Journal of Research in Engineering Science - JRES
El Journal of Research in Engineering Science (JRES), ISSN 2590-6429, es una revista anual de UNIAGRARIA que publica investigaciones originales en diversas áreas de la ingeniería. Desde 2016 promueve la difusión del conocimiento científico y tecnológico, fortaleciendo la conexión entre investigación, transferencia de tecnología y aplicación práctica.
Fundación Universitaria Agraria de Colombia
Los servicios públicos como indicadores para medir la pobreza en América Latina y el Caribe
El presente es un artículo de revisión teórica metodológica que propone que dentro de las rutinas existentes y promovidas por organismos internacionales, como el Banco Interamericano de Desarrollo (BID) y el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD), se midan los niveles de pobreza en los países emergentes y se les otorgue una mayor participación en la cobertura de servicios públicos esenciales, como un indicador relevante dentro de las condiciones de las comunidades más pobres. Esta propuesta nace del hecho de que, en pleno siglo XXI, aún existen regiones de América Latina y el Caribe donde las personas no cuentan con servicios públicos básicos, hecho que afecta notablemente su calidad de vida, generando problemáticas serias en salud como enfermedades respiratorias, gastrointestinales, virus y demás. Dentro de los factores multidimensionales se contemplan los servicios públicos esenciales, pero tal vez en una menor proporción, dándole más cabida al ingreso y a otras variables de medición. Al aplicar el instrumento de recolección de información reflejado en una encuesta se puede evidenciar que el 100% de los encuestados creen que aún existen altos niveles de pobreza en los países de América Latina y el Caribe, y el 30% de ellos conviene en que se puede asumir la ausencia de servicios públicos como un indicador válido de pobreza, mientras que a fenómenos como la corrupción se les atribuye el 52% de culpabilidad en los registros, además, el 89% de los encuestados afirma que si un país presenta crecimiento económico, sus niveles de pobreza deben disminuir.
Derechos de autor 2019 Journal of Research in Engineering Science- JRES
Reflexiones sobre implicaciones didácticas para la formación tecnocientífica compleja de investigadores en América Latina
Los programas de formación académica en América Latina se caracterizan, en general, por el impulso de tres paradigmas que se consideran contrapuestos en sus planes de estudio y diversidad de programas: el científico, el tecnológico y otro que tiene características de los anteriores considerado tecnocientífico; sin embargo, comúnmente no es apreciable la diferencia entre estos tres modelos educativos desde la revisión del diseño curricular, lo que conlleva a una homogenización de formas diferenciadas de organizar los procesos académicos. En el marco anterior, este artículo de reflexión analiza la perspectiva en torno a la formación de investigadores desde los ya mencionados paradigmas: científico, tecnológico y tecnocientífico. Además, se aborda la relación entre formación y tecnología, así como su relevancia para el logro de una formación integral desde el diseño curricular por parte de las instituciones de educación superior (IES) de América Latina. También se argumenta cuan necesaria resulta la realización de acciones organizacionales y estructurales para el reconocimiento del modelo tecnológico complejo, entre otros. Así, queda en evidencia que la complejidad requerida en materia de cambios curriculares por parte de las IES latinoamericanas debe tener en cuenta la importancia de formar competencias en investigación a todos los niveles de formación, con una visión a corto plazo y con el desarrollo de competencias diferenciadas.
Aspectos que condicionan las modelaciones físicas en la predicción del comportamiento de estructuras geotécnicas reales
El uso de modelos reducidos a escala para reproducir el comportamiento de estructuras geotécnicas es la manera con mayor aceptación hoy en día para modelar apropiadamente un problema geotécnico. La metodología más completa para modelar adecuadamente este tipo de escenarios es la centrífuga geotécnica, la cual permite ensamblar modelos reducidos a la escala necesaria e induce en el modelo un campo de gravedad proporcional a la escala seleccionada. De acuerdo con las leyes de escalamiento establecidas, diferentes cantidades pueden ser extrapoladas desde el modelo reducido a una estructura a escala real. No obstante, varios aspectos que deben ser considerados en detalle inciden en los resultados, de manera que se deben analizar de manera concienzuda para que la dispersión de resultados entre las mediciones y lo previsto sea lo menor posible, o en caso contrario, se pueda identificar con confiabilidad cuál fue el aspecto que más influyó en la alta dispersión de los resultados. Esta investigación describe estos efectos con exactitud, con el fin de que sean tenidos en cuenta cuando se realice este tipo de análisis de predicción en estructuras geotécnicas.
Diseño de un sistema de control para un tanque suministrador de agua para vivienda y proceso de lavado del café de la finca Las Minas, Oiba (Santander)
Este artículo expone el diseño de un sistema de control para un tanque de agua donde se filtrará y distribuirá de forma automática para el suministro de agua potable de una vivienda y para el lavado del café de la finca Las Minas. El diseño se basó en la metodología desarrollada por Karl T. Ulrich, la cual se fundamenta en seis fases: reconocimiento de la necesidad, identificación del problema, recopilación de la información, conceptualización, evaluación y comunicación del diseño. Se realizó una visita técnica al tanque ubicado en el municipio de Oiba, Santander, para determinar su estado y la disposición general de los diferentes componentes a partir del método de la filtración del agua que resultase mejor y más económico, contemplando los requerimientos establecidos por el usuario final. Asimismo, las respuestas obtenidas del controlador PID, basadas en el segundo método de Zigler Nichols, proporcionando al sistema rapidez y estabilidad con su implementación.
