Linea de Investigacion 2011

Documento

Licafa Línea de Investigación de la Cadena de Formación en Alimentos Universidad Nacional Abierta y a Distancia Nelly Morales Pedraza Margarita Gómez de Illera Fedra Lorena Ortiz Benavides Norman Andrés Serrano Forero

Con la colaboración de:

Carlos Ramón Vidal Lucas Fernando Quintana

Rubén Dario Múnera Marta Vinasco

Claudia Zambrano

Bogotá, D.C., Octubre 3 de 2011

RESUMEN

La Cadena de Formación en Alimentos (CAFA) de la UNAD, parte del programa de

Tecnología de Alimentos, se profundiza en la Ingeniería de Alimentos y se fortalece con

la Especialización en Procesos de Alimentos y Biomateriales.

El desarrollo de la investigación en la CAFA, toma como referente el desarrollo del

Sector Agroalimentario Nacional, las necesidades regionales y al documento del

Consejo Nacional de Política Económica y Social, para finalmente proponer la línea de

investigación, Ingeniería de procesos en alimentos y biomateriales, que se desarrollará

en detalle más adelante.

CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN 2. JUSTIFICACIÓN

3. OBJETIVOS

4. ESTADO DEL ARTE

5. TEMÁTICAS

ANEXO GLOSARIO BIBLIOGRAFÍA

1. INTRODUCCIÓN

La ingeniería de procesos en alimentos y biomateriales, es una rama de la ingeniería que

generaliza y extrapola, metodologías de otras áreas relacionadas con la transformación

de materia y energía. Asimismo da respuesta a problemas de investigación de la ciencia

alimentaria y afines.

Esta línea permite desarrollar nuevos conocimientos para el diseño, la adaptación y la

innovación de tecnologías y productos, como también, modelar y simular procesos

energéticos, de naturaleza animal y vegetal, y, finalmente el uso de biomateriales que

apunten a la obtención de procesos y productos alimenticios, que compitan por su

calidad en el mercado, nacional e internacional, y contribuyan al desarrollo científico y

tecnológico del país.

2. JUSTIFICACIÓN

A través de la línea propuesta, se puede alcanzar la estandarización y optimización, de

procesos de transformación primaria y secundaria, de las diferentes materias primas de

origen agropecuario, producidas en las diferentes regiones de nuestro país, para obtener

productos de calidad nutricional y microbiológica, y, con un período mayor en su vida

de anaquel o almacenamiento. De esta manera se asumen los retos que imponen la

legislación alimentaría, la ética profesional y la normatividad nacional e internacional,

en el marco de la producción de alimentos inocuos, orientados a la seguridad

alimentaria, y, a crear la necesidad de proteger al medio ambiente.

El Movimiento Colombiano de Productividad y las agendas regionales de

competitividad, cuenta con acciones dirigidas hacia la búsqueda de la productividad

macro y micro, a través de la consolidación del Centro Nacional de Productividad y la

articulación con el Sistema Nacional de Ciencia y Tecnología. De otra parte, por la

realización de análisis de la brecha tecnológica de las cadenas productivas o clúster

dinámicos, el desarrollo del componente productivo, es relevante y promisorio, dentro

de un horizonte 2005 - 2015.

En un estudio realizado por el CID-U1 sobre los sectores de mayor efecto multiplicador

y que producen resultados más inmediatos, y de gran importancia en la economía

nacional en términos de producción, empleo e indicadores de competitividad, que

permitieron identificar sectores estratégicos y sensibles como: La participación en el

PIB regional, contribución al valor agregado industrial, generación de empleo. Con base

en los estudios reseñados, el perfil económico del país tiene como una de las apuestas

productivas, el sector de la agroindustria, donde una de las cadenas es la producción de

productos procesados, lo cual no es ajeno a la presente línea de investigación.

Las agendas internas regionales se construyen con base en el desarrollo económico de

las regiones, de los análisis o estudios sectoriales, la aplicación de criterios técnicos y

un proceso de concertación entre el sector público y privado, que permite identificar los

sectores productivos que por sus ventajas competitivas, comparativas o potencial

exportador, se constituyen en factores estratégicos para la región y en nuestro caso para

la proposición de la presente línea.

1 CENTRO DE INVESTIGACIONES PARA EL DESARROLLO, CID - (2005). Estudio de las barreras al comercio de

bienes y servicios, en el contexto de un Tratado de Libre Comercio con Estados Unidos. Universidad Nacional de Colombia,

Bogotá.

Con base en lo anterior y de acuerdo a estadísticas del DANE, y de la DIAN, las

exportaciones colombianas han aumentado en los últimos años, como se pude ver en la

figura 1, con casi cerca de 20000 millones de dólares. Este ítem se posiciona como una

fuente de recursos, para diversos sectores agroindustriales.

Figura 1. Comportamiento de las exportaciones colombianas

Fuente: Departamento Administrativo Nacional de Estadística – DANE (2003 - 2008)

Dentro de este rubro de exportaciones, los sectores primarios se ubican con más de la

mitad de los recursos de exportación, como se puede ver en la figura 2. En estos

sectores están productos agropecuarios, pesqueros y ganaderos.

Dentro de los principales mercados a los cuales Colombia exporta alimento esta la

región andina, liderada por Venezuela, Ecuador y Perú, en menor proporción Chile y

Argentina. El segundo mercado más grande para los productos colombianos es Estados

Unidos y en menor proporción otros mercados como Europa, México, Centro América

y Canadá. En Asia el mayor receptor de los productos colombianos es Rusia, dando una

gran oportunidad de explorar nuevos mercados.

Figura 2. Sectores económicos para las exportaciones colombianas

Fuente: Departamento Administrativo Nacional de Estadística - DANE

De la misma manera, los principales productos de exportación colombiana, en el área

alimenticia están: café en grano, pescado crudo, aceites vegetales, bananos, frutas,

azúcares en bruto y flores. Dentro del listado de los productos que exporta Colombia,

no aparece sino hasta el décimo lugar los productos procesados, en este caso los dulces

y chocolates.

Debido a estos antecedentes, aún existen tareas por desarrollar para incentivar la

producción industrial y la industrialización, en el área de alimentos, mejorar los

procesos productivos de elementos primarios y ahondar en la investigación en

ingeniería de procesos, y en la adaptación de tecnologías, para procesar y brindarle

valor agregado a nuestra gran diversidad biológica y alimentaria.

