Revista Científica ‘‘INGENIAR”: Ingeniería, Tecnología e Investigación. Vol. 5 Núm. (10) 2022. ISSN: 2737-6249  
Diseño de una línea de producción de jabón en forma de pastillas a escala industrial  
DOI: https://doi.org/10.46296/ig.v5i10.0065  
DISEÑO DE UNA LÍNEA DE PRODUCCIÓN DE JABÓN EN FORMA  
DE PASTILLAS A ESCALA INDUSTRIAL  
DESIGN OF AN INDUSTRIAL SCALE BAR SOAP PRODUCTION LINE  
Rivera-Mero Lidia Raquel *; Sánchez-Plaza Francisco Alfredo2  
1
1Maestría en Ingeniería Química-mención Procesos Químicos, Instituto de Posgrado,  
Universidad Técnica de Manabí, UTM. Portoviejo, Ecuador.  
Carrera de Ingeniería Química, Facultad de Ciencias Matemáticas, Físicas y Químicas,  
2
Universidad Técnica de Manabí, UTM. Portoviejo, Ecuador.  
*Correo: raquelquimica1502@gmail.com  
Resumen  
La investigación tuvo como objetivo el diseño de una línea de producción en planta para el desarrollo  
de un jabón en forma de pastilla a escala industrial. La investigación se desarrolló en los predios del  
laboratorio RRFARMA. Se determinó la aceptación de la mejor formulación mediante la aplicación de  
pruebas de validación en donde se evaluaron los parámetros desempeño, fragancia, color, similitud,  
satisfacción del uso e intención de compra. Se determinó el cumplimiento de los requisitos de calidad  
por medio de pruebas de sanitización sobre Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa,  
Escherichia coli y Salmonella. Se desarrolló una línea de producción considerando los egresos  
generados en la producción del jabón. Las pruebas de validación demostraron que la muestra cumple  
con los parámetros de aceptación, lo que a su vez se asocia con una intención de compra. Los  
resultados fisicoquímicos dieron como resultados un pH de 5.8 y un tiempo de solubilidad de 15  
minutos. Los resultados del desempeño del jabón tipo pastilla por medio de las pruebas de sanitización  
mostraron una efectividad del 99.99%. En el establecimiento de la línea de producción se obtuvo un  
costo por cada unidad de 8.5 gramos equivalente a $0.9484, en la que se consideran los gastos  
generados por los costos de materiales e insumos, las personas que intervienen en el trabajo, material  
indirecto y los gastos de producción.  
Palabras clave: Efectividad, jabones, sanitización.  
Abstract  
The objective of the research was to design an in-plant production line for the development of a soap  
in bar form on an industrial scale. The research was carried out at the RRFARMA laboratory premises.  
The acceptance of the best formulation was determined through the application of validation tests  
where the parameters performance, fragrance, color, similarity, satisfaction of use and purchase  
intention were evaluated. Compliance with quality requirements was determined through sanitization  
tests on Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli and Salmonella. A  
production line was developed taking into account the waste generated in soap production. Validation  
tests showed that the sample meets the acceptance parameters, which in turn is associated with a  
purchase intention. The physicochemical results showed a pH of 5.8 and a solubility time of 15 minutes.  
The results of the performance of the bar-type soap through sanitization tests showed an effectiveness  
of 99.99%. In the establishment of the production line, a cost per unit of 8.5 grams equivalent to  
$
0.9484 was obtained, which considers the expenses generated by the costs of materials and inputs,  
people involved in the work, indirect material and production costs.  
Keywords: Effectiveness, soaps, sanitation.  
Información del manuscrito:  
Fecha de recepción: 29 de octubre de 2021.  
Fecha de aceptación: 08 de diciembre de 2021.  
Fecha de publicación: 11 de julio de 2022.  