Evaluación del potencial uso de la cascarilla de arroz (Oryza sativa) en la obtención de biodiésel de aceite de palma
La cascarilla de arroz es un residuo sólido agroindustrial de interés para su aprovechamiento, debido a que representa el 20% del grano cosechado. El aprovechamiento de esta cascarilla se ha enfocado en su uso como sustrato para plantas en vivero y para producir energía mediante la combustión; sin embargo, dado su contenido de silicio, es un material potencial para ser usado en la obtención de catalizadores para la producción de biodiésel. En el presente estudio se usó como catalizador sólido para la reacción de transesterificación con aceite de palma refinado en el proceso de producción de biodiésel. Se evaluaron los aspectos de preparación del catalizador tales como concentración del hidróxido y tiempo de impregnación de la ceniza. Los resultados experimentales revelaron que la mayor basicidad del catalizador es de 8,13 ± 0,1 mmol/g, se obtuvo en una concentración de NaOH 2,5 M con un tiempo de impregnación de tres horas. Se observó en la espectroscopía de la ceniza de cascarilla de arroz, obtenida por calcinación a una temperatura de 700°C por espacio de seis horas, la presencia de las bandas típicas para los enlaces O-Si-O (entre 1029,4cm-1 y 786,7 cm-1) para el dióxido de silicio, característicos de la presencia de este compuesto en el residuo. Además, se observaron picos en longitudes de onda en el rango de 847,8 y 879,6 que indican la presencia de enlaces Si-O-Na. Este catalizador se empleó posteriormente en la obtención de biodiésel por reacción de transesterificación con aceite refinado de palma, variando la relación alcohol:aceite de 7:1 y 8:1, así como la concentración de catalizador con valores de 3 y 4% en el peso del aceite. Se evidenció que el mayor rendimiento de biodiésel es de 86,3 ± 0,7%, se presentó con la relación de alcohol:aceite de 8:1 y una concentración del catalizador del 3%.
Películas comestibles como alternativa para mitigar las pérdidas poscosecha en frutas
Cada vez es mayor la demanda de los consumidores por productos sanos, nutritivos, naturales y beneficiosos para la salud, lo cual ha motivado y orientado investigaciones hacia el desarrollo de películas y recubrimientos comestibles aplicados a productos hortofrutícolas como una alternativa para satisfacer estas necesidades. Las películas y los recubrimientos comestibles se aplican con el objetivo de extender la vida útil de los alimentos y proveen la posibilidad de aumentar la seguridad del producto a través de la barrera que presentan a la transferencia de humedad, oxígeno y compuestos responsables de sabor, color y aroma. El uso de recubrimientos comestibles a base de polisacáridos, proteínas, lípidos, aditivos y compuestos activos juega un papel importante en la industria de alimentos y ha demostrado ser efectivo en la conservación de frutas y hortalizas, ya que controlan la transferencia de gases, el crecimiento microbiano y mantienen las características deseadas por los consumidores, como la apariencia fresca, la firmeza, el brillo, el color, la calidad y el valor comercial de un alimento fresco.
Sistema aéreo no tripulado para el monitoreo de la calidad del aire y gases contaminantes atmosféricos en la tropósfera baja
En Colombia hay áreas pobladas cerca de las ciudades que muestran un acelerado crecimiento industrial. La distribución demográfica divide las zonas residenciales de las zonas con la presencia de industrias. Sin embargo, no hay estudios sobre el impacto de las emisiones en la población. Es necesario conocer el comportamiento de las emisiones antropogénicas, al interactuar con las corrientes de aire. Por esta razón, AeroTech Research Group de la Universidad de San Buenaventura está desarrollando un proyecto dividido en dos etapas, para la investigación de la contaminación alrededor de las instalaciones industriales. La primera etapa, determina las capacidades de una plataforma para cumplir la misión en condiciones de alta altitud y alta temperatura. Este artículo describe la integración del sistema de control automático, la simulación y los vuelos del avión AQUILA. Los vuelos fueron desarrollados para configurar las ganancias de los controladores PID y así validar el rendimiento, utilizando un sistema de control pixhawk. Los resultados se utilizan para validar los cálculos de estabilidad y control, y probar el equipo desarrollado por la Universidad de San Buenaventura-Medellín y la Universidad de Medellín, en la segunda etapa. Esta investigación demostró que el uso de aviones, es esencial para apoyar a las entidades gubernamentales en la evaluación y el control de la calidad del aire, volando en una columna de aire con un diámetro de 300 my una altura máxima de 1 km.
Derechos de autor 2018 Journal of Research in Engineering Science- JRES
Sistema de ayuda a la decisión espacial para la distribución de concentrado en alimentación anima
La gestión de la distribución de concentrados es un proceso que requiere un gran esfuerzo organizativo, dado al gran número de elementos de la cadena de suministro involucrados. En este trabajo se relaciona un estudio de caso, en el que se ha desarrollado e implementado una herramienta de ayuda a la decisión espacial para la gestión de la logística de distribución de concentrados. El objetivo cuando se habla de una gestión eficaz de la distribución no ha de relegarse únicamente a una búsqueda en la reducción de km recorridos por los vehículos, sino que ha de plantearse desde una óptica más ambiciosa, persiguiendo una mejor organización de la producción y una nivelación de la actividad. Consecuentemente la logística de distribución, no involucrará solamente a los vehículos de transporte, sino que requerirá involucrar a las áreas de producción, de pedidos y de transporte, como se ha evidenciado en este trabajo. La gestión de rutas ha de integrarse con una adecuada capacidad de previsión de consumos, que permita servir pedidos con anterioridad a la fecha en la que se alcanza el stock de seguridad, considerando además la capacidad productiva de la planta de fabricación. Para evaluar la viabilidad de la herramienta diseñada, se han comparado los resultados relativos a km recorridos y toneladas repartidas, previos a su implementación, con los obtenidos con posterioridad. Los resultados obtenidos reflejan un significativo ahorro, derivados de la utilización de las herramientas desarrolladas. Si bien estos ahorros han provenido en mayor medida de una mejor gestión de los pedidos que de una mejora en la gestión de las rutas de los vehículos, consecuentemente serán necesarios esfuerzos adicionales en la herramienta de gestión de rutas, con el fin de reducir la participación del gestor en la reelaboración de las rutas propuestas por el sistema de ayuda a la decisión espacial.
