Ciencias Agropecuarias y de Alimentos

Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)

PJ-AA-16 Protector Solar con manteca de cacao y óxido de zinc

Asesor: Karla Ivett Romero Barranco

Equipo [ ]: Eder Armando Martínez Tinoco() , José Adrián Gutiérrez Rodríguez() , Valeria Flores Yañez (2º Cozumel)

Resumen

 

Actualmente existen diversos protectores solares que garantizan protección aunque pueden contener
ciertos componentes que no benefician la salud del consumidor, uno de ellos es el Oxibenzona, que
es un compuesto encontrado en la mayoría de los bloqueadores, el cual absorbe los rayos solares y que en
altas cantidades puede dañar al desarrollo de los niños cuyas madres han sido expuestas a este
componente; también tiene efectos nocivos dentro del ecosistema con sus productos químicos generando
un extenso tiempo de degradación.

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Pregunta de Investigación

¿Cómo elaborar un protector solar con manteca de cacao y óxido de zinc?

Planteamiento del Problema

Los rayos solares son necesarios para el funcionamiento de nuestro organismo, pues aporta el 90% de la vitamina D en los humanos, es recomendado una exposición al sol de aproximadamente 10-15 minutos tres días por semana, sin embargo, a una mayor exposición se requiere una mayor protección.

Actualmente existen diversos protectores solares que garantizan protección aunque pueden contener ciertos componentes que no benefician la salud del consumidor, uno de ellos es el Oxibenzona, que es un compuesto encontrado en la mayoría de los bloqueadores, el cual absorbe los rayos solares y que en altas cantidades puede dañar al desarrollo de los niños cuyas madres han sido expuestas a este componente; también tiene efectos nocivos dentro del ecosistema con sus productos químicos generando un extenso tiempo de degradación.

Las consecuencias del exceso a la exposición del sol a largo plazo pueden ir desde un envejecimiento prematuro de la piel, hasta quemaduras de primer grado.

Antecedentes

La piel es el órgano más grande del cuerpo humano cubriéndolo en su totalidad, evidentemente siendo la
primera parte afectada por los productos que utilizamos y los rayos del sol convirtiendose en la parte más
afectada, sirviendo como protección contra el calor, la luz, las infecciones, regular la temperatura del cuerpo,
almacena agua y grasa, impide la pérdida de agua y el ingreso de bacterias, esta separada por capas.

Situada entre la epidermis y la hipodermis, la dermis permitie regular la temperatura corporal, cicatrizar y
eliminar toxinas evacuándolas mediante el sudor humano. Contiene colágeno, elastina, fibronectina que la
mantiene blanda y elástica, contiene proteínas que le permiten absorber el agua manteniendo la piel hidratada; es primordial al recibir sangre y distribuirla a la epidermis.

Epidermis
Es la capa externa y delgada de la piel, que como su nombre lo indica se encuentre sobre la dermis, siendo la
capa más superficial y tangible de la piel. Es el revestimiento superficial del cuerpo cubriéndola en su totalidad
a excepción de ciertos orificios y las mucosas donde aparece el tejido de revestimiento denominado Epitelio.

La tercera y última capa de piel que actúa como la unión dermohipodérmica, mantiene la temperatura
del organismo y apoya a estructuras como las raíces del pelo. Compuesta principalmente por adipocitos, células dedicadas al almacenamiento de la grasa representando el 15 y el 30 % de la masa corporal total; se
considera una zona de almacenamiento con una importante necesidad de energía. Actualmente los protectores solares son productos que pertenecen a la rama cosmética, destinados a la protección cutánea debido a sus
principales compuestos que sirven como filtro para los rayos ultravioleta, protegiéndonos de exposiciones
directas de la piel al sol. Para percibir la importancia de ellos y ponernos en contexto es necesario conocer un
poco de su historia en cuanto a su desarrollo y como ha ido cambiando a lo largo del tiempo. Los protectores
solares tienen su inicio desde los años 20 a raíz de las diferentes tendencias que habían en la moda,
una de ellas el bronceado.

