Valorization of Argopecten Purpuratus shells in the Formulation of Exfoliating Soap for Waste reduction in Piura

Authors

DOI:

https://doi.org/10.26439/ing.ind2026.n50.8332

Keywords:

sustainable development, exfoliating soap, economic evaluation, environmental impact, recycling

Abstract

This research contributes to the achievement of SDG 9: Industry, Innovation, and Infrastructure by promoting clean technologies and resilient infrastructures. The objective of this work was to produce exfoliating soap through the saponification process using olive oil and sodium hydroxide, incorporating scallop shells (Argopecten purpuratus) as a raw material to reduce the accumulation of organic waste in Piura. An applied research study was conducted with a quantitative methodology and a quasi-experimental design. Between 30 and 40 kg of shells were used, and 20 participants were involved in the study, using an environmental projection spreadsheet as the main measurement instrument. Among the 28 formulations prepared, only formulations C2H2R1 and C3H2R1 exhibited the best sensory properties. For 2025, the projected annual production 2025 was 9 096 000 soap units. The unit cost of the soap was PEN 4,86, and its selling price was PEN 6,32, yielding a benefit-cost ratio of 1,30, a positive NPV of PEN 30 115 277,41, and an IRR of 32 %. Additionally, an estimated 11 % reduction in shell accumulation was observed in the study area, demonstrating the technical, economic, and environmental feasibility of waste valorization at the end of the work done.

 

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

  • Jocellyn Nallely Peña Jimenez, Escuela Profesional de Ingeniería Industrial, Universidad César Vallejo, Perú

    Egresada de Ingeniería Industrial por la Universidad César Vallejo, campus Piura. Cuenta con formación en gestión de procesos, análisis de datos, seguridad y salud ocupacional, y mejora continua. Actualmente, se desempeña en el Área Administrativa y de Gestión de Almacenes en la empresa Nortfarma S. A. C., donde participa en actividades de control de inventarios, organización de recursos, registro de información y apoyo en la optimización de procesos operativos. Ha participado en proyectos académicos de innovación y emprendimiento desarrollados en el ámbito universitario, orientados al desarrollo de productos sostenibles y al aprovechamiento responsable de recursos.

  • Ubaldo Iair Trelles Salazar, Escuela Profesional de Ingeniería Industrial, Universidad César Vallejo, Perú

    Egresado de Ingeniería Industrial por la Universidad César Vallejo, campus Piura. Cuenta con formación en gestión de procesos, análisis de datos, seguridad y salud ocupacional, y mejora continua. Actualmente, participa en actividades vinculadas al Área de Seguridad, Salud Ocupacional y Medio Ambiente (SSOMA) en la Universidad César Vallejo, donde colabora en inspecciones, elaboración de reportes técnicos, registros de campo y seguimiento de medidas preventivas orientadas a la gestión de riesgos laborales. Asimismo, posee experiencia en actividades de control, supervisión y apoyo operativo en entornos organizacionales.

  • Gabriel Ernesto Borrero Carrasco, Escuela Profesional de Ingeniería Industrial, Universidad César Vallejo, Perú

    Magíster en Administración de Negocios y Relaciones Internacionales por la Universidad César Vallejo e ingeniero industrial por la Universidad Nacional de Piura. Su trayectoria académica y profesional se orienta a la gestión de procesos, el análisis organizacional y la mejora continua en entornos empresariales. Ha desarrollado investigaciones en áreas como la generación de valor agregado en productos agroindustriales, la aplicación de minería de texto y análisis de sentimientos en redes sociales, el clima organizacional y su relación con la satisfacción del cliente, así como en responsabilidad social empresarial, destacando propuestas aplicadas a contextos productivos y de servicios en el ámbito latinoamericano.

References

Arias Gonzáles, J. L., & Covinos Gallardo, M. (2021). Diseño y metodología de la investigación. Enfoques Consulting EIRL. https://gc.scalahed.com/recursos/files/r161r/w26022w/Arias_S2.pdf

Asociación Nacional de Fabricantes de Conservas de Pescados y Mariscos. (2020). Informe técnico. Evaluación de la gestión de los residuos del proceso de concha de abanico y propuestas de mejora. Acuipesca Perú. https://rnia.produce.gob.pe/wp-content/uploads/2022/07/InformeTecnico_GestionResiduosCA_v2_ANFACO-A7.3-para-RNIA.pdf

Ayuda en Acción Perú. (2023, 29 de noviembre). Las conchas de abanico, una industria resiliente. https://ayudaenaccion.org.pe/actualidad/las-conchas-de-abanico-una-industria-resiliente/

Azarian, M. H., & Sutapun, W. (2022). Biogenic calcium carbonate derived from waste shells for advanced material applications: A review. Frontiers in Materials, 9, 1024977. https://doi.org/10.3389/fmats.2022.1024977

Chenet, T., Schwarz, G., Neff, C., Hattendorf, B., Günther, D., Martucci, A., Cescon, M., Baldi, A., & Pasti, L. (2024). Scallop shells as biosorbents for water remediation from heavy metals: Contributions and mechanism of shell components in the adsorption of cadmium from aqueous matrix. Heliyon, 10(7), e29296. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e29296

