Método La materia prima vegetal, constituida esencialmente por la corteza, se obtuvo a través de la Asociación de Cooperativas Forestales de Petén, ACOFOP. Se seleccionaron árboles de la misma edad, cada árbol se descortezó; la corteza se limpio de polvo, musgo y otras impurezas. El lote de corteza se trasladó en recipientes cerrados hacia el secador eléctrico de flujo transversal de bandejas, ubicado en las instalaciones de LIEXVE planta piloto de Extracción -Destilación del Centro de Investigaciones de Ingeniería, en donde se procedió a realizar el proceso de secado, controlándose la humedad relativa y temperatura. La corteza seca, con humedad del 7.5%, se molió en un molino de martillos. Una vez molida, la corteza se sometió al proceso de extracción de taninos con solucion acuosa de sulfito de sodio. Lo anterior se llevó a cabo en una marmita específicamente diseñada y construida para este tipo de proyectos y que está ubicada en las instalaciones LIEXVE. Como resultado del procedimiento anterior, se obtuvo extracto tánico acuoso, el cual se secó en su totalidad para obtener un producto en polvo similar en la presentación del quebracho, uno de los productos importados que se utiliza en la industria de curtiembre.

El extracto tánico así obtenido se empacó y se llevó a la industria curtidora “El Sol” ubicada en Quetzaltenango, donde se procedió a realizar el proceso de curtido por el método convencional del lote de cuarenta y dos medias pieles o unidades experimentales, conforme la metodología de curtición aplicada en la actualidad. Posteriormente se procedió a su recurtido con los extractos tánicos, para cada media piel se utilizó una libra de extracto tánico. Como resultado se obtuvo igual numero de cueros de ganado vacuno, los cuales se llevaron al laboratorio de tecnología del cuero del INTECAP, Quetzaltenango, donde se sometieron a pruebas físico-mecánicas para determinar su calidad, según normas de la IULTCS (Unión Internacional de la Sociedad Técnica y química del cuero). El equipo utilizado para la determinación de las propiedades físico-mecánicas fue el dinamómetro, con el que se determinó: Resistencia a la tracción, alargamiento a la rotura, y resistencia al desgarro; el flexómetro que permitió obtener valores de resistencia a la flexión continua; el abrasimetro donde se midió la resistencia a la abrasión; la balanza semianalítica y equipo para mediciones lineales que sirvieron para determinar la densidad aparente y el lactómetro con el que se determinó la resistencia de la flor a la rotura. DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FISICOMECANICAS DE LOS CUEROS DENSIDAD APARENTE (NORMA IUP 5)

Se determina en todos aquellos cueros en que se pueda medir su grosor. Se utiliza como parámetro para evaluar compactación de fibras y peso por unidad de área. Normalmente se expresa en gramos/centímetro cúbico y se utiliza como equipo un calibrador y una balanza. RESISTENCIA DE LA FLOR A LA ROTURA (NORMA IUP 9) (PRUEBA DE DISTENCIÓN Y RESISTENCIA A LA TRACCIÓN DE LA FLOR)

Con esta prueba se determina la capacidad de un material de soportar la deformación bi-direccional (a lo largo y ancho) que se genera en la operación de hormado.

Estas pruebas evalúan la resistencia de la flor o acabado a la rajadura durante el

hormado. La distensión del acabado se expresa en milímetros. La resistencia del acabado a la rajadura depende del contenido de humedad del cuero, por lo que se ejecuta en cuero acondicionado. Bajos resultados pueden dar información para el fabricante de calzado y otros productos de la necesidad de humectar, humedecer o mojar el cuero antes del hormado. La distensión de la flor por el lastómero (equipo utilizado para la prueba) puede ser ejecutada a altas temperaturas para reproducir las condiciones de algunas

técnicas modernas en la industria del calzado (hormas calientes o con aire caliente) para remover arrugas.

El charol es muy sensible al tratamiento con calor, especialmente en perforaciones

y agujeros con correas: Puede ser probado en el lastómetro cambiando la pieza original de éste con una media esfera y perforando la muestra antes de hacer la prueba. También se utilizan equipos denominados plastómetros o tensómetros.

Es una prueba esencial para cualquier material para empeine. Se usa también en material destinado a la producción de algunos artículos de peletería (cuando el proceso productivo tiene un elevado grado de deformación) y para material de mobiliario relleno. La prueba se realiza punzando el material con una esfera de diámetro conocido. PRUEBA DE RESISTENCIA A LA TRACCIÓN (ESTIRAMIENTO) (NORMA IUP 6)

Esta prueba evalúa la resistencia a la tracción de la piel o cuero (o de otro material de interés del zapatero). Es decir cuánta fuerza soporta antes de romperse. Este parámetro es importante para cualquier uso de la piel ya que el dato puede ser útil para determinar las condiciones de proceso (hormado o fabricación de productos) o de uso final (rotura de bolsos con peso específico, rotura de cinchos a cierta fuerza, etc.) Se utiliza en equipo denominado dinamómetro y el resultado normalmente se expresa en N/mm2 (Newtons por milímetro cuadrado). PRUEBA DE ALARGAMIENTO A LA ROTURA (NORMA IUP 6)

Esta prueba evalúa la capacidad de deformación elástica de la piel o cuero (o de otro material de interés para el zapatero), antes de llegar a la rotura. Este parámetro es importante para cualquier uso de la piel ya sea que se puede determinar la deformidad de productos terminados bajo un uso normal (estiramiento del calzado durante su uso), o bajo condiciones de proceso (hormado o fabricación de productos, por ejemplo). Se utiliza el equipo denominado dinamómetro y el resultado normalmente se expresa en % (porcentaje) PRUEBA DE DESGARRE (NORMA IUP 8)

Esta prueba está diseñada para evaluar la resistencia de la piel en las incisiones. Es muy importante cuando se deben realizar costuras, que se convierten en puntos críticos para resistir la rotura, ya sean en pieles externas o material para forros. Es muy importante sobre todo para materiales de empiene. Es importante también para material que llevará agujeros para correas, y da una idea al fabricante de la necesidad de utilizar material de refuerzo en dichos lugares. Los resultados se expresan en Newtons (N). Para su evaluación se utiliza el dinamómetro.

ÍNDICE DE ABRASIÓN (NORMA 89/392, CEE) (PRUEBA DE ABRASIÓN SOBRE MATERIAL PARA SUELA)

En esta prueba una muestra del material se roza continuamente sobre un material abrasivo de grano definido por una longitud determinada (40 metros). La pérdida de masa después del uso, comparada con la masa inicial de la muestra, da el valor de resistencia a la abrasión. Esta prueba, realizada especialmente para material elástico, es todavía usada comúnmente para el cuero. Es una prueba particularmente útil cuando se debe decidir entre ligereza de material y resistencia al uso de la suela. El resultado se expresa como índice de abrasión (mg/número de ciclos) y el equipo se llama abrasímetro. SOLIDEZ A LA LUZ NATURAL (NORMA ISO 105-B02)

Se refiere a la resistencia que tiene un cuero a no bajar de tono o cambiar color por acción de la luz (halógena o luz solar), norma IUF 420. Es importante en la estabilidad del color de las prendas elaboradas con cuero. RESISTENCIA A LA FLEXIÓN CONTÍNUA (NORMA IUP 20) (PRUEBA DE RESISTENCIA DEL CUERO LIGERO A LA FLEXIÓN CONTÍNUA)

Esta prueba evalúa el comportamiento del cuero ligero (principalmente para

empiene) a la flexión continua, sobre todo cuando cambia su aspecto superficial; definición, variación de color, brillo, tacto, etc.

Es importante para los productos de cuero ligero, principalmente para empeine. La duración de la prueba (que se reporta en número de ciclos), depende del uso previsto para el componente, es decir principalmente del tipo de calzado al que está destinado (trabajo, moda, de paseo, de adolescente, de niño, etc.) o producto (vestimenta, tapicería especial, etc.)

Puede ser realizada sobre muestra de piel seca, o sobre muestra de piel remojada en agua. La duración de la prueba puede llegar a más de 80 mil ciclos. Esta prueba puede ser aplicada a otros materiales para empeine, como forros, revestimientos, tejidos, etc. Se utiliza el equipo denominado flexómetro.

I.4.6 La Técnica Estadística Para la curtición de cuarenta y dos medias pieles de ganado vacuno utilizando taninos de cinco especies forestales Caoba (Swietenia macrophylla), Cedro (Cederla odorata), Manchiche (Lonchocarpus castilloi), Pucte (Terminalia amazonia), Santa María (Calophyllum brasiliense) y taninos de importación: Quebracho y Mimosa, se sometió la materia prima al proceso de recurtición. Se recurtieron 6 pieles con cada tipo de tanino, lo cual representa un total de cuarenta y dos unidades experimentales. Se utilizó un diseño completamente al azar con un arreglo combinatorio, en el cual se aplicó un experimento unifactorial con 7 diferentes tipos de taninos, lo que da como resultado siete tratamientos con seis repeticiones cada uno, para hacer cuarenta y dos tratamientos. I.4.7 Los Instrumentos a utilizar

I.4.7.1 Material y Equipo

I.4.7.1.1 Materia prima

Corteza de caoba, corteza de Santa Maria, corteza de pucté, corteza de Manchiche y corteza de cedro.

I.4.7.1.2 Cristalería

Tabla 1. Cristalería que se utilizó en la parte experimental

CRISTALERÍA CAPACIDAD

Beackers 600 mL

Earlenmeyers tipo Pirex 1000 mL

Micropipetas 1 mL

Probetas graduadas 1000 mL

Perlas de ebullición -----------------

Varillas de agitación -----------------

Viales 250 mL

Tubos de ensayo 100 mL

Condensador de vidrio Pyrex ---------------

Balón fondo plano 500 mL

Balón aforado 10000 mL, 500 mL y 100 mL

I.4.7.1.3 Equipo

Figura 1 Balanza Analítica

Marca: Adventurer, Serie: G1231202040133, Voltaje: 8 -14.5 V, Frecuencia: 50/60 Hz,

Máxima Capacidad: 150 g, Lectura Mínima: 0.001 g, Hecha en USA

Figura 2 Balanza de Humedad

Marca: Boeco, Serie: 16204490, Voltaje: 230 V, Frecuencia: 50/60 Hz, Máxima,

Capacidad: 150 g, Lectura Mínima: 0.001 g, Hecha en Alemania

Figura 3. Bomba de vacío

Marca: Gast, Modelo: O523-VAFG588DX, Voltaje: 100 -115 V , Frecuencia: 50 Hz,

Potencia: ¼ Hp, Revoluciones: 1725/1425 rpm, Hecha en Michigan, USA

Figura 4. Molino de martillos

Marca: DEL KYRIOS, Modelo: Motovario 5.4Az112M4, Voltaje: 240-480 V,

Frecuencia: 60 Hz, Hecho en Italia

Figura 5. Maquina Tamizadora

Marca:Sound Enclosure W.S. TYLER, Modelo: R- 30050, Hecho en Estados Unidos

Figura 6. Plancha de Calentamiento

Marca: CORNING, Modelo: PC-620, Voltaje: 120 V, Frecuencia: 60 Hz., Potencia: 1113

W, Hecha en Estados Unidos

Figura 7. Refractómetro

Marca: Abbe, Modelo: 32200, Rango de Temperatura: 0 a 70° C, Precisión: ± 0.0002,

Rango de Medición: 1.3000 – 1.7000

Figura 8. Secador Eléctrico

Figura 9. Marmita de Extracción

Tabla 2. Reactivos que se utilizaron en la parte experimental

REACTIVOS PRESENTACIÓN

Agua desmineralizada garrafones

Ácido Clorhídrico Fumante al 34.5% Solución acuosa

Cloruro Férrico grado Reactivo Solución acuosa

Cloruro de Sodio Formaldehído al 35% Solución acuosa al 35%

Indicador Índigo de Carmín Indicador en solución etanólica

Permanganaro de Potasio Titrisol Solución acuosa

Sulfito de Sodio Anhídro al 2% Solución acuosa al 2%

PARTE II

MARCO TEÓRICO

II.1 Taninos

Los taninos son una mezcla variable y compleja de compuestos químicos, de sabor

amargo y astringente, pero en general son ésteres de un azúcar con un número variable de ácidos fenólicos. Uno de los componentes más comunes de los taninos es el pentagaloilglucosa. A estas mezclas de ésteres fenólicos se les conoce como ácido tánico. Los taninos tienen la propiedad de formar complejos con macromoléculas, particularmente con las proteínas; así forman enlaces colocándose entre las fibras de colágeno de la piel de los animales, por lo que se usan para curtir la piel, dándole flexibilidad y resistencia. Son solubles en agua, acetona y alcohol, e insolubles en éter, benceno y cloroformo. Se oxidan al contacto con el aire, son inodoros y de sabor agrio. Reaccionan con el cloruro férrico y otras sales. Cuando se calientan a 210° C se descomponen produciendo dióxido de carbono y pirogalol. Son poco tóxicos por ingestión o inhalación. (Ref. Bibliográfica 15)

Los taninos son sustancias que se producen en diversas partes de las plantas como

por ejemplo: corteza, frutos, hojas, raíces y semillas, pero con particular abundancia en las excreciones patológicas provocadas por ciertos insectos, conocidas comúnmente con el nombre de agallas. A pesar de tener un origen común, la especifidad de las plantas le da a los taninos diferencias en color, calidad y concentración. (Ref. electrónica 11)