95  
Rivera-Mero & Sánchez-Plaza (2022)  
1
. Introducción  
considerando  
fabricación sigue siendo uno de los  
productos higiénicos más  
que  
desde  
la  
Durante los últimos años el Ecuador  
se ha caracterizado por el  
dinamismo productivo establecido  
económicos del mundo, siendo uno  
de los productos de higiene más  
utilizados en la actualidad (Velandia,  
en  
los  
diferentes  
sectores  
productivos relacionados con la  
producción de materias primas y  
2019),  
considerándose  
como  
productos indispensables para la  
humanidad, a pesar de los notables  
cambios que han estado enfocados  
posterior  
transformación  
en  
productos y subproductos cuya  
comercialización ha generado un  
gran interés económico dentro de la  
población (Vera & Hurtado, 2020).  
en  
mejorar  
las  
propiedades  
organolépticas físicas y químicas del  
producto (Cardona, 2020; Özer et al.,  
En este contexto la industria  
jabonera ha presenciado un amplio  
2021).  
Los jabones son considerados como  
agentes limpiadores o detergentes  
utilizados desde tiempos ancestrales  
en la higiene personal o para el  
lavado de diferentes objetos o  
tejidos. Por lo general, se encuentran  
en diferentes presentaciones: en  
formas de pastillas, en polvo,  
cremas, líquidos y en forma sólida  
desarrollo  
mercados  
en  
los diferentes  
nacionales  
e
internacionales, como uno producto  
derivado de textiles y de materias  
primas vegetales (Baquero, 2019).  
En el Ecuador la industria jabonera  
se compone por más de 40  
empresas oficialmente dedicadas a  
esta actividad que ha permitido crear  
un dinamismo en la economía,  
considerando las consecuencias  
económicas que se han generado en  
los últimos años (Pazmiño et al.,  
cundo éste se encuentra  
a
temperatura ambiente (Villabona et  
al., 2017). La elaboración de jabones  
está fundamentada en la hidrólisis  
alcalina de los glicéridos, grasas  
naturales o de sus ácidos grasos,  
que dan origen a una reacción de  
2019; Vela, 2020).  
En la actualidad, la utilización de  
productos de higiene a nivel mundial  
es de gran escala, pero con un  
pequeño número de empresas  
dedicadas a este tipo de producción,  
saponificación  
que  
da  
como  
resultado jabón más glicerina o jabón  
más agua (Proaño et al., 2015).  
96  
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Diseño de una línea de producción de jabón en forma de pastillas a escala industrial  
La calidad final de los jabones está  
influenciada por las características  
químicas de la materia prima y de las  
mezclas utilizadas en la formulación  
Por tales motivos se hace necesario  
establecer una línea de procesos  
que permitan optimizar de manera  
eficiente los recursos en los  
procesos de elaboración de jabón en  
forma de pastilla, garantizando la  
eficiencia y disponibilidad de los  
equipos y la necesidad de usar una  
aplicación de control crítico en cada  
una de las operaciones que  
componen la línea de producción.  
(Okpala, 2021), destacando que el  
tipo y la pureza de la base (álcali)  
utilizada determina la dureza y  
solubilidad del jabón terminado.  
Además de las características  
sensoriales  
capacidad  
espumas,  
(color, fragancia),  
de formación  
dureza,  
de  
hidratación,  
Por lo expuesto anteriormente, la  
investigación se realizó con el  
objetivo de diseñar una línea de  
producción en planta para el  
desarrollo de un jabón en forma de  
pastillas a escala industrial.  
compatibilidad con la piel  
y
estabilidad química del producto  
durante el almacenamiento y el  
tiempo en que se utiliza (Prieto et al.,  
2018).  
