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Título : Implementación de métodos de enseñanza para la introducción de los alumnos de ingeniería en alimentos a la nanotecnología en el procesamiento, congelación y refrigeración
Autor : Zambrano Zaragoza, Maria De La Luz
Fecha de publicación : 2014
Resumen : El plan de estudios de la carrera de Ingeniería en Alimentos del 2004, retomo como la columna vertebral los laboratorios experimentales multidisciplinarios destacando las operaciones unitarias involucradas en los procesos de conservación de alimentos. En el LEM IV se cubren los tratamientos térmicos y en el LEM V los procesos de transferencia, además, este Plan de Estudios, tomó en cuenta el desarrollo de asignaturas terminales en el noveno semestre, de tal manera que estas cumplieran con un doble objetivo, primero dar al alumno una formación que lo prepare para su inserción en la industria de los alimentos y segundo, dar una opción de titulación que incrementará la eficiencia terminal, permitiendo al alumno cerrar el ciclo de licenciatura en el menor tiempo posible. En este sentido y acorde con el plan de desarrollo de la Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán que tiene como directriz buscar el desarrollo de alumnos capaces de insertarse en las industrias del entorno cumpliendo con ello un bienestar social. Además, de que las carreras deben impactar en una continua actualización con la finalidad de generar alumnos con capacidad de innovar y adaptarse a las necesidades de cambios continuas que requiere la industria de los alimentos, tomando en consideración las nuevas tecnologías, como la nanotecnología. Es importante además resaltar que recientemente en FES-Cuautitlán ha sido posible incursionar en el desarrollo de sistemas de talla submicrónica para su aplicación en alimentos. En este proyecto se pretende hacer énfasis en las tecnologías relacionadas con la conservación de alimentos a bajas temperaturas implementando técnicas de aprendizaje para el entendimiento de la funcionalidad de los sistemas nanopartículados aplicados como recubrimientos capaces de lograr conservar por más tiempo los productos alimenticios o ser sistemas crioprotectores de liberación de activos siendo estos una de las tendencias de actualización para la que nuestros alumnos deben de estar preparados. La Nanotecnología empleada en el desarrollo de recubrimientos o crioprotectores representa una de las herramientas importantes que en conjunto con las atmósferas modificadas serán de los métodos que se emplearan como coadyuvantes de los procesos de conservación a bajas temperaturas (refrigeración y/o congelación) y que debido al control del tamaño de partículas y propiedades requieren atención, de tal manera que se desarrollen estrategias didácticas que permitan a los alumnos comprender la importancia y funcionalidad de los sistemas dispersos en el desarrollo de recubrimientos y crioprotectores de uso alimenticio, además de consideración de obtención de modelos de aplicación tomando en consideración los procesos de respiración, así como sus implicaciones en las cinéticas de deterioro de alimentos y tratamientos térmicos a los que estos deben ser sometidos previos al almacenamiento refrigerado.
URI : http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/4677
metadata.dc.contributor.responsible: Zambrano Zaragoza, Maria De La Luz
metadata.dcterms.callforproject: 2014
metadata.dc.coverage.temporal: 2014-2017
metadata.dcterms.educationLevel: nivel superior
metadata.dcterms.educationLevel.SEP: Licenciatura
metadata.dc.description.objective: Objetivo General Fortalecer la carrera de ingeniería en Alimentos, con el desarrollo de estrategias didácticas y experimentales que contribuyan a innovar en la enseñanza en nanotecnología con potencial utilización en la conservación de alimentos, incrementando además, la eficiencia terminal mediante el desarrollo de proyectos de tesis de aplicación de ingeniería y tecnología de la conservación de alimentos refrigerados. Objetivos Particulares 1. Desarrollar habilidades en la preparación y caracterización de sistemas de talla submicrónica a la conservación y protección de alimentos semiperecederos y perecederos. 2. Capacitar a alumnos de servicio social, LEM IV, LEMV y del taller multidisciplinario: Procesos y sistemas frigorificos en la comprensión de la función de nanorecubrimientos como herramienta importante en la conservación de alimentos refrigerados. 3. Desarrollar material didáctico audiovisual que permita tener un sistema interactivo para el aprendizaje de la aplicación la nanotecnología en alimentos envasados refrigerados y/o congelados. 4.Desarrollar herramientas de optimización de procesos de conservación de alimentos a bajas temperaturas mediante la aplicación de conocimientos de ingeniería desarrollados en los alumnos en los primeros semestres. 5.Resaltar la importancia de los tratamientos térmicos previos al envasado y refrigeración a los que se someten los diversos productos alimenticios y la influencia de los sistemas de talla submicrónica en la estabilidad térmica e incremento de vida útil de un alimento.