Los taninos son polímeros polifenólicos producidos en las plantas como

compuestos secundarios y que tienen la habilidad de formar complejos con proteínas, polisacáridos, ácidos nucléicos, esteroides, alcaloides y saponinas, desempeñando en las plantas una acción defensiva frente a los insectos. (Ref. electrónica 11)

Los taninos son un grupo de sustancias complejas que están ampliamente

distribuidas en el reino vegetal, en casi todas las familias. Los taninos se presentan en especies de familias vegetales de todo el mundo, se han identificado aproximadamente 500 especies de plantas que contienen varias cantidades de taninos. Entre las principales familias botánicas con importancia en la obtención de taninos se pueden citar a las siguientes: Leguminosae, Rosaceae, Polygonaceae, Fegaceae, Rhyzophoraceae y Myrtaceae. Algunos géneros como las acacias (Acacia spp.), los encinos (Quercus spp.) y algunos pinos (Pinus spp.) que habitan bosques de pino y encino o zonas de transición son importantes en la producción de estos productos. (Ref. electrónica 11)

II.1.1 Clasificación de taninos

La clasificación de los taninos se hace con base en los siguientes dos criterios:

1. Productos resultantes de la destilación seca: taninos hidrolizables o pirogálicos y taninos condensados.

2. Origen: taninos fisiológicos y taninos patológicos.

II.1.1.1 Taninos hidrolizables

Son ésteres fácilmente hidrolizables formados por una molécula de azúcar (en general glucosa) unida a un número variable de moléculas de ácidos fenólicos (ácido gálico o su dímero, el ácido elágico). Son comunes de observar en plantas dicotiledóneas. Cuando se destilan en seco producen pirogalol. Dan coloración azul con el FeCl2. No precipitan con soluciones de bromo. Sus núcleos bencénicos están unidos por medio de átomos de oxígeno. Se hidrolizan con facilidad por la acción de los ácidos, bases o enzimas, en un azúcar, un polialcohol y un ácido fenolcarboxílico. Dependiendo del tipo de ácido que produce por la reacción se subdividen en galotaninos (ácido gálico) y elagitaninos (ácido elágico). (Ref. electrónica 4)

II.1.1.1.1 Galotaninos

Estos están caracterizados por la presencia de ácido galotánico o ácido gálico. Como ejemplo se puede mencionar al que se obtiene de los frutos de Caesalpinia spinosa (nombre común: tara). Este tanino es fácilmente hidrolizable por la acción de la enzima tanasa. Esto permitió asignar la estructura de un éster poligaloílo del ácido químico a dicho tanino, con un peso molecular aproximado de 800. Es común en las agallas del encino y en la raíz del zumaque. (Ref. electrónica 4)

II.1.1.1.2 Elagitaninos

Su componente principal es el ácido elágico. Como ejemplo se puede citar al corilagin, primer tanino aislado de este tipo, obtenido de Caesalpinia coriarea (nombre común: dividivi) y Terminalia chebula (nombre común: microbálano). El isorugosin B, aislado de liquidambar, es otro ejemplo. (Ref. electrónica 4)

II.1.1.2 Taninos condensados

Los taninos condensados son derivados de unidades de flavan-3,4-dioles (leucoantocianidinas o proantocianidinas monómeras), conocidos actualmente también como proantocianidinas condensadas. Al ser tratados con ácidos en caliente se origina una polimerización progresiva hasta dar taninos amorfos llamados flobafenos o taninos rojos. Dan coloración verde con el FeCl3. Precipitan con soluciones de bromo. Ejemplos de este tipo de taninos se encuentran en la corteza de mimosa (Acacia

mollisima willd), en la madera de quebracho (Schinopsis lorenzii), en la corteza de mangle (Rhizophora mangle), en las hojas de lentisco (Pistacia lentiscus), en la madera del castaño (Castanca sativa), entre otros. Los taninos condensados presentes en leguminosas tropicales se encuentran en tres formas principales: extractables (reactivos con proteína), ligados a proteínas y ligados a fibra. Existen leguminosas donde todos los taninos son extractables (Acacia boliviana) y en otras donde todos son ligados (Gliricidia sepium). (Ref. electrónica 4)

Se ha demostrado que el secado de una muestra puede afectar la distribución de

taninos en el tejido de una planta. Por ejemplo, se ha observado que en varias leguminosas secadas al horno a 60° C hubo una reducción de taninos extractables y un aumento de taninos ligados en comparación con muestras liofilizadas. (Ref. electrónica 4)

II.1.1.3 Taninos fisiológicos

Son el resultado de las funciones metabólicas propias de la planta. (Ref. electrónica 4)

II.1.1.4 Taninos patológicos

Son una respuesta al ataque de insectos, ya sea por ovoposición o por picadura. (Ref. electrónica 4)

II.1.2 Extracción de curtientes vegetales

La obtención de curtientes vegetales comprende cinco fases básicas:

• Molienda

• Extracción

• Filtrado

• Decoloración

• Evaporación

II.1.3 Molienda

Las partes vegetales a utilizar se machacan en molinos hasta la obtención de virutas o astillas de pequeñas dimensiones. En el caso de la madera se utilizan máquinas desmenuzadoras. (Ref. Bibliográfica 13)

II.1.4 Extracción

Para la extracción se tienen procedimientos de tipo rural y de tipo industrial. (Ref.

Bibliográfica 13)

II.1.4.1 Procedimientos rurales

Las pilas de curtición son cubas o barriles de madera, aunque también se emplean ollas grandes de barro cocido. El procedimiento se describe a continuación.

Se llenan con el material triturado o machacado seis recipientes. El primer día se

vierte agua en la primera vasija cubriendo el material. El segundo día, el jugo producido en la primera vasija (A) se vacía en la segunda vasija (B) adicionando agua caliente sobre el material desintegrado en la vasija (A), para su segunda lixiviación. El tercer día, el líquido de la vasija (B) se pasa a la tercera (C), la solución de la vasija (A) se vierte en la (B), en seguida se agrega agua en la vasija (A). El proceso se repite durante siete días, a razón de una vasija por día, al final el material de la primera vasija se habrá lixiviado seis veces, de tal manera que el contenido de la sexta vasija (F) presenta la máxima concentración. El séptimo día el líquido se integra al depósito de reserva. El material agotado de la primera vasija (A) se tira, después de haber vertido su contenido en la vasija (B), se le agrega material triturado nuevo y el líquido de la vasija (E), el cual fue previamente pasado por la cuba de reposición (E-ST). En la quinta vasija (E) se vierte el contenido de la vasija (C), en la sexta (F) el de la cuarta (D) y en ésta la de la segunda (B), a la que se le agrega agua. Durante el octavo día, el líquido de la vasija (A) se pasa filtrado al depósito de reserva y al material residual se le adiciona el jugo de la quinta vasija (E); a la quinta (E) el de la tercera (C) y a éste se le agrega agua. El líquido de la segunda (B) pasa a la cuarta vasija (D) y el material residual se vacía a la sexta vasija (F). El proceso continúa hasta el duodécimo día, de tal manera que el décimo tercer día se estarán realizando las mismas actividades del séptimo día. (Ref. Bibliográfica 22)

Es importante que durante el proceso se observen algunas reglas básicas. El jugo curtiente no debe tener en ningún momento contacto con hierro o con cal; los instrumentos de trabajo y recipientes empleados sólo podrán ser de madera, barro, cobre, latón o cestería. El agua usada para la lixiviación es la de lluvia o de río, en general será blanda y limpia, de ser necesario hay que filtrarla. En la lixiviación el material vegetal se cubrirá completamente con el agua para evitar la oxidación. (Ref. Bibliográfica 13)

II.1.4.2 Procedimientos industriales

II.1.4.2.1 Difusión en tanque abierto

Método adecuado para la extracción de jugos curtientes a partir de corteza, frutos y hojas; el material desmenuzado se coloca en una serie de grandes depósitos de madera o cobre con agua calentada con vapor. Los recipientes se llenan a diferentes tiempos, en

rotación, de tal forma que se establezca una contracorriente, en la que el agua nueva entre en contacto con el material más lixiviado. El agua circula a contracorriente con los sólidos, de manera que progresivamente se enriquece en el componente soluble de la sustancia tratada, hasta que al final rebosa del primer compartimiento más o menos concentrada. De forma análoga la sustancia por lixiviar al avanzar hacia el último compartimiento se pone en contacto con soluciones cada vez más débiles y su contenido de compuestos solubles va disminuyendo. La temperatura del agua del depósito que contiene el material nuevo debe ser de 60ºC, aunque en algunas fábricas se calienta hasta 82ºC; para la extracción de taninos de cortezas se recomienda conservar la temperatura por debajo del punto de ebullición, pues al hervir se propicia la precipitación de compuestos insolubles con la consecuente pérdida de taninos y el oscurecimiento del producto. Este proceso de difusión en tanque abierto tarda de tres a cuatro días. (Ref. Bibliográfica 22)

II.1.4.2.2 Colado

Recomendado para la obtención de jugos curtientes de cortezas y hojas; consiste en llenar un depósito con el material vegetal desmenuzado y someterlo a una corriente de vapor. A continuación se rocía con agua caliente y el líquido resultante se retira a través del fondo del depósito. En comparación con el método de tanque abierto, el de colado se completa en la mitad del tiempo. (Ref. Bibliográfica 22)

II.1.4.2.3 Cocción

Método utilizado para extraer taninos de la madera; el material se reduce a partículas pequeñas en astilladoras parecidas a las que se emplean en la manufactura de pulpa para papel y combustible, aunque con mayor desmenuzamiento. El proceso consiste en hervir la madera en depósitos dispuestos en serie o batería, un depósito se llena con líquido casi saturado y en él se sumerge la madera, se calienta hasta alcanzar la máxima concentración posible, se retira y el depósito se llena con el líquido del depósito precedente; de tal manera que el líquido del primer depósito pasa al segundo, de éste al tercero y así sucesivamente hasta el depósito final. El tiempo de extracción es de un día. (Ref. Bibliográfica 22) II.1.4.2.4 Autoclave

El proceso utiliza temperaturas superiores al punto de ebullición del agua, en autoclaves de cobre que operan a presiones de 200 kPa dispuestas en batería de ocho unidades, cada una de la cuales contiene 2.5 m3 de madera desmenuzada. Las autoclaves modernas están provistas de fondos caedizos operados por cilindros hidráulicos que reducen el ciclo de descarga y carga a tres minutos. El método es económico porque usa menos agua y el tiempo de difusión es de sólo 45 minutos. En este procedimiento los residuos pueden emplearse en la manufactura de papel, tableros aglomerados y combustible. Por otra parte, el calentamiento induce la formación de tanato de hierro (compuesto insoluble de color rojo), por lo que en la última etapa se agrega sulfito sódico o disulfito sódico y se mantienen en agua fría. (Ref. Bibliográfica 22)

II.1.4.2.5 Contracorriente o sistema de lixiviación

La sustancia a tratar se introduce en el primer compartimiento, colocado en el extremo de rebosamiento del tanque, el residuo de la lixiviación se descarga en el último compartimiento, el disolvente se adiciona en éste y la solución concentrada que contiene el componente soluble sale por un vertedero colocado en el primer compartimiento. El disolvente circula a contracorriente de la sustancia tratada hasta que al final rebosa del primer compartimiento en forma más o menos concentrada. (Ref. Bibliográfica 22)

El clasificador de plataformas múltiples es el principal aparato normalizado que aplica el principio de circulación continua a contracorriente; consiste en una serie de dos o más clasificadores unidos e impulsados por un mismo mecanismo; utiliza un solo tanque dividido en dos a seis compartimientos de lavado con sus correspondientes plataformas de escurrimiento. (Ref. Bibliográfica 22) II.1.5 Filtrado

Los diferentes métodos de extracción producen líquidos concentrados de color muy oscuro con pequeñas impurezas no tánicas, por lo que es indispensable filtrarlos hasta que se tornen translúcidos. Para ello se usan filtros prensa con lonas finas, las lonas se colocan sobre los marcos de los filtros y se inicia la filtración mediante una bomba. Conforme las lonas se tapan, se incrementa la presión y por último se inyecta agua caliente para lavar los polvos que reciben el nombre genérico de cachaza. (Ref. Bibliográfica 22)

II.1.6 Decoloración

Los líquidos concentrados y filtrados que se reciben en los tanques de

almacenamiento son de color rojo moreno, por lo que se deben someter a un proceso de evaporación directa, o bien a un tratamiento químico a base de dióxido de azufre para decolorarlos. (Ref. Bibliográfica 22)

La sulfitación de los extractos tánicos se realiza mediante dos sistemas. El sistema

escalera, en el cual los líquidos van cayendo por gravedad y en sentido contrario asciende la concentración de SO2, que es equivalente al proceso de cascada. El otro sistema se lleva a cabo en una torre de 15 a 30 metros de altura, llena de piedras calizas y silicosas entre las que desciende lentamente el líquido por sulfitar y asciende también de forma lenta el SO2, mismo que es inyectado en la torre a través de una pequeña regadera y una bomba a presión. (Ref. Bibliográfica 22)

II.1.7 Evaporación

Se realiza en tanques abiertos o cerrados y al vacío con calentamiento directo o

mediante vapor, en el caso de líquidos decolorados no es recomendable el uso de tanques abiertos porque se emite a la atmósfera CO2. Generalmente los tanques se evaporan a sequedad, están provistos de un agitador interior que de manera constante raspa el fondo para evitar que el tanino se pegue. Sí el calentamiento es directo se favorece la carbonización del extracto. (Ref. Bibliográfica 22)

II.2 Presentación de taninos

Los taninos pueden presentarse de la siguiente manera. (Ref. Bibliográfica 13)

II.2.1 Concentrados líquidos

Son de consistencia semejante al caramelo, requieren de mayor evaporación para

poder verterlos en sacos o cubas hasta quedar como un producto amorfo con un contenido de humedad del 20%. También se pasan por máquinas de presión para elaborar cubos de 2 a 3 cm de arista. (Ref. Bibliográfica 13)

II.2.2 Extracto en polvo

Se obtiene al concentrar hasta un 45% en vacío, a continuación el producto es secado al vacío para reducirlo a polvo con una humedad del 5%. (Ref. Bibliográfica 1)

II.3 Concentraciones más comunes de taninos

Las concentraciones más comunes son las siguientes: • Presentación líquida 25 al 45% de tanino • Presentación sólida 45 al 65% de tanino • Presentación en polvo 55 al 70% de tanino

(Ref. Bibliográfica 1)

II.4 Funciones en las plantas

Los taninos cumplen con las siguientes funciones en la planta:

• Contribuyen a la formación del súber. • Son imprescindibles en la formación de sustancias vegetales, como aceites

esenciales, resinas, lignina, etc.

