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INTRODUCCIÓN
El mercado de los productos cosméticos está experimentando una creciente tendencia hacia la sostenibilidad ambiental y social, con un enfoque en la incorporación de ingredientes orgánicos certificados y el comercio justo (Zurita & López2021; Tiwari et al., 2022). Esta tendencia responde a la demanda de productos éticos, sostenibles y enfocados prevalentemente a la valorización de productos de origen vegetal (Lizarazo et al., 2023). La industria cosmética influenciada por esta demanda, ha incrementado el desarrollo de cosméticos que utilizan ingredientes naturales (Funasaki etal., 2016; Sasounian et al., 2024). Esta tendencia ha generado una preferencia por el uso de productos renovables y, si es posible, con todos los ingredientes derivados de fuentes naturales (biocosméticos) (Goyal & Jerold, 2023).
En la actualidad, existen algunas materias primas (MP) naturales renovables que son usadas comúnmente en la industria cosmética. Cada una de ellas pasa a formar parte de formulaciones dirigidas a productos para la piel o el cabello. Estas aportan diferentes composiciones químicas, y efectos (reducción de las manchas de la piel, prevención de las arrugas, antioxidante, etc.). Algunas de las MP son: Evergreen trees (Pistacia lentiscus L.), Aloe (Aloe vera), Sumagre (Rhus typhina), Coconut (Cocos nucifera), Papaya (Carica papaya), White acacia (Moringa oleifera), Rice (Oryza sp.) and Corn (Zea mays), Mango leaves (Mangifera indica L.) (Valanciene et al., 2020; Liu, 2022; Sasounian et al., 2024).
Otras MP naturales para la elaboración de productos cosméticos pueden ser obtenidas de la región amazónica y en particular del Ecuador. En esta zona, existe abundancia de plantas aromáticas y medicinales (Sacchetti et al., 2004; Sacchetti et al., 2005; Abata, 2018; López-Tobar et al., 2023). Sin embargo, al hacer uso de estos recursos, se debe considerar la preservación de esta riqueza natural, por lo tanto, el diseño de nuevos productos y procesos químicos debe contemplar una estrategia eficaz para la conservación de los recursos naturales de esta región megadiversa (Murillo & Ramírez, 2008).
Los avances en el diseño de nuevas tecnologías químicas se basan en procedimientos o metodologías que contemplan indicadores técnicos, económicos, sociales, ambientales y de calidad (Pérez et al., 2012; Pérez et al., 2013; Cerda, Pérez, et al., 2021; Cerda et al., 2022). Estas tecnologías tienen la ventaja de utilizar la simulación para predecir la rentabilidad de un proyecto, realizar análisis holístico y seleccionar la tecnología sostenible antes de realizar alguna inversión.
Sin embargo, aún es necesario considerar el enfoque de biocomercio (Naciones Unidas, 2021) ya que engloba, una serie de actividades que incluyen la recolección y/o producción, el procesamiento y la comercialización de bienes y servicios derivados de la biodiversidad nativa, como especies y ecosistemas (Aswati Mindaryani & Suprihastuti Sri Rahayu, 2007; Primo, 2017; Torres et al., 2017). La incorporación del biocomercio en los pasos o tareas de estas metodologías es crucial. Esto permite asegurar que las prácticas de desarrollo tecnológico no solo sean sostenibles, sino que también contribuyan a la conservación y el uso equitativo de la biodiversidad.
Como se mencionó anteriormente, los enfoques de biocomercio y sostenibilidad no siempre se han tenido en cuenta en la investigación y el desarrollo de nuevos productos y procesos, que tienen como base el empleo de estos recursos naturales. No obstante, en Ecuador ya se han dado los primeros pasos en considerar el biocomercio y su importancia en el desarrollo de ingredientes y productos naturales para la industria farmacéutica y cosmética, alimenticia y el turismo sostenible (Malagón et al., 2023).