A partir de esta, se debían tomar medidas para la precaución daños y cuidado a la piel. Según Stanpa, Asociación Nacional de Perfumería y Cosmética, en el año 1928 los farmacéuticos de aquel entonces hicieron los primeros protectores solares elaborados a base de aceite de oliva y almendras, aprovechando las propiedades de cada uno. A partir de estas investigaciones se lanza el primer fotoprotector en Estados Unidos
hecho por el diseñador francés Jean Patou. Posteriormente a este lanzamiento, en Alemania se hizo el primer
fotoprotector, esta vez a base de un compuesto entre benceno e imidazol, lo cual dio como resultado el
benzimidazol, originando que la gente empezara a tener conciencia de lo que era la protección solar, y cada
vez fueron utilizando más estos productos, por ejemplo según la investigación realizada por Stanpa, el
75% de las personas en las playas de Florida evidenciaron uso de diferentes cremas para la protección.
De esta manera progresivamente diferentes figuras históricas en lo que respecta a la industria química fue
desarrollando diferentes tipos de fotoprotectores o filtros de rayos UVB a patir de percatarse de este
fenómeno en experiencias personales, tal es el caso de Eugène Schuller (fundador de L’Oreal), Franz
Greiter tras sufrir un insolación, Benjamin Green durante la Segunda Guerra Mundial, etc.
Más adelante en los años 50, con el descubrimiento de la radiación UVA (potencial causante de problemas a la
piel) el mercado de protectores solares se hizo mucho más grande cubriendo las especificaciones y
necesidades de los nuevos clientes. De esta manera, al ver instalada una conciencia social por parte de las
personas con respecto al alza del índice de radiación generada con el paso del tiempo, el mercado no solo
se fue expandiendo si no también, aparecieron en mayor cantidad empresas encargadas de la fabricación de este producto y que además generaba competencia entre sí con la finalidad de desarrollar bloqueadores con mejores propiedades de protección. Es así como se le dio mayor importancia a la industria cosmética, y ellos a su vez, una mayor atención a los requerimientos, especificaciones y presentaciones de sus productos
como en la actualidad podemos ver. Tipos de compuestos en Bloqueadores Solares Debido al desarrollo en el tiempo de los protectores solares se han detectado y desarrollado diferentes compuestos a partir de los cuales se da el efecto protector principal del bloqueador, así como también un efecto en la piel distinto.
1) Dióxido de Titanio
Es una pantalla solar que bloquea y refleja los rayos UV antes de que estos penetren la piel y puedan
causar un daño grave.
2) Óxido de Zinc
Brinda una buena protección contra la radiación UV y contiene partículas de 60 nm. Es el mejor compuesto para la protección solar y es poco soluble en agua, lo cual lo hace todavía más eficiente como protector solar.
3) Ácido para-aminobenzoico
Es un ingrediente activo en los bloqueadores solares ya que bloquea físicamente los rayos solares cuando
se aplica en la piel de las personas.
4) Salicilato
Es el fármaco más empleado, ayuda al cuidado de la piel y trata acné, verrugas, entre otras cosas, al no
tapar los poros de la piel permite que las células muertas se desprendan más rápido.
5) Octocrileno
Se caracteriza por tener una alta viscosidad y por su casi imposible dilución en agua, de manera que
presenta un alto rendimiento en contra de los rayos UV.
6) Oxibenzona
Es un compuesto que se encuentra en algunos protectores solares y absorben los rayos del sol de manera
eficaz protegiendo a la piel, sin embargo es un compuesto tóxico para la piel, causando reducción del
peso al nacer de niñas cuyas madres han estado expuestos a niveles altos de este componente.
7) Avobenzona
Es un Agente principal de los protectores solares que tiene una alta absorción de rayos ultra violeta,
específicamente de los rayos UV-B que causan quemaduras serias a la piel, sin embargo este compuesto se
degrada con el sol lo cual libera radicales que aumentan las probabilidades de cáncer.

 

Objetivo

Elaborar un protector solar utilizando manteca de cacao y óxido de zinc que ayude a disminuir el daño causado en la piel por los rayos solares.

Justificación

Tomar el sol es importante pues aporta la vitamina D para el funcionamiento de nuestro organismo, aunque es cierto que los rayos del Sol en exceso y a ciertas horas pueden ser nocivos, por ejemplo pueden producir enfermedades como el cáncer de piel y quemaduras, por tanto es recomendable tomar el Sol, pero con la protección adecuada para reducir el daño. 

La Organización Estadounidense: Environmental Working Group (EWG) han llamado la atención sobre el uso de ciertos ingredientes que pueden no ser seguros para la piel; se refieren especialmente a la oxibenzona y palmitato de retinol.

Un buen protector solar debe ser amigable con la piel, hidratante y estar hecho en su mayor parte con ingredientes naturales, además de tener un buen FPS (Factor de Protección Solar), que es la escala para clasificar el grado de protección contra las quemaduras de sol de los productos con filtro solar.

Los protectores solares naturales son biodegradables, así que no contaminan ni generan problemas ecológicos, además de no contaminar, son resistentes al agua, calman y nutren la piel, sin obstaculizar los poros.

Es por eso que este proyecto está enfocado en elaborar un protector solar con materiales naturales sin que dañe la piel, de igual manera nos permitirá brindar a nuestra comunidad una alternativa de protección casera.

Hipótesis

Si logramos producir un protector solar utilizando manteca de cacao y óxido de zinc, entonces obtendremos una crema que ayudará a proteger nuestra piel de los rayos solares.

