Num.8-2017 | Unidades eduproductivas

La Carrera de Ingeniería Agroindustrial de la UTN se moderniza.

Reporte por: Carmen Alvear
Ingeniería Agroindustrial
carmenalvear60@hotmail.com

La tecnología ha despuntado más que nunca, saltando a la luz una serie de innovaciones y adelantos que han sorprendido al mundo. El uso del Internet, herramienta base en la aplicación de la tecnología, ha hecho posible servir al ser humano de mil maneras, disminuyendo inversión, tiempo y garantizando su uso efectivo en cualquier producto que oferte en el mercado.  Al hablar de tecnología, se refiere al desarrollo, transformación, globalización; entre otros. Aplicar tecnología en los sistemas de producción garantiza la inocuidad en los productos semielaborados o elaborados, ofreciendo al consumidor productos que garanticen el cuidado y protección de su salud, de su desarrollo integral; debiendo ser productos apropiados para el consumo, como un valor agregado que sea fácil de acceder y que sea económico.  Esto se encuentra desarrollando en las Unidades Eduproductivas de la Carrera de Ingeniería Agroindustrial de la Universidad Técnica del Norte. ¿Quién no desea tener un lugar seguro, en donde adquirir sus productos alimenticios de primera necesidad? como: queso, yogurt, biscochos, mermeladas, dulce de leche entre otros, que no tengan preservantes que atenten contra la salud de las personas.

La Carrera de Ingeniería Agroindustrial de la UTN fue creada en 1986, como una necesidad del entorno regional en la demanda de profesionales en Agroindustrias alimenticias y no alimenticias.

Las Unidades Eduproductivas (UE), según la información recopilada de las mismas, se define como: “proyectos de emprendimiento o pequeñas empresas agroindustriales” donde se fortalece los conocimientos teóricos adquiridos en el aula mediante el desarrollo de prácticas de producción, transformando materias primas perecibles en productos con un alto valor agregado y vida útil. Durante los procesos de elaboración se aplican Normativas de calidad, controlando normas estrictas de higiene y aplicando Buenas Prácticas de Manufactura (BPM), para obtener productos inocuos y de alta calidad que cumplan con los requerimientos del consumidor.

En las unidades se emplean tecnologías basadas en una apropiada planificación académica, la misma que es organizada semestralmente, se toma en cuenta el pensum académico que marca o refleja las asignaturas consideradas como créditos y la investigación que es parte fundamental de la tarea educativa, así como también se complementan con otras actividades como giras de observación, prácticas pre-profesionales internas y externas en las cuales se refuerzan los contenidos teóricos impartidos en el aula.

Los estudiantes, mientras realizan las prácticas, tanto en laboratorios como en las unidades, adquieren mayores habilidades y destrezas, permitiendo poner en práctica la teoría impartida en el aula y de esta manera desarrollar las competencias con la que deben salir al campo laboral.

Como una forma de complementar el trabajo y demostrar que los aprendizajes son efectivos, la Carrera tiene a su cargo puntos de venta,   con una oficina instalada cerca de la Facultad, dónde se comercializan los productos que se elaboran en las UE, guiadas, controladas, vigiladas y observadas constantemente tanto por docentes de las diferentes asignaturas, así como por personal debidamente capacitado para el efecto.

De igual manera, se observan cuidadosamente todos los procesos y niveles existentes, dentro y fuera de las UE, garantizando que los productos que ahí se procesen sean útiles y garantizados para ser expendidos hacia el consumidor con suficiente confianza y seguridad.

Unidades eduproductivas

La tecnología ha despuntado más que nunca, cuando incluso el internet cumple 25 años al servicio del mundo el 23 de agosto de 2016.  Considerándose la herramienta fundamental en todo campo, en el que pueda servir al ser humano.

En todo ámbito del cotidiano vivir, se habla de tecnologías, sea en administración, en procesamiento de productos agrícolas comestibles, transformaciones, entre otras; sin embargo, la globalización mundial, exige estar inmerso y a la par con las tecnologías que puedan transformar los productos que la humanidad demanda.

Estudiantes elaborando productos, para ser comercializados. Laboratorioshttp://www.utn.edu.ec/ficaya/carreras/agroindustrias/?page_id=810

En las Unidades Eduproductivas de la carrera de ingeniería Agroindustrial, se ha considerado necesario aplicar la tecnología innovada, en la elaboración de cárnicos: embutidos, en lácticos como: quesos, yogurt, en harinas y panificación: elaborando biscochos de manera higiénica con las exigencias y controles sanitarios respectivos.

Todos los procesos para elaborar productos, exigen una  previa  investigación;  basada en temas relevantes tanto para docentes como para estudiantes, mismas que se enfocan en las necesidades de la ciudadanía; sin embargo,  algunos procesos que se aplican, están basados en tesis de los estudiantes, puesto que existe la ventaja de que no solamente se elaboran productos, cárnicos,  lácticos, sino además se transforman frutas y verduras en enlatados naturales, sin preservantes, lo que hace que sean garantizados y aceptados por el consumidor.  Por lo que aparte de impartir los conocimientos teóricos, se aplica la ciencia en la transformación de los productos seleccionados para el efecto.

Según Rafael López (2010) en su ponencia acerca de la innovación para una alimentación saludable, manifiesta que la industria alimentaria afronta retos y tiene soluciones tecnológicas que enfrenta el siglo XXI, en la cual se aplica el conocimiento y el ingenio en la producción, transformación y distribución de alimentos, por lo tanto, no se trata solo de tener ingenio sino de saber aplicarlo.

La característica que impacta realmente en este siglo es que los productos primarios sufran transformación, pero sin cambiar sus beneficios y nutrientes, que atenten a la naturaleza y al ser humano.