En esta investigación, se entiende por sostenibilidad la capacidad de un proceso para producir indefinidamente a un ritmo que no agote los recursos utilizados, no genere más contaminantes de los que el entorno puede absorber y reduzca la vulnerabilidad humana (Bakshi & Fiksel, 2003).
Esta investigación se centra en la tesis de que el binomio biocomercio/sostenibilidad es importante en el marco del diseño de procesos. Por esta razón puede resultar significativo incluirlos como parte de las propuestas metodológicas existentes. Bajo esta perspectiva, el diseño de procesos químicos debe prever soluciones a largo plazo ajustadas a un diseño de proceso tecnológico sostenible.
La aplicación de las tareas del diseño de procesos, bajo un enfoque de sostenibilidad, en el desarrollo de nuevos productos cosméticos a partir de recursos vegetales amazónicos, no ha sido ampliamente reportada en la literatura científica. El presente estudio, de carácter teórico, tiene como propósito generar alternativas de diseño de procesos, para la obtención artesanal de una emulsión destinada al uso cosmético, desde el enfoque de biocomercio.
Para alcanzar el objetivo propuesto, esta investigación enfoca su estudio en la formulación de una emulsión que tiene como materia prima fundamental aceites vegetales derivados de la biodiversidad amazónica ecuatoriana (caso de estudio). Para el análisis metodológico, se han considerado inicialmente algunas especies. Su selección se ha basado en sus propiedades fitoquímicas y los beneficios potenciales para la salud y la cosmética han sido requisitos fundamentales. Estas especies son: Ungurahua (Oenocarpus bataua), Sacha Inchi (Plukenetia volubilis), y Copaíba (Copaifera langsdorffii) (Rezaire et al., 2014; Repo-Carrasco-Valencia & Cristina Tomás, 2022).
Diversos estudios previos muestran que estas especies contienen compuestos bioactivos, como los ácidos grasos ω-3 y ω-6, polifenoles (antocianinas, taninos condensados, estilbenos, ácidos fenólicos, ácidos hidroxicinámicos y flavonoides), así como terpenos de las clases sesquiterpenos (volátiles) y diterpenos (resinosos). Estos componentes son conocidos por sus ventajas para la salud y su aplicación en la industria farmacéutica y cosmética (Leba et al., 2016; Cardinelli et al., 2023; Aquino et al., 2024).
Por último, es importante considerar que el diseño del proceso químico que se propone no solo tomará en cuenta las variables técnicas y económicas involucradas, sino también las oportunidades que ofrece el biocomercio, integradas en la evaluación de su sostenibilidad.
METODOLOGÍA
2.1 Metodología para el diseño de proceso con enfoque biocomercio/sostenibilidad
El diseño tecnológico del producto cosmético se realizó utilizando la propuesta metodológica planteada por Pérez et al. (2013) y se analizó con un estudio de caso. Se seleccionó esta metodología ya que permite realizar un análisis multicriterio para la integración de los aspectos técnicosambientales, económicos y sociales, obteniéndose resultados cualitativamente superiores(Pérez et al., 2013.
La primera tarea de esta metodología denominada “Producto” (Figura 1b) se modificó para esta investigación, con el propósito de integrarla con una metodología que está contextualizada en el Biocomercio (Figura 1a) y que fue propuesta por Sablón et al. (2016). De esta forma, se garantizó que la tecnología que se diseñó incluya prácticas sostenibles y éticas en la cadena de suministro. Esta integración busca alinear el diseño del proceso con los principios de sostenibilidad y el biocomercio.