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

  • 2 cápsulas de vitamina E
  • 40 ml de aceite de almendras
  • 15 ml de agua destilada
  • 25 ml de gel de aloe vera
  • 25 gr de óxido de zinc
  • 3 ml de esencia de durazno
  • 20 gr de cera de abeja
  • 45 gr de manteca de cacao
  • Material para baño maría
  • Termómetro de 100 grados
  • Recipientes de empaque

 

Procedimiento:

  1. Se debe montar el equipo necesario para el baño maría y posteriormente mezclar la manteca de cacao y el aceite de almendras a una temperatura de 60° C por 10 minutos en el baño maría.
  2. Después de alcanzar la temperatura deseada, se añadirá la cera de abeja y se mezclará hasta formar una consistencia líquida homogénea y libre de grumos.
  3. Posteriormente se añaden los 23 gr de óxido de zinc, volviendo a buscar una consistencia líquida, homogénea y sin grumos.
  4. Revolver en otro recipiente el gel de aloe vera y el agua destilada, después de alcanzar una temperatura de 50º C por 5 minutos.
  5. Unir el producto de las dos soluciones, generando una nueva mezcla homogénea, no olvidando revolver depuesto de alcanzar los 60º C por tres minutos.
  6. Añadir la esencia de durazno y cápsulas de vitamina E, mezclar.
  7. Empaquetar y etiquetar inmediatamente después de terminar de revolver.
  8. Dejar a temperatura ambiente, para su utilización.

 

 

Galería Método

Resultados

Se obtuvo un producto de 273 gr con una coloración beige – amarillenta, con una consistencia espesa y semi solida además de tener un aroma a durazno. Posteriormente se realizaron pruebas en 2 rollos fotográficos, y se obtuvo que en el que no tenía protección se observaba un costado del mismo quemado o dañado por la exposición al sol. Y en el segundo rollo fotográfico hubo menores zonas quemadas.

 

Galería Resultados

Discusión

De acuerdo con los resultados obtenidos dentro de nuestra metodología podemos asumir que el proyecto dió efectividad al hacer las pruebas de los rollos fotográficos, donde el rollo al cual se le aplicó el protector solar salió con un daño menor a la exposición del sol que el rollo al cual no fue aplicado. 

Una desventaja en el proceso de elaboración es la separación del producto al finalizar,  el cual no afecta el resultado final. La esencia de durazno tuvo una presencia débil dentro del producto obtenido, resultado de la mezcla de diferentes materiales, sin embargo el olor final no llega a ser desagradable. 

Otra de las desventajas de este proyecto es el tiempo de elaboración que fue de una hora, no obstante puede haber una variación en dicho tiempo puesto que en algunos momentos del proceso se requirió de más mecheros para agilizar el proceso, con esto queremos decir que el tiempo no es exacto. 

A pesar de ello podemos remarcar la eficacia del protector a la exposición solar. 

Conclusiones

De acuerdo a las pruebas realizadas y a los resultados obtenidos. Nuestro proyecto es capaz de proteger y
humectar nuestra piel.

Bibliografía

  • Universidad Pirhua (2018). Diseño del proceso del proceso de producción de protectores solares a partir de materiales orgánicos y biodegradables consultado el 1 de mayo del 2020 disponble en https://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/11042/3798/PYT_Informe_Final_Proyecto_BIOPROTECTR.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  •  Academia española de dermatología y venerologia (2017). La diferencia entre los rayos UVB y UVA consultado el 1 de mayo de 2020 disponible en https://fundacionpielsana.es/prevencion/la-diferencia-entre-rayos-uva-y-rayos-uvb
  • Reviewbox (2020). Protector Solar Natural consultado el 1 de mayo del 2020 disponible
    en https://www.reviewbox.es/protector-solar-natural/
  • Bio-Trendies (2019). Aprovecha todos estos beneficios que ofrece el protector solar consultado el 28 de octubre del 2019 disponible en https://beauty.biotrendies.com/aprovecha-todos-estos-beneficios-que-ofrece-el-protector-solar-natural.html
  • Instituto DYN (2018). Protector solar natural consultado el 28 de octubre del 2019 disponible
    en https://institutodyn.com/beneficios-protector-solar-natural/
  • Ecocosas (2020). Protector solar natural consultado el 1 de mayo del 2020 disponible en https://ecocosas.com/salud-natural/protector-solar-natural/?cn-reloaded=1

Summary

Currently there are various sunscreens that guarantee protection although they may contain
certain components that do not benefit consumer health, one of them is Oxybenzone, which
It is a compound found in most sunscreens, which absorbs sunlight and which in
high amounts can harm the development of children whose mothers have been exposed to this
component; it also has harmful effects within the ecosystem with its chemicals generating
an extensive degradation time.

Research Question

How to make sunscreen with cocoa butter and zinc oxide?