• Juegan un papel protector, evitando el ataque de insectos y hongos, de allí que se le atribuya propiedades funguicidas y bacteriostáticas.

• Cumplen un papel moderador de los procesos de oxidación y de acciones antifermentos.

• Se les considera sustancias de reserva, y por otro lado, materiales de desecho. En este último caso, luego de proteger a la planta en ciertas etapas del crecimiento, finalmente se destruyen o depositan como producto del metabolismo en ciertos tejidos muertos de la planta madura, como el súber externo, el leño y las agallas.

(Ref. Bibliográfica 13)

II.5 Procedimiento para Obtención de Extractos Tánicos, a nivel laboratorio y a nivel planta piloto y proceso de curtición de pieles de ganado vacuno.

Figura 10. Flujograma 1. Método de Extracción de Taninos con solución acuosa de Sulfito de sodio al 2%

Secar la corteza en un secador eléctrico de flujo transversal, hasta peso constante.

Moler la corteza seca en molino de martillos

Tamizar la corteza molida con tamices No. 50 y 60, con tamaño de partícula de

250 micrones

Secar la corteza molida y tamizada hasta una humedad del 5% al 6%

Medir la humedad de la corteza molida y tamizada con una balanza de humedad

Moler la corteza seca en molino de martillos

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Colocar 50g de corteza molida y tamizada en un beacker de 600 ml

Agregar 250 ml de solución acuosa de sulfito de sodio al 2%

Mantener la muestra en calentamiento con agitación a una temperatura no mayor de 700C durante 45 minutos

Filtrar al vacío utilizando como medio de filtración manta

Colocar el filtrado en un beacker y proceder a evaporación lenta hasta sequedad a una

temperatura no mayor de 700C.

Pesar y almacenar el extracto obtenido en

recipientes color ámbar herméticos.

Figura 11. Flujograma 2. Determinación del Porcentaje de Taninos en el Extracto Tánico. Método de Tara en Vaina. Método Volumétrico

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Colocar 1 g del extracto tánico seco en un beacker de 250 ml y disolverlo en 100ml de

agua destilada.

Luego transferir la solución a un balón de fondo plano y colocarla a reflujo por 4 horas.

En un earlenmeyer de 500 ml colocar 12.5ml de la solución tánica , agregarle 10ml de

indicador Índigo de Carmín y adicionar 375ml

de agua destilada.

Titular con Permanganato de Potasio Titrisol 0.1N, hasta visualizar un color amarillo claro

El residuo se desecha en un recipiente destinado para ello.

Figura 12. Flujograma 3. Determinación del Porcentaje de Taninos en el Extracto Tánico. Método Stiasny. Método Gravimétrico

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Colocar una muestra de extracto tánico seco y diluirla con agua hasta alcanzar una

concentración del 50%

Tomar de ésta solución 25 ml y colocarla en un earlenmeyer de 200 ml

Agregar 6 ml de ácido clorhídrico al 34.5% y 12 ml de formalina al 35% . Luego calentar a

reflujo por 30 minutos.

Colocar en un balón de fondo plano y

calentar a reflujo por 30 minutos.

Figura 13. Flujograma 4. Extracción de taninos a nivel de planta piloto.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

CORTEZA FRESCA

PREPARACION DE SOLUCIONDE SULFITO DE SODIO AL 2%

SECADO DE CORTEZAENTRE 5 Y 7%

MOLIENDA DE CORTEZA

PESAR CORTEZA MOLIDA

EXTRACCION EN MARMITA PLANTAPILOTO A TEMPERATURA 70oC

POR UNA HORA

LLENADO DE BANDEJAS DELHORNO SECADOR

SECADO EN HORNO SECADORDE BANDEJAS DE FLUJO

TRANSVERSAL A 70oC

EXTRACTO SECO

FILTRACION PRELIMINAR

FILTRACION AL VACIO

Tabla 3. Procedimiento de curtido y recurtido Curtiente: Extracto de CAOBA (Swietenia macrophylla), Origen: Vacuno Guatemalteco

PROCESO PRODUCTOS T ( C ) % W ( Kg ) t (min) INDICACIONES

Remojo Agua 25 70

Humectante no iónico 0.6 Antiséptico 0.1 30 Rodar 120 Parar

Añadir Sal común 1.0 30 Rodar 60 Parar 15 Rodar

Revisar

humectación

Drenar

Pelambre 1 Agua 25 35

Humectante no iónico 0.5

Sulfuro de Sodio 3.5 45 Rodar

Agua 25 35

Cal hidratada 5 30 Rodar

Rodar cada 30

min

Durante 20 horas

Drenar

Desmarcar

Pelambre 2 Agua 25 70

Cal hidratada 1 30 Rodar

Rodar cada 30

min

Durante 10 horas

Drenar

Lavado Agua 25 300 15 Rodar Drenar

Añadir Agua 35 30 Bisulfiro de sodio 1.5

Sulfato de amonio 1.5 Ácido fórmico 85% 0.3 90 Rodar

Reposar toda la noche

Precurtido Agua 25 100

Tensoactivo aniónico 0.5 ácido fórmico 85% 0.2 30 Rodar pH 4 - 4.5

Añadir Bisulfito de sodio 2 60 Rodar Nota: El procedimiento anterior se repite con Manchiche, Cedro, Pucté y Santa María Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

PARTE III

III RESULTADOS III.1 Presentación y Discusión de resultados. Obtención y caracterización de

extracto tánico a Nivel Laboratorio. En base a los objetivos planteados y como consecuencia de la metodología aplicada a cada uno de los procedimientos, se obtuvo un conjunto de resultados que reflejan los alcances logrados en el desarrollo del proyecto de investigación. Utilizando el método de lixiviación con extracciones sucesivas, utilizando maceración dinámica, de la corteza de las cinco especies Caoba (Swietenia macrophylla King), Cedro (Cedrella odorata L.), Manchiche (Lonchocarpus castilloi Standley.), Pucté (Terminalia amazonia (J.F. Gmel.) Exell) y Santa María (Calophyllum brasiliense Cambess.), se obtuvo los extractos tánicos y posteriormente se cuantifico taninos tanto en el extracto tánico como en la corteza., obteniendo los siguientes resultados: Tabla 4. Porcentaje de rendimiento de extracto tánico de la corteza de cinco especies forestales a nivel laboratorio.

ESPECIE FORESTAL

CORRIDA Caoba (%)

Cedro (%)

Manchiche (%)

Pucté (%) Santa María (%)

1 34.84 44.5 42.36 38.1 37.22

2 34.56 45.08 42.84 38.94 37.88

3 34.26 44.74 43.3 38.4 37.92

4 34.48 44.7 42.6 38.52 37.86

5 34.06 44.68 42.8 38.6 37.62

Promedio 34.44 44.74 42.78 38.512 37.7

Desviación Estándar 0.2970 0.2112 0.3476 0.3055 0.2929

Desviación Media 0.224 0.136 0.24 0.2096 0.224

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Tabla 5. Porcentaje de taninos en la corteza de cinco especies forestales a nivel laboratorio, por el método de Stiasny para las especies forestales Cedro, Manchiche y Santa Maria y por el método tara en vaina para las especies forestales Caoba y Pucté.

ESPECIE FORESTAL

CORRIDA Caoba (%)

Cedro (%)

Manchiche (%)

Pucte (%)

Santa Maria (%)

1 15.47 8.57 7.85 10.16 7.65

2 15.71 8.57 7.6 10 7.58

3 14.28 8.8 7.63 9.92 7.82

4 16.19 8.09 7.58 10.14 7.77

5 15.23 8.56 7.65 10.26 7.8

Promedio 15.376 8.518 7.662 10.096 7.724

Desviación estandar 0.7081 0.2597 0.1085 0.1352 0.1041

Desviación Media 0.4968 0.1712 0.0752 0.1088 0.0872

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Tabla 6. Porcentaje de taninos en el extracto tánico de cinco especies forestales a nivel laboratorio, por el método de Stiasny para las especies forestales Cedro, Manchiche y Santa Maria y por el método tara en vaina para las especies forestales Caoba y Pucté.

ESPECIE FORESTAL

CORRIDA Caoba (%)

Cedro (%)

Manchiche (%)

Pucte (%)

Santa Maria (%)

1 5.38 3.82 3.35 3.92 2.87

2 5.47 3.82 3.25 3.86 2.85

3 4.97 3.93 3.26 3.83 2.94

4 5.64 3.61 3.24 3.91 2.92

5 5.3 3.82 3.27 3.96 2.93

Promedio 5.352 3.8 3.274 3.896 2.902

Desviación estandar 0.2481 0.1164 0.0439 0.0513 0.0396

Desviación Media 0.1736 0.076 0.0304 0.0408 0.0336

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura 14. Distribución de los resultados experimentales del porcentaje de rendimiento de extracto tánico, en función de la corteza lixiviada de cinco especies forestales a nivel laboratorio

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

ESPECIE

SantaMaría Pucte Manchiche Cedro Caoba

R

E

N

D

I

M

I

45.00

42.50

40.00

37.50

35.00

7

6

21

17

13

Tabla 7. Análisis de Varianza para el porcentaje de rendimiento en el extracto total de corteza de las 2 especies forestales, que contienen taninos pirogalolicos.

Fuente Suma de

cuadrados Grados de

libertad Media

cuadrática F Significancia

Especie 41.453 1 41.453 456.732 0.000 Error 0.726 8 0.091 Total 42.179 9 R2 =0.983

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006 Figura 15. Distribución de los resultados experimentales del rendimiento

porcentual de extracto total en función de la corteza lixiviada de las 2 especies forestales, que contienen taninos pirogalolicos.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Pucté Caoba

39.00

38.00

37.00

36.00

35.00

34.00

7

CORTEZA DE LA ESPECIE

R

E

N

D

I

Figura 16. Distribución de los resultados experimentales del rendimiento porcentual de extracto total en función de la corteza lixiviada de las 3 especies forestales, que contienen taninos catequínicos.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Tabla 8. Análisis de Varianza para el porcentaje de taninos en el extracto total de

corteza lixiviada de las 2 especies forestales, que contienen taninos pirogalolicos.

Fuente Suma de

cuadrados

Grados de

libertad Media

cuadrática F Significancia

Especie 5.300 1 5.300 165.104 0.000 Error 0.257 8 0.032 Total 5.557 9 R2 = 0.954

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Santa Maria Manchiche Cedro

46.00

44.00

42.00

40.00

38.00

36.00

12

23

11

16

CORTEZA DE LA ESPECIE

R

E

N

D

I

Figura 17. Distribución de los resultados experimentales del porcentaje de taninos en el extracto total de corteza lixiviada de las 2 especies forestales, que contienen taninos pirogalolicos.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

PuctéCaoba

6.00

5.50

5.00

4.50

4.00

3.50

3

% TANINOS

EN

EXTRACTO

TOTAL

CORTEZA DE LA ESPECIE

Figura 18. Distribución de los resultados experimentales del porcentaje de taninos en el extracto total de corteza lixiviada de las 3 especies forestales, que contienen taninos catequínicos.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura 19. Porcentaje de rendimiento de extracto tánico en la corteza de cinco

especies forestales a nivel laboratorio

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

RE

ND

IMIE

NT

O (

%)

Caoba Cedro Manchiche Pucte SantaMaría

ESPECIE FORESTAL

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Santa Maria ManchicheCedro

4.00

3.80

3.60

3.40

3.20

3.00

2.80

21

13

14% TANINOS

EN

EXTRACTO

TOTAL

CORTEZA DE LA ESPECIE

Al realizar el análisis de determinación de porcentaje de taninos por el método de lixiviación con maceración dinámica mediante extracciones sucesivas se obtuvo los valores de rendimiento de extracto tánico de corteza de 34.44% de Caoba, 44.74% de Cedro, 42.78% de Manchiche, 38.51% de Pucté y 37.7% de Santa María. Figura 20. Porcentaje taninos en la corteza de cinco especies forestales a nivel

laboratorio

0

2

4

6

8

10

12

14

16

PO

RC

EN

TA

JE

(%

)

Caoba Cedro Manchiche Pucte SantaMaría

ESPECIE FORESTAL

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Al realizar el análisis de determinación de porcentaje de taninos por el método

Tara en Vaina se obtuvo los valores de porcentaje de taninos de corteza de 15.37% de Caoba, 8.52% de Cedro, 7.66% de Manchiche, 10.1 de Pucté y 7.7% de Santa María. Se validaron los métodos con la determinación del porcentaje de taninos de la corteza de Mimosa y Quebracho.

