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Volumen 12, N° 1. Enero–Junio 2017

REVISTA

Ingeniería y Sociedad - UC Revista Ingeniería y Sociedad - UC Año 2017 / Vol. 12 / No. 1. Enero - Junio 2017.

Publicación Semestral. Se publica un volumen anual en dos números correspondientes a los lapsos de: Enero-Junio y Julio-Diciembre

UNIVERSIDAD DE CARABOBO © FACULTAD DE INGENIERÍA.

Depósito Legal: PP200502CA2084ISSN: 1856-352x

Es un órgano de divulgación del conocimiento científico de la Ingeniería vinculado a lo tecnológico, humanístico y social y a la formación del ingeniero, lo cual supone una perspectiva de inter y transdisciplinariedad, bajo la responsabilidad de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo. Esta publicación se produce como resultado de la ejecución de la Política Editorial del Fondo de Publicaciones del Consejo de Desarrollo Científico y Humanístico de la Universidad de Carabobo CDCH-UC.

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Ingeniería y Sociedad UC. Vol 12, No.1. 2017. ISSN 1856–352X.

UNIVERSIDAD DE CARABOBO

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en Telecomunicaciones

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Ulises Rojas Vicerrector Académico UC

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Directora Ejecutiva UC

3Ingeniería y Sociedad UC. Vol 12, No.1. 2017. ISSN 1856–352X.

Revista "Ingeniería y Sociedad-UC". Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo Directora – Editora

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Dra. Lily Marcano Facultad Ingeniería. Universidad de Carabobo, Venezuela

Dr. Henry Labrador Dr. Juan Carlos Pereira

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Facultad Ciencias Económicas y Sociales. Universidad de Carabobo, Venezuela Msc. Maritza de Gudiño

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Diagramación y montaje Francisco Antonio Ponte-Rodríguez. Universidad de Carabobo

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Propósito de la Revista Ingeniería y Sociedad-UC de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo

La Revista “Ingeniería y Sociedad-UC” es un órgano de divulgación del conocimiento científico de la Ingeniería vinculado a lo tecnológico, humanístico y social y a la formación del ingeniero, lo cual supone una perspectiva de inter y transdisciplinariedad, bajo la responsabilidad de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo.

Es una revista arbitrada e indizada de cobertura nacional, adscrita al Consejo de Desarrollo Científico y Humanístico de la Universidad de Carabobo (CDCH-UC) y resultado de su política editorial.

Visión

Ser un órgano de difusión de los aportes investigativos ubicados en el campo de la ingeniería y su relación con la sociedad, a fin de lograr amplia proyección nacional e internacional.

Misión

Propiciar la investigación como función esencial de la universidad, incentivando y facilitando la divulgación de los trabajos de investigación con pertinencia social de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo y de otras instituciones, coordinando esfuerzos y velando por la calidad de las publicaciones.

Objetivos

1. Servir de órgano de divulgación del conocimiento.2. Estimular la producción intelectual de los docentes e investigadores de la

Universidad de Carabobo, de los centros de investigación nacionales einternacionales, y de otros centros académicos de creación y producción deconocimiento.

3. Propiciar el intercambio cultural a través de las redes de información a nivelnacional e internacional, en procura de realimentar el proceso de investigación.


Ingeniería

y Sociedad – UC Enero-Junio y Julio-Diciembre 2017. Vol 12 – Nº 1

CONTENIDO Pág.

Editorial. ……………………..………………………………………..……………………………….. 7

INVESTIGACIÓN:

Preparación de un jugo clarificado de frutas utilizando un concentrado enzimático de guayaba y papaya Preparation of a clarified juice of fruits using an enzymatic concentrate of guava and papaya Martínez, K.; Cazorla, A.; Escobar, J.; Alvarado, C. ………..……………..…………………… 8

Fabricación de bloques huecos de concretos con mezclas poliméricas a base de policloruro de vinilo (PVC) y poliestireno (PS) reciclado Manufacture of concrete hollow blocks with polymeric mixtures based on vinyl polychloride (PVC) and recycled polystyrene (PS) Casanova L.; Jiménez M.; Zamora V.; Medina J. ……………..…………………………….….. 23

Prueba piloto: validación de instrumentos y procedimientos para recopilar data antropométrica con fines ergonómicos Validation of instruments and procedures to collect anthropometric data for ergonomic purposes Burgos F.; Escalona E. ………………….…………..………………...………………….……….…. 31

Modelo matemático para describir la dinámica del nitrógeno en suelos de Venezuela Mathematical model to describe the dynamics of nitrogen in soils of Venezuela Sánchez N; Marcano L. ………………….…………..………………..………………….……….…. 48

Sistema logístico para el desarrollo tecnológico de una planta de compostaje en la Universidad de Carabobo Logistics system for the technological development of a composting plant at the University of Carabobo Suárez A; Artigas G, Miranda R, Sira S. ……..……….………………………………………….. 62

Sistemas de gestión de la calidad: referentes clave para su discusión académica Quality management systems: key references for their academic discussion Mejías. A. ……………………….……………………….………..……………….…………….……… 81

7 Ingeniería y Sociedad UC. Vol 12, No.1. 2017. ISSN 1856–352X.

Editorial En este primer volumen del año 2017, la revista presenta investigaciones relacionadas con el campo de la Ingeniería Química, Civil e Industrial; las cuales permiten la consolidación de esfuerzos en pro del emprendimiento, a partir de las mismas se inician procesos de exploración en el uso de distintos materiales y métodos, que disminuyen el desperdicio y los costos de producción, ya sea de un bien o de la prestación de un servicio; con todos estos pasos que se dan en las diferentes disciplinas, se va construyendo en un ciclo de mejoramiento continuo, nuevas iniciativas y descubrimientos, que mejoran la calidad de vida del ser humano, a nivel mundial. Este cuerpo editorial se siente orgulloso del talento y del nivel de profundidad que cada investigador plasma en sus artículos, contribuyendo a eliminar las barreras que obstaculizan a que el conocimiento llegue a los rincones inexplorados del planeta, coadyuvando a los procesos de transferencia e innovación tecnológica, que culmine con el desarrollo económico y social de todas las naciones. Este número inicia con un estudio de la utilización del concentrado enzimático de guayaba y papaya para la clarificación de jugos de frutas, específicamente para el jugo de parchita, y con ello, se busca abastecer al mercado con un producto libre de aditivos químicos y accesibles para los consumidores; aspectos sumamente importantes para la salud. Seguidamente se encuentra el desarrollo de un proceso que permite la fabricación de bloques huecos de concreto empleando mezclas poliméricas con base en el Policloruro de Vinilo (PVC) y Poliestireno (PS) reciclado, obteniendo un bloque liviano que cumple con las normas de calidad en Venezuela, a un costo menor de producción, contribuyendo con el ambiente debido a la utilización de producto reciclado. Luego se presenta una propuesta metodológica validada, apta para estudios antropométricos con fines ergonómicos, con ello se pueden diseñar los puestos de trabajo estableciendo criterios de monitoreo y mejoramiento de los procesos y por ende, incrementando el desempeño de los trabajadores. Después, se encuentra un artículo en el que se establece un modelo matemático que permite la simulación para estimar la disponibilidad de nitrógeno y las pérdidas de nitrógeno por lixiviación de dos suelos de Venezuela, este permite establecer la capacidad del suelo de dar nutriente a los cultivos y simular los procesos mineralización, nitrificación, volatilización y lixiviación de nitrógeno en los suelos lacustre y aluvial de Venezuela. Posteriormente, se presenta una investigación centrada en el desarrollo de un sistema logístico que permite el desarrollo tecnológico de una planta de compostaje en la Universidad de Carabobo (U.C.) en éste se establecen aspectos técnicos para el diseño sistemático de la planta, y ofrece la posibilidad de utilizar los residuos vegetales que dispone la U.C. para el abono de la vegetación de la facultad, y para iniciar procesos de generación de ingresos, con la venta de los mismos a sectores externos, así como la reducción de emisiones contaminantes al medio ambiente. Seguidamente se presenta una investigación referida a los Sistemas de Gestión de la Calidad, en la cual se busca establecer aspectos para el diseño, implementación, mantenimiento y mejora de los sistemas de gestión de la calidad, específicamente para su discusión académica. Todas estas investigaciones destacan la importancia y el impacto que tienen las mismas en la sociedad, por lo que reiteramos nuestra invitación a participar con sus artículos en nuestra revista Ingeniería y Sociedad UC.

Comité Editorial


PREPARACIÓN DE UN JUGO CLARIFICADO DE FRUTAS UTILIZANDO UN CONCENTRADO ENZIMÁTICO DE

GUAYABA Y PAPAYAMartínez, K.; Cazorla, A.; Escobar, J.; Alvarado, C

Centro de Investigaciones Químicas. Laboratorio de Biotecnología Industrial (LABIOT) Facultad de Ingeniería. Universidad de Carabobo

Valencia. Estado Carabobo. Venezuela [email protected] [email protected]

Resumen: La investigación se centró en el procedimiento para la preparación de un jugo clarificado de frutas utilizando un concentrado enzimático de guayaba y papaya. Este jugo fue a base de Passiflora edulis f. flavicarpa, comúnmente conocida como parchita o maracuyá amarillo, el cual se preparó tomando como referencia las Normas COVENIN y Codex Alimentarius (CODEX STAN 247-2005). Inicialmente, se prepararon dos concentrados de enzimas pécticas, extraídos de frutas como la guayaba y la papaya, los cuales se le midió su actividad enzimática. Posteriormente, se evaluó la eficacia de los concentrados, antes y después de su incorporación al jugo de parchita, mediante un arreglo factorial mixto aleatorizado 2x3x3, para luego proceder a realizar las pruebas sensoriales y hedónicas, que cumplan con las normas antes mencionadas, para conocer la aceptabilidad y preferencia del producto por parte de consumidores expertos en el área de catación. Entre las conclusiones más relevantes, se tiene que el concentrado enzimático de papaya resultó ser mejor agente clarificante respecto al de guayaba, observándose un mejoramiento en la apariencia y disminución en la turbidez.

Palabras clave: actividad enzimática, clarificación, enzimas pécticas, pruebas sensoriales.

PREPARATION OF A CLARIFIED JUICE OF FRUITS USING AN ENZYMATIC CONCENTRATE OF GUAVA AND PAPAYA

Abstract: The research consisted in the process for the preparation of a clarified juice of fruits using an enzymatic concentrate of guava and papaya. This juice was made of Passiflora Edulis f. flavicarpa, commonly known as passion fruit, which was prepared citing the COVENIN Standards and Codex Alimentarius (CODEX STAN 247-2005). Firstly, two pectics enzymes concentrate were prepared, and then extracted from guava and papaya fruits, which measured its enzymatic activity. Later, an experimental design was realized to evaluate the efficacy of the concentrates, earlier and after its incorporation to the passion fruit juice, and then to proceed to realize sensory and hedonic tests, that comply with the standards earlier mentioned, to know the acceptability and preference of the product (with and without the presence of the enzymatic concentrate) by consumers. Between the most significant conclusions, it has to the enzymatic concentrate of papaya turned out to be a better fining agent in comparison with the guava, represents an improvement in the appearance and decrease of the cloudiness.

Keywords: enzymatic activity, clarification, pectic enzymes, sensory tests.



Martínez, K.; Cazorla, A.; Escobar, J.; Alvarado, C Ingeniería y Sociedad UC. Vol 12, No.1. 2017. P 8-22


INTRODUCCIÓN

Durante el procesamiento de los jugos, los tejidos vegetales se desintegran y se liberan cantidades importantes de pectinas, las cuales son moléculas de naturaleza proteica capaces de sintetizar las sustancias pécticas (polímeros ácidos y neutros muy ramificados, que pertenecen al grupo de los heteropolisacáridos vegetales, compuesto de una cadena lineal de moléculas de ácido D-galacturónico, obtenidos de bagazos de frutas, capaces de formar geles viscosos), mediante reacciones bioquímicas y de hidrólisis, aumentando la velocidad de degradación del sustrato al generar un complejo afín enzima-sustrato, que tiene origen en la zona activa de la molécula, siendo una región tridimensional conformada por una cadena secuencial de aminoácidos orientados para permanecer activos y enlazarse con el sustrato correspondiente (Meijide y Rubín, 2011). Una parte de estas pectinas permanece en suspensión, otra se satura con el jugo, mientras que el resto permanece en solución, contribuyendo a la turbidez y viscosidad de la bebida, siendo un problema durante su procesamiento, específicamente en la etapa de clarificación. Las primeras enzimas empleadas en la industria de jugos de frutas, fueron las pectinasas, las cuales se añaden con la finalidad de facilitar el prensado y la clarificación del producto (Del Moral et al., 2015). En los extractos de pectinasas, empleados en la producción de jugos, coexisten tres enzimas, la pectinesterasa (PE), la poligalacturonasa (PG) y la pectinliasa, (PL). Estas son enzimas exógenas, debido a que provienen de frutas, diferentes a las del jugo, y son las responsables de los cambios de descomposición, maduración y ablandamiento de la fruta en sí (Rivas, 2010). Estas se emplean ampliamente en la

industria de alimentos para aumentar la eficiencia de procesos extractivos, estabilización de productos y mejoramiento del sabor; a su vez, poseen una considerable aplicación comercial en la desintegración de tejidos de plantas, particularmente en el procesamiento de frutas y vegetales (Rodríguez y Serrat, 2008).

La PE libera metanol de los grupos carboxilos esterificados y transforman la pectina de bajo pectato y metóxilo, mientras que la PG hidroliza los enlaces glucosídicos próximos a un grupo carboxilo libre y la PL actúa sobre la pectina rompiendo los enlaces glucosídicos cercanos a un grupo metil-éster (Whitaker, 1994).

La calidad sensorial de los jugos está relacionada con la turbidez, sedimentos y sólidos suspendidos presentes en el mismo, por tanto, es de suma importancia el empleo de enzimas pectinolíticas de fuentes naturales y no sintéticos, por los efectos beneficiosos que aporta al jugo ya que elimina las causas de turbidez, mejora los atributos del jugo y favorece la precipitación de compuestos no deseados en el producto. De esta manera se obtiene un producto de calidad y que tenga posicionamiento y aceptación en el mercado.

En la presente investigación, se planteó como objetivo preparar un jugo clarificado de parchita (P. edulis f. flavicarpa) empleando concentrados enzimáticos de papaya y guayaba, de procedencia nacional. A estos últimos se les determinó su actividad enzimática, para luego evaluar su efecto en la clarificación del zumo de parchita mediante un análisis factorial, seguido de las respectivas evaluaciones sensoriales a los jugos, según las normas establecidas; así como también, la realización de pruebas hedónicas para conocer la preferencia y


aceptabilidad del producto por parte de los consumidores.

La razón para la producción de este jugo clarificado es abastecer la región central de Venezuela con un producto refrescante, libre de aditivos químicos y accesibles para los consumidores.

MATERIALES Y MÉTODOS

Obtención de un concentrado enzimático a base de guayaba y papaya a nivel de laboratorio

Las frutas fueron compradas en un mercado local, se lavaron con agua caliente, se pelaron y se les retiró las semillas. Se procesaron dos porciones de 30 g de cada pulpa por separado, sometiéndolas a calentamiento en baño de maría; para finalmente conservarlas a 4 °C (Flores, 2004).

Cada una de las porciones de fruta procesada se colocó en un embudo con doble capa de papel de filtro; y posteriormente se les realizaron cuatro (04) lavados con 5 mL de acetona a -20 °C con el fin de eliminar los fenoles (Espinal, 2010).

Posteriormente, se procedió a la extracción del concentrado enzimático mediante la adición controlada de 30 mL de solución extractora de cloruro de sodio (NaCl) 1,5 M, ajustada a pH 7,8 con hidróxido de sodio (NaOH) 1,5 M (Flores, 2004). El lixiviado resultante, se centrifugó a 7000 rpm durante 45 min. El sobrenadante obtenido se filtró y recolectó en dos partes iguales. Una de estas partes se purificó con sulfato de amonio [(NH4)2SO4], a 30% de saturación; mientras que la otra, no se purificó. Seguidamente, se centrifugó la muestra purificada a 7000 rpm durante 45 min. Por

último, se decantó el precipitado y se recolectó el extracto enzimático purificado (Flores, 2004; Mondal et al., 2009; Ashurst, 2005).

Mejoramiento del método de pH estático para la determinación de la actividad enzimática

La medición de actividad enzimática de la pectinesterasa se realizó a partir de la técnica del pH estático (Argaiz y López-Malo, 1996). Se tomó por triplicado, una alícuota de 10 mL de extracto enzimático purificado de cada fruta. Seguidamente, se adicionó gota a gota una solución de pectina cítrica al 1% en NaCl 1M, ajustando el pH a 7,8; con una solución de hidróxido de sodio (NaOH) 2,07 M (Gómez, 2004). En la experiencia se utilizó un pH-metro marca OAKTON. Luego, se agitó la mezcla durante treinta (30) minutos y se midió el pH.

Finalmente se tituló cada muestra con una solución de NaOH 0,0004 N, con una micropipeta de 100 µL hasta alcanzar el pH igual a 7,8 en cada muestra (Argaiz y López-Malo, 1996).

Para obtener diferentes valores de actividad enzimática en ambas frutas, se evaluaron cinco concentraciones distintas de la solución titulante de NaOH con concentraciones comprendidas en un rango entre 0,0004 N y 0,5 N.

Determinación de la eficacia del concentrado enzimático en jugos de frutas, mediante un arreglo factorial

La selección del jugo de frutas a ser clarificado se realizó con base a la propuesta de Del Moral et al. (2015), quienes compararon los efectos de la acción enzimática sobre la clarificación de diferentes jugos de frutas, realizados por

Preparación de un jugo clarificado de frutas utilizando un concentrado enzimático de guayaba y papaya

diferentes investigadores, considerando los parámetros de viscosidad, turbidez y brillo en los jugos (ver tabla 1).

Tabla 1. Efectos de la acción enzimática en la clarificación de jugo de frutas

Referencia Materia prima

Efectos de la acción

enzimática Autores

“Clarificación de jugo de uva empleando enzimas pécticas y microfiltración”

Jugo de uva

Aumento de parámetros de color. Reducción de turbidez.

Cancino, et al. (2003)

“Biotecnología Alimentaria”

Jugo de manzana

Reducción de turbidez. Disminución de viscosidad.

López y Modrego (1994)

“Extracción y clarificación del zumo de maracuyá (Passiflora edulis) mediante enzimas pectolíticas”

Jugo de parchita

Disminución de viscosidad. Aumento de brillo. Eliminación de grumos por filtración.

Santamaría y Villacis (2000)

“Uso de enzimas y filtración por gravedad para la clarificación de muestras diluidas de jugo de cactus(Opuntia boldinghii Britton y Rose), naranja y toronja”

Jugo de naranja

Eliminación de la deposición de sedimentos. Disminución de viscosidad.

Padrón y Moreno (2010)

De todas las frutas señaladas, la parchita (P. edulis) mostró diversas actividades enzimáticas y es más accesible en cuanto a disponibilidad, por lo que se procedió a su compra en un mercado local, en donde se seleccionaron las frutas más frescas, maduras y de buena calidad.

Éstas se lavaron y se cortaron con una espátula, donde se le extrajo la pulpa, para luego procesarla en un extractor de jugos, con la finalidad de separar la pulpa de las semillas.

Luego se prepararon, por triplicado, jugos de parchita con tres concentraciones distintas (ver tabla 2), para un total de nueve

unidades experimentales. En la preparación de los jugos se utilizó agua ultrapura de 18,3 MOhm.

Tabla 2. Cantidades necesarias para la preparación de los jugos a diferentes concentraciones

Cantidad de jugos

Volumen total (mL)

Soluciones acuosas (%

v/v) 3 100 20 3 100 30 3 100 40

Posteriormente, se evaluó el efecto del concentrado enzimático de guayaba sobre la clarificación de los jugos de parchita. Para ello se aplicaron tres dosis distintas de concentrado enzimático de guayaba sobre cada uno de los jugos de parchita de concentración al 20 % v/v. El mismo procedimiento se aplicó para los jugos de parchita de 30 % y 40 % v/v. Todo esto se realizó bajo un arreglo factorial (ver tabla 3).

Tabla 3. Cantidades de concentrado enzimático necesarios para la clarificación de los jugos a diferentes concentraciones

% v/v Volumen de

concentrado (mL) 1 2 3

20 25 30 35 30 30 35 25 40 35 25 30

Seguidamente se midió el pH y la viscosidad de las mezclas resultante. El mismo procedimiento se realizó para evaluar el efecto del concentrado enzimático de papaya sobre la clarificación de los jugos de parchita. Finalmente, se evaluó el cambio en la viscosidad del jugo de parchita, variando el contenido de su pulpa empleada para su preparación (a valores de 35, 40 y 45 mL); y por otro lado, se agregó solamente concentrado enzimático de papaya al jugo




(30, 35 y 40 mL), midiéndose posteriormente su viscosidad.

Formulación de un jugo clarificado de frutas a partir del concentrado enzimático preparado

Se realizaron formulaciones previas según las Normas COVENIN 1031-81 y CODEX ALIMENTARIUS (CODEX STAN 247-2005), con el fin de determinar las proporciones adecuadas de los diferentes ingredientes que componen a los zumos y néctares de fruta: pulpa de fruta, azúcar o edulcorante, conservante y en este caso, concentrado enzimático o agente clarificante.

La norma general del CODEX para zumos (jugos) y néctares de fruta (CODEX STAN 247-2005) indican que el contenido mínimo de jugo de parchita debe ser 25 % v/v en pulpa y el nivel mínimo de grados Brix requerido es 12.

A los jugos se les realizó medición de absorbancia para determinar el grado de turbidez de los mismos.

Evaluación de las características sensoriales del jugo clarificado de frutas

Se procedió a realizar pruebas sensoriales de los diferentes jugos, infiriéndose cualitativamente acerca del olor, color, sabor y aspecto (Liria, 2007; González et al., 2014).

Para el análisis de las propiedades sensoriales finales, se procedió a elaborar una matriz de valoración para una población de 10 individuos, escogidos al azar, en edades comprendidas entre 18 a 30 años, con la finalidad de clasificar, de forma discriminatoria, descriptiva y afectiva, el jugo de parchita antes y después, de la adición del concentrado enzimático. Se escogieron

10 individuos por tratarse de un modelo de efectos al azar, según lo establece Surco y Alvarado (2011).

Para la prueba hedónica, se utilizó la tabla 4, donde se pondera el criterio sensorial de las personas de la muestra.

Tabla 4. Matriz de prueba hedónica para la ponderación de los criterios sensoriales de los individuos de la muestra

Ponderación Criterio 9 Me gusta extremadamente 8 Me gusta mucho 7 Me gusta moderadamente 6 Me gusta levemente 5 No me gusta ni me disgusta 4 Me disgusta levemente 3 Me disgusta moderadamente 2 Me disgusta mucho 1 Me disgusta extremadamente

Fuente: (Liria, 2007; Kemp et al., 2009; Lawless 2010; González et al., 2014)

En la tabla 5 se muestra la evaluación hedónica de la muestra poblacional, para el jugo sin concentrado enzimático.

Tabla 5. Matriz de recolección de datos de la muestra, antes de la adición del concentrado enzimático en el jugo seleccionado Muestra Sabor Olor Color Apariencia

1 8 9 7 6 2 9 9 8 7 3 8 8 7 6 4 8 7 7 6 5 6 6 6 5 6 6 6 5 5 7 9 9 7 7 8 8 8 6 6 9 9 9 6 7 10 8 9 8 7

De igual forma, se recolectaron los datos para el jugo con concentrado enzimático, los cuales se muestran en la tabla 6.


Tabla 6. Matriz de recolección de datos de la muestra, después de la adición del concentrado enzimático en el jugo seleccionado

Muestra Sabor Olor Color Apariencia 1 7 7 9 9 2 8 6 9 9 3 7 6 8 8 4 8 5 8 8 5 7 4 6 6 6 7 4 6 7 7 8 8 9 9 8 7 6 8 9 9 8 7 7 8 10 7 7 9 9

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Obtención de un concentrado enzimático a nivel de laboratorio a base de guayaba y papaya

La eliminación fenólica se realizó para inactivar la enzima polifenoloxidasa PFO, responsable del pardeamiento (Pérez, 2003). Esta inactivación se observó en las frutas, puesto que se visualizó un pardeamiento en las mismas, el cual es un proceso químico que se da al producirse la enzima polifenolxidasa PFO, que oxida los compuestos polifenólicos en presencia de oxígeno molecular (O2) para formar las quinonas y los compuestos pardos conocidos como melaninas (Espinal, 2010).

La eliminación de fenoles se llevó a cabo a través de una extracción binaria, siendo el principio fundamental de este tipo de extracción la solubilidad de las sustancias presentes en el sistema de extracción, generando un medio miscible, entre las sustancias afines, e inmiscible para aquellas no afines, debido a la naturaleza y fuerzas de interacción molecular entre los componentes del sistema de extracción.

Para la extracción del concentrado enzimático se establecieron dos condiciones principales de operación para garantizar la actividad enzimática: temperaturas bajas, aproximadamente 4°C, y un rango de pH comprendido entre 7 y 9. Estas condiciones fueron indispensables para no desnaturalizar la enzima, es decir, no perder la actividad enzimática de la misma. El pH fijado, dentro del rango establecido, fue de 7,8; siendo óptima la actividad enzimática (Gómez, 2004). También es importante resaltar, que para la obtención de la enzima, fue primordial degradar la membrana celular, puesto que la enzima es de tipo intracelular, por lo que se empleó la destrucción mecánica sin dañar la enzima (Whitaker, 1994).

La adición de cloruro de sodio se realizó para solubilizar las enzimas, empleando la fuerza iónica de la sal para facilitar la extracción de las mismas (Argaiz y López-Malo, 1996).

La muestra se centrifugó para separar la pulpa de las fases acuosa y orgánica. Luego, se procedió a purificar con sulfato de amonio (NH4)2SO4, para lograr absorber el agua mediante la hidratación de los cristales de esta sal y así lograr una definición mayor de las fases (Cerón et al., 2009; Whitaker, 1994). Cabe destacar que lo explicado anteriormente, forma parte de una modificación de los métodos descritos en la metodología, ya que se obtuvo un método más efectivo a partir del aporte individual de varios investigadores en el área.

Finalmente, se obtuvo un concentrado enzimático de enzimas pécticas (PE, PG y PL); y se caracterizó la medida de la actividad enzimática de la PE, que de acuerdo a Nagodawithana y Reed (1993), es la que se encuentra en mayor proporción respecto a las tres.




Mejoramiento del método de pH estático para la determinación de la actividad enzimática

El método del pH estático, se realizó para mantener la muestra al pH óptimo para la medición de la actividad de PE. Ésta depende mucho de la concentración de iones de hidrógeno del medio, ya que afecta el grado de ionización de los aminoácidos del sitio activo del sustrato, o del complejo enzima-sustrato. Todo esto influye en la afinidad que tenga la enzima por el sustrato (Argaiz y López-Malo, 1996).

Para la determinación de la actividad enzimática (cuyas unidades vienen dadas en UPE), definida como el número de miliequivalentes de éster hidrolizados por minuto y mililitro de muestra, se midió la acción de la enzima sobre el sustrato. Se usó la solución de pectina cítrica al 1% en NaCl 1 M, para favorecer la acción de enzimas en el medio del sustrato. Dicha adición redujo el pH de la muestra bruscamente, por lo cual se reguló inmediatamente el mismo con una solución de NaOH 2,07 M hasta alcanzar de nuevo el pH óptimo de acción de pectineterasas (Nagodawithana y Reed, 1993).

La estabilidad del pH depende del origen de la enzima, donde su pH óptimo se encuentra de 6,0 a 8,0; por lo que se requiere la adición de cloruro de sodio (NaCl) para que la catálisis sea máxima. En cuanto a su reacción sobre las pectinas, el grado de metoxilación de la molécula de pectina es un factor clave en la degradación. Algunas isoformas de PE son más activas con moléculas de alto grado de metoxilación, mientras que otras no lo son (Espinal, 2010).

Se trabajó con un pH igual a 7,8 considerando las condiciones reportadas por Gómez (2004), el cual es muy cercano a los

valores empleados en investigaciones con papaya (Bravo, 1981), guayaba (Mondal, 2009) y maracuyá (Flores, 2004) con un pH de 7,5 y Del Moral et al. (2015).