Lo anterior, se fundamenta en el conjunto de estudios realizados para el Departamento

Administrativo de Planeación Distrital, DAPD, algunas gobernaciones, entre ellas la de

Cundinamarca, el Consejo Regional de Competitividad, la Mesa de Planificación

Regional y las Cámaras de Comercio y el DANE2.

Consecuentemente, para la cadena de alimentos, se ubicó la problemática en el campo

de la ingeniería de procesos, tanto en alimentos como en biomateriales, analizando la

relación entre investigación, prioridades del quehacer diario del sector y prioridades del

conocimiento.

3. OBJETIVOS

General

Proponer, diseñar, desarrollar e implementar proyectos de adecuación, transformación,

estandarización y optimización de procesos de alimentos, productos biológicos y

subproductos de la industria alimentaria que solucionen problemas específicos del

sector agroindustrial en las diferentes regiones del país.

2 Entre otros estudios se destacan: Cadenas productivas (Pardo y Bejarano. 2001), Definición bajo metodología de Clúster de las

actividades que por su dinámica o relevancia aportan al desarrollo económico de la Región (DAPD, Zamudio. 2001). Lineamientos generales, metodología y plan de acción para la identificación y construcción de las cadenas productivas en la ciudad Región (CRC para Bogotá y Cundinamarca, Mesa de cadenas productivas, enero de 2002)

Específicos

1. Contribuir al desarrollo de tecnologías para la producción y obtención de nuevos

ingredientes y productos alimentarios, con características funcionales y a partir de

fuentes naturales.

2. Analizar las transformaciones que tienen lugar durante los procesos de elaboración

y conservación de alimentos seguros y de calidad, con el objeto de garantizar el

bienestar alimenticio para los consumidores.

3. Realizar estudios sobre la obtención biotecnológica de alimentos funcionales,

aditivos, biomateriales y compuestos procedentes de hidrólisis enzimática y/o

procesos fermentativos de fuentes alimentarías, de interés tecnológico y biológico

para un desarrollo sostenible y ecológico.

4. Optimizar procesos de transformación y conservación para el tratamiento de

materias primas vegetales y de origen animal, teniendo en cuenta sus características

fisicoquímicas y biotecnológicas.

5. Aprovechar residuos sólidos y líquidos de la Industria alimenticia, para la

producción de biomateriales.

6. Diseñar Procesos biotecnológicos basados en la acción de microorganismos como

agentes transformadores dentro de sistemas productivos a nivel industrial,

orientados a la obtención de enzimas, vitaminas, aminoácidos, proteínas celulares, y

otros productos de uso alimenticio.

7. Consolidar los grupos de investigación y propiciar el trabajo en redes, para

favorecer el desarrollo de la línea de investigación.

8. Visibilizar el trabajo de investigación de los grupos de la línea, a partir de la

participación en eventos nacionales e internacionales y la publicación de artículos

científicos.

9. Proponer, diseñar desarrollar e implementar proyectos de adecuación,

transformación, estandarización y optimización de procesos de alimentos, productos

biológicos y subproductos de la industria alimentaria que solucionen problemas

específicos del sector agroindustrial en las diferentes regiones del país.

4. ESTADO DEL ARTE

Generalidades

Al comienzo, la principal preocupación de la ingeniería de alimentos fue obtener un

producto o servicio, en la etapa básica de producción; después, vino la tendencia a

satisfacer las necesidades del cliente y la búsqueda de un beneficio social, haciendo que

la fase productiva presentase un desempeño armónico con el ambiente que la rodea; más

tarde, se consideraron los enfoques de reingeniería, ingeniería inversa e ingeniería

concurrente, al igual que los conceptos de desarrollo sostenible, producción limpia y

cero emisiones (Castellanos, 2002). Actualmente, involucra la llamada innovación de

procesos, aspecto que cuenta con la aplicación de los principios de ingeniería de

reacción química, para generar soluciones en el desarrollo, escalado y optimización de

procesos; así como con la optimización continua y sistemática de inventarios de materia

prima, consumo de energía, desempeño de los productos, medidas de seguridad,

inexistencia o reutilización de desperdicios, flexibilidad de producto, calidad y control

de polución para mejorar la productividad de los procesos (Garzón, 2005).

En consecuencia, la ingeniería de procesos no es estática, sino que evoluciona e

interactúa con diferentes áreas del conocimiento (Castellanos et al., 2002) para estar

acorde con los cambios en el medio ambiente industrial, mismos que necesitan

adaptación y desarrollo constante (Garzón, 2005). Tiene la responsabilidad de crear

sistemas de procesamiento económicos, seguros y sin alteración perjudicial del

ambiente, capaces de transformar materias primas y energía, en productos de utilidad;

centrando su labor en el análisis (descomposición, modelación y simulación) y la

síntesis de procesos (optimización y control), según se trate de un desarrollo creado o de

uno en gestación (Conde, 2006).

En general, la ingeniería puede definirse como la aplicación de los principios

científicos, para beneficio del hombre creando medios para la satisfacción de

necesidades sociales o individuales. En términos más específicos, puede decirse que la

Ingeniería es un proceso iterativo de toma de decisiones para obtener un compromiso

óptimo entre economía, seguridad e información, para llegar al producto que satisface

una necesidad humana, lo cual inicia todo el proceso (González, 2007). De una manera

clásica, ha sido asimilada como variante fundamental del proceso intelectual porque

dinamiza el ingenio creativo y creador en virtud de la dual pertinencia del saber teórico

y del saber hacer experimental (Córdoba, 2007).

Antecedentes

Los logros obtenidos en el tiempo, para la CAFA, se pueden evidenciar en los aportes

alcanzados por los programas de Tecnología de Alimentos, Ingeniería de Alimentos y de

la Especialización en Ingeniería de Procesos en Alimentos y Biomateriales. Un resumen

de ellos se presenta a continuación.

Seguidamente se muestra como se ha venido visibilizando la CAFA, a través de su

participación en diferentes actividades académicas del área de alimentos.

Tabla 1. Relación de eventos académicos, proyectos y ponencias de la cadena de formación en alimentos

Evento Proyecto(s) o Ponencia(s) Población beneficiada Línea Temática(s)

VII Congreso Iberoamericano de

Ciencia y Tecnología de Alimentos en

la Habana. Cuba.

