Portafolio Entrega final

VI-BEE

PORTAFOLIO DE PROYECTO

Parches  repelentes contra
mosquitos y abejas con aguijón

Proyecto VI-BEE

Parche Repelente

Mariadelia Argüello Acuña y Antonio
Rodríguez Díaz

Proyecto VI-BEE
Naranjo, Alajuela y Pérez Zeledon, San José

1

Descripción general de la idea

Desde el punto de vista alergológico los insectos que causan mayor interés son los
Himenópteros, esto debido a la gravedad del cuadro clínico que pueden ocasionar. El orden de
los Himenópteros incluye a las abejas, avispas y hormigas. Estos síntomas van desde reacciones
locales (inflamación aguda en la piel) hasta shocks anafilácticos que terminan en fallecimientos
(Prado, M., Quirós, D., Lomonte, B, 2009). En Costa Rica, las picaduras de estos insectos,
principalmente abejas, son sucesos frecuentes que pueden amenazar la vida, principalmente a
adultos mayores y hombres de la mediana edad (Prado, M., Quirós, D., Lomonte, B, 2009). A
pesar de que la mayoría de picaduras no terminan en muertes, un porcentaje importante de la
población presenta alguna molestia a la picadura de estos insectos. La mayoría de los
himenópteros son beneficiosos, por su valor ecológico, comercial y agrícola. Considerados
importantes polinizadores de cultivos, productores de miel, polen, cera y otros derivados con alto
valor nutritivo, medicinal y comercial (Zumbado, M., Azofeifa, D, 2018). Además muchas avispas
son parasitoides o depredadores de insectos dañinos de cultivos. Debido a estas razones y
muchas otras, no se puede tomar una actitud de depredador ante estos insectos (Zumbado, M.,
Azofeifa, D, 2018).

En Costa Rica, también es frecuente otro tipo de picaduras, las picaduras por Aedes
aegypti, Aedes albopictus y Anopheles. Estos mosquitos son los responsables respectivamente
de enfermedades transmitidas por picaduras como dengue, zika, chikungunya, fiebre amarilla y
malaria. Según estimaciones 2500 a 3000 millones de personas viven en áreas de riesgo de
transmisión; al año ocurren 50 millones de infecciones aproximadamente (Ávila Agüero, M,
2020). Desde que inició la epidemia del dengue en 1993 y hasta 2016, aproximadamente 370
000 personas han enfermado por este virus. Sumándose otras enfermedades importantes
transmitidas por el mismo mosquito: chikungunya y Zika. Los primeros casos de fiebre
chikungunya en C.R se reportaron en el 2014, y se presentaron aproximadamente 85 000 casos
entre 2015 y 2016, el virus del Zika se detectó en el 2016 y en ese mismo año se confirmaron
unos 1650 casos (Ávila Agüero, M, 2020). Con la llegada de la época lluviosa cada año proliferan
los criaderos del mosquito, por lo cual las autoridades de salud piden cumplir con las medidas
sanitarias.

Antes los aumentos anuales de estas enfermedades y cuadros clínicos presentados por
los insectos mencionados anteriormente, el Ministerio de Salud presenta entre sus
recomendaciones el uso de repelentes (Rodríguez Lara, Andrés Gerardo, Aguilar Pérez, Jorge,
2020). Sin embargo, el mercado nos ofrece repelentes compuestos por insecticidas (DEET) que
terminan matando a los insectos, además de que no son efectivos contra Himenópteros (Sinha,
S., Jothiramajayam, M., Ghosh, M., Mukherjee, A, 2014). Por ello surge la necesidad de plantear
una solución que brinde seguridad tanto a la persona como al insecto, de ahí el desarrollo de
parches repelentes. Parches de fibra y carbón activado de coco, impregnado con aceites
esenciales de lavanda, hinojo y menta.

Descripción comercial de la idea

Surge por parte del Proyecto VIBEE la idea de desarrollar un producto que se presente
como una opción que pueda repeler mosquitos y abejas con aguijón, libre de peligro tanto para
el usuario como para el insecto. En Costa Rica los repelentes más comúnmente vendidos están

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compuestos por DEET, un insecticida que puede ocasionar serios efectos secundarios en
individuos. Además que tienden a ser mortales en los insectos. También es común encontrar en
el mercado repelentes que contienen citronela, sin embargo se ha encontrado que pueden ser
tóxicos para polinizadores fundamentales como las abejas(Baker, B., Grant, J., Malakar-Kuenen,
R,2018). Muchos costarricenses desconocen de estos efectos, que generan un impacto negativo
en el medio ambiente. Inclusive hay quienes creen que los bloqueadores solares funcionan como
repelentes de insectos. A raíz de esto, surge la idea de generar un repelente contra mosquitos y
abejas con aguijón, eco amigable y seguro, en una presentación de parche biodegradable.

