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Microwave assisted extraction of polyphenols of Artocarpus heterophyllus Lam. with antifungal activity against Alternaria sp.
Aguilar-Veloz, L.M., Calderón-Santoyo, M., Ragazzo-Sánchez, J.A.
Abstract
Introduction. Jackfruit (Artocarpus heterophyllus L.) constitutes a strategic crop not only for its fruit, but also because it is a source of protein and different phytochemicals with antimicrobial activity and other properties. Taking into account the incidence of Alternaria spp., as a phytopathogenic and foodborne microorganism, it is interesting to investigate the possibilities of using A. heterophyllus leaf extracts in postharvest processes of fruit, damaged by this fungus. The objective of the present work was to determine the optimal conditions for the recovery of leaf jackfruit polyphenols with antimicrobial activity against an Alternaria sp. strain isolated from tomato, using microwave assisted extraction (MAE). Methodology. The extracts were obtained in ethanol: water solution (4:1, v/v), 1:10 leaf powder: solvent ratio. The simultaneous effect of power (600-1080 W) and extraction time (1-3 min) on the concentration of total soluble phenols (TSP) and total flavonoids (TF), and the antimicrobial activity (inhibition of mycelial growth) was optimized, using a factorial design 32. Temperature was registered in all cases. The polyphenolic profile of MAE extracts obtained at optimal conditions was characterized using HPLC-MS analysis. Besides that, 3 cycles MAE procedure was studied. Results. The increase of power and time until 840W and 2 min favored the increment of FST (148.8 mg GAE / g dry weight) and TF (13.3 mg RE / g dry weight) contents. At these conditions, 39.9% mycelial growth inhibition with 1 mg. mL-1 TSP was exhibited. Predicted TSP, TF and AA by the model values were satisfactory compared with the experimental values. Furthermore, the MAE in three cycles allowed to obtain extract with 277.3 mg GAE/ mg DW and 23 mg RE/ mg DW of TSP and TF respectively. Different flavonoids and some phenolic, and organic acids reported in jackfruit and other Ficus species extracts were tentatively identified. Implications. The compounds responsible by antifungal activity must be isolated and encapsulated to improve their effectiveness for future agrofood applications. Originality. The antifungal activity of A. heterophyllus leaf extracts against Alternaria sp. is being reported for the first time. Conclusions. The optimal MAE conditions for the polyphenolic jackfruit leaf extraction with significant antimicrobial activity against Alternaria sp were determined (840 W and 2 min). The results suggest the potentialities of this residue as a source of natural antimicrobial agents for postharvest processes of tomato and other crops. Keywords: microwave assisted extraction; polyphenols; Artocarpus heterophyllus; antifungal activity; Alternaria sp.
Introducción. La jaca (Artocarpus heterophyllus L.) constituye un cultivo estratégico, no sólo por su fruto, sino también porque es una fuente importante de proteínas y fitoquímicos con actividad antimicrobiana y otras propiedades. Teniendo en cuenta la incidencia de Alternaria spp., como microorganismo fitopatógeno y transmitido en alimentos, es interesante investigar las posibilidades de utilizar extractos de hoja de A. heterophyllus en procesos postcosecha de frutos dañados por este hongo. El objetivo del presente trabajo fue determinar las condiciones óptimas para el recobrado de polifenoles (PF) de hoja de jaca con actividad antimicrobiana contra una cepa de Alternaria sp. aislada del tomate, mediante la extracción asistida por microondas (EAM). Metodología. Los extractos se obtuvieron con etanol acuoso (4:1, v/v), en una relación 1:10 (hoja en polvo: disolvente). Se optimizó el efecto simultáneo de la potencia (600-1080 W) y el tiempo de extracción (1-3 min) en la concentración de fenoles solubles totales (FST) y flavonoides totales (FT) y la actividad, antifúngica (inhibición del crecimiento micelial), utilizando un diseño factorial 32. En todos los casos se registró la temperatura. El perfil polifenólico de los extractos de EAM obtenidos en condiciones óptimas se caracterizó utilizando el análisis de HPLC-MS. Se estudió el efecto de la extracción en 3 ciclos. Resultados. El aumento de potencia y tiempo hasta 840 W y 2 min favoreció el incremento de FST (148.8 mg GAE / g de ps) y FT (13.3 mg ER/ g ps). En estas condiciones se obtuvo 39.9% de inhibición del crecimiento micelial, con 1 mg. mL-1 de FST. Los valores previstos de FST, FT y AA por el modelo, fueron satisfactorios en comparación con los valores experimentales. Además de ello, la EAM en 3 ciclos permitió obtener extractos con 277.3 mg EAG/ mg ps y 23 mg de ER/mg ps de FST y FT, respectivamente. Diferentes flavonoides y algunos ácidos fenólicos y orgánicos, reportados en extractos de jaca y de especies de Ficus fueron identificados tentativamente. Implicaciones. Los compuestos responsables de la actividad antifúngica deben ser aislados y encapsulados para mejorar su eficacia en futuras aplicaciones agroalimentarias. Originalidad. Por primera vez se notifica la actividad antifúngica de los extractos de hoja de A. heterophyllus contra Alternaria sp. Conclusiones. Se determinaron las condiciones óptimas de EAM para la extracción de polifenoles de hoja de jaca con actividad antimicrobiana significativa contra Alternaria sp (840 W y 2 min) y el efecto de increment del número de ciclos en la extracción de PF. Los resultados sugieren las potencialidades de este residuo como fuente de agentes antimicrobianos naturales para los procesos de postcosecha de tomate y otros cultivos. Palabras clave: extracción asistida por microondas, polifenoles, Artocarpus heterophyllus, actividad antifúngica, Alternaria sp.