La muestra se dejó en agitación constante durante media hora, donde se observó que hubo una disminución del pH. Estos valores se contemplan en la tabla 7.

Tabla 7. Valores de pH para la medición de la actividad enzimática

Muestra pH inicial

(pHi ± 0,01) adim

pH después de 30 min

de agitación (pHag ± 0,01)

adim

pH después de la

titulación (pHt ± 0,01)

adim Guayaba 1 7,82 6,98 7,80 Guayaba 2 7,79 6,79 7,81 Guayaba 3 7,83 6,88 7,79 Papaya 1 7,82 6,65 7,78 Papaya 2 7,81 6,90 7,80 Papaya 3 7,80 6,88 7,79

La disminución del pH, está asociada a la labor catalizadora de la enzima sobre la pectina cítrica. Como se observa en la figura 1, la PE al hidrolizar los enlaces éster metílico (-COOCH3), en medio ácido, libera metanol (CH3OH) de los grupos carboxilos esterificados y transforma la pectina metoxilada en pectina de bajo metóxilo, el cual presenta bajo pH (Espinal, 2010).

Figura 1. Degradación de la pectina por acción de la pectinesterasa mediante hidrólisis (Meijide y Rubín, 2011).

Se observó que los resultados obtenidos de mayor actividad enzimática, al regular el pH


de las soluciones, fue cuando se tituló la muestra de guayaba con una solución de NaOH 0,001 N y la de la papaya con 0,0004 N. Los resultados alcanzados para la actividad enzimática de la guayaba y papaya, se muestran en la tabla 8.

Tabla 8. Actividad enzimática promedio de la pectinesterasa (UPE)

Concentrado Actividad enzimática Guayaba 1 1,067 Guayaba 2 1,333 Guayaba 3 1,167 Papaya 1 5,333 Papaya 2 5,067 Papaya 3 5,133

Los resultados obtenidos fueron más altos que la actividad enzimática reportada por Del Moral et al. (2015), con valores de 0,006 UPE para la guayaba y 0,003 UPE para la papaya; con metodología similar. No obstante, la actividad enzimática obtenida para la guayaba resultó ser inferior a la reportada por Mondal et al. (2009) para la misma fruta, cuyo valor fue de 3,1; lo mismo ocurre con la papaya, en el estudio de Bravo (1981), donde la actividad alcanzada fue de 6,3.

La razón que se atribuye a estas diferencias,es que la metodología usada fue diferente a la utilizada en esta investigación, puesto que se trabajó con un pH de 7,8 y no de 7,5 como hicieron los investigadores antes mencionados.

Determinación de la eficacia del concentrado enzimático en jugos de frutas, mediante un arreglo factorial

Se prepararon diferentes formulaciones de jugo, variando la variedad del concentrado enzimático (A), cantidad de concentrado enzimático (B) y cantidad de pulpa (C), con el objetivo de evaluar el porcentaje de

reducción de la viscosidad en los tratamientos experimentales. Para ello se realizó un arreglo factorial mixto aleatorizado 2x3x3 por triplicado, para un total de 54 experimentos. Primeramente, se procedió a determinar el pH, la viscosidad y densidad del jugo sin concentrado enzimático (tabla 9), luego las viscosidades del jugo utilizando el concentrado enzimático de guayaba y posteriormente utilizando concentrado enzimático de papaya (tablas 10 y 11 respectivamente).

Tabla 9. Propiedades iniciales de los jugos de maracuyá Muestra pH Densidad, ρ (g/mL) Viscosidad, µ (cP)

1 2,77 1,007 5365,548 2 2,76 1,018 5275,572 3 2,85 1,029 6246,935

Tabla 10. Propiedades físicas promedio de los jugos de maracuyá con el concentrado enzimático a base de guayaba

Muestra % v/v Concentrado (mL)

pH final

ρ jugo (g/mL)

µ jugo (Cp)

1 20 25 2,95 0,990 7456,175 1 30 30 2,89 0,998 8400,552 1 40 35 2,88 1,012 12512,387 2 20 30 2,98 1,007 4906,299 2 30 35 3,00 1,027 5720,823 2 40 25 3,04 0,997 6062,758 3 20 35 3,02 1,028 4969,640 3 30 25 2,88 1,028 8121,421 3 40 30 2,87 1,024 9618,928

Tabla 11. Propiedades físicas promedio de los jugos de maracuyá con el concentrado enzimático a base de papaya

Muestra % v/v Concentrado (mL)

pH final

ρ jugo (g/mL)

µ jugo (cP)

1 20 25 2,92 1,025 5659,120 1 30 30 2,95 1,010 5084,562 1 40 35 3,00 0,999 5907,112 2 20 30 3,02 1,027 5304,279 2 30 35 2,91 1,034 5486,742 2 40 25 2,91 1,038 6071,235 3 20 35 2,96 1,029 5366,192 3 30 25 2,92 1,031 5653,203 3 40 30 2,94 1,034 6034,608




Para evaluar la eficacia de los concentrados enzimáticos, se determinó la disminución en la viscosidad de las bebidas.

En la tabla 12 se muestran los factores involucrados en la evaluación estadística, indicando su variable codificada y la variable real.

Tabla 12. Factores, variable codificada y real del análisis estadístico involucrado en el estudio

Factor Variable codificada

Variable real

Variedad de concentrado (A) -1 Guayaba Variedad de concentrado (A) +1 Papaya Cantidad de concentrado (B) -1 25 Cantidad de concentrado (B) 0 30 Cantidad de concentrado (B) +1 35 Cantidad de pulpa (C) -1 20 Cantidad de pulpa (C) 0 30 Cantidad de pulpa (C) +1 40

En la figura 2 se muestra el Diagrama de Pareto estandarizado para el porcentaje de disminución de viscosidad. Diagrama de Pareto Estandarizada para % Incremento Viscosidad

0 2 4 6 8

Efecto estandarizado

B:Cantidad del Concentrado

BB

AB

CC

C:Cantidad de Pulpa

AC

BC

A:Variedad Concentrado +-

Figura 2. Diagrama de Pareto estandarizado para el porcentaje de reducción de la viscosidad de los jugos

Donde: BC: interacciones BxC. AC: interacciones AxC. CC: interacciones CxC. AB: interacciones AxB. BB: interacciones BxB.

En este se muestra que el efecto estandarizado indica que la variable de respuesta es afectada por el cambio de uno de los factores. Se observa que los efectos Variedad de concentrado (A) y Cantidad de pulpa (C); así como las interacciones BxC y AxC son diferentes estadísticamente (P<0,05). Esto muestra que hay diferencias en los concentrados de ambas frutas, y en las cantidades de pulpa empleada, lo que se traduce en que tienen distinta actividad enzimática, y por tanto, distinto efecto en la clarificación la cual consiste en la remoción de las sustancias pécticas que ocasionan la turbidez de los jugos.

Ahora bien, en las figuras 3 y 4, se muestran las gráficas de interacción de efectos BxC y AxC, ya que fueron las que mostraron diferencias significativas en el Diagrama de Pareto.

-1.0

Cantidad del Concentrado=-1.0

Cantidad del Concentrado=1.0

AC-1.01.0--+-+

Gráfica de Interacción para % Incremento Viscosidad

-15

-5

5

15

25

35

45

% In

cre

men

to V

isco

sid

ad

Cantidad de Pulpa

1.0

Cantidad del Concentrado=-1.0

Cantidad del Concentrado=1.0

Figura 3. Gráfica de interacción de Cantidad de Concentrado (B) y Cantidad de Pulpa (C), BxC.

-1.0

Variedad Concentrado=-1.0

Variedad Concentrado=1.0

AC-1.01.0--+-+

Gráfica de Interacción para % Incremento Viscosidad

-6

4

14

24

34

44

54

% In

crem

en

to V

isco

sid

ad

Cantidad de Pulpa

1.0

Variedad Concentrado=-1.0

Variedad Concentrado=1.0

Figura 4. Gráfica de interacción de Variedad de concentrado (A) y Cantidad de Pulpa (C), AxC.


Para estas interacciones, se muestra una tendencia de efecto cuadrático, en donde se indica que a pesar de que el efecto Cantidad de concentrado (B) no es significativo, su interacción con el resto de los efectos sí lo es. En el caso de la interacción Cantidad de Concentrado (B) y Cantidad de Pulpa (C), BxC un mayor valor de la cantidad de concentrado (1,0) y una mayor de cantidad de pulpa (1,0), aumenta el porcentaje de reducción de la viscosidad; y por otro lado, para la interacción de Variedad de concentrado (A) y Cantidad de Pulpa (C), AxC, un mayor valor de cantidad de pulpa y una variedad de concentrado empleando papaya, disminuyen los porcentajes de descenso en la viscosidad de los jugos.

En la superficie de respuesta mostrada en la figura 5, se indica la tendencia a un punto mínimo de los extremos con los menores valores en el descenso de la viscosidad, empleando la mayor cantidad de pulpa (30 mL) y la mayor cantidad de concentrado (40 mL).

Superficie de Respuesta EstimadaVariedad Concentrado=-1.0

-1-0.6

-0.20.2

0.61

Cantidad del Concentrado-1-0.6

-0.20.2

0.61

Cantidad de Pulpa

-30

0

30

60

90

120

% In

crem

en

to

V

is

co

sid

ad

% Incremento Viscosidad-30.0--15.0-15.0-0.00.0-15.015.0-30.030.0-45.045.0-60.060.0-75.075.0-90.090.0-105.0105.0-120.0

Figura 5. Superficie de respuesta estimada para el porcentaje de reducción en la viscosidad con variedad de concentrado papaya.

En la tabla 13 se muestran los resultados para el segundo diseño experimental, en el que se evaluó la viscosidad para concentraciones superiores a las empleadas de jugo de parchita; así como el efecto del concentrado enzimático de papaya a concentraciones mayores, sobre esas mismas proporciones de jugo. Este nuevo diseñó se realizó para conocer si a mayores concentraciones de jugo y de concentrado, el efecto enzimático refleja diferencias significativas, lo cual no se evidenció, por lo que, a concentraciones superiores, no se puede obtener una mejor clarificación.

Tabla 13. Interacciones para el segundo diseño experimental del jugo de parchita sin concentrado enzimático y con concentrado de papaya Concentrado Enzimático

de papaya (mL) Pulpa (mL) Viscosidad (cP)

0 35 3301,159 3362,863 2972,071

0 40 3684,515 3302,646 3529,703

0 45 3698,638 3779,927 3627,510

0 35 3301,159 3362,863 2972,071

0 40 3684,515 3302,646 3529,703

0 45 3698,638 3779,927 3627,510

30 35 3257,156 3225,736 3215,263

35 40 3679,683 3394,279 3445,244

40 45 3503,711 3493,314 3586,885

Los resultados para la evaluación estadística en este nuevo diseño indicó que no existen diferencias significativas para todos los




factores evaluados, A: cantidad de concentrado y B: cantidad de pulpa (ver figura 6), lo que indica que a partir de estos valores de concentrado enzimático y cantidad de pulpa, la viscosidad no varía significativamente. Es importante resaltar, que esto no significa que la papaya no tiene efecto, sino que para las concentraciones evaluadas no mostró efecto alguno en la variable viscosidad; por lo que este experimento se realizó con fines comparativos. Según reportan Bravo (1981) y Meijide y Rubín (2011), entre ambas frutas, la que tiene mayor cantidad de enzimas pécticas, es la papaya. Diagrama de Pareto Estandarizada para Incremento en Viscosidad

0 1 2 3 4

Efecto estandarizado

AB

B:Cantidad Pulpa

AA

BB

A:Cantidad Concentrado+-

Figura 6. Diagrama de Pareto estandarizado para el porcentaje de reducción de la viscosidad de los jugos en el segundo diseño experimental.

Formular un jugo clarificado de frutas a partir del concentrado enzimático preparado

Luego de realizar la evaluación sensorial preliminar, se concluyó que el mejor sabor del jugo se logró al agregar 40 g de azúcar, observándose en la tabla 14 que los grados Brix son mayores que el mínimo requerido

por la Norma COVENIN y Códex Alimentarius, el cual es de 12.

Tabla 14. Análisis para la formulación del jugo clarificado

% v/v Pulpa

de parchita

Concentrado enzimático de papaya

(mL)

Azúcar (g) ºBrix

Ácido ascórbico

(ppm)

40 35 40 33,76 300 45 40 40 34,75 300

Los valores reportados de ácido ascórbico son los que establece el Códex Alimentarius para los valores de °Brix medidos.

Luego se prepararon las formulaciones de la tabla anterior sin el concentrado enzimático. Esto con el fin de corroborar la absorbancia de las muestras, empleando un espectrofotómetro; lo que permitió conocer la turbidez de los jugos antes y después de la adición de concentrado, puesto que la absorbancia indica el nivel de remoción que hubo de las sustancias pécticas, lo que está asociado a la turbidez. Los resultados se contemplan en la tabla 15, donde se puede apreciar mayor grado de disminución de la absorbancia para el jugo de parchita de 45% v/v, que contenía 40 mL de concentrado enzimático de papaya.

Tabla 15. Valores de absorbancia de los jugos

% v/v Pulpa de Parchita

Concentrado Enzimático de papaya (mL)

Absorbancia

40 0 1,9533 35 1,6175

45 0 1,9561 40 1,2050

La formulación para preparar 100 de jugo clarificado, quedó como se muestra en la tabla 16.


Tabla 16. Formulación para preparar 100 mL de jugo clarificado

% v/v Pulpa

de parchita

Pulpa de

parchita (mL)

Agua (mL)

Concentrado enzimático de papaya

(mL)

Azúcar (g)

Ácido ascórbico

(ppm)

45 45 55 40 40 300

Evaluación de las características sensoriales del jugo clarificado de frutas

En lo concerniente al sabor del jugo, como se aprecia en la figura 7, se aprecia que el valor promedio obtenido para esta característica, sin concentrado es de 8, mientras que para el jugo con concentrado el valor en esta escala es de 7, lo que quiere decir que hubo cierta variación entre los sabores de los jugos debido a la adición del concentrado enzimático.

Figura 7. Evaluación del sabor para el jugo de parchita 45% v/v.

Con respecto al olor, así como se aprecia en la figura 8, a pesar de identificarse un incremento en la percepción de las fragancias propias de las frutas, agradó más el jugo que no contenía concentrado enzimático. Al jugo con concentrado agregado, se sentía un ligero aroma de la papaya, esto es debido a la adición de cloruro de sodio al ocurrir permeabilización de la membrana celular, generando así un medio acuoso como mecanismo de transporte para la liberación de aceites esenciales, taninos, terpenos y polifenoles a la superficie, permitiendo un mayor grado de detección de los aromas por el sentido del olfato.

Figura 8. Evaluación del olor para el jugo de parchita 45% v/v

En el aspecto referente a la evaluación del color y apariencia, el resultado obtenido por el jugo con concentrado enzimático tuvo mayor aceptación, así como se contemplan en las figuras 9 y 10 respectivamente. Se observó un mejoramiento en la apariencia, disminución de la turbidez, es decir, un buen aspecto visual, gran limpidez, transparencia y color, que es ocasionado por la acción de enzimas pécticas que presentan efectos beneficiosos, pues mejoran el brillo y luminosidad del producto final (González et al., 2003).

Figura 9. Evaluación del color para el jugo de parchita 45% v/v.

Figura 10. Evaluación de la apariencia para el jugo de parchita 45% v/v.




El empleo de enzimas pectinolíticos presenta efectos beneficiosos, ya que mejora el brillo y la luminosidad del producto final (Brillouet et al., 1990), al eliminar las causas de la turbidez, ya que las pectinas pueden llegar a suponer el 50% de la sustancia coloidal, y que su destrucción facilita la precipitación de proteínas, polímeros fenólicos y en menor medida, ácidos urónicos (González et al., 2013).

CONCLUSIONES

La eliminación de los fenoles logró inhibir la acción de la enzima polifenoloxidasa, responsable del pardeamiento. Las concentraciones de la soluciones titulantes de NaOH que mostraron los valores más altos para la de actividad enzimática fueron 0,001N y 0,0004 N para la guayaba y papaya, respectivamente.

El mejoramiento del método permitió obtener actividades enzimáticas más altas que las reportadas en otra investigación donde emplearon el mismo método para las mismas frutas. El concentrado enzimático de papaya resultó ser mejor agente clarificante que el concentrado de guayaba, de acuerdo al diseño experimental. La mejor formulación del jugo se obtuvo para 45% v/v en pulpa de parchita. El sabor del jugo cumple con las expectativas del panel de consumidores. El jugo presentó un leve aroma a papaya.

Se observó un mejoramiento en la apariencia y una disminución en la turbidez al jugo que contenía el concentrado enzimático.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen al personal del Centro de Investigaciones Químicas (C.I.Q) de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo, por colaborar con

el desarrollo de esta investigación. Al Instituto de Investigaciones Biomédicas de la Universidad de Carabobo (BIOMED).

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Fecha de recepción: 11 de agosto de 2016

Fecha de aceptación: 08 de febrero de 2017

Fecha de aceptación: 09 de noviembre del 2015



FABRICACIÓN DE BLOQUES HUECOS DE CONCRETOS CON MEZCLAS POLIMÉRICAS A BASE DE POLICLORURO DE

VINILO (PVC) Y POLIESTIRENO (PS) RECICLADO

Casanova Lenin1, Jiménez Maibeth1, Zamora Víctor2, Medina Jhonny3

1Departamento de Ingeniería Petroquímica, Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Bolivariana, Naguanagua, Venezuela.

2Departamento de Dibujo, Estudios Básicos, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela.

3Laboratorio de Polímeros, Centro de Investigaciones Químicas, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela.

[email protected], [email protected]

Resumen: Fabricar bloques huecos de concreto empleando mezclas poliméricas a base de policloruro de vinilo (PVC) y Poliestireno (PS) reciclado fue el objetivo principal de esta investigación. Para esto, se preparó una muestra de referencia utilizando 12% cemento, 60% arena lavada, 8% agua y 20% grava. En tanto, que las muestras analizadas fueron preparadas sustituyendo el 20% de la grava por 20% de una mezcla a base de PVC y PS en diversas proporciones de estos materiales. Se encontró que la mezcla adecuada para fabricar los bloques fue 70% PVC y 30% PS con la cual se obtuvieron las mejores características con respecto a la absorción de humedad (12,771 %), resistencia térmica y resistencia a la compresión (23,47 Kg/Cm²). Estos bloques presentaron características del tipo liviano que se ajustan a las normas de calidad vigentes en el país. Con este procedimiento se reducen los costos de fabricación en un 13,79%.

Palabras clave: bloques huecos de concretos, residuos plásticos, mezcla polimérica.

MANUFACTURE OF CONCRETE HOLLOW BLOCKS WITH POLYMERIC MIXTURES BASED ON VINYL POLYCHLORIDE (PVC)

AND RECYCLED POLYSTYRENE (PS)

Abstract: The use of recycled polystyrene (PS) and polystyrene (PS) based polymer blends was the main objective of this research. For this, a reference sample was prepared using 12% cement, 60% washed sand, 8% water and 20% gravel. Meanwhile, the analyzed samples were prepared by replacing 20% of the gravel with 20% of a mixture based on PVC and PS in various proportions of these materials. It was found that the mixture suitable to manufacture the blocks was 70% PVC and 30% PS, with which the best characteristics were obtained with respect to moisture absorption (12.771%), thermal resistance and compressive strength (23.47 kg / M²). These blocks presented characteristics of the light type that conform to the quality standards in force in the country. This procedure reduces manufacturing costs by 13.79%.

Keywords: concrete building blocks, plastic waste, polymer blend.




INTRODUCCIÓN

La industria de los materiales plásticos ha experimentado un importante crecimiento durante las últimas décadas; el significativo aumento en la producción de plásticos y generación de residuos ha efectuado un similar incremento de los residuos. La reutilización y el reciclado cada vez desempeñan un papel importante en una sociedad preocupada por el ambiente. (Gámez et al, 2011; López et al, 2002).

Por su parte, los altos costos de los materiales de construcción han generado la búsqueda de alternativas viables que garanticen la calidad, resistencia y durabilidad de los elementos constructivos a fabricar. Cabe destacar que uno de estos materiales los constituye el bloque de concreto cuyo valor monetario ha aumentado. Este hecho se debe entre otras cosas al aumento del precio del cemento, arena y otros agregados utilizados para garantizar un producto óptimo con las características requeridas para sus diferentes usos.

En cuanto a los métodos tradicionales de construcción, los bloques de concreto se producen prácticamente en todo el mundo debido a su alta calidad y a la demanda de materiales económicos de construcción. Una amplia variedad de materias primas pueden utilizarse para producir unidades de concreto, en diferentes tamaños y formas. Las principales materias primas usadas para producir bloques de concreto son el cemento, la arena y diversos agregados (Gámez et al, 2011).

La escasez de materia prima y los costos de fabricación han impulsado el desarrollo de tecnologías alternativas para la fabricación de materiales de construcción. En Venezuela existen iniciativas por parte de algunas

instituciones como es el caso del Centro de Apoyo a la Inventiva Tecnológica del estado Mérida, donde el tecnólogo Alonso Méndez ha diseñado y construido una máquina extrusora, capaz de procesar y reciclar desechos sólidos inorgánicos, para el área de la construcción. La extrusora produce la materia prima para la fabricación de bloques livianos y de alta resistencia, muy apropiados para edificar viviendas y caminerías en espacios urbanos. (Alonzo, 2012).

Por lo anteriormente señalado, se hace imperioso contribuir con el desarrollo de prácticas de aprovechamiento de los residuos plásticos, y en general de todos los recursos que hoy en día se considera basura. El 80% de lo que contiene una bolsa de basura es aprovechable, se debe incentivar e impulsar en los diferentes niveles, la industria de reciclaje y reutilización del plástico en el país. Es de resaltar, que el plástico reciclado, puede ser usado como materia prima para la fabricación de objetos, tales como: materiales para la industria textil, de construcción, entre otros. (Armando, 2008).

La situación en Venezuela no es muy distinta a la realidad mundial (Ramos, 2012), la generación de residuos y desechos sólidos es un proceso que no se detiene y se incrementa día a día, debido al derroche de bienes y servicios al que nos tiene acostumbrado el sistema global (Téllez, 2012). Esta realidad ocasiona graves problemas ambientales, dado que el manejo inadecuado de estos materiales representa un foco permanente de contaminación que degrada constantemente al ambiente, y afecta la calidad de vida y salud de la población. (Kucharz, 2012).

En virtud de lo anterior, y en correspondencia a las áreas de interés del Laboratorio de Polímeros y Derivados

Fabricación de bloques huecos de concretos con mezclas poliméricas a base de policloruro de vinilo (PVC) y poliestireno

(PS) reciclado

Casanova L; Jiménez M; Zamora V; Medina J Ingeniería y Sociedad UC. Vol 12, No.1. 2017. P 23-30


Petroquímicos del Centro de Investigaciones Químicas de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo, relacionadas con el desarrollo de alternativas tecnológicas para el aprovechamiento o reutilización de desechos y residuos plásticos, se planteó como objetivo fundamental de esta investigación fabricar bloques huecos de concreto empleando mezclas poliméricas a base de policloruro de vinilo (PVC) y poliestireno (PS) reciclado.

METODOLOGÍA

La elaboración de las muestras de referencias se realizó utilizando la siguiente proporción de materiales: 12%cemento, 60%arena lavada, 8%agua y 20% grava. En tanto, que las muestras analizadas fueron preparadas sustituyendo el 20% de la grava por 20% de mezcla polimérica a base de policloruro de vinilo y poliestireno en diversas proporciones de estos materiales.

Los residuos de policloruro de vinilo utilizados fueron donados por la empresa estatal PETROCASA y para los de poliestireno fueron recolectados envases para almacenar comida, desechados por lo diferentes locales existentes en la facultar de ingeniería de la universidad de Carabobo.

Para analizar el efecto de sustituir la grava por la mezcla polimérica se prepararon probetas cubicas con las siguientes dimensiones de 50x50x50mm. Establecida la proporción adecuada para la mezcla polimérica se fabricaron los bloques huecos de concreto con las dimensiones establecida por la norma venezolana COVENIN42-82para bloques 15: 40x20x15(Ministerio de Fomento, 1982).

Los parámetros analizados a las probetas preparadas y a los bloques fabricados

fueron: ensayos de resistencia térmica, compresión y absorción de humedad. Estas características se determinaron utilizando los procedimientos experimentales establecidos en la norma venezolana COVENIN42-82(Ministerio de Fomento, 1982). La prueba de resistencia a la compresión Materiales y Ensayos de la Universidad de Carabobo con una maquina: Forney Model F-25EX-F-TPILOT, Serial 10095, Año 2010, Capacidad 250000 Voltaje 115V. Todos los ensayos se realizaron por triplicado.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la figura 1, se muestra las diferentes probetas preparadas para el análisis de las mezclas poliméricas propuestas. Estas se prepararon mezclando mecánicamente los materiales en seco hasta obtener una mezcla homogénea. Luego se le agregó agua hasta obtener la consistencia adecuada. Cabe señalar que la cantidad de agua, depende del grado de humedad de la arena lavada utilizada.

Figura 1. Probetas preparadas para el análisis de las mezclas poliméricas

propuestas

Durante la preparación de las probetas se observó que la incorporación de poliestireno presentó baja afinidad para adherirse a la mezcla, por lo que, se tuvo que hacer un mezclado mecánico de mayor duración para que se homogeneizara. En el caso del


(PS) reciclado


policloruro de vinilo, su incorporación presentó menos resistencia. Además, se pudo notar que en las mezclas, en donde las proporciones de poliestireno eran mayor presentaron un aspecto más poroso con relación al policloruro de vinilo. Por otro lado, la adherencia entre la mezcla de concreto y el plástico no ocurrió en su totalidad, ya que las propiedades del plástico impidieron que se generara una adherencia total, sin embargo se adaptaba a la forma del molde y una vez desmoldada pudo fraguar y endurecer sin despegarse de la mezcla.

En la tabla 1, se presenta el peso de las probetas preparadas, luego de haber culminado el tiempo de secado y curado correspondiente. En ella se observa que la probeta preparada con la mezcla tradicional es la que presenta el mayor peso, esto era de esperarse tomando en cuenta la densidad del PVC y PS. Además, se observa que a medida aumenta el contenido de PS en la mezcla, disminuye el peso de la probeta. Todo esto, por lo descrito anteriormente, relacionado a la densidad de los plásticos utilizados.

Tabla 1. Masa de las probetas preparadas

Mezcla

Tradicional

Contenidos porcentuales de materiales, % Masa, g

Cemento Arena agua Grava PVC PS

12,00 60,00 8,00 20,00 0,00 0,00 202,82

M01: PVC90/ PS10 12,00 60,00 8,00 0,00 18,00 2,00 184,81

M02: PVC80/ PS20 12,00 60,00 8,00 0,00 16,00 4,00 181,52

M03: PVC70/ PS30 12,00 60,00 8,00 0,00 14,00 6,00 179,36

M04: PVC60/ PS40 12,00 60,00 8,00 0,00 12,00 8,00 177,02

M05: PVC50/ PS50 12,00 60,00 8,00 0,00 10,00 10,00 172,64

M06: PVC40/ PS60 12,00 60,00 8,00 0,00 8,00 12,00 171,01

M07: PVC30/ PS70 12,00 60,00 8,00 0,00 6,00 14,00 158,03

M08: PVC20/ PS80 12,00 60,00 8,00 0,00 4,00 16,00 144,20

M09: PVC10/ PS90 12,00 60,00 8,00 0,00 2,00 18,00 142,88

Las características físicas y mecánicas de las probetas preparadas, se realizó mediante diferentes ensayos del laboratorio, tales como: Absorción, Resistencia Térmica y Resistencia a la Compresión.

En la tabla 2 se muestra las características de las probetas preparadas. En cuanto, a los resultados del ensayo de absorción se aprecia que las probetas elaboradas con la mezcla tradicional cumplen con el porcentaje mínimo de absorción para ser catalogados, según la Norma COVENIN 42-82, como pesados, en cambio las muestras que contienen agregado plástico contienen en promedio un porcentaje para ser considerados como livianos (Luna et al, 2011).

Ahora bien, se observó además que el promedio de absorción varía en forma ascendente según es mayor la proporción de policloruro de vinilo (PVC) en el porcentaje del agregado. Esto puede deberse a que el volumen que ocupa el poliestireno es mucho mayor que el de PVC, al haber menos cantidad de poliestireno el concreto ocupa parte de ese espacio y presenta mayor absorción.