Estudios realizados con anterioridad  
demuestran la importancia del  
desarrollo de una línea de  
2
. Metodología  
2.1. Formulación y elaboración de  
jabones  
producción  
basada  
en  
la  
optimización de los recursos, entre  
ellos se encuentran las personas que  
intervienen en el proceso y equipos  
utilizados; considerando que en la  
actualidad las empresas tienen un  
enfoque competitivo basado en un  
aumento de la producción, la misma  
que se vincula con un aumento del  
personal, lo que en efecto aumenta  
los costos de producción y el  
esfuerzo laboral (Vargas & Giraldo,  
La investigación se desarrolló en el  
Laboratorio Se  
desarrollaron pruebas piloto en las  
que se determinaron las  
RRFARMA.  
características físicas que influyen  
en la fabricación del jabón tipo  
pastilla. La formulación con los  
mejores  
resultados  
en  
los  
parámetros físicos se eligió como el  
mejor tratamiento (tabla 1).  
Para la preparación de la mezcla se  
comenzó con la recepción de las  
2015; Orellana, 2019).  
97  
Rivera-Mero & Sánchez-Plaza (2022)  
materias primas para el posterior  
Además, se determinó la aceptación  
de la mejor formulación mediante la  
aplicación de pruebas de validación  
por parte de consumidores en donde  
se evaluaron los parámetros  
pesado  
de  
los  
insumos  
mediante  
y
homogenizado  
la  
utilización de una mezcladora;  
posteriormente, se procedió  
a
efectuar el troquelado mediante la  
utilización de una troqueladora con  
capacidad de producción de 5  
desempeño,  
fragancia,  
color,  
similitud, satisfacción del uso e  
intención de compra. Para ello se  
utilizó un total de 12 evaluadores  
entre hombres y mujeres. Del total  
pastillas  
por  
minuto.  
Consecutivamente, se procedió con  
el empacado y codificado de las  
cajas de pastilla para almacenarlas  
en bodega hasta su respectiva  
comercialización.  
de  
evaluadores,  
6
eran  
el  
consumidores habituales  
y
restante de Laboratorio RRFRAMA.  
Tabla 1.  
Formulación para la elaboración de jabón tipo pastilla.  
Cantidad  
Insumos  
(
g)  
Lauril sulfato de sodio  
Benzoato de potasio  
Sorbato de potasio  
Fragancia floral  
Total  
734.1  
234.82  
5.48  
16.60  
1000.00  
2
.2. Pruebas de sanitización  
AOAC 960.09 de 1990. Para la  
determinación de la eficiencia del  
jabón se cuantificó el desarrollo de  
Unidades Formadoras de Colonia  
Para la determinación de la calidad  
se efectuaron pruebas sobre  
Staphylococcus  
Pseudomonas  
aureus,  
(
UFC/ml)  
períodos de tiempo (0.5, 15 y 240  
minutos) en condiciones de  
ambiente con temperatura de 18 a  
5 °C y de humedad relativa de 45%  
y 65%.  
durante  
diferentes  
aeruginosa,  
Escherichia coli y Salmonella, los  
cuales  
fueron  
previamente  
los  
incubados  
siguiendo  
2
procedimientos descritos por la  
98  
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Diseño de una línea de producción de jabón en forma de pastillas a escala industrial  
2
.3. Diseño de la línea de flujo para  
de fabricación del jabón están dados  
por las particularidades de las  
la producción  
materias  
primas  
y
de  
las  
Para crear la línea de producción se  
efectuó una descripción de los flujos  
de trabajo mediante el desarrollo de  
un proceso esquematizado para la  
producción del jabón de manos tipo  
pastilla. Posterior a ello, se efectuó  
una valoración de los egresos  
generados por las máquinas y  
equipos utilizados de acuerdo a los  
procedimientos establecidos en el  
diagrama de flujo para la elaboración  
de jabones.  
concentraciones utilizadas en la  
elaboración del producto, siendo  
estas  
influyentes  
de  
sobre  
la  
compactación  
la mezcla,  
concordando con lo expuesto por  
Proaño et al. (2015), en donde  
especifica que las propiedades de  
las materias primas dependen de la  
presencia de minerales, grasa y  
fibra.  