Extracción con líquido presurizado de compuestos fenólicos de semillas de açai (Euterpe precatoria Mart.)
En la región amazónica hay dos especies predominantes: Euterpe oleracea Mart. y Euterpe precatoria Mart. Estas son palmeras, cuya fruta es conocida como açai. Sin embargo, a diferencia de E. precatoria, la E. oleracea ha recibido especial atención por su incomparable sabor, propiedades energéticas y por ser una importante fuente de antioxidantes. Recientemente, se han realizado estudios sobre la E. precatoria que demuestran su bioactividad superior a la reportada para E. oleracea. Sin embargo, estos estudios son raros y se enfocan solo en la pulpa, dejando de lado la semilla de açai. Por otro lado, los empresarios han mostrado un gran interés en la obtención de compuestos responsables por su actividad antioxidante, como los fenólicos, para su incorporación en cosméticos, productos farmacéuticos y alimentos. Sin embargo, el uso de grandes cantidades de solventes, mayormente tóxicos, largos tiempos de extracción, bajo rendimiento de extracto, bajos antioxidantes-concentración de los extractos y presencia de solvente en el producto final son desventajas de los procesos de extracción actuals, que reducen la posibilidad de tener alta calidad de los extractos de acai, en el mercado. En este trabajo, se estudió la obtención de compuestos fenólicos y antioxidants, a partir de semillas de acai, mediante extracción líquida presurizada (PLE). Las extracciones se realizaron mediante el uso de etanol como extracción con solvente a una velocidad de flujo de 2.0 × 10-5 kg de etanol / s, temperaturas de 313 a 333 K, presiones de 2 a 6 MPa, con una relación de masa de disolvente y alimentación (S / F) de 2,3. Se evaluaron los compuestos fenólicos totales y la actividad antioxidante de los extractos de açai, mientras que el rendimiento de extracción se determinó para evaluar el rendimiento de PLE. Los extractos ricos en compuestos fenólicos con actividad antioxidante de semillas de açai (E. precatoria) se obtuvieron por PLE. El contenido fenólico más alto en extractos fue 33 % y se obtuvo a 313 K / 4 MPa, mientras que los rendimientos de extracción fenólica más altos se produjeron rápidamente a 4 MPa y bajas temperaturas (313 a 333 K), utilizando solo pequeñas cantidades de GRAS.
Mejores prácticas en proyectos de ingeniería mecatrónica
El presente artículo muestra una síntesis de las mejores prácticas en proyectos de ingeniería mecatrónica, que por poco más de 20 años de experiencia profesional ha conocido el autor. Dichas prácticas muestran elementos relevantes sobre la consecución de proyectos de corte tecnológico. El documento se refiere a aspectos profesionales a tomar en cuenta con relación al trato con el cliente. Se describe la evolución general de un proyecto de ingeniería mecatrónica, resaltando algunas condiciones del proyecto que lo hacen ´único´. Así mismo, se hace referencia a algunos tipos de estudio de factibilidad, esto con el propósito de que el lector valore perspectivas que pueden ayudar a lograr el éxito del proyecto. El documento muestra la forma en cómo se pueden evaluar alternativas de solución a problemas de ingeniería que presenta el proyecto, así como la forma de estimar tiempos y costos como elementos fundamentales de toda cotización. En la parte última del trabajo se presenta la metodología de desarrollo de proyectos mecatrónicos, como una forma de trabajo profesional de la ingeniería mecatrónica para crear tecnología.
Diseño de un sistema mecatrónico osmodeshidratador de banano
Este artículo expone el diseño de un sistema mecatrónico de osmodeshidratación de banano, para aprovechar las pérdidas de la fruta por fenómenos como oxidación y sobreproducción. El diseño se basó en la metodología desarrollada por Dieter, G., el cual establece seis pasos metodológicos: reconocimiento de la necesidad, la identificación del problema, recopilación de la información, conceptualización, evaluación y comunicación del diseño. Se determinó la disposición general de los diferentes componentes, a partir de la capacidad para soportar cargas de los diferentes materiales, contemplando los requerimientos establecidos por el usuario final. Así mismo, las respuestas obtenidas del controlador PID, basadas en el segundo método de Zigler Nichols, proporcionaron variaciones relevantes al sistema, por lo que este debe ser utilizado con la presencia de un compensador.
Internet de las cosas (IOT) en las ciencias agrícolas, propósito de una solución estándar para aplicaciones en Colombia
Las redes inalámbricas de sensores (WSN) son una tecnología que ha estado en marcha durante varios años con un gran potencial en el Internet of Things (IoT) aplicado a la agricultura. Uno de los principales desafíos es la construcción de estos sistemas. El objetivo principal de este artículo es mostrar el diseño e implementación de un sistema tecnológico completo que apunte a fortalecer la agricultura de precisión en Colombia, mediante la construcción de un nodo sensor inalámbrico con módulos de comunicación, capaz de medir la variabilidad del ambiente y del suelo y cómo conectar estos dispositivos a la computación en la nube. Un sistema propuesto y motivado en la creación de un modelo de fuente abierta de agricultura de precisión, basado en la extracción y recolección de datos ambientales, desde sensores remotos. Además, el documento explica las aplicaciones generales propuestas en el mundo y los desarrollos tecnológicos actuales en el sector agrícola en Colombia, con énfasis en la investigación sobre la arquitectura y la tecnología clave de Internet of Things (IoT). Finalmente, el documento demuestra el desarrollo de un proyecto basado en la tecnología que ofrece una solución eficiente y contribuye al bienestar de una población objetivo específica, el agro de Colombia.