Consecuentemente, la selección de un producto y sus materias primas (MP) siguió no solo el enfoque de sostenibilidad de la propuesta metodológica original, sino también el del biocomercio. Esta integración asegura la aceptación de la MP en los mercados orientados hacia el consumo consciente y responsable. El resto de las tareas permitió la toma de decisiones basadas en un modelo donde se analizaron diferentes alternativas tecnológicas y de capacidad, seleccionando la que mejor se adecua a las condiciones de la región. Las alternativas tecnológicas se clasificaron según las dimensiones de la sostenibilidad. Se consideró sostenible aquella alternativa cuyas fuentes de MP fueron seleccionadas bajo criterios de biocomercio y que sea compatible con el medioambiente.
2.2 Estudio de caso: Diseño del proceso tecnológico de un producto cosmético
El caso de estudio (formulación cosmética) tuvo como base el análisis de la selección de MP provenientes de la Amazonía ecuatoriana. Se partió de caracterizar tres aceites como posibles MP: el aceite de Ungurahua, el aceite de Sacha Inchi y el aceite de Copaíba, como una tarea de diseño en el paso metodológico denominado “Producto”. La valoración se fundamentó en las potencialidades y aplicaciones comerciales en la industria cosmética y aspectos del biocomercio y sostenibilidad para lo cual se efectuaron búsquedas bibliográficas. El análisis tuvo en cuenta la disponibilidad de esas posibles MP en la región amazónica y las formas sostenibles o no de su cultivo y/o recolección, así como el impacto al ecosistema amazónico.
Figura 1 Integración metodológica para el diseño de una tecnología a partir de la selección de un producto y materia prima bajo un enfoque de biocomercio. (*) Selección del producto cuya tecnología va a ser diseñada; (a) Propuesta metodológica de (Sablón et al., 2016) para integrar al diseño; (b) Restantes pasos de la metodología de (Pérez et al., 2013)
Los criterios de inclusión que permitieron analizar/seleccionar las MP fueron:
1.no tener un impacto negativo en el medio ambiente ni en las comunidades locales;
2.renovabilidad de las fuentes y la equidad social en el proceso de producción;
3.sus características cosméticas, desde la composición química establecida, sus propiedades beneficiosas para la piel o el cabello, y cualquier otro atributo que las haga adecuadas para productos cosméticos.
De la evaluación anterior, se seleccionó la MP de origen amazónico, y se efectuó un análisis descriptivo de las oportunidades del biocomercio, según la metodología señalada en el epígrafe anterior.
Para el estudio de caso, se consideró que el diseño del proceso para la obtención de una emulsión que puede ser la base de diversos tipos de productos cosméticos. Se plantearon diferentes producciones que fueron utilizadas en la simulación (Tabla 1).
Tabla 1 Alternativas de diseño para diferentes producciones con una capacidad de 10 kg/lote de la emulsión cosmética
Los lotes de partida fueron de 52 que corresponden a producciones artesanales discontinuas (Tabla 1). Se asume que el equipamiento es de alta fiabilidad y que la tecnología prevé un mínimo de redundancia del equipamiento con lo cual se minimizan los tiempos de paradas por imprevistos y los de mantenimiento programado.
Se tomó como referencia, la frecuencia de una producción a la semana, de una capacidad de 10 kg/lote, similar a producciones artesanales de la región. Se definieron cuatro alternativas de diseño con el propósito de analizar, mediante la simulación, como influye el incremento de los días y turnos de trabajo, en los criterios técnicos, económicos y ambientales (Tabla 1).
Tabla 2 Formulación de la emulsión cosmética para 10 (kg/lote)
(*este aceite se seleccionó como parte del análisis de proceso en esta investigación)
La formulación de la emulsión cosmética (Tabla 2) considera ingredientes de origen amazónico como el aceite vegetal, la manteca de Theobroma Cacao y Aceite esencial de Ocotea quixos y otros de origen sintéticos.
