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Campo DC Valor Lengua/Idioma
dc.coverage.spatialMéxico
dc.coverage.temporal2017-2019
dc.date.accessioned2022-10-24T22:08:21Z-
dc.date.available2022-10-24T22:08:21Z-
dc.date.issued2017
dc.identifier.urihttp://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/7142-
dc.description.abstractEl presente proyecto tiene como finalidad la elaboración de material de apoyo a la educación en los Laboratorios Experimentales Multidisciplinarios de la carrera de Ingeniero en Alimentos en diversas modalidades, tales como material didáctico interactivo, bases de datos y software, que permitan a los estudiantes contar con recursos computacionales para la resolución de los problemas surgidos a partir de los resultados experimentales de sus proyectos. Estos Laboratorios se cursan uno por semestre, del cuarto al octavo, a lo largo de la carrera, y en ellos se van desarrollando proyectos que requieren de la aplicación de los conocimientos adquiridos en las materias teóricas que ha cursado el estudiante en los semestres anteriores. Se elaborará material didáctico sobre distintas operaciones unitarias de aplicación en ingeniería en alimentos, se elaborarán bases de datos de composición de alimentos y de ecuaciones para predicción de propiedades y en conjunto con los datos obtenidos experimentalmente en los Laboratorios Experimentales Multidisciplinarios de Alimentos se desarrollará software para resolución de problemas y simulación de operaciones unitarias y se hará una correlación con las características morfométricas y de color de los productos alimenticios y los cambios en sus propiedades a lo largo del procesamiento. Los alimentos, al ser materiales biológicos, tienen un comportamiento distinto al de los materiales inertes durante su procesamiento, por lo que sus propiedades se ven afectadas durante el mismo tanto por las condiciones de proceso, tales como temperatura, presión, velocidad, concentración,como por la composición del producto, por ello, para tomar en consideración todos los factores que afectan a un proceso y más específicamente a las diferentes operaciones unitarias que conforman ese proceso al que debe someterse un alimento para su transformación y a la dificultad que se tiene para realizar una experimentación completa en los laboratorios de la carrera, por las limitaciones de los equipos, los costos y el tiempo de experimentación, se considera que el desarrollo de estos materiales, permitirá al alumno tanto el conocimiento de operaciones unitarias que no maneje en la práctica, como la profundización en el uso de variables y niveles en el resultado del proceso de las operaciones que si trabaje en la práctica y la aplicación de las condiciones de proceso empleadas, a materiales distintos de los que él utilice experimentalmente. Todo lo anterior le proporcionará datos y parámetros de ingeniería necesarios para el dimensionamiento, diseño de equipos y procesos, así como el reunir diversas operaciones unitarias para formar un proceso.Todo ello mejorará la enseñanza experimental en los laboratorios de ingeniería en alimentos, haciendo más versátil y completo su estudio en estas asignaturas.En este proyecto se pretende abordar experimentalmente y desarrollar los materiales didácticos y software para las operaciones de escaldado, freído por inmersión, deshidratación osmótica, agitación, rehidratación y recubrimiento de frutas y hortalizas con películas comestibles. El material desarrollado puede ponerse a disposición de los estudiantes en internet, para su mayor difusión y ampliación en su utilización. Así mismo se desarrollarán tesis y se realizarán presentaciones en congresos con los resultados obtenidos
dc.description.sponsorshipDirección General de Asuntos del Personal Académico (DGAPA)
dc.languagees
dc.rightsTodos los derechos son propiedad de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
dc.titleLEM ALIMENTOS:TEORÍA, PLANTEAMIENTO Y RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS EXPERIMENTALES POR MÉTODOS COMPUTACIONALES
dc.typeProyecto PAPIME
dcterms.provenanceF.E.S. Cuautitlán
dc.identifier.papimePE208917
dc.contributor.responsibleVARGAS UGALDE, MARIA ELENA
dc.description.objectiveDesarrollo de material didáctico interactivo de operaciones unitarias de ingeniería en alimentos (Escaldado, Rehidratación, Freído por inmersión, Deshidratación Osmótica, Recubrimiento de productos vegetales con películas comestibles, Agitación) Desarrollo de bases de datos dinámicas, de composición de alimentos y de propiedades termofísicas de alimentos Desarrollo de software de predicción de propiedades de alimentos en función de composición y temperatura de procesos. Cálculo y evaluación de los procesos Desarrollo de software de Simulación de procesos.