Geo-estadística aplicada para el realce de imágenes digitales ordinarias
Este estudio consistió en aplicar diversas técnicas geo-estadísticas en el realce de imágenes digitales, con base en el hecho de que la estructura matricial de dichas imágenes permite su interpretación en términos geoespaciales y su manipulación geo-estadística con fines de realce. El planteamiento experimental tomó una imagen digital de base que fue sometida a diversas ediciones, para conformar el dataset que permitiera su adecuación al análisis geoestadístico. Luego se utilizaron diversas técnicas de interpolación geo-estadísticas y de cada una de ellas se obtuvieron resultados. Para la evaluación de la calidad de los resultados fue desarrollado un análisis comparativo, orientado desde dos perspectivas independientes (evaluación de errores absolutos y validación cruzada), como base de la evaluación y la sistematización del proceso de selección del mejor estimador. Producto de este análisis se evidenció que la interpolación basada en función polinomial localizada resultó ser el mejor estimador para definir la razón de variación espacial que caracteriza las peculiaridades de la imagen de estudio. Se entiende que existe la posibilidad de que distintas imágenes sean más afines a otras técnicas de interpolación espacial, y es aquí donde la sistematización del proceso de evaluación de calidad demuestra su valor. Finalizado el estudio, se comprobó la factibilidad de desarrollar un análisis comparativo y sistemático de distintas opciones de interpolación espacial, con miras a relazar la calidad visual de una imagen digital. El producto resultante demostró ser más detallado que la imagen original. De igual modo, siendo que la razón de variación espacial de dicho producto es parametrizada, las posibilidades de reescalamiento no tiene límites y esto constituye un valor adicional del estudio.
Segmentación semántica para imágenes de paisajes tropicales
En el presente trabajo se estableció un método para segmentación semántica de imágenes cartográficas de paisajes tropicales colombianos, a través del análisis supervisado de grupos de píxeles en tres clases: vegetación, fuentes de agua y otros objetos o elementos extraños en la naturaleza del paisaje tropical, que tienen principalmente, influencia del ser humano. El estudio de estas clases, permite reconocer aquellas áreas de píxeles en una fotografía cartográfica, donde pueden existir eventos como deforestación, minería ilegal o cultivos ilícitos, también permite detectar otros fenómenos como zonas inundables o con peligro de erosión y deslizamientos. La técnica planteada permite integrar las características de color, textura y bordes presentes en el contexto de grupos de píxeles y transformar el espacio de múltiples canales, directamente en un espacio vectorial euclidiano. Con ello, se logra mejorar el tiempo de procesamiento de máquina, al tener una representación estadística de los datos, en lugar de una gran cantidad de datos crudos píxel por píxel y permite clasificar los datos, utilizando técnicas de máquinas de aprendizaje. Las imágenes para la investigación provinieron de una base de datos de video, tomadas de forma oblicua, desde plataformas aéreas tripuladas las cuales fueron seleccionadas y clasificadas previamente de acuerdo con la existencia de cada una de las clases definidas, además se requirió del conocimiento experto para la segmentación manual de ciertas imágenes, las cuales sirvieron como contraste para desarrollar el algoritmo y comparar la efectividad en la clasificación de píxeles. Finalmente, se hizo un análisis de error, tanto en el entrenamiento de la máquina como en el proceso de clasificación.
Evaluación del proceso de extracción y caracterización parcial de aceite aislado de semillas de ahuyama (Cucurbita máxima Lam)
Las semillas de ahuyama son subproductos oleaginosos de esta hortaliza. Su aceite posee propiedades fisicoquímicas similares a las de aceites usados tradicionalmente dentro de la industria de los alimentos y que brinda beneficios a la salud de quien los consume. Se evaluaron los métodos de extracción de aceite de las semillas de ahuyama físico (extrusión) y extracción por solvente; se determinó el rendimiento de extracción. Las semillas de ahuyama se lavaron, secaron y trillaron para obtener el endospermo rico en aceite. Para la extracción química se diseñó un experimento, en el cual los factores de variación fueron el tiempo de extracción de aceite (150 y 180 min) y el tipo de solvente empleado (etanol o éter de petróleo). El aceite obtenido, mediante el método con mayor rendimiento se caracterizó fisicoquímicamente (densidad, punto de fluidez, humedad, perfil de ácidos grasos, acidez, índice de peróxido y de yodo). El rendimiento de extracción de aceite, mediante solventes se encontró entre 22 y 28 %, mientras que la extracción mecánica tuvo un rendimiento de 16,1 ± 0,01 %. El aceite de semillas de ahuyama presentó una densidad de 0,91 g/mL, punto de fluidez a 3,81 °C, y un contenido de humedad de 3 %. Los valores de acidez, índice de yodo e índice de peróxido fueron 1,04; 78,04 y 12,7, respectivamente. El perfil de ácidos grasos resultó que el aceite de semillas de ahuyama presenta mayor contenido de ácido oleico y linoleico (22,19 ± 0,1 % y 46,92 ± 0,7 %; respectivamente), los cuales son ácidos grasos insaturados. Finalmente, los resultados obtenidos demuestran que el aceite de semillas de ahuyama puede ser empleado potencialmente para la producción de alimentos, como fuente de ácidos grasos insaturados y como ingrediente funcional para aprovechar los beneficios que aportan dicho tipo de ácidos grasos a la salud de quien lo consume.