En esta serie de procesos, se revisan los aspectos que tiene que ver con la seguridad alimentaria, puesto que pueden presentarse nuevos peligros biológicos, como son los patógenos que afectan a los alimentos.  Esto exige que las investigaciones deben enfocarse en el deterioro de alimentos para la detección temprana de bacterias y patógenos que a corto o largo plazo podría ser un problema en la producción.

Aplicaciones

Con el uso de la tecnología y los procesos exigidos por ser productos elaborados por personas conscientes de la calidad, la Universidad con el aval de sus autoridades,  han visto la urgente e imperiosa la  necesidad de adquirir una gran cantidad de maquinarias, insumos, materias primas, y demás requerimientos;  que exige la aplicación y elaboración de esta serie de ofertas que se hacen en la ciudad, las mismas que son demandadas con una gran insistencia, gracias al reconocimiento de la calidad del producto ofertado, lo que hace que con el tiempo las UE se amplíen.

Con la aplicación tecnológica, se pretende generar bienes, servicios y productos de calidad, aprovechando los recursos naturales disponibles en el sector, a la vez que se impulsa la creatividad, el desarrollo económico de los estudiantes lo que influye directamente en los habitantes, los mismos que pueden crear microempresas, que les permita solventar en cierta manera su situación económica difícil en los tiempos actuales, la misma que se siente en el resto de las ciudades del país.

Elaboración de embutidos utilizando la tecnología.
http://www.netipulit.com/limpieza-industria-alimentaria.html

La diversificación de los productos demanda de personal capacitado e innovador que contribuya al aprovechamiento sustentable y sostenible de los recursos naturales e incluso considere la diversificación moderna de productos nutricionales tales como: frutas deshidratadas, alimentos que tengan energía, combinada con vitaminas y minerales, pudiendo hablar de las barras energéticas.

Con esta serie de innovaciones, ya no se debería hablar de desnutrición, sino más bien de falta de conocimientos de una adecuada alimentación, es por eso por lo que los mismos estudiantes guiados por docentes realizan las extensiones universitarias hoy llamadas vinculación con la colectividad, transfiriendo su conocimiento.

Aspectos importantes

Lo que se puede asegurar es que, las exigencias actuales del mundo moderno hacen necesaria la inclusión de la tecnología, sin que falte el valor agregado que se debe poner en toda labor.

Los procesos de producción y transformación de alimentos, permite aprovechar los recursos naturales del sector y de la región sin necesidad de alterar su balance nutricional.

La aplicación de los procesos en la conservación y transformación de los productos elaborados y semielaborados, se alinea con los requerimientos manifestados en la Constitución ecuatoriana con el programa de la seguridad alimentaria, combatiendo de alguna manera la desnutrición y pobreza de cierta parte de la población que desconoce la verdadera utilidad de ciertos productos nativos de las regiones, especialmente andinas, que en algunos casos se desperdician por no saber de qué otra manera utilizarlos.

Referencias

  1. López Rafael, 2010, Ponencia, II Foro Innovación para una alimentación saludable, (4-5 de febrero de 2010). https://goo.gl/JQow3x
  2. Instituto Tomás Pascual Sanz. 2010: Tecnología de alimentos, Libro Universidad de Burgos, España. https://goo.gl/rXS6a7
  3. Instituto Tomás Pascual Sanz. 2010: Tecnología de alimentos, Libro Universidad de Burgos, España. https://goo.gl/bGCpZh

 

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Num.8-2017 | INGENIERÍA AGROPECUARIA

Ing. María José Romero, MSc.

Coordinadora de la Carrera

La carrera de Ingeniería en Agropecuaria fue creada mediante resolución del Honorable Consejo Universitario, el 17 de mayo del 2000. Su función es buscar alternativas de soluciones a los diferentes problemas que se presentan en el sector primario de la economía, estas alternativas tendrán un carácter poli-funcional con la finalidad de propiciar un desarrollo permanente y sostenido de la actividad agropecuaria. Es por ello que la Misión de la carrera es formar profesionales eficientes, eficaces e innovadores con principios y valores que resuelvan los problemas del ámbito agropecuario con sustentabilidad y responsabilidad social. La Visión de la carrera es a futuro ser acreditada con estándares internacionales, además de ser referente en la formación de profesionales agropecuarios con responsabilidad social.

Teniendo en cuenta la importancia de la profesión para el desarrollo de la sociedad, la preparación del futuro profesional se realiza a través de módulos Eduproductivos, los que tienen por finalidad reforzar el proceso de enseñanza – aprendizaje de los estudiantes, mediante su participación en las prácticas de campo como un complemento a los conocimientos académicos que reciben en cada una de las asignaturas de la malla curricular.  Se mantienen funcionando cinco Unidades Eduproductivas (dos módulos agrícolas y 3 módulos pecuarios), por las que rotan los estudiantes bajo la tutoría de un docente responsable.

Además, la docencia se complementa con la investigación, es por ello que se mantienen en ejecución al momento cinco proyectos en los que los estudiantes pueden realizar sus trabajos de grado.

Proyectos de investigación:

  • SELECCIÓN DE TRES ESPECIES DE INSECTOS COMO HARINAS DESTINADAS A LA ALIMENTACIÓN SE PECES CARNÍVOROS Y SU ENSAYO EN LA ALIMENTACIÓN DE TRUCHAS EN LA FASE DE PRE ENGORDE Y ENGORDE.
  • USO DEL BIOL COMO PRÁCTICA AGRÍCOLA ALTERNATIVA AL USO DE AGROQUÍMICOS EN EL CULTIVO DE PAPA (Solanum tuberosum Super Chola)
  • CUATIFICACIÓN DE LA EROSIÓN GENÉTICA EN RAÍCES Y GRANOS ANDINOS DE LA SIERRA ECUATORIANA: EL CASO DE CHOCHO (Lupinus mutabilis), MISO (Mirabilis expansa) Y JÍCAMA (Smallanthus sonchifolius).
  • DESARROLLO DE UN MÉTODO AUTOMATIZADO DE CONSERVACIÓN DE UVILLA (Physalis peruviana) CON CÁLIZ, PARA LA ESTABILIZACIÓN DE BIOACTIVOS DURANTE EL ALMACENAMIENTO
  • IDENTIFICACIÓN DE SALIVAZO Y EVALUACIÓN DE ESTRATEGIAS DE MANEJO PARA LA REDUCCIÓN DE DAÑO EN PASTOS Brachiaria y Panicum sp. EN LA ZONA NORTE DE LA AMAZONÍA ECUATORIANA.