Introduction. Jackfruit (Artocarpus heterophyllus L.) constitutes a strategic crop not only for its fruit, but also because it is a source of protein and different phytochemicals with antimicrobial activity and other properties. Taking into account the incidence of Alternaria spp., as a phytopathogenic and foodborne microorganism, it is interesting to investigate the possibilities of using A. heterophyllus leaf extracts in postharvest processes of fruit, damaged by this fungus. The objective of the present work was to determine the optimal conditions for the recovery of leaf jackfruit polyphenols with antimicrobial activity against an Alternaria sp. strain isolated from tomato, using microwave assisted extraction (MAE). Methodology. The extracts were obtained in ethanol: water solution (4:1, v/v), 1:10 leaf powder: solvent ratio. The simultaneous effect of power (600-1080 W) and extraction time (1-3 min) on the concentration of total soluble phenols (TSP) and total flavonoids (TF), and the antimicrobial activity (inhibition of mycelial growth) was optimized, using a factorial design 32. Temperature was registered in all cases. The polyphenolic profile of MAE extracts obtained at optimal conditions was characterized using HPLC-MS analysis. Besides that, 3 cycles MAE procedure was studied. Results. The increase of power and time until 840W and 2 min favored the increment of FST (148.8 mg GAE / g dry weight) and TF (13.3 mg RE / g dry weight) contents. At these conditions, 39.9% mycelial growth inhibition with 1 mg. mL-1 TSP was exhibited. Predicted TSP, TF and AA by the model values were satisfactory compared with the experimental values. Furthermore, the MAE in three cycles allowed to obtain extract with 277.3 mg GAE/ mg DW and 23 mg RE/ mg DW of TSP and TF respectively. Different flavonoids and some phenolic, and organic acids reported in jackfruit and other Ficus species extracts were tentatively identified. Implications. The compounds responsible by antifungal activity must be isolated and encapsulated to improve their effectiveness for future agrofood applications. Originality. The antifungal activity of A. heterophyllus leaf extracts against Alternaria sp. is being reported for the first time. Conclusions. The optimal MAE conditions for the polyphenolic jackfruit leaf extraction with significant antimicrobial activity against Alternaria sp were determined (840 W and 2 min). The results suggest the potentialities of this residue as a source of natural antimicrobial agents for postharvest processes of tomato and other crops. Keywords: microwave assisted extraction; polyphenols; Artocarpus heterophyllus; antifungal activity; Alternaria sp.
Introducción. La jaca (Artocarpus heterophyllus L.) constituye un cultivo estratégico, no sólo por su fruto, sino también porque es una fuente importante de proteínas y fitoquímicos con actividad antimicrobiana y otras propiedades. Teniendo en cuenta la incidencia de Alternaria spp., como microorganismo fitopatógeno y transmitido en alimentos, es interesante investigar las posibilidades de utilizar extractos de hoja de A. heterophyllus en procesos postcosecha de frutos dañados por este hongo. El objetivo del presente trabajo fue determinar las condiciones óptimas para el recobrado de polifenoles (PF) de hoja de jaca con actividad antimicrobiana contra una cepa de Alternaria sp. aislada del tomate, mediante la extracción asistida por microondas (EAM). Metodología. Los extractos se obtuvieron con etanol acuoso (4:1, v/v), en una relación 1:10 (hoja en polvo: disolvente). Se optimizó el efecto simultáneo de la potencia (600-1080 W) y el tiempo de extracción (1-3 min) en la concentración de fenoles solubles totales (FST) y flavonoides totales (FT) y la actividad, antifúngica (inhibición del crecimiento micelial), utilizando un diseño factorial 32. En todos los casos se registró la temperatura. El perfil polifenólico de los extractos de EAM obtenidos en condiciones óptimas se caracterizó utilizando el análisis de HPLC-MS. Se estudió el efecto de la extracción en 3 ciclos. Resultados. El aumento de potencia y tiempo hasta 840 W y 2 min favoreció el incremento de FST (148.8 mg GAE / g de ps) y FT (13.3 mg ER/ g ps). En estas condiciones se obtuvo 39.9% de inhibición del crecimiento micelial, con 1 mg. mL-1 de FST. Los valores previstos de FST, FT y AA por el modelo, fueron satisfactorios en comparación con los valores experimentales. Además de ello, la EAM en 3 ciclos permitió obtener extractos con 277.3 mg EAG/ mg ps y 23 mg de ER/mg ps de FST y FT, respectivamente. Diferentes flavonoides y algunos ácidos fenólicos y orgánicos, reportados en extractos de jaca y de especies de Ficus fueron identificados tentativamente. Implicaciones. Los compuestos responsables de la actividad antifúngica deben ser aislados y encapsulados para mejorar su eficacia en futuras aplicaciones agroalimentarias. Originalidad. Por primera vez se notifica la actividad antifúngica de los extractos de hoja de A. heterophyllus contra Alternaria sp. Conclusiones. Se determinaron las condiciones óptimas de EAM para la extracción de polifenoles de hoja de jaca con actividad antimicrobiana significativa contra Alternaria sp (840 W y 2 min) y el efecto de increment del número de ciclos en la extracción de PF. Los resultados sugieren las potencialidades de este residuo como fuente de agentes antimicrobianos naturales para los procesos de postcosecha de tomate y otros cultivos. Palabras clave: extracción asistida por microondas, polifenoles, Artocarpus heterophyllus, actividad antifúngica, Alternaria sp.