Cabe destacar, que los polímeros utilizados son no hidroscópicos, es decir no absorben humedad. Sin embargo, son hidrofílicos y pueden establecer puentes de hidrogeno, es decir químicamente hablando puede haber cierta interacción entre el agua y el plástico (Billmeyer,1975), pero sin que esto signifique



que lo absorba, en cambio el concreto si absorbe mayor cantidad de agua ya que su

estructura porosa ayuda a que se quede atrapada en la misma.

Tabla 2. Características físicas y mecánicas de las probetas preparadas

Mezcla Absorción, % Resistencia a la

Compresión, Kg/cm2

Tradicional 15,153 28,53 M01: PVC90/ PS10 13,061 25,60 M02: PVC80/ PS20 12,954 24,33 M03: PVC70/ PS30 12,771 23,47 M04: PVC60/ PS40 12,704 21,33 M05: PVC50/ PS50 12,406 19,93 M06: PVC40/ PS60 11,865 16,93 M07: PVC30/ PS70 11,811 15,47 M08: PVC20/ PS80 11,561 14,27 M09: PVC10/ PS90 11,274 13,13

En relación, a los resultados obtenidos en el ensayo de resistencia térmica se observó que la probeta de la mezcla tradicional estuvo intacta después de la exposición al fuego, esto obedece a que el concreto no es combustible y puede resistir altas temperaturas.

Sin embargo, se observó que las probetas con un contenido de 90% y 80% de poliestireno en el agregado fueron las que sufrieron más daño, puesto que la temperatura del fuego (1000°C) era mucho mayor que la temperatura de fusión y autoignición del poliestireno (260°C) y como consecuencia quedaron agujeros en forma de círculos (como un panal de abejas) que hizo que colapsara y se desplomaran las probetas.

En el caso de las probetas que contenían 70% 60% y 50% de poliestireno tuvieron un comportamiento regular ya que se mostraron ciertas fisuras pero no llegaron a desplomarse las probetas; en los casos de 40%, 30%, 20% y 10% de poliestireno en el agregado fueron los resultados más satisfactorios debido a que contenían mayor cantidad de policloruro de vinilo y como éste

tiene mayor resistencia a la llama, su temperatura de autoignición es a partir de los 450°C, se observó que las llamas al tocarlo no lo hacían encender inmediatamente, se tornaba un color rojizo fuerte pero no llegaba a desaparecer como el poliestireno y la estructura de la probeta permaneció intacta salvo por la coloración negra propio de los gases de combustión.

Ahora bien, los resultados de la prueba de resistencia a la compresión, se observó que la resistencia varía en orden descendente a medida que la mezcla contenía mayor cantidad de poliestireno. Al comparar esta variación con las probetas de bloques tradicionales, los que mostraron mejores resultados fueron las probetas de proporciones de PVC-PS 90/10, 80/20 y 70/30.

Las probetas que contenían mayor proporción de poliestireno (PS) se desboronaban fácilmente posiblemente por la poca adherencia a la mezcla y poca compactación a la misma, recordemos que el poliestireno contiene en su interior un5% de aire que seguramente se comprime al momento de aplicársele compresión y alno


(PS) reciclado


resistir el plástico cede contribuyendo al colapso de la estructura.

En la tabla 3 se muestra un resumen de los resultados obtenidos de en los ensayos realizados a las probetas. En ella, se observa el comportamiento de las

proporciones de la mezcla tradicional y con agregado plástico al ser sometidas a las pruebas de absorción de humedad, resistencia al fuego y a la compresión. Cabe destacar que se describe de manera cualitativa, pero en base a los parámetros mínimos establecidos en la COVENIN 42-82.

Tabla 3. Comparación referencial entre las Características

físicas y mecánicas de las probetas preparadas

Mezcla Humedad Resistencia al fuego Resistencia a la Compresión

Tradicional Bueno Bueno Bueno M01: PVC90/ PS10 Bueno Bueno Bueno M02: PVC80/ PS20 Bueno Bueno Bueno M03: PVC70/ PS30 Bueno Bueno Bueno M04: PVC60/ PS40 Bueno Regular Regular M05: PVC50/ PS50 Bueno Regular Regular M06: PVC40/ PS60 Bueno Regular Malo M07: PVC30/ PS70 Bueno Malo Malo M08: PVC20/ PS80 Bueno Malo Malo M09: PVC10/ PS90 Bueno Malo Malo

El comportamiento de las probetas en la prueba de absorción de humedad al compararlas con la probeta tradicional y a lo establecido en la norma COVENIN 42-82 arrojaron buenos resultados ya que todas cumplen con el porcentaje mínimo de absorción para ser considerados bloques livianos; en lo que respecta a la prueba de resistencia al fuego se observó que las probetas con mayor contenido de PVC (90%,80% y 70%)tienen mayor fortaleza por las propiedades que añade este compuesto a la mezcla, luego se percibe una tendencia decreciente hasta llegar a resultados regulares y malos para este ensayo.

El ensayo de resistencia a la compresión en este trabajo de investigación fue determinante para seleccionar la mejor relación de mezcla polimérica para la fabricación de bloques de concreto puesto que representa la solidez de la estructura; el resultado indica que las probetas con mayor

contenido de PVC tienen mayor resistencia al ser sometidos a compresión (90%,80% y 70%), sin embargo a la hora de seleccionar la mezcla ideal se toma en consideración los beneficios del poliestireno en cuanto al peso y recubrimiento que puede brindar.

En este sentido se estableció que la relación de la mezcla polimérica ideal a base de policloruro de vinilo/poliestireno PVC/PS reciclado es aquella que contiene 70%PVC y 30% PS.

Tabla 4. Características físicas y mecánicas de los bloques huecos

preparados

Mezcla Masa,

g Humedad,

%

Resistencia a la Compresión,

Kg/cm2

Tradicional 11,223 15,19 20,88 M03:

PVC70/ PS30

8,866 12,55 19,78



En la tabla 4, se presenta los resultados obtenidos en cuanto al peso de los bloques elaborados, al comparar el tradicional con el propuesto se evidencia que hubo una disminución de 2,36 kg por bloque, lo que representa un beneficio en el momento de su transporte y manipulación. Esto obedece a que el agregado plástico tiene una menor densidad que la grava, lo que la hace ser más liviana.

En cuanto a los beneficios, se tiene que en el ámbito social se destaca que con la implementación de esta alternativa de elaboración de bloques para la construcción de vivienda la sociedad cambiaría su percepción de lo que antes veía como basura porque se le va a dar un valor agregado a los plásticos, para satisfacer a una necesidad social como lo es la vivienda (David, 2012).

Desde el punto de vista tecnológico, es un impacto positivo al poner la ciencia y tecnología a manos del hombre para solucionar los problemas de la sociedad, en este caso desarrollar nuevos materiales de construcción más económicos, de fabricación simple, con maquinarias y herramientas de bajo costo, mano de obra intensiva, escaso uso de capital, fácil difusión y simple aprendizaje para su fabricación y aplicación.

En lo ambiental, la incorporación de los plásticos PVC Y PS en la fabricación de elementos modulares para la construcción representa un aporte ecológico (Porreo et al, 2012), porque reduciría parte de los plásticos que se van directamente a los rellenos sanitarios, ríos, y principales vías de la ciudad. Esto representaría un ahorro para el estado venezolano, debido a que disminuiría el volumen de los plásticos, lo que disminuye al mismo tiempo los efectos de toxicidad por los gases en su combustión que se generan

cuando se queman o en su degradación natural.

Así mismo se minimizarían y algunas enfermedades respiratorias como bronquitis y neumonitis debidas a la inhalación de gases, humos, vapores y sustancias químicas emanadas de los plásticos; también se reducirían los gastos de las instituciones del estado y la sociedad en medicamentos para tratar dichas enfermedades.

CONCLUSIONES

La mezcla preparada con 70% PVC y 30% PS presentó las mejores características con respecto a la absorción (12,771 %), resistencia térmica y resistencia a la compresión (23,47 Kg/Cm²). en tanto que, los bloques fabricados presentaron características que se ajustan a las normas de calidad vigentes en el país. Por lo cual, pueden ser clasificado como del tipo liviano. El procedimiento planteado generó una reducción de los costos de fabricación del 13,79%, además que, presenta numerables beneficios ecológicos, debido a que se aprovecha un material residual para fabricar otro de gran utilidad en la actualidad.

AGRADECIMIENTOS

Al FONACIT por el financiamiento recibido a través del proyecto Nº 2011001269, el cual permitió sufragar parte de los costos involucrados para la realización de este trabajo y al personal docente y técnico que labora en el Laboratorio de Polímeros y Derivados Petroquímicos del Centro de Investigaciones Químicas de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo por su apoyo en el desarrollo de esta investigación.


(PS) reciclado


REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

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materiales termoplásticos reciclados en moldeo por inyección. Virtualpro; Procesos industriales. Revista en línea, Consultado el 28 de septiembre del 2014 en: http://www.revistavirtualpro.com/biblioteca/estudio-del-comportamiento-de-los-materiales-termoplasticos-reciclados-en-moldeo-por-inyeccion.

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Téllez, A. (2012). “La complejidad de la problemática ambiental de los residuos plásticos: una aproximación al análisis narrativo de política pública en Bogotá” Trabajo de grado para optar al título de: Magister en Medio Ambiente y Desarrollo. Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Económicas. Colombia.

Fecha de recepción: 11 de agosto de 2016

Fecha de aceptación: 17 de mayo de 2017



PRUEBA PILOTO: VALIDACIÓN DE INSTRUMENTOS Y PROCEDIMIENTOS PARA RECOPILAR DATA

ANTROPOMÉTRICA CON FINES ERGONÓMICOS Burgos Navarrete, Francisco José1; Escalona Evelin2

1Ingeniería Industrial, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela. 2Centro de Estudios de la Salud de los Trabajadores, Universidad de Carabobo (CEST-UC),

Maracay, Venezuela. [email protected]; [email protected]

Resumen: en una Prueba Piloto (PP), es recomendable asegurar la validez del procedimiento de medida, incluida la instrumentación. Objetivo general: validar los instrumentos y procedimientos de recolección de data antropométrica. El paradigma es cuantitativo, diseño no experimental, tipo de campo, nivel: correlacional, epidemiológico, corte transversal, modalidad: es un proyecto factible al aportar un modelo operativo o propuesta metodológica validada; empleándose una muestra pequeña, con características idénticas y en una situación similar a la de la población de la muestra accesible definitiva, se determinó la confiabilidad (R), repetibilidad (r) y reproducibilidad (R), se recurrió al juicio de expertos para validar los instrumentos documentales en su constructo y contenido. Los resultados fueron aceptables para la confiabilidad, la repetibilidad y la reproducibilidad, los expertos aprobaron los documentos instrumentales; corroborándose la validez de los instrumentos y procedimientos empleados, lo que avala la utilización de los instrumentos, documentos instrumentales y antropometristas que prestaron sus servicios.

Palabras clave: Data antropométrica; diseño ergonómico; documentos instrumentales; confiabilidad, repetibilidad y reproducibilidad.

VALIDATION OF INSTRUMENTS AND PROCEDURES TO COLLECT ANTHROPOMETRIC DATA FOR ERGONOMIC PURPOSES

Abstract: In a pilot test (PT), it is advisable to ensure the validity of the measurement procedure, including instrumentation. General Objective: to validate the instruments and procedures of anthropometric data collected. Its paradigm is the quantitative one, non-experimental design, field type, level: correlational, epidemiological, cross-sectional, modality: feasible project contributing with an operating model or methodological validated proposal; small sample was used with same characteristics and circumstances that of accessible population, reliability (R), repeatability (r) and reproducibility (R) were calculated, expert judgment was used to validate the documentary instruments in their construct and content. The results were acceptable for reliability, repeatability and reproducibility, the experts approved the instrumental documents; Corroborating the validity of the instruments and procedures used, which guarantees the use of instruments, instrumental documents and anthropometrists who rendered their services.

Keywords: Anthropometric data; ergonomic design; instrumental documents; reliability, repeatability and reproducibility.

[email protected]

[email protected]

Prueba piloto: validación de instrumentos y procedimientos para recopilar data antropométrica con fines ergonómicos


INTRODUCCIÓN

La prueba piloto (PP) es parte del Marco Metodológico de los Proyectos de Investigación, de acuerdo con Balestrini Acuña (2006:166).

Mientras no se demuestre lo contrario, la medida directa es la que garantiza valores más precisos de las dimensiones consideradas. El instrumento ni la técnica empleada requieren una validación especial de resultados, es aconsejable asegurar la bondad del procedimiento de medida, incluida la instrumentación, mediante una PP, según Carmona (2003:55).

La data antropométrica para que sea válida debe obtenerse con metodología definida por expertos en ese campo, que garantice: la repetibilidad (r), reproducibilidad (R), linealidad1, confiabilidad (R) del inglés Reliability, y se mantenga en los rangos que minimicen los errores de medición. (Measurement System Analysis, MSA, 2010).

El objetivo general es realizar una PP, para validarlos resultados de las mediciones obtenidos con el método e instrumentos físicos de recolección de data antropométrica, al determinar la confiabilidad (R), repetibilidad (r), reproducibilidad (R) de las tres dimensiones seleccionadas: anchura de hombros (biacromial), estatura y longitud de la cara (nasión-mentón), útiles en el diseño ergonómico de puestos de trabajo. (Carmona, 2003:128,130,194); entre los objetivos específicos tal como indican

1 En este estudio no se tomó en cuenta la linealidad, la cual Indica cómo varía el nivel de exactitud obtenido en la medición en función del tamaño del objeto medido. La cual da una idea de cómo el tamaño del elemento a medir afecta a la exactitud del sistema de medida. Juan (2003: II-1).

Balestrini Acuña (2006:167) está el emplear una muestra pequeña, con características idénticas y en una situación similar a la de la población accesible de donde provendrá la muestra definitiva, y el juicio de expertos para validar instrumentos documentales. Según Escobar-Pérez y Cuervo-Martínez (2008:27) se recurre al juicio de expertos pues es a veces el único indicador de validez de contenido del instrumento de recogida de datos, es útil al valorar aspectos cualitativos. El concepto de confiabilidad conjuntamente con los descritos más adelante, es uno de los criterios importantes en este trabajo, la cual según Miller y Freund (1965:363) referida a un producto, es el grado o probabilidad de que éste funcione, dentro de los límites especificados por al menos el tiempo especificado bajo las condiciones ambientales especificadas.

La confiabilidad que puede ser obtenida con un instrumento de medición, es el grado en que su aplicación repetida al mismo sujeto produce resultados iguales Hernández Sampieri y otros, 2010:200).

La validez, en términos generales se refiere al grado en que un instrumento realmente mide la variable que pretende medir (Op. Cit. 2010: 201). La validación confirma, mediante evidencia objetiva, que se han cumplido los requisitos para una utilización o aplicación específica prevista. (FONDONORMA ISO 9000:2006). La variabilidad indica que observaciones sucesivas de un sistema o fenómeno no producen exactamente el mismo resultado. (Montgomery y Runger, 2011:3).

METODOLOGÍA

Paradigma: cuantitativo, diseño: no experimental, tipo: de campo, nivel: correlacional, evaluativo, epidemiológico y

Burgos F.; Escalona E Ingeniería y Sociedad UC. Vol 12, No.1. 2017. P 31-47

33 Ingeniería y Sociedad UC. Vol 12, No.1. 2017. ISSN 1856–352X

corte transversal, modalidad: proyecto factible proponiendo un modelo operativo. (Palella y Martins, 2010:85). Esta PP se circunscribe a la antropometría estática, la cual mide a sujetos fijos en un lugar, proporciona datos exactos, indicando características personales en determinadas posturas. (Rojas, Chacín y Corzo, 2000). Se definen las variables antropométricas con el método estandarizado de la norma ISO 7250-1:2010, Carmona (2003:128). Las mediciones no invasivas se hicieron a sujetos sanos, sin limitación física ni predominio en el desarrollo sus extremidades. La data fue recogida mediante un programa elaborado en una hoja de cálculo Excel, donde se introducen los datos y para que se reduzca el error de transcripción, se contrastan con valores preestablecidos: los percentiles P5 y P95. Se seleccionaron al azar 10 trabajadores, 5 hombres y 5 mujeres, de 20 a 59 años de edad de la población de mano de obra directa industrial venezolana, de la Región Central, puesto que allí la población es genéticamente la más homogénea, de acuerdo a la frecuencia génica y porcentaje de mezcla, según Rodríguez-Larralde, et al. (2001:1,11). A los sujetos se les realizaron medidas antropométricas a las variables seleccionadas en este estudio (referirse a la Tabla 3), siguiendo los criterios de:

a) Carmona (2003:128 a 223), indica variables las cuales presentan diferentes grados de sencillez y facilidad de registro, tal como es el caso de la anchura de hombros (biacromial). b) FELANPE (2009:15), Carmona (2003:104) y Estrada et al. (1998:27) indican

la estatura como una dimensión antropométrica característica. c) Escalona (2015), considera que la longitud de la cara (distancia nasión-mentón) es de vital importancia para diseñar equipos de protección respiratoria; es oportuno mencionar que de la cual hasta ahora no se ha encontrado data antropométrica de la población venezolana.

El número de sujetos (10) en esta prueba piloto fue seleccionado según el criterio de suficiencia de Smith (2014). Criterios para la muestra:

1. Las 10 partes (Factor A: los sujetos o trabajadores), corresponden a la variabilidad del proceso de medición. 2. Se procura que la variación entre los antropometristas (Factor B) sea pequeña. 3. El antropometrista efectúa mediciones consecutivas en la misma jornada (3 réplicas) independientes para la misma parte del cuerpo (anchura biacromial, talla y longitud de la cara).

El análisis emplea el método estadístico ANOVA, a las medidas se determinó: confiabilidad (R), repetibilidad (r) y reproducibilidad (R). Se hicieron: 3 replicaciones x 3 antropometristas x 10 sujetos x 3 dimensiones consideradas indicadas más abajo, total 270 mediciones. Las dimensiones son:

1. Estatura (altura del cuerpo): distancia vertical desde el suelo hasta el punto más alto de la cabeza (vértex). 2. Anchura de hombros (biacromial): distancia en línea recta, entre acromiones. 3. Longitud de la cara: distancia nasión-mentón, Carmona (2003:130, 162,194).



Nasión (N): punto medio de la unión del frontal y los dos huesos nasales.

Mentón (M): punto más inferior en la barbilla en vista lateral de un cefalograma. (Merriam-Webster, s.f.). Ver Figura 1

Figura 1. Longitud de la cara Fuente: Carmona (2003:194); Facial Height. Medical Dictionary (2011) En la Tabla 1 se dan como ejemplo solo los datos de la longitud de la cara de los sujetos.

Tabla 1. Medición de la longitud de la cara (nación-mentón) mm, en 10 sujetos, realizado por tres antropometristas

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Antropometrista

1

1ra Medición 116 106 114 115 117 128 130 132 130 125

2da Medición 116 106 119 114 117 127 128 130 130 125

3ra Medición 118 108 120 116 116 127 130 130 131 126

Antropometrista

2

1ra Medición 116 106 119 118 116 128 127 129 128 125

2da Medición 118 106 119 118 116 127 128 128 126 125

3ra Medición 116 108 119 118 116 127 130 128 128 126

Antropometrista

3

1ra Medición 116 106 119 114 114 128 130 129 132 124

2da Medición 118 106 120 114 114 127 129 128 132 125

3ra Medición 116 108 120 115 115 127 129 128 131 124

Consideraciones Legales y Éticas Este estudio se rige por: la carta de “consentimiento informado”; la Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo (LOPCYMAT 2005), Artículo 53, Numeral 11; la Guía de la Secretaría de Salud. Hospital General "Dr. Manuel Gea González. México (2014); y la Declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial Principios Éticos para las Investigaciones Médicas en Seres Humanos (2008); la Cédula Antropométrica

para Estudios Antropométricos (CAPEE), Rojas, et al (2000). Instrumentos Físicos Se emplearon: un tallímetro marca HM-200P (apreciación: 1mm), un vernier marca Mitutoyo 530-101 (apreciación: 0,05 mm) para la longitud de la cara, un antropómetro marca Imetaval C.A. (apreciación: 1mm) para el ancho de hombros, un lápiz dermográfico el

http://medicine.academic.ru/



para señalizar referencias antropométricas. El número de sujetos fue indicado anteriormente. Documentos Instrumentales Los instrumentos documentales a ser evaluados en su constructo y contenido por los expertos fueron:

a) Cédula Antropométrica para Estudios Ergonómicos (CAPEE) que toma en cuenta las variables antropométricas y mediciones;

b) Carta de consentimiento informado.

En el Cuadro 1, se muestran los resultados de la validación por los expertos, de los documentos instrumentales indicados en los Cuadros 2 y 3. Uno de los aportes en el presente trabajo es la propuesta metodológica, por lo que se indican detalladamente a continuación apartes indispensables para exponer el proceso de su validación.

Cuadro 1. Validación por Expertos de los Instrumentos Documentales

Nro Nivel académico Lugar de trabajo

Área de investigación Dictamen

1 E. M. Doctora en Ingeniería, Mención Industrial Universidad de Carabobo Ergonomía Idóneo

2 R. I. Doctora en Ciencias Sociales Universidad de Carabobo Fisiología del trabajo Idóneo 3 E. E. Doctora en Ciencias de la Salud Universidad de Carabobo Ergonomía Idóneo 4 A. B. Doctor en Medicina Laboral Ejercicio libre Medicina Laboral Idóneo

Cuadro 2. Cédula Antropométrica para Estudios Ergonómicos (CAPEE) a) Datos demográficos Evaluación Nº:

Lugar de la entrevista: Fecha: Nombre de la empresa: Participante: Nombre y apellido: Fecha de nacimiento: Edad: CI: Pasaporte: Lugar de nacimiento Sexo: Hombre Mujer Antropometrista/evaluador: Anotador: _______________________________________________________

_ Fuente: Rojas, et al. (2000).

b) Variables Antropométricas y Mediciones

Variables antropométricas Hombres n = 5 - Mujeres n = 5

Mediciones Toma

1 Toma

2 Toma

3 Media Mediana 1 Código 1, Figura E: Estatura de pie (mm)

Mujer: P5 = 1494,0 0 ; P95 =1701,30 Hombre: P5 = 1583,00 ; P95 =1820,00

2 Código 18 Figura E: Anchura de hombros, biacromial (mm) Mujer: P5 = 287,00 ; P95 =397,30 Hombre: P5 = 318,00 ; P95 = 436,00

3 Código 38, Figura G: Longitud de la cara: nasión-mentón (mm) Mujer: P5 = 107,00 ; P95 =135,00 Hombre: P5 = 114,00 ; P95 =143,00

Fuente: Martínez Sanz y Urdampilleta Otegui (2012); Carmona (2003:128 a 223)



Cuadro 3. Carta de Consentimiento Informado Yo , CI V E Pasaporte : , por medio de la presente manifiesto que me han invitado como participante en el : “Estudio piloto (propuesta metodológica): validar instrumentos y procedimientos de recolección de datos antropométricos, aplicables al diseño ergonómico de puestos de trabajo”, del cual es responsable y desarrollado por el Ingeniero Químico, MSc. Francisco José Burgos doctorando en la Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela. I. Los objetivos y la justificación de la investigación

Se me ha informado que el objetivo es: realizar en la población de mano de obra directa industrial venezolana una Prueba Piloto (PP) para estudiar y establezca la validez de los instrumentos y procedimientos de recolección de la data antropométrica, medidas y dimensiones, a ser empleados con fines de diseño de puestos de trabajo.

II. Los procedimientos que vayan a usarse y su propósito, incluyendo la identificación de los procedimientos experimentales. Me han explicado que se me realizarán las siguientes mediciones no invasivas: anchura de hombros (biacromial), estatura y longitud de la cara (nasión-mentón), que se elaborará una ficha o Cédula Antropométrica para Estudios Ergonómicos (CAPEE, Rojas, et al. (2000), siendo totalmente inofensivos las mediciones y pesajes.

III. Las molestias o los riesgos esperados, cómo y quién las resolverá Se me ha asegurado que, bajo las condiciones normales de las pruebas, no debe aparecer ninguna molestia ni consecuencias, siempre podré recurrir al Antropometrista.

IV. Los beneficios que puedan observarse Se me ha explicado que los resultados de este estudio ayudarán a plantear soluciones que favorezcan la armonía entre el trabajador y su puesto de trabajo, LOPCYMAT (2005), Artículo 60.

V. La garantía de recibir respuesta a cualquier pregunta y aclaración. Se me ha asegurado que puedo preguntar hasta mi complacencia todo lo relacionado con el estudio y mi participación. He podido hacer preguntas sobre el estudio y he recibido suficiente información sobre el mismo.

VI. La libertad de retirar su consentimiento en cualquier momento y dejar de participar en el estudio, así como el compromiso de notificar esta decisión a los responsables del proyecto Se me aclaró que puedo abandonar el estudio en cuanto yo lo decida, sin necesidad de dar explicaciones.

VII. Privacidad y Anonimato Se me ha garantizado la privacidad, el anonimato y que se mantendrá la confidencialidad de la información suministrada/obtenida. Autorizo la publicación de los resultados de mi estudio a condición de que en todo momento se mantenga el secreto profesional y que no se publicará mi nombre o revelará mi identidad.

VIII. El compromiso de proporcionarle información actualizada obtenida durante el estudio, aunque ésta pudiera afectar la voluntad del sujeto para continuar participando Se me ha garantizado la existencia del compromiso de proporcionarle información actualizada obtenida durante el estudio aunque ésta pudiera afectar la voluntad del sujeto para continuar participando. En caso de que se presente suficiente evidencia de efectos que no justifiquen continuar con el estudio, se informará oportunamente aunque esto represente el retiro prematuro de la investigación. Ejemplo: En caso de que el sujeto elegido al azar presente resultados fuera del rango de P5 y P95.

Con fecha __________________________, habiendo comprendido lo anterior y una vez que se me aclararon todas las dudas que surgieron con respecto a mi participación en el proyecto, acepto gratuita y voluntariamente a participar en la investigación: “Estudio piloto (propuesta metodológica): validar instrumentos y procedimientos de recolección de datos antropométricos, aplicables al diseño ergonómico de puestos de trabajo”. Nombres y apellidos del participante Firma del participante

La firma puede ser sustituida por huella digital en los casos que así lo ameriten Nombre y apellidos del investigador responsable:

Fecha:

Firma:

Nombre y apellidos del antropometrista responsable: Fecha: Firma:

Fuente: Guía de consentimiento informado (2014); Declaración de Helsinki de la Asociación Médica Mundial Principios Éticos para las Investigaciones Médicas en Seres Humanos (2008)

Verificación de Errores Fiabilidad o Confiabilidad (R)

La R indica la consistencia del proceso de medición o de los resultados y es incorrecto

hablar de la confiabilidad de una prueba o instrumento, Bonilla Rodríguez, (2006:1-3). La confiabilidad de la medida está en relación directa con la calidad del método empleado, la precisión y exactitud al medir.



Métodos:

a) error técnico de medida (ETM); b) error técnico relativo de medida (%ETM); c) coeficiente de confiabilidad (R). Error Técnico de Medida (ETM)

Es el indicador de calidad que verifica la variabilidad (imprecisión) entre las mediciones antropométricas tomadas con el mismo instrumento a dimensiones, sucesivamente por un mismo antropométrista (intra-evaluador), como entre las tomadas por éste y y k compañeros (inter-evaluador). (Pederson y Gore, 2001:61-70). El ETM es la raíz cuadrada del error o diferencia de medición respecto a la media, al realizar una serie de mediciones repetidas sobre el mismo sujeto, por el mismo observador, o k≥2 observadores, Ulijaszek y Kerr (1999:82,165-177):

– Para el Intra-evaluador k = 1

(1)

Dónde: d = diferencias entre las medidas

antropométricas y la media aritmética n = Nº sujetos bajo medición. El %ETM estima la magnitud del error respecto al tamaño de la medición, es análogo al coeficiente de variación (CV). (Pederson et al., 2001:62).