La Vinculación con la Sociedad es otra forma que tienen los futuros profesionales de conocer y resolver los problemas que se presenten en las comunidades, además de brindar sus conocimientos para el mejoramiento de la calidad de vida de la población a través de la capacitación. Actualmente los estudiantes se encuentran participando en tres proyectos de vinculación, los que son: “Producción Agrícola Forestal en el Centro de Apoyo Tutorial UNEDI”, “Granja Educativa” y “Huertos escolares sustentables”.

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Num.8-2017 | LA UTN, PROMUEVE

La investigación, el aprendizaje a través del intercambio de conocimientos.

La Universidad Técnica del Norte (UTN) promueve la movilidad de docentes y estudiantes que en el futuro serán los líderes. Esta propuesta permite la transferencia de conocimientos, experiencias y la creación de nuevas alianzas. Cada año se suscriben nuevos convenios que permite que los integrantes de la casona universitaria salgan y asuman nuevos retos en la comunidad. La internacionalización por otro lado permite conocer otras culturas, el intercambio de saberes cotidianos y el aprendizaje multidisciplinario.

Pasantía: Un futuro brillante.

Bajo el CONVENIO DE COOPERACIÓN ENTRE LA UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE Y LA COORDINACIÓN REGIONAL DE LA AGENCIA DE REGULACIÓN Y CONTROL MINERO se realizan las pasantías en la empresa UNACEM – ECUADOR S.A. ubicada el Otavalo en el km 7 ½ vía selva alegre. Jorge Natuta menciona que ha podido conocer todo el proceso de la fabricación del cemento, así como la obtención de materias primas para la elaboración de diferentes tipos de cementos con estándares de calidad (E-14). La empresa realiza proyectos para el aprovechamiento de biomasa PKS como energía caloría, el uso de escoria (óxido de hierro) en remplazo de la arena de Mompiche, el co-procesamiento de aceites usados, la eficiencia energética, el proyecto Quinde; entre otros.

A Jorge y su compañera Yesenia Potosí las prácticas les ha dado la oportunidad de desarrollar experticia y proponer su trabajo de investigación. Además, con su conocimiento y liderazgo ayudaron a que la empresa logre la acreditación como Eco-eficiente, la misma que requirió del cumplimiento de 100 parámetros.

Intercambio: Una mirada al mundo.

 ALEMANIA

“Enseñanza Aprendizaje basado en competencias en Educación Superior”. Este proyecto genera oportunidades de intercambio los cuáles forman parte de un convenio internacional de la Universidad Técnica del Norte, Universidad de Antioquia – Colombia y Universidad of Vechta – Alemania. Este proceso formativo ha permitido mejorar las habilidades lingüísticas y competencias interculturales, así como ampliación de horizontes de todas las personas involucradas en el proyecto, promueve el diálogo intercultural y el intercambio entre Alemania y América Latina. Fomenta la cooperación entre las tres universidades. Bajo este convenio tripartito han viajado tres estudiantes; Israel Paredes e Iván Gualsaqui de la carrera de Ingeniería Forestal y Cristina Miño de la carrera de Ingeniería en Recursos Naturales Renovables.

Israel Paredes

“En lo personal mi oportunidad de intercambio a Vechta, Alemania no sólo aportó para conocer costumbres y

Israel Paredes

personas de muchos países, sino también para apreciar que el mundo y su diversidad es mucho más grande de lo que imaginé. El interactuar con otras lenguas, culturas me ha permitido fijarme objetivos en mi vida que van más allá de lo que antes me habría imaginado. Si tienen la oportunidad de hacerlo, no crean que es imposible lograrlo, yo hice el intento sin tener la certeza de que lo conseguiría y ahora ya estoy de vuelta con nuevas experiencias y conocimientos”.

Iván Gualsaquí

Iván Gualsaquí

“Mi intercambio fue una experiencia enriquecedora para conocer diferentes culturas y personas de muchos países, también ver otros sistemas educativos que me han permitido pensar diferente. Fue una oportunidad de aventurarse al mundo, aprender y mejorar el idioma; además de conocer distintas realidades que solo en este tipo de experiencias se es capaz de experimentarlo, tanto en lo académico como en lo personal”.

Cristina Miño

Cristina Miño

“La experiencia de intercambio a la Universidad de Vechta en Alemania me permitió fortalecer nuevas destrezas, enfrentarme a una sociedad y confrontar nuevas situaciones en el campo profesional y personal. La adaptación a nueva cultura afrontando también la importancia de los idiomas, fue un gran reto que finalmente dejo llenas las expectativas de poder compartir y ser embajadores de la Universidad y del País. Valorar lo nuestro y observar modelos a ser aplicados en nuestra realidad para conseguir un progreso, es la principal enseñanza que permitió este proceso”.

BÉLGICA

“Manejo Sostenible de los lagos del norte del Ecuador bajo las crecientes actividades económicas y el cambio climático”. Es un proyecto de investigación internacional que viene desarrollándose desde el año 2013, con la colaboración de VLIR-UOS y la Universidad Ku-Leuven de Bélgica. Proyecto liderado por Elizabeth Velarde, con la colaboración del equipo técnico conformado por docentes y estudiantes de la Facultad de Ingeniería en Ciencias Agropecuarias y Ambientales. Varios de los estudiantes se encuentran cursando estudios de maestría y doctorado

Karen Portilla

Karen Portilla

“Realice mi tesis de Ingeniería dentro del proyecto South Initiative en los lagos del Norte del Ecuador, en cooperación de la Universidad Técnica del Norte con VLIR-UOS. Gracias al trabajo realizado pude adquirir una beca para continuar mis estudios superiores en la Universidad Católica de Lovaina. Actualmente continúo trabajando en dicha cooperación, realizando mi investigación doctoral en Ciencias, mención en Biología.”