Las pruebas de validación por parte  
de los consumidores mostraron un  
nivel de aceptación superior al 85%  
en los parámetros de evaluación  
Para establecer los costos de  
producción se consideraron los  
egresos  
e
ingresos generados  
desempeño,  
fragancia,  
color,  
durante cada una de las etapas  
productivas, en donde se efectuó  
una valoración de los costos de las  
similitud, satisfacción del uso e  
intención de compra (tabla 2).  
materias primas,  
empaque, cantidad  
material de  
de lote  
En cuanto al desempeño se obtuvo  
una frecuencia de aceptación de 11  
personas representada por el 95%,  
describiendo que esta aceptación se  
debe a que el jabón mostró el  
cumplimiento del objetivo de  
limpieza. Por otra parte, los  
resultados del color (blanca) y la  
similitud mostraron un nivel de  
producido, tiempo empleado y las  
personas que intervinieron en el  
proceso.  
3
. Resultados y discusión  
.1. Producción de jabones  
3
Se desarrollaron las pruebas piloto  
para la elaboración de los jabones  
tipo pastilla. Se obtuvo como  
resultado que los parámetros de  
mayor incidencia sobre los procesos  
aceptación del 90%  
y
85%,  
respectivamente. De acuerdo con lo  
expuesto por Alva et al. (2019), la  
percepción de los consumidores en  
99  
Rivera-Mero & Sánchez-Plaza (2022)  
cuanto a la aceptación del color está  
dada por los vínculos relacionados  
con la limpieza, concordando con los  
En lo que respecta a la fragancia y la  
satisfacción de uso se obtuvo una  
frecuencia de aceptación del 100%  
en ambos casos, relacionándose con  
la intención de compra del 98%.  
documentados  
investigación.  
en  
esta  
Tabla 2.  
Resultados de los ensayos de validación del jabón tipo pastilla.  
Parámetro  
Frecuencia  
%
Desempeño  
11  
9
5
Fragancia  
Color  
12  
11  
10  
12  
12  
1
00  
9
0
5
Similitud  
8
Satisfacción de uso  
Intención de compra  
1
00  
98  
En cuanto a los parámetros físico-  
químicos del jabón (tabla 3), se  
obtuvo un pH de 5.8, mismo que se  
encuentra dentro de los parámetros  
establecidos por la Norma Técnica  
Ecuatoriana INEN 850 (2016), en  
donde se establece un rango de 4.5  
a 7.5; considerando que valores de  
pH entre 5 y 9 no generan alguna  
alteración sobre la piel, sin presentar  
efectos secundarios en el manto  
ácido de la piel (Alvarado &  
Alvarado, 2012).  
Por su parte los resultados  
referentes a la solubilidad de las  
pastillas de jabón reflejan un tiempo  
de solubilidad en el orden de 15  
minutos. De acuerdo con lo expuesto  
por Regla et al. (2014), la solubilidad  
del jabón está influenciada por las  
propiedades  
producto,  
hidrofílicas  
además de  
fisicoquímicas  
del  
las  
del  
propiedades  
solvente y de la temperatura de la  
mezcla.  
Tabla 3.  
Análisis fisicoquímico del jabón tipo pastilla.  
Parámetro  
Total  
pH  
5.8  
Tiempo de solubilidad  
15 minutos  
100  
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Diseño de una línea de producción de jabón en forma de pastillas a escala industrial  
Los resultados del test de eficiencia  
sanitizante del jabón tipo pastilla  
a los 30 segundos de efectuada la  
inoculación con las diferentes  
suspensiones estandarizas para  
cada uno de los microrganismos,  
manteniéndose hasta las 4 horas en  
las que se evaluó este parámetro, tal  
como se observa en la tabla 4.  
frente  
a
los microorganismos  
Staphylococcus  
Pseudomonas  
aureus,  
aeruginosa,  
Salmonella  
Escherichia coli  
y
demostraron una eficiencia del 100%  
Tabla 4.  