El proyecto VIBEE también tiene como propósito educar a la población sobre la
importancia de los polinizadores así como también de la función que cumplen los mosquitos en
el medio ambiente, todo ello con el enfoque de comercializar un repelente amigable.

Descripción del proceso productivo

El proceso se divide en tres etapas:
-Fibra de Coco: Los cocos secos son considerados desechos en las fincas de la Zona Norte de
Costa Rica, por lo cual su obtención es mayormente libre de costo y se recolecta de las fincas.
Luego de su obtención, son puestos en cuarentena por 15 días en la bodega de cuarentena de
materia prima y desinfectados con alcohol al 70%. La fibra de coco es extraída a partir de estos
cocos recolectados. Mediante un cuchillo de cm se le realizan cuatro ranuras a la cáscara
exterior, una vez ligeramente fragmentando se quita la cáscara externa y se extrae la fibra. Esta
es desmenuzada con las manos. Con el fin de evitar cualquier residuo de agua presente se
coloca al Sol, en el área de secado de fibras y parches (ver diagrama de la planta). El tiempo de
secado varía según el clima y el coco, en promedio se estima un tiempo al Sol de 3- 5 horas
( considerando que se realizó en estación lluviosa y en el mes de septiembre). Luego se corta
en trozos pequeños de 1 cm de longitud, dichos trozos son colocados en un colador de cocina y
son frotados contra este para obtener una tamaño de partícula más pequeño, hasta recolectar
un polvo fino. El proceso anterior se realiza en el área de producción.
-Emulsión de aceites esenciales: Se agregaron aceite esencial de menta, lavanda, hinojo,
emulsificante tween 80, aceite de cocina de canola y agua en una proporción de 0.3:0.
3:0.3:0.6:0.15:1 respectivamente (Eyupoglu, S., Kut, D., Girisgin, A., Eyupoglu, C., Ozuicli, M., &
Dayioglu, H. et al, 2018). Dicho procedimiento se llevó a cabo en el área de producción. La
calidad de la materia prima viene asegurada por el proveedor, mediante análisis realizados por
laboratorios privados que los avalan. Debido a que no se tiene el equipo necesario para realizar
los análisis propios de calidad, se plantea la posibilidad a futuro de contratar un laboratorio
externo que verifique la calidad de la materia prima. Todo reactivo que entra debe ser colocado
en la bodega de cuarentena por 15 días y desinfectado con alcohol al 70%.
-Parches de fibra de coco y carbón activado: El proceso inicia con el remojo de cartón de
huevos en pequeños trozos en agua hasta que haya absorbido suficiente agua, proceso 0.que
dura alrededor de 48 h, realizado en el área de remojo del cartón. Una vez listo, se licua y se
exprime con las manos para extraer el exceso de agua y se desmenuza, es utilizando para poder
unir la fibra. Luego se prepara la goma de celulosa (CMC), mezclando agua, alcohol 80% de uso
comercial y el polvo blanco de carboximetilcelulosa, que funciona como espesante y estabilizante
para unir la fibra y el carbón. La proporción agua, alcohol y CMC es 1:1:0.2. Una vez preparada

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la materia prima anterior, se mezcla la goma de celulosa, trozos del cartón de huevos, carbón
activado y la fibra de coco hasta formar una masa consistente semejante a la plastilina. La
proporción de fibra molida, goma CMC, carbón activado y cartón es 1: 1: 0.5: 0.5. Todo lo anterior
se realiza en el área de producción.
Una vez formada la masa, se moldea hasta obtener forma de esfera, se aplana utilizando una
prensa aplanadora de tortillas, se estampa un molde de galletas con la forma deseada ( mariposa,
hoja, conejo, persona) y se recorta para obtener el parche. El proceso se repite hasta haber
utilizado toda la masa en la creación de los parches de formas. Se deja secar al Sol alrededor de
5 horas ( puede variar según las condiciones del clima en el área de secado) o también pueden
ser secados en un horno a 80 °C por 20 min ( opción que se considera a futuro). Luego se dejan
enfriar y son decorados con pintura de manera artesanal.
La emulsión es agregada a los parches mediante un aerógrafo por ambos lados. Se deja
absorber por ambos lados alrededor de un 1 min ( todavía este paso se encuentra en proceso
de desarrollo y normalización). El proceso de empaquetado viene indicado en el proyecto de
empaque y etiqueta, que se realiza en el área de sellado al vacío y una vez listo el producto final,
son colocados en la bodega de cuarentena de producto terminado, por 15 días.