Francisco Caicedo

Francisco Caicedo

“En la U, tuve la suerte de realizar mi tesis de ingeniería en uno de los proyectos de cooperación internacionales que la Universidad Técnica del Norte ejecuta. Esta oportunidad me abrió las puertas para continuar con mis estudios en Bélgica. Me encuentro en Bruselas y estoy estudiando mi maestría en ciencias marinas y lacustres. Mi aspiración es ampliar mis conocimientos y aplicarlos en mi país, de manera específica en los ecosistemas acuáticos del norte del Ecuador”.

Santiago Cabrera

“Ha pasado tan solo un año y tres meses desde aquel día en que me gradué en la UTN. Cuando se tiene claro los

Santiago Cabrera

objetivos y se persigue los sueños con fe y dedicación las bendiciones se van dando. Dentro de la propia UTN tuve la oportunidad de trabajar en proyectos nacionales e internacionales, llevándome a conocer y aprender más sobre nuestro Ecuador (su diversidad de culturas, paisajes y ambientes), viajar a Bélgica con VLIR en el proyecto Lagos Andinos para desarrollar metodologías, procesos, compartir información y experiencias sobre ecología acuática y limnología. También he tenido la oportunidad de trabajar en topografía y finalmente estuve trabajando en la docencia en la Academia Militar “San Diego” por un año. Durante todo este trayecto buscando oportunidades y provechando las becas internacionales ahora estoy en España estudiando una maestría.  Tengo que esforzarme un poquito más cada día, para contribuir al desarrollo y bienestar de mi familia y mi país”.

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Num.8-2017 | Valorización del lactosuero

Disminución del impacto ambiental de la industria láctea.

Paola Alvarado Cóndor, David Blanco Oviedo, Jimmy Cuarán Guerrero, Jimmy Núñez Pérez, José País Chanfrau.

José País Chanfrau
Ingeniería en Agroindustrias e Ingeniería en Biotecnología
jmpais@utn.edu.ec

El 31% de la producción lechera del Ecuador se destina a la producción de quesos (Villegas, 2013), de los cuales entre el 80-90% de este volumen corresponde al lactosuero, que es un residual de la industria láctea y que tiene valiosas características nutricionales, estimando que retiene entre el 50-55% de todos los nutrientes de la leche. Adicionalmente, el lactosuero contiene una elevada carga orgánica, alcanzando por cada 100 litros cerca de 35 kg de demanda biológica de oxígeno y cerca de 68 kg de demanda química de oxígeno (Valencia y Ramírez, 2009). Por lo tanto, este residual requiere un tratamiento previo para que pueda ser descargado a la naturaleza, generando así, elevados costos para la industria láctea. Por su composición química, el lactosuero puede ser usado como materia prima para la elaboración de sustancias útiles para la industria en general, tal es el caso de los prebióticos (ej. ácido láctico, galacto-oligosacáridos (GOS)) y alimentos funcionales que reportan beneficios para la salud humana y animal.

Valorización del lactosuero.

El lactosuero que se genera durante la producción de quesos en la industria láctea se caracteriza por una alta carga orgánica de sólidos suspendidos, grasa, nitrógeno, etc.. Por esta razón, se requiere realizar un tratamiento adecuado de residuales, lo cual genera un costo apreciable para los productores.

Los residuos orgánicos representan la mayoría en el proceso de elaboración de sus productos lácteos como el queso; el mismo que conlleva a la separación del lactosuero o suero de leche que representa entre 80-90% del volumen total de la leche (Valencia & Ramírez 2009).

El lactosuero retiene cerca del 55% del total de los ingredientes de la leche, tales como: lactosa, proteínas solubles, lípidos y sales minerales (Parra, 2009). A pesar de ello, las industrias continúan descargando una gran parte de este residual en el medio ambiente generando un problema económico y ambiental.

La elaboración de productos que utilicen el lactosuero traería presumiblemente como consecuencia la reducción de su carga contaminante, además de abrir nuevos mercados para la industria. Existen varias revisiones de esta temática, los cuales demuestran que, empleando el lactosuero como materia prima de partida, se pueden obtenerse un grupo se sustancias útiles tales como: ácido láctico, biocombustibles, prebióticos, concentrados de proteínas, bebidas fermentadas funcionales, biomasa, etc. (Rojas, 2014).

Las alternativas que se evaluaran en este trabajo incluyen la utilización del lactosuero como materia prima para la producción de ácido láctico, galacto-oligosacáridos (GOS) y bebidas funcionales empleando gránulos de kéfir.

El lactosuero.

El lactosuero es un producto lácteo líquido; obtenido durante la elaboración de queso, caseína o productos similares, mediante la separación de la cuajada, después de la coagulación de la leche pasteurizada y/o los productos de la leche pasteurizada (INEN, 2011).

El contenido nutricional del suero de leche depende de varios aspectos; como el tipo de queso que se elabore, las características de la leche usada y el proceso que se use para la producción del queso (Huertas, 2009). Existen el suero dulce y un suero ácido. El suero dulce se obtiene mediante el uso de enzimas proteolíticas o cuajo; estas fragmentan la caseína haciéndola desestabilizar y precipitar, siendo las condiciones en las cuales actúan: temperatura de 15 – 50°C en un pH ligeramente ácido de 6,5. El suero ácido, se obtiene de la disminución del pH de la leche hasta 4.5 – 4.6 mediante la precipitación ácida de la caseína por medio de ácidos orgánicos (Hernández y Vélez, 2014).