dc.description.hypothesisEl desarrollo de material didáctico interactivo sobre operaciones unitarias de ingeniería de alimentos que se estudian experimentalmente en los laboratorios de la carrera de Ingeniería en Alimentos, el planteamiento y resolución de problemas, el desarrollo de bases de datos de composición de alimentos, de software de simulación de operaciones y de software de predicción de propiedades físicas, morfométricas y de color de alimentos en función de condiciones de operación en diferentes procesos permitirá al estudiante incrementar su capacidad de razonamiento y comprensión de los fenómenos que ocurren durante el procesamiento de alimentos así como la predicción de cambios en el producto en función de las condiciones de proceso, lo que facilitará la enseñanza-aprendizaje de operaciones unitarias en ingeniería en alimentos, reducirá el tiempo requerido para dicho aprendizaje y disminuirá el número de estudiantes no aprobados en estas asignaturas.
dc.description.strategies1 Identificación de Operaciones Unitarias a estudiar: Escaldado, Freído, Rehidratación, Deshidratación Osmótica, Recubrimiento con Películas comestibles, Agitación 2 Elaboración de material didáctico sobre cada operación: Definición, Desarrollo del proceso, Aplicaciones, Equipos, Variables, Ecuaciones aplicables, Cálculos 3 Elaborar material didáctico sobre generalidades de fenómenos de transporte y su relación con los métodos numéricos a emplear: Elemento Finito Volumen Finito Diferencias Finitas Discretización Temporal. Tipos de geometría a utilizar: Regular: Placa, Esfera, Cilindro,finitos, semiinfinitos, infinitos. Irregular. Balances de Materia y energía. Ecuaciones Algebraicas Ecuaciones Diferenciales Empleo de Números Adimensionales 4 Determinar experimentalmente o de la literatura obtenidas por otros autores: Propiedades de transferencia de cantidad de movimiento, calor y masa y conocer del sistema Humedad, Temperatura, de las cuales dependen las propiedades: Propiedades del agua (encima y debajo del punto de congelaión) Composición del Alimento Densidad, Tamaño y forma geométrica, Conductividad, APE, Color Concentración de Sólidos,Porosidad,Volumen, Textura, Viscosidad 5 Elaboración de bases de datos (MySQL y otro software libre) 6 Selección de Modelos matemáticos de propiedades físicas, basados la composición del producto y la temperatura, o en la humedad del producto. 7 Elaboración de software para Calcular propiedades: Difusividad térmica, Difusividad másica, Conductividad térmica, Capacidad calorífica Propiedades reológicas: Indice de flujo, coeficiente de consistencia, Coeficiente de difusión, Energía de Activación Coeficiente superficial de calor,Entalpía.(Se empleará JAVA, COCO Simulator y otros softwares libres) 8 Procesamiento experimental a diferentes condiciones 9 Monitoreo del proceso en función del tiempo, determinando cambios en las propiedades del alimento y registrando morfología mediante imagen fotográfica o microscópica (microscopio óptico y muestras seleccionadas microscopio electrónico) Uso deSoftware libre ImageJ. 10 Relación entre tiempo y condiciones de proceso y cambios en propiedades del producto. 11 Desarrollo de software de simulación de cambios en propiedades en función de tiempos de proceso, utilizando las bases de datos (Se empleará JAVA, COCO Simulator y otros softwares libres) 12 Comparación entre datos experimentales y calculados 13 Planteamiento y Resolución de problemas sobre las operaciones unitarias seleccionadas utilizando el software desarrollado.
dc.description.goalsPrimer año: Elaboración de material didáctico interactivo sobre las operaciones unitarias: Escaldado, Deshidratación Osmótica, Agitación Freído, Rehidratación. Recopilación bibliográfica de datos sobre composición de alimentos, propiedades termofísicas y ecuaciones de predicción de dichas propiedades. Elaboración de bases de datos dinámicas de composición de alimentos, propiedades termofísicas y ecuaciones de predicción. Experimentación para obtención de cambios en función del tiempo en humedad y propiedades físicas y morfológicas durante la rehidratación de productos, deshidratación osmótica y recubrimiento con películas comestibles. Segundo año: Elaboración de material didáctico interactivo sobre Recubrimiento de frutas y hortalizas con películas comestibles. Elaborar material didáctico sobre generalidades de fenómenos de transporte y su relación con los métodos numéricos a emplear. Experimentación para obtención de cambios en función del tiempo en humedad y propiedades físicas y morfológicas durante el Freído de alimentos, Agitación y Escaldado. Planteamiento y resolución de problemas de Escaldado, Deshidratación Osmótica, Agitación Freído, Rehidratación, Recubrimiento de frutas y hortalizas con películas comestibles. Desarrollo de software para obtención de propiedades termofísicas de alimentos empleando las bases de datos desarrolladas. Desarrollo de software de simulación de Operaciones Unitarias.