Figura 21. Porcentaje de taninos en el extracto tánico de cinco especies forestales a nivel laboratorio

0

1

2

3

4

5

6P

OR

CE

NT

AJE

(%

)

Caoba Cedro Manchiche Pucte SantaMaría

ESPECIE FORESTAL

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Al realizar el análisis de determinación de porcentaje de taninos por el método de Tara en vaina para las especies de Caoba y Pucté, en las cuales prevalecen los taninos hidrolizables y por el método de Stiasny para el Cedro, Manchiche y Santa María en las que prevalecen los taninos catéquicos o condensables. Se obtuvo los valores de porcentaje de taninos en el extracto tánico de 5.35% de Caoba, 3.8% de Cedro, 3.27% de Manchiche, 3.9%de Pucté y 2.9% de Santa María.

En la presente investigación a nivel laboratorio, se utilizó la operación unitaria de separación por Lixiviación inducida, con el fin de obtener extracto tánico total, tanto a nivel Laboratorio como Planta Piloto, de la corteza de las siguientes especies forestales Caoba (Swietenia macrophylla King), Cedro (Cedrela odorata L.), Manchiche (Lonchocarpus castilloi S.), Pucté (Terminalia amazonia DC) y Santa María ( Calophyllum brasiliense Standl).

A nivel laboratorio se utilizó la técnica de extracciones sucesivas, con maceración dinámica, para determinar el rendimiento de extracto tánico total obtenido, el rendimiento de contenido de taninos en el extracto tánico total y llevar a cabo la caracterización fisicoquímica de dicho extracto.

Basándose en pruebas preliminares hechas en el laboratorio, experiencias recopiladas en otros trabajos de investigación similares y mediante criterios y datos teóricos obtenidos de Bibliografías y publicaciones; se escogieron los parámetros para el proceso de lixiviación de taninos. (Ref. Bibliográfica No. 3, 4, 9, 10, 13,17 y 18)

Dichos parámetros llevaron a especificar un proceso de lixiviación que es de tipo inducida combinada por medios físicos y químicos, realizándose una solubilización con efecto térmico, reducción de tamaño y coadyuvante.

El proceso de reducción de tamaño de partícula se realizó en un molino de martillos y después se hizo pasar la corteza molida por un tamiz No. 50 retenidas las partículas en un tamiz No. 60.

Las pruebas preliminares que se realizaron fueron la determinación del número de extracciones sucesivas con maceración dinámica y la determinación del tiempo de duración de cada una de ellas, esto en función del pH de cada sistema de lixiviación. Esto se llevó acabo trazando graficas de pH versus tiempo de extracción para cada una de las especies, para lo cual se midieron tiempos cada 5 minutos en una sola corrida hasta que el pH en la solución permaneció constante, determinando así el tiempo de extracción optimo, para la especie caoba, hay un descenso considerable de pH antes de los 15 minutos de maceración , para la especie cedro el descenso de pH se da antes de los 30 minutos de maceración , para la especie manchiche el descenso de pH se da antes de los 10 minutos de maceración de igual forma que la especie Santa María y la especie pucté. Después de este descenso considerable de pH que es en donde se extrae la mayor cantidad de taninos ácidos, se observa la misma tendencia por las 5 especies de llegar a pH constante y se justifica que el tiempo de extracción óptimo es de 135 minutos lo cual hizo un número de tres extracciones sucesivas de 45 minutos cada una.

A partir de las variables de procesos fijadas se procedió a la lixiviación de taninos con sulfito de sodio al 2%, para lo cual se tomaron por cada una de las especies 5 muestras, a cada una de las cuales se realizaron 3 extracciones sucesivas. Realizándose en esta parte 15 tratamientos por especie, haciendo un total de 75 tratamientos en la parte de obtención de extractos totales. Evaluándose entonces el porcentaje de rendimiento de taninos en el extracto total. Dando como resultado los valores de porcentaje de taninos en el extracto tánico de 5.35% de Caoba, 3.8% de Cedro, 3.27% de Manchiche, 3.9% de Pucté y 2.9% de Santa María.

Luego de la obtención de los extractos tánicos totales se procedió a la caracterización fisicoquímica de estos extractos para cada una de las 5 especies. Primero se reconstituyeron los extractos con agua y después se determinó para cada muestra Índice de refracción, densidad, y pH, Además se determino la solubilidad del extracto en agua y se realizó tamizaje fitoquímico para identificación de taninos. Para cada una de las 5 muestras por cada una de las 5 especies se realizaron dos corridas, determinando desviación estándar y desviación media para cada resultado promedio de cada una de las propiedades evaluadas. Realizándose así 200 corridas en la parte de caracterización de extractos tánicos totales.

Al realizarse el tamizaje fitoquímico para identificación de taninos se determinó que las especies que contienen taninos de tipo hidrolizables o pirogalolicos (taninos solubles en agua) son Caoba y Pucté y que las especies que contienen taninos tipo condensables o catecol (taninos insolubles en agua) son Cedro, Manchiche y Santa Maria.

Después de caracterizar los extractos tánicos totales se procedió a la determinación del rendimiento de contenido de taninos en el extracto para los extractos tánicos obtenidos de cada una de las especies. Utilizando para cuantificación de taninos en el extracto de las 2 especies forestales, que contienen taninos de naturaleza pirogalolica, Caoba y Pucté, el método volumétrico Tara en Vaina y para cuantificación de taninos en el extracto de las 3 especies forestales que contienen taninos de naturaleza catequínica, Cedro, Manchiche y Santa María, el método gravimétrico Stiasny.

Tomando como base el concepto que los taninos de naturaleza condensable o catequínica son insolubles en agua, que los taninos de naturaleza hidrolizables o pirogalolica son solubles en agua y el hecho de que el solvente utilizado en la lixiviación de sólidos totales solubles en las 5 especies forestales estudiadas fue una solución acuosa de sulfito de sodio al 2%, se llega a determinar que solamente las especies Caoba y Pucté contienen taninos solubles en agua por lo que la obtención de extractos totales contenidos en la corteza de dichas especies corresponden a magnitudes reales tanto para el rendimiento de extracto total, rendimiento de contenido de taninos en el extracto total y cada una de las variables caracterizadas fisicoquímicamente para estas 2 especies.

Para las especies Cedro, Manchiche y Santa María que contienen taninos insolubles en agua se puede interpretar que la obtención de extractos totales contenidos en la corteza de dichas especies no corresponden a magnitudes totales de extractos tánicos, tanto el rendimiento de extracto total, rendimiento de contenido de taninos en el extracto total y cada una de las variables caracterizadas fisicoquímicamente para estas 3 especies. Por esta razón se aplicó un análisis estadístico de comparación entre estas especies por separado.

Para encontrar diferencia significativa entre las especies Caoba y Pucté se procedió a realizar un análisis estadístico diseñado completamente al azar con 2 tratamientos y 5 repeticiones. Como resultado se tiene la distribución de los resultados experimentales del rendimiento porcentual de extracto tánico en función de la corteza lixiviada de 2 especies forestales. En la figura 15 de caja y alambres, no hay datos que sean considerados fuera de contexto, lo cual da confiabilidad al proceso empleado. Lo que en ellas se observa respecto a las diferencia en rendimiento de extracto total entre las especies es confirmado por el análisis de varianza, que se muestra en la tabla 7, en donde se determina que ésta diferencia es altamente significativa, (P < 0.000). Se determina que la especie con mayor rendimiento porcentual de extracto tánico de la corteza, de las dos especies estudiadas que contienen taninos hidrosolubles es el Pucté.

El mismo análisis se procedió a realizar para determinar el comportamiento entre las 2 especies en el rendimiento de contenido de taninos en el extracto tánico total. En la figura 17, se tiene la distribución de los resultados experimentales del porcentaje de taninos en el extracto tánico total de corteza lixiviada de las 2 especies forestales que contienen taninos pirogalolicos. El análisis de varianza en la tabla 8, indica que la diferencia entre especies es significativa, (P< 0.000). Se determina que la especie con mayor rendimiento de contenido de taninos en el extracto total de la corteza es Caoba.

En la caracterización fisicoquímica de los extractos tánicos totales de la corteza de las especies Caoba y Pucté se realizó un análisis estadístico de varianza para determinar diferencia significativa entre los extractos tánicos totales reconstituidos con agua obtenidos de la corteza de las dos especies tanto para índice de refracción, densidad y pH, se determino para los tres parámetros que la diferencia entre las dos especies es significativa, (P< 0.000). Los extractos tánicos totales de la corteza de la especie Pucté tienen un mayor índice de refracción que los extractos totales de la corteza de la especie Caoba. La densidad del extracto total de la corteza de Caoba es mayor a la densidad del extracto total de la corteza de Pucté. El pH del extracto total de la especie Caoba es mayor al pH del extracto total de la especie Pucté.

Se determinó por medio de un análisis de varianza que no hay diferencia significativa entre las dos especies (P > 0.000), para el parámetro de solubilidad del extracto total en agua obtenido de la corteza de Caoba y Pucté.

Para las especies Ciprés, Manchiche y Santa María, que contienen taninos condensados, no solubles en agua, el porcentaje de extracto tánico obtenido, no representa la totalidad de taninos de la especie, por lo que no se le aplicó análisis de varianza; sin embargo al observar la distribución de los valores en la Figura 18 de cajas y alambres, se observa que el cedro presenta el mayor valor de extracto tánico, seguido de manchiche y Santa María.

Al observar también la distribución de los valores de rendimiento de extracto tánico en la corteza de las cinco especies estudiadas, representados en la Figura 14 de cajas y alambres, se observa que el cedro es el que presenta el mayor porcentaje de extracto tánico.

III.2 Presentación y Discusión de resultados. Determinación de propiedades fisicomecanicas de cueros de ganado vacuno curtidos con extractos tánicos de la corteza de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucte y Santa Maria

Tabla 9. Análisis de varianza de un factor Propiedades fisicomecánicas de cueros curtidos con extracto de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

Variable o característica Fuente de variación Suma de Cuadrados gl Media Cuadrática F Sig.

DENSIDAD APARENTE Inter-grupos .235 6 .039 4.787 .001

Intra-grupos .287 35 .008

Total .522 41 RESISTENCIA DE LA FLOR A LA ROTURA

Inter-grupos 15.113 6 2.519 2.733 .028

Intra-grupos 32.255 35 .922

Total 47.368 41 RESISTENCIA A LA TRACCION PERPENDICULAR

Inter-grupos 248.829 6 41.472 2.844 .023

Intra-grupos 510.415 35 14.583

Total 759.244 41

RESISTENCIA A LA TRACCION PARALELA

Inter-grupos 327.383 6 54.564 3.612 .007

Intra-grupos 528.730 35 15.107

Total 856.113 41

RESISTENCIA AL ALARGAMIENTO A LA ROTURA PERPENDICULAR

Inter-grupos 1830.451 6 305.075 2.797 .025

Intra-grupos 3817.898 35 109.083

Total 5648.350 41

RESISTENCIA AL ALARGAMIENTO A LA ROTURA PARALELA

Inter-grupos 526.051 6 87.675 2.291 .057

Intra-grupos 1339.613 35 38.275

Total 1865.665 41

RESISTENCIA AL DESGARRO PERPENDICULAR

Inter-grupos 61038.000 6 10173.000 16.030 .000

Intra-grupos 22211.333 35 634.610

Total 83249.333 41

RESISTENCIA AL DESGARRO PARALELA

Inter-grupos 32935.619 6 5489.270 11.384 .000

Intra-grupos 16876.500 35 482.186

Total 49812.119 41

INDICE DE ABRASION Inter-grupos 299140.933 6 49856.822 2.721 .028

Intra-grupos 641201.355 35 18320.039

Total 940342.288 41

SOLIDEZ A LA LUZ NATURAL

Inter-grupos 10.286 6 1.714 . .

Intra-grupos .000 35 .000

Total 10.286 41

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006.

En el análisis de varianza para resistencia de flor a la rotura, resistencia al alargamiento a la rotura perpendicular, resistencia al alargamiento a la rotura paralela y resistencia al alargamiento a la rotura perpendicular y el índice de abrasión, se encontró que no existe diferencia significativa. Esto significa que las cinco especies evaluadas, pueden ser utilizadas para la obtención de extractos curtientes y su aplicación en el proceso de curtición de cueros sin que afecte la calidad de los mismos con respecto a estas variables.