En la Tabla 1 se detalla los componentes que contienen los sueros ácido y dulce, destacándose que el suero dulce contiene una mayor concentración de lactosa y calcio (Huertas, 2009).

Tabla 1. Composición de los sueros de leche dulce y ácido.<br /> (Hernández &amp; Velez, 2014)
Tabla 1. Composición de los sueros de leche dulce y ácido. (Hernández & Velez, 2014)

Uso del lactosuero en la industria

Según el Ministerio de Industrias y Productividad del Ecuador en el 2013 el 75% de la producción nacional de leche se encuentra en la región Sierra y del total de producción de leche en el Ecuador el 31% es destinado a la producción de quesos.

Mediante el procesamiento de quesos se genera el lactosuero; que, si bien es cierto, ya se encuentra utilizado para alimentación animal, materia prima o ingrediente de diversos alimentos no genera un uso que se describiría como mayoritario (Parra, 2009). Por ello, es necesario innovar y darle usos para contribuir a la solución de la problemática que causa en las industrias lácteas.

El lactosuero tiene un uso ilegal si se encuentra asociado con la adulteración de leche cruda o procesada, mientras que su uso legal se relaciona al ser utilizado como materia prima o ingrediente de productos alimenticios, farmacéuticos y cosméticos (Villegas, 2013). En los productos lácteos su uso legal está asociado con la elaboración de yogures, helados y bebidas.

Investigaciones en curso.

La utilización del lactosuero en la Región I del Ecuador va acompañada de la realización de proyectos de investigaciones aplicadas a la industria láctea. Estos proyectos están siendo ejecutados en las instalaciones de la Facultad de Ingeniería en Ciencias Agropecuarias y ambientales (FICAYA) de la Universidad Técnica del Norte, con el patrocinio de la empresa privada Fundación Alpina.

Se ha optado por establecer Bioprocesos a escala de laboratorio, para la producción de ácido láctico, galacto-ologisacáridos (GOS) y bebidas funcionales de lactosuero mediante gránulos de kéfir.

Los establecimientos comerciales en la provincia de Imbabura tienen a la miel de abeja y al propóleo como los productos de mayor salida con relación a los demás productos apícolas que en ellos se comercializan. Todos los productos provienen de la provincia de Pichincha.

Ácido láctico.

Biorreactor usado para el bioproceso de obtención de ácido láctico.

La cantidad nutricional y el volumen que representa el lactosuero hace que este sea un sustrato ideal para la elaboración de ácido láctico, con el paso del tiempo el ácido láctico ha tenido un crecimiento en su demanda en sectores como alimentario, farmacéutico e industrial (Huertas, 2009).

El efluente quesero es altamente contaminante, por lo cual es necesario realizar un tratamiento de aguas residuales para su posterior desfogue a una fuente de agua. La evaluación de la carga contaminante se lleva a cabo mediante tres parámetros: DBO (Demanda Bioquímica de Oxigeno), DQO (Demanda Química de Oxigeno) y SST (Solidos suspendidos totales).

El isómero L del ácido láctico, es reconocido por la USFDA como sustancia GRAS (Castillo, 2013), esta isomería es la razón del uso de la bacteria Lactobacillus casei, debido a que sintetiza conjuntamente a bacterias acido-lácticas que se alimentan principalmente de la lactosa presente en el ácido láctico (Wee et al., 2006).

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Num.8-2017 | Libro “Árboles del Ecuador”

Guía Dendrológica para los taxones arbóreos del país, conocidos hasta la fecha. La obra, recoge el trabajo investigativo de 30 años del profesor Walter Palacios.

Reporte por: Carmen Alvear y Sania Ortega

Walter Palacios
Ingeniería Forestal
wapalacios@utn.edu.ec

La Universidad Técnica del Norte, acaba de presentar el libro “Árboles del Ecuador” de autoría del profesor Walter Palacios. La nueva versión, es una revisión de la primera, cuya publicación, fuera financiada por el Ministerio del Ambiente del Ecuador en el 2011. Sin duda alguna el libro constituye fruto del trabajo tesonero y arduo de toda una vida, ya son 30 años en que Walter Palacios empezó sus investigaciones; hoy ha logrado plasmar en una guía dendrológica los taxones de árboles del país. Como diría Samuel Johnson “Los grandes trabajos no son hechos por la fuerza sino por la perseverancia”.Tras un minucioso trabajo de recopilación, selección y reordenación, estas obras editadas por La Dra. Carmen Ulla renombrada investigadora del Missouri Botanical Garden de USA y el Dr. Carlos Cerón, prestigioso Profesor de la Universidad Central del Ecuador, – nos devuelven una simbólica muestra del patrimonio inmaterial acompañada de vivas y coloridas ilustraciones, libro de 882 páginas que se divide en dos tomos.

Walter Palacios docente UTN, autor del libro Árboles del Ecuador.

 

El profesor Palacios, docente de Dendrología y Ecología de la Carrera de Ingeniería Forestal de la Universidad Técnica del Norte e Investigador Asociado del Herbario Nacional del Ecuador. Es autor o coautor de 75 publicaciones; de las cuales, 35 son artículos en revistas indexadas, y otros en otras revistas, o publicaciones nacionales o internacionales. En el 2007, publicó la revisión de Meliaceae (que incluye famosas maderas como caoba y cedro) para la Flora of Ecuador. Además, ha colectado unos 18 000 especímenes botánicos para herbario, de los cuales, se han nombrado cerca de 300 especies nuevas para la ciencia.

Años de conocimiento es lo que demuestran sus publicaciones. No fue tan sencillo, la redacción y revisión del libro “Árboles del Ecuador”. La obra, es la referencia de los taxones arbóreos del Ecuador, conocidos hasta la fecha. Incluye dos tomos:

El Tomo I, hace referencia a las familias y a los géneros. Además, una introducción con información general sobre la clasificación y la nomenclatura botánica, claves de aproximación a las familias, descripciones de 120 familias y 552 géneros, un glosario de términos, y una descripción de los aspectos técnicos que se deben considerar para la colección de especímenes botánicos. Casi 2000 fotografías ilustran este tomo.