Inscripción de los Parches Repelentes ante el

Ministerio de Salud

-Visitar el siguiente
link:https://drive.google.com/drive/folders/14dnX1EX9cxWVGA8cwaLWYB4jKlFqI9L3?usp=shar
ing

Diagrama del Proceso

-Visitar link para observar el
diagrama:https://www.edrawmax.com/server/public/s/max/088dc581537527

Ubicación de la planta

La planta se ubica en Daniel Flores, Pérez Zeledón, San José.
-Visitar link para observar el
diagrama:https://www.edrawmax.com/server/public/s/max/990cd442391768

Sistema de Tratamiento de Residuos

Dado el enfoque de un producto en la línea de del mínimo impacto ambiental, la mayoría
de los desechos resultantes del proceso de producción son biodegradables, sin embargo se
deben tener en cuenta ciertas consideraciones, mencionadas a continuación.

Tanto la fibra de coco como el carbón activado no tienen un efecto dañino en el ambiente
y pueden ser desechados de manera segura en el entorno. Los desechos de fibra (Charlo et al.,
2011) y carbón activado (Raave et al., 2013) se recolectan posteriormente para la preparación
de abono orgánico. Esto también es aplicable para los parches defectuosos desechados en el
proceso de producción, o bien parches que ya cumplieron su vida útil, dado lo los demás
componentes minoritarios del parche (CMC, Tween 80) se degradan fácilmente y presentan baja
toxicidad (Li et al., 2017).

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El desecho de los aceites esenciales depende de la cantidad que se esté manejando, en
pequeñas cantidades (cantidades presentes en parches por ejemplo) los aceites esenciales no
presenta mayor riesgo ambiental, se degradan rápidamente y pueden ser desechados sin mayor
problema, sin embargo, cantidades considerables pueden resultar un riesgo ambiental para
ambientes acuáticos (Yeager, 2020), por lo que los desechos que presenten aceites esenciales
en cantidades relativamente altas (fórmula de emulsión, recipientes contenedores, aceites
esenciales expirados) se almacenan en una zona bajo techo y bien ventilada para los aceites
esenciales presentes se evaporan lentamente y se degraden de manera segura en el ambiente
(AHPA, 2020).

Estudio de la Efectividad del Repelente

Se realizaron experimentos bajo la coordinación de expertos en el área de biología con
el fin de determinar si había un efecto repelente de las abejas Apis Mellifera (abejas con aguijón)
contra la formulación. Los resultados obtenidos indicaron que realmente hay un efecto repelente
de las abejas hacia la emulsión de menta, lavanda e hinojo. Se pudo concluir que el efecto
repelente no necesariamente depende de la concentración sino más bien de la presencia, como
lo muestra la figura 1. Lo que permite optimizar el uso de la materia prima.

Figura 1. Media de las distancias (cm) en función de la concentración (% V/V).

Estudio de Mercado

El mercado global de repelentes para insectos fue evaluado para el 2020 en 4.1 billones
de dólares americanos y se espera que alcance un valor de 6.0 billones de dólares americanos
para el 2027. Se estima una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR) de 5.6% de 2020 a
2027 (Allied Market Research, 2020). Debido al calentamiento global, se espera para los
próximos años un aumento de temperatura producto del efecto invernadero en la
atmósfera(Grand view research,2019). A temperaturas altas ( mucho calor) las condiciones de
reproducción de los mosquitos se optimiza y aumenta su nivel de actividad. Proporcionando en
determinadas regiones climas húmedos, que favorecen a la multiplicación de la población. Lo
que viene asociado a un aumento de casos de Dengue, Malaria y Chikunguña. Por lo que se
espera un incremento en la demanda en el mercado de los repelentes (Grand view
research,2019).

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Figura 2. Crecimiento de mercado de repelentes para insectos (en millones USD) en USA,
clasificado por producto (Grand view research,2019).

El Proyecto VI-BEE realizó encuestas abiertas con el fin de recaudar información del
mercado de repelentes en la población costarricense. Al ser encuestas no dirigidas a una
población particular, los encuestados se encontraban en un rango de edades entre 17 a 60 años
o más.