Nutraceutical potential of nejayote as a supplement to the conventional diet for feeding Pacific white shrimp (Penaeus vannamei) infected with Vibrio parahaemolyticus
Gámez-Bayardo, S., Castañeda-Ruelas, G.M., Mora-Rochín, S., López-López, E., Valdez-González, F.J., Gutierrez-Dorado, R., Jiménez-Edeza, M.
Abstract
Immunostimulants have been used to prevent Penaeus vannamei culture diseases. Nejayote is a residue from the nixtamalization of corn, whose phytochemical profile provides bioactive properties. This study evaluated the effect of adding nejayote (2%, 4%, 8%, 16% w/w) to conventional shrimp feed (AC) on the nutraceutical and nutritional properties. The physiological response of shrimp infected with Vibrio parahaemolyticus and fed with the best formulation (ACN) was evaluated. Shrimp feed was characterized by physicochemical, proximal, phenolic and antioxidant activity (AOX). Two bioassays were performed to determine the feed conversion radio (FCR) and the cellular response (CR) of the shrimp fed with ACN and AC. For FCR, the weight of the shrimps was recorded during 14 days of feeding. For CR, the group fed with ACN was infected with V. parahaemolyticus and the hemocyte content was recorded for 6 h. The quality of the water (physicochemical and microbiological) was monitored to determine its influence. The content of total phenols and AOX increased according to the addition of nejayote in AC (p≤0.05). The AC-4% formulation has the best nutritional profile with bioactive potential (p≤0.05). The organisms fed with AC-4% expressed a better FCR (p≤0.05), which promotes the cellular response in shrimp populations. The relationship of the water quality with the physiological response of the groups was discarded (p≤0.05). Nejayote is a by-product with high potential use in the health of shrimp farming. Key Words: Penaeus vannamei, Nejayote, Nutraceutical feed, Vibrio parahaemolyticus.
Los inmunoestimulantes han sido utilizados para prevenir enfermedades en cultivo de Penaeus vannamei. El nejayote es un residuo de la nixtamalización del maíz, cuyo perfil fitoquímico provee propiedades bioactivas. Este estudio evaluó el efecto de la adición de nejayote (2%, 4%, 8%, 16% p/p) al alimento comercial para camarón (AC) sobre las propiedades nutracéuticas y nutricionales. La respuesta fisiológica del camarón infectado con Vibrio parahaemolyticus y alimentado con la mejor formulación (ACN) fue evaluada. Los alimentos se caracterizaron por análisis físicoquímico, proximal, fenólico y actividad antioxidante (AOX). Se realizaron bioensayos para determinar el factor de conversión alimenticia (FCR) y la respuesta celular (CR) del camarón alimentado con ACN y AC. Para FCR, el peso del grupo de camarones se registró durante 14 días de alimentación. Para CR, el grupo alimentado con ACN fue infectado con V. parahaemolyticus y el contenido de hemocitos fue registrado por 6 h. La calidad del agua (fisicoquímicos y microbiológicos) fue monitoreada para determinar su influencia. El contenido de fenoles totales y AOX se incrementó conforme la adición del nejayote en AC (p≤0.05). La formulación AC-4% presentó el mejor perfil nutrimental con potencial bioactivo (p≤0.05). Los organismos alimentados con AC-4% expresaron un mejor FCR (p<0.05), la cual promueve la respuesta celular en poblaciones de camarón. Se descartó la relación de la calidad del agua con la respuesta fisiológica de los grupos (p≤0.05). El nejayote es un subproducto con alto potencial uso en la sanidad del cultivo camaronícola. Palabras clave: Penaeus vannamei, Nejayote, Alimento nutraceútico, Vibrio parahaemolyticus.