(2) Siendo:

= promedio de las mediciones

– Para el Error Técnico para k ≥ 2 Observadores, Inter-evaluador (ETMie)

(3)

Donde: m = medidas antropométricas n = Nº sujetos bajo medición y k = Nº de observadores Al extraer la raíz cuadrada de la varianza, el ETMie tiene las mismas unidades de la medida antropométrica. Es obvio que % ETM per se no es apropiado para realizar comparaciones en estudios con (k ≥ 2) observadores; por lo que se debe establecer una relación total que implique las mediciones realizadas por cada uno de los observadores y de otras que los relacione. Para calcular esa relación total, en donde se utilicen más de un observador (k ≥ 2):

(4) Dónde:

= Error técnico de medida total

Por lo tanto el % ETMtotal relativo se obtiene:

(5) Para comparar el error de las mediciones se usa el coeficiente de confiabilidad R, si k ≥ 2 observadores realizan mediciones de un mismo grupo de sujetos, R oscila entre 0 y



1 independientemente de las unidades empleadas:

(6) Donde: SD2 (desviación estándar al cuadrado), es la varianza total inter-evaluador (ETMie), independiente al error de medición de las medidas tomadas al determinar ETM, Lewis (1999:3). Las ecuaciones 1 a la 6 permiten comprobar si se cumplen los objetivos de esta propuesta al analizar la confiabilidad de las medidas de las variables recopiladas por los antropometristas. Técnicas del Análisis del Error para los Instrumentos de Medición

Para mediciones con instrumentos de escalas continuas, donde se empleen más de un operador (k ≥ 2), se utiliza el Análisis de Varianza (ANOVA); el cual es una técnica estadística estándar que analiza el error y otras fuentes de variabilidad.

La varianza se puede descomponer en cuatro categorías: a) partes, b) operadores, c) interacción entre partes y operadores, y d) la del error debido al equipo de medición. Measurement System Analysis MSA Reference Manual (2010:123). En un estudio r&R, el sistema de medición cruzado (SMC) estima cuánto de la variación total del proceso es causada por el sistema de medición, con el ANOVA evalúa r y R, en el que cada operador mide múltiples veces las mismas partes o pruebas no destructivas. El ANOVA separa en el sistema de medición lo referente a la r y a la R, informa de las interacciones entre partes y operador, obtiene el cálculo de las varianzas de las partes; debido a sus extensos cálculos, se usan programas de computación, Soporte de Minitab 17.1. (s.f.). La figura 2 esquematiza la variación general del sistema hasta mostrar la variación debido al sistema de medición (R) y la variación debida al observador (r).

Figura 2. Variación general de un sistema. Juan (2003: II-2).

Obtención de Repetibilidad (r) y Reproducibilidad (R)

El ANOVA para obtener r&R usa técnicas estadísticas para examinar los efectos de los factores en el diseño de experimentos.

El ANOVA permite probar hipótesis acerca de los principales efectos de los factores: A (los antropometristas) y B (los sujetos), de la interacción AB y el número de replicaciones (n). Su empleo requiere de fórmulas, las cuales se indican en la Tabla 2.



Tabla 2. ANOVA para un Sistema de Medición con Dos Factores Fuente de variación Suma de cuadrados Grados de libertad Cuadrados medios Prueba F0 Efecto principal

Factor A SSA a-1

Factor B SSB b-1 Interacciones de 2 factores

AB SSAB (a-1)(b-1)

Error SSE ab(n-1)

-------

Total SST abn-1 ------- ------- Fuente: Walppole, Myers, Myers e Ye (2012:569)

Dónde: a = niveles de factor A b = niveles de factor B n = réplicas del experimento

Repetibilidad (r)

La r (o precisión, Kennedy y Neville 1976:14), es la variación de las mediciones obtenidas con un instrumento, al utilizarlo varias veces por un operador, cuando mide las mismas características en la misma parte. (Álvarez, 2014), ver Figura 3.

Figura 3. Repetibilidad (r). Álvarez (2014)

Según Engineered Software, Inc. (1999), para obtener la repetibilidad (r) del sistema de medida se utiliza la fórmula:

(7)

Dónde: MSE = Media del cuadrado de los errores, 5,15 constante para capturar 99% de la variación del error del sistema de medida,

Measurement System Analysis MSA

Reference Manual (2010: iv).

Reproducibilidad (R)

La R es la variación, entre medias [de dos mediciones o entre medianas de tres o más mediciones, Martínez Sanz y Urdampilleta Otegui (2012)], hechas por diferentes operadores con un mismo instrumento al medir las mismas características en una misma parte. (Alvarez, 2014), Figura 4.

Figura 4. Reproducibilidad (R). Álvarez (2014)

Para definir R en los sistemas de medición:

(8)

Dónde: MSA = Media del cuadrado del Factor A

https://prezi.com/user/f4lxukowf9zx/



MSAB = Media del cuadrado de la interacción de los Factores A y B

Interacción entre el operador y las partes (I):

(9)

La r&R del sistema de medición será:

(10)

La variación de las partes (Vp) del sistema de medida:

(11)

La variación total (VT) del sistema de medición es:

(12)

Las ecuaciones de la 7 a la 12 pueden ser aplicadas en antropometría para determinar la variación, producto de la técnica empleada por el antropometristas al utilizar un método de medición determinado y por el error introducido por el instrumento de medición. Análisis Estadístico En esta PP, se analizaron medidas antropométricas y se obtuvieron los resultados del error técnico de medida: a) intra-observador y b) inter-observador mediante, aplicación directa de las formulas 1 a la 6, en una hoja de cálculo de Excel 10. Los valores de R, r y R, se obtienen con el ANOVA, usando el sistema de medición cruzado (SMC) y manteniendo que los antropometristas efectuaron de forma igual la biometría de los sujetos, el nivel α = 0,05.

Se analizó la data usando la hoja de cálculo Excel 10 para el ETM, y el programa estadístico Minitab, versión 17.1 para calcular el ANOVA según la Tabla 2, para lograr la suma de cuadrados y calcular r y R. Criterios para Aceptar la r y la R

1. Si la r está por abajo del 10 % de la R: r < 0,1R, usualmente se considera que la r y la R son aceptables. 2. Puede ser aceptado: dependiendo la aplicación 10% a 30%. 3. No aceptable: por encima del 30%.

Measurement Systems Analysis (2010); y la Aplicación Metrológica de los Estudios r&R (Repetibilidad y Reproducibilidad, 2003:4). ANÁLISIS, DISCUSIÓN DE RESULTADOS El Error Técnico de Medida (ETM) Intra-evaluador se muestra en la Tabla 3 al realizar las mediciones antropométricas de las variables seleccionadas según los criterios expuestos anteriormente. El %ETM debe comprobarse periódicamente y mantenerse dentro de los rangos: de 5% a 7,5% para pliegues cutáneos y de 1% a 1,5% para el resto de las medidas antropométricas. (Aragonés Clemente, 2004:130). La variación de %ETM fue de 0,41 a 0,45 para la anchura de la espalda (biacromial), 0,07 a 0,16 para la talla y de 0,55 a 1,09 para la longitud de la cara (nasión-mentón).



Tabla 3. Cálculo del ETM intra-evaluador para 10 sujetos, con 3 antropometristas

Variable n SD ETM % ETM R

Antropometrista 1

Biacromial (mm) 10 321.3 27,09 1,423 0,45 0,99721 Talla (mm) 10 1641,7 84,46 2,550 0,16 0,99909 Nasión-mentón (mm) 10 121,3 8,21 1,323 1,09 0,97402

Antropometrista 2

Biacromial (mm) 10 321,6 27,26 1.304 0,41 0,99771 Talla (mm) 10 1641,3 83,31 1,304 0,08 0,99976 Nasión-mentón (mm) 10 121,2 7,07 0,742 0,61 0,98898

Antropometrista 3

Biacromial (mm) 10 321,6 26,92 1,396 0,43 0,99731 Talla (mm) 10 1641,3 83,51 1,118 0,07 0,99982 Nasión-mentón (mm) 10 121,3 8,25 0,671 0,55 0,99339

Con base a los criterios de aceptación, el % ETM, de la anchura biacromial, la talla y la longitud de la cara son aceptables, aunque el menor fue el de la talla. En la Tabla 3, los rangos de variación del ETM son: 1,304 a 1,423 para la anchura biacromial, 1,118 a 2,550 para la talla y de 0,671 a 1,323 para la nasión-mentón, sus R≥ 0,9 todos son aceptables, según la Tabla 4.

Según Marrodán, M. D.; Cabañas, M. D.; Gómez, A.; González-Montero de Espinoza M., et al. (2013:11), en referencia a la precisión (ETM) esta es aceptable, pues sus correspondientes errores en los %ETM se halla en estos casos por debajo de los límites antes recomendados.

Tabla 4. Interpretación del Coeficiente de Confiabilidad (R)

Rangos Magnitud 0,81 a 1,00 Muy alta 0,61 a 0,80 Alta 0,41 a 0,60 Moderada 0,21 a 0,40 Baja 0,01 a 0,20 Muy baja

Fuente: Ruiz Bolívar (2007:12)

La R, para la anchura biacromial, talla y longitud nasión-mentón, está por encima de 99% para los antropometrista 2 y 3 y para el antropometrista 1 la biacromial y la talla; no así para la longitud nasión mentón en el caso del antropometrista 1 que fue 97,4 %. No obstante, las mediciones son aceptables.

Error Técnico de Medida Inter-evaluador (ETMie)

Si k≥2 evaluadores, el determinar el error de medida implica que: la relación entre estos ha de incluirse para lograr una lectura global.

En la Tabla 5 el error técnico de medida inter-evaluador (ETMie) se indica para la anchura biacromial, el procedimiento es igual para la talla y el nasión-mentón. El ETMie utiliza la mediana, Martínez Sanz y Urdampilleta Otegui (2012): las mediciones deben repetirse al menos 2 veces y tomarse una tercera de ser necesario. En el primero se utiliza la media y en el segundo la mediana.



Tabla 5. Ejemplo de Cálculo de ETMie para la Anchura Biacromial (mm) de n = 10 sujetos medidos por 3 Antropometristas*

Sujetos Biacromial** (mm) determinado por ki antropometrista M k

2 ( M k)2/k M k2 – (MK)2/k

1 2 3 1 297 297 297 264627.0 264627,0 0,000 2 268 268 268 215472.0 215472,0 0,000 3 318 318 318 303372,0 303372,0 0,000 4 314 314 316 297048,0 297045,3 2,667 5 298 298 297 265817,0 265816,3 0,667 6 327 327 327 320787,0 320787.0 0,000 7 352 352 352 371712,0 371712,0 0,000 8 340 340 340 346800.0 346800,0 0,000 9 354 355 352 375245,0 375240,3 4,667

10 345 347 349 361235,0 361227,0 8.000 n =10 k = 3

i( M k2 – (MK)2/k) = 16,0 ETMie = [16,0 / n (k-1)] 0,5 = 0,894

* Ulijaszek, S. J. y Kerr, D. A. (1999) ** Utilizó la mediana de las 3 réplicas: M = medida; k = número de antropometristas; n = número de sujetos

En la Tabla 5, el ETMie fue 0,894 mm para el biacromial (1,048 mm para la talla y 1,169 mm para la longitud de la cara). Al compararlos con las respectivas medias, están dentro del rango de variación aceptable, Aragonés Clemente (2004:130). Error Técnico de Medida Total (ETMtotal) Si k ≥ 2 observadores miden a un mismo grupo de sujetos, el error de medida se determina calculando el R.

Para las medias de los 10 sujetos en la Tabla 6, obtenidas a partir de las Medias de las Medias de la Tabla 3, se observa que para las tres variables el ETMtotal es aceptable y la R es muy alta (R>95 %). La poca variabilidad en las mediciones indica que los k Antropometristas son fiables. En Tabla 6, sus valores de R son coherentes con los de confiabilidad intra-observador, en Tabla 3: los observadores son fiables.

Tabla 6. Error Técnico de Medida Total (ETM total), % ETM total y Confiabilidad (R)

N Media ETMtotal % ETMtotal R Anchura hombros (biacromial) 10 321,5 1,64 0,51 0,996 Talla 10 1641,4 2,06 0.13 0.999 Longitud (nasión-mentón) 10 121,2 1,51 1,25 0,961

Análisis del Error para los instrumentos de Medición Un estudio de r y R del sistema de medición cruzado (SMC), determina qué tan bien el sistema distingue entre las partes y qué proporción de la variación se debe al sistema

de medición cuando cada operador mide cada parte más de una vez. Un estudio r y R del sistema de medición (cruzado) determina cuál porción de la variabilidad en las mediciones se debe al sistema de medición. La variabilidad incluye



tanto la variación debida al sistema de medición (r) como la del método usado por los antropometristas (R). En la Tabla 7, respecto a: – El antropometrista, para las variables: biacromial, talla y longitud nasión-mentón, el p es 0,862, 0,847 y 0,836; por lo que la

media para cada uno de los observadores no es estadísticamente diferente. – La longitud (nasión-mentón), se incluyó el “Sujeto*Antropometrista”, que tiene p < 0,05; su interacción es significativa estadísticamente, por lo que se toma en cuenta en la r y R del sistema de medición.

Tabla 7. ANOVA (cruzado) con Dos Factores* para 10 Sujetos y 3 Antropometristas

Variable Fuente de variación Grados de libertad

Suma de cuadrados

Cuadrados medios Prueba F0 p

Anchura hombros (biacromial)

Sujeto 9 63864,6 7096,1 3521,45 0,000 Antropometrista 2 0,6 0,3 0,15 0,862 Repetibilidad 78 157,2 2,0 Total: 89 64022,4

Estatura

Sujeto 9 595933,0 6621.8 23018,1 0,000 Antropometrista 2 1,0 0,5 0,20 0,847 Repetibilidad 78 224,0 2,9 Total: 89 596158,0 54,40

Longitud (nasión-mentón)

Sujeto 9 4917,60 54,40 112,03 0,000 Antropometrista 2 1,62 0,81 0,18 0,836 Sujeto Antropometrista 18 80,60 4,48 4,38 0,000 Repetibilidad 60 61,33 1,02 Total: 89 5061,15

* = 0,05 (para eliminar la interacción sujeto-antropometrista)

Se establece que la repetibilidad o error, que representa la variabilidad en las mediciones que no puede ser atribuida a los sujetos, a los antropometristas o a la interacción Sujeto*Antropometrista. Componentes de la Varianza del Sistema de Medición Al analizar la r y la R del sistema de medición, se toman en cuenta: la variabilidad debida al sistema de medición y la de los antropometristas, más la debida a la interacción “sujeto*antropometrista” cuando su valor p < 0,05 como indica la Tabla 8. En la Tabla 8: el % de Contribución de los

respectivos componentes de la varianza por parte del instrumento es pequeña para el biacromial y la talla, 0,25 y 0,004 respectivamente, siendo un poco mayor (3,48) para la longitud (nasión-mentón). Poca contribución a la varianza por la repetibilidad y ninguna por: reproducibilidad, antropometrista, ni sujeto*antropometrista. El % de Contribución de la varianza por parte de sujeto a sujeto es de: 99,75% para el biacromial, 99,96% para la talla y de 96,52% para el nasión-mentón, quizás la disminución del porcentaje de esta última varianza se debe a la conformación de esta parte del cuerpo entre los sujetos, dificultando la precisión.



Tabla 8. Componentes de la varianza del sistema de medición (instrumento) Biacromial Talla Longitud (nasión-mentón)

Fuente Comp. Var.

% Contribución Comp. Var.

Comp. Var.


Comp. Var.


Instrumento 2,02 0,25 2,88 0,04 2,17 3,48 Repetibilidad 2,02 0,25 2,88 0,12 1,02 1,64 Reproducibilidad 0,00 0,00 0,00 0,00 1,52 1,85 Antropometrista 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 SujetoAntropometrista 0,00 0,00 0,00 0,00 1,15 1,85 Sujeto a sujeto 788,23 99,75 7356,88 99,96 60,21 96,52

Variación total 790,24 100 7359,76 100 62,39 100 Nº de categorías distintas (ncd) 27 71 7

Un sistema de medición antropométrica se valida con el número de categorías distintas (ncd): partes del cuerpo medidas, a saber, los grupos de datos dentro del proceso que el sistema de medición puede discriminar.

El ncd es: 27 para el biacromial, 71 para la talla y 7 para la longitud (nasión-mentón). Aunque este último valor es mucho menor que para las otras partes del sistema, sigue siendo válido, según Measurement System Analysis (MSA). (2010:123): ncd ≥ 5 para que un sistema de medición sea adecuado.

Uso de la Varianza versus Desviación Estándar del Sistema de Medición

En la Tabla 8, el % Contribución para cada variable, se basa en la varianza total, las columnas suman cada una 100%. En la Tabla 9 se muestra 3 columnas, con el porcentaje de varianza (%VE) del estudio, que rara vez suman el 100% ya que la desviación estándar no es aditiva, además, los (%VE) del instrumento son: 5,05 para el biacromial; 1,98 para la Talla; y 18,67 para la longitud de la cara, sugiriendo correctivos.

Tabla 9. Repetibilidad y Reproducibilidad del sistema de medición

Biacromial Talla Longitud (nasión-mentón) Fuente

DE

*Var.Estud.

(5,15 x DE)

%Var.Estud.

(% VE)

DE

*Var.Estud.

(5,15 x DE)

%

Var.Estud.

DE

*Var.Estud.

(5,15 x DE)

%

Var.Estud.

(% VE) (% VE)

Instrumento 1,42 7,31 5,05 1,6961 8,73 1,98 1,4745 7,594 18,67

Repetibilidad 1,42 7,31 5,05 1,6961 8,73 1,98 1,0111 5,207 12,80

Reproducibilidad 0,0¿? 0,00 0,00 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 5,527 13,59

Antropometrista 0,00 0,00 0,00 0,0000 0,0000 0,0000 1,0732 0,000 0,00

SujetoAntropometrista 0,00 0,00 0,00 --- --- --- 1,0732 5,527 13,59

Sujeto a sujeto 28,08 144,59 90,87 85,77 441,73 100 7,76 39,96 98,24

Variación total 28,11 144,77 100 85,79 441,81 100 7,89 40,68 100

* 5,15 DE, para capturar el 99% de la variación del error del sistema de medida. Fuente: Measurement System Analysis (MSA, 2010: IV)



Las unidades de la DE son las mismas que las de medición de las partes, permitiendo plantear entre ellas hipótesis estadísticas. CONCLUSIONES De la variabilidad del sistema de medición, se desprende que: a) Los valores de R (Tabla 6) son coherentes con los valores de confiabilidad intra-observador (Ver Tabla 3) R > 0,95, o sea los antropometristas miden satisfactoriamente. b) La medición de la longitud de la cara amerita estudiarla y mejorarla. c) Siendo mínima la variabilidad, causada por diferencias entre antropometristas, ello indica la pericia de éstos. d) La talla se mide con precisión, debe considerarse como variable referencial. Un estudio r&R del sistema de medición (cruzado) discrimina la variación de medida entre las partes del sistema, es apto para evaluar sistemas de medición antes de usarlos y monitorear o mejorar procesos. Fueron satisfechos los objetivos propuestos al comprobar la validez de los procedimientos, instrumentos y fiabilidad de los antropometristas. El aporte principal de este trabajo consiste en ofrecer una propuesta metodológica validada, apta para estudios antropométricos con fines ergonómicos. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Alvarez, C. (2014). Transcripción de repetibilidad, reproducibilidad & histéresis. Web: 28 11 2015. https://prezi.com/ue8mc2y 5p5sd/repetibilidad-eproducibilidad-histeresis Aplicación Metrológica de los Estudios r&R (Repetibilidad y Reproducibilidad). (2003). Web: 24 04 2016. http://www.metas.com. mx/guiametas/La-Guia-MetAs-03-11-r-R.pdf

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Fecha de recepción: 21 de octubre de 2016


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MODELO MATEMÁTICO PARA DESCRIBIR LA DINÁMICA DEL NITRÓGENO EN SUELOS DE VENEZUELA

Sánchez Nereida1; Marcano Lily1

1Laboratorio de Investigación y Tecnología de Suelo y Ambiente, LITSA. Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo,

[email protected]

Resumen: El objetivo de este trabajo fue desarrollar un modelo matemático de simulación para estimar la disponibilidad de nitrógeno y las pérdidas de nitrógeno por lixiviación de dos suelos de Venezuela. Las consideraciones básicas del modelo fueron que la concentración de nitrógeno en el suelo depende de la concentración de nitrógeno orgánico, amoniacal, nitrito y nitrato, y de las condiciones edafoclimáticas; por lo que los coeficientes en el modelo deben ser distintos para cada suelo. El modelo planteado consta de cuatro compartimientos, cada uno formado por un sistema de ecuaciones diferenciales parciales (EDP). La resolución de estas ecuaciones se hizo mediante el método de Runge-Kutta y la calibración del modelo se realizó utilizando parámetros preliminares de otros estudios y la data experimental disponible al inicio y final del ensayo. Los resultados mostraron que el modelo se adaptó a los datos experimentales, con un índice de eficiencia de modelamiento (E) superior a 0,75.

Palabras clave: modelo, nitrógeno, suelo

MATHEMATICAL MODEL TO DESCRIBE THE DYNAMICS OF NITROGEN IN SOILS OF VENEZUELA

Abstract: The aim of this research was to develop a mathematical simulation model to estimate nitrogen availability and nitrogen losses by leaching from two soils of Venezuela. The principal consideration of the model consisted in the concentration of nitrogen in the soil. It depends on the concentration of organic nitrogen, ammoniacal, nitrite and nitrate, soil and climatic conditions; moreover, the coefficients in the model must be different for each soil. The model developed consisted of four compartments, each formed by a system of partial differential equations (EDP). The resolution of these equations were realized done using the Runge-Kutta method, the calibration of the model was performed using preliminary parameters from other studies and the experimental data was available at the beginning and end of the trial. The results demonstrate that the model was adapted to the experimental data, with a modeling efficiency index (E) higher than 0.75.

Keywords: model, nitrogen, soil

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INTRODUCCIÓN

En suelos agrícolas, los cambios en los sistemas de producción y la incorporación de unidades de suelo con baja capacidad para esta actividad han dado lugar a la degradación de este recurso y extracción elevada de nutrientes, debido a incrementos en la producción de cultivos más atractivos económicamente (Ackermann y Gasparri, 2011). El nitrógeno es el elemento del suelo más absorbido por los cultivos y en consecuencia, es el que se encuentra en menor cantidad disponible para la mayoría de los cultivos de todas partes del mundo (Galloway et al., 2008; Havlin et al., 2005)). Los procesos del suelo que inciden en que las formas disponibles de este nutriente (N-NO3- y N-NH4+) no sean aprovechadas por los cultivos en su totalidad son las pérdidas por volatilización y desnitrificación (conversión a NH3,N2O, N2), lixiviado, en donde el N-NO3- se pierde por lavado del suelo, inmovilización del N (transformación de nitrógeno inorgánico o mineral en nitrógeno orgánico por microorganismos del suelo) y fijación de N a las arcillas.

Debido a la complejidad del sistema suelo, se han desarrollado diferentes métodos que contemplan mecanismos que rigen la dinámica de los nutrientes en este sistema con el fin de hacer un uso eficiente de los recursos y reducir las emisiones y pérdidas de nutrientes del suelo. La dinámica del nitrógeno en el suelo se puede describir mediante un modelo de simulación conformado por un conjunto de ecuaciones que relacionan las variables del sistema en el balance del nitrógeno definido en el espacio y en el tiempo. Para ello se evalúan los flujos de masa de N en el sistema mediante la medición y estimación de diferentes parámetros físicos, químicos, biológicos y climáticos. Dentro del ciclo del N en el suelo los ingresos están constituidos

por la aplicación de fertilizantes, abonos, fijación biológica y deposición atmosférica, mientras que las salidas están representadas por la extracción de N por los cultivos, pérdidas de N por lixiviación, desnitrificación y volatilización del amonio (Figura 1). En el suelo queda un remanente del nitrógeno, en distintas etapas de degradación.

A Fijacion de N simbiotica y no simbiotica B Deposicion seca y humedad C Fertilizacion Mineral D Fertilizacion orgáncia E Nutrición F Mineralización G Amonificacion H Inmovilización I Lixiviación del N mineral J Consumo de N mineral y N organico disuelto K N removido del suelo por cosecha L Desnitrificación M Volatilización N Oxidación anaerobica del NH4+

O Fijación del NH4+ y desorción P Reducción del NO3 a NH4+ y desorción Q Lixiviación del N organico disuelto

Figura 1. Ciclo del nitrógeno en el suelo. Stark y Richards (2008)

Sánchez N; Marcano L

Ingeniería y Sociedad UC. Vol 12, No.1. 2017. P 48-61

Modelo matemático para describir la dinámica del nitrógeno en suelos de Venezuela


El objetivo de este trabajo fue desarrollar un modelo que permita integrar el estado del conocimiento de los mecanismos que regulan los distintos procesos relacionados con el balance del nitrógeno en el suelo y sirva de base para la extrapolación en la determinación de la disponibilidad del nutriente y lixiviado de nitratos.

Las principales dificultades para este estudio son la elección de la red de compartimentos específicos que conforman el sistema suelo y la estimación de las tasas de decaimiento nitrógeno en cada compartimiento. Se han propuesto varias estructuras de red, que van desde modelos sencillos de uno o dos compartimentos, hasta complejos en donde coexisten compartimientos acoplados en serie, paralelo y con retroalimentación (Manzoni et al.,2009). Los modelos más simples generalmente son utilizados en evaluaciones a largo plazo, a mayor escala o donde los datos de calibración son limitados. Los valores de las tasas de descomposición se han relacionado con las características físicas y químicas de los sustratos y las características edafoclimáticas del sistema (Acosta et al., 2004; Zhang et al., 2008; Hui y Jackson, 2009), pero también dependen de la estructura del modelo (Derrien y Amelung, 2011). Por lo tanto, en este trabajo se planteó la evaluación de la dinámica del nitrógeno en un suelo Lacustrino y un suelo Aluvial de Venezuela mediante el acoplamiento de cuatro compartimientos en serie en donde se describen los procesos de mineralización del nitrógeno orgánico (N orgánico) y nitrificación del N amoniacal acompañadas de las pérdidas del N del sistema por volatilización y lixiviación. La selección de estos modelos se realizó con base a los resultados obtenidos por Manzoni et al. (2009) en la evaluación de ocho modelos diferentes de degradación de la materia orgánica del suelo, en donde los modelos con compartimientos en serie con y

sin retroalimentación, se encuentran entre los que mostraron un buen ajuste de la data experimental, tanto para sustratos con tiempo de vida conocida, como para mezcla de sustratos en diferentes estados de degradación.

METODOLOGÍA

Localización

El estudio se realizó para dos suelos derivados de sedimentos aluviales y lacustres, ubicados en la cuenca del Lago de Valencia, Venezuela, previamente cultivados con caña de azúcar. Ambos suelos son de textura franca. El suelo aluvial se originó de sedimentos del Rio Güey y se ha clasificado como Fluventic Haplustepts (Viloria et al., 1998). Este suelo está ubicado en el campo experimental del Instituto Nacional de Investigaciones Agrícolas (INIA), estado Aragua (W 67º36`28``-N 10º 17`07``) a 461 m.s.n.m, con bajo contenido de materia orgánica y de moderada a imperfectamente drenado. El suelo lacustre, clasificado como Typic Ustifluvent carbonático, isohipertérmico está ubicado en la Estación Experimental Samán Mocho de la Facultad de Agronomía de la Universidad Central de Venezuela, estado Carabobo (W 67º 52` -N 10º06`) a 420 m.s.n.m). Es un suelo bien drenado y con alto contenido de materia orgánica (Marcano y Elizalde, 2012; Ramones et al., 1984 y Carrión, 1994).

Características de los suelos

La investigación se hizo en un ensayo en invernadero con columnas de suelo sin disturbar de 20x60 cm en diámetro y longitud, en donde se evaluó la influencia de la aplicación de tres dosis de urea (0, 125 y 250 kg de N.ha-1) sobre el contenido de nitrógeno en los suelos descritos anteriormente (Marcano y Elizalde, 2014). El




montaje se realizó por triplicado. Las características físicas y químicas de estos suelos se muestran en la Tabla 1.

Durante un período cinco meses, el suelo lacustre se mantuvo cerca de su capacidad máxima de retención de agua mediante aplicación de una lámina de agua de 1,11 cm (350 mL) a cada una de las columnas.