2%

15% 7%

20% 48% 17 o menos
5% 18-20
21-29
30-39
40-49
50-59
60 o mas

3%

Figura 3. Rango de edades de personas encuestadas que practican actividades al aire libre.
Entre los resultados arrojados por estos estudios de mercado, se encontró que Costa

Rica al ser un país con un excelente clima un gran porcentaje realiza actividades al aire libre, lo
que implica que se encuentran muy expuestos a las picaduras de insectos. Entre el tipo de
actividades al aire que realizan se puede observar que la mayoría son actividades recreativas o
turísticas.

6

10.5 6.3 12.6 18.9 Jardineria
23.2 6.3
Actividades deportivas
22.1
paseo con mascotas

Playas

montaña

visitas a parques en
comunidad
otros

Figura 4. Tipos de Actividades al aire libre más frecuentes que llevan a cabo las personas
encuestadas.

La presentación de repelente que más frecuentemente utilizan al realizar actividades al
aire libre es en formato spray. Aclaran que la utiliza porque es la más encontrada en el mercado
costarricense pero esa presentación no es su preferida debido a la sensación grasosa en la piel.

3% 18%
20%
59% Spray
Crema
Parches
Otros (Brazaletes, placas)

Figura 5. Tipos de repelentes utilizados al realizar actividades al aire libre.
Los resultados también arrojaron que un gran porcentaje desconoce el componente activo
del repelente, así como a qué tipo de insectos está orientado el producto. Incluyendo las
implicaciones negativas que puedan tener esos componentes activos, mencionando por ejemplo
el DEET.
La marca más adquirida en el mercado costarricense es el OFF, seguida de Coppertone.
Este resultado muestra un grado de confusión entre lo que es bloqueador solar y un repelente.

Marcas de repelentes 7

3% 3% 4% 4% 4% Off
Coppertone
82% Raid
Skin so soft
Cofasa
Sc Johnson

Figura 6. Marcas más comunes de repelentes utilizados.

A partir de la información recolectada anteriormente, se delimita hacia qué mercado se
busca orientar el repelente del Proyecto VI-BEE. Lo que se concluye hacia un una población que
realiza actividades al aire libre, principalmente en zonas turísticas.Sin limitar su uso más casual
como realizar trabajo de campo : agricultura y ganadería.

Estrategia de Venta y Distribución

Dada la tendencia observada en el estudio de mercado realizado, donde hay una afinidad
a realizar actividades al aire libre, principalmente actividades de ocio y recreativas, la distribución
del producto final se busca que sea en locales comerciales que ofrezcan una sección de cuidado
de la piel (cremas, repelentes, bloqueadores solares y entre otros). Esto implica desde
supermercados grandes hasta locales, farmacias, tiendas de conveniencia, souvenirs shops y en
los propios centros turísticos. Sin embargo debido al uso del producto en el área laboral al aire
libre, también se busca que esté presente en almacenes como almacenes agropecuarios.

El aprovechamiento de plataformas digitales también es otra opción de distribución del
producto. El consumidor, a través de las redes sociales del Proyecto VI-BEE como Instagram y
Facebook, puede adquirir el producto personalmente, coordinando con el cliente en método de
pago y envío. El uso de plataformas de compra en línea (Amazon, eBay, entre otros) se
contempla también como método de distribución.

Análisis de Costo y Definición de Precio a Cliente

Final

El precio al cliente final para una presentación de un empaque con 8 parches
impregnados de repelente es: 2300 colones.

Para ver el desglose de los costos por favor visitar el siguiente link:
https://drive.google.com/file/d/1jVikRTgWJfOhQrNCVBtLEFeljuqOpd6L/view?usp=sharing

8

Proyecto de empaque y etiqueta

-Para ver el empaque y etiqueta por favor dirigirse a la última página del portafolio.

Agradecimientos

Por todos aquellos que ayudaron a que el Proyecto VI-BEE lograra presentar su primer

prototipo de repelente contra abejas con aguijón y mosquitos, muchas gracias.

Suplidores de Materia Prima y Equipo:

-Kokosí Carbón Activado de Coco

-Eka Esencial: ID 7238124 (Aceites esenciales marca DoTerra)

-Finca Aracu ( cocos secos)

-Diprolab, Costa Rica

-Proveeduría y Sección de Procesos Industriales de la Escuela de Química, UCR.

Apiarios

-Apiario Mario Chaves

-Apicultura-Meliponario Euglossin

Asesores:

-Ana Lourdes Acuña Zúñiga (Directora de Robótica, Fundación Omar Dengo).