El Tomo II, incluye la descripción de 324 especies de árboles representativas del Ecuador. Presenta la lista por nombres comunes y científicos de las principales especies usadas en el Ecuador. Más de 1300 fotos ilustran este tomo.

La indagación contenida en los dos tomos incluye información técnica y general, que será útil para todo el público, pero especialmente para botánicos, biólogos, ecólogos, naturalistas, forestales, biotecnólogos, zoólogos, especialistas y aficionados de las ciencias biológicas.

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Num.8-2017 | Quántika: un laboratorio de física de bolsillo

La portabilidad de la tecnología permite ser un profesor innovador.

Gustavo Eduardo Salgado Enríquez   

Facultad de Ingeniería en Ciencias Agropecuarias y Ambientales

eduardosalgado6@gmail.com

Quántika es un emprendimiento, su objetivo es mejorar la calidad de la educación en países en vías de desarrollo, por medio de herramientas y técnicas basadas en dispositivos móviles para la enseñanza de la física.  Se usa las aplicaciones en Android, para recolectar y procesar datos provenientes de los sensores que se encuentran en los teléfonos celulares inteligentes y tabletas. En experimentos de laboratorio de física, incluyendo el diseño de experiencias que puedan realizarse, tanto en laboratorios tradicionales como fuera de ellos. Este emprendimiento, tuvo sus orígenes como proyecto ganador de los concursos de y el Talentos Científicos, organizados por el MCPEC y el Senescyt, por lo cual recibió acompañamiento en incubación y fue objeto de estudios de mercado, de factibilidad, de impacto social, de innovación y de sostenibilidad. La ventaja de que los estudiantes puedan realizar experimentos con sus propios teléfonos permite a éstos confrontar por sí mismos sus conocimientos; con los resultados de sus medidas y aprender física con la observación de su entorno cotidiano, a la vez permite implementar laboratorios de bajo coste, en centros con gran número de estudiantes o bajo presupuesto. El propio dispositivo, facilita la comunicación entre los estudiantes, facilitando el intercambio de archivos, imágenes, entre otros. Los resultados preliminares muestran, que el uso de los dispositivos móviles; incrementa el interés de los estudiantes por la física, facilita su comprensión conceptual, aumenta el trabajo autónomo y favorece el intercambio de resultados.

Según el primero y el segundo Estudio Regional comparativo de la Calidad de la Educación en el Ecuador, realizado por el Laboratorio Latinoamericano de Medida de la Calidad Educativa – Llece [Treviño, 2010], el Ecuador ha ocupado los últimos puestos en lo que respecta a Matemáticas y Ciencias, . En dicho estudio se indica,  que los factores asociados a este resultado, tienen que ver con la falta de utilización de experiencias prácticas;  que ayuden a comprender mejor los conceptos,  tanto científicos como matemáticos.

Lastimosamente,  los programas de dotación de laboratorios en las escuelas y colegios fiscales del país;  fue un estrepitoso fracaso, habiendo derrochado ingentes cantidades de dinero y no concretando en la construcción laboratorios de ciencias y matemáticas [Vogt, P. and Kuhn, J. 2012].

Con este derrotero en mente, un grupo de emprendedores ecuatorianos creó el programa científico Quark, un laboratorio virtual de física basado en Visual Basic de Excel,  que simulaba la recolección de datos en diversos experimentos de física clásica. Fueron varios los colegios que adquirieron este software, el cual tenía la ventaja de poseer una llave encriptada,  para cada usuario institucional, con el objetivo de que no sea pirateado. Pero el desarrollo de nuevas herramientas y difusión de la manera de copiar (hackearlo), hizo que este emprendimiento no prosperara.

Este laboratorio virtual, sirvió para realizar estudios de impacto de  las nuevas tecnologías en el aula, es así que se realizaron los primeros diseños experimentales para estudiar el efecto de este tipo de herramientas en el aprendizaje de los  estudiantes. Los resultados fueron prometedores y auguraban un éxito en el uso de herramientas computacionales, para el mejoramiento de la calidad de la educación.

Con este mismo enfoque, existieron varios programas computacionales, inclusive de corte gratuito, pero que no cumplían las expectativas de los estudiantes y los docentes, especialmente porque no se tomaba en cuenta, los desafíos que implica ser nativos digitales y usuarios consuetudinarios de avanzadas tecnologías.

Cuando el Ministerio Coordinador de la Producción, Empleo y Competitividad (MCCPEC),  abrió los concursos de emprendimientos, se presentó una versión actualizada del programa Quark, su nombre fue “Quántika, laboratorio virtual de física”, un software que simula experiencias de laboratorio de física, mediante la utilización del lenguaje Modellus, especializado en modelar diversas situaciones físicas. El objetivo de esta primera fase de Quántika, fue mejorar la calidad de la educación y estaba dirigido para ser usado en escuelas y colegios fiscales,  tanto del Ecuador, como de países en vías de desarrollo de Latinoamérica, África y Asia. Como este emprendimiento fue ganador, entró en un proceso de incubación y se realizaron estudios de factibilidad de mercado, estudios de logotipo, estudios legales y financieros que mostraban que este emprendimiento era patentable en el extranjero. Lastimosamente era fácilmente copiable por expertos.

Una segunda fase del emprendimiento “Quántika”, tuvo que ver con la imbricación de sensores electrónicos para la obtención de datos de experiencias de laboratorio de física, en esta fase se trabajaron diversas propuestas pedagógicas con laboratorios de bajo costo.