Tabla 1. Características de los suelos utilizados para la corrida del modelo

Propiedad Unidad Suelo Aluvial

Suelo Lacustre

pH Unidad 6,7 7,9 CE dSm-1 0,09 0,37 CO % peso 0,74 3,61 CIC cmol.kg-1 9,1 18,6 N-total % peso 0,0484 0,3258 CaCO3 equiv % peso 4,6 44 EPT % volumen 39 68 EP>15μm % volumen 6 22 Conductividad hidráulica

cm.h-1 0,003 6,9

Densidad aparente

Mg.m-3 1,59 0,51

Materia orgánica % 1,28 6,25 Relación C/N 15,28 11,08

Fuente: Marcano y Elizalde, 2012.

Esta se aplicó cada 3 días para llegar a una lámina acumulada de 55,7 cm en 50 aplicaciones. En el suelo aluvial durante un período de cuatro meses, se aplicó, cada nueve días para llegar a una lámina acumulada de 16,7 cm en 15 aplicaciones. Las diferencias en la frecuencia de riego y en las láminas aplicadas, se debieron a las diferencias en las propiedades hidráulicas de los suelos. Después de cada riego, se determinó el volumen lixiviado y se acumuló el lixiviado de las tres replicaciones para obtener una muestra compuesta, en la que se identificaron y cuantificaron las diferentes formas de N lixiviadas en cada riego (Marcano y Elizalde, 2012). También se determinó el contenido de N total, N orgánico, N inorgánico al inicio y al final del experimento.

Modelo matemático

El modelado de la dinámica del nitrógeno en el suelo parte el enfoque de van Keulen y Seligman (1987) quienes establecieron que los nutrientes están disponibles a través de la descomposición de material orgánico basado en una cinética de primer orden. Para el estudio, el suelo está conceptualizado como un sistema que contiene cuatro compartimientos identificados como X1 (Norgánico), X2 (Nmineral), X3 (Nnitrito) y X4 (Nnitrato)conectados en serie por flujos de masa que representan la transformación secuencial del nitrógeno contenido en la materia orgánica del suelo y el aportado por la aplicación de fertilizantes nitrogenados. Los contenidos de nitrógeno están expresados en kg.ha-1. Los compartimientos estructurales del modelo y los flujos involucrados se muestran en la figura 2.

Figura 2. Diagrama de bloques del flujo de nitrógeno en un suelo

agrícola de Venezuela



La transferencia de nitrógeno entre los compartimientos se denota Fij, i el compartimiento donador y j el compartimiento receptor. En el modelo se considera como única entrada de nitrógeno al sistema la aplicación de fertilizante nitrogenado (I). Este ingresa al compartimiento de N mineral. En t=0, X1(0) es el contenido de N que aporta la materia orgánica del suelo y X2(0) es la cantidad de N disponible en el suelo. Las salidas de N del sistema están dadas por los procesos de volatilización (F10) y (F20), lixiviación (F40) y desnitrificación (F’40). Los valores de las entradas, salidas y flujos internos se expresan en kilogramos por hectárea por año.

Formulación matemática

El equilibrio de masa en cada compartimiento de nitrógeno está formulado mediante un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias. Los flujos de masa entre cada compartimiento se describen a continuación.

flujo de entrada

Fertilizante nitrogenado (I)

Para estimar la cantidad de fertilizante a aplicar al suelo se requiere información del contenido de N disponible, la cantidad que extrae el cultivo y la eficiencia del fertilizante (ecuación 1). El contenido de N disponible en el suelo (kg.ha-1), se determinó multiplicando el N orgánico total que se obtiene del análisis experimental, por un factor que considera la relación C/N en el suelo, la densidad aparente y profundidad de muestreo del suelo (Kass, 1996). Los requerimientos de N por cultivo (kg.ha-1.año-1) y la eficiencia del fertilizante aplicado, se tomaron de Kass (1996). Los valores señalados consideran los

parámetros de suelo y condiciones climáticas.

(1)

Donde:

: cantidad de nitrógeno requerido (kg.ha-

1.año-1 ) N disponible en el suelo (kg.ha-1.año-1) N que extrae el cultivo (kg.ha-1.año-1)

: eficiencia

La cantidad de fertilizante nitrogenado por aplicar (ecuación 2) se determina a partir de la cantidad de N requerido y el factor que considera el contenido de N en el fertilizante.

(2)

En el modelo, el fertilizante considerado fue urea, en donde el N-amido es hidrolizado rápidamente a través de la actividad de la enzima ureasa, que se encuentra en la superficie del suelo.

La mayor parte del N orgánico aportado por el fertilizante no está disponible para la planta, y es inicialmente convertido a amonio NH4+. El proceso de amonificación se describe mediante una ecuación cinética de primer orden (ecuación 3)

I = Kan . Fn (3)

En donde es la tasa de amonificación (año-1).

Flujos internos

Mineralización, F12

La reserva de nitrógeno orgánico está asociada a la fracción inerte o humus del




suelo y a la fracción lábil asociada a la incorporación de residuos de cultivos y estiércol. Ambas están representadas por el compartimiento N-orgánico. La descomposición de las fracciones inerte ( ) y lábil se representan por las ecuaciones 4 y 5.

F01 = Km0 . X1 (4)

F12 = Km . X1 (5)

En donde y son las tasas de descomposición del contenido de N en la materia orgánica inerte y lábil, respectivamente expresadas en (año-1) y es el contenido de nitrógeno en compartimiento Norganico (kg.ha-1).

Nitrificación (F23 y F34)

La transformación de N amoniacal a N nitrito y luego, de N nitrito a N nitrato se puede describir mediante una cinética de primer orden de acuerdo con las ecuaciones 6 y 7.

F23 = Kan . X2 (6)

F24 = Kno . X3 (7)

En donde, y son las tasas de conversión de amonio a nitrito y de nitrito a nitrato, respectivamente (año-1)

Flujos de salida

Volatilización (F10 y F20)

Los flujos de nitrógeno que se pierden a la atmósfera como NH3, se determinaron según las ecuaciones 8 y 9.

F10 = KV1 . X1 (8)

F20 = KV2 . X2 (9)

En donde y son las tasas de volatilización (año-1).

Lixiviación (F40)

La liberación de nitratos causada por el flujo de agua a través de las columnas de suelo se describe mediante la ecuación 10. Para cada suelo, se determinó en forma experimental la concentración de NO3- y NH4+ en el volumen de lixiviado recolectado en el transcurso del ensayo.

En el modelo se hizo el ajuste de la data experimental a la ecuación planteada con la finalidad de determinar la tasa de lixiviación en el suelo.

F40 = Kl . X4 (10)

En donde es el contenido de nitrógeno en compartimiento N nitrato (kg.ha-1) y la tasa de lixiviación (año-1).

Desnitrificación (F’40)

El N en forma de nitrato que se convierte a N2O y N2 se determinó según la ecuación 11.

F’40 = Kdn . X4 (11)

En donde Kdn es la tasa de desnitrificación (año-1).

Compartimientos

En la tabla 2 se muestran las ecuaciones de los balances de masa de N en cada uno de los compartimientos del suelo (ecuaciones 12 a 15). Las constantes expresan la tasa de decaimiento para cada proceso.

Para resolver el sistema de ecuaciones diferenciales se utilizó el método de Runge-Kutta (Burden y Faires, 2002) y la data de los suelos seleccionados para el estudio.



Tabla 2. Ecuaciones de balance de masa de N en compartimientos del suelo

Forma de N Ecuación de balance de masa

Norgánico (12) Namoniacal (13) Nnitrito (14) Nnitrato (15)

Calibración

Para la calibración del modelo se utilizó la información del contenido inicial y final de N orgánico, inorgánico y total. Además, para el suelo lacustre se tenían cincuenta (50) mediciones del contenido de N lixiviado en un período de estudio de cinco meses y para el aluvial, quince (15) mediciones en un lapso de tres meses. En la Tabla 3 se muestran los parámetros de referencia de otros estudios, y que fueron considerados en la fase preliminar de calibración del modelo. No se encontró referencia bibliográfica con respecto a la tasa de lixiviación de nitratos en suelos

Tabla 3. Parámetros de referencia utilizados en el modelo de dinámica de nitrógeno en suelos

Parámetro Definición Unidad Valor Fuente Tasa de

mineralización año-1 0,02

- 18

Manzoni et al., 2012

Tasa de amonificación año-1 15,1 Stanford et

al., 1973 Tasa de

nitrificación año-1 0,41 Novotny y Olem, 1994

Tasa volatilización año-1

0,19 -

0,35

Manzoni et al., 2012

Tasa desnitrificación año-1

157 -

368

Misra et al., 1974

La evaluación de la calidad de ajuste de los valores arrojados por el modelo a la data experimental se realizó a partir del índice de desempeño de la eficiencia de modelamiento (E) propuesto por Moriasi et al. (2007) (Tabla 4), y la eficiencia de modelamiento según la ecuación 16

(16)

En donde n es el número de muestras, es la cantidad de nitrógeno lixiviado y es la cantidad promedio de nitrógeno lixiviado.

Tabla 4. Índice de desempeño de la eficiencia de modelamiento (E)

Índice de desempeño Rango de E Muy bueno Bueno Satisfactorio Insatisfactorio

Fuente: Moriasi et al., 2007

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Suelo Lacustrino

En la Tabla 5 se muestra el balance de nitrógeno obtenido tanto a nivel experimental como el simulado por el modelo. La concentración de N total en el sistema depende de la suma de los contenidos de N en cada uno de los compartimientos considerados.

Tabla 5. Balance de masa de nitrógeno en suelo lacustrino bajo riego. Período de estudio: cinco meses.

N Dosis de N aplicado al suelo (kg.ha-1) Experimental Simulado

0 125 250 0 125 250 E O 9613 9728 9840 9613 9728 9840 I 649 649 649 649 649 649

Total 10262 10377 10489 10262 10377 10489 P V 2663 4496 6663 2660 4496 6662 L 139 139 117 140 139 116

DN. 413 376 403 416 376 401 Total 3215 5011 7183 3212 5011 7180

R O 6950 5232 3177 6949 5233 3178 I 97 134 130 98 131 129

Total 7047 5366 3307 7047 5364 3306 Total N Sistema 10262 10377 10489 10259 10376 10486 N: forma de nitrógeno; E: entrada, O: orgánico, I: inorgánico, P: pérdidas, V: volatilizado, L: lixiviado, DN: desnitrificado, R: remanente




En la obtención de los resultados se realizó la adaptación de la simulación a los valores iniciales y finales de N orgánico y N inorgánico en el sistema, y a la cantidad de N lixiviado durante el ensayo.

Durante la calibración del modelo se determinó que las tasas de mineralización de la materia orgánica (MO) inerte, volatilización1, lixiviación y desnitrificación son dependientes del tiempo y de la cantidad de fertilizante nitrogenado aplicado, por lo que experimentan un cambio en todo el período de estudio evaluado. Para cuantificar este efecto, en la primera se consideró un modelo no lineal, y para las últimas un modelo lineal. El resto de las tasas de decaimiento se lograron ajustar a un parámetro único dependiente sólo de la dosis de fertilizante aplicado (Tabla 6).

En el estudio se pudo observar que el efecto de la aplicación de urea en los suelos fue

incrementar el porcentaje de N orgánico removido del sistema por volatilización y la cantidad de N inorgánico que permanece en el suelo.

El N orgánico removido fue de 27% para el suelo con riego y sin fertilización, y entre 47% y 68% para los suelos con riego y dosis de 125 y 250 kgN.ha-1 respectivamente.

Este comportamiento se refleja en el incremento de la tasa de volatilización y de mineralización de la MO lábil obtenida en la calibración del modelo (Tabla 6) debido a la incorporación de una dosis mayor de fertilizante y se compara con los obtenidos por Terry et al., (1978), quienes estimaron que cantidades significativas de N amoniacal (entre 11% y 60%) pueden perderse por aplicación de estiércol, condiciones de manejo o uso de fertilizantes.

Tabla 6. Parámetros ajustados para el modelo de nitrógeno en suelo lacustrino

Parámetro Definición Unidad Calibrado (Dosis) 0 125 250

Tasa de mineralización MO inerte año-1 0,0025 0,0025 0,0025

Tasa de mineralización MO labil

año-1 0,013 0,025 0,028

Tasa volatilización 1 de NH3 año-1

1,560 3,668

2,569 2,853

3,666 1,428

Tasa de amonificación año-1 0,020 0,020 0,020

Tasa volatilización 2 de NH3 año-1 4,500 4,610 5,218

Tasa de nitrificación NH3-NO2 año-1 0,430 0,650 0,946

Tasa de nitrificación NO2-NO3 año-1 7,8 4,7 4,1

Tasa desnitrificación año-1 17,2 16,61 23,6

Tasa de lixiviación año-1 5,8 =6,15 6,83



Los valores de la tasa de amonificación calibrados permanecieron constantes, lo cual sugiere un dominio del proceso de mineralización y volatilización de N durante el período de estudio.

Con respecto al análisis del N inorgánico, no se observó diferencias significativas entre las cantidades de N retenido en los distintos tratamientos. La cantidad de N inorgánico retenida por el suelo pasó de un 14% en el suelo sin fertilizar, a 21% en los suelos fertilizados con las dosis de 125 y 250 kgN.ha-1.

De igual manera, el origen de N lixiviado fue inorgánico, la cantidad en los tres tratamientos estuvo entre 17-21% y no se observaron diferencias significativas entre los valores determinados. La baja movilidad del NH4+ en el suelo se debe a que es retenido por las partículas del suelo, lo que explicaría su ausencia en el lixiviado. Esto difiere de lo que se observa en suelos de textura arenosa y climas lluviosos, en donde se observa NH4+ en el lixiviado (Havlin et al., 2005).

Los valores de N lixiviado simulados guardan relación con los obtenidos a nivel experimental. Estos se muestran en la figura 3, mientras que la eficiencia del modelamiento en la Tabla 7.

En general se puede observar muy buen ajuste de la data experimental al modelo, la cual se refleja en las diferencias entre los valores promedio y en los valores de la eficiencia de modelamiento (E).

El mejor ajuste se obtuvo para el suelo lacustre bajo riego con una dosis de 125 kg.ha-1 de urea, condición bajo la cual se obtuvo que la mayor pérdida de N por lixiviación fue de 63,9 kg N.ha-1.año-1.

Figura 3. Nitrógeno lixiviado en Suelo Lacustre con los tratamientos de 0,125 y 250 kg.ha-1 de urea. Valores experimentales y simulados por el modelo




Tabla 7. Nitrógeno lixiviado promedio (N lixiviado) experimental y simulado, y eficiencia de modelamiento (E). Suelo lacustrino

Dosis de N

N lixiviado Experimental Simulado E

0 65,683 61,515 0,976 125 60,813 63,895 0,990 250 49,979 61,002 0,884

En este suelo la cantidad de N lixiviado fue mayor que la obtenida por Jensen et al. (1994) en suelos de textura franca y Diekkrüger et al. (1995), en suelos de textura franco arenosa (19,75 kg N.ha-1.año-1). Este último estudio fue realizado mediante una simulación con el Modelo DAIYSI (Hansen et al., 1990).

Con la finalidad de medir el riesgo por la cantidad de N lixiviado que se genera se consultaron escalas de riesgo en base a valores referenciales de vulnerabilidad a procesos de lixiviación, y en consecuencia a

impactos negativos sobre la calidad de cuerpos de agua.

De Paz et al. (2009) establecieron en su estudio una clasificación cualitativa para los riesgos de lixiviación de NO3- donde el nivel bajo de lixiviación se encontró en el rango de 0 a 25 kg N ha-1 año-1, el medio de 25 a 50 kg N ha-1 año-1 y el alto mayor a 50 kg N ha-1 año-1. De acuerdo con esta escala, el riesgo de lixiviación de NO3- en este suelo es alto.

Suelo aluvial

En la Tabla 8 se muestra el balance de nitrógeno en el suelo aluvial, obtenido a nivel experimental y por simulación con el modelo desarrollado. Se puede observar que el efecto de la aplicación de urea en este suelo fue la de aumentar el contenido de N orgánico retenido en el sistema y por lo tanto, disminuir el porcentaje de N orgánico que se pierde por volatilización.

Tabla 8. Balance de masa de nitrógeno en suelo aluvial bajo riego. Periodo de estudio: cuatro meses.

Forma de N

Dosis de N aplicado al suelo (kg.ha-1) Experimental Simulado

Entrada 0 125 250 0 125 250 Orgánico 4553 4667 4779 4553 4667 4779 Inorgánico 70 70 70 70 70 70

Total 4623 4737 4849 4623 4737 4849 Pérdidas Volatilización 3673 789 1285 3520 609 1069 Lixiviación 10 19 22 9 19 21 Desnitrificación -153 -181 -219 0 0 0

Total 3530 627 1088 3529 628 1090 Remanente Orgánico 880 3877 3493 879 3877 3491 Inorgánico 214 233 268 213 233 266

Total 1093 4110 3761 1092 4110 3757 Total N sistema 4623 4737 4849 4621 4738 4847



El N orgánico retenido pasó de 19,3% en el suelo con riego sin fertilización, a 83% y 73% en los suelos con riego y dosis de 125 y 250 kgN.ha-1 respectivamente. El factor riego aumentó la pérdida de N orgánico en el suelo sin fertilización, pero la adición del fertilizante redujo cinco veces las pérdidas en el suelo con la dosis de 125 kgN.ha-1 y tres veces en el suelo con la dosis de 250 kgN.ha-1.

Este comportamiento se refleja en la disminución de los valores de las tasas de mineralización y volatilización en el suelo (Tabla 9) obtenidas durante la simulación, las cuales están relacionadas con el riego y la cantidad de fertilizante nitrogenado empleado. En todos los tratamientos la cantidad de N inorgánico retenido en el suelo fue mayor al final del ensayo y las pérdidas de N inorgánico fueron nulas. Se atribuye como factor responsable de este comportamiento al riego, debido a que favoreció el proceso de mineralización de la

MO del suelo y el proceso de amonificación. La cantidad de N inorgánico lixiviado fue mayor en los suelos con riego y dosis de urea de 125 y 250 kgN.ha-1 (27% y 31% respectivamente), que en el suelo con riego sin fertilización (14%). Este comportamiento se refleja en los valores de las tasas de lixiviación obtenidas en la calibración del modelo.

Cabe destacar que la durante la calibración del modelo los parámetros considerados aportan valores con un significado físico y no sólo matemático, como se muestran en los valores experimentales de la cantidad de N inorgánico perdido del sistema. El riego y el incremento en la dosis de fertilizante utilizado favorecieron el proceso de percolación de nitratos en el suelo y por lo tanto generó una mayor cantidad de N lixiviado; mientras que en el suelo con riego y sin fertilización prevaleció el proceso de evapotranspiración, y en consecuencia las pérdidas de N orgánico.

Tabla 9. Parámetros ajustados para el modelo de nitrógeno en suelo aluvial

En general, los valores de N lixiviado que arroja el modelo son relativamente bajos, siendo el menor valor de 5,67 kg N.ha-1.año-1 en el suelo sin fertilización y 9,6 kg N. ha-

1.año-1 el valor más alto en el suelo con la

dosis de 250 kgN.ha-1 urea, lo cual sugiere una disponibilidad alta de N en ese suelo.

En la figura 4 se muestran los valores de N lixiviado obtenidos a nivel experimental y los

Parámetro Definición Unidad Calibrado (Dosis) 0 125 250

Tasa de mineralización MO inerte año-1 0,64 0,10 0,09

Tasa de mineralización MO labil año-1 0,37 0,13 0,075

Tasa volatilización 1 de NH3 año-1 5,000 0,138

0,954 4,980

1,625 4,680

Tasa de amonificación año-1 0,1 0,13 0,15 Tasa volatilización 2 de NH3 año-1 0,141 0,01 0,255 Tasa de nitrificación NH3-NO2 año-1 4,38 4,2 4,05 Tasa de nitrificación NO2-NO3 año-1 2,6 2,4 2,2 Tasa desnitrificación año-1 0,0001 0,0001 0,0001

Tasa de lixiviación año-1 0,36 =0,678 0,635




valores de N lixiviado simulados con el modelo durante un lapso de estudio de cuatro meses, para el suelo aluvial bajo riego y dosis de 0, 125 y 250 kgN.ha-1.de urea.

Figura 4. Nitrógeno lixiviado en suelo aluvial con los tratamientos de 0,125 y 250 kg.ha-1. Valores experimentales y valores simulados por el modelo

En la Tabla 10 se muestran los contenidos de N lixiviado promedio obtenidos a nivel experimental y simulados, así como la

eficiencia del modelamiento para las distintas dosis de fertilizante nitrogenado utilizado.

Tabla 10. Contenido promedio de nitrógeno lixiviado (N lixiviado) experimental y simulado, y eficiencia de modelamiento (E) para los distintos tratamientos aplicados al suelo aluvial

Dosis de N

N Lixiviado Experimental Simulado E

0 4,78 5,67 0,87 125 9,95 8,57 0,91 250 12,00 9,64 0,83

En general se puede catalogar el ajuste de la data experimental a la data simulada como muy bueno, según los valores del índice de eficiencia de modelamiento (E) (Moriasi et al., 2007) obtenido para cada uno de los tratamientos. El mejor ajuste se obtuvo para el suelo aluvial bajo riego con una dosis de 125 kg.ha-1 de urea. La mayor cantidad de N perdida por lixiviación fue de 9,64 kg N.ha-

1.año-1, para el suelo con dosis de 250 kg.ha-

1 de urea. Este resultado se compara con el obtenido por Jensen et al., (1994) de 9,75 kg N.ha-1.año-1 cuando al suelo se le aplicó fertilización mineral y precipitación promedio menor a 800 mm, bajo el cultivo con cereales.

Con respecto a la cantidad de N lixiviado, de acuerdo con los valores referenciales de vulnerabilidad a procesos de lixiviación establecidos por De Paz et al. (2009) el riesgo de lixiviación de NO3- en este suelo es bajo.

CONCLUSIONES

El modelo desarrollado en este estudio es capaz de simular los procesos mineralización, nitrificación, volatilización y lixiviación de nitrógeno en los suelos lacustre y aluvial de Venezuela, ya que los datos simulados se ajustaron a la tendencia



general de la data observada en ambos suelos, durante el período de estudio evaluado.

Mediante el modelo se puede predecir el riesgo de lixiviación de nitratos en ambos suelos. En el suelo lacustre el riesgo de lixiviación de NO3- es alto, mientras que en el suelo aluvial es bajo. La eficiencia de modelamiento fue mayor a 0,75.

RECOMENDACIONES

Se recomienda realizar trabajos de campo en donde se midan una mayor cantidad de datos climáticos (temperatura del suelo, temperatura del aire, precipitación), textura del suelo y que contemplen diferentes condiciones de manejo del suelo (labranza, siembra, fertilización, riego, cosecha) con la finalidad de evaluar el efecto de una mayor cantidad de variables sobre la disponibilidad de N en el suelo y las pérdidas de nitrato por lixiviación.

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

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Fecha de recepción: 23 de marzo de 2016

Fecha de aceptación: 17 de Mayo de 2017


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SISTEMA LOGÍSTICO PARA EL DESARROLLO TECNOLÓGICO DE UNA PLANTA DE COMPOSTAJE

EN LA UNIVERSIDAD DE CARABOBO

Suárez Arturo1; Artigas Georgina1; Miranda Ricardo2; Sira Silvia3

1Escuela de Ingeniería Industrial. Universidad de Carabobo 2Profesor de la Escuela de Ingeniería Industrial. Universidad de Carabobo

3Centro de Investigaciones en Ingeniería Industrial: Tecnología Emergente y Productividad (CITEP), Escuela de Ingeniería Industrial, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo

[email protected]

Resumen: Esta investigación tiene por objeto diseñar un sistema logístico para el desarrollo tecnológico de una planta de compostaje en la Universidad de Carabobo. Se realizó un diagnóstico de la situación actual, evidenciando un total de 20,52 Ton/sem de residuos orgánicos generados. Luego, se evaluó de forma objetiva las posibles ventajas, con el fin de proponer alternativas viables (Sistema de Pilas manual, mecanizado y Biogás) y luego a partir de un despliegue de costos basado en la Metodología WCM (World Class Manufacturing), se identifican pérdidas o desperdicios involucrados en los procesos de producción, para traducirlas en costos y seleccionar la que arroje el menor valor; por consiguiente, esta alternativa fue el Sistema de Pilas con volteo manual. Se establecieron aspectos para el diseño sistemático de la planta, lo cual abarca aspectos que van desde la estructura organizacional, hasta aspectos técnicos para su continuidad, al igual que la factibilidad técnica del proyecto.

Palabras clave: Planta de compostaje, residuos orgánicos, WCM, pérdidas y desperdicios.

LOGISTICS SYSTEM FOR THE TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF A COMPOSTING PLANT AT THE UNIVERSITY OF CARABOBO

Abstract: The project aims to design a logistics system for the technological development of a composting plant at the University of Carabobo. To run a diagnosis of the current situation it was performed, showing a total of 20.52 tons / wk. Starting from this fact, its feasibility is analyzed objectively evaluating the potential advantages of the plant development at UC, then propose viable for transforming waste into compost alternatives. First, three alternatives (System Manual Pilas, machining and biogas) were identified, then the methodology WCM (World Class Manufacturing), based on the strategy of a deployment costs through matrices (Matrix Cost Deployment) was implanted, with the aim of identifying losses or waste involved in production processes, then translate them into costs and select yielding the lowest value; therefore, this alternative was cell system with manual turning. Aspects for the systematic design of the plant were established, which covers aspects ranging from organizational structure, location and distribution of the same, to technical aspects for continuity.

Keywords: Composting plant, organic waste, WCM, losses, waste and profitability.


Suárez A; Artigas G; Miranda R; Sira S


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INTRODUCCIÓN

Los residuos orgánicos, en los últimos años, se ha convertido en un tema importante para la investigación, dado que ocupan entre el 30 y el 65% de los desperdicios que se generan en el planeta. Es por ello que este proyecto tiene como finalidad proponer un mejor uso de los mismos en las instalaciones de la Universidad de Carabobo, específicamente, en su reducción, a través del uso eficiente de los mismos, que involucra mejorar el ambiente, a partir de la disposición final correcta, que le permita el tratamiento adecuado de los mismos, Ramos y Audor (2015).

La Ley de Gestión Integral de la Basura (Gaceta oficial N° 6017 30/12/2010), establece las disposiciones regulatorias para la gestión integral de la basura, con el fin de reducir su generación y garantizar que su recolección, aprovechamiento y disposición final sea realizada en forma sanitaria y ambientalmente segura.

Es tarea impostergable de los seres humanos orientar sus esfuerzos en disminuir el impacto ambiental que perjudica el normal desenvolvimiento de la vida, no sólo en estos momentos, sino también, para los años futuros, dado que de la naturaleza extraemos nuestra principal fuente para sobrevivir. Las consecuencias del descontrol ambiental son sumamente alarmantes, la contaminación que se vive actualmente crece de manera exponencial, debido al crecimiento de la población y a la producción tanto industrial como agrícola, lo cual produce acciones que afectan el equilibrio ambiental, dando cabida a la interrupción y alteración del curso natural del medio ambiente.

Han sido muchos los investigadores que han estudiado las distintas formas de utilizar los

residuos orgánicos, incluso hasta como ser eficiente en el aprovechamiento de los mismos; sin embargo, hasta ahora ha sido tradición que los residuos sean utilizados por los agricultores como abono para la siembra. El proceso de compostaje se basa en el principio de fermentación, que naturalmente se da en los suelos, aunque hay que destacar, que ahora se requiere que se realice en forma oportuna y rápida; tomando en consideración su principal virtud, como lo es el hecho que resulta de ese proceso un abono con excelentes características para enriquecer los suelos, tal como el humus natural, Palmero (2010).

Actualmente, el compost puede resultar de la aplicación de biotecnologías, lo cual disminuye los costos de producción, y permite mantener la materia orgánica dentro del ciclo natural, dado que no es incinerada, tal y como se realiza en los rellenos sanitarios o peor aún en los vertederos, por lo tanto, se puede considerar como un beneficio para la sociedad y para el ambiente, siendo un aspecto relevante la disminución de los residuos orgánicos, considerando la reutilización de los mismos y así devolver a la sociedad un bien que fue generado por ella, evitando el agotamiento del humus y tierras productivas, Román (2013). En definitiva, el compost se ha convertido, en los últimos años en la solución imperante que apunta a la reducción de desperdicios, dado que es imposible pensar erradicar de forma total la generación de los mismos, Luciano (2007).