metadata.dc.description.hypothesis: Si las consideraciones teóricas en el manejo de procesos térmicos y transferencia de masa han sido desarrolladas en las asignaturas correspondientes entonces será posible desarrollar las habilidades experimentales y de análisis en los laboratorios de LEM IV y LEM V para comprender la influencia de la nanotecnología en los cambios cinéticos enzimáticos y fisicoquímicos que se llevan a cabo durante el almacenamiento los procesos de térmicos y de transferencia de masa. Si además, se desarrollan las estrategias didácticas para la comprensión del comportamiento de sistemas coloidales como crioprotectores o recubrimientos en alimentos sometidos a refrigeración y/o congelación entonces los alumnos del TMIA: Procesos y Sistemas Frigoríficos podrán llevar a cabo sua actividades experimentales satisfactoriamente incrementando con ello la probabilidad de obtener un trabajo de tesis aumentando con ello la eficiencia terminal.
metadata.dc.description.strategies: Con la finalidad de cumplir con los objetivos y metas planteadas en el presente proyecto a continuación se resumen las propuestas metodológicas de optimización y evaluación de sistemas nanopartículados empleados en la conservación de alimentos almacenados en refrigeración y/o congelación. 1.Recopilación bibliográfica y planteamiento de los métodos de enseñanza-aprendizaje teóricos para la evaluación de liberación de activos y conservadores que planten el análisis de comportamientos Fickianos y no-fickianos comparando el comportamiento de sistemas de talla nanométrica respecto a otros recubrimientos empleados en alimentos. 2.Recopilación bibliográfica, y planteamientos experimentales empleados por alumnos del Taller Multidisciplinario de Ingeniería en Alimentos Plan 2004, así como modelos desarrollados en proyectos de investigación que sean susceptibles de ser utilizados para la elaboración de manuales que permitan al alumno contar con herramientas básicas para la aplicación de técnicas del frío en procesos de refrigeración y congelación empleando sistemas de recubrimientos a base de nanopartículas lipídicas sólidas, nanocápsulas y nanoemulsiones que contribuyan a la formación de recursos humanos preparados para las necesidades de la industria alimentaria que serán requeridos en los años próximos como una tecnología de aplicación importante. 3.Adaptación y análisis de modelos experimentales en la conservación de alimentos refrigerados utilizando recubrimientos comestibles, mediante la generación de modelos didácticos que expliquen el comportamiento de estos sistemas en relación a las emulsiones y otros sistemas empleados en la industria de alimentos. 4. Desarrollo de los modelos experimentales para la evaluación del efecto de la aplicación de crioprotectores de talla nanométrica durante la congelación y almacenamiento de productos alimenticios. 5. Desarrollo de los modelos experimentales para la evaluación de cinéticas de liberación de activos con efecto antioxidante y criprotector durante la congelación de alimentos semiprocesados. 6.Adaptación y análisis de modelos cinéticos de degradación térmica de activos nanoencápsulados aplicados durante el escaldado de alimentos previos a la congelación.