Immunostimulants have been used to prevent Penaeus vannamei culture diseases. Nejayote is a residue from the nixtamalization of corn, whose phytochemical profile provides bioactive properties. This study evaluated the effect of adding nejayote (2%, 4%, 8%, 16% w/w) to conventional shrimp feed (AC) on the nutraceutical and nutritional properties. The physiological response of shrimp infected with Vibrio parahaemolyticus and fed with the best formulation (ACN) was evaluated. Shrimp feed was characterized by physicochemical, proximal, phenolic and antioxidant activity (AOX). Two bioassays were performed to determine the feed conversion radio (FCR) and the cellular response (CR) of the shrimp fed with ACN and AC. For FCR, the weight of the shrimps was recorded during 14 days of feeding. For CR, the group fed with ACN was infected with V. parahaemolyticus and the hemocyte content was recorded for 6 h. The quality of the water (physicochemical and microbiological) was monitored to determine its influence. The content of total phenols and AOX increased according to the addition of nejayote in AC (p≤0.05). The AC-4% formulation has the best nutritional profile with bioactive potential (p≤0.05). The organisms fed with AC-4% expressed a better FCR (p≤0.05), which promotes the cellular response in shrimp populations. The relationship of the water quality with the physiological response of the groups was discarded (p≤0.05). Nejayote is a by-product with high potential use in the health of shrimp farming. Key Words: Penaeus vannamei, Nejayote, Nutraceutical feed, Vibrio parahaemolyticus.
Los inmunoestimulantes han sido utilizados para prevenir enfermedades en cultivo de Penaeus vannamei. El nejayote es un residuo de la nixtamalización del maíz, cuyo perfil fitoquímico provee propiedades bioactivas. Este estudio evaluó el efecto de la adición de nejayote (2%, 4%, 8%, 16% p/p) al alimento comercial para camarón (AC) sobre las propiedades nutracéuticas y nutricionales. La respuesta fisiológica del camarón infectado con Vibrio parahaemolyticus y alimentado con la mejor formulación (ACN) fue evaluada. Los alimentos se caracterizaron por análisis físicoquímico, proximal, fenólico y actividad antioxidante (AOX). Se realizaron bioensayos para determinar el factor de conversión alimenticia (FCR) y la respuesta celular (CR) del camarón alimentado con ACN y AC. Para FCR, el peso del grupo de camarones se registró durante 14 días de alimentación. Para CR, el grupo alimentado con ACN fue infectado con V. parahaemolyticus y el contenido de hemocitos fue registrado por 6 h. La calidad del agua (fisicoquímicos y microbiológicos) fue monitoreada para determinar su influencia. El contenido de fenoles totales y AOX se incrementó conforme la adición del nejayote en AC (p≤0.05). La formulación AC-4% presentó el mejor perfil nutrimental con potencial bioactivo (p≤0.05). Los organismos alimentados con AC-4% expresaron un mejor FCR (p<0.05), la cual promueve la respuesta celular en poblaciones de camarón. Se descartó la relación de la calidad del agua con la respuesta fisiológica de los grupos (p≤0.05). El nejayote es un subproducto con alto potencial uso en la sanidad del cultivo camaronícola. Palabras clave: Penaeus vannamei, Nejayote, Alimento nutraceútico, Vibrio parahaemolyticus.
Effect of ultrasound treatment on physicochemical parameters and drying time in nopal cladodes Opuntia spp.
Higuera-Orbe, C.L., Alfaro-Vázquez, M.A., Hernández-Hernández, H.M., Quiñones-Muñoz, T.A., Moreno-Vilet, L.
Abstract
Nopal (Opuntia spp.) is a cactus consumed as a vegetable that has been recognized as a functional food, since it contains bioactive compounds such as organic acids, fiber, mucilage, pigments, minerals, and antioxidants. The new technologies in the food industry have shown that the application of power ultrasound, can promote mass transfer mechanisms when used as pre-treatment to improve the food drying. The objective of this work was to evaluate the effect of ultrasonic treatment on color, microstructure and bioactive compounds content for subsequent dehydration and determination of drying time of nopal cladodes. Full factorial experimental design with a central point was performed, considering the amplitude (20, 48 and 76%) and the sonication time (10, 15 and 20 min) as factors. The application of power ultrasound treatment on nopal cladodes, affects the microstructure, deforming and distanced the cells, mainly at 76% amplitude for 15 min. The content of bioactive compounds such as total polyphenols and chlorophyll increased from 11.7 until 18 mg EGA/g d.b. and from 30.9 until 93.6 mg/g d.b., respectively by treating the nopal cladodes with ultrasound. After the ultrasound treatment, the hot-air drying process causes color changes from green to red/brown and decreases between 9-41% of the polyphenols concentration; however, ultrasound managed to reduce drying time by up to 26%. Key Words: ultrasound, hot air-drying, nopal cladodes, bioactive compounds, microstructure.