Tuvieron diferencia significativa: densidad aparente, resistencia al desgarro

perpendicular y la resistencia al desgarro paralelo en función de la especie forestal de la que provenía el extracto tánico. Densidad aparente Figura 22. Gráfica de caja y alambres y diagrama de barras de la densidad aparente

(g/cm3), de cueros curtidos con Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María

ESPECIE

mimosaquebrachosanta maríapuctémanchichecedrocaoba

DE

NS

IDA

D_

AP

AR

EN

TE

_

2.20

2.10

2.00

1.90

1.80

1.70

1.6030

26

20

1.6

1.65

1.7

1.75

1.8

1.85

1.9

1.95

DE

NS

IDA

D A

PA

RE

NT

E D

E

PIE

L R

EC

UR

TID

A (

g/c

c)

Caoba Cedro Manchiche Pucté SantaMaría

EXTRACTO CURTIDOR

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

En la propiedad de densidad aparente, de las pieles curtidas con los diferentes extractos tánicos se observa que si hay diferencia significativa La densidad aparente reportada para los cuatro recurtientes evaluados está de la siguiente manera: Manchiche, Santa María, Quebracho y Cedro no tienen diferencia estadística, es posible utilizar cualquiera de estos recurtientes sin problema. También se reporta que la piel recurtida con Pucté es la que tiene un mayor valor de densidad aparente, y la piel recurtida con Caoba es la de menor densidad aparente. Con la prueba de Tukey se diferencian tres estratos, el primero conformado por Caoba, el segundo conformado por, Santa María, Cedro y Manchiche, y el tercero por Pucté.

Resistencia de la Flor a la Rotura Figura 23. Gráfica de caja y alambres y diagrama de barras de la resistencia de la flor a

la rotura de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

ESPECIE

mimosaquebrachosanta maríapuctémanchichecedrocaoba

RE

SIS

TE

NC

IA_D

E_

LA

_F

LO

R_

A_

LA

_R

OT

UR

A10.00

9.00

8.00

7.00

6.00

5.00

35

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006 El requisito para la industria del calzado, según norma UNI 10594, establece un

valor para este parámetro > 7 mm. Las pieles recurtidas con los extractos tánicos de las cinco especies estudiadas: Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María poseen un valor por encima del requisito mínimo. Además se destaca que es indiferente utilizar cualquiera de los cinco recurtientes para esta prueba ya que las pieles recurtidas evaluadas no tienen diferencia estadística.

6.6

6.8

7

7.2

7.4

7.6

7.8

8

8.2

8.4

RE

SIS

TE

NC

IA D

E L

A F

LO

R

A L

A R

OT

UR

A D

E P

IEL

RE

CU

RT

IDA

Caoba Cedro Manchiche Pucté SantaMaría

EXTRACTO CURTIDOR

Prueba de Resistencia a la Tracción Perpendicular (Estiramiento) Figura 24. Gráfica de caja y alambres y diagrama de barras de la resistencia a la

tracción perpendicular (N/mm2), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

ESPECIE

mimosaquebrachosanta maríapuctémanchichecedrocaoba

RE

SIS

TE

NC

IA_A

_L

A_

TR

AC

CIO

N_P

ER

PE

ND

ICU

LA

R

25.00

20.00

15.00

10.00

5.00

20

21

1

32

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

RE

SIS

TE

NC

IA A

LA

TR

AC

CIO

N

PE

RP

EN

DIC

UL

AR

DE

PIE

L

RE

CU

RT

IDA

(N

/mm

2)

Caoba Cedro Manchiche Pucté SantaMaría

EXTRACTO CURTIDOS

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Según la norma UNI 10594, la resistencia a la tracción debe ser > 10 N/mm2. Para todas las pieles evaluadas, recurtidas con los extractos tánicos de las 5 especies forestales estudiadas se cuenta un con valor por encima del que dicha norma establece como

mínimo. La piel recurtida con extracto tánico de Manchiche es más resistente a la tracción perpendicular que las recurtidas con extractos de las otras especies.

Con la prueba de Tukey se diferencian tres estratos, el primero conformado por Pucté, el segundo conformado por Caoba, Cedro y Santa María, y el tercero por Manchiche.

Resistencia a la Tracción Paralela Figura 25. Gráfica de Caja y alambres y Diagrama de barras de la resistencia a la

tracción paralela (N/mm2), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Santa María.

ESPECIE

mimosaquebrachosanta maríapuctémanchichecedrocaoba

RE

SIS

TE

NC

IA_

A_

LA

_T

RA

CC

ION

_P

AR

AL

EL

A

35.00

30.00

25.00

20.00

15.00

10.00

5.00

6

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

0

5

10

15

20

25

RE

SIS

TE

NC

IA A

LA

TR

AC

CIO

N P

AR

AL

EL

A D

E

PIE

L R

EC

UR

TID

A (

N/m

m2)

Caoba Cedro Manchiche Pucté SantaMaría

EXTRACTO CURTIDOR

Al igual que el caso anterior, según la norma UNI 10594, la resistencia a la tracción paralela debe ser > 10 N/mm2. Los valores aquí obtenidos están por encima de tal requisito. La piel recurtida con extracto tánico de Manchiche posee un valor mayor respecto de las pieles recurtidas con los extractos de las otras cuatro especies evaluadas, incluso sobre el valor de las pieles recurtidas con los extractos de especies testigo.

Con la prueba de Tukey se diferencian dos estratos, el primero conformado por Caoba, Cedro, Pucté y Santa María, y el segundo conformado por Manchiche. Prueba Alargamiento a la Rotura Perpendicular Figura 26. Gráfica de caja y alambres y Diagrama de barras del alargamiento a la rotura

perpendicular (%), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

ESPECIE

mimosaquebrachosanta maríapuctémanchichecedrocaoba

AL

AR

GA

MIE

NT

O_A

_L

A_R

OT

UR

A_P

ER

PE

ND

ICU

LA

R

100.00

80.00

60.00

40.008

32

34

18

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

0

10

20

30

40

50

60

70

AL

AR

GA

MIE

NT

O A

LA

RO

TU

RA

PE

RP

EN

DIC

UL

AR

DE

PIE

L R

EC

UR

TID

A (

%)

Caoba Cedro Manchiche Pucté SantaMaría

EXTRACTO CURTIDOR

Los valores obtenidos se encuentran entre los rangos de 45 a 66%, son más altos que los establecidos por la norma UNI 10594 que fija valores que van del 18 a 30%, para suela, pero están dentro de la norma cuando se utiliza para empeine, que fija valores mayores a 40%. La piel recurtida con extracto tánico de Manchiche de nuevo supera a las demás, sobre todo a la piel recurtida con extracto de Caoba que es la que tiene menor valor de alargamiento a la rotura perpendicular.

Con la prueba de Tukey se diferencian tres estratos, el primero conformado por Caoba, el segundo por Santa María, Pucté y Cedro, y el tercero por Manchiche.

Alargamiento a la Rotura Paralela Figura 27. Gráfica de caja y alambres y Diagrama de Barras del alargamiento a la

rotura paralela (%), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

05

101520253035404550

AL

AR

GA

MIE

NT

O A

LA

RO

TU

RA

PA

RA

LE

LA

DE

PIE

L R

EC

UR

TID

A (

%)

Caoba Cedro Manchiche Pucté SantaMaría

EXTRACTO CURTIDOR

ESPECIE

mimosaquebrachosanta maríapuctémanchichecedrocaoba

AL

AR

GA

MIE

NT

O_A

_L

A_R

OT

UR

A_P

AR

AL

EL

A

60.00

50.00

40.00

30.00

20.00

38

Los valores obtenidos se presentan con cierta uniformidad, todos se encuentran en el rango de 37 a 48%. Los valores se encuentran arriba de los establecidos por la norma UNI 10594 que fija valores que van de 18 a 30%, para suela. Para uso en empeine se requiere valores mayores a 40%, por lo tanto las pieles recurtidas con extracto tánico de Santa María y Pucté no cumplen con la norma. Además se destaca que es indiferente utilizar cualquiera de los cinco recurtientes para esta prueba ya que las pieles recurtidas evaluadas no tienen diferencia estadística.

Resistencia al Desgarro Perpendicular Figura 28. Gráfica de caja y alambres y Diagrama de barras de la resistencia al

desgarro perpendicular (N/mm), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

ESPECIE

mimosaquebrachosanta maríapuctémanchichecedrocaoba

RE

SIS

TE

NC

IA_

AL

_D

ES

GA

RR

O_

PE

RP

EN

DIC

UL

AR

250.00

200.00

150.00

100.00

50.00

020406080

100120140160180200

RE

SIS

TE

NC

IA A

L

DE

SG

AR

RO

PE

RP

EN

DIC

UL

AR

DE

PIE

L

RE

CU

RT

IDA

(N

/mm

)

Caoba Cedro Manchiche Pucté SantaMaría

EXTRACTO CURTIDOR

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Los valores obtenidos varían entre 71 a 184 N/mm, los cuales cumplen con la norma UNI 10594 para la industria del calzado. La piel recurtida con extracto tánico de Manchiche posee una mayor resistencia al desgarro perpendicular que las demás, incluso supera los valores de las pieles recurtidas con extractos de especies testigo.

Con la prueba de Tukey se diferencian tres estratos, el primero conformado por Caoba, Pucté, Santa María; el segundo por Cedro y el tercero por Manchiche. Resistencia al Desgarro Paralelo Figura 29. Gráfica de caja y alambres y Diagrama de Barras de la resistencia al

desgarro paralelo (N/mm), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

ESPECIE

mimosaquebrachosanta maríapuctémanchichecedrocaoba

RE

SIS

TE

NC

IA_

AL

_D

ES

GA

RR

O_

PA

RA

LE

LA

175.00

150.00

125.00

100.00

75.00

50.00

27

37

0

20

40

60

80

100

120

140

RE

SIS

TE

NC

IA A

L

DE

SG

AR

RO

PA

RA

LE

LO

DE

PIE

L R

EC

UR

TID

A (

N/m

m)

Caoba Cedro Manchiche Pucté SantaMaría

EXTRACTO CURTIDOR

Los valores varían de 60 a 139 N/mm, cumplen con la norma UNI 10594 para la industria del calzado. Las pieles recurtidas con extracto tánico de Manchiche poseen una mayor resistencia al desgarro perpendicular que las demás, incluso supera los valores de las pieles recurtidas con extractos de especies testigo.

Con la prueba de Tukey se diferencian tres estratos, el primero conformado por Caoba, Pucté, Santa María, el segundo conformado por Cedro, y el tercero por Manchiche.

Índice de Abrasión (Prueba de abrasión sobre material para suela) Figura 30. Gráfica de caja y alambres y Diagrama de Barras del índice de abrasión

(mg/1000 ciclos), de cueros curtidos con extracto tánico de Caoba, Cedro, Manchiche, Pucté y Santa María.

ESPECIE

mimosaquebrachosanta maríapuctémanchichecedrocaoba

IND

ICE

_D

E_

AB

RA

SIO

N

600.00

400.00

200.00

0.00

19

25

2638

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

050

100150200250300350400450500

IND

ICE

DE

AB

RA

SIO

N D

E

PIE

L R

EC

UR

TID

A (

mg

/1000

cic

los)

Caoba Cedro Manchiche Pucté SantaMaría

EXTRACTO CURTIDOR

La piel recurtida con extracto tánico de Manchiche posee el mayor índice de abrasión, y Caoba posee el menor índice de abrasión. Además se destaca que es indiferente utilizar cualquiera de los cinco recurtientes para esta prueba ya que las pieles recurtidas evaluadas no tienen diferencia estadística.

PARTE IV

IV. 1 CONCLUSIONES

1. Se obtuvo los extractos tánicos de la corteza de 5 especies forestales (Caoba, Pucté, Cedro, Manchiche y Santa María). La corteza de la Caoba y el Pucte contienen taninos del tipo hidrolizables o pirogálicos, mientras que el Cedro, el Manchiche, Santa María contienen taninos del tipo condensables o catéquicos.

2. Se cuantificó el porcentaje de taninos y se determinó que existe diferencia significativa entre el rendimiento de extracto tánico de las especies que contienen taninos hidrolizables, siendo el Pucté el de mas alto valor de 38.51%, mientras que la Caoba tiene un valor de 34.44%.

3. Se cuantificó el porcentaje de taninos y se determinó que existe diferencia significativa en el porcentaje de taninos en el extracto tánico de las especies con taninos hidrolizables o pirogálicos siendo la caoba la que contiene el más alto valor, 5.35%, mientras que el Pucté tiene un valor de 3.90%.

4. Se determinó la calidad del extracto tánico, cuantificando el porcentaje de taninos por medio de un método gravimétrico Stiasny para las especies Cedro, Manchiche y Santa María y un volumétrico tara en vaina para las especies Caoba y Pucté a nivel laboratorio de cada una de las especies forestales como se observa en las tablas 4, 5 y 6.

5. Se obtuvo los extractos de la corteza a nivel planta piloto de las 5 especies forestales y se realizó la aplicación en el proceso de curtición de cueros en la Industria Curtidora “El Sol”

6. Se evaluaron las características fisicomecanicas de pieles curtidas de res obtenidas en función del material tánico con la asesoría y el equipo en el Laboratorio de Tecnología del cuero en el INTECAP, Quetzaltenango, las pruebas fisicomecanicas realizadas fueron las siguientes: densidad aparente, resistencia de la flor a la rotura, resistencia a la tracción, alargamiento a la rotura, prueba de desgarre, índice de abrasión, solidez a la luz natural, resistencia a la flexión continua.