Problem approach

The sunlight is necessary for the functioning of our organism, because it contributes 90% of vitamin D in humans,  exposure to the sun of approximately 10-15 minutes three days a week is recommended, however, at greater exposure it requires better protection. 

Nowadays there are several sunscreens that guarantee protection although some of them contain certain components that do not benefit the health of the consumer, one of them is the Oxybenzone, which is a component found in most sunscreens, that absorbs the sunlight and in high amounts may damage the development of children whose mothers have been exposed to this component; it also has harmful effects in the ecosystem with its chemical products generating an extensive degradation time.


The consequences of excessive long-term sun exposure can be between premature skin aging to first degree burns.

Background

Objective

To make a sunscreen using cocoa butter and zinc oxide that helps to reduce the damage in the skin caused by sunlight.

Justification

Sunbathing is important because it provides vitamin D for the functioning of our organism, although it is true that the sunlights in excess and at certain hours can be harmful, for example, they can cause diseases such as skin cancer and burns, therefore , it is advisable to sunbathe, but with adequate protection to reduce damage.

The American Organization: Environmental Working Group (EWG) has drawn attention to the use of certain ingredients that may not be safe for the skin; they refer especially to the oxybenzone and retinyl palmitate. A good sunscreen should be skin-friendly, moisturizing and made for the most part with natural ingredients,  in addition to having a good SPF (Sun Protection Factor), which is the scale to classify the degree of sunburn protection of sunscreen products.

Natural sunscreens are biodegradable, so they do not pollute or generate ecological problems, in addition to not polluting, they are resistant to water, soothe and nourish the skin, without hindering the pores. That’ is why this project is focused on elaborating a sunscreen with natural materials without damaging the skin, it will also allow us to provide our community with a home protection alternative.

Hypothesis

If we manage to produce a sunscreen using cocoa butter and zinc oxide, then we will get a cream that will help protect our skin from the sun’s rays.

Method (materials and procedure)

Materials:

2 vitamin E capsules
40 ml almond oil
15 ml of distilled water
25 ml of aloe vera gel
25 gr of zinc oxide
3 ml of peach essence
20 gr of beeswax
45 gr of cocoa butter
Material for bain-marie
100 degree thermometer
Packaging containers




Process:

The necessary equipment for the water bath must be assembled and then mix the cocoa butter and the almond oil at a temperature of 60 ° C for 10 minutes in the water bath.
After reaching the desired temperature, beeswax will be added and mixed to form a smooth, lump-free liquid consistency.
Subsequently, the 23 grams of zinc oxide are added, again seeking a liquid consistency, homogeneous and without lumps.
Stir the aloe vera gel and distilled water in another container, after reaching a temperature of 50ºC for 5 minutes.
Unite the product of the two solutions, generating a new homogeneous mixture, not forgetting to stir after having reached 60ºC for three minutes.
Add the peach essence and vitamin E capsules, mix.
Pack and label immediately after finishing stirring.
Leave at room temperature for u

Results

A product of 273 gr was obtained with a beige-yellowish coloration, with a thick and 
semi-solid consistency as well as having a peach aroma. Subsequently, 
tests were carried out on 2 photographic rolls, and it was obtained that one 
that was unprotected showed a side of it burned or damaged by exposure to the sun. 
And in the second photographic roll there were fewer burned areas.

Discussion

Conclusions

According to the tests carried out and the results obtained. Our project is capable of protecting

and moisturize our skin.

Bibliography

  • Universidad Pirhua (2018). Diseño del proceso del proceso de producción de protectores solares a partir de materiales orgánicos y biodegradables consultado el 1 de mayo del 2020 disponble en https://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/11042/3798/PYT_Informe_Final_Proyecto_BIOPROTECTR.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  •  Academia española de dermatología y venerologia (2017). La diferencia entre los rayos UVB y UVA consultado el 1 de mayo de 2020 disponible en https://fundacionpielsana.es/prevencion/la-diferencia-entre-rayos-uva-y-rayos-uvb
  • Reviewbox (2020). Protector Solar Natural consultado el 1 de mayo del 2020 disponible
    en https://www.reviewbox.es/protector-solar-natural/
  • Bio-Trendies (2019). Aprovecha todos estos beneficios que ofrece el protector solar consultado el 28 de octubre del 2019 disponible en https://beauty.biotrendies.com/aprovecha-todos-estos-beneficios-que-ofrece-el-protector-solar-natural.html
  • Instituto DYN (2018). Protector solar natural consultado el 28 de octubre del 2019 disponible
    en https://institutodyn.com/beneficios-protector-solar-natural/
  • Ecocosas (2020). Protector solar natural consultado el 1 de mayo del 2020 disponible en https://ecocosas.com/salud-natural/protector-solar-natural/?cn-reloaded=1