El nopal (Opuntia spp.) es una cactácea consumida como verdura que ha sido reconocido como un alimento funcional, ya que contiene compuestos bioactivos como ácidos orgánicos, fibra, mucílagos, pigmentos, minerales y antioxidantes. Las nuevas tecnologías en la industria alimentaria han demostrado que la aplicación de ultrasonido de potencia puede promover los mecanismos de transferencia de masa cuando se utiliza como pretratamiento para mejorar el secado de los alimentos. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del tratamiento ultrasónico sobre el color, la microestructura y el contenido de compuestos bioactivos para su posterior deshidratado y evaluación del tiempo de secado de los cladodios de nopal. Se realizó un diseño experimental factorial completo con punto central, considerando como factores la amplitud (20, 48 y 76%) y el tiempo de sonicación (10, 15 y 20 min). La aplicación del tratamiento con ultrasonido de potencia sobre los cladodios del nopal afecta la microestructura, deformando y distanciando las células, principalmente a 76% de amplitud por 15 min. El contenido de compuestos bioactivos como polifenoles totales y clorofila se incrementó de 11.7 hasta 18 mg EAG/g b.s. y de 30.9 hasta 93.6 mg/g b.s., respectivamente al tratar los cladodios del nopal con ultrasonido. Posterior al tratamiento con ultrasonido, el proceso de secado con aire caliente, provoca cambios de color de tonos verdes a rojo/café y disminuye entre 9-41% la concentración de polifenoles, sin embargo, el ultrasonido logró reducir el tiempo de secado hasta en un 26%. Palabras clave: ultrasonido, secado con aire caliente, nopal, compuestos bioactivos, microestructura.
Nopal (Opuntia spp.) is a cactus consumed as a vegetable that has been recognized as a functional food, since it contains bioactive compounds such as organic acids, fiber, mucilage, pigments, minerals, and antioxidants. The new technologies in the food industry have shown that the application of power ultrasound, can promote mass transfer mechanisms when used as pre-treatment to improve the food drying. The objective of this work was to evaluate the effect of ultrasonic treatment on color, microstructure and bioactive compounds content for subsequent dehydration and determination of drying time of nopal cladodes. Full factorial experimental design with a central point was performed, considering the amplitude (20, 48 and 76%) and the sonication time (10, 15 and 20 min) as factors. The application of power ultrasound treatment on nopal cladodes, affects the microstructure, deforming and distanced the cells, mainly at 76% amplitude for 15 min. The content of bioactive compounds such as total polyphenols and chlorophyll increased from 11.7 until 18 mg EGA/g d.b. and from 30.9 until 93.6 mg/g d.b., respectively by treating the nopal cladodes with ultrasound. After the ultrasound treatment, the hot-air drying process causes color changes from green to red/brown and decreases between 9-41% of the polyphenols concentration; however, ultrasound managed to reduce drying time by up to 26%. Key Words: ultrasound, hot air-drying, nopal cladodes, bioactive compounds, microstructure.
El nopal (Opuntia spp.) es una cactácea consumida como verdura que ha sido reconocido como un alimento funcional, ya que contiene compuestos bioactivos como ácidos orgánicos, fibra, mucílagos, pigmentos, minerales y antioxidantes. Las nuevas tecnologías en la industria alimentaria han demostrado que la aplicación de ultrasonido de potencia puede promover los mecanismos de transferencia de masa cuando se utiliza como pretratamiento para mejorar el secado de los alimentos. El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del tratamiento ultrasónico sobre el color, la microestructura y el contenido de compuestos bioactivos para su posterior deshidratado y evaluación del tiempo de secado de los cladodios de nopal. Se realizó un diseño experimental factorial completo con punto central, considerando como factores la amplitud (20, 48 y 76%) y el tiempo de sonicación (10, 15 y 20 min). La aplicación del tratamiento con ultrasonido de potencia sobre los cladodios del nopal afecta la microestructura, deformando y distanciando las células, principalmente a 76% de amplitud por 15 min. El contenido de compuestos bioactivos como polifenoles totales y clorofila se incrementó de 11.7 hasta 18 mg EAG/g b.s. y de 30.9 hasta 93.6 mg/g b.s., respectivamente al tratar los cladodios del nopal con ultrasonido. Posterior al tratamiento con ultrasonido, el proceso de secado con aire caliente, provoca cambios de color de tonos verdes a rojo/café y disminuye entre 9-41% la concentración de polifenoles, sin embargo, el ultrasonido logró reducir el tiempo de secado hasta en un 26%. Palabras clave: ultrasonido, secado con aire caliente, nopal, compuestos bioactivos, microestructura.