FUNDAMENTOS

El hombre, desde tiempos remotos, ha utilizado a la naturaleza para sus procesos de alimentación, vestido, vivienda, entre muchos otros aspectos que le han permitido su supervivencia; por supuesto, esto ha

Sistema logístico para el desarrollo tecnológico de una planta de compostaje en la Universidad de Carabobo

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traído como consecuencia, una generación de residuos, en alarmante crecimiento, que incluso su cuantificación es muy difícil de calcular, puesto que dichos residuos están sido colocados en cualquier ambiente, dañando en algunos casos los suelos, y provocando contaminación de aire y aguas. El ser humano, en los espacios urbanos, se ha convertido en el mayor responsable del daño ambiental, utiliza aproximadamente entre el 30% y el 50% de sus recursos en la eliminación de los desechos sólidos, y en algunas ocasiones, esto no es suficiente para enfrentar la cantidad de desechos generados, por lo cual, esto siempre ha sido un reto para los gobiernos, especialmente, en los niveles municipal y parroquial, que son los directamente responsables de esta materia, de acuerdo a las normas y leyes vigentes, Palmero (2010).

Partiendo de estudios realizados acerca de la producción del compost, se espera alcanzar las expectativas generadas con el planteamiento de esta investigación y los objetivos trazados inicialmente para, de esta forma, obtener resultados óptimos y planear a futuro la creación formal de una empresa que contribuya al desarrollo y conservación del medio ambiente y garantice la obtención de un producto limpio, libre de riesgos para la salud ambiental, animal y humana.

A través de las industrias, el hombre ha generado grandes cantidades de residuos, que no han sido procesados para ser convertidos en otros sub-productos, sino que los han vertido en diferentes lugares, provocando la contaminación, aspecto que merece ser investigado en profundidad, por los graves problemas que le está trayendo al planeta, Suárez (2015). De esta manera, los investigadores hacen énfasis en establecer los lineamientos de una empresa dedicada a la producción y comercialización de abono

orgánico, para disminuir la contaminación del ambiente.

Por otro lado, existe una investigación que abordan los autores Ramos y Audor (ob. cit.), referida al estudio para la creación y puesta en marcha de una planta de compost a partir de los residuos orgánicos del Municipio de Suaza, que serviría como propuesta social, ambiental y económica para contrarrestar las amenazas actuales, y ser una solución tentativa a problemas de contaminación en el Municipio, mitigando los efectos que ocasiona el mal manejo de los residuos orgánicos que conllevan a su desperdicio y desaprovechamiento. A partir de dicho estudio, se pueden realizar comparaciones en cuanto a métodos para la contabilización, recolección y transformación de los desechos orgánicos, como también el mantenimiento y puesta en marcha de una planta de compost, con el fin de optimizar e innovar los que se manejan actualmente.

En ese mismo orden de ideas, otra investigación aborda el aumento de la producción avícola a nivel mundial, que tiene como consecuencia un incremento en los desechos producidos. El compostaje es una alternativa eficiente para el manejo de desechos orgánicos por razones de bioseguridad, y la posibilidad de generar ingresos extras. Con ese estudio, se buscó la optimización del proceso de compostaje del tambor giratorio horizontal del Centro de Investigación y Enseñanza Avícola Zamorano (CIEAZ). Las variables evaluadas fueron la relación de carbono nitrógeno (C:N), la temperatura, los volteos y la humedad. Al igual que la investigación anterior, el principal objetivo fue realizar comparaciones de métodos utilizados para la transformación de los desechos orgánicos, con el fin de implementar una herramienta óptima para el proceso de compostaje



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manejado en la propuesta de dicha planta, Mayén (2013).

METODOLOGÍA

Esta investigación se considera un proyecto factible porque se puede implementar y ejecutar eficazmente, dado que se busca elaborar un sistema logístico para el desarrollo tecnológico de una planta de compostaje en la Universidad de Carabobo, por lo tanto será necesario la medición, aplicación y modificación de ciertos parámetros que permitan definir las condiciones de trabajo para el mayor aprovechamiento de los residuos vegetales; en éste se pretende plantear el método y técnica a seguir, así como los beneficios sociales, ambientales y económicos que genera la propuesta.

Las técnicas de recolección de datos a utilizar para el desarrollo de la investigación será mediante la consulta de fuentes primarias, que son todas aquellas de las cuales se obtiene información directa, es decir, de donde se origina la información a través de la aplicación de instrumentos como las entrevistas, encuestas o listas de chequeo, y fuentes secundarias que son todas aquellas que ofrecen información sobre el tema a investigar, pero que no son fuente original de los hechos o situaciones, sino que los referencian, como lo son estudios y antecedentes de investigación relacionados con el tema, normas, teorías, entre otros, realizadas por diferentes autores citados en dicho estudio.

La información obtenida a través de la técnica de recolección de datos mencionada, es examinada, procesada y tabulada en un cuadro haciendo uso del Microsoft Excel, con el fin de agruparlos y organizarlos de manera que puedan ser evaluados con base en una

escala semántica diferencial, los cuales son presentados a través de distintos instrumentos, como lo son las gráficas y tablas.

Para la selección de la mejor alternativa se utiliza la metodología del WCM (World Class Manufacturing), que indica en primera instancia un despliegue de costos a través de la Matriz Cost Deployment (Matriz de despliegue de costos). Este método establece científica y sistemáticamente un programa de reducción de costos, por medio de la identificación rigurosa de pérdidas y desperdicios existentes en un proceso manufacturero, con el fin de traducir dichas pérdidas y desperdicios a costos y así seleccionar la alternativa óptima con relación al mismo, Benítez (2015).

Es importante destacar, que dicha metodología es aplicada actualmente a procesos ya existentes, por tanto, se utiliza en esta investigación con el objetivo de identificar las pérdidas y desperdicios de forma anticipada, basándose en que en todo proceso manufacturero existen de manera implícita y explícita dichos costos, tal y como lo estipula el Centro de desarrollo de WCM (2010). Los factores clave son:

• Investigar la relación entre los factores delos costos, el proceso que los genera y losdiversos tipos de desperdicios y pérdidas.

• Hallar una conexión entre los desperdiciosy las pérdidas;

• Aclarar si se cuenta con los conocimientosprácticos (know how) sobre la reducciónde desperdicios y pérdidas, y si fuesenecesario, obtenerlos.

ANÁLISIS Y RESULTADOS

Las acciones de mantenimiento y acondicionamiento de las áreas verdes de la


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Universidad de Carabobo las lleva a cabo la DMAI (Dirección de Mantenimiento, Ambiente e Infraestructura); la cual coordina y delega las acciones al vivero de la universidad, quien es el que ejecuta labores de supervisión, control y participación sobre las empresas contratadas para tales labores. El mantenimiento de las áreas verdes de la Universidad de Carabobo, incluye el control de los aspectos fitosanitario, riego, barrido y recolección de desechos generales y vegetales en aceras, vialidad interna y estacionamiento; adicionalmente, las actividades de corte de grama, corte y eliminación de maleza, perímetros de edificaciones, bordes de las quebradas, limpieza de las bases de las plantas de arbustos y árboles, control de plantas acuáticas, poda y tala de plantas ornamentales, reposición de especies vegetales, recuperación, siembra y mantenimiento de nuevos espacios, fertilización y fumigación, roleado de árbol caído, entre otras funciones, las cuales se muestran en la investigación de Luciano (2007).

Para establecer la cuantificación de los desechos de jardinería, primeramente se clasificaron dichos desechos en tres tipos principales A, B y C, que dependen de su tamaño: grandes, medianos y pequeños. La recolección de dichos desechos, se realiza en conjunto; debido a que no existe separación alguna al momento de la recolecta. Para determinar la cantidad generada de desechos orgánicos en cada punto, se procedió a realizar inspecciones semanales, con el fin de cuantificar e identificar las variables más relevantes al momento de la recolecta y traslado de dichos desechos.

Se definieron tres áreas (I, II y III), entre las que más son utilizadas por el personal para la recolección de los desechos, a través de sacos de lona de aproximadamente 100 Kg,

los cuales son trasladados por medio de carretillas, donde son vaciados en los puntos de recolección. Se tomó nota de la cantidad de sacos diarios de todas las áreas y el peso de cada saco; dicho peso fue determinado por medio de una romana, se tomaron varios datos semanales y así se aproximó el peso aparente de cada saco.

El estudio de la generación de desechos se realizó para 24 semanas, partiendo del mes de mayo del año 2015 hasta finales del mes de octubre del año 2015, con un total de 6 meses de estudio, con lo cual se generó una base de datos que permitió el análisis e interpretación para la propuesta de un sistema para el bioaprovechamiento de los residuos generados por la universidad. Las cantidades generadas de desechos vegetales para el tiempo en estudio se encuentran reflejadas en la Tabla 1, especificando el número de sacos generados en cada área.

Tabla 1. Cantidad aproximada de sacos/semana por mes

MES

AREA TOTAL

Sacos/SemX X I II III

SACOS 100kg

Mayo

40 60 98 198

198,8

205,2

43 59 100 202

36 59 99 194

42 62 97 201

41 66 98 205

Junio

40 65 99 204

205,0

40 66 97 203

49 60 99 208

45 63 97 205

43 62 98 203

Julio

40 64 96 200

204,3 47 68 94 209

50 60 97 207

52 61 99 212

Agosto

50 60 97 207

212,5 52 61 99 212

49 64 99 212

51 66 102 219

Septiembre

52 68 108 228

216,3

51 63 110 224

48 60 100 208

46 59 100 205

44 56 99 199

Octubre

39 55 98 192

194,3 41 55 97 193

38 58 97 193



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Previamente, se definió que los principales clientes, quienes comprarían los residuos obtenidos, eran los productores de fertilizantes, quienes lo utilizarían como materia prima para la producción de abonos. Por lo que, de acuerdo a la recopilación de datos obtenida y a la información de los productores de fertilizantes (la oferta en la actualidad) se puede decir, en primera instancia, que con base en la cantidad de desechos generada por la Universidad de Carabobo (UC) es incuestionable la necesidad de implementar y llevar a cabo una planta de compostaje, debido al alto porcentaje de materia prima con la cual se cuenta, además de aprovecharla, se contribuye con el medio ambiente ya que dichos desechos son tratados sin afectar al mismo, se genera un abono orgánico con el cual se cuenta para el mantenimiento de áreas verdes así como también la venta del mismo para transformarse en una unidad generadora de ingresos para la universidad.

Por otro lado, no existen suficientes empresas que se dediquen a la comercialización de fertilizantes orgánicos, en especial de compost; una razón de peso para que los agricultores compren ese producto, ya que el mismo se comporta como un sustituto en suelos específicos, tal y como lo expresa en su investigación, Luciano (ob. cit.).

Los autores de esta investigación, basados en la revisión documental de las distintas referencias bibliográficas incluidas en este artículo, consideraron para establecer la metodología adecuada a utilizar en este proyecto, las variables técnicas tales como: maquinaria necesaria para el proceso, materia prima para la planta de compostaje, rendimiento mensual de la técnica, superficie requerida para el funcionamiento de la planta y superficie disponible.

Por lo tanto, se concluye y se confirma la necesidad de aprovechar los desechos orgánicos generados en la UC Campus Bárbula, por medio de la transformación a través del compostaje, para obtener un abono 100% orgánico, tanto para el uso interno de la universidad como su venta.

Métodos y Factibilidad

El escenario competitivo conduce a las compañías a usar de manera óptima los recursos disponibles, lo que implica medir, determinar y verificar los costos de forma estructurada. Es por ello que el costo se convierte cada vez más en una variable competitiva en la que se debe centrar la atención.

El costo es el precio pagado por las compañías o empresas para obtener los recursos que requieren en sus procesos. Cada función de la empresa tiene que contribuir con la gestión de costos en distintos niveles: por ejemplo, la recolección de datos, la medición y el análisis de costos y el proceso de toma de decisiones debe efectuarse de manera congruente.

En efecto, gestionar significa tener conciencia de lo que está ocurriendo y tomar las decisiones subsecuentes; es por ello que es importante que participen todas las funciones de la empresa en la gestión de costos, cada una de acuerdo con sus propias capacidades.

Cada área o proceso de la empresa debe analizarse individualmente para determinar su rentabilidad. No se considera satisfactorio un buen resultado global, ya que este enfoque ayuda a evitar que la ineficiencia de algunos procesos quede encubierta por los buenos resultados de otros procesos.


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La metodología de despliegue de costos se fundamenta en el uso de matrices que funcionan como una herramienta fundamental para administrar toda la información sobre la identificación de pérdidas y su reducción.

Ahora bien, para dicho estudio se tomaron en cuenta las matrices A, B y C, ya que el resto de las matrices que menciona la metodología necesariamente se debe llevar a cabo en un proyecto en marcha, que no es el caso de esta investigación, con el fin de aplicar métodos de mejoras pertinentes, que permitan identificar la magnitud a la cual se disminuyó o eliminó dichas pérdidas.

Por lo tanto, con base en los conocimientos teóricos de las alternativas a ser evaluadas se identifican, clasifican y traducen en costos las pérdidas y desperdicios que pueden existir de forma implícita en dicho proceso de producción, basándonos en la filosofía de que en todo proceso de manufactura existen pérdidas y desperdicios asociados a una gran cantidad de factores que serán explicados detalladamente más adelante.

Así mismo, el enfoque estará centrado principalmente en los desperdicios y pérdidas de los procesos, con el fin de traducirlos a costos y de esta manera tomar la alternativa óptima en cuanto a estos indicadores, con el fin de seleccionar la alternativa con menor costo.

La trayectoria para instrumentar el despliegue de costos, se inicia con el análisis de pérdida, por lo que el primer esfuerzo básico debe ser prepararse para identificar y definir el tipo de pérdidas con el cual se trabajará.

Desde luego, se deben definir en primer lugar las alternativas a evaluar, la cuales son

definidas como métodos para la obtención del compost; éstas son:

Pilas. Esta técnica consiste, en armar pilas de desechos orgánicos con determinadas dimensiones (2m3) con el fin de alcanzar los parámetros establecidos como estándar (aireación, temperatura, humedad, pH, entre otros). Son armadas en terrenos abiertos y mezcladas con herramientas manuales (palas) para garantizar su aireación, Palmero (2010).

Pilas Mecanizadas. Éste es un sistema de pilas con volteo mecanizado, utilizando un volteador mecánico que permite airear los desechos. De igual forma, son armadas en terrenos abiertos, para así facilitar la tarea del volteo.

Biogás. Técnica que produce biogás por medio de un proceso biológico. En ésta se utilizan biodigestores para el proceso de transformación, donde la materia orgánica se descompone formando una mezcla de gases conocida como biogás, Nachwachsende (2019).

Efectivamente a fin de identificar las pérdidas tanto como sea posible, se requiere analizar los procesos cuidadosamente, a partir de la detección de sus debilidades, para posteriormente, realizar un estudio que proponga métodos que mejoren sustancialmente los resultados que se obtienen.

Ahora bien, para detectar las pérdidas en los procesos, se explican a continuación las categorías macro correspondientes que generan desperdicios:

• Equipo• Mano de obra• Materiales



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Luego de identificar las categorías, se procede a desglosar en las tablas de forma clara las causas que generan dichas pérdidas, para luego unificar con éstas las causales y resultantes que existen en cada departamento de acuerdo con cada categoría. La base de esta afirmación radica en que por más controlado que se tenga un proceso, siempre existirán pérdidas, que promuevan el mejoramiento de la situación actual, tal y como lo expresa en su libro los autores Gómez y Núñez (2013). Por supuesto, que toda la información que se muestran en las siguientes figuras son estimaciones propias de la extrapolación y

cuantificación de las pérdidas obtenidas en la situación actual de la universidad.

Se estimaron las pérdidas obtenidas desde el almacén de materia prima, recorriendo toda la línea de producción hasta llegar al producto final, cumpliendo con un flujo racional en lo que respecta a los flujos de inventario y de materiales. En la matriz A se muestran: Peso de cada pérdida e Identificación de la pérdida como causal o resultante, relacionándolo con un proceso y el departamento que lo realiza. Se puede visualizar en la Figura 1.

Figura 1. Matriz A

Se determinaron las causas de dichas pérdidas, las cuales se muestran en la Tabla 2 y se determinó el nivel de influencia que tenían esas pérdidas en los procesos, identificándose con color verde cuando es

leve, amarillo moderado y rojo cuando es severo.

En la Matriz B se presentan las causas raíces de las pérdidas contempladas en la


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Matriz A, así se puede visualizar en la Figura 2 y se relacionan las pérdidas causales con

las resultantes, para cada proceso y por ende por cada departamento.

Tabla 2. Causas de las Pérdidas en Planta de Compostaje

Figura 2. Matriz B

Los datos presentados en la Figura 3 (Matriz C) están reflejados en Bs/hr, de estamanera, es posible comparar las pérdidas identificadas en la matriz C con el costo asociado a cada renglón. Estos costos están

reflejados suponiendo de manera objetiva el caso extremo de que todas las pérdidas o desperdicios identificados se encuentran existentes en cada área, es decir, están presentes en forma paralela, tomando el

CAUSAS

Averías Absentismo Falta de automatización

Cambios Paradas menores Operaciones provisionales

Configuraciones y ajustes Materiales consumibles Imprevistos

Cambio de herramientas Materiales de mantenimiento Falta de control automático

Arranque y parada Retrabajos Ajustes/Calibraciones

Paradas menores No utilización de capacidad productiva Espera de instrucciones

Pérdida de velocidad Equipo inactivo Mediciones

Residuos de materiales directos Limpiezas técnicas Adiestramiento y capacitación

Falta de materiales Desgaste Mantenimiento programado

Iluminación Empaque Controles



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caso extremo, por lo tanto, la sumatoria de los costos (Bs/día) se puede considerar un tanto excesiva al final de los cálculos, pero se reitera una vez más que estos costos van de la mano al caso extremo de que todos los desperdicios y pérdidas existen en cada área especificada.

El objetivo es detectar, por medio de esta matriz, la alternativa que genera menor costo, con la finalidad de descartar la que genere mayores costos asociados a las pérdidas o desperdicios.

Figura 3. Matriz C

El criterio de decisión evidentemente está basado en el menor costo asociado a las pérdidas, el cual fue la alternativa del Sistema de Pilas (método rudimentario). Las alternativas presentadas son el resultado de considerar diferentes sumas de dinero con relación a las pérdidas o desperdicios estimados en las distintas áreas de cada departamento en específico, tomando en cuenta con gran relevancia los equipos y herramientas asociados a dichas pérdidas dentro de la vida útil de las mismas. Para posibilitar la selección más apropiada, dichas

alternativas fueron reducidas a una base temporal común (categoría de pérdidas), entendiéndose como tal, la comparación realizada en el mismo punto del eje temporal.

Esta situación en que los costos son expresados con base en las pérdidas, en función de una variable de decisión común (las categorías de pérdidas), se evaluaron de forma objetiva y analítica con la aplicación del criterio correspondiente a cada alternativa.


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Un rasgo importante del mundo industrial es el continuo perfeccionamiento de su trayectoria. La optimización es la presentación matemática de esta idea. Cualquier problema en el diseño, operación y análisis de plantas manufactureras y procesos industriales pueden ser reducidos en el análisis final al problema de la determinación del valor máximo o mínimo de una función de distintas variables.

Muchos métodos han sido introducidos para determinar procedimientos o políticasóptimas. Los métodos de optimización proporcionan medios eficaces y sistemáticos para seleccionar entre infinitas soluciones, como surgen de los problemas con un número grande de variables de decisión.

Las técnicas de optimización pueden abarcar métodos analíticos y numéricos, que son seleccionados en función de la naturaleza de

la función objetivo y las restricciones que conforman el modelo.

A fin de evitar los problemas más comunes de plantas manufactureras, con relación a los desperdicios o pérdidas existentes de manera implícita, este método ayuda de manera significativa a reducir costos que en un futuro se generarían si no se toman las medidas acertadas para evitarlos, es decir, es una técnica preventiva, que con base en los conocimientos del proceso de producción se pueden evidenciar y al mismo tiempo reducir o eliminar las pérdidas o desperdicios involucrados en ella.

Diseño y técnica

A continuación se presenta en la Figura 4, la estructura organizacional de la planta de compostaje diseñada:

Figura 4. Estructura Organizacional

La localización de la planta de compostaje, estará dentro de las instalaciones de la universidad, específicamente donde funcionaría el vivero, una vez que el proyecto del sistema de ferrocarriles se llevara a cabo en su totalidad; todo esto porque dicho proyecto requiere el espacio que actualmente ocupa el vivero. El método utilizado para localizar la planta es el de

factor preferencial, el cual se basa en tomar en cuenta sólo la preferencia del inversionista de ubicar su planta en determinada región o localidad, Gómez y Núñez (ob. cit.), debido a razones de orden estrictamente personal y subjetiva.

De igual manera se menciona sus ventajas, por factores primarios (suministro de



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materias primas y mercado) y factores específicos (transporte y características del terreno) relevantes a considerar al momento de dicha ubicación.

En la Figura 5 se muestra la ubicación prevista en el futuro para el Vivero de la UC.

Figura 5. Plano de conjunto, ubicación Vivero

Especificaciones Técnicas del Producto

El compostaje se puede considerar como un proceso microbiológico aerobio que combina fases mesófilas (15-45 ºC) y termofílica (45-70 ºC) para conseguir la transformación de un residuo orgánico en un producto estable, libre de patógenos y semillas de malas hierbas consiguiendo un gran valor agronómico, así como lo expresa Román, J. en su investigación del año 2013.

En forma más abreviada se puede decir que es la descomposición biológica en condiciones aerobias y controladas de residuos orgánicos.

En el momento en que una materia orgánica es oxidada por microorganismos, una

fracción de la energía liberada es capturada y usada para la síntesis de una nueva materia celular.

Este proceso se va repitiendo hasta que la porción de materia orgánica remanente es muy resistente al ataque microbiano. A medida que avanza el proceso de compostaje, los compuestos orgánicos más fácilmente biodegradables van oxidándose y gradualmente van siendo reemplazados por materiales húmicos cada vez menos biodegradables, hecho demostrado por el investigador Luciano (2007).

Los compuestos más estables que quedan después del compostaje son todavía degradables, pero a una velocidad mucho más pequeña comparada con la velocidad de degradación inicial.

El producto final no es una materia orgánica totalmente estabilizada, sino un material semejante al “humus” del suelo, capaz de seguir evolucionando y en esa evolución, suministrar nutrientes al sistema de suelos y plantas.

En la figura 6 se puede visualizar una muestra del compost.

Figura 6. Pila de Compost


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Materiales e Insumos Necesarios

En cuanto al requerimiento de la materia prima es importante que la planta procesadora se encuentre cerca del sitio donde se generan los materiales orgánicos y que los proveedores tenga facilidad de acceso a la misma.

Dentro del sistema logístico propuesto se tiene estipulado que la materia prima sea en su mayoría: hojas secas, frescas, restos de podas, ramas y troncos caídos de todo el sector UC Bárbula pero el diseño tiene la capacidad si a futuro se requiere, de procesar los materiales compostables que a continuación se detallan en la Tabla 2.

Tabla 2. Materiales compostables

Maquinaria y Herramientas

La planta procesadora de compost de acuerdo con su proceso de producción, para la obtención de un producto de buena calidad, requiere de diferentes equipos, maquinarias e implementos, descritos en las Tablas 3, 4 y 5, mostradas a continuación:

Tabla 3. Herramientas Utilizadas

PROCEDENCIA DESCRIPCION IMAGEN

Phmetro R&M Market

Phmetro HannaExcellence™ pH/conductividad/concentración de iones. Manejo mediante una pantalla táctil intuitiva para el

control de pH de las pilas.

Termómetro R&M Market Termómetro digital marca

Hanna modelo 1326s (-20 a 500C). Para medir y controlar la

temperatura de las pilas.

Rastrillo R&M Market

Rastrillo de hierro 12 dientes mango de madera. Tiene la

utilidad de mover cantidades de poda y preparación de terreno

para las pilas.

Palas R&M Market

Pala cabeza cuadrada mango de madera .Sirve para mover

pequeñas cantidades de materiales, en este caso nos servirá para empaquetar el

compost en los sacos y para remover las pilas.

Pico R&M Market Pico de hierro mango de

madera. Tiene la utilidad de mover la tierra y preparación de

terreno para las pilas.

Chícora R&M Market

Chicora cabeza de hierro mango de madera. Tiene la utilidad de mover cantidades

compost y preparación de terreno para las pilas.

Carretilla de Plataforma

R&M Market Transporta material de un lugar a otro, con una capacidad de 3 Ton, es muy versátil a la hora

de operar

Harnero Grueso/Fino

R&M Market Cernir el material y dejar un

tamaño de grano de 15-16 mm (grueso) y 5-6mm (fino) para

ser utilizado en jardinería

Tabla 4. Equipos Utilizados



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Tabla 5. Equipos de Protección Personal Utilizados

PROCEDENCIA DESCRIPCIÓN IMAGEN

Guantes PVC

R&M Market

Guantes con refuerzo en las palmas de textura porosa

para mejorar agarre. Fabricada en PVC y Nitrilo. resistente a hidrocarburos,

aceites, grasas y ácidos bajo la norma EN-345

Mascarillas R&M Market

Máscaras reutilizables 3M para gases y vapores

(Normas Europeas EN136:1998; EN140:1998;

EN141:2000; EN143:2000+A1:2006;

EN14387:2004 )

Lentes R&M Market Lentes con cristal reforzado y goma moldeable al rostro

para protección de aire particulado e impactos leves

Casco R&M Market Casco para protección craneana

Botas de Seguridad

R&M Market

Botas de seguridad con puntera de acero adecuada para el sector alimentario.

Fabricada en PVC y Nitrilo. Toda la bota es resistente a

hidrocarburos, aceites, grasas y ácidos.

Suela antideslizante y antiestática.

Calzado tipo S4 según normativa EN-345.

Evaluación Técnica

Debido a que el compostaje es un proceso de conversión microbiológica de materia prima orgánica (residuos orgánicos vegetales) en humus estable y suelo enriquecido, donde se requiere de las mejores condiciones internas y externas para el crecimiento y desarrollo de los microorganismos, se hace indispensable que exista un manejo adecuado de los factores críticos del proceso, así como lo expresa Luciano (2007).

Factores Críticos Cualitativos

De acuerdo con cada caso se instrumentan los procedimientos de pre compostaje necesarios. Un aspecto muy importante, es asegurar que los residuos estén libres de contaminantes químicos, en particular metales pesados.

Esta situación no es frecuente en desechos provenientes de la UC Campus Bárbula, sin embargo, puede presentarse en algunas ocasiones en los centros de acopios que están expuestos a zonas transitadas.

Factores Críticos Cuantitativos

La cuantificación de los volúmenes que se dispondrán para compostar, así como la frecuencia de ingreso de los mismos, es un dato de gran importancia, ya que nos permitirá calcular la necesidad de área de compostaje y determinar la Unidad de Compostaje.

Es aconsejable manejarse con medidas volumétricas y determinar los parámetros: Densidad (D), Masa (M) y Volumen (V), a partir de la formula , expresando la masa en toneladas (Ton.), y el volumen en metros cúbicos (m3); relación tomada de Román (2013).

Así como también, los siguientes factores:

• Tamaño de partículas (Granulometría)• Humedad• Aireación• Temperatura• pH• Relación C:N• Tiempo• Periodo de estabilización


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Diseño de las Pilas de Compost

La Pila de Compost, es la masa de residuos que permitirá la conformación de un camellón y que ingresara al sistema como una unidad independiente del resto.

De acuerdo con los cálculos estimados en el diagnóstico, en la UC se estima que semanalmente se generan alrededor de 20 toneladas de residuos compostable, con una merma de 50% de la partícula molida con una Densidad = 0,25 Ton/m3, valor tomado de Luciano (ob. cit.). Por lo tanto, la cantidad total será:

Diseño del Camellón o Pilas

No es aconsejable la conformación de pilas o camellones de pequeños volúmenes, ya que las fluctuaciones de temperatura en estos pequeños volúmenes son muy bruscas.