Políticas operacionales en la cadena de suministros leche-quesos blandos de la región Guayana, Venezuela
Con el fin de determinar el impacto que causa en la cadena de suministros, las variaciones de demanda, y de cómo las políticas operacionales de capacidad, inventario, proceso o fuerza laboral pueden mitigar este impacto y ayudar a la gerencia a lograr una cadena competitiva en entrega de pedidos, se desarrolló un modelo de simulación de eventos discretos para observar el comportamientos de las colas y un modelo de simulación de procesos continuos o de dinámica de sistemas, para ensayar políticas operacionales. Gestionar una cadena de suministro representa un desafío importante, sobre todo considerando la necesidad de hacerla competitiva. En consecuencia, tener configurada una cadena de suministros equilibrada permite comprender mejor las relaciones existentes entra las políticas operacionales y la estructura subyacente y su vinculación con el comportamiento dinámico del sistema sin crear incompatibilidades. Se demostró en este estudio que el uso en las cadenas de suministros integradas por pymes de políticas operacionales como herramientas para mejorar la competitividad en la entrega de pedidos y sobre la conveniencia de aplicar estas políticas operacionales de manera combinada se convierte en una forma de evitar desequilibrios en el sistema. Por ejemplo, se da un crecimiento acelerado en el nivel de pedidos pendientes que ocasione un deterioro en la credibilidad de la cadena y consecuentemente una disminución de los pedidos. Con esta demostración se logró una de las aportaciones más importantes de este trabajo; contribuir a la reducción de la incertidumbre en la toma de decisiones del administrador de la cadena, por lo rápido que puede analizar cuál combinación de políticas operacionales es mejor y más efectiva, ante un cambio en la demanda y antes de ponerla en práctica.
modelos informáticos y políticas operacionales.
Propuesta para la transformación de residuos orgánicos a través de compostaje y lombricompost en huertas y jardines agroecológicos en poblaciones vulnerables
Si bien no existe un corpus teórico claro y determinado en torno a la agricultura urbana, este concepto reúne en la práctica aspectos teóricos, metodológicos e instrumentales de distintas disciplinas de los ámbitos social, económico, ecológico y espacial. Dado su carácter transdisciplinario, es una estrategia potencial de intervención sobre el territorio orientada a la recuperación integral de ambientes urbanos y periurbanos. En este contexto, el objetivo de este estudio fue implementar la agricultura urbana como estrategia pedagógica y didáctica para la formación en producción y consumo de alimentos sanos, tendientes a la seguridad alimentaria. Para realizar la propuesta de los diseños que potencialmente se implementarían como huertas y jardines agroecológicos, se realizó una validación participativa (con la comunidad y el apoyo de los profesionales presentes en la zona) con el fin de promover el conocimiento y lograr la apropiación del proyecto por parte de la comunidad. Cabe resaltar que esta iniciativa tiene como fin el aprovechamiento de los terrenos baldíos en procesos de agricultura urbana, con un incremento de la biodiversidad con jardinería y fortalecimiento de la seguridad alimentaria.
Derechos de autor 2017 Journal of Research in Engineering Science- JRES
Propuesta para el manejo nutricional en Cedrela montana Moritz ex Turcz
Los fertilizantes no sintéticos (FNS) presentan un gran potencial para aumentar la competitividad de las plantas forestales en una variedad de sitios de reforestación, que incluyen desde lugares a campo abierto hasta avenidas en grandes ciudades. Sin embargo, normalmente existe un pobre conocimiento sobre ellos. Con el fin de usar los FNS en forma exitosa se deben considerar su formulación y sus efectos sobre variables morfométricas (porcentaje de cobertura, %) y, como medidas adimensionales, el grado de cobertura de copa, el índice de copa, el índice de espacio vital, el monto de copa y el grado de esbeltez, las cuales se determinaron con una frecuencia quincenal, así como el crecimiento, analizado a partir de la acumulación de biomasa (incremento de biomasa en el tiempo - IBT, tasa de crecimiento relativo - TCR y eficiencia energética). Para ello se determinó la biomasa seca en dos momentos, al inicio y al final del período de estudio. Este trabajo sintetiza distintos tipos de FNS (orgánicos, de origen mineral y biológicos) y diversas investigaciones asociadas a su utilización. Se destaca la homogeneidad y lentitud en el crecimiento de las plantas que se encontraron como objeto de estudio. Se pudo apreciar cierta homogeneidad entre los diferentes tratamientos en un mismo momento, pero varía de un momento a otro de la evaluación y las pérdidas de agua en la determinación de la biomasa seca en muchos casos superaron el 50 % de la masa fresca, principalmente en aquellas plantas cuyas hojas se encontraban en estado juvenil. Solo se apreciaron diferencias significativas favorables en las plantas que fueron tratadas con mineralización en ancho de banda uno.
Evaluación del efecto de un extracto de vermicompost en el cultivo de lechuga (Lactuca sativa L.)
Hoy en día, dentro de las alternantes de la agricultura se encuentran las sustancias húmicas líquidas de fuentes orgánicas de carácter reciclable como las procedentes del compost y el vermicompost. Por esta razón, este experimento se centró en evaluar los efectos de diferentes soluciones de un extracto de vermicompost en algunos indicadores bioquímicos-fisiológicos en condiciones organopónicas en dos momentos de su etapa de crecimiento vegetativo. Para esto, se utilizó la especie Lechuga (Lactuca sativa, L. var. Black S. Simpson); los tratamientos se distribuyeron en un diseño completamente aleatorizado, en el cual el factor en estudio se pulverizó con extracto de vermicompost a 1/60 (v: v). y 1/70 (v: v). Se usaron cuatro réplicas por tratamiento y un control. El sustrato utilizado fue compuesto de suelo ferralítico rojo lixiviado, combinado con cachaza en una proporción de 3: 1 (s: v), en el que los indicadores evaluados se vieron beneficiados por las aplicaciones exógenas del extracto de vermicompost como bioestimulante, además de generar importantes utilidades desde el punto de vista económico y agroecológico. Los mejores resultados se observaron en el tratamiento T3, en el cual se utilizó la solución 1/70, ya que se obtuvo un aumento significativo en el número de hojas, contenido de masa seca y la longitud de la misma.