dc.description.goalsAchievedSe considera haber alcanzado las metas propuestas tanto en el primer año como en el segundo. Se realizaron proyectos experimentales para la obtención de parámetros de ingeniería y la resolución de problemas referentes a las operaciones unitarias manejadas, registrando los cambios en las propiedades a lo largo del tiempo de proceso, Se desarrolló material didáctico para las operaciones de Escaldado, Freído, Rehidratación, Deshidratación Osmótica, Agitación, Transferencia de Masa en Tanque Agitado, Lixiviación, Recubrimiento de frutas y hortalizas con Películas comestibles así como para los temas (Teoría) : Actividad de Agua e Isotermas de Sorción, Balances de Materia y Energía, Fenómenos de Transporte, Lixiviación, Métodos Numéricos, Números Adimensionales. Se elaboraron 2 bases de datos de composición de alimentos, y una de ellas forma parte del sistema base de datos-sitio web con el que pueden calcularse las propiedades físicas de alimentos. Se recopilaron ecuaciones para el cálculo de propiedades termofísicas de alimentos, se implementaron los algoritmos de cálculo y se desarrolló un sistema compuesto de base de datos (denominada fcdb) y sitio web (denominado Laboratorio de Procesos de Transformación y Tecnologías Emergentes (LPTTE) en el que se desarrollaron las aplicaciones BUSCAR (composición del alimento seleccionado) y PROPIEDADES TERMOFISICAS (Cálculo de propiedades Termofísicas). Dicho sitio web se encuentra en trámite para ser alojado en un servidor de la FES Cuautitlán, para su empleo por los estudiantes. Se desarrolló ademas software para la predicción de los cambios en las propiedades de los productos (humedad, color, tamaño) a lo largo del tiempo de proceso y simulación de procesos (18), en JAVA, COMSOL y PSEINT. Se expusieron en congresos nacionales e internacionales los resultados de 8 de los trabajos realizados, Se desarrollaron 4 trabajos de servicio social, 6 tesis de licenciatura, 2 más se encuentran en revisión por sinodales y otras 5 han sido registradas. Se desarrollaron dos juegos didácticos en JClic
dc.description.areaÁrea 2. Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud
dc.description.selfAssessmentSe considera que este proyecto es de mucha utilidad para los estudiantes de la carrera de Ingeniería en Alimentos de cualquier semestre del Laboratorio Unico, y particularmente los de LEM V (operaciones de transferencia de masa) al estar disponible por internet tanto el material didáctico elaborado como el software y los juegos didácticos, lo que amplía su difusión y utilización en cualquier momento y espacio en el que se tenga conexión a internet (los materiales una vez que se descargan en la computadora, pueden ser abiertos sin conexión) el software de predicción y simulación desarrollado es confiable en la predicción de cambios en el material, en distintas propiedades a lo largo del tiempo de proceso y reduce la necesidad de experimentación dentro de ciertos límites, a condiciones de operación dadas, con lo que disminuyen los costos y tiempo requerido de experimentación y mejoran la planificación de los proyectos..El sistema base de datos-sitio web desarrollado es útil no solo para los estudiantes de ingeniería en alimentos sino para todo aquel interesado en la composición de alimentos para su empleo en áreas de salud y nutrición.Se ha tenido formación de recursos humanos, tanto estudiantes de servicio social como quienes han desarrollado sus trabajos de tesis experimentales y por apoyo a la docencia. En el sitio web pueden implementarse otras aplicaciones para el cálculo de otras propiedades. Se resolvieron problemas teóricos y experimentales de ingeniería en alimentos. Se tuvo difusión del trabajo desarrollado en congresos nacionales e internacionales, Por todo lo anterior se considera que el desarrollo de este proyecto beneficia tanto a la comunidad interna de LEM V, de la carrera de Ingeniería en alimentos de la FES Cuautilán y de la UNAM, como a la comunidad externa, tanto estudiantes de otras instituciones, como personas interesados en el área en general .
dc.subject.DGAPAQuímica
Aparece en las colecciones: 2. Área de las Ciencias Biológicas, Químicas y de la Salud

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