El equipamiento y la capacidad de la tecnología se determinaron a partir de los datos proporcionados por Romero et al. (2017). Esta información permitió la predicción de la capacidad, la confección de los diagramas de bloque, de Gantt, flujo de proceso y el análisis económico, conjuntamente con interés del 12.63 % anual del Banco Central del Ecuador (Banco Central el Ecuador, 2024). Toda la simulación se llevó a cabo mediante el SuperPro Designer versión 10.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1 Diseño del proceso sostenible para la obtención de una emulsión cosmética bajo un enfoque de Biocomercio
Una emulsión es la base para la elaboración de diferentes productos cosméticos como cremas, champo, entre otros. Sus MP fundamentales son aceites que pueden ser obtenidos de diferentes especies botánicas que se comercializan para su uso cosmético a través del biocomercio en la región amazónica ecuatoriana (Romero et al., 2017).
Como se comentó anteriormente, el análisis inicial consideró tres especies con potencial para la obtención de aceite: Ungurahua, Sacha Inchi, Copaíba. Estas especies son originarias de la región amazónica de América del Sur y son utilizadas por las culturas autóctonas de la región. Sus aceites y frutos se han utilizado para la alimentación, o con fines medicinales y cosméticos (Mosquera et al., 2012; Moraes, 2020).
La presencia de ácidos grasos en diferentes proporciones, antioxidantes, vitaminas y otros compuestos influye en sus propiedades hidratantes, regenerativas, antiinflamatorias y antioxidantes, entre otras (Chaves et al., 2020). Estas propiedades son fundamentales en la formulación de productos cosméticos que buscan mejorar la salud y el aspecto de la piel y el cabello (Pilco, 2015).
Para efectuar el estudio de caso, se seleccionó el aceite vegetal extraído de la especie O. bataua (aceite de Ungurahua). Esta especie se encuentra ampliamente distribuida en la parte norte de América del sur, y en Ecuador se encuentra en la Amazonía. A nivel regional suele ocupar el primer lugar entre las palmeras más utilizadas por pueblos nativos sudamericanos (Cifuentes et al., 2010; Cámara et al., 2014). En esta región, son cosechados para su alimentación, elaboración de bebidas, y diferentes usos del palmito, además, como medio de cultivo de larvas de coleópteros (Bakshi & Fiksel, 2003; Moraes, 2020). En la Amazonía ecuatoriana, las comunidades y nacionalidades extraen su aceite y lo usan fundamentalmente para preparar sus alimentos (Palacios, 2018).
La producción a escala artesanal de aceite de Ungurahua posee un gran potencial debido a su rendimiento y a las propiedades beneficiosas, lo que lo hace adecuado al consumo humano y a la elaboración de productos cosméticos (Palacios, 2018). Algunos autores consideran que este aceite presenta atributos únicos debido a su actividad antioxidante, lo que lo hace especialmente atractivo para la industria de productos debelleza y cuidado personal (Mosquera et al., 2012; Malagón et al., 2023).
Aunque es conocido que cada aceite vegetal se caracteriza por su propia composición de ácidos grasos, el aceite de Ungurahua es comparable con el aceite de oliva (Olea europea L.) y el de palma africana (Elaeis guineensis) (Guarín & del Valle, 2014; Gomna et al., 2019; Chaves et al., 2020). El análisis de su composición química muestra la presencia de ácido oleico, ácido linoleico y ácido palmítico, lo que le confiere propiedades hidratantes, suavizantes y reparadoras. Estos componentes químicos son esenciales para nutrir la piel y el cabello mediante el mantenimiento de la barrera cutánea y la prevención de la pérdida de hidratación (Mora et al., 2023).
En cuanto a su procesamiento sostenible, se puede resumir que debido a que el aceite de Ungurahua se extrae de las semillas del árbol de O. bataua, y que es una especie nativa de la Amazonia ecuatoriana y otras regiones amazónicas, se requiere prácticas de recolección y producción que no dañen el ecosistema, que promuevan la conservación de la biodiversidad y que generen beneficios económicos para las comunidades locales. Muchas de estas prácticas sostenibles están respaldadas por regulaciones y certificaciones que garantizan la gestión responsable de los recursos naturales en la Amazonia ecuatoriana (Sablón et al., 2016).