Simulation of fungal growth in papaya: an opportunity to enhance postharvest handling
Sandoval-Contreras, T., Betancourt-Rodríguez, J., Iñiguez-Moreno, M., Garrido-Sánchez, L., Ragazzo-Sánchez, A., Calderón-Santoyo, M.
Abstract
Papaya (Carica papaya L.) is a climacteric fruit with a high susceptibility to decay and mechanical damage, causing economic losses. Anthracnose caused by Colletotrichum species is the most common disease in papaya; however, many other fungi that cause damage. In order to find alternative methods to control postharvest fungi, predictive mycology methods have been developed. Mathematical models can simulate and predict fungal behavior as a function of environmental conditions. However, simulations as a tool for making decisions to assure fruit quality are scarce. This study’s objective was to simulate the growth rate and the time to appearance of disease for Colletotrichum gloeosporioides and Alternaria alternata isolated from papaya as a function of temperature. Four C. gloeosporioides and two A. alternata isolates from decayed papaya were used. The isolates were cultured in a complex medium made with papaya pericarp to assess their growth rates and lag phases. The Baranyi-Roberts model was used to estimate the radial growth rates (µmax) and Microsoft Excel’s Solver feature was used to obtain the time for visible mycelium (tv). The cardinal model with infletion (CMI) was used to model tv for C. gloeosporioides whereas a polynomial function was used for A. alternata. The simulated models were compared with data obtained by growing the fungi on fresh papaya. The models obtained provide insight into the fungal growth dynamics and seem to be satisfactory for describing tv compared to the data observed in vivo. Transporters could be use them to establish how much time a given crop can conserve its quality before decay begins. These findings could be a useful tool for making decisions in the papaya supply chain. Keywords: Carica papaya, predictive mycology, postharvest decay, growth simulations, supply chain.
La papaya (Carica papaya L.) es un fruto climatérico que presenta una gran susceptibilidad al daño mecánico y a las pudriciones, causando grandes pérdidas económicas. La antracnosis causada por Colletotrichum es la más común de las enfermedades en la papaya, sin embargo, existen otros hongos que pueden causar deterioro. Con el fin de encontrar alternativas para el control de hongos en postcosecha de frutas, se han desarrollado métodos de micología predictiva. El uso de modelos matemáticos puede simular y predecir el comportamiento fúngico en función de las condiciones ambientales. Sin embargo, las simulaciones como herramienta para la toma de decisiones con el fin de asegurar la calidad de los frutos son escasas. El objetivo de este estudio fue simular la velocidad de crecimiento y el tiempo que tarda en aparecer la infección por cepas de Colletotrichum gloeosporioides y Alternaria alternata aislados de papaya en función de la temperatura. Se utilizaron cuatro cepas de C. gloeosporioides y dos cepas de A. alternata aisladas directamente de las pudriciones de la fruta. El crecimiento de los hongos se realizó en un medio natural realizado con pericarpio de papaya para evaluar sus tasas de crecimiento y fases lag. El modelo de Baranyi-Roberts fue utilizado para determinar la velocidad de crecimiento (µmax) y la fase lag y la función Solver (Microsoft Excel) fue usada para determinar el tiempo en que se hace visible el micelio (tv) a partir del modelo de Baranyi-Roberts. El modelo cardinal con inflexión (CMI) fue utilizado para modelar tv para C. gloeosporioides mientras que la función polinomial fue usada en A. alternata. Los modelos simulados fueron comparados con datos obtenidos del crecimiento de los hongos en frutos de papaya. Los modelos obtenidos proveen una percepción de la dinámica del crecimiento fúngico y es satisfactorio para describir el tiempo tv comparado con los resultados obtenidos in vivo. Estos modelos pueden ser utilizados por transportistas con el propósito de establecer cuánto tiempo un producto fresco puede conservar su calidad antes de que las pudriciones aparezcan. Estos hallazgos pueden ser una herramienta muy útil en la toma de decisiones dentro de la cadena de suministro de la papaya. Palabras clave: Carica papaya, micología predictiva, deterioro postcosecha, simulación del crecimiento, cadena de suministro.
Papaya (Carica papaya L.) is a climacteric fruit with a high susceptibility to decay and mechanical damage, causing economic losses. Anthracnose caused by Colletotrichum species is the most common disease in papaya; however, many other fungi that cause damage. In order to find alternative methods to control postharvest fungi, predictive mycology methods have been developed. Mathematical models can simulate and predict fungal behavior as a function of environmental conditions. However, simulations as a tool for making decisions to assure fruit quality are scarce. This study’s objective was to simulate the growth rate and the time to appearance of disease for Colletotrichum gloeosporioides and Alternaria alternata isolated from papaya as a function of temperature. Four C. gloeosporioides and two A. alternata isolates from decayed papaya were used. The isolates were cultured in a complex medium made with papaya pericarp to assess their growth rates and lag phases. The Baranyi-Roberts model was used to estimate the radial growth rates (µmax) and Microsoft Excel’s Solver feature was used to obtain the time for visible mycelium (tv). The cardinal model with infletion (CMI) was used to model tv for C. gloeosporioides whereas a polynomial function was used for A. alternata. The simulated models were compared with data obtained by growing the fungi on fresh papaya. The models obtained provide insight into the fungal growth dynamics and seem to be satisfactory for describing tv compared to the data observed in vivo. Transporters could be use them to establish how much time a given crop can conserve its quality before decay begins. These findings could be a useful tool for making decisions in the papaya supply chain. Keywords: Carica papaya, predictive mycology, postharvest decay, growth simulations, supply chain.