Del Castillo Luis, D., Palomino Achulla, A., Larios Francia, R., & Quino Favero, J. (2023). Sustitución del carbonato de calcio inorgánico por carbonato de calcio biogénico obtenido de residuos de las vieiras (Argopecten purpuratus) en las industrias peruanas. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 7(1), 3640-3656. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v7i1.4680

Honcharov, I., Vyshnevska, L., & Bodnar, L. (2024). Research on the development of solid soap composition for the prevention and treatment of psoriasis relapse. ScienceRise: Pharmaceutical Science, 5(51), 47-54. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2024.313702

Instituto Nacional de Calidad. (2017). Jabones y detergentes. Jabón de tocador. Requisitos (NTP 319.073:1978, revisada el 2017). DePerú.com. https://www.deperu.com/normas-tecnicas/NTP-319-073.html

International Organization for Standardization. (2021). ISO 21392:2021. Cosmetics—Analytical methods—Measurement of traces of heavy metals in cosmetic finished products using ICP/MS technique. https://www.iso.org/standard/70854.html

Lin, Y., Lu, J., & Wu, J. (2021). Heavy metals pollution and health risk assessment in farmed scallops: Low level of Cd in coastal water could lead to high risk of seafood. Ecotoxicology and Environmental Safety, 208, 111768. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.111768

Loayza Aguilar, R., Valencia Cruz, R., & Valencia Cruz, G. (2023). Carbono inmovilizado en las valvas provenientes de cultivos industriales de Argopecten purpuratus en el Perú y su potencial en el mercado de carbono. Ecosistemas, 32(2), 2461. https://doi.org/10.7818/ECOS.2461

Mauricio Villarrial, R. A., & Farfán Córdova, M. G. (2021). Structural concrete modified with scallop shell lime. Revista Ingeniería de Construcción, 36(3), 380-388. https://doi.org/10.7764/ric.00010.21

Ministerio de la Producción. (2020, 24 de febrero). Residuos del langostino y conchas de abanico pueden mejorar calidad de agua para uso acuícola. https://rnia.produce.gob.pe/residuos-del-langostino-y-conchas-de-abanico-pueden-mejorar-calidad-de-agua-para-uso-acuicola/

Montenegro, V., Hernández, D., Domínguez, A., Vergara, F., Arrocha, J., & González-Valoys, A. (2024). Estabilización de suelos expansivos en Panamá con mezclas de residuos de concha de mar. Revista Politécnica, 54(1), 45-52. https://doi.org/10.33333/rp.vol54n1.05

Pantoja Pena, D. W., Tonoli, G. H. D., Protásio, T. de P., de Souza, T. M., Ferreira, G. C., do Vale, I., Ferreira, I. M., & Bufalino, L. (2021). Exfoliating agents for skincare soaps obtained from the crabwood waste bagasse, a natural abrasive from Amazonia. Waste and Biomass Valorization, 12, 4441-4461. https://doi.org/10.1007/s12649-020-01336-3

Panwanitdumrong, K., & Chen, C.-L. (2022). Are tourists willing to pay for a marine litter-free coastal attraction to achieve tourism sustainability? Case study of Libong Island, Thailand. Sustainability, 14(8), 4808. https://doi.org/10.3390/su14084808

Peña Jiménez, J. N., & Trelles Salazar, U. I. (2025). Elaboración de jabón exfoliante con valvas de Argopecten purpuratus para reducir residuos en Piura, 2025 [Tesis de pregrado inédita]. Universidad César Vallejo.

Salsabila, W. S., Husein, Y. A., Rahmadsyah, Z., Rahmaniar, R., Ramadhan, L. O. A. N., & Alimin, A. (2021). Transparent collagen soap from shellfish (Anadara granosa) with additional oils from olae plant (Etlingera calophrys). Malaysian Journal of Medicine and Health Sciences, 17(Supl. 2), 106-110. https://medic.upm.edu.my/upload/dokumen/202104291536132020_0895_29.pdf

Sisodiya, S., Gautam, S., Aneja, D., & Debnath, M. (2024). Exploring the usage of olive leaf and green synthesized olive leaf metallic nanoparticles as soap supplement for the formulation and optimization of innovative germicidal herbal soap. Industrial Crops and Products, 219, 119012. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.119012

Topić Popović, N., Lorencin, V., Strunjak-Perović, I., & Čož-Rakovac, R. (2023). Shell waste management and utilization: Mitigating organic pollution and enhancing sustainability. Applied Sciences, 13(1), 623. https://doi.org/10.3390/app13010623

Zayed, L., Gablo, N., Kalcakova, L., Dordevic, S., Kushkevych, I., Dordevic, D., & Tremlova, B. (2024). Utilizing used cooking oil and organic waste: A sustainable approach to soap production. Processes, 12(6), 1279. https://doi.org/10.3390/pr12061279

Published

2026-06-15

Issue

Section

Quality and environment

How to Cite

Peña Jimenez, J. N., Trelles Salazar, U. I., & Borrero Carrasco, G. E. (2026). Valorization of Argopecten Purpuratus shells in the Formulation of Exfoliating Soap for Waste reduction in Piura. Ingeniería Industrial, 50, 151-175. https://doi.org/10.26439/ing.ind2026.n50.8332