Es importante destacar que la sostenibilidad es una consideración clave en la producción de este aceite, y se fomenta el respeto por el medio ambiente y las comunidades indígenas que dependen de estos recursos. Al contrario de décadas pasadas, la práctica de cosecha de la especie O. bataua en la Amazonia regional resultaba desventajosa para la regeneración natural. Estas prácticas incluían tumbar la palmera para obtener frutos. Sin embargo, desde la última década, los recolectores evitan hacer daño a las palmeras durante la cosecha (Aguilar, 2005).
Aguilar (2005) analizó la sustentabilidad de aprovechamiento de frutos de O. bataua en una población ecuatoriana. En su investigación, se determinó un índice de aprovechamiento sostenible, que considera como indicadores de sustentabilidad la densidad local, la ubicuidad y las estrategias de reproducción, regeneración y crecimiento. Sus resultados sugieren que O. bataua se encuentra en una categoría A, esto indica que es una especie de alto valor biológico para el aprovechamiento sostenible, además de ser una especie resiliente a los posibles efectos de dicho aprovechamiento. Se observó además que la producción de O. bataua era respetuosa con el ecosistema y las comunidades locales.
La recolección de semillas de O. bataua en estas localidades se lleva a cabo de manera sostenible. Se evita la sobreexplotación por lo que se contribuye a la conservación de la biodiversidad. Además, se promueve la reforestación y la preservación de los bosques. Algunos estudios concluyeron que el potencial de productividad promedio fue de 0,78 L/palma/año, con un promedio total de 392 L/año respectivamente al 100 % del área neta de estudio. Con la finalidad de garantizar la sostenibilidad de la especie a largoplazo, se consideró aprovechar el 40 % equivalente a 156.80 L/año (Palacios, 2018).
Se estima que el aceite de Ungurahua proveniente de la región amazónica ecuatoriana para su uso en una formulación cosmética, puede estar alineado con las dimensiones de la sostenibilidad (Tabla 3).
Tabla 3 Formulación de la emulsión cosmética para 10 (kg/lote) (*este aceite se seleccionó como parte del análisis de proceso en esta investigación)
La utilización del aceite de Ungurahua puede ser compatible con el medioambiente, si se cumplen algunos de los criterios de la sostenibilidad en la dimensión ambiental como son:
1. Origen sostenible: El aceite de Ungurahua se obtiene de la nuez de la palma de O. bataua, un árbol que crece de manera silvestre en la región amazónica. La recolección sostenible de este aceite puede respaldar la conservación de los bosques tropicales al tiempo que promueve la biodiversidad y evita la deforestación.
2. Cosecha responsable: La recolección y su procesamiento pueden proporcionar ingresos a las comunidades locales en la Amazonía. Al adoptar prácticas de cosecha responsable, se contribuye al desarrollo económico de estas comunidades sin explotar sus recursos naturales de manera destructiva.
3. Reducción de emisiones de carbono: La producción local y sostenible del aceite de Ungurahua puede tener un menor impacto ambiental en términos de emisiones de carbono en comparación con ingredientes importados de manera masiva. Esto es coherente con la reducción de la huella de carbono.
4. Cultivo orgánico: El cultivo y recolección de aceite de Ungurahua se puede realizar siguiendo prácticas orgánicas. Esto asegura que los productos sean más naturales y respetuosos con el medio ambiente.
5. Biodegradabilidad: Los productos cosméticos formulados con aceite de Ungurahua tienden a ser biodegradables, lo que significa que son menos perjudiciales para el medio ambiente cuando se desechan en comparación con productos químicos sintéticos que pueden persistir en el ecosistema.
6. Conservación de la biodiversidad: La producción sostenible de aceite de Ungurahua ayuda a conservar la biodiversidad de la región amazónica al proteger el hábitat de la palma de O. bataua y otras especies.