Diseño de un producto balanceado en pellets para alimentación de cerdos en fase de engorde a base de subproductos de la Quínoa (Chenopodium quínoa)
La producción porcina se lleva a cabo en pequeñas granjas, como complemento a otras actividades agrícolas con baja productividad y parámetros reproductivos, en la cual la alimentación animal representa alrededor del 80 % de los costos. La quinua tiene varios subproductos agroindustriales tales como tallo, maleza, perigón y hojas. Estos materiales son fáciles de adquirir y ofrecen una alternativa de uso agroindustrial en la alimentación de porcinos, en etapa de engorde para disminuir los costos de producción. El objetivo de este trabajo fue tener en cuenta la composición nutricional de esos subproductos y los requisitos del animal en la etapa de engorde. Las características fisicoquímicas de los subproductos de la quinua fueron humedad, ceniza, grasa y fibra cruda. Una vez obtenida la composición nutricional de las materias primas, se elaboraron las diferentes formulaciones, a las que se les evaluaron las características mencionadas anteriormente, y se realizaron pruebas de estrés mecánico para determinar el grado de compactación de los gránulos. Los resultados obtenidos en la caracterización fisicoquímica mostraron que la hoja tiene un mayor porcentaje de humedad y grasa, 15,06 % y 13,70 %, respectivamente. La cáscara tiene un nivel de 13,21 % de cenizas y el cepillo contiene 18,61 % de fibra, que es un valor muy alto en comparación con otras materias primas utilizadas tradicionalmente en la alimentación animal.
Efecto de la fermentación láctica sobre las características fisicoquímicas de un complemento nutricional para aves elaborado a partir de polen apícola
El objetivo principal de esa investigación fue evaluar el efecto de la fermentación láctica sobre las características fisicoquímicas de un complemento para aves elaborado a partir de polen apícola. Por consiguiente, se midieron los parámetros humedad, proteína, ceniza, pH, fibra y acidez. Luego se llevó a cabo la segunda fase, en la que se realizó una fermentación, utilizando bacterias ácido lácticas comerciales con una mezcla de polen y agua. Así mismo, se evaluó el efecto de la inclusión de miel como fuente adicional de carbohidratos. Las muestras elaboradas se fermentaron durante 15 días a 35 °C y se hicieron los respectivos seguimientos microbiológicos entre los días 0, 8 y 15, luego se llevó a cabo una nueva caracterización fisicoquímica del producto fermentado. El polen apícola mostró una composición de humedad 6,77 %, grasa 7,05 %, ceniza 1, 38 %, proteína 5,03 % y fibra cruda en base seca y desengrasada 23,21 %. Por otra parte, los ensayos de fermentación mostraron que un bioproceso realizado con el cultivo comercial Choozit® con inclusión de miel se puede considerar como la opción más atractiva de transformación de polen, con las siguientes características fisicoquímicas humedad 49,17 %, grasa 34, 91 %, ceniza 2,51 %, proteína 10, 28 % y fibra cruda seca y desengrasada 41, 69 %. Con estos resultados se pretende mostrar el potencial del polen como una fuente nutricional de valor para la alimentación de aves.
Adquisición electrónica de la señal electromiográfica - Fase 1
El presente documento evidencia la propuesta de investigación enfocada al diseño electrónico para la adquisición y acondicionamiento de la señal electromiográfica, a partir de métodos no invasivos para su posterior análisis en amplitud y tiempo, variables que permitieron evaluar la actividad eléctrica de nervios y músculos. Hoy en día, en el área de biomedicina, la obtención y acondicionamiento de datos electrofisiológicos de individuos es de gran importancia. En primer lugar, el adecuado procesamiento y visualización del patrón esperado de señal puede brindar al especialista la lectura óptima de datos, proporcionando diagnósticos correctos, y en segundo lugar, la incidencia favorable en el tiempo mediante el tratamiento médico óptimo hacia el paciente que mejore sus condiciones de vida. Por otro lado, debido al posconflicto en nuestro país, existen individuos que tienen marcas ocasionadas por la violencia y que implican tratamientos físicos, algunos de ellos consisten en rehabilitaciones que comprometen la evaluación en el tiempo de la respuesta muscular en algunos lugares del cuerpo. Esta es la justificación social de la investigación, cuya fase inicial comprende el acondicionamiento, bajo componentes electrónicos y la señal electromiográfica para su posterior análisis en el tiempo. Para cumplir con la fase propuesta, se ha venido realizando una metodología secuencial, la cual comprende la revisión del estado del arte relacionada al diseño, implementación y análisis de circuitos, para acondicionar, mediante métodos no invasivos, la señal electromiográfica de patrón básico, seguido de la simulación y visualización de la señal en software libre, luego, la identificación de cambios en la amplitud y frecuencia y perturbaciones en la señal, las cuales pueden ser mitigadas por medio del diseño de filtros. Los resultados iniciales indican que el tipo de sensor, el contacto con la piel y el movimiento del paciente ocasionan la perturbación del resultado de la señal acondicionada por métodos electrónicos. Así mismo, la correcta lectura digital del patrón de señal en el formato adecuado proporcionaría en fases posteriores, el almacenamiento y acceso remoto de diferentes respuestas musculares de pacientes en el tiempo para consulta del especialista de forma remota, disminuyendo costos de traslados de los pacientes, al realizar seguimientos en línea.