-Virgina Aguilar ( Master en Biología)

-José Pablo Jimenez Madrigal (PhD. Ingenieria en Biotecnología)

-Emmanueal Fonseca (Diseñador Instruccional para Microsoft)

- Mauricio Rodriguez Bardia ( Estudiante de Maestría de Genética y Biología Molecular, UCR)

-Anthony Zook (Animador Digital ).

-José Antonio Morales ( Grabación de tomas aereas con Drone)

-Profesores y asistentes del curso QU-0489.

Mariadelia: A mis papás por ser fuente de inspiración y ayuda constante.

Antonio: A mis padres.

Referencias

-AHPA. (2020). Good Herbal Compounding and Dispensing Practices. Ahpa.org. Recuperado el

18 de octubre del 2020, de

http://www.ahpa.org/Resources/GoodHerbalCompoundingandDispensingPractices.aspx.

-Ávila Agüero, M. (2020). Dengue. Scielo.sa.cr. Recuperado el 20 de Septiembre 2020, de

https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001-60022008000300001.

-Baker, B., Grant, J., & Malakar-Kuenen, R. (2018). Citronella & Citronella Oil Profile. Cornell

University Library. Recuperado el 18 de octubre del 2020, desde

http://hdl.handle.net/1813/56119.

-Charlo, H., Oliveira, S., Castoldi, R., Vargas, P., Braz, L., & Barbosa, J. (2011). Growth analysis

of sweet pepper cultivated in coconut fiber in a greenhouse. Horticultura Brasileira, 29(3), 316-

323.

-Grand view research. Global Insect Repellent Market Size, Share: Industry Report, 2019-2025.

(n.d.). Recuperado el 15 de noviembre del 2020, de

https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/insect-repellent-market.

9

-Eyupoglu, S., Kut, D., Girisgin, A., Eyupoglu, C., Ozuicli, M., & Dayioglu, H. et al. (2018).
Investigation of the bee-repellent properties of cotton fabrics treated with microencapsulated
essential oils. Textile Research Journal, 89(8), 1417-1435.

-Li, G., Lan, G., Liu, Y., Chen, C., Lei, L., & Du, J. et al. (2017). Evaluation of biodegradability and
biotoxicity of surfactants in soil. RSC Advances, 7(49), 31018-31026.

-Allied Market Research. Mosquito Repellent Market by Type (Coil, Spray, Cream and oil,
Vaporizer, Mat, and Others) and Distribution Channel (Hypermarket /Supermarket), Independent
Stores, Online and Others): Global Opportunity Analysis and Industry Forecast, 2020-2027.
Recuperado el 15 de noviembre del 2020, de https://www.alliedmarketresearch.com/mosquito-
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-Prado, M., Quirós, D., Lomonte, B. (2009). Mortality due to Hymenoptera stings in Costa Rica,
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https://doi.org/10.1590/s1020-49892009000500002
-Raave, H., Keres, I., Kauer, K., Nõges, M., Rebane, J., Tampere, M., & Loit, E. (2013). The
impact of activated carbon on NO3−-N, NH4+-N, P and K leaching in relation to fertilizer use.
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-Rodríguez Lara, Andrés Gerardo, Aguilar Pérez, Jorge. (2020). Accidente por himenópteros:
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2020, de http://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1409-
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-Sinha, S., Jothiramajayam, M., Ghosh, M., & Mukherjee, A. (2014). Evaluation of toxicity of
essential oils palmarosa, citronella, lemongrass and vetiver in human lymphocytes. Food And
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-Yeager, N. (2020). The Environmental Impact of Essential Oils. Earth Island Journal.
Recuperado el 18 de octubre del 2020, de
https://www.earthisland.org/journal/index.php/articles/entry/the_environmental_impact_of_essen
tial_oils/.
-Zumbado, M., Azofeifa, D. (2018). Insectos de Importancia Agrícola (1ra ed.). Heredia, Costa
Rica. Programa Nacional de Agricultura Orgánica.



El proceso de empacado de los parches
debe ser mediante proceso al vacío, esto
con el fin evitar la evaporación de los
aceites y garantizar que el efecto
repelente del parche sea óptimo para
cuando se vaya a utilizar el producto por
primera vez. Para esto optamos por el
uso de bolsitas de plástico de esta
manera, al colocar los parches en el
empaque, se le aplica vacío e
inmediatamente se sella con calor,
garantizando que no entre aire al
recipiente. Por presentación se colocan
ocho parches dentro de un dinámico
empaque de cartón.