La mejor propuesta fue la inclusión de los teléfonos celulares inteligentes,  con el programa original de laboratorio virtual, lo que resultó que el emprendimiento Quántika, se orientara hacia el desarrollo de un hardware para la utilización de los móviles en el laboratorio y en el desarrollo y utilización de las aplicaciones;  que de forma gratuita se las puede bajar de Google Apps. Aquí es donde el emprendimiento se une al esfuerzo de la empresa Google en promover el desarrollo de la ciencia, por medio de las aplicaciones del Journal Science de Google.

De esta manera, se logró desarrollar un emprendimiento que ayude a mejorar la calidad de la educación del país, sea interesante para los jóvenes y no sea hackeable, ya que el software se ofrece de forma gratuita, pero el laboratorio Quántika es un conjunto de circuitos que sirven de interface entre la aplicación computacional y el teléfono celular inteligente.

La imbricación de una aplicación gratuita, con un procesador de alta capacidad de cómputo que los la mayoría de estudiantes llevan en su bolsillo, permitió acortar la brecha entre el conocimiento académico (abstracto) y a veces reservado de la investigación, y una relación contextualizada de con uno de los artefactos de mayor presencia e impacto entre los jóvenes de hoy.

De esta manera,  se está logrando implementar una empresa de base tecnológica (I+D+i) dedicada al desarrollo de laboratorios científicos y proyectos multidisciplinarios con énfasis en ciencias y de bajo costo, de utilización en colegios y universidades.

La implementación y pruebas en campo del Laboratorio Quántika, fueron llevadas a cabo en los Laboratorios del Centro de Física de la Universidad Central del Ecuador, con estudiantes de la asignatura de Física I de la Facultad de Ciencias Químicas, quienes realizaron las mediciones correspondientes,  a las prácticas de laboratorio de física.

Métodos

Para la implementación del Laboratorio Quántika con estudiantes universitarios, se utilizaron diversas aplicaciones, que permiten registrar los valores medidos por los sensores de los teléfonos celulares inteligentes, en particular se utilizó la aplicación gratuita Androsensor, que registra los datos y posibilita descargar en una computadora y analizar con el programa Origin Pro, que genera gráficos de alta calidad y análisis de los datos recopilados.

Sensores que poseen los teléfonos celulares inteligentes.

Para experiencias de mecánica clásica avanzada, se utilizó la aplicación iMeca, especializada en registrar y analizar valores provenientes del acelerómetro de los teléfonos móviles. Las prácticas tuvieron que ver con temas de cinemática y dinámica de un sólido rígido, movimiento relativo y mecánica lagrangiana.

La aplicación Audia y Sensor Mobile, fueron ideales para prácticas relacionadas con ondas y sonido. Para prácticas de mecánica se utilizó el sensor Kinetics, que mide todas las componentes de las magnitudes vectoriales según los tres ejes, x,y,z orientados como si estuvieran dibujados sobre la pantalla del celular.

Las principales ideas de las prácticas de laboratorio con teléfonos celulares inteligentes se tomaron de revistas científicas de física, en particular de la columna iPhysLab que aparece mensualmente en la revista The Physics Teacher [Vogt, P. and Kuhn, J. 2012], también de los artículos relacionados con teléfonos inteligentes publicados en el American Journal of Physics [Vogt, P. and Kuhn, J. 2013] y en el European Journal of Physics.

Datos para analizar el movimiento pendular.

Por el momento, el Laboratorio Quántika, posee tres módulos: mecánica, ondas y electromagnetismo, que están relacionados con el tipo de sensor presente en los teléfonos celulares inteligentes.

Para el módulo de mecánica, se utilizó el sensor de aceleración o acelerómetro, que son un conjunto de capacitores variables, con placas planas paralelas, cuyo efecto es similar al de una masa montada sobre un sistema de resortes, de tal manera que cuando el teléfono celular se acelera, cambia la distancia entre las placas paralelas, produciéndose una variación en la intensidad de corriente que atraviesa el condensador, cuyo efecto equivale a comprimir un resorte. A partir de esta variación de intensidad y luego de su calibración, con el software, se puede determinar la aceleración o fuerzas.

Con este módulo, se realizaron prácticas de laboratorio relativas a cinemática, dinámica, energía, rozamiento, impulso y cantidad de movimiento. El kit de Quántika para estos experimentos, consta de una regla de madera y un sujetador diseñado para colocar el teléfono sobre la regla, este dispositivo sujetador fue diseñado con este objetivo y realizado en una impresora 3 D.

Para este módulo, también se utilizó el sensor giroscópico, que está hecho de cerámicas piezoeléctricas, ubicadas en ejes perpendiculares, que si bien sirven para orientar la posición del teléfono, para este caso sirve,  para obtener datos que  se usa para el estudio de péndulos y del comportamiento de sistemas oscilantes en general.

Para el módulo de ondas, se utilizó el micrófono del celular, el cual sirvió para medir la velocidad del sonido en el aire, medir la frecuencia de un objeto en movimiento (efecto Doppler).

Para el módulo de electromagnetismo, se usó el magnetómetro incorporado en los celulares, el cual utiliza la fuerza de Lorentz, con el que se puede medir el campo magnético [g] de diferentes imanes, el efecto Hall, la intensidad, dirección, dependencia con la distancia y suma de campos, así como estudiar la variación del campo magnético, generado por una espira al variar distintos parámetros del sistema (distancia al centro, intensidad).

Actualmente, se encuentra en fase de desarrollo el producto estrella del Laboratorio: un osciloscopio que genera señales a partir de un circuito electrónico, conectado a un teléfono celular, cuyo precio de venta es una tercera parte de los osciloscopios para uso de laboratorio que existen en el mercado (v.g. Phywe).

El laboratorio Quántika, consta de un kit con los sujetadores par el celular, una regla de madera, una guía impresa para el profesor y las hojas para que los estudiantes trabajen con los distintos módulos. Un componente clave del laboratorio Quántika, es la capacitación para el uso de las aplicaciones, tanto a los profesores, como a los estudiantes. Como primer paso, este paquete se ofrece para prácticas de estudiantes de colegio.