Diseño y construcción de un sistema de sujeción bioinspirado para el aumento del área de contacto en manipuladores robóticos
Este artículo expone el diseño y construcción de un sistema de sujeción bioinspirado para aumentar del área de contacto entre el efector final y el elemento manipulado, con el objetivo de disminuir la presión aplicada por unidad de área. El diseño se realizó analizando y parametrizando los elementos funcionales que constituyen la teoría adaptativa, denominada ´Fin Ray´, la cual describe el comportamiento de las aletas de los peces, concentrándose especialmente en la aleta pectoral. Esta teoría fue la base para elaborar el modelo matemático que caracteriza la condición forzada y el comportamiento natural del sistema, para luego encontrar los valores de los vectores que describen el comportamiento de las capas de las aletas, conocidos como rayo, y que permitió calcular los eslabones de la pinza. Asignando valores entre 0 y 0,01 a la variable dependiente, se pudo determinar que el rayo sufre una deformación directamente proporcional al valor asignado que simula la activación muscular, comprobando los efectos que tiene en el sistema, el aumento de los valores de los parámetros principales del rayo y las cargas aplicadas al sistema. Se determinó que un aumento en el módulo de corte del material interno tiene como consecuencia la concentración de esfuerzo producido por un gran cambio en una pequeña zona cercana a la base, que en condiciones reales puede ocasionar fallas en el material. Gracias a la capacidad adaptativa del prototipo construido se aumentó el área de contacto entre los dedos y el objeto sujetado, lo que disminuye la presión ejercida por unidad de área, también el consumo de energía es menor, debido al mecanismo de la espiral aritmética, ya que el sistema se activa únicamente al sujetar o soltar el objeto.
Comparación de un curado adecuado del concreto normal entre antisol, humedecimiento constante y especímenes sin curar
El presente artículo está basado en una investigación que se realizó acerca de dos metodologías de curado a un concreto simple. Adicionalmente, se comparó junto con muestras que no fueron curadas. Esto, partiendo de la importancia que tiene realizar este procedimiento para garantizar el adecuado funcionamiento del concreto como material de construcción en obras de ingeniería civil. Se realizaron pruebas de compresión simple para determinar la resistencia que iba adquiriendo el concreto en distintas fechas, una vez comenzó su etapa de curado. Paralelo a esto, se elaboró este mismo ensayo a muestras que no fueron curadas para determinar qué porcentaje de deficiencia presentaban los elementos que no fueron sometidos a este procedimiento fundamental, dentro de la elaboración de una edificación en concreto reforzado.
Obtención de pellets absorbentes a base de aserrín de Raque (Vallea stipularis L. F.), especie presente en el Municipio de Tenjo, Cundinamarca
El área agroindustrial brinda diferentes materiales con capacidad de reutilización, provenientes de cada una de las etapas de diversos procesos industriales alimentarios y no alimentarios. Teniendo en cuenta este aspecto, el serrín Raque (Vallea stipularis L. f.) es un elemento útil para absorber líquidos hidrofílicos e hidrófobos cuando se generan derrames de materiales nocivos que requieren una contención inmediata. El objetivo del presente trabajo fue elaborar un pellet vegetal de Raque, con características absorbentes para la eliminación de sustancias líquidas de uso diario, en áreas de derrames. Con un material vegetal previamente tratado físicamente, los gránulos se prepararon utilizando una granuladora, para obtener un diámetro de gránulo de 8,55 mm, el cual posteriormente se expuso a pruebas de absorción y resistencia frente a seis muestras de líquidos convencionales, evaluando así el efecto del tamaño y peso del pellet en la absorción, mediante la cuantificación de variables tales como la densidad real y la porosidad de cada gránulo, para luego calcular el rendimiento de eliminación de cada gránulo de aserrín para cada volumen de muestra líquida utilizada. Los gránulos absorbentes de Raque tienen una utilidad potencial en caso de derrames de líquidos en varias superficies, ya que tienen porosidades que van del 80 % al 93 %. Los resultados obtenidos mostraron una mayor afinidad en la estructura del sedimento sólido con líquidos grasos y ácidos, sin causar mayores variaciones en la forma del sedimento sólido. Además, el sedimento de aserrín de Raque, con un tamaño de 4 mm de longitud y un peso de 0,1 g, mostró una mayor eficacia de eliminación con respecto a cada una de las muestras líquidas utilizadas.
Evaluación del proceso de deshidratación osmótica de dos variedades de mango (Mangifera indica L.)
La Deshidratación Osmótica (DO) es una técnica de manejo postcosecha, ampliamente utilizada para la conservación y transformación de productos agrícolas que consiste en extraer agua de un alimento al someterlo a una inmersión temporal en una solución con mayor cantidad de sólidos solubles, lo que genera un intercambio osmótico entre el alimento y la solución. El mango constituye una de las frutas tropicales con mayores volúmenes de producción en Colombia y la falta de ideas para su conservación y transformación; genera pérdidas cercanas a las 5000 toneladas. En esta investigación se evaluó el efecto del proceso de Deshidratación Osmótica (DO) de una solución de sacarosa a 45°Brix sobre las propiedades fisicoquímicas de las variedades criollas de mango corazón e hilaza, tras haber permanecido inmersos en la solución osmótica durante 133 h. Los frutos empleados se encontraban en diferentes grados de madurez; 2 el mango corazón y el mango hilaza en un grado de madurez 4. Durante el proceso de DO, en las primeras 18 h se presentó la mayor pérdida de agua para las dos variedades. No obstante, el mango hilaza mostró mayor pérdida de agua y mayor ganancia de sólidos. El comportamiento similar durante el proceso de DO entre de las variedades de mango criollas en comparación con las variedades mejoradas, demuestra que las variedades criollas presentan características potenciales y competitivas en los procesos de transformación de la fruta. De igual manera, agronómicamente, las variedades criollas presentan mejor capacidad productiva, ya que se encuentran adaptadas a las condiciones de la región.