7. La incorporación del aceite de Ungurahua en formulaciones cosméticas puede ser argumentada como una estrategia que promueve el desarrollo económico de las comunidades locales, alproporcionar y diversificar las fuentes de ingresos, desarrollar capacidades, fomentar inversiones eninfraestructura y servicios, y contribuir a la reducción de la pobreza en estas áreas.
3.2 Selección de la tecnología y definición del esquema tecnológico
Esta emulsión cosmética se puede elaborar en dos fases: a) fase lipídica y b) fase acuosa. Las operaciones involucradas en ambas fases (Figura 2a) son el mezclado, calentamiento y homogenización (Romero et al., 2017). Para su planificación a lo largo del tiempo, se propone una secuencia de acciones que muestra el Diagrama de Gantt. Primero, se debe efectuar la fase lipídica y posteriormente la acuosa, ya que es una emulsión de aceite en agua (o/w) (Figura 2b).
El Diagrama de flujo del proceso muestra el requerimiento de dos tanques enchaquetados con agitación, uno para cada fase (Figura 3). Esto se debe a que las operaciones de mezclado, agitación y calentamiento (75 °C) se realizan de manera independiente para mejorar la solubilidad y facilitar la formación de la emulsión. El emulsionado y enfriamiento se acuosa, lográndose así la dispersión de las fases y la estabilidad de la mezcla
3.3 Estimación de la capacidad y macrolocalización
La capacidad de la tecnología es para 10 kg/lote, se ha seleccionado este valor que concuerda con lo planteado por (Romero et al., 2017). Este es un valor escalado de una producción de la emulsión cosmética de Ungurahua que se produce en la Amazonía ecuatoriana por la Fundación Chankuap (Fundación Chankuap, 2024).
La macrolocalización de la tecnología se ubicó en la propia región amazónica, con ello se garantiza la disponibilidad de la materia prima fundamental para la producción, además de influir en las dimensiones social y económica del diseño tecnológico. De esta manera, se puede generar un impacto positivo en comunidades locales debido a que la materia prima
fundamental se extrae de un recurso natural importante para las comunidades indígenas y rurales de la región.
La implementación de esta tecnología puede fomentar el empleo, lo que a su vez contribuye a una mayor estabilidad económica e incrementar el valor agregado de sus productos que se comercializan a través del Biocomercio (Lombeyda, 2020). De igual manera, se estimula el desarrollo económico, ya que al participar en la cadena de suministro de aceite de Ungurahua, las comunidades locales pueden obtener ingresos adicionales y mejorar su calidad de vida. Además, se contribuye a la preservación cultural, para lo cual es necesario que se respete las prácticas tradicionales de las comunidades indígenas, que han dependido de esta planta durante generaciones. Las comunidades indígenas locales pueden mostrar un interés en proteger su entorno natural, situación que a su vez contribuye a la preservación de los ecosistemas. El biocomercio puede proporcionar incentivos económicos para la conservación de los hábitats, basándose en el aprovechamiento de los recursos naturales (Becerra, 2003).
3.4 Balance de masa y energía, consumo vs. disponibilidad de MP y compatibilidad ambiental de la tecnología bajo diseño
El balance de masa para los diferentes lotes, muestra que, en la alternativa de 52 lotes, el aceite de Ungurahua representó
41.6 kg/a, con una tendencia de incremento constante a través de las alternativas sucesivas (Tabla 4). Esta progresión ascendente se mantuvo consistente para otras MP como el alcohol cetearílico, Miristato de isopropilo, Montanov 68 y Goma xantana. La manteca de T. cacao y el Pentilenglicol también experimentaron aumentos graduales, aunque en menor medida.