- Caracterización reológica de dispersiones de tres variedades de arroz precocido utilizando viscosimetría rotacional.

- Influencia del voltaje sobre las características reológicas de una bebida alcohólica (sabajón).

- Caracterización de la disolución mucilaginosa de cadillo (triumfetta molisssima HBK) empleada, para la clarificación de jugos de caña.

Federación de Arroceros (FEDEARROZ), Industria de Licores APOLO y la Asociación de Paneleros de Santander.

Ingeniería de procesos en alimentos y biomateriales

Desarrollo agroindustrial

II Congreso Internacional de

Investigación en Alimentos de la

Asociación Colombiana de Ciencia y

Tecnología de Alimentos - ACTA. Bogotá, Colombia.

Caracterización de la disolución mucilaginosa de Cadillo (”Triumfetta molissima HBK”).

Asociación de Paneleros de Santander.

Evaluación y calidad de las materias primas y productos

Congreso de Ingeniería de Alimentos

en la Universidad Santiago del Estero.

Chile.

Estudio de la transferencia de masa durante la deshidratación del mango (Tomy Hakins), por métodos combinados.

Asociación de Productores de Mango, de la Costa Atlántica


Congreso de Ingeniería de Alimentos

de la Universidad del Magdalena.

Santa Marta. Colombia

Características reológicas de la pasta base de pescado estandarizada a partir de sable.

Sector Productivo


Congreso Internacional de

Biocombustibles. Bogotá. Colombia

2007.

Obtención de biodiesel a partir de subproductos de la industria de alimentos.


Congreso Internacional de Palma

Africana. Bogotá. 2008.

Estudio comparativo de arcillas decolorantes utilizadas industrialmente en la operación de blanqueo de aceites de palma.


Organización del Simposio en

Investigación y Desarrollo Tecnológico en Alimentos. Una

mirada a la Ciencia Alimentaria.

UNAD, Bogotá, Octubre 30 de 2010.

Tecnología enzimática aplicada en la producción de biopolimeros funcionales en alimentos.

Sectores Académico y Productivo

Procesos biotecnológicos

Además de lo anterior, está también el aporte de nuestros egresados, a través de

proyectos que han solucionado problemas específicos de la industria de alimentos en:

Bavaria S.A., Carulla Vivero, Super Tiendas Olímpica, Industrias Noel S.A., Mazapán,

Nestlé S.A., Productos BIMBO, Disaromas S.A., Productos Lácteos de Nariño, Instituto

Colombiano del Petróleo, Productos Zenú, Cogra Lever, ASEGRASAS, Levapan,

Centro de Investigaciones de Agricultura Tropical (CIAT), Pollos FIESTA S.A. y

Productos Frutiño.

De igual forma, es importante resaltar como la CAFA ha venido contribuyendo al

desarrollo social, político y económico del país, a través de la formación de líderes del

sector alimentario y afines, que se encuentran afiliados a entidades académicas oficiales

y privadas, tales como: La Universidades del Valle, la Universidad del Magdalena, la

Universidad de Cartagena, la Universidad de Córdoba, la Universidad de la Amazonía,

la Universidad del Cauca, la Universidad de Antioquia, la Universidad de INCCA de

Colombia, la Universidad de la Salle de Bogotá y Medellín, la Universidad Jorge Tadeo

Lozano, la Universidad Nacional de Medellín, Palmira y Bogotá, la Universidad de

Nariño, la Universidad de La Paz, la Fundación Universitaria del Área Andina, la

Corporación Internacional para el Desarrollo Educativo – CIDE y la misma Universidad

Nacional Abierta y a Distancia - UNAD.

Finalmente, la CAFA ha adquirido es reconocida por la red internacional de

universidades, con programas de formación en la modalidad a distancia.

Investigación en la CAFA

La CAFA (con los programas de Tecnología de Alimentos e Ingeniería de Alimentos)

tiene una trayectoria de más de 25 años. La CAFA ampliada que incluye ahora la

Especialización en Procesos de Alimentos y Biomateriales, supera los 12 años.

No obstante, la investigación formativa ha sido la base preponderante de la producción

académica de la CAFA. La investigación disciplinar comienza a fortalecerse con la

conformación de grupos de investigación a partir de los años 2005, que se consolidan

solo hasta el año 2008. En las tablas siguientes un resumen que da cuenta de los grupos

de investigación, de los semilleros, los proyectos y/o propuestas de investigación

asociadas a la línea y las temáticas, etc.

Tabla 2. Grupos de investigación de la CAFA

Grupo Categorización Líder Nombre de los integrantes Zona o Sede

CRECI D

Carlos Ramón Vidal

Caribe

PROCESOS EN ALIMENTOS Y BIOMATERIALES

Jesús Alfonso Torres

Nelly Morales Pedraza y Harvey Milquez JCM

VITAL

En proceso

Golda Meyer Torres

Osvaldo Guevara Velandia y Ruth Isabel Ramírez Acero

Boyacá

BIOTICS

Fedra Lorena Ortiz Benavides

Clemencia Álava Viteri, Mery Liliana López, Carmen Eugenia Piña, Luis Argoty Hidalgo y Margarita Gómez de Illera

Centro Sur

GIAUNAD Lucas Quintana

Salomón Gómez , Jairo Arévalo, Alberto García y Liliana Rincón

Centro Oriente

GIEPRONAL

Milena Alcocer

Diego Marín, Deya A. Pérez, Juan C. Rodríguez, Natalia A. Salazar, William Toro, Angela R. Vásquez y Argemiro Vera

JCM

GICAFAT Elizabeth Hernández

Boyacá

Tabla 3. Semilleros de investigación y grupo padrino

Semillero Grupo padrino

SIA GIAUNAD

Alimentar BIOTICS

Vital VITAL

Gorung GICAFAT

Biotecal GIEPRONAL

Tabla 4. Caracterización de los grupos de investigación por perfil profesional

Perfil Cantidad

Ingenieros de alimentos 8

Ingenieros químicos ó Químicos 2

Biólogos ó relacionados con el área

Especialistas en el área de alimentos

4

2

Magísteres en el área de alimentos 4

Doctores ó estudiantes de doctorado en el área de alimentos 2

.