Optimización del momento de cosecha de las semillas de (Brachiaria híbrido vc. CIAT BRO2/1752) Yacaré en condiciones de campo
Para el análisis de los datos se utilizó el Modelo Lineal Generalizado Mixto, con medidas repetidas en el tiempo. El experimento tuvo el objetivo de determinar el momento más favorables para cosechar semillas de Brachiaria híbrido cv. Yacaré. Los tratamientos consistieron en medir el número de semillas y el porcentaje de germinación. Estos componentes del rendimiento fueron medidos a los 7, 11, 15, 19, 23, 27 y 31 días después de haber ocurrido la antesis. Se pudo conocer que el momento más favorable para la cosecha de semillas estuvo entre 15 y 19 días después de la antesis, lo que se reflejó en el número de semillas llenas desgranadas y su germinación, lo que constituye una recomendación práctica para productores e investigadores. Se recomienda probar el híbrido en otros ambientes del país, donde se trabaja la actividad semillera de pastos y forrajes para ampliar estos estudios a otras especies y variedades de gramíneas. Incorporar los resultados a la docencia de pre y posgrado.
Derechos de autor 2016 Journal of Research in Engineering Science- JRES
Enzimas aplicadas para el desarrollo tecnológico en la industria textil
Las enzimas son proteínas especializadas capaces de acelerar la velocidad de una reacción química, promoviendo así la transformación de diferentes moléculas en productos específicos. La alta actividad con la que se llevan a cabo dichas transformaciones, ha llevado a que estos biocatalizadores se posicionen como elementos importantes en diversos procesos industriales. En contexto con la biotecnología, es una de las áreas del conocimiento sobre las cuales reiterativamente se plantean grandes expectativas como posible generador de ventaja competitiva. En efecto, este ritmo acelerado de cambio tecnológico, ha dado lugar a negocios nuevos, ha eliminado otros y ha generado una fuerte demanda de innovación continua. La presente revisión se propone estudiar las enzimas en el desarrollo tecnológico de la industria de textiles, basándose en los nuevos métodos empleados en los procesos para las fibras textiles y la perspectiva del desarrollo industrial textil.
desarrollo tecnológico y fibras textiles.
Plantas nativas para jardinería urbana, una alternativa para incrementar la biodiversidad en el Distrito Capital
Los espacios verdes de los jardines permiten la creación de un paisaje urbano, mitigando los impactos negativos de las construcciones en la ciudad; generar conectividad funcional, atenuar las islas de calor y además, pueden ser una estrategia de conservación de fauna y flora nativas. Algunas de las especies exóticas empleadas en jardinería poseen una fuerte capacidad de colonización, han desplazado a especies nativas, causando problemas de invasión considerables en hábitats naturales. Esta condición hace prioritaria la búsqueda de plantas nativas para jardinería urbana, acordes con las necesidades ambientales de Bogotá. El objetivo del estudio fue establecer criterios para la selección de especies nativas para la jardinería urbana y definir un grupo de plantas nativas con este potencial. Para esto se realizó una clasificación preliminar de las especies presentes en uno de ecosistemas de la ciudad, teniendo en cuenta los siguientes rasgos de historia de vida (RHV). Forma de vida y de crecimiento, altura, tipo de propagación, características de la forma, tamaño y número de las flores o inflorescencia, textura, forma y tamaño del follaje. Los datos permitieron obtener un listado preliminar de especies de flora nativa con potencial para ser planta soporte, relleno o decorativa, dentro de un diseño de jardín ecológico. Esta información es base para la realización de estudios de propagación y germinación, con miras a remplazar las especies exóticas empleadas en jardines y parques bogotanos.
criterios de selección y jardinería urbana.
Propuesta para el manejo nutricional en Palma de cera (Ceroxylon quindiuense wendl.) bajo condición de crecimiento en malla vial de alto flujo vehicular
La Palma de cera (Ceroxylon quindiuense wendl.) perteneciente a la familia Arecaceae presenta aspectos particulares en su morfología, lo que dificulta el análisis de patrones morfométricos de crecimiento. Los fertilizantes no sintéticos (FNS) presentan un gran potencial para aumentar la competitividad de las plantas forestales para una variedad de sitios de reforestación, que incluyen desde lugares a campo abierto, hasta avenidas en grandes ciudades. Sin embargo, normalmente existe un pobre conocimiento sobre ellos. Con el fin de usar los FNS en forma exitosa se debe considerar su formulación y sus efectos sobre variables de crecimiento, partiendo de la acumulación de biomasa en el tiempo (Incremento de Biomasa en el Tiempo IBT, Tasa de Crecimiento Relativo TCR y Eficiencia Energética). Para ello se determina la biomasa seca en dos momentos, al inicio y al final del periodo de estudio. Este trabajo sintetiza la evaluación de tres dosis de materia orgánica y diversas investigaciones asociadas a su utilización. Se pone de manifiesto una diferencia en cuanto a la masa fresca y seca entre los diferentes tratamientos y el testigo mostrando; además se puede apreciar que el contenido de humedad en los tejidos vegetales de esta especie no supera el 50%. Se evidenció una mayor TCR en la dosis uno de materia orgánica. En cuanto la eficiencia energética, con el mismo tratamiento se evidenció lo mismo, pero solo en las plantas de la calle 170.