Se considera que los camellones y pilas se conforman con una base mayor a los 2 m. El ancho del pasillo dependerá absolutamente de la maquinaria utilizada para el volteo y disposición de los materiales en la Unidad de Compostaje, por lo que si se realiza de manera manual se necesitara de al menos 2 m de ancho. A diferencia que si se realiza de manera mecánica el mínimo es de 4 m.

La altura de la pila debe estar entre 1,5 y 1,8 m ya que permite mantener un intercambio de aire entre el interior de la pila y el exterior.

El ancho, generalmente se recomienda el doble de la altura y la forma de éstas dependerá del clima, serán trapezoidales en zonas de lluvias moderadas y circular en zonas de alta pluviometría.

Por lo tanto, se tomará como altura la mitad de la base, los que permite obtener una buena relación Superficie/Volumen.

Las dimensiones estimadas de las pilas de compost, se calculan con base en el volumen de un paralelepípedo, como se muestra a continuación:

Luego, se procede a despejar el valor de la longitud:

Finalmente, se tiene:

En la Figura 7 se muestran las dimensiones de los camellones:

Figura 7. Dimensiones de los camellones



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Diseño del Área de Compostaje

El área donde se conforman las pilas y se lleva a cabo el proceso de compostaje será en el nuevo vivero, el cual consta de unos 79.084 m2, en las cuales se apilan y se ejecuta el proceso de canchas de compostaje, donde deben tomarse en cuenta los siguientes factores:

Preparación de las Canchas

Una vez seleccionada el área de acuerdo a los criterios mencionados, se procede a retirar de la misma, malezas, arbustos u otros elementos que interfieran con la operación del sistema. Posteriormente, se realizara la compactación y nivelación del terreno.

Es conveniente que el área de descarga, triturado y el proceso de transformación este rodeada por una canaleta perimetral, necesaria para la evacuación y posterior colecta de los líquidos lixiviados. El diseño del sistema de drenajes, admite diversas alternativas y dependerá de las características topográficas del predio y dimensiones del área de compostaje.

Dimensión de la Cancha

La dimensión de la cancha estará determinada por la unidad de Compostaje, ya sea de camellón o de pila y el tiempo de compostaje (Tc). Ejemplo anterior, se asume un Tc = 80 días, que es lo que tarda el compost en madurar con aireación manual.

La conformación de los camellones se realiza en forma semanal, aproximadamente ocupa un área base de 26,67 m2/sem, el área necesaria para la instalación de las canchas es de 26,67 m2 x 16sem = 426,72 m2, valor relacionado en Luciano (ob. cit.)

Se debe considerar además el espacio necesario entre pilas, a los que se le llaman pasillos. Este espacio es necesario para manejar las pilas. Las dimensiones del mismo estarán sujetas a la forma en que se realicen las operaciones de remoción y aireación.

En la Figura 8 se muestra la ubicación de las pilas.

Figura 8. Diseño de ubicación de pilas

Se contará con las 52 semanas hábiles para la generación de compost dando un total de:

Una vez establecida, la cantidad de fertilizante orgánico (compost) que se va a producir, es indispensable conseguir la materia prima adecuada, pero sobre todo tener el terreno listo para la ubicación de las pilas, método de elaboración del compost, el mismo que se desarrollará de acuerdo a los siguientes procedimientos establecidos para obtener la materia orgánica.


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Distribución en Planta

Para la determinación de la distribución en planta, se dispone de aproximadamente 79.094,76 m2, (como se mencionó en la localización); se establece el orden de las áreas de trabajo y del equipo más eficiente en costos, al mismo tiempo que se garantiza la seguridad para los colaboradores de la organización, fundamentándose obviamente en los desechos generados por la universidad y así estimar la capacidad de la misma.

Para diseñar la distribución en planta se debe aclarar que se hará partiendo fundamentalmente que la producción se realiza por producto, ya que los equipos están determinados por la secuencia de operaciones que requiere el mismo; básicamente la finalidad es balancear las cargas de trabajo y los métodos utilizados, de modo que exista un balance de línea en la producción.

Este tipo de distribución corresponde al caso en el que toda la maquinaria y equipos necesarios para la fabricación del producto se agrupan en una misma zona y se ordena de acuerdo con el proceso secuencial de fabricación, ya que el mismo es estándar; así como lo expresan Gómez y Núñez (ob. cit.).

La distribución en planta propuesta toma en cuenta la minimización de los recorridos, la ubicación de cada uno de los procesos, de tal forma de hacerlos más eficiente, garantizando que los almacenes cuenten con la cantidad de metros cuadrados necesarios, según los niveles de producción que se esperan obtener, para cubrir los requerimientos de los clientes.

Dicha distribución se muestra en la Figura 9.

Figura 9. Distribución en planta.

Descripción del Proceso

En la Figura 10 se muestra el Diagrama del Proceso del Compostaje en la UC:

Figura 10. Diagrama de Proceso



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CONCLUSIONES

Una vez finalizado el desarrollo del estudio y dando cumplimiento al objetivo previamente planteado, como lo era el diseñar un sistema logístico para el desarrollo tecnológico de una planta de compostaje en la Universidad de Carabobo, y teniendo en cuenta la estructura del mismo, se puede llegar a las siguientes conclusiones:

• Para el tiempo de estudio la cantidadaparente de residuos orgánicos (restosde poda, frutos caídos, hojas secas,entre otros) generados por la UC, seencuentran conformados por unacantidad de 20,52 Ton/sem.

• El total de residuos representa unporcentaje a ser usado para latransformación en compost y a su vezpara disponerlo como materia prima enel desarrollo de una planta decompostaje.

• El tratamiento que mejor se adaptó a losrequerimientos exigidos y beneficiosesperados para la transformación dedichos residuos, fue el método de Pilasde Compost en un Sistema Abierto, elcual se caracteriza principalmente porser rudimentario y netamente manual,garantizando la correcta transformaciónpara así obtener un compost de calidad.

• Los aspectos técnicos considerados encuanto a la localización, distribución yequipos son de suma importancia para eldesarrollo tecnológico de una planta decompostaje, factores que influyen deforma directa al producto.

• Disponer de dichos residuos para sutransformación y de esta manera crearuna fuente de ingresos para la UC,representa beneficios tangibles comointangibles, por el aporte al ambiente, ladisposición de un abono orgánico para el

mantenimiento de las áreas verdes, reducción de costos en cuanto a la adquisición de fertilizantes, venta de un producto de calidad y finalmente obtener prestigio en alcanzar y demostrar un sólido desempeño ambiental mediante el control de los impactos de las actividades realizadas en el recinto, acorde con las leyes, normas Esto no se mostró en el desarrollo del artículo y lineamientos a los objetivos ambientales.

REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA

Benítez, J. (2012). World Class Manufacturing como perspectiva para el liderazgo empresarial.

Centro de desarrollo de WCM (2010). Manual del Despliegue de costos FCA.

Gómez, E. y Núñez, F. (2013). Plantas Industriales. Aspectos técnicos para el diseño.

Ley de Gestión Integral de la Basura (2010). Gaceta oficial de la República Bolivariana de Venezuela No. 6.017

Luciano, M. (2007). Diseño de un sistema para el bioaprovechamiento de los desechos de jardinería generados en la Universidad de Carabobo, Núcleo Bárbula.

Mayén, M. (2013). “Optimización de la compostera tipo tambor giratorio horizontal del Centro de Investigación y Enseñanza Avícola Zamorano, Honduras”

Nachwachsende, H. (2010). Guía sobre el Biogás.

Palmero, G. (2010). Elaboración de compost con restos vegetales por el sistema tradicional en pilas o montones.


80


Ramos, E. y Audor, L. (2015). “Estudio para la creación y puesta en marcha de una planta de compost a partir de los residuos orgánicos en el municipio de Suaza Huila”

Román, J. (2013). Manual de Compostaje del agricultor (FAO)

Suárez, L. (2015). “Elaboración y comercialización de abonos orgánicos a través de la creación de una procesadora en el cantón Pueblo Viejo de la provincia de los ríos”


Fecha de aceptación: 29 de Mayo de 2017



SISTEMAS DE GESTIÓN DE LA CALIDAD: REFERENTES CLAVE PARA SU DISCUSIÓN ACADÉMICA

Mejías Agustín

1Grupo de Investigación en gestión de la Calidad, Escuela de Ingeniería Industrial, Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo

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Resumen: El presente trabajo tiene por objetivo establecer aspectos clave para el diseño, implementación, mantenimiento y mejora de los sistemas de gestión de la calidad, específicamente para su discusión académica. Con base en una investigación documental, se realiza una revisión del estado del conocimiento, y se establecen referentes clave para la discusión académica de los sistemas de gestión de la calidad. Se despliegan cuatro aspectos clave: los conceptuales, la estructura, las experiencias y los constructos relacionados, como referentes modulares en la discusión académica de los sistemas gestión de la calidad. Se destaca el modelo de la ISO, basado en la estructura de alto nivel, como el de mayor difusión y discusión en la literatura. Además de la organización y sus partes interesadas, el liderazgo, y la planificación, la gestión del riesgo y la gestión del cambio, son puntos focales cuando se discute de sistemas de gestión de la calidad. Aunque no son abundantes los casos de buenas prácticas en sistemas de gestión de la calidad con el modelo ISO 9001: 2015, ya se evidencia la discusión de sus implicaciones futuras. Palabras clave: sistema de gestión de la calidad, estructura de alto nivel, ISO 9001: 2015

QUALITY MANAGEMENT SYSTEMS: KEY REFERENCES FOR THEIR ACADEMIC DISCUSSION

Abstract.- This paper aims to establish key aspects for the design, implementation, maintenance and improvement of quality management systems, specifically for academic discussion. Based on a documentary research, a review of the state of knowledge is made, and key points are established for the academic discussion of the quality management systems. There are four key aspects: conceptual, structure, experiences and related constructs, as modular references in the academic discussion of quality management systems. It emphasizes the ISO model, based on the high level structure, as the one of greater diffusion and discussion in the literature. In addition to the organization and its stakeholders, leadership, and planning, risk management and change management are focal points when discussing quality management systems. Although cases of good practices in quality management systems with the ISO 9001:2015 model are not abundant, the discussion of their future implications is already evident. Keywords: quality management system, high level structure, ISO 9001:2015


Sistemas de gestión de la calidad: referentes clave para su discusión académica


INTRODUCCIÓN La adopción de un sistema de gestión de la calidad (SGC) es una decisión estratégica para una organización que le puede ayudar a mejorar su desempeño global y proporcionar una base sólida para las iniciativas de desarrollo sostenible (ISO, 2015). Este tipo de sistemas y su normativa han sido un fenómeno mundial en los últimos 30 años (Kent, 2016). El desarrollo y sustento de un enfoque en la calidad de los procesos, bienes y servicios es una necesidad ineludible para todas las empresas; los sistemas, las metodologías y las herramientas de gestión de la calidad se han convertido en un elemento fundamental en las organizaciones manufactureras y de servicio para mantener sus ventajas competitivas (Ruiz-Torres, Ayala-Cruz, Alomoto y Acero-Chávez, 2015). Los sistemas de gestión de la calidad son una de las herramientas más eficaces para que las empresas aumenten su competitividad; este tema sigue siendo muy importante en estos días porque los sistemas de gestión de la calidad siguen siendo eficaces y los científicos todavía están investigando esta cuestión (Priede, 2012); cuando están basados en estándares internacionales, benefician a los fabricantes, proveedores de servicios, usuarios, consumidores y reguladores y apoyan el desarrollo sostenible, por lo que su popularidad es relevante hoy en día (Kaziliūnas, 2010). Los sistemas de gestión de calidad permiten a las empresas dotarse de herramientas de gestión para establecer políticas y responsabilidades, asignar recursos e identificar actividades clave (Criado y Calvo, 2009); son para la empresa una fuente de muchos beneficios, pero también contribuye

a las dificultades y limitaciones como consecuencia de los cambios para adaptar las operaciones a los requerimientos de dichas normas (Zając, Gniady, Skudlarski y Izdebski, 2015). En particular, el modelo basado en la ISO ha sido uno de los enfoques más populares elegidos por las empresas para construir sus SGC desde los años ochenta (Chen, Anchecta, Lee y Dahlgaard, 2016). Debido al fenómeno de la globalización, la certificación ISO 9001, el conjunto de normas más famoso de gran impacto en el comercio internacional se ha convertido en un requisito previo para cada empresa; teniendo como resultado una competitividad global a través de clientes satisfechos y la excelencia empresarial en general (Jamal y Theuri, 2015). Como lo señala Priede (2012), la gestión de la calidad y la ISO 9001 siguen siendo objeto importante de la investigación; se utilizan en prácticamente todos los países del mundo (Kent, 2016). La mayoría de las organizaciones hoy en día se embarcan en el concepto de Sistemas de Gestión de la Calidad a través de la certificación ISO 9001 (Mustapha, Jusoh y Nor, 2016). La implementación de normas de gestión es muy popular en las organizaciones; el estándar de gestión más popular es el estándar de gestión de calidad descrito en la serie ISO 9000 (Kafel, 2016). Existe un importante número de investigaciones sobre los beneficios y barreras a la implantación de sistemas de gestión de la calidad conforme a la norma ISO 9001 (Carmona-Calvo, Suárez, Calvo-Mora y Periáñez, 2016). En los últimos 14 años, el número anual de publicaciones sobre el tema del SGC ha

Mejías A. Ingeniería y Sociedad UC. Vol 12, No.1. 2017. P 81-93


crecido casi 70 veces (Lukichev y Romanovich, 2016). A pesar del éxito numérico de ISO 9000, la certificación es muy criticada, ya que no es una empresa libre de riesgo (Kaziliūnas, 2010). Autores como Cabrera, Medina, Nogueira y Núñez (2015), identifican las normas ISO como una de las distintas filosofías o tendencias de amplia difusión en el mundo empresarial que reconocen la importancia de los procesos; la norma de sistemas de gestión más implantada en todo el mundo, la ISO 9001 (Gómez, 2014); su implantación sigue siendo para las empresas una característica que contribuye fuertemente en su competitividad (Sampaio, Saraiva y Guimarães, 2009). Por su parte Fonseca (2015b) destaca que, la ISO 9001 es un estándar internacional de aceptación mundial que apunta a la satisfacción del cliente y mejora continua, y que existe una mayor adopción de este Estándar Internacional de Gestión de la Calidad en todo el mundo y los académicos generalmente coinciden en que su implementación puede conducir a varios beneficios como la mejora del desempeño y los resultados. De acuerdo con un estudio realizado por Ruiz-Torres, Ayala-Cruz, Alomoto y Acero-Chávez (2015), la normativa ISO 9000 es uno de los temas más examinados en las publicaciones académicas; sus diversas dimensiones, semejanzas con otras normativas o esquemas, y su efectividad en distintos contextos, son algunos de los enfoques favorecidos en los estudios. El objetivo de la presente investigación es establecer referentes fundamentales para entender un sistema de gestión de la calidad, con énfasis en el modelo de la norma internacional ISO 9001: 2015.

La estructura del presente documento parte de esta introducción, en la que se delimita el objetivo de la investigación, para continuar con el estudio de desarrollo teórico. Para poder dar respuesta a este objetivo, el trabajo se estructura en varios apartados. En primer lugar, se establece el marco teórico utilizado, en el segundo apartado se describe la metodología empleada, en el tercero se recoge el análisis de los referentes clave y en el cuarto se recogen las principales reflexiones finales obtenidas a partir del desarrollo de la investigación.

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN Este trabajo pretende recoger los aspectos generales que sirvan de fundamentos para la transferencia de conocimientos en el tema de Sistemas de Gestión de la Calidad. Surge a partir de la necesidad de estructurar el material para facilitar el proceso de enseñanza-aprendizaje en los cursos, asignaturas y seminarios de Gestión de la Calidad vinculados a la cátedra de Estadística y Calidad de la Universidad de Carabobo. En tanto que esta investigación documental trata de integrar conocimientos sobre sistemas de gestión de la calidad, metodológicamente se trata de un estudio de desarrollo teórico, fundamentado en una revisión crítica del estado del conocimiento. La investigación documental, es un proceso basado en la búsqueda, recuperación, análisis, crítica e interpretación de datos secundarios, es decir, los obtenidos y registrados por otros investigadores en fuentes documentales (Arias, 2012); y cuyo propósito es el aporte mediante la ampliación y profundización de los conocimientos de un tema en específico; la originalidad del estudio se refleja en el enfoque, criterios,



conceptualizaciones, reflexiones, conclusiones, recomendaciones, y en general en el pensamiento del autor (UPEL, 2016). Por su parte, los estudios de desarrollo teórico, se abocan a la presentación de nuevas teorías, conceptualizaciones o modelos interpretativos originales, a partir del análisis crítico de la información empírica y teorías existentes; mientras que, las revisiones críticas del estado del conocimiento, integran, organizan y evalúan la información teórica y empírica existente sobre un problema, focalizando ya sea en el progreso de la investigación actual y posibles vías para su solución, en el análisis y la consistencia interna y externa de las teorías y conceptualizaciones para señalar sus fallas o demostrar la superioridad de unas sobre otras, o en ambos aspectos.

SISTEMA DE GESTIÓN DE LA CALIDAD (SGC) Un SGC, es un sistema formalizado que documenta la estructura, las responsabilidades y los procedimientos necesarios para lograr una gestión eficaz de la calidad (ASQ, 2017). La implementación de un SGC, y posterior certificación, es un proceso voluntario, apoyado por la propia estrategia, motivaciones, políticas y metas de una organización (Kaziliūnas, 2010). Un (SGC) es un conjunto de procesos interrelacionados diseñados para operar para producir productos o presentar los servicios necesarios para satisfacer los deseos de las partes interesadas (El Tigani, 2011). Para la organización internacional de normalización ISO, el mayor desarrollador de normas internacionales voluntarias del

mundo (Lukichev y Romanovich, 2016), un SGC es aquella parte del conjunto de elementos de una organización interrelacionados o que interactúan para establecer políticas, objetivos y procesos para lograr estos objetivos relacionados con la calidad (2015b); comprende actividades mediante las que la organización identifica sus objetivos y determina los procesos y recursos requeridos para lograr los resultados deseados. El SGC gestiona los procesos que interactúan y los recursos que se requieren para proporcionar valor y lograr los resultados para las partes interesadas pertinentes. EL SGC posibilita a la alta dirección optimizar el uso de los recursos considerando las consecuencias de sus decisiones a largo y corto plazo. Un SGC proporciona los medios para identificar las acciones para abordar las consecuencias previstas y no previstas en la provisión de productos y servicios. (ISO, 2015b). Un SGC es un sistema dinámico que evoluciona en el tiempo mediante periodos de mejora. Un SGC formal proporciona un marco de referencia para planificar, ejecutar, realizar el seguimiento y mejorar el desempeño de las actividades de gestión de la calidad. (2015b). El éxito en el diseño, implantación, desarrollo y mejora de un SGC depende de muchos factores; a los cuales se les denomina factores críticos, es decir, actividades clave en las que se debe apoyar la organización para el logro y la mejora de su rendimiento (Criado y Calvo, 2009). Aunque, existen muchos enfoques y modelos para sistemas de gestión de la calidad, donde incluso, algunos destacan la superioridad por incluir aspectos más allá de la calidad, como por ejemplo el Modelo



Europeo EFQM (http://www.efqm.org/), el Modelo Norteamericano “Malcolm Baldrige” (https://www.nist.gov/baldrige/baldrige-award), el Modelo Iberoamericano (http://fundibeq.org/modelo-excelencia) entre otros, el modelo que plantea la Norma Internacional ISO 9001 ha sido el de mayor divulgación a nivel mundial (Chen, et al., 2016; Kent, 2016; Gómez, 2014, entre otros); por lo que, en este documento, hace énfasis en el modelo de la ISO. Con base en la revisión de literatura, se han establecido varios aspectos fundamentales para facilitar la transferencia de conocimientos en el tema de Sistemas de Gestión de la Calidad. El primer aspecto, es la conceptualización de un SGC, que ya ha sido abordado en los párrafos anteriores con los planteamientos que hace la ASQ y la ISO, las dos instituciones de mayor reconocimiento en cuanto a SGC. En esta categoría se incluyen definiciones clave, como sistema, pensamiento sistémico, que podrían ayudar

a amalgamar los aspectos conceptuales de los sistemas de gestión de la calidad. El segundo aspecto, tiene que ver con la estructura del SGC, donde se destaca la Estructura de Alto Nivel, planteada originalmente en la Guía ISO 83 (2011), y que fuera finalmente publicada como Anexo SL (2015), que pretende convertirse en el referente para las normas que publica la ISO a nivel mundial. Un tercer aspecto, tiene que ver con las experiencias para abordar la implementación, mantenimiento y mejora de los SGC, donde se presentan los diferentes enfoques que ha tenido. Finalmente, un cuarto aspecto, tiene que ver con la relación del modelo ISO con otros modelos de gestión, donde además de los enfoques de los premios de la calidad, se comparan con conceptos como innovación, emprendimiento, entre otros. En la tabla 1, se presenta un resumen del esquema desarrollado en esta sección.

Tabla 1: Esquema para la transferencia del conocimiento en

Sistemas de Gestión de la Calidad

Aspecto clave Descripción Referentes

1 Conceptualización Se presentan definiciones clave como sistema, pensamiento sistémico, gestión, calidad

Norma ISO 9000: 2015

2 Estructura Forma en que están distribuidos los diferentes requisitos del SGC

Estructura de Alto Nivel Anexo SL: 2015

3 Experiencias Buenas prácticas en diseño, implementación, mantenimiento y mejorar de los SGC

4 Interacción Constructos relacionados con la gestión de la calidad

Satisfacción del cliente, liderazgo, innovación

La Norma Internacional ISO 9001 Como lo refiere Fonseca (2015), la serie ISO 9000, es uno de los pilares del movimiento de la Calidad en la actualidad; con más de

1,3 Millones de organizaciones certificadas y los muchos Profesionales de Calidad como Gerentes, Ingenieros, Auditores, Consultores, Entrenadores y Profesores, conectados a esta Norma Internacional. Por

http://www.efqm.org/

https://www.nist.gov/baldrige/baldrige-award

https://www.nist.gov/baldrige/baldrige-award

http://fundibeq.org/modelo-excelencia



su parte Altamirano (2014), agrega que más de un millón de organizaciones en el mundo cuentan con la certificación de su sistema de gestión de la calidad bajo los lineamientos de la norma ISO 9001; mientras que Ingason (2015), señala que la ISO 9001 se aplica en diferentes tipos de organizaciones en todo el mundo, y que había crecido de más de 46 mil certificados en 60 países en 1993 a 1,1 millones de certificados en 178 países en 2010. El diseño, implementación, mantenimiento y mejora de un sistema de gestión de calidad bajo los lineamientos de la norma ISO 9001:2015, requiere de manera necesaria el uso y aplicación de la ingeniería de la calidad y por supuesto de las herramientas técnicas estadísticas con el fin de lograr una real eficiencia y no solo un proceso documental de cumplimiento de requisitos (Cruz, López y Ruiz, 2017). ISO 9000 define las normas de los sistemas de calidad con base en la premisa de que ciertas características genéricas de las prácticas administrativas se pueden estandarizar, y que un sistema de

calidad bien diseñado, bien ejecutado y administrado de manera cuidadosa ofrece la confianza de que los resultados cubrirán las necesidades y expectativas de los clientes (Evans y Lindsay, 2017). Los estándares del sistema de gestión de calidad de la serie ISO 9000 se basan en siete principios de gestión de la calidad: Enfoque al cliente; Liderazgo; Compromiso de las personas; Enfoque a procesos; Mejora; Toma de decisiones basada en la evidencia; y Gestión de las relaciones (ISO, 2015), y emplea el enfoque a procesos, que incorpora el ciclo Planificar-Hacer-Verificar-Actuar (PHVA) y el pensamiento basado en riesgos. En la Figura 1, se presenta el Modelo de sistema de gestión de la calidad en la cual se basa la Norma ISO 9001: 2015. La estructura de la Norma Internacional ISO 9001: 2015, adopta el modelo de Estructura de Alto Nivel, lo que la hace compatible con las normas ISO 14.0001, ISO 45.001, entre otras.

Figura 1: Modelo de sistema de gestión de la calidad (Fuente ISO, 2015)



Estructura de un Sistema de Gestión de la Calidad En general, una estructura es la “disposición o modo de estar relacionadas las distintas partes de un conjunto” (RAE, 2017); en el caso de un SGC, se refiere a la manera en que están integrados los diferentes requisitos establecidos. La Norma ISO 9001: 2005, adopta la Estructura de Alto Nivel (EAN, en Inglés HLS, High Level Structure), presentado en la ISO Guide 83 (2011), y finalmente publicado como Anexo SL (2012). El Anexo SL es el estándar que define la nueva Estructura de Alto Nivel para todos los sistemas de gestión de las Normas ISO, y sustituye a la ISO GUIDE 83 (2011), La estructura de Alto Nivel contempla 10 secciones, ha sido creada para introducir un texto base idéntico y unos términos y definiciones comunes. La estructura de alto nivel ha distribuido los requisitos en 10 secciones, conforme al enfoque del ciclo de mejora PHVA, de modo que resulten en una secuencia lógica respecto a los requisitos de los sistemas de gestión y propios al texto común sobre los requisitos estables de los sistemas de gestión, tales como la información documentada, las acciones correctivas, las auditorías internas o la revisión por parte de la dirección, entre otros. En la tabla 2 se observa la estructura de alto nivel para un Sistema de Gestión

Tabla 2: Estructura de Alto Nivel para un Sistema de Gestión

1. Alcance 2. Referencias normativas 3. Términos y definiciones

Plan 4. Contexto de la Organización 5. Liderazgo 6. Planificación

Hacer 7. Apoyo 8. Operación

Verificar 9. Evaluación del Desempeño Actuar 10. Mejora

La Organización y su contexto: las partes interesadas Para la ISO (2015a), una organización es una persona o grupo de personas que tiene sus propias funciones con responsabilidades, autoridades y relaciones para lograr sus objetivos; comprender su contexto, es un proceso, el cual se determinan los factores que influyen en el propósito, objetivos y sostenibilidad de la organización; considera factores internos tales como los valores, cultura, conocimiento y desempeño de la organización, y también factores externos tales como entornos legales, tecnológicos, de competitividad, de mercados, culturales, sociales y económicos. Dentro de la cláusula 4, Contexto Organizacional, la ISO 9001, considera la Comprensión de la organización, la Comprensión de las necesidades y expectativas de las partes interesadas, la determinación del alcance del sistema de gestión de la calidad, y el Sistema de gestión de la calidad y sus procesos. En cuanto al contexto de la organización, se refiere a la combinación de cuestiones internas y externas que pueden tener un efecto en el enfoque de la organización para el desarrollo y logro de sus objetivos; y que como primer requisito de la norma ISO 9001, esta debe determinar esas cuestiones externas e internas que sean pertinentes para su propósito y su dirección estratégica y que afecten a su capacidad para lograr los resultados previstos de su sistema de gestión de la calidad; así mismo, debe realizar el seguimiento y la revisión de la información sobre estas cuestiones externas e internas, y considerarla en la determinación del alcance del SGC. Con respecto a su parte interesada se refiere a la persona u organización que



puede afectar, verse afectada o percibirse como afectada por una decisión o actividad, y la organización debe determinar aquellas que le sean pertinentes, y sus requisitos, además de realizar el seguimiento y medición de la información inherente. En cuanto al alcance del SGC, además de la información de las cuestiones internas y externas, y los requisitos de las partes interesadas, la organización debe determinar los requisitos de la ISO 9001 que sean aplicables según dicho alcance; el cual debe, además, estar disponible y mantenerse como información documentada. En el alcance, debe establecerse los tipos de productos y servicios cubiertos, y proporcionar la justificación de cualquier exclusión. Cuando una organización desea establecer, implementar, mantener y mejorar continuamente un sistema de gestión de la calidad, basado en la ISO 9001, debe determinar los procesos necesarios para dicho sistema y su aplicación a través de la organización.