Tabla 5. Correlación entre los proyectos de la CAFA, la línea de investigación y sus temáticas

Grupo de investigación

Línea Temática(s) Proyecto(s) y/o Propuesta(s)

VITAL

Ingeniería de procesos en alimentos y biomateriales

- Desarrollo agroindustrial - Evaluación y calidad de las materias

primas y productos

- Evaluación de la estabilidad nutricional y química del brócoli (brassica oleracea var. legacy), obtenido en los procesos de deshidratación y liofilización convencional

CRECI

- Desarrollo agroindustrial - Procesos biotecnológicos

- Producción de jarabes edulcorantes por hidrólisis enzimática del almidón de ñame variedad dioscorea rotundata.

- Utilización de la harina de auyama y el almidón de ñame como agentes extensores en la producción de salchichas tipo Frankfurt.

- Obtención de metabolitos de interés en la industria de alimentos, a partir del crecimiento de hongos en desechos agroindustriales del departamento del cesar.

BIOTICS

- Evaluación y calidad de las materias primas y productos

- Procesos biotecnológicos - Seguridad y gestión de la calidad

alimentaria

- Bioprospección de Microorganismos productores de polímeros (PHAs) y ácidos grasos de interés industrial aislados de las ecoregiones del departamento de Nariño.

PROCESOS EN ALIMENTOS Y BIOMATERIALES


- Desarrollo agroindustrial - Procesos biotecnológicos

- Obtención de biodiesel mediante catálisis ácida derivado de óleos comestibles industriales.

- Determinación de los parámetros de proceso para la obtención biotecnológica del extracto de malta a partir del Sorgo (Sorghum Vulgare).

GIAUNAD

- Seguridad y gestión de la calidad alimentaria


- Evaluación de la calidad sensorial del cacao producido por métodos tradicionales y tecnificados en la zona de san vicente de chucuri.

GIEPRONAL


- Evaluación de la calidad de la harina de arracacha (Arracacia xanthorriza), cultivada en el Municipio de Anaime - Tolima, a partir del método de secado por conducción.

GICAFAT


Es por todo lo anterior que la CAFA, proyecta complementarse a través de la

implementación de la Maestría a corto plazo y posteriormente el Doctorado, para

continuar sirviendo al desarrollo económico del país y así estar a la par, con la

evolución y la modernización del presente siglo.

5. TEMÁTICAS

Las temáticas, que integran la línea de investigación son:

• Desarrollo agroindustrial

El sector agroindustrial en Colombia, según los estudios realizados por el Ministerio de

Agricultura, ha evolucionado rápidamente a lo largo de la última década, de una

agroindustria tradicional a una agroindustria moderna. La primera se caracteriza por

tener una alta participación de las materias primas de origen agropecuario, y por el

empleo de una tecnología relativamente simple, mientras que la segunda se incorpora

actividades ingenieriles y el uso de tecnologías de punta, para la transformación de las

materias primas con el fin de alcanzar un desarrollo industrial, lo que le confiere un

valor agregado al sector agropecuario. La investigación en esta temática será un factor

importante para el desarrollo de las comunidades y las regiones agrícolas.

Asimismo la necesidad de producción de alimentos, mínimamente procesados y

procesados, para la obtención de productos nutritivos y ecológicos, que apunten al

desarrollo tecnológico, científico, socioeconómico y cultural, requiere del desarrollo de

proyectos que generen desde el ámbito científico, innovación, adaptación y

mejoramiento de los métodos y procesos industriales de las materias primas de origen

animal y vegetal, desde su posproducción y producción, para optimizar las condiciones

de operación, con la aplicación e innovación de tecnologías, el modelamiento, y, la

simulación de equipos y procesos energéticos, y medioambientales que apunten a la

innovación de procesos y productos alimenticios competitivos en el mercado, que

contribuyan al desarrollo científico y tecnológico del país.

Está importante temática será abordada desde:

- Los procesos y las operaciones unitarias, que son de uso frecuente y se basan en la

división del proceso en una serie de etapas denominadas operaciones unitarias, las

cuales poseen tanto técnicas como fundamentos científicos comunes (McCabe,

2003). Su formalización como disciplina de la ingeniería estimuló la formación de

expertos dedicados a maximizar cada operación; la interacción del científico con los

ingenieros permitió optimizar los procesos, aumentar la capacidad de producción,

disminuir los costos y mejorar la confiabilidad de los equipos, además de la

evolución hacia más y mejores opciones tecnológicas. Sin embargo, cuando se

realiza transferencia tecnológica, el método conduce al profesional a pensar sólo en

las operaciones utilizadas en el diseño original y por tanto, un escalado a nivel

inferior, tendrá las mismas etapas del proceso transferido, pero con equipos de menor

tamaño.

- La ingeniería inversa, que puede aplicarse para rediseñar un proceso, obtener un

prototipo, u obtener un producto sobre el cual no hay acceso al diseño original, parte

de sus especificaciones, analiza el producto identificando componentes e

interrelaciones, crea en otra forma o a un nivel más alto de abstracción, tanto

representaciones del sistema de producción como procesos; además, busca reducir el

tiempo de diseño y optimizar el producto final (Inefor, 2005).

- La ingeniería total3, que implica un esfuerzo sistemático para un diseño integrado,

que involucra a la vez producto, proceso de fabricación y servicio. Este pretende

además, que quienes la desarrollen, tengan en cuenta todos los elementos del ciclo de

vida del producto, desde el diseño conceptual hasta su disponibilidad, incluyendo

calidad, costo, necesidades de los usuarios, medios y métodos de fabricación,

juntamente con técnicas de ventas y servicios para garantizar la satisfacción del

cliente. Sustituye el clásico entorno de trabajo en el desarrollo y fabricación del

producto, basado en un diagrama secuencial de actuación de los distintos

departamentos, por un trabajo simultáneo y en equipo de todos ellos a partir del

momento en cual se inicia el proceso. Es un enfoque en pleno proceso de desarrollo,

que incorpora metodologías enmarcadas en dos direcciones:

La primera es, la ingeniería con relación a la productividad, en la que el diseño de

producto tiene en cuenta el mercado al cual se dirige y los procesos de fabricación;

involucran además, costo, calidad y comercialización.