En la región, existe disponibilidad de la materia prima fundamental para elaborar la emulsión cosmética. El diseño tecnológico tiene en cuenta la flexibilidad en la cantidad de MP, puesto que permite adaptarse a las variaciones en la oferta del mercado. Esto es crucial para mantener una producción constante y responder a cambios en la disponibilidad de cantidades específicas de ingredientes. Se recomienda mantener relaciones sólidas con proveedores que puedan abastecer las posibles cantidades de las MP en función de la demanda de la emulsión cosmética en el mercado; b) lograr la agilidad en la planificación de la producción.
Tabla 4 Indicadores medioambientales estimados
* Valor(kg/kg) = Cantidad (kg/a) / producción (emulsión cosmética (kg/a), para cada alternativa de producción (cantidad de lotes). (-) No se realizan vertimientos
El 87 % de las cantidades de las MP para un lote son renovables. En condiciones reales para mantener la limpieza y evitar contaminaciones cruzadas entre los lotes, siempre se requerirá la limpieza periódica de los dos tanques de mezclado y además pudiesen existir derrames eventuales. Sin embargo, estos vertimientos están relacionados a la manipulación del equipamiento. Por su parte, el análisis de los indicadores ambientales propuesto por la metodología de diseño contempla a aquellos vertimientos que están asociados a las operaciones involucradas en la transformación de las MP en el producto. Por lo tanto, en esta tecnología no existen vertimientos debido a que es un proceso de mezclado de las MP (Tabla 4). El no vertimiento de residuos derivados de las transformaciones de las MP, el aprovechamiento de éstas y la energía consumida por el equipamiento, así como las prácticas sostenibles de producción y recolección de las materias primas conllevan a que la tecnología propuesta, cumpla con las recomendaciones planteadas por (Bom et al., 2019; Rocca et al., 2022) y persiga los mismos objetivos que (Secchi et al., 2016).
3.5 Dimensionamiento y costo de adquisición del equipamiento
En la Tabla 5, se exponen los parámetros de diseño que caracterizan al equipamiento dimensionado y su costo de adquisición. Se propone el uso en cada lote de dos tanques enchaquetados con agitación para la preparación de las dos fases de la emulsión. La capacidad de los tanques (V-101) y (V-102) no supera los 12 L, por lo cual no se concibió en el diseño del equipamiento para bombas para el trasiego, así como tampoco el dispensador para el producto.
La variación en la cantidad de lotes permite adaptar la producción según las demandas del mercado, lo que puede contribuir a la eficiencia operativa. Es beneficioso contar con flexibilidad para ajustar la producción de acuerdo con las necesidades cambiantes, pero se corre el riesgo que no se recupere la inversión, por ello, se recomienda determinar la cantidad de lotes adecuados (aspecto que se analiza en el siguiente epígrafe). Para facilitar la planificación y la previsibilidad en términos de rendimiento y una consistencia en la capacidad de producción, se ha mantenido el volumen de los tanques independientemente de la cantidad de lotes. A pesar de que los parámetros de diseño son diferentes para los dos tanques, en el mercado la capacidad que se comercializa es de 11.72 L que equivale a producir 10 kg de emulsión cosmética. Es por ello que, la adquisición de ambos tanques de mezclado tendría de la misma capacidad. Lo anterior conllevaría a una redundancia del equipamiento lo que reduciría los tiempos de parada por imprevistos.
3.6 Análisis y factibilidad económica
El costo de inversión que se mantiene constante en $579 000 para todas las alternativas de producción (Figura 4). Esto se debe a que la capacidad del proceso de producción no varía para las diferentes producciones. Mientras que el costo de producción y los ingresos aumentan con el incremento de los lotes (aumento de la producción con la misma capacidad).
La Tabla 6 contiene el comportamiento de los indicadores dinámicos económicos para cada una de las alternativas de producción. En las primeras alternativas, los resultadosindican pérdidas y una baja eficiencia económica lo que se corresponde con los ingresos asociados a aquellas que su capacidad es menos aprovechada. Sin embargo, la rentabilidad mejora significativamente a medida que la producción aumenta.