El papel del liderazgo El liderazgo, ha sido un tema adoptado por diferentes disciplinas, especialmente por las ciencias administrativas, debido a la necesidad que han tenido los gerentes de desarrollarlo, con el fin de gestionar las organizaciones actuales construidas en entornos complejos y globales (Pautt, 2011). El liderazgo como proceso, representa en las organizaciones un elemento fundamental para guiar los esfuerzos y motivaciones de las personas hacia el logro de los fines sociales para las cuales fueron creadas (Bracho y García, 2013). Liderazgo es la habilidad de influir positivamente en la gente y los sistemas bajo

la autoridad de uno a fin de tener un impacto significativo y lograr resultados importantes (Evans y Lindsay, 2017). La norma ISO 9001 (ISO, 2015b) establece que la alta dirección de una organización que desea adoptar un SGC debe demostrar su liderazgo y compromiso con dicho sistema, asumiendo la responsabilidad y obligación de rendir cuentas con relación a la eficacia, asegurándose de que se establezcan la política y objetivos de la calidad, asegurándose que se integren los requisitos del SGC con los procesos del negocio, asegurando los recursos y que se logren los resultados previstos, promoviendo la mejora y apoyando otros roles pertinentes de la dirección, entre otros asuntos. El fenómeno del liderazgo es uno de los más difundidos en la sociedad; es un concepto que, en los diversos marcos teóricos e ideológicos dominantes, alude habitualmente a los efectos que provoca el líder en distintos contextos sociales (Labourdette y Scaricabarozzi, 2010).

La planificación Una planificación, es un plan general, metódicamente organizado y frecuentemente de gran amplitud, para obtener un objetivo determinado, tal como el desarrollo armónico de una ciudad, el desarrollo económico, la investigación científica, el funcionamiento de una industria, etc. (RAE, 2014). Dentro del entorno gerencial, significa determinar cuáles son las metas organizacionales y los medios para lograrlos (Williams, 2013). La planificación de la calidad es la parte de la gestión de la calidad orientada a establecer los objetivos de la calidad y a la especificación de los procesos operativos necesarios y de los recursos relacionados para lograr los objetivos de la calidad (ISO, 2015a).



La norma ISO 9001 (ISO, 2015b), en sus requisitos relacionados con la planificación, considera las acciones para abordar riegos y oportunidades, los objetivos de la calidad y planificación para lograrlos, la planificación de los cambios. Es así como, dos aspectos claves como la gestión de riesgos y la gestión del cambio, de mucha difusión en la literatura, se convierten en motores fundamentales de los sistemas de gestión de la calidad. Así mismo, la gestión estratégica, planteadas desde la visión, misión, políticas y objetivos son ejemplos de las formas en las que se pueden expresar los propósitos de la organización ISO (2015a). Otros referentes conceptuales a tomar en cuenta en la discusión de sistemas de gestión de la calidad, incluyen los procesos y agentes de apoyo, la gestión de las operaciones, la evaluación del desempeño, más allá de las auditorías, y el establecimiento de la mejora como hábito organizacional.

Experiencias de aplicación de la Norma ISO 9001 La Norma Internacional ISO 9001 establece los requisitos para el diseño, implementación y mantenimiento de un sistema de gestión de la calidad. Introducida por primera vez en 1987, la ISO 9001 se ha revisado cuatro veces, 1994, 2000, 2008 y la nueva versión – ISO 9001:2015 – es la primera revisión estructural desde el año 2000. La ISO (2015a), considera realización del sistema de gestión de la calidad, al proceso de establecimiento, documentación, implementación, mantenimiento y mejora continua de un sistema de gestión de la calidad. Así es esta sección, se presentan

algunas experiencias de realización de sistemas de gestión de la calidad basadas en la Norma Internacional ISO 9001. Del Castillo-Peces et al. (2017), analizan la influencia que las motivaciones internas y externas, así como otros factores pueden suponer para la aparición de los beneficios derivados de la adhesión a los estándares ISO 9001; para ello, realizan una investigación centrada en el sector español de la construcción, sector de gran importancia tanto a nivel global como español, en la cual la Norma ISO 9001 está muy extendida. A partir de una muestra de 126 empresas, cuyos datos obtenidos por medio de un cuestionario, han sido tratados utilizando un modelo de regresión lineal múltiple. Los resultados de este modelo indican que el tipo de motivación interna o externa para implementar tal regulación, así como la antigüedad en adherirse a ella, son variables significativas para el logro de los resultados positivos que se pueden derivar de la ISO 9001. Sin embargo, el tamaño de la empresa no es significativo para la aparición de tales resultados. Cruz, López y Ruiz (2017) analizan como la ingeniería de calidad realiza los aportes necesarios en la generación de técnicas y métodos de implementación para seguimiento y control de procesos basados en estadísticas y modelos matemáticos útiles para reducción de costos, reducción de tiempos y mejora de calidad de vida de los empleados; así mismo, interrelacionan los requisitos de la norma ISO 9001:2015 y las herramientas que desde la perspectiva de la ingeniería de la Calidad se pudieran aplicar a fin de garantizar el éxito y sostenibilidad de un Sistema de Gestión Calidad en una organización ya sea de bienes o servicios. Estos autores, plantean unas herramientas necesarias en la planificación y operación de los procesos para la producción o prestación



del servicio, tales como: el diseño de experimentos, la investigación de operaciones, la metrología y el análisis multivariado. La evaluación de desempeño del sistema de gestión de calidad se hace más precisa con el uso de herramientas y técnicas de ingeniería de calidad, teniendo en cuenta que la recolección, el análisis y la evaluación de los datos se desarrolla bajo modelos y teorías aprobadas y reconocidas, permitiendo una eficiente toma de decisiones. Eisner y Patel (2017) plantean que los SGC basados en los requisitos de la norma ISO 9001, son aplicables a las organizaciones de servicios gubernamentales, reportando un caso en Canadá, donde presentan el proceso que siguió una organización desde principios de los años 2000 para implementar un SGC y describen cómo se mejoró el sistema regulatorio como resultado de este proyecto. La organización llevó a cabo la implementación de un SGC basado en ISO 9001 y que contenía aspectos de ISO 17025 con el objetivo de fortalecer el sistema regulatorio a través de mejoras en las personas, procesos y servicios de la organización; discuten la estrategia utilizada por la Organización para implementar el SGC y los beneficios que se obtuvieron de las diversas etapas de implementación, destacando el uso de los ocho principios de calidad sobre los cuales se basan los requisitos del SGC de la serie ISO 9000 como un marco para guiar la implementación del SGC. Sampaio, Saraiva y Guimarães (2009), recogen las principales conclusiones que los estudios de la ISO 9001 han tratado de abordar, con el objetivo de describir el estado de la técnica de los sistemas de gestión de calidad. En sus hallazgos, reflejan una exhaustiva revisión de la literatura que permitió identificar un conjunto de temas que

los estudios de la ISO 9001 han tratado de abordar, así como las metodologías más utilizadas y las principales conclusiones alcanzadas hasta el momento por los diferentes autores. A continuación, utilizando un estado de la técnica como punto de partida, señaló una serie de preguntas que parecen ser pertinentes pero que no han sido abordadas hasta ahora en la literatura abierta en términos de proporcionar respuestas claras y precisas, así como otros que están en el centro del trabajo futuro de los autores en esta área.

REFLEXIONES FINALES: A MANERA DE CONCLUSIONES La discusión sobre sistemas de gestión de la calidad en el contexto académico, se puede abordar desde cuatro aspectos clave: su conceptualización, su estructura, sus experiencias y sus relaciones con otros constructos. En la conceptualización es vital llevar al debate la definición de sistema, sistema de gestión y por supuesto, sistema de gestión de la calidad. En este aspecto, debe focalizarse en la discusión como un todo, y no en temas específicos que pudieran llevar la discusión fuera de lo clave, que es el sistema de gestión de la calidad. En cuanto a la estructura, es referente clave la estructura de alto nivel, el cual monopoliza el debate, y dada su evidente universalización, permite consensuar este aspecto. Las experiencias, pasan por identificar las buenas prácticas en el diseño, implementación, mantenimiento y mejora de los SGC. En la relación con otros constructos, permite vincular el tema de sistemas de gestión de la calidad con otras



temáticas, que además de mantenerla actualizada, permite la conexión con las competencias medulares de los diferentes programas, asignaturas, carreras o curos donde se socializan los aspectos relacionados con los sistemas de gestión de la calidad. Además de la organización y su contexto, la revisión del liderazgo, la planificación, la gestión de riegos y la gestión de cambio, debe tomarse en cuenta en cualquier debate de sistemas de gestión de la calidad. Otros referentes conceptuales a tomar en cuenta en la discusión de sistemas de gestión de la calidad, incluyen los procesos y agentes de apoyo, la gestión de las operaciones, la evaluación del desempeño, más allá de las auditorías, y el establecimiento de la mejora como hábito organizacional. Aunque han pasado, algunos años de la emisión de la última edición de la Norma Internacional ISO 9001, son pocas las experiencias divulgadas en la literatura sobre su aplicación; sin embargo, siguen documentándose experiencias basadas en las versiones de 2000 y 2008. Una mayor divulgación en la comunidad científica y académica, pudiera contribuir a una mayor cobertura de las experiencias con esta nueva edición.

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revistas publicadas en Hispanoamérica y España. Estudios Gerenciales, 31, 319–334.

Sampaio, P., Saraiva, P. y Guimarães, A. (2009). ISO 9001 certification research: Questions, answers and approaches. International Journal of Quality y Reliability Management, 26(1), 38–58.

Williams, C. (2013). Administración, sexta edición. México: CENGAGE Learning.

Zając, S.; Gniady, J.; Skudlarski, J. y Izdebski, W. (2015). Assessment Of Quality Management In Accordance With ISO 9001 Food Industry In Enterprises. Scientific Papers Series Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development 15(3), 297-301.





NORMAS Y FORMATO PARA LA PRESENTACIÓN DE ARTÍCULOS EN LA REVISTA

INGENIERÍA Y SOCIEDAD UC (interlineado doble en Arial 10)

Autores1,2,3, (Apellidos, Nombres; Arial 12, regular, centrado, un espacio) (interlineado simple en Arial 10)

Institución(es) y dirección(es). (Arial 12, un espacio, regular, centrado). De existir más de un centro de trabajo, se indicarán superíndices al final del apellido de cada autor (1,2,3, etc.) y se

indicarán al comienzo de cada centro. Ejemplo: 1. Universidad de... ;2. Instituto de ..., etc.

Añadir el e-mail del autor principal al final (no usar notas al pie de página). (interlineado doble en Arial 10)

Resumen: Este documento contiene información para guiar a los autores en la preparación de los artículos técnicos a ser presentados en la Revista Ingeniería y Sociedad UC. El documento está escrito en el estilo requerido para la elaboración de los artículos definitivos. Los autores deben seguir cuidadosamente las instrucciones para asegurar la uniformidad de los trabajos que sean aceptados para la publicación. El papel debe ser tamaño carta y los márgenes superior e inferior deben ser de 2,5cm, el izquierdo de 2,5cm y el derecho de 1,5cm, el texto debe escribirse en doble columna (8,5cm de ancho por columna, separadas 0,5cm). Los títulos, el resumen y el abstract en una sola columna. El resumen no debe exceder de 150 palabras. El resumen debe especificar: propósito, hipótesis/supuestos, metodología, resultados, discusión de resultados y conclusiones.

Palabras clave: Entre tres y cinco palabras clave.

NORMS AND FORMAT FOR ARTICLES TO BE PUBLISHED IN THE ENGINEERING AND SOCIETY UC JOURNAL

Abstract: This document contains information to guide authors in preparing technical articles for the Engineering and Society UC Journal. The document is written in the style required for finished articles. Authors must carefully follow the instructions to make sure that the articles are written in a uniform way. Letter-size paper must be used. Margins are to be as follows: upper and lower margins: 2.5cm; left: 2.5cm; right: 1.5cm. The text must be written in double columns (8.5cm wide, 0.5cn apart). The title, summary and abstract must be in a single column.

Keywords: Around 3 to 5 keywords.

Normas y formato para la presentación de artículos en la Revista Ingeniería y Sociedad UC


INTRODUCCIÓN

La Revista “Ingeniería y Sociedad-UC” es un órgano de divulgación del conocimiento científico y tecnológico vinculado a lo humanístico y social en la Ingeniería y en la formación del ingeniero, lo cual supone una perspectiva de inter y transdisciplinaridad, bajo la responsabilidad de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo.

El objetivo fundamental de la Revista “Ingeniería y Sociedad-UC” es la publicación semestral de las investigaciones realizadas en el campo del conocimiento científico y tecnológico vinculado a lo humanístico y social.

La Revista “Ingeniería y Sociedad-UC” tiene como objetivos servir de órgano de divulgación del conocimiento, estimular la producción intelectual de los docentes e investigadores de la Universidad de Carabobo, los Centros de Investigación Nacionales e Internacionales, y de otros centros académicos de creación y producción del conocimiento, así como propiciar el intercambio cultural a través de redes información a nivel nacional e internacional, en procura de realimentar la investigación en las áreas mencionadas.

A los fines de cumplir con sus objetivos, la Revista admite la colaboración de autores nacionales y extranjeros, cuyos criterios deberán ser expuestos y analizados bajo los principios de libertad, innovación, coherencia, ética, contribución, social y sistematización que exige el conocimiento científico.

Los artículos serán sometidos a doble arbitraje ciego, previo a la publicación de los mismos. Si el comité editorial lo considera necesario se someterá a un tercer arbitraje.

Sólo se aceptarán trabajos que puedan ser incluidos en las siguientes secciones:

I. Investigación. Proyecto en proceso o concluido. II. Diseño Instruccional.III. Ensayo.IV. Información y/o Resumen de EventosAcadémicos. V. Reseña Bibliográfica. VI. Autor InvitadoVII. Divulgación de experiencias institucionales

Le corresponderá al autor(s) indicar a cual sección de las anteriormente mencionadas pertenece su trabajo.

Los trabajos deben ser originales e inéditos, en idioma español y no ser arbitrados por otras revistas. En el caso de que el trabajo fuese presentado en algún evento, se deberá suministrar los detalles correspondientes (Nombre completo, fecha, lugar, institución organizadora).

Para someter un trabajo a la consideración de la Revista, debe enviar el documento almacenado en el procesador de textos Microsoft Office Word (o compatible), vía correo electrónico a las siguientes direcciones de correo:

y [email protected] [email protected]

La extensión de los trabajos debe tener un máximo de 15 páginas, incluida la bibliografía.

En conjunto con el ejemplar identificado debe enviarse una página de presentación, la cual debe contener título, autor(es), correo(s) electrónico(s), institución de procedencia, ciudad, una breve reseña curricular que no exceda cincuenta (50) palabras y el resumen del trabajo.


[email protected]



La primera página de los ejemplares sin identificación personal sólo debe tener el título del trabajo y el resumen.

El orden a seguir para la redacción de los trabajos de investigación es el siguiente: Portada, Introducción, Metodología o Desarrollo de la Investigación, Análisis, Discusión de Resultados, Conclusiones y Referencias Bibliográficas.

El orden a seguir para la redacción de los ensayos es: Presentación del tema, Sustentación, Conclusiones y Referencias.

La Portada debe contener: Titulo del trabajo, en idioma español y en idioma ingles; Nombre(s) del autor(es) y su(s) dirección(es) institucional(es) completa(s), correo electrónico; resumen del trabajo en idioma español y en idioma ingles (Abstract) con un máximo de ciento cincuenta (150) palabras; agregar al resumen de tres (03) a cinco (05) palabras clave.

Todos los artículos son responsabilidad de los autores y no del comité editorial ni del cuerpo de árbitros de la Revista.

TÍTULOS

El título de cada sección se escribirá en negritas, en mayúsculas, justificado a la izquierda en el texto y sin identificación numérica.

Subtítulos

El encabezamiento de las subsecciones se escribirá en negritas y en minúsculas a la izquierda del texto.

Fuentes

El título del artículo debe escribirse en estilo Arial, fuente 16, negritas, con interlineado sencillo y el texto en Arial 12. Debe utilizarse fuente 10 para las leyendas de los gráficos y

cuadros, así como otros textos subordinados.

Siglas

Las siglas deben ser identificadas en su primera aparición en el texto, con excepción del resumen.

Tablas y Figuras

Los gráficos, fotografías, diagramas y toda la ayuda gráfica, con o sin información cuantitativa, deben denominarse figura. Deberán enumerarse consecutivamente y con números arábigos; ser incluidos en el texto correspondiente (no agrupados al final del mismo) y con su leyenda.

Todas las tablas y figuras deben ser mencionadas en el texto y deben tomarse las previsiones para que estén ubicadas cerca del párrafo en el cual han sido mencionadas por primera vez. Los gráficos deben ser originales (no fotocopias), nítidos y realizados en impresión de alta resolución; ser enviados en blanco y negro bien contrastados, de 17,5 cm. de ancho máximo.

El título de las tablas debe estar en la parte superior (Ver Tabla Nº1). Si la tabla fue elaborada por los autores del artículo no debe indicarse la fuente.

Tabla Nº1. Tamaños y estilos de letras

Sección Estilo Título principal Mayúsculas, negrilla, 16 Título de sección Mayúsculas, negrilla, 12 Título de subsección

Mayúsculas y minúsculas 12

Título de tabla o Figura

Mayúsculas y minúsculas, negrillas, centrados, 12

El texto dentro de una tabla

Mayúsculas y minúsculas, puede variar en un rango de 10 a 12, según sea necesario para su ajuste adecuado

Leyenda de gráficos y tablas

Mayúsculas y minúsculas, 10



El título de las figuras debe estar en la parte inferior. Un ejemplo de ello puede ser observado en la figura 1.

0

10

20

30

40

0 10 20 30 40 50

Corriente (A)

Vol

taje

(V

)

Figura 1. Relación entre el voltaje y la corriente en un elemento no-lineal

Los símbolos matemáticos deben ser muy claros y legibles. Los subíndices y supraíndices deben estar correctamente ubicados. Todas las ecuaciones deben ir en tamaño 10, enumeradas consecutivamente con números arábigos colocados entre paréntesis en el margen derecho.

VP cos = {rQ PQ + xQ QQ + VQ2}/VQ (1)

Las referencias citadas en el texto deben expresar apellido del autor y la fecha de publicación}. El título de la sección de referencias tampoco debe identificarse con número alguno y se colocan al final del artículo ordenadas alfabéticamente. Por ejemplo:

REFERENCIAS

ASAMBLEA NACIONAL (2005). Ley de Reforma de la Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo. Consultado el día 5 Abril del 2007 desde http://www.asambleanacional.gob.ve/index.php?option=com_dbquery&Itemid=182&task=ExecuteQuery&qid=7&leyes_id=20619.

Martínez, M. (2006). Ciencia y arte en la metodología cualitativa. México: Editorial Trillas.

Pande, P., Neuman, R. y Cavanagh, R. (2004). Las claves prácticas de Seis Sigma. Colombia: McGraw-hill/interamericana.

Rodríguez, M. (2006). Se lo que mi nota dice que sé. En Revista Ingeniería y Sociedad UC, 3 (2) ,94-101.

Sánchez, T. (1998). Nivel Educacional como un pronosticador de sucesos. Manuscrito no publicado.

Sandoval, R. (2002). Importancia de apoyar al talento científico juvenil en su formación investigativa. Tesis de maestría no publicada, Facultad de Educación, Universidad de los Andes.

En caso de agradecimiento, éste se ubicará antes de las referencias bibliográficas (extensión máxima de 50 palabras).

La impresión de los artículos se realizará en blanco y negro. Se recomienda tomar las previsiones necesarias desde el inicio, especialmente en lo referente a las figuras para garantizar su nitidez.

http://www.asambleanacional.gob.ve/index.php?option=com_dbquery&Itemid=182&task=ExecuteQuery&qid=7&leyes_id=20619





NORMS AND FORMAT FOR ARTICLES TO BE PUBLISHED IN THE ENGINEERING AND SOCIETY UC JOURNAL

(double space, Arial 10)

Author(s) 1,2,3, (Second name, First Name: Arial 12, regular, centered, single space) (single space, Arial 10)

Institution(s) & address(es). (Arial 12, regular centered single space). If there are two or more working places, there will be superindexes on each author (1, 2, 3, etc.), and will be showed at the

beginning of each center. Eg. 1. XXX University … 2. Institute / College …

Add main author’s e-mail at the end (Do not use foot notes) (double space, Arial 10)

Abstract: This document contains information to guide authors in writing technical articles for the “Ingeniería y Sociedad - UC” Journal. This document has been written according to the requirements of the editorial board. Authors must carefully follow the instructions to make sure that the articles are written in a uniform way. Letter-size paper must be used. Margins to be used: upper and lower margins: 2.5 cm; left: 2.5 cm; right: 1.5 cm. The text must be written in double columns (8.5 cm wide, 0.5 cm apart). The title, summary and abstract must be in a single column.

Keywords: Approximately from 3 to 5 key words.

NORMAS Y FORMATO PARA LA PRESENTACIÓN DE ARTÍCULOS EN LA REVISTA

INGENIERÍA Y SOCIEDAD UC

Resumen: Este documento contiene información para guiar a los autores en la preparación de los artículos técnicos a ser presentados en la Revista Ingeniería y Sociedad UC. El documento está escrito en el estilo requerido para la elaboración de los artículos definitivos. Los autores deben seguir cuidadosamente las instrucciones para asegurar la uniformidad de los trabajos que sean aceptados para la publicación. El papel debe ser tamaño carta y los márgenes superior e inferior deben ser de 2,5cm, el izquierdo de 2,5cm y el derecho de 1,5cm, el texto debe escribirse en doble columna (8,5cm de ancho por columna, separadas 0,5cm). Los títulos, el resumen y el abstract en una sola columna. El resumen no debe exceder de 150 palabras. El resumen debe especificar: propósito, hipótesis/supuestos, metodología, resultados, discusión de resultados y conclusiones.

Palabras clave: Entre tres y cinco palabras clave .



INTRODUCTION

The Journal “Ingeniería y Sociedad - UC” is a popular science and technology Journal, which contains articles on science and technology as well as on social and humanistic topics applied to engineering and necessary in the training of new engineers, which means the inter and transdisciplinarity, under the responsibility of the Faculty of Engineering of the University of Carabobo.

The main goal of this journal is to achieve the six-month publication of research done on science and technology related to humanistic and social topics.

The journal “Ingeniería y Sociedad - UC” has different goals: become a popular science and technology journal, stimulate the intellectual production of the professors and researchers from the University of Carabobo, National and International Research Centers, and other academic centers of creation and production of knowledge, as well as to bring about the cultural exchange through information networks national and internationally, trying to sustain the research in the previously mentioned areas.

In order to achieve its goals, this periodical accepts national and international collaborators, which criteria must be exposed and analyzed under the principles of freedom, innovation, coherence, ethics, social contribution, and systematization demanded by the scientific knowledge.

The submitted manuscripts will be evaluated by double blind review prior to publication. In case the publishing committee considers it necessary, the article will be subjected to a third review. Articles to be accepted must be related to:

I. Research: in process or finished.

II. Instructional design.III. Essay.IV. Information / Summary of AcademicEvents. V. Bibliographic Review. VI. Invited author.VII. Disclosure of institutional experiences.

The author has to state the previously mentioned section, in which his manuscript will be published.

Manuscripts must be originals and unpublished, written in Spanish and must have not been previously submitted to publishing review. In case it is to be presented in any event, some information must be given: full name, date, place, organizing institution.

To submit a paper for the consideration of the Journal, you must send the document stored in the Microsoft Office Word (or compatible) word processor, via email to the followingemail addresses:

and [email protected] [email protected]

Articles must have a maximum length of fifteen (15) pages.

Joined to the identified copy, there must be an introduction piece of paper that contains title, author(s), e-mails, institution, city and a profile not longer than fifty (50) words, and the abstract.

The non identified copies first page must only show the title and the abstract.

All pieces of work should follow the next order: Title page, Introduction, Methodology or Research Development, Text, Analysis, Result Discussion, Conclusions and Bibliographic References.


[email protected]



If it is an essay, it should have: Topic Introduction, Theoretical Support, Conclusions and References.

The title page must contain: Title of the manuscript, written in Spanish and English; Author(s) Name(s) and work place address, e-mail; Abstract in English and Spanish, maximum 150 words, with three (03) to five (05) key words.

Authors are fully responsible of all pieces of works, nor the publishing committee nor the evaluating staff.

TITLES

Each section title will be written in bold type, capital letters, to the left of the text, no numbering.

Subtitles

The heading of each subsection will be written in bold type and small letters to the left side of the text.

Letter

The title of the article should be written in Arial, 16, bold type, single space, and the text in Arial 12. For the graphics and charts, use letter size 10 for legends.

Acronym

Abbreviations should be identified at the first appearance in the text, except if it is used in the abstract.

Charts and Figures

Graphics, photographs, diagrams, and any graphic help, with or without quantitative information, must be called Figure. They should be numbered consecutively, using Arabic numerals, and should be placed in the corresponding text, (not at the end), with its legend.

All charts and figures should be mentioned in the text and must be placed near the paragraph where it was mentioned for the first time. Graphics must be original, (not photocopied), sharp, and done in highly resolution printing definition; highly contrasted black and white, 17,5 maximum wide.

Titles for the charts must be above them (See Table N°1). If it was made by the article authors, the source must not be mentioned.

Table N°1. Letter size and Styles

Section Style

Main Title Capital, bold type letter, 16

Section Title

Capital, bold type letter, 12

Subsection Title

Capital and small letter, 12

Chart / Figure Title

Centered capital and small letter, 12

Text in the Chart

Capital and small letter, it may vary from 10 to 12 as necessary

Legend in Graphics / Tables

Capital and small letter, 10

The title of the figure must be below it. See the following example in Figure 1.

0

10

20

30

40

0 10 20 30 40 50

Corriente (A)

Vol

taje

(V

)

Figure 1. Relationship between voltage and current in a non-linear element

Mathematical symbols must be clear and readable. Sub indexes and supra indexes must be correctly placed. All equations must be in size 10, consecutively numbered,



(Arabic numerals), placed in brackets to the right side.

VP cos = {rQ PQ + xQ QQ + VQ2}/VQ (1) The title in the references must not be numbered. References must be numbered, using Arabic numerals in square brackets [1], at the end, in the same order of appearance. For example:

REFERENCES

ASAMBLEA NACIONAL (2005). Ley de Reforma de la Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo. Consultado el día 5 Abril del 2007 desde http://www.asambleanacional.gob.ve/index.php?option=com_dbquery&Itemid=182&task=ExecuteQuery&qid=7&leyes_id=20619.

Martínez, M. (2006). Ciencia y arte en la metodología cualitativa. México: Editorial Trillas.

Pande, P., Neuman, R. y Cavanagh, R. (2004). Las claves practicas de Seis Sigma. Colombia: McGraw-hill/interamericana.

Rodríguez, M. (2006). Se lo que mi nota dice que sé. En Revista Ingeniería y Sociedad UC, 3 (2) ,94-101.

Sánchez, T. (1998). Nivel Educacional como un pronosticador de sucesos. Manuscrito no publicado.

Sandoval, R. (2002). Importancia de apoyar al talento científico juvenil en su formación investigativa. Tesis de maestría no publicada, Facultad de Educación, Universidad de los Andes.

In case of Acknowledgement, it must be placed before the bibliographic references (maximum word length: 50 words).

Printing must be in black and white. It is highly recommended to pay special attention in order to guarantee the clearness of the graphics and figures.




102


Revista Ingeniería y Sociedad UC

I TITULO DEL TRABAJO:

II EVALUACIÓN. Marque con una X las características que a su juicio son relevantes en el artículo

asignado: E: Excelente – B: Bueno – R: Regular – D: Deficiente ASPECTOS E B R D JUSTIFICACION

1 Titulo

2 Resumen y palabras clave

3 Desarrollo coherente del contenido

4 Organización de secciones

5 Objetividad de los planteamientos enfoques

6 Profundidad del tema

7 Aporte al conocimiento

8 Uso adecuado de las fuentes

9 El artículo describe un trabajo original con aportes significativos y/o novedosos

10 Presentación de conclusiones y recomendaciones

11 Actualidad de las fuentes

12 Uso adecuado de tablas y signos

13 Apreciación general

III OPINIÓN. De acuerdo a la evaluación realizada, en su opinión el artículo es para: Publicar Corregir y Publicar Corregir Exhaustivamente No Publicar

IV OBSERVACIONES:

FECHAS DE: Recepción Documento: 123456789012345 Envío al Árbitro: 123456789012345

Recepción por el Árbitro: Evaluación:

Nro. CI: 12345678901234567890 123Firma: 123456789012345678901234567890

Ingeniería y

Sociedad – UC

Vol 12, No. 1 Enero-Junio 2017

ISSN 1856–352X

volumen 12, n 1. enero junio 2017 - portal de revistas...

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