En segunda instancia, la ingeniería con relación al entorno, la cual busca mejorar

el valor y la aceptación del producto e incluye conceptos de ergonomía, seguridad,

medio ambiente y reciclaje.

Está temática, también es permeada por los criterios definidos por el sector de

alimentos, en cuanto al desarrollo y el mejoramiento de procesos, a saber:

3 Conocida también como Ingeniería concurrente, Equipos de diseño, Desarrollo integrado de producto

o Ingeniería simultánea.

- El desarrollo de nuevas tecnologías, que tienen como finalidad disminuir costos e

incrementar la calidad de los productos haciendo que éstos sean menos afectados

negativamente por los procesos. Para ello, reduce el costo de la energía y de la mano

de obra; implementa un aprovechamiento integral, convirtiendo los subproductos en

coproductos que generen menor impacto sobre el medio ambiente; mejora la

conservación de los productos utilizando básicamente procedimientos físicos; aplica

la biotecnología e implementa los sistemas de control automático de la producción y

de la calidad (Burón et al., 2004).

- La transferencia de tecnología, que está relacionada con el proceso de transmisión

de tecnología y su absorción, adaptación, difusión y reproducción por un aparato

productivo distinto al que la ha generado (De La Rosa, 1997) y frecuentemente se

entiende como el intercambio de cualquier forma de conocimiento de un agente a

otro, ya sea en paquetes tecnológicos de información, procesos, productos, equipos y

operación; en contratos de prestación de servicios o en investigaciones. Bajo ésta

perspectiva, se considera o clasifica como proceso y sus elementos, entre otros, son:

usuarios, tecnologías, comunicación, adopción y estructura u organización. En los

países más desarrollados, se aplica a la transferencia de conocimientos técnicos

desde los centros de investigación y desarrollo hacia los centros de producción;

mientras en los países en desarrollo se refiere fundamentalmente a la adquisición por

parte de los centros productivos, de tecnologías de producción provenientes de países

más avanzados tecnológicamente. En uno u otro caso, debe realizarse de manera

adecuada para que posteriormente se pueda manipular y adaptar, sin convertirse en

una caja negra. De otro lado, la transferencia de tecnología se clasifica también según

el tipo de acuerdos, en de licencia (patentes, uso de marcas, know how, derechos de

autor y franquicias), inversión extranjera (subsidiarias de propiedad completa, joint

ventures (riesgos compartidos), concesionales, producción compartida, servicios de

riesgo, privatización), consultoría, ingeniería, comerciales, coproducción industrial

(subcontratación, coproducción, especialización), pagos especiales (trueque, “buy

back”, alquiler), y cooperación técnica (Castellanos et al., 2002).

- La innovación tecnológica, que como se observa en la figura 1, muestra el modelo

lineal de la innovación 4 tecnológica e implica que contrariamente a esperar la

generación de ideas informales y espontáneas, debe implementarse un proceso

sistemático que permita recoger, fomentar y estimular su búsqueda en el medio

ambiente. Éste proceso incluye los conceptos de innovación e imitación creativa. En

el primero, observaciones sobre necesidades, amenazas y oportunidades del mercado;

requerimientos de los clientes, comentarios de los agentes de venta, investigaciones

de los científicos, desarrollos de los competidores e ideas de los empleados en

general, permiten la búsqueda sistemática y no aleatoria de nuevos productos,

servicios y procesos; estableciendo los productos y mercados a los que se les dará

prioridad y evitando el surgimiento de ideas no aplicables. En el segundo, se tiene en

cuenta la denominada imitación innovadora. En otras palabras, las ideas

verdaderamente buenas nacen de la combinación de inspiración, trabajo arduo y

método (Schnarch, 1999). Pero no basta generarlas, es necesaria la investigación, un

proceso creativo, sistemático y crítico que sobre la base del conocimiento disponible

busca resolver problemas, produciendo conocimientos nuevos (Rey, 2001). Ésta

puede ser básica o aplicada. La básica se refiere a la investigación pura o

fundamental orientada a aprender nuevos saberes; no se trata de un conocimiento

práctico y rentable, sino de aumentar el conocimiento científico en busca de un 4 Innovación es la aplicación de una invención a productos y procesos concretos; es decir, la extensión

de una invención a la escala industrial (Broderick et al., 2001).

objetivo, para que el estudioso sepa, entienda y penetre los secretos del universo;

implica publicar los resultados. De otro lado, la investigación aplicada está orientada

a dar respuesta a un problema específico, no origina un producto inmediatamente

vendible, ni elabora teorías generales (Broderick et al., 2001), pero utiliza la ciencia

para satisfacer las necesidades del hombre (Colciencias, 1999); requiere de un grupo

de técnicos capaces de utilizar los conocimientos obtenidos en la investigación pura,

para diseñar la tecnología apropiada5.

Figura 3. Modelo lineal de la innovación tecnológica (López, 1997).

Adquiere dimensión práctica si es contratada por una empresa para orientar la búsqueda

científica hacia alguna meta específica (Broderick et al., 2001), ya que da a la fábrica la

capacidad tecnológica necesaria para salir adelante, a la vez que contribuye a generar

una industria competitiva, innovadora y moderna, capaz de llegar al mercado

internacional con productos de mejor calidad y de menores costos de producción (Ulloa,

2002).

5 Los países en desarrollo requieren tecnologías basadas en los recursos humanos y en la capacidad

inventiva de su gente, los desarrollados necesitan tecnologías diseñadas en función de la maquinaria

(Broderick et al., 2001).

Ahora bien, utilizando los resultados de las investigaciones básica y aplicada, el

desarrollo experimental trata de producir nuevos materiales, procesos productivos y/o

equipos que mejoren los existentes; encontrándose ubicado entre la invención y la

innovación con el objetivo de dejar ver si la tecnología realmente funciona (Broderick et

al., 2001). Por último, se implementa el prototipo, y en su preparación, intervienen

diferentes departamentos de la compañía para manejar la ingeniería del producto y su

diseño exterior; en la parte de ingeniería se toman decisiones con respecto al tamaño,

calidad, durabilidad y materiales, entre otras; en la parte del diseño debe tenerse en

cuenta el mercado al cual va a destinarse el producto, pues es éste el que define forma,

color, envases, posibilidades de exhibición y distribución del mismo. Generalmente la

fabricación del prototipo resulta costosa y difícil debido a que se pueden presentar

problemas inesperados que hacen perder un poco de tiempo y dinero, pero es necesaria

porque confirma si un producto bueno puede convertirse en una realidad práctica, o si se

perderá la inversión efectuada cuando se decida manejar la producción a gran escala

porque el producto no resulta lo bastante atractivo para el consumidor (González et al.,

2007).