El costo de producción unitario (por kg de producto) disminuye a medida que aumenta la producción (Tabla 6). La alternativa III y IV alcanzan un valor inferior a los ingresos unitarios. Sin embargo, en la Alternativa III no se alcanza un Valor Actual Neto (VAN) positivo porque el costo y el ingreso unitarios tienen valores muy próximos.
El VAN es negativo en las tres primeras alternativas (-
$611 000.00 a -$106 000.00), pero se vuelve positivo a partir de la cuarta. La Alternativa IV es la que genera valor y es económicamente factible, lo que genera una mejora en la rentabilidad del proyecto. Por su parte, el tiempo de retribución disminuye con el aumento de los lotes, aspecto que es positivo, pues la inversión se recupera en menor tiempo. Mientras que la Tasa Interna de Retorno (TIR) también muestra un aumento, indicando una mayor rentabilidad. A partir de la tercera alternativa, la TIR se vuelve positiva, e indica que la inversión tiene un rendimiento más alto que la tasa de descuento.
Para las dos primeras alternativas, el margen de ganancia es negativo (-201.68 % y -14.20 %) y los valores del retorno de la inversión no son los adecuados (Tabla 6). Esto se debe a que los costos superan significativamente los ingresos. Dichas alternativas generan pérdidas y no son rentables.
A pesar de que a partir de la Alternativa II, el retorno de la inversión es positivo con un incremento de 4.28 % a 21.15 %, solamente la IV es capaz de generar beneficios adicionales que superan la inversión inicial. Este indicador mejora a medida que aumenta la producción (Tabla 6).
Los valores obtenidos de los indicadores dinámicos económicos de la Alternativa IV son superiores al resto, por lo que se selecciona como la mejor opción de inversión. Las producciones de la emulsión cosmética iguales o superiores a 780 lotes/a, son económicamente factibles y es posible la recuperación de la inversión, lo cual concuerda con investigaciones similares (Cerda, González, et al., 2021; Costa et al., 2023). La calidad del producto y la demanda del mercado posibilitarían que se pueda incrementar la cantidad de lotes que se puedan producir. Consecuente, se espera un de los ingresos y una reducción del tiempo de recuperación de la inversión (Cerda et al., 2022).
Los resultados sugieren que la rentabilidad del proyecto mejora considerablemente a medida que aumenta la producción. El desarrollo e implementación de estas producciones rentables económicamente deben considerar estrategias que permitan: a) atraer a consumidores cada vez más conscientes de la sostenibilidad ya que se estaría produciendo un producto cosmético que utiliza ingrediente sostenible como el aceite de Ungurahua, y b) lograr el empoderamiento de comunidades locales ya que los consumidores valoran los productos que generan un impacto positivo en las comunidades a través de la producción responsable.
CONCLUSIONES
La implementación del enfoque de biocomercio en el diseño de procesos sostenibles ha facilitado la selección de materias primas provenientes de una región rica en biodiversidad para el desarrollo de una emulsión cosmética artesanal. El uso de aceite de Ungurahua, extraído mediante métodos de recolección no invasivos, preserva el ecosistema y mejora la biodiversidad. Además, contribuye significativamente al biocomercio, asegurando la viabilidad a largo plazo del proyecto desde perspectivas técnicas, ambientales, económicas y sociales.
El proceso diseñado para obtener la emulsión cosmética se caracteriza por su sostenibilidad y viabilidad tecnológica. La utilización de materias primas y fuentes de energía renovables, combinado con una estrategia de generación cero residuos, contribuye a la responsabilidad ambiental del proyecto. Socialmente, se espera que el proyecto cree oportunidades de empleo, factor que contribuye positivamente a las comunidades locales. Económicamente, se proyecta recuperar la inversión inicial en 4.73 años con una producción que exceda los 780 lotes por año.