7. No existe diferencia significativa en las propiedades de las pieles recurtidas con

los extractos tánicos de las cinco especies estudiadas en cuanto a resistencia de la flor a la rotura, resistencia a la tracción perpendicular, resistencia a la tracción paralela, alargamiento a la rotura perpendicular y paralela e índice de abrasión.

8. En cuanto a la resistencia de la flor a la rotura, las pieles recurtidas con los extractos tánicos de las cinco especies, son aptas para su utilización en la industria del calzado, ya que cumplen con el requisito de la norma UNI 10594. (Norma sobre requisitos de calidad para cueros, Distensión y Resistencia a la rotura de la flor)

9. En cuanto a la densidad aparente se reportó diferencia significativa en los valores

obtenidos al situarse en los rangos de 1.72 y 1.95 g/cm3, siendo la piel recurtida con extracto tánico de Manchiche la de mayor valor y la recurtida con extracto tánico de Caoba la menor.

10. Sí existe diferencia significativa en los valores de resistencia al desagarro

perpendicular y paralelo. En la primera los valores oscilan entre 71 y 184 N/mm; en cuanto a la segunda, van de 60 a 139 N/mm. Las muestras recurtidas con manchiche en ambos sentidos de la muestra proporcionaron mayor valor de esta variable.

11. En las pruebas de resistencia a la tracción paralela y perpendicular, las pieles

recurtidas con extracto tánico de Manchiche reportaron los valores más altos. Al utilizar el Manchiche como recurtiente los valores de las variables mencionadas tienen valores más altos que los recurtientes testigo. Cabe destacar que las pieles recurtidas con los cinco extractos tánicos cumplen con la norma UNI 10594 para resistencia a la tracción.

12. En la prueba de alargamiento a la rotura perpendicular todas las pieles recurtidas

cumplen con la norma UNI 10594 para empeine, ya que los valores son mayores al 40%. No sucede lo mismo con la prueba de alargamiento a la rotura paralela, donde las pieles recurtidas con extracto tánico de Santa María y Pucté no cumplen con ésta norma. Las otras especies, cedro, caoba y manchiche si cumplen con la misma. La piel recurtida con extracto tánico de Manchiche, con un 48 %, proporcionó el mayor porcentaje.

13. Las pruebas de resistencia al desgarro, tanto perpendicular como paralelo, dieron

valores aptos para que las pieles recurtidas con las cinco especies, puedan ser utilizadas en la industria del calzado según la norma UNI 10594. (Norma sobre requisitos de calidad para cueros, Resistencia al desgarro)

14. La calidad de los cueros obtenidos permite utilizarlos en la industria de calzado

para uso cotidiano, para caballero, dama, juvenil y de niño, según la norma UNI 10594. (Norma sobre requisitos de calidad para cueros, Industria del calzado).

IV.2 RECOMENDACIONES

1. Desarrollar métodos operativos a gran escala para utilizar las cinco especies evaluadas en la obtención de recurtientes que sustituyan los recurtientes importados de Quebracho y Mimosa; enfatizar en el uso del manchiche, dada la calidad de los cueros recurtidos con el extracto tánico de la corteza de esta especie.

2. Evaluar el rendimiento y caracterizar los extractos tánicos de la corteza de otras

especies forestales y su potencial curtiente para formar una base de datos que sean referencia en la caracterización de la flora guatemalteca.

3. Se recomienda utilizar un antioxidante o preservante para evitar el deterioro del

extracto fluido en cuanto a la formación de mohos y microorganismos que producen mal olor durante el proceso de maceración dinámica.

IV.3 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Agrar-und hydrotechnik (aht) y asesoria y promocion economica s.a.

(apesa). 1992. Plan de desarrollo integrado de Petén, Inventario Forestal del departamento de Petén. Convenio Gobiernos Alemania/Guatemala. Guatemala, Petén, Santa Elena. 95 p.

2. Aguilar, José María. 1982. Catálogo Ilustrado de los Árboles de Guatemala. Primera parte. Editorial Universitaria. Colección “Mario Dary Rivera” Universidad de San Carlos de Guatemala. Guatemala C. A.

3. Akú Ramírez, Ingrid Liliana, año 2000. Evaluación del contenido tánico en la

corteza de dos especies forestales guatemaltecas, mangle colorado (Rhizophora mangle) y pino blanco (Pinus Ayacahuite), por medio de dos métodos de extracción. Trabajo de graduación de Ingeniería Química. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería.

4. Alvarez Guadamuz, Constantino. 1968. Estudio sobre algunos Materiales

Curtientes de Guatemala. Tesis Ingeniería Química. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería. 7 pp – 42pp.

5. Barrance, A. J, Beer. Y otros. 2003. Árboles de Centroamérica, un Manual para

Extensionistas. Derechos de autor OFI/ CATIE (Centro agrnómicoTropical de Investigación y Enseñanza). Costa Rica.

6. Blunchcer. H. 1958 Enciclopedia de Química Industrial. Versión española de la

18ava. Edición alemana. Corregida por A. Ernest y Dr. L. Neumann. Editorial Tecnos. S.A. Valverde 30. Madrid España. 1210pp-1214pp.

7. Robert H. Perry – Don W. Green. 2001. Manual del Ingeniero Químico,

séptima edición. Editorial McGrawHill.2001.

8. De La Peña Vilar. 1994. Secado directo e indirecto. Riera Nadeu. SA, Barcelona.

9. Dirección General de Investigación-DIGI- 2002. Extracción y caracterización

de taninos en corteza de 3 especies forestales cultivadas en Guatemala, pino ocote (Pinus oocarpa Schiede), encino negro (Quercus brachystachys Benth) y aliso común (alnus jorulensis HBK.) Una alternativa de desarrollo agroindustrial para el uso de taninos naturales.

10. Équite de León, Madeleine Walleska. 2004. Determinación del contenido de taninos en el extracto tánico de la corteza de melina (Gmelina arbórea Roxb), utilizando dos métodos de extracción a nivel laboratorio. Trabajo de graduación de Ingeniería Química. Guatemala, Universidad San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería.

11. Instituto Nacional de Bosques – INAB - 1999. “Ficha Técnica de Especies: Teca

“Tectona Grandis”. Revista del INAB. (Guatemala) (4). 12. Kirk, R. 1961. Enciclopedia de Tecnología Química. Edición en Español.

Unión Tipográfica Editorial Hispanoamericana, México. 144-162pp.

13. Marroquín González, Adela María. 2008. Obtención del Extracto Tánico por maceración dinámica de la corteza de árboles jóvenes de cuatro especies forestales, a nivel laboratorio. Trabajo de graduación de Ingeniería Química. Guatemala, Universidad San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería.

14. Molinari, Hector. Química General y Aplicada a la Industria Química Orgánica II Compuestos Cíclicos. Segunda Edición Española. Versión por el Dr. José Estalella. España. 272 – 281pp.

15. Secondini, Olindo. 1950. Curtiduría y Curtientes en Guatemala. Instituto de

Fomento de la Producción. Sección Forestal. Guatemala. C.A.

16. Stevens, WD. Carmen Ulloa Ulloa. Amy Pool. Olga Martha Montiel. Flora de Nicaragua. Editorial Missouri Botanical Garden Press. Impreso en U.S.A. Tomo I 2pp. Tomo III 2551pp. Tomo III 2523pp.

17. Suchini Leytán, José Manuel. 2002. Comparación de rendimientos de dos

métodos de extracción de taninos (ácido pinutánico) a partir de la corteza del pino Caribe (Pinus caribaea) a nivel laboratorio. Trabajo de graduación de Ingeniería Química. Facultad de Ingeniería, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de Ingeniería.

18. Orozco Escobar, Mary Patricia, 2003. Determinación del contenido tánico de la corteza de pino de cumbre (Pinus rudis E.) y pino triste (Pinus pseudostrobus L.), mediante extracciones alcalinas con sulfito de sodio (Na2SO3), a nivel laboratorio. Trabajo de graduación de Ingeniería Química. Faculatad de Ingeniería Universidad de San Carlos de Guatemala.

19. Perry,R.H. y D.W Green (eds.). 2001. Manual del Ingeniero Químico. 7ma.

Edición Nueva York: Mc Graw-Hill. Tomo III pp.15-47 pp.18-1 a pp 18-58 y 18-165, pp 19-1 y pp 19-79.

20. Robert H. Perry – Don W. Green. 2001. Manual del Ingeniero Químico, séptima edición. Editorial McGrawHill.2001.

21. Ronald Walpole - Raymond H. Myers - Sharon Myers. 1999. Probabilidad y

Estadística para ingenieros. (Prentice Hall).

22. Treybal, Robert E. 1988. Operaciones de Transferencia de Masa. Segunda Edición. México. pp 821.

23. Taiz, Lincoln y Eduardo Zeiger. 2006. Secondary Metabolites and Plant

Defense. En: Plant Physiology, Fourth Edition. Sinauer Associates, Inc. Capítulo 13.

24. De La Peña Vilar. 1994. Secado directo e indirecto. Riera Nadeu. SA,

Barcelona.

IV.4 BIBLIOGRAFÍA

1. Asociación de comunidades forestales de Petén (ACOFOP) 2005. Guía básica para

los habitantes de las comunidades forestales. Grupo Multicolor. Guatemala. 2. Barrance A. Et. Al. Árboles de Centroamérica. 2003. Un manual para

extensionistas. Oxford Forestry Institute. Centro agronómico tropical de investigación y enseñanza. Costa Rica.

3. Equité de León, Madeleine Walleska. 2004. Determinación del contenido de

taninos en el extracto tánico de la corteza de melina (Gmelina arborea Roxb.), utilizando dos métodos de extracción a nivel laboratorio. Tesis de Ingeniería Química. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de ingeniería.

4. Gómez Orozco, Edson Daniel. 2004. Comparación del porcentaje de extracto tánico

de la corteza y de la madera de encino (Quercus tristis liebm) proveniente de un bosque natural. Tesis de Ingeniería Química. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de ingeniería.

5. Montgomery, Douglas C. 1991. Diseño y análisis de experimentos. 1ª ed. Grupo

editorial Iberoamérica. México. 6. Ortiz Albures, Sergio Waldemar. 1992. Obtención y caracterización de los

extractos crudos de “Psidium Guajava” a nivel planta piloto de extracción destilación por medio de tres métodos de extracción. Tesis de Ingeniería Química. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de ingeniería.

7. Specher de León, Augusto Javir. 1994. Estudio de la extracción de divi-divi para

uso industrial en Guatemala. Tesis de Ingeniería Química. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de ingeniería.

8. Suchini Leytán, José Manuel. 2002. Comparación de rendimientos de dos métodos

de extracción de taninos (ácido pinutánico) a partir de la corteza del pino caribe (Pinus caribaea) a nivel laboratorio. Tesis de Ingeniería Química. Guatemala, Universidad de San Carlos de Guatemala, Facultad de ingeniería.

9. Walpole, Ronald E. 1992. Probabilidad y estadística. 4ª ed. Editorial McGraw- Hill. México.

IV. 5 REFERENCIAS ELECTRÓNICAS

1. Curonet:http: www.cueronet.com.

2. Wilkipedia: http://es.wilkipedia.org/wiki/taninos

3. Composición Química de la madera http:// www.monografías.com/trabajos15/composición -madera/

4. Papelnet: www.papelnet.cl/madera/propiedadesmadera/taninos. htm

http://www.ecoportal.net/content/view/full/39302

5. Extractos Vegetales: http/www.extractosvegetales.com.htm

6. Herb Research Foundation: www.herbs.org

7. AGEXPORT: www.export.com.gt

8. MAGA: www.maga.como.gt

9. Alimentos con color natural: http://www.consumaseguridad.com/web.php

10. Fitoterapia: www.fitoterapia.net

11. Dra. Esther Álvarez Godoy, El directorio Ecológico Natural. Ecoportal.net

12.- Dra. Marta Alessandrini Díaz Universidad de Pinar del Río, Cuba : marta_alessandrini@yahoo.com

13.- Dr. Julio O. Vargas Muñoz Universidad de San Simón, Bolivia:

j_o_vargas_m59@hotmail.com

IV.6 ANEXO

ANEXO 1 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA DE LAS ESPECIES A ESTUDIAR

Figura 31 Caoba (Swietenia macrophylla)

Sinónimos: Swietenia belizensis Lundell; S. candollei Pittier; S. Krukovii Gleason; S. macrophylla var. marabaensis Ledoux & Lobato; S. tessmannii Harms Nombre común en Guatemala: Caoba.

Produce una de las maderas mas conocidas y apreciadas del mundo para muebles y ha sido comercializada y utilizada internacionalmente por mas de 400 años. Es una especie de crecimiento moderadamente rápido con características favorables para plantaciones, que puede producir madera de aserrío en turnos de rotación de 30 a 40 años. La principal desventaja a la plantación es su susceptibilidad al barrenador del tallo (Hypsipyla grandella). Este insecto puede atacar diversas estructuras del árbol, pero el daño principal lo causa al barrenar el brote principal en árboles jóvenes, lo cual provoca ramificación, bifurcaciones y así el valor comercial del árbol se ve disminuido o anulado.