• Procesos biotecnológicos

La biotecnología se ha convertido en la herramienta para un nuevo desarrollo social,

basado en el conocimiento del funcionamiento de la vida y sus posibilidades de

manipularla y transformarla. Su impacto en la agricultura y la alimentación, la

medicina y la farmacéutica, dan muestra de la importancia que tiene esta área de

conocimiento, que se ha convertido sin lugar a dudas en la base de una nueva

revolución biológica, que ha acaparado la atención de los científicos y gobiernos

como posible estrategia, para el desarrollo económico y social. Nuestro país, tiene

un desafío de gran envergadura ante fenómenos tales como la globalización

neoliberal, el deterioro ambiental, la crisis financiera y otras amenazas que pueden

afectar seriamente sus potencialidades de desarrollo futuro. Como una estrategia

para hacer frente a esta situación es necesario aprovechar los recursos naturales,

utilizar racionalmente la biodiversidad y desarrollar proyectos productivos.

Por otra parte, en las últimas décadas la industria alimentaria ha generado una gran

expectativa a nivel mundial al producir alimentos a partir de organismos vivos o

procesos biológicos y enzimáticos, así como la utilización de materias primas

genéticamente modificados (alimentos transgénicos), a partir de técnicas de

ingeniería genética. Dada la contribución potencial de las biotecnologías para

incrementar el suministro de alimentos y superar la inseguridad alimentaria y la

vulnerabilidad; la FAO considera que hay que hacer lo posible para conseguir que

los países en desarrollo en general y los agricultores con pocos recursos, en

particular, se beneficien más de la investigación biotecnológica, manteniendo a la

vez su acceso a una diversidad de fuentes de material genético. La FAO propone

que se atienda esta necesidad mediante una mayor financiación pública a partir de

procesos investigativos.

No obstante, en Colombia, aunque en los últimos 20 años se ha dado una creciente

importancia al desarrollo biotecnológico, se puede decir que aún este tipo de

investigación es incipiente. En el documento propuesta de apoyo para una gestión

eficiente de la biotecnología (Hernández, 2008), presenta los siguientes

planteamientos ante la necesidad de hacer énfasis en la investigación y el desarrollo

tecnológico de la biotecnología en el país:

a) Una de las preocupaciones crecientes más importantes es la de la alimentación

sana y segura.

b) Los principales sectores productivos para el país son el de frutas, hortalizas,

forestales, ornamentales y algunos granos; la biotecnología juega un papel

importante en la estructura de costos y en los factores de innovación de las

cadenas productivas.

c) Debido a la tendencia en aumento de la preferencia del consumidor a usar

productos naturales en vez de sustancias químicas, se incrementa el interés por

la exploración de la biodiversidad.

d) Es el área en primera instancia considerada como importante, en el ejercicio

prospectivo que hizo el Programa Nacional de Biotecnología, en conjunto con

un grupo de expertos en el 2005.

e) En el estudio DELPHI realizado en el 2003 para definir el futuro de la

biotecnología en Colombia, los 204 expertos coincidieron que después de los

bioinsumos, las enzimas industriales serán el producto más importante que

deberá producir el país.

En acuerdo con el último punto, la biotecnología alimentaria juega también un papel

importante y es también eje de está temática, puesto que permite realizar estudios, para

la obtención biotecnológica de alimentos funcionales, la producción de aditivos y

compuestos procedentes de hidrólisis enzimática y/o procesos fermentativos, de

proteínas alimentarías de interés tecnológico y biológico.

De otro lado también se pretende desarrollar investigación, para la obtención de

biomateriales, a partir de residuos generados de la industrialización de alimentos, para

contribuir con la obtención de productos energéticos y a la vez con la conservación del

medio ambiente.

Finalmente se busca de igual forma el uso de la bioprospección para la industria

alimentaria, la cual incluye todos aquellos proyectos que busquen identificar

metabólitos secundarios novedosos a partir de fuentes naturales ya sea

microorganismos, hongos, plantas y animales de importancia económica y de alta

producción, que puedan ser utilizados en la industria de alimentos en las diferentes

etapas del proceso productivo, así como componentes biológicos primarios que puedan

consumirse como alimentos, tales como proteínas y grasas, entre otros.

• Evaluación y calidad de las materias primas y productos

A partir de esta temática se pretende contribuir con el conocimiento de los productos y

de las materias primas, de origen animal, vegetal y microbiológico, de las diferentes

regiones del país, a través de una evaluación de sus características, puesto que

dependiendo de la naturaleza fisicoquímica y microbiológica de las materias primas, se

destina su uso para un mayor aprovechamiento e inocuidad (evaluación del riesgo) del

producto terminado, y además se puede contribuir con la innovación tecnológica en la

formulación de nuevos usos, para las materias primas y por lo tanto la obtención de

nuevos productos.

Asimismo esta temática vincula a los procesos utilizados en la industrias de alimentos,

que buscan mejorar las condiciones de vida y presentar soluciones que permitan

preservar las características de los alimentos por largos períodos, utilizando

procedimientos adecuados en la aplicación de sustancias químicas en los alimentos tales

como el enfriamiento, congelación, pasteurización, secado, ahumado, conservación por

productos químicos y otros de carácter similares que se les pueden aplicar a estas

sustancias para su conservación y el correspondiente beneficio humano.

Aquí también caben todos los estudios enfocados al desarrollo de tecnologías

poscosecha, para productos como frutas, hortalizas, raíces y tubérculos, que generen

conocimiento, sobre tratamientos que permitan retardar la maduración y el tratamiento,

para obtener un mayor valor agregado, como productos frescos o mínimamente

procesados.

• Seguridad y gestión de la calidad alimentaria

Una de las principales preocupaciones en la sociedad es el aseguramiento de la

alimentación como un derecho, pero además de que estos alimentos sean nutritivos e

inocuos de tal manera que garanticen la salud del consumidor. En este caso, es

importante el desarrollo de proyectos de investigación que permitan conocer el estado

de la seguridad e inocuidad alimentaria con el fin de prevenir las ETAS (Enfermedades

transmitidas por alimentos).