metadata.dc.description.goals: Metas primer año 1.Capacitar a profesores de la carrera de Ingeniería en Alimentos involucrados en los procesos formativos de los Laboratorios experimentales Multidisciplinarios IV y V, así como el taller multidisciplinarios de procesos y sistemas frigoríficos en la aplicación de nuevas tecnologías, en particular la nanotecnología, para la conservación de alimentos. 2.Desarrollar material didáctico que contribuya al entendimiento y al desarrollo de habilidades en la conservación de alimentos mediante el empleo de sistemas de talla submicrónica. 3.Desarrollar manuales sobre las propiedades de los sistemas de talla nanométrica en la preparación de recubrimientos de uso para la conservación de alimentos refrigerados. 4.Proponer al menos cuatro temas de tesis referentes a la conservación de alimentos con recubrimientos comestibles a base de nanopartículas que utilicen como matriz de soporte diversos polisacáridos. 5.Divulgar la información obtenida de los trabajos desarrollados en foros de interés para FES-Cuautitlán, en particular para la formación de profesores y difusión entre los alumnos. Metas segundo año 1.Recopilar la información obtenida en el primer año para la generación de modelos de respiración de frutos frescos cortados que permitan comprender la importancia de la nanotecnología en la conservación de alimentos. 2.Desarrollar material didáctico por medios electrónicos que permitan al alumno comprender los principios básicos de la nanotecnología desarrollada a partir de sistemas coloidales sólidos. 3.Proponer al menos cuatro temas de tesis relacionados con la aplicación de la nanotecnología empleada como protector criogénico de pescado y vegetales congelados. 4.Preparar manuales con los métodos de medición de respiración y transpiración implementados en el laboratorio que sirvan como parámetros de evaluación de la funcionalidad de sistemas de protección con base en nanopartículas. 5.Desarrollar material didáctico a base de videos y documentos interactivos que permitan introducir a los alumnos de la carrera de Ingeniería en alimentos a los nuevos desarrollos nanotecnológicos en alimentos. Metas tercer año 1.Desarrollar una guía para la optimización de procesos de aplicación de sistemas de talla submicrónica como crioprotectores en alimentos sometidos a congelación. 2.Generar un manual de especificaciones técnicas para la conservación de alimentos en atmósferas modificadas empleando sistemas de talla submicrónica que incrementen la vida útil de alimentos refrigerados. 3.Contar con material de apoyo visual que refuerce los conocimientos teóricos con el comportamiento de sistemas de talla submicrónica aplicados como recubrimientos en frutas frescas cortadas, que permita comparar su funcionalidad con otros sistemas de talla micrométrica. 4.Impartir cursos intersemestrales a los alumnos de la carrera de Ingeniería en alimentos para difundir los trabajos realizados y los resultados obtenidos que promuevan el interés en el conocimiento de la aplicación de la nanotecnología en la conservación de alimentos.
metadata.dc.description.selfAssessment: A pesar de que las metas fueron cumplidas, logrando con ello la capacitación y actualización del empleo de la nanotecnología en la conservación de alimentos, incidiendo en áreas productivas de nuestro país como lo es la conservación de frutas y verduras, así como considerar el manejo de productos de importancia debido a su demanda, como lo es la carne de pollo y a su vez la evaluación del potencial efecto de sistemas nanoestructurados en la conservación de masas frescas y tortillas de maíz. Actualmente se esta terminando la recopilación de toda la información relativa a la evaluación de textura en diversos productos alimenticios empleando un texturómetro CT3, y considerando las geometrías, composición y comportamiento de frutos, hortalizas, masas, pescado y carne de pollo, por lo que queda aún pendiente su conclusión y presentación en un manual. Es importante mencionar que se cuenta con toda la información para la estandarización de métodos. En relación al manual de técnicas también fue posible desarrollarlo encontrándose en estos momentos a disposición de los alumnos del laboratorio L-16 para docencia, servicio social y tesis, sin embargo, debido a la diversidad de técnicas y métodos es necesario llevar a cabo continuamente una actualización de estas. Dentro del proyecto fue posible obtener un premio a la innovación gracias al desarrollo de recubrimientos comestibles con sistemas nanopartículados, se titularon 12 alumnos de licenciatura y se encuentran en vias de titulación 4 más, 2 ya con votos aprobatorios y 2 más en revisión con sinodales. Se logró publicar un artículo indizado relacionado con la aplicación de sistemas nanoestructurados empleados como sistemas de liberación, se presentaron un total de 8 trabajos en congresos y 8 artículos en memorias, 2 capitulos de libros, se impartieron 8 conferencias durante el desarrollo del proyecto, y 2 cursos uno para alumnos de Ingeniería en Alimentos de FES-Cuautitlán y otro para alumnos de la Facultd de Ciencias Químicas de la Universidad Juárez de Durango. Se llevaron a cabo 4 servicios sociales y los alumnos de LEM IV Y V desarrollaron proyectos de transferencia de calor y masa empleando sistemas nanoestructurados con resistencia térmica y aquellos empleados como sistemas de liberación en LEM V donde se involucraron al menos 16 alumnos por semestre. La realización de este proyecto nos permitio evidenciar la necesidad de llevar a cabo la revisión de aspectos teóricos sobre sistemas coloidales, estabilidad de emulsiones, empleo de estabilizantes y polímeros para la preparación de sistemas nanoestructurados por lo que creemos que era necesario considerar inicialmente estos conceptos y un curso preliminar para los profesores, razón por la que fue necesario realizar ajustes conforme el proyecto avanzaba. En 2015, fue posible impartir curso para alumnos de I.A. sobre tópicos relacionados con la nanotecnología. También en 2016 se presentó la información y avances a traves de cursos y conferencias.