La madera es conocida en todo el mundo por su atractivo acabado y figura

altamente decorativa, así como por sus buenas propiedades para usos comerciales. Aunque se usa principalmente para muebles y chapas decorativas, su facilidad para trabajarla y su alta resistencia en comparación a su peso la hace apta para un gran número de usos como construcción ligera de embarcaciones, instrumentos musicales, modelos y maquetas. Tiene enorme valor comercial para la industria de tableros de calidad, aunque la variación en color, su grano ondulado, nudosidad y daños por el perforador, así como su escaséz limitan un poco su aptitud para chapas de calidad.

También tiene un rango de usos menos frecuentes como medicinas, tintes y taninos en la corteza. La infusión de la corteza y semillas se usa contra diarrea y fiebre. La semilla es muy amarga y se ha usado para calmar el dolor de muelas. Contiene también aceites usados en la preparación de cosméticos.

Su distribución natural es amplia, desde la región atlántica del sureste de México a

través de América Central, el norte de América del Sur (Colombia, Venezuela, Ecuador, Perú) y en el sur de la cuenca del Amazonas en Bolivia y Brasil.

Es un árbol no deciduo, de 30 a 45 m de altura habitualmente, pero que puede

alcanzar los 50 m y 2 m de DAP. Produce un fuste largo y recto, cilíndrico, libre de ramas en los primeros 12-18 m, a menudo con grandes aletones. Las copas de los árboles mayores pueden alcanzar hasta 20 m de diámetro. La corteza es gris, lisa de joven, marrón oscura acanalada y escamosa de maduro. Sus hojas son compuestas, de 16-40 cm de largo, alternas y agrupadas al final de las ramillas. Cada hoja tiene 3-6 pares de hojuelas opuestas, 9-14 cm de largo. Sus flores son pequeñas, con cinco pétalos blanco amarillentos, agrupadas en inflorescencias axilares. Son unisexuales y el árbol es monoico. Sus frutos son cápsulas leñosas, erectas, 12-22 cm de largo por 6-10 cm de ancho. Cuando maduran y se secan las 4-5 valvas del fruto se abren desde la base. Las semillas quedan entonces expuestas y colgando por las alas en el centro del fruto. Cada fruto contiene 35-45 semillas aladas, color marrón y de 7.5-12 cm de largo incluyendo el ala.

Figura 32. Cedro (Cederla odorata)

Sinónimos: Cedrela mexicana Benth.; Cedrela occidentalis (L.) O. Kuntze; Cedrela yucatana Blake. Nombres comunes en Guatemala: cedro, yau c´haj.

Su principal producto es la madera de excelente calidad, que se usa para construcción ligera, decoración de interiores y construcción de barcos. Con ella se hacen muebles finos, instrumentos musicales, cajas de puros y carpintería y ebanistería en general. El olor de la madera hace que se use para joyeros, cajas de cigarros, gabinetes, etc., además de ser reportado el proteger frente a las polillas.

La infusión que se obtiene del cocimiento de hojas, raíz, madera y corteza se usa

para bronquitis, dolor estomacal, problemas de la digestión, hemorragias, y epilepsia. Las semillas poseen propiedades vermífugas y la corteza abortivas y febrífugas.

Está distribuido naturalmente de México a Bolivia y norte de Argentina, y en el

Caribe. Debido a su amplia distribución en América tropical forma parte de la flora nativa de la mayoría de países latinoamericanos, a excepción de Chile.

Crece hasta 30-40 m en altura y 100-300 cm DAP, con fuste cilíndrico. La forma depende de la profundidad del suelo, pues en suelos poco profundos desarrolla un extenso sistema radical superficial y aletones bien desarrollados, mientras que en suelos profundos y fértiles las raíces son profundas y el tronco aflautado. La copa es amplia y rala. Las hojas son alternas, compuestas, paripinnadas, con 5-11 pares de hojuelas, lanceoladas a ovaladas que miden 5-16 cm de largo. Las flores son blanco verdosas, agrupadas en racimos de 30-50 cm al final de las ramas. Las cápsulas son inicialmente verdes y cambian a café oscuro cuando maduran. Son leñosas, redondeadas en ambos extremos y se abren a lo largo en 5 partes, cada una conteniendo 30-40 semillas. Las semillas son planas, ovoides, con un ala y miden 5-6 mm (18-20 mm incluyendo el ala). Se reconoce bien al machacar las hojas entre las manos pues dejan un cierto olor a ajo, y por la corteza de los adultos, muy fisurada a lo largo. Figura 33. Manchiche (Lonchocarpus castilloi)

Sinónimos: L. costaricensis: Derris costaricensis Donn. Smith. Pittier; L. guatemalensis; L. darienensis Pittier; L. dumetorum Brandegee; L. megalanthus Pittier; L. proteranthus Pittier; L. xuul Lundell; L. heptaphyllus: Amerimnon latifolium Willd.; Cytisus membranaceus Sessé & Moc.; Dalbergia heptaphylla Poir.; D. pentaphylla Poir.; L. belizensis Lundell; L. latifolius (Willd.) H.B.K.; L. pentaphyllus (Poir.) Kunth ex DC.; L. phaseolifolius; L. trifoliatus Standl.; L. rugosus: Lonchocarpus apricus Lundell. Nombres comunes en Guatemala: manchiche, manchuch, chaperno, gusano y palo gusano.

La dureza y trabajabilidad de esta madera le hace tener usos similares a lo largo de su distribución en América Central. Tradicionalmente, se venía usando para yugos y ejes de carretas. Hoy día, sus usos principales son aquellos donde no hace excesiva falta trabajar mucho la madera, como construcción en general y rústica, donde el acabado y niveles de carpintería empleados no sean muy elevados. También se aprecia como leña y para estacas y postes de cercas. En este último caso, a veces necesitan ser tratadas, dependiendo de la durabilidad. Tiene gran potencial para pisos industriales y decorativos usando la adecuada tecnología. También se puede usar para mangos para herramientas. En general, es madera demasiado dura y pesada para contrachapado. Su madera es muy apreciada para embarcaciones de calado medio. Su corteza tiene una sustancia tóxica llamada rotenona, con propiedades insecticidas.

En Guatemala, se encuentra distribuida en Quiché, Alta Verapaz e Izabal, pero

principalmente en Petén. Es un árbol de hasta 30-35 m de altura y 1 m de DAP. La dureza y el grano de su

madera (oblicuo o muy irregular) la hace difícil de trabajar con máquina o con herramientas manuales. La textura de la madera es áspera. Estas características la hacen muy resistente al ataque de insectos y a la descomposición. Figura 34. Pucté (Terminalia amazonia)

Sinónimos: T. amazonia: Bucida angustifolia DC.; B. buceras var. angustifolia (DC.) Eichler; Chuncoa amazonia J. F. Gmel.; Chuncoa obovata (Ruiz & Pav.) Pers.; Gimbernatea obovata Ruiz & Pav.; Myrobalanus obovatus Ruiz & Pav.; Terminalia excelsa Liebm. ex Hemsl.; T. hayesii Pittier; T. obovata (Ruiz & Pav.) Steud.; T. odontoptera Van Huerck & Muell. Arg. T. lucida: T. firma Mart.; T. hayesii Pittier Nombres comunes en Guatemala: canchán, canxún, kanshan, pocte y pucte.

Es un árbol grande, ampliamente distribuido en el bosque lluvioso y altamente valorado por su madera de alta calidad. Junto con su crecimiento moderado, aun en suelos de mediana fertilidad, falta de plagas o patógenos serios hasta la fecha, y habilidad aparente a prosperar en rodales puros, es un buen candidato para plantar a altitudes bajas hasta medianas.

Produce una madera dura y durable, que es cotizada en los mercados nacionales e

internacionales. Por su alta fortaleza y acabado atractivo tiene diversos usos en construcción general, mueblería, pisos y construcción externa, incluyendo en durmientes para ferrocarriles y puentes. Se recomienda para mangos de herramientas, encofrados, puentes, pilotes, tarimas, pisos industriales, chapas parquet, barriles y puertas.

La corteza es rica en taninos y se utiliza para curar pieles de animales. También como ornamental atractivo a veces se encuentra en parques y áreas recreativas.

Tiene una amplia distribución natural desde el sur de México, a través de América

Central hasta Brasil y Perú, incluyendo Trinidad. Es un componente de bosque lluvioso a lo largo de toda su distribución, y frecuente en bosques de galería (a la orilla de ríos).

Es un árbol grande de hasta 50 m de altura (típicamente 20-35 m) y 1.5 m de DAP.

Los árboles maduros típicamente tienen gambas grandes, con fustes limpios y cilíndricos a alturas de hasta 20 m. Corteza delgada, gris-café, con fisuras verticales. Hojas pequeñas (2-4.5 cm de largo) simples, puntiagudas, con márgenes enteros. Se concentran en las puntas de las ramas. Flores pequeñas, 6 mm de diámetro, verdes y ubicadas en espigas cuando los árboles están brevemente sin hojas, en los meses más secos del año. El fruto es alado (sámara), café-dorado cuando está maduro, de 1.5-2 cm de ancho, con dos alas grandes y tres de menor tamaño. Cada fruto contiene una semilla amarillenta, pequeña (2mm).

Figura 35. Santa María (Calophyllum brasiliense)

Sinónimos: Calophyllum antillatum Britton; Calophyllum brasiliense var. antillatum (Britton) Standl.; Calophyllum brasiliensis; Calophyllum calaba Jacq.; Calophyllum chiapense Standl.; Calophyllum jacquinii Faw. & Rendle.; Calophyllum rekoi Standl. Nombres comunes en Guatemala: leche, leche amarilla, maría, marío y santa maría.

La madera ha sido utilizada para construcción de botes desde el siglo XVII. Actualmente es una de las especies forestales de mayor interés debido a la gama de usos que se puede dar a su madera, lo cual la ubica entre las especies más versátiles. Muchos madereros incluso la comparan con la caoba, debido a las cualidades de la madera. Se emplea para traviesas de ferrocarril, construcción marina, costillas, mástiles, quillas y pisos de embarcaciones, estructuras de puentes, postes, carpintería general, construcción de interiores y exteriores. También se considera buena para pulpa para papel.

Se ha extraído aceite de las semillas, que en algunas comunidades rurales se ha

usado para iluminación y curar enfermedades cutáneas. La corteza, hervida por 25 minutos produce un tinte de color pardo, excelente en la tinción de fibras naturales. Las hojas pueden ser usadas en parches medicinales antiinflamatorios y en infusiones para el asma y problemas estomacales. Los frutos son buen alimento para cerdos. La resina, llamada bálsamo de maría, ha sido usada medicinalmente para controlar la comezón de la piel, cicatrizar úlceras y reducir inflamaciones. En Petén, se coloca en una tela, se calienta y se pone sobre el brazo para reducir su hinchazón. También tiene propiedades laxantes. Los frutos y brotes tiernos de esta especie son fuente de alimento para una gran cantidad de animales del bosque.

Éste árbol se distribuye desde el sur de México a través de América Central y las Antillas hasta el norte de América del Sur, en las tierras bajas de Bolivia y Brasil. Ha sido plantada en las Islas Guadalupe, Florida, Hawai, Bermuda, Cuba, Dominicana y Puerto Rico, Costa Rica, Guatemala, México y Brasil.

Es un árbol grande, de hasta 45 m de altura, más comúnmente de 20-30 m y 40-60

cm de DAP, aunque puede llegar hasta 2 m, con fuste recto, cilíndrico, libre de ramas en los 2/3 basales, algunas veces con pequeños contrafuertes en la base. La copa es redondeada, densa, con ramas gruesas, ascendentes, torcidas. La corteza es lisa o con fisuras en forma de diamante, lo cual es una característica distintiva del árbol, de color gris o café grisáceo con algunas partes de color amarillento. Las hojas son típicamente lustrosas y brillantes, simples, enteras y opuestas. Algunos árboles producen solo flores masculinas, mientras que otros producen tanto masculinas como femeninas. Las flores son pequeñas, de color crema amarillento, en inflorescencias racimosas, generalmente mas cortas que las hojas. Sus frutos son bayas globosas de 1-3 cm de diámetro, de color verde pálido, amarillento a marrón en la madurez y pulpa de olor fragante. Contienen una sola semilla, ovoide o esférica, de testa gruesa y de color pardo.

ANEXO 2

CÁLCULO DE REACTIVOS A UTILIZAR EN LA OBTENCIÓN DE EXTRACTO TÀNICO Y DETERMINACIÓN DE % DE TANINOS POR EL MÈTODO DE TARA EN VAINA, NIVEL LABORATORIO.

Asumiendo una extracción de taninos para tres alturas de cada árbol: 3 árboles * 3 alturasx 3 repeticiones = 27 muestras. Los cálculos se hacen en base a lo utilizado en una especie. 1. Permanganato de Potasio (KMnO4), titrisol 0.10 N: 27 muestras * 18 ml = 486 ml * 10 especies = 4, 860 ml aprox. 5,000 ml (5 lt ) 2. Índigo de Carmín: 27 muestras * 10 ml = 270 ml * 10 especies = 2,700 ml = 2.70 lt. Por cada litro de solución índigo de carmín se utilizan 6 gramos de reactivo, por lo tanto para 2.70 lt son 16.2 gramos. 3. Ácido Sulfúrico (H2SO4): Para 1 litro de índigo de Carmín se utilizan 50 ml de acido sulfúrico, entonces para 2.70 lt se usarán 135 ml. 4. Solución de Sulfito de Sodio al 2 %: Para una relación 4:1 se utilizan 16 ml de esta solución, 27 muestras *10 especies * 16 ml = 4,320 ml = 4.32 lt Si para 1 lt se utilizan 20 gramos de sulfito de sodio, para 4.32 lt son 86.4 gramos.