Las enfermedades transmitidas por alimentos constituyen, según la Organización

Mundial de Salud (OMS), uno de los problemas de salud más extendidos en el mundo

contemporáneo y una causa importante en la reducción de la productividad económica.

Cada año, la OMS recibe informes sobre la ocurrencia de cientos de miles de casos de

ETA, en todo el mundo. Estos informes indican que las ETA más frecuentes y

numerosas son aquellas causadas por alimentos que han sufrido una contaminación

biológica. La OMS estima, sin embargo, que a pesar del número tan elevado de casos de

ETA que le son informados, esas cifras constituyen solo una pequeña fracción de lo que

ocurre en la realidad. Se calcula que en los países industrializados se informa menos del

10% de la cifra real. (Ministerio de Salud-INS.2001)

Por lo tanto los proyectos de investigación estarán encaminados a garantizar y asesorar

tanto a las empresas de alimentos como a la comunidad en general, para que los

sistemas de inspección como BPM, SSOP, HACCP, se implementen de manera

adecuada en la industria alimentaria de las regiones. Así como la educación y

comunicación a la población para otorgar un empoderamiento del tema y de su salud.

Lo anterior está fundamentado en las actuales reglamentaciones nacionales e

internacionales que han llevado a mantener un estricto control sobre toda la cadena de

transformación del producto: desde las materias primas hasta el producto final. Estas

exigencias sanitarias y fitosanitarias requieren de ingenieros de alimentos con un sólido

conocimiento en seguridad e inocuidad alimenticia, que les facilite desarrollar sistemas

de calidad como el sistema HACCP. Estas estrategias benefician en primera instancia al

consumidor, pero, obviamente, le permite a la industria alimenticia tener un valor

agregado sobre el producto final, pues los sistemas de calidad son una carta de

presentación del producto elaborado que facilita las relaciones comerciales a todo nivel

y que además permite cumplir el objetivo industrial principal que es obtener un

producto conforme a las disposiciones legales, de forma que pueda evitarse cualquier

tipo de alteración que afecte la calidad del producto final y por consiguiente la salud del

consumidor.

ANEXO

GLOSARIO

Agroindustria: La rama de industrias que se divide en dos categorías, alimentaria y no alimentaria. La parte alimentaria se encarga de la transformación de los productos de la agricultura, ganadería, riqueza forestal y pesca, en productos de elaboración para el consumo. La parte no-alimentaria es encargada de la parte de transformación de materias primas, utilizando sus recursos naturales para realizar diferentes productos. Extraído en mayo 2011 de: http://es.wikipedia.org/wiki/Agroindustria

Biomateriales: Un biomaterial es cualquier célula viva completa y/o sus componentes o derivados (por ejemplo enzimas, cloroplastos, etc.), para obtener los cambios físicos o químicos deseados donde el transporte de materia y energía es fundamental para muchos procesos biológicos y ambientales que suceden con estos biomateriales.

Los biomateriales son compuestos del carbono que forman parte de los seres vivos y desempeñan funciones biológicas de gran importancia. Incluyen a los glúcidos, lípidos y proteínas. Extraído en mayo 2011 de: http://biomaterialesnormal7.blogspot.com/2010/06/definicion-de-biomateriales.html

Biotecnología: La biotecnología consiste simplemente en la utilización de microorganismos así como de células vegetales y animales para producir materiales tales como alimentos, medicamentos y productos químicos útiles a la humanidad. Extraído en mayo 2011 de: http://www.casafe.org/biotecnologia.html

Bioproceso: Se denomina bioproceso, cualquier operación que involucre la transformación en productos de un sustrato determinado mediante los microorganismos, los cultivos de células animales o vegetales o por materiales derivados de estos como las enzimas. Extraído en mayo 2011 de: http://www.monografias.com/trabajos63/fermentadores-cultivo sumergido/fermentadores-cultivo-sumergido.shtml

Biomasa: Es toda sustancia orgánica renovable de origen tanto animal como vegetal. La energía de la biomasa proviene de la energía que almacenan los seres vivos. Extraído en mayo 2011 de: http://www.miliarium.com/monografias/energia/E_Renovables/Biomasa/Biomasa.asp

Buenas prácticas agrícolas: Las BPA son un conjunto de principios, normas y recomendaciones técnicas aplicables a la producción, procesamiento y transporte de alimentos, orientadas a asegurar la protección de la higiene, la salud humana y el medio ambiente, mediante métodos ecológicamente seguros, higiénicamente aceptables y económicamente factibles. Extraído en mayo 2011 de: http://www.rlc.fao.org/es/agricultura/bpa/

Cadena productiva: Cadena de producción al conjunto de agentes económicos que participan directamente en la producción, después en la transformación y en el traslado

hasta el mercado de realización de un mismo producto agropecuario". (Duruflé, Fabre y Yung). Extraído en mayo 2011 de: http://www.eumed.net/libros/2008c/429/Definiciones%20de%20cadena%20productiva.htm

Clúster: Son concentraciones geográficas de empresas e instituciones interrelacionadas que actúan en una determinada actividad productiva. Agrupan una amplia gama de industrias y otras entidades relacionadas que son importantes para competir. Extraído en mayo 2011 de: http://www.camaramed.org.co/quees.html

Desarrollo sostenible: La más conocida definición de Desarrollo sostenible es la de la Comisión Mundial sobre Ambiente y Desarrollo (Comisión Brundtland) que en 1987 definió Desarrollo Sostenible como: "el desarrollo que asegura las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para enfrentarse a sus propias necesidades". Extraído en mayo 2011 de: http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/14PolEcSoc/140DesSost.htm Desarrollo sostenible: El desarrollo sostenible puede ser definido como "un desarrollo que satisfaga las necesidades del presente sin poner en peligro la capacidad de las generaciones futuras para atender sus propias necesidades". Esta definición fue empleada por primera vez en 1987 en la Comisión Mundial del Medio Ambiente de la ONU, creada en 1983. Extraído en mayo 2011 de: http://www.cinu.org.mx/temas/des_sost.htm Ingeniería de procesos: Tiene que ver con hacer más eficientes los procesos o la ingeniería química. Básicamente, los ingenieros de proceso de acuerdo con la forma de hacer las cosas mejor o más coherente / rápido / barato / eficacia. Extraído en mayo 2011 de: http://translate.google.com.co/translate?hl=es&langpair=en%7Ces&u=http://askville.amazon.com/process-engineering/AnswerViewer.do%3FrequestId%3D15620082 Ingeniería inversa: La ingeniería inversa es el proceso de descubrir los principios tecnológicos de un dispositivo, objeto o sistema, a través de razonamiento abductivo de su estructura, función y operación. Extraído en mayo 2011 de: http://www.alegsa.com.ar/Dic/ingenieria%20inversa.php