metadata.dc.description.goalsAchieved: Dentro de las metas propuestas estaba la capacitación a profesores, de tal manera que este proyecto PAPIME beneficio a 8 profesores de la carrera de Ingeniería en Alimentos, los que al inicio del proyecto tenían poco o nulo conocimiento en relación a la preparación y funcionalidad de sistemas nanopartículados. Estos profesores están involucrados en las asignaturas de LEM IV (Transferencia de calor) LEM V (Transferencia de masa) y en la asignatura optativa terminal (Procesos y Sistemas Frigoríficos), donde fue posible desarrollar trabajos aplicando nanopartículas a procesos de freído, deshidratación osmótica, congelación y refrigeración de frutos y hortalizas. A través de esa capacitación se logró que los profesores transmitieran la importancia de la nanotecnología en la conservación de alimentos, teniendo 2 equipos de trabajo constituidos por entre 4 y 5 alumnos por cada LEM (IV Y V) durante 5 semestres en los que se llevaron a cabo estudios para procesos de pasteurización de jugo de naranja y sandía, freído de papa y camote, así como al menos 3 alumnos por semestre del taller de Procesos y Sistemas Frigoríficos, más los servicios sociales en los que también se aplicó la nanotecnología con lo que se beneficiaron más de 60 alumnos. Se logró también contar con material didáctico en forma de diapositivas que permitiran impartir cursos de la carrera de Ingeniería en Alimentos tanto de esta institución como de instituciones nacionales con las que se tuvo participación. Se cuenta actualmente con un manual de técnicas para el desarrollo y evaluación de sistemas de talla submicrónica en la conservación de frutas frescas cortadas, donde se recopilan métodos fisicoquímicos, enzimáticos y de evaluación de compuestos bioactivos que se pueden ver afectados por el tratamiento con sistemas de talla submicrónica. Se propusieron al menos 16 temas de tesis con lo que se superó lo propuesto para cada año de este proyecto, logrando actualmente tener 12 tesis concluidas, dos de ellas con fecha de examen en este año y 4 más que se encuentran prácticamente, en conclusión. Dentro de las propuestas se encontraba, la difusión de la información a través de foros científicos que permitan transmitir los resultados de la investigación lográndose la presentación de más de 12 trabajos en congresos internacionales. Se escribieron 2 capítulos de libro que hablan sobre la conservación de alimentos y aplicación de sistemas de talla submicrónica. Se presentó un artículo en revista indizada con factor de impacto > 4.0 lo que resaltó la importancia de la nanotecnología en la conservación de alimentos y además abre un panorama para la potencial aplicación d está en la conservación de productos refrigerados y congelados. Se cuenta con material de apoyo visual lo que permitirá posteriormente realizar la publicación de estos ya que actualmente únicamente se encuentran en la nube compartidos con los alumnos del Taller Procesos y Sistemas Frigorificos.
metadata.dcterms.provenance: Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán
metadata.dc.subject.DGAPA: Agronomía
metadata.dc.type: Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones: 2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

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