ANEXO 3

FOTOGRAFÍAS DURANTE LA EJECUCIÓN DEL PROYECTO Figura 36. Diversas vistas de la recolección de Corteza de Pucté, Cedro, Caoba,

Manchiche y Santa María en los Aserraderos de la Asociación de Cooperativas Forestales de Petén (ACOFOP) Las Fotografías superiores en el Municipio de Melchor de Mencos de El Petén, y las inferiores en el municipio de El Remate de El Petén.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura 37. Diversas vistas de la recolección de Corteza de Pucté, Cedro, Caoba, Manchiche y Santa María en los Aserraderos de la Asociación de Cooperativas Forestales de Petén (ACOFOP) en el municipio de Bethel de El Petén.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura 38. Primera fila Izquierda: Horno o Secador Eléctrico de Flujo Transversal para el secado de materia prima (Corteza de las cinco especies forestales). Primera fila Derecha: Molino de Martillos trifásico, para reducción de tamaño de partícula de la corteza de las cinco especies forestales. Segunda fila Derecha: Máquina tamizadora de ocho tamices en serie (El proceso de tamizado se únicamente para la extracción de taninos a nivel laboratorio). Segunda fila Derecha: Corteza tamizada retenida sobre el tamiz No. 40.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura 39. Fotografía de la izquierda: Marmita de Acero Inoxidable capacidad 60 Litros con agitador eléctrico para el proceso de Lixiviación (Maceración dinámica) de Taninos. Fotografía de la derecha: Equipo de filtración al vacío posterior al proceso de Lixiviación.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura 40. Fotografías, de la parte superior se muestra el proceso de Lixiviación de Taninos de la Corteza de Cinco especies forestales en la Marmita de Acero Inoxidable, ubicada el LIEXVE CII /USAC. La Fotografía al centro muestra el filtrado al vacío del extracto tánico después del proceso de Lixiviación, dicha filtración se está realizando en la bomba de vacío de la Planta Piloto ubicada en el LIEXVE CII /USAC.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura 41. Primera fila Izquierda: Medidor de Humedad. Derecha: Preparación de corteza molida y tamizada para segunda etapa de secado (Extracción de Tatninos a nivel Laboratorio). Segunda fila Centro: Matraz de Lechatelier (Extracción de Taninos a nivel Laboratorio) previo a la determinación de la densidad de las cortezas de las cuatro especies forestales.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura 42. Primera fila Izquierda: Lámpara Estroboscópica (para calibración de planchas de calentamiento para Extracción de Taninos a nivel Laboratorio) . Primer Fila Derecha: Planchas de Calentamiento durante el proceso de Maceración Dinámica Segunda fila Izquierda: Beacker o Equipo Unidad de Lixiviación en el proceso. Segunda fila Derecha: Equipo de Filtración para obtener el Extracto Tánico fluido libre de corteza agotada.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura No. 43. Primera fila izquierda: Extracto Tánico fluido recién filtrado

Segunda fila Derecha: Medición de la densidad del Extracto Tánico Fluido con Picnómetro. Segunda fila Izquierda: Extracto Tánico seco en polvo. Segunda fila Derecha: Extracto Tánico almacenado en botes ámbar etiquetados. (todo el proceso posterior a la Extracción de Taninos a nivel Laboratorio)

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura No. 44. Proceso Químico de Cuantificación de Taninos Primera fila

izquierda: Extracto Tánico restituido a ebullición con reflujo. Segunda fila Derecha: Extracto Tánico previo al proceso Volumétrico de cuantificación con Índigo de Carmín previo a la Titulación con Permanganato de Potasio. Segunda fila Izquierda: Primer Viraje en el proceso de Titulación. Segunda fila Derecha: Último viraje del indicador Índigo de Carmín a color amarillo que indica presencia de Taninos en el Extracto Tánico.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura 45. Fotografías del proceso de Curtición de Cueros en la Industria Curtidora “ El Sol ” con Taninos de las cinco Especies Forestales Extraidos a Nivel Planta Piloto y dos Testigos que fueron proporcionados por la Curtidora.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura 46. Fotografías de las pieles curtidas previas y durante el proceso de las Pruebas Fisicomecánicas en el INTECAP de Quetzaltenango.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

Figura 47. Fotografías de las Pruebas Fisicomecánicas realizadas en el INTECAP de Quetzaltenango 2.

Fuente: Proyecto FODECYT 105-2006

V. INFORME FINANCIERO

N om b re de l Proy ec to :

N um e ro de l P roye cto : 1 05-20 06

In v es t iga dor P ri n cipa l : Ing . Jo sé M ar io S a ra v ia M ol in aM o n to A u tor i zado : Q 37 1,524 .45

F ec h a de In ic io y F in al izac ión : 0 1 /0 2/2 007 a l 31 /01 /20 08 12 m e se s

Menos (- ) M as (+ )

1 S er v ici os N o P er son al es

12 1 P ub l ic id ad y prop aga nda 10 ,000 .0 0Q 10 ,00 0 .00Q -Q

122 Imp res i ón , e nc uad ern ac ión y re p rod ucc ió n 1 0,000 .00Q 1 ,950 .0 0Q 8 ,0 50 .00Q 133 V iát ic o s en el in te rio r 8 ,000 .0 0Q 3 ,300 .00Q 7 ,960 .0 0Q 3 ,3 40 .00Q

181 E stu di os ,in v e stig ac ion e sy pro yec to s d e fa c ti bili dad 168 ,000 .0 0Q 159 ,999 .9 6Q 8 ,0 00 .04Q 189 O tr o s es t ud i o s y /o serv ic io s 12 ,000 .0 0Q 11 ,98 0 .00Q 20 .00Q

199 O tr o s s erv ic ios N o Pe rs on al es 7 ,980 .00Q 7 ,980 .0 0Q -Q

2 M ate ri a l es y S um in i st ros

214

P rod uct os ag ro fo r es ta l es , m ade ra , corc ho y susm a nuf ac tu r as 8 ,000 .0 0Q 8 ,000 .0 0Q -Q

223 P ie d ra , a rci ll a y ar ena

224 P óm ez , ca l y yeso 800 .00Q 800 .0 0Q -Q

231 H il ad os y t el as 500 .0 0Q 5 00 .00Q

251 C ue ros y p ie le s 10 ,000 .0 0Q 10 ,000 .0 0Q -Q

254 A rt íc u lo s de ca uch o 75 .00Q 72 .4 5Q 2 .55Q

261 E lem e n to s y co mpue s to s qu ím i cos 6 ,249 .5 0Q 80 0 .00Q 1 ,500 .00Q 6 ,127 .1 9Q 8 22 .31Q

262 C om bus t ib l e s y Lu bric a n te s 9 ,000 .0 0Q 3 ,676 .7 9Q 5 ,3 23 .21Q

268 P rod uct os p l ás t ic o s , ny l on , v in i l y pvc 97 .50Q 97 .5 0Q -Q

27 2 P rod uct os de v id rio 3 ,000 .0 0Q 7 5 .00Q 2 ,918 .5 0Q 6 .50Q

273 P rod uct os de lo za y por ce la na 1 ,000 .0 0Q 9 7 .50Q 825 .0 0Q 77 .50Q

274 C em e n t o 800.0 0Q 80 0 .00Q -Q

3 P ro p ie dad , p lan ta y e qu ip o

323 E qu i po m édi co -sa n i ta rio y de la bor at o ri o 23 ,000 .0 0Q 6 9 ,000 .00Q 91 ,800 .0 0Q 2 00 .00Q

329 O tr as m aqu ina ri as y e qu ipos 78 ,200 .0 0Q 69 ,00 0 .00Q 9 ,2 00 .00Q

9 A si gn ac ion e s G lob a le s

(-) G as t os A dm ini s tr at ivos ( 10% ) 33 ,774 .9 5Q 33 ,774 .9 5Q -Q

T O TA L Q 371 ,524 .4 5 92 ,75 2 .50Q 9 2 ,752 .50Q Q3 35 ,9 82 .34 Q 3 5 ,54 2 .1 1

M on to A u to ri za do 371 ,524 .4 5Q D isp on ibil ida d : 35,5 42 .11Q ( -) E je cu ta do 3 3 5,9 8 2.3 4Q

S ub -to ta l 35 ,542 .1 1Q ( -) A pe rtu ra d e C aj a C h ic a

Tot a l p o r E jec u tar 35 ,542 .1 1Q

E j ec u tad o P end ien te d e

E jecut ar

G ru po Re ng lon No m bre d el G as to A si gn ac io n

P re su pu es t ar ia

DOCE AV A CON VOC ATOR IA

LIN EA FOD ECY T

Ev a lu a ci ón d e l p ot en c ia l cu r tie n te d e lo s tan in os ob ten id os de la c ort ez a d e 5 esp e ci es for es ta le sn a tiva s d e l a R e se rv a d e la B ió sf er a M aya

P RÓR RO GA AL 30/ 04/ 2008

T RAN SF ERENCIA E n E je cu c iòn

NOMBRE DEL PROYECTO Evaluacion del potencial curtiente de los taninos obtenidos de la

corteza de 5 especies forestales nativas de la reserva de la Biosfera Maya

No. del Proyecto: 105-2006

SUB DESCRIPCION MONTO MONTO DE MONTO

GRUPO GRUPO RENGLON EJECUTADO CONTRAPARTIDA TOTAL

0 SERVICIOS PERSONALES

2 181 Servicios profesionales Q172,905.00 Q172,905.00

189 Evaluacion del impacto del proyecto Q8,000.00 Q8,000.00

1 SERVICIOS NO PERSONALES

12 PUBLICIDAD, IMPRESIÓN Y ENCUADERNACION

122 Impresión, encuadernación y reproducción Q1,950.00 Q4,000.00 Q5,950.00

13 VIATICOS Y GASTOS CONEXOS

131 Viáticos en el exterior

133 Viáticos para adquisicion de materia prima Q7,960.00 Q5,500.00 Q13,460.00

18 SERVICIOS TECNICOS Y PROFESIONALES

181 Estudios, investigaciones y proyectos de factibilidad

181Estudios, investigaciones y proyectos de factibilidad: Evaluación externa de Impacto

Q159,999.96 Q159,999.96

185 Servicios de capacitación

189 Analisis de laboratorio determinacion de las propiedades f isicomecanicas Q10,000.00 Q10,000.00

de las pielels curtidas

19 OTROS SERVICIOS NO PERSONALES

199 Otros servicios no personales Q7,980.00 Q5,000.00 Q12,980.00

2 MATERIALES Y SUMINISTROS

21 ALIMENTOS Y PRODUCTOS AGROPECUARIOS

214 Productos agroforestales, madera, corcho y sus manufacturas Q8,000.00 Q4,000.00 Q12,000.00

22 MINERALES

224 Pomez, cal y yeso Q800.00 Q300.00 Q1,100.00

25 PRODUCTOS DE CUERO Y CAUCHO

251 Pieles de Ganado Vacuno Q10,000.00 Q4,000.00 Q14,000.00

254 Artículos de caucho Q72.45 Q50.00 Q122.45

26 PRODUCTOS QUIMICOS Y CONEXOS

261 Sales de cromo amonio y cloro, tensoactivos, acido formico para curtición Q6,127.19 Q3,000.00 Q9,127.19

sulf ito de sodio (grado industrial)

Permanganato de potasio (grado reactivo)

Acido sulfurico (Grado reactivo)

Indigo de carmin

sulf ito de sodio (grado reactivo)

Acido clorhidrico (grado reactivo)

Formaldehído

262 Diesel para la caldera Q3,676.79 Q1,000.00 Q4,676.79

Gasolina para transporte(adquisicion de materia prima)

Abonos y fertilizantes

268 Otros productos químicos y conexos Q97.50 Q50.00 Q147.50

PRODUCTOS DE MINERALES NO METALICOS

27 Productos de arcilla

272 Cristaleria para filtracion (buretas, erlenmeyers, beakers) Q2,918.50 Q1,500.00 Q4,418.50

273 Embudos de porcelana Q825.00 Q200.00 Q1,025.00

SUBTOTAL Q210,407.39 Q219,505.00 Q429,912.39

PROPIEDAD, PLANTA, EQUIPO E INTANGIBLES

3 MAQUINARIA Y EQUIPO

323 Planchas de calentamiento con agitacion Q91,800.00 Q5,000.00 Q96,800.00

329 Bombas de vacío

Soplador rotativo para sistema de vacio

Horno mufla

Balanza analitica

Horno de convección

Tamices (No. 50 y No. 60)

SUBTOTAL Q302,207.39 Q224,505.00 Q526,712.39

ASIGNACIONES GLOBALES

9 GASTOS IMPREVISTOS

914 Gastos de Administración 10% Q33,774.95 Q22,450.50 Q56,225.45

TOTAL EJECUTADO Q335,982.34 Q246,955.50 Q582,937.84

DESCRIPCION DEL PRESUPUESTO

FORMULARIO DE PRESUPUESTO GENERAL DE GASTOS EJECUTADOS