La papaya (Carica papaya L.) es un fruto climatérico que presenta una gran susceptibilidad al daño mecánico y a las pudriciones, causando grandes pérdidas económicas. La antracnosis causada por Colletotrichum es la más común de las enfermedades en la papaya, sin embargo, existen otros hongos que pueden causar deterioro. Con el fin de encontrar alternativas para el control de hongos en postcosecha de frutas, se han desarrollado métodos de micología predictiva. El uso de modelos matemáticos puede simular y predecir el comportamiento fúngico en función de las condiciones ambientales. Sin embargo, las simulaciones como herramienta para la toma de decisiones con el fin de asegurar la calidad de los frutos son escasas. El objetivo de este estudio fue simular la velocidad de crecimiento y el tiempo que tarda en aparecer la infección por cepas de Colletotrichum gloeosporioides y Alternaria alternata aislados de papaya en función de la temperatura. Se utilizaron cuatro cepas de C. gloeosporioides y dos cepas de A. alternata aisladas directamente de las pudriciones de la fruta. El crecimiento de los hongos se realizó en un medio natural realizado con pericarpio de papaya para evaluar sus tasas de crecimiento y fases lag. El modelo de Baranyi-Roberts fue utilizado para determinar la velocidad de crecimiento (µmax) y la fase lag y la función Solver (Microsoft Excel) fue usada para determinar el tiempo en que se hace visible el micelio (tv) a partir del modelo de Baranyi-Roberts. El modelo cardinal con inflexión (CMI) fue utilizado para modelar tv para C. gloeosporioides mientras que la función polinomial fue usada en A. alternata. Los modelos simulados fueron comparados con datos obtenidos del crecimiento de los hongos en frutos de papaya. Los modelos obtenidos proveen una percepción de la dinámica del crecimiento fúngico y es satisfactorio para describir el tiempo tv comparado con los resultados obtenidos in vivo. Estos modelos pueden ser utilizados por transportistas con el propósito de establecer cuánto tiempo un producto fresco puede conservar su calidad antes de que las pudriciones aparezcan. Estos hallazgos pueden ser una herramienta muy útil en la toma de decisiones dentro de la cadena de suministro de la papaya. Palabras clave: Carica papaya, micología predictiva, deterioro postcosecha, simulación del crecimiento, cadena de suministro.
Yeasts population in fermented sotol must, fermentative capacity and the higher alcohols production potential of isolated yeasts
Ruiz-Terán, F., Ramírez-Palma, A., Fernández-Ríos, C., Rentería-García, J., Salmerón, I., Nolasco-Cancino, H., Santiago-Urbina, JA.
Abstract
Sotol is a Mexican alcoholic beverage obtained from the distillation of fermented sotol plants (Dasylirion spp.) juices. It is naturally fermented by autochthonous yeasts, which play an important role in the flavor formation of alcoholic beverages. This study aimed to identified yeasts population of fermented sotol, evaluation of the fermentative capacity, and higher alcohols production potential of isolated yeasts to contribute to the understanding of the play role the yeasts in the natural fermentation to produce this spirit. Isolated yeasts were identified by 5.8S-ITS-RFLP analysis. Saccharomyces cerevisiae and four non-Saccharomyces yeast species, including Pichia kudriavzevii, Pichia kodamaea, Schizosaccharomyces pombe and Candida glabrata were detected. Two autochthonous yeast species: S. cerevisiae (LTS12) and P. kudriavzevii (LTS8) were selected to evaluate their performance profile in terms of growth, sugar consumption, ethanol and higher alcohols production in mixed culture inoculated in synthetic medium, sotol (Dasylirion spp.) and maguey (Agave angustifolia) juices. The results indicated that the growth of mixed culture was favored in maguey and sotol juices. In these natural musts, fermentations finished after 120 h (5 days), the yeasts consumed most of the sugars (≥96%), while in synthetic medium only less than 50% of the sugar was consumed (57.58±0.25 g/L of residual sugar) after 384 h (16 days), so it is considered as a stuck fermentation. Mixed culture had a great fermenting potential in maguey juice with an ethanol yield of 0.33 g ethanol/g substrate and a higher efficiency (65%) than that of sotol juice (51.54%) and synthetic medium (41.89%). Fermented sotol and maguey juices were characterized by higher amount of 2-phenylethanol (42 and 70% of peak area), a higher alcohol that contribute to the floral attributes of the alcoholic beverages. This higher alcohol was produced mainly by P. kudriavzevii as evidenced in the experiment of pure cultures in synthetic medium (supplementary material). Findings suggest that the alcoholic yield, fermentation efficiency and higher alcohol production depend on the nature and composition of the culture medium. These results suggest that the co-culture of S. cerevisiae LTS12 with P. kudriavzevii LTS8 could be an alternative to ferment sotol and maguey juices. Keywords: Culture media, higher alcohols, indigenous yeasts, Pichia kudriavzevii, sotol.