Resultados de la eficiencia del jabón tipo pastilla.  
Suspensión  
estandarizada  
0.5  
240  
minutos  
(UFC/mL)  
<1 x100  
Organismo de  
prueba  
15 minutos  
(UFC/mL)  
Eficacia  
(%)  
minutos  
(UFC/mL)  
<1 x100  
(
UFC/mL)  
Staphylococcus  
aureus  
Pseudomonas  
aeruginosa  
<1 x100  
5
7
.8 x108  
100  
<1 x100  
<1 x100  
<1 x100  
.4 x108  
100  
100  
100  
<1 x100  
<1 x100  
<1 x100  
<1 x100  
<1 x100  
<1 x100  
Escherichia coli  
Salmonella  
4.2 x108  
5.2 x108  
Estudios realizados por Osorio et al.  
2017) evaluaron la actividad  
Escherichia coli, demostrando a su  
vez una efectividad del 54.31 y  
21.21% en ambos tipos de jabones.  
(
antibacterial del jabón líquido y  
demostraron un contenido de 0 UFC  
por cada ml de jabón en  
3.2. Desarrollo de una línea de  
producción  
microorganismos  
aureus y Escherichia coli. Por su  
parte Corzo Gaitán (2017),  
Staphylococcus  
Para diseñar la línea de producción  
se elaboró un diagrama de flujo en el  
que  
se  
consideraron  
los  
estudiaron la actividad microbiana de  
dos tipos de jabones comerciales en  
diferentes estados (líquido y sólido),  
documentando la presencia de  
procedimientos aplicados en la  
producción del jabón tipo pastilla. El  
proceso está enfocado en una  
producción de 20000 unidades por  
día (figura 1).  
Staphylococcus  
Pseudomonas  
aureus,  
aeruginosa  
y
101  
Rivera-Mero & Sánchez-Plaza (2022)  
Figura 1. Diseño del flujo de la línea de producción del jabón tipo pastilla.  
El ingreso de la materia prima e  
insumos utilizados en la elaboración  
de los jabones tiene una duración de  
elementos de calidad del producto.  
Posterior a ello se trasporta a  
bodega para su posterior distribución  
7
días. Los proveedores estarán  
a
los diferentes canales de  
localizados dentro del territorio  
ecuatoriano. El pesado de los  
insumos estimados de acuerdo a las  
formulaciones estará dado por una  
comercialización.  
Adicionalmente, para la decisión de  
los costos de producción se efectuó  
una estimación de gastos generados  
por los materiales e insumos,  
personas que intervienen en el  
trabajo, materiales indirectos y los  
gastos de producción que se  
integran dentro de la cada una de las  
etapas de fabricación del jabón. El  
costo de fabricación por cada unidad  
(8.5 gramos) es de $ 0.9484 (tabla  
5). Proaño et al. (2015) evaluaron los  
persona  
encargada  
del  
homogenizado.  
El troquelado tendrá una duración de  
0 segundos por cada pastilla. Esta  
1
operación será realizada por dos  
personas que estarán vinculadas  
con las actividades de empacado y  
codificado del producto final,  
considerando el cumplimiento de los  
102  
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Diseño de una línea de producción de jabón en forma de pastillas a escala industrial  
costos de producción en la  
elaboración de jabones con  
derivados químicos y residuo de  
plantas y obtuvieron un costo de  
producción de $3.79 a $4.86 por  
cada kilogramo.  
Tabla 5.  
Descripción de los costos de producción por unidad.  
Costo  
$)/unidad  
Descripción  
(
Costo materiales e insumos  
0
.700  
Personas que intervienen en el trabajo  
Materiales indirectos  
0.060  
0.088  
0.100  
0.9484  
Gasto de producción  
Costo total  
4. Conclusión  
Bibliografía  
La investigación permitió desarrollar  
un jabón en forma de pastillas a  
través de un proceso innovador con  
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