Ingeniería concurrente: Es una filosofía orientada a integrar sistemáticamente y en forma simultánea el diseño de productos y procesos, para que sean considerados desde un principio todos los elementos del ciclo de vida de un producto, desde la concepción inicial hasta su disposición final. Extraído en mayo 2011 de: http://admusach.tripod.com/doc/ingconc.htm

Operaciones unitarias: Una operación unitaria puede definirse como un área del proceso o un equipo donde se incorporan materiales, insumos o materias primas y ocurre una función determinada, son actividades básicas que forman parte del proceso. Este concepto fue introducido en 1915 por el profesor Little, del Massachusetts Institute of. Technology (M.I.T). La definición dada entonces, fue la siguiente: "... todo proceso químico conducido en cualquier escala puede descomponerse en una serie ordenada de lo que pudieran llamarse OPERACIONES UNITARIAS, como pulverización, secado,

cristalización, filtración, evaporación, destilación, entre otras. Extraído en mayo 2011 de: http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r31477.PDF

Producción limpia: Es una estrategia de gestión empresarial preventiva aplicada a productos, procesos y organización del trabajo, cuyo objetivo es minimizar emisiones tóxicas y de residuos, reduciendo así los riesgos para la salud humana y ambiental, y elevando simultáneamente la competitividad. Extraído en mayo 2011 de:

http://www.wikilearning.com/monografia/produccion_limpia-produccion_limpia/12311-4

Proceso iterativo: Se dice que un proceso es iterativo cuando sus pasos se repiten una y otra vez, como en un ciclo. Al dar por concluido el último paso, se procede con el proceso entero desde el comienzo. Extraído en mayo 2011 de: http://synergix.wordpress.com/2007/09/23/definimos-iterativo-incremental-como/ Reingeniería: Es un método mediante el cual se rediseña fundamentalmente los procesos principales del negocio, de principio a fin, empleando toda la tecnología y recursos organizacionales disponibles, orientados por las necesidades y especificaciones del cliente, para alcanzar mejoras espectaculares en medidas criticas y contemporáneas de rendimiento, tales como costos, calidad, servicio y rapidez. Extraído en mayo 2011 de: http://orbita.starmedia.com/~unamosapuntes/admoncalidad/usuarios/reingenieria.htm

Seguridad alimentaria: La seguridad alimentaria se define como el acceso de todas las personas y en todo momento a alimentos nutricionalmente adecuados e inocuos en cantidad suficiente (calidad, cantidad y variedad) para llevar una vida activa y sana. Extraído en mayo 2011 de: http://www.feedingminds.org/level3/lesson2/obj2_es.htm

BIBLIOGRAFÍA

Abraham, Gustavo. González, María Fernanda y Cuadrado, Teresita. La Ciencia y

la Ingeniería de los Biomateriales, un Desafío Interdisciplinario. Ciencia Hoy. Volumen

9 No. 49. Noviembre/Diciembre. 2007.

Burón Arias, Ignacio. Nuevos productos alimentarios: diseño, desarrollo, lanzamiento

y mantenimiento en el mercado. Madrid 2004.

Castellanos, O.; Ramírez, J. C. y Rueda, M. A. Retos de la ingeniería Industrial en el

Desarrollo de Procesos. Revista Ingeniería e Investigación. En prensa. 2002

CENTRO DE INVESTIGACIONES PARA EL DESARROLLO DE LA

UNIVERSIDAD, CID – UN (2005). Estudio de las barreras al Comercio de bienes y

servicios en el contexto de un Tratado de Libre Comercio con Estados Unidos Nacional.

UN, Bogotá.

Córdoba, Ernesto. La Facultad de Ingeniería Hacia el Siglo XXI. Ingeniería e

Investigación. ISSN 0129-5608. No. 37. 2007. pp. 33 – 37.

De La Rosa Marrero, Leonardo et al. Consideraciones sobre la Política de

Transferencia Tecnológica. VII Seminario de Gestión Tecnológica. Cuba. 1997.

Garzón, Carlos Alberto. Ingeniería e Industria Química: ¿Hacia dónde vamos?.

Ingeniería e Investigación. Universidad Nacional de Colombia. No. 37. 2005. pp. 38-

51.

González, Alvaro J. Prospectiva Tecnológica de la Ingeniería Civil en Colombia.

Ingeniería e Investigación. ISSN 0129-5608. No. 37. 2007. pp. 13 – 25.

González, David. Documento de Presentación de los Programas: Especialización en

Investigación Social y Especialización en Biotecnología agraria. UNAD. Bogotá.

Colombia. Septiembre. 2003.

Grupo de especialistas. Biblioteca del Ingeniero Químico. Mc Graw- Hill. México.

1991

INEFOR. 1999. http://www.labein.es

Ministerio de Salud-INS. 2001. Sistema Nacional de Vigilancia en Salud Pública

(SIVIGILA). Boletín Epidemiológico Semanal: Semana Epidemiológica 33. El papel

del laboratorio de salud pública en la vigilancia y control de las ETA. p.1.

McCabe, Warren; Smith, J. y Harriot, P. Operaciones Unitarias en Ingeniería

Química. Sexta Edición. Editorial Mc Graw Hill. Madrid. 2006.

Rey de Astaiza, Nelsa Beatriz. La Investigación. Escuela de Administración de

Negocios. Bogotá. 2001.

Salazar, Jaime. Prospectiva Tecnológica y Consideraciones Curriculares en Ingeniería

Agrícola. Ingeniería e Investigación. ISSN 0129–5608. No. 37. 2005. pp. 5 – 12.

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