El sotol es una bebida alcohólica mexicana obtenida de la destilación de jugos de plantas fermentadas de sotol (Dasylirion spp.). Es fermentado naturalmente por levaduras autóctonas, quienes juegan un papel importante en la formación del flavor de las bebidas alcohólicas. Este estudio tuvo como objetivo identificar la población de levaduras de mostos de sotol fermentados, evaluar la capacidad fermentativa y el potencial de producción de alcoholes superior de levaduras aisladas para contribuir a la comprensión del papel que juegan las levaduras en la fermentación natural para producir sotol (bebida alcohólica destilada). Las levaduras aisladas se identificaron mediante análisis 5.8S-ITS-RFLP. Se detectaron Saccharomyces cerevisiae y cuatro especies de levaduras no Saccharomyces, incluidas Pichia kudriavzevii, Pichia kodamaea, Schizosaccharomyces pombe y Candida glabrata. Se seleccionaron dos especies de levaduras autóctonas: S. cerevisiae (LTS12) y P. kudriavzevii (LTS8) para evaluar su perfil de desempeño en términos de crecimiento, consumo de azúcar, etanol y producción de alcoholes superiores en cultivo mixto inoculado en medio sintético, jugos de sotol Dasylirion spp. y maguey (Agave angustifolia). Los resultados indicaron que se favoreció el crecimiento de cultivos mixtos en jugos de maguey y sotol. En estos mostos naturales, las fermentaciones terminaron a las 120 h (5 días), las levaduras consumieron la mayor parte de los azúcares (≥96%), mientras que en medio sintético solo se consumió menos del 50% del azúcar (57,58 ± 0,25 g/L de azúcar residual) después de 384 h (16 días), por lo que se considera una fermentación estancada. El cultivo mixto tuvo un gran potencial de fermentación en jugo de maguey con un rendimiento de etanol de 0.33 g de etanol/g de sustrato y una mayor eficiencia (65%) que el jugo de sotol (51.54%) y medio sintético (41.89%). Los jugos fermentados de sotol y maguey se caracterizaron por una mayor cantidad de 2-feniletanol (42% y 70% del área de pico), un alcohol superior que contribuye a los atributos florales de las bebidas alcohólicas. Este alcohol superior fue producido principalmente por P. kudriavzevii como se evidenció en el experimento de cultivos puros en medio sintético. Los hallazgos sugieren que el rendimiento alcohólico, la eficiencia de la fermentación y la mayor producción de alcohol dependen de la naturaleza y composición del medio de cultivo. Estos resultados sugieren que el co-cultivo de S. cerevisiae LTS12 con P. kudriavzevii LTS8 podría ser una alternativa para fermentar jugos de sotol y maguey. Palabras clave: Medios de cultivo, alcoholes superiores, levaduras autóctonas, Pichia kudriavzevii, sotol.
Sotol is a Mexican alcoholic beverage obtained from the distillation of fermented sotol plants (Dasylirion spp.) juices. It is naturally fermented by autochthonous yeasts, which play an important role in the flavor formation of alcoholic beverages. This study aimed to identified yeasts population of fermented sotol, evaluation of the fermentative capacity, and higher alcohols production potential of isolated yeasts to contribute to the understanding of the play role the yeasts in the natural fermentation to produce this spirit. Isolated yeasts were identified by 5.8S-ITS-RFLP analysis. Saccharomyces cerevisiae and four non-Saccharomyces yeast species, including Pichia kudriavzevii, Pichia kodamaea, Schizosaccharomyces pombe and Candida glabrata were detected. Two autochthonous yeast species: S. cerevisiae (LTS12) and P. kudriavzevii (LTS8) were selected to evaluate their performance profile in terms of growth, sugar consumption, ethanol and higher alcohols production in mixed culture inoculated in synthetic medium, sotol (Dasylirion spp.) and maguey (Agave angustifolia) juices. The results indicated that the growth of mixed culture was favored in maguey and sotol juices. In these natural musts, fermentations finished after 120 h (5 days), the yeasts consumed most of the sugars (≥96%), while in synthetic medium only less than 50% of the sugar was consumed (57.58±0.25 g/L of residual sugar) after 384 h (16 days), so it is considered as a stuck fermentation. Mixed culture had a great fermenting potential in maguey juice with