Teléfono en el montaje para el laboratorio.

Para concluir se señala que, el Laboratorio Quántika es prometedor para su uso en varias carreras de ciencias tales como: Física, Matemáticas, Química, Geología y Biología, así como en todas las carreras de ingeniería, ya que el potencial de estos dispositivos se multiplica y el desarrollo de las aplicaciones va cada día en aumento, además si se observa el precio de estos aparatos disminuye y su disponibilidad crece exponencialmente en todo el mundo.

Resultados

El Laboratorio Quántika, ganó el concurso de emprendimientos tecnológicos organizado por el Ministerio Coordinador de la Producción, Empleo y Competitividad en su primera versión como software de laboratorio virtual para colegios, posteriormente se determinó que era conveniente desarrollar un kit con implementos desarrollados en impresoras 3D, así mismo se ofrece un hardware para el usuario y se oferta unacapacitación sobre la utilización del software libre que se encuentra en Google Play.

Como empresa, Quántika ha desarrollado un osciloscopio de baja intensidad como producto estrella, el mismo que es ofrecido a colegios y universidades, para la realización de prácticas de física. Al utilizar los teléfonos inteligentes de los propios estudiantes, los precios de los productos son altamente competitivos, pudiendo en precios con marcas extranjeras de laboratorios de física, que se encuentran posicionadas en el mercado desde hace varios años.

Otro punto importante del Laboratorio Quántika, es la calidad de la salida de los datos, ya que el uso de aplicaciones específicas para este fin ha hecho que se obtenga una calidad muy alta en los gráficos y resultados que arroja las pantallas digitales de los teléfonos celulares actuales.

En el transcurso de las experiencias de laboratorio realizadas, se utilizó un diseño experimental de dos grupos, uno fue el grupo experimental que trabajó las prácticas con los teléfonos celulares y el otro un grupo control sin uso de teléfonos celulares en las prácticas. A ambos grupos se les aplicó un pretest y un post-test referidos a habilidades de los temas de física tratados, el análisis de los Anova y de las regresiones pre y post-test, muestran una diferencia significativa (positiva) de 15% ± 5% relativa a un mayor desarrollo de habilidades definidas en el syllabus de Física.

Referencias

  1. Treviño, E. et al. (2010). Factores asociados al logro cognitivo de los estudiantes de América Latina y el Caribe. Unesco-Llece.
  2. Vogt, P. and Kuhn, J. (2012). Phys. Teach. 50, 182
  3. Vogt, P. and Kuhn, J. (2012). Phys. Teach. 50, 439-440
  4. Vogt, P. and Kuhn, J. (2013). Phys. Teach. 51, 182

 

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Num.8-2017 | ENGLISH VERSION

REDUCTION OF THE ENVIRONMENTAL IMPACT OF MILK INDUSTRY ORGANIC WASTE BY MEANS OF VALORIZATION OF WHEY

Thirty one percent of milk production in Ecuador is used to make cheese (Villegas, 2013).  Of the raw milk used for cheese, between 80-90% is whey, a residual product of the milk industry which has various nutritional characteristics, retaining an estimated 50-55% of all the nutrients of raw milk.  In addition, whey has a high organic load, reaching almost 35 kg of biochemical oxygen demand (BOD) per 100 liters of milk (Valencia y Ramírez, 2009).  Therefore,  this waste product requires pre-treatment prior to discharge to natural water bodies, thus generating high costs for the milk industry.  Because of its chemical composition, whey can be used as a raw material for production of useful substances for the industry in general,  such is the case for prebiotics (for example lactic acid, galacto-oligosaccharides (GOS)) and functional food products that have reported benefits for human and animal health.  This work aims to determine the value of whey as a prime material in the production of lactic acid, GOS and functional fermented beverages by using kefir granules.


 QUÁNTIKA: A POCKET PHYSICS LABORATORY

The Quntica enterprise is described, whose objective is to improve the quality of education in developing countries, by means of technical tools based on mobile units to teach physics.  Android applications are used to collect and process data from sensors which are found in intelligent cell phones and tablets for physics lab experiments, including the design of experiences that can be done both inside and outside traditional laboratories.

This enterprise originated as a winner of competitions and scientific talent organized by MCPEC and SENESCYT, as a result of which it received start-up support and was the subject of market, feasibility, social impact, innovation, and sustainability studies.

The advantage that students can do experiments with their own phones, allows them to confront their knowledge themselves, with the results of their measurements and to learn physics through observation of their daily environment, while allowing implementation of low-cost laboratories, in educational centers with large numbers of student or low budgets.  The device itself facilitates communication between students, facilitating the exchange of files and images, and other information.

The preliminary results show that the use of mobile devices increases student interest in physics, facilitates conceptual comprehension, increases independent work, and favors the exchange of results.


“EDUPRODUCTIVE” UNITS:  THE AGROINDUSTRIAL ENGINNERING DEPARTMENT MODERNIZES

Technology is developing faster than ever, releasing a series  of innovations and advances that have surprised the world.  The use of the internet, a basic tool for application of tecnhology, has made service to humanity possible in a thousand ways, reducing investment costs and time and guaranteeing the effective use of any product offered by the market.  To speak of technology is to refer to development, transformation, and globalization.   Applying technology in production systems guarantees semi-elaborate products that are pathogen-free,  offering consumers products that guarantee care and protection of health, and integrated development; these must be products that are appropriate for consumption, with an added value that is easy as well as economical to access.  This is what the “eduproductive”  units of the department of agro industrial engineering of the Universidad Técnica del Norte are developing. ¿Who doesn’t want to have a safe place where one can obtain their basic food products such as cheese, yogurt, “biscochos”, jams, and “dulce de leche”, with no preservatives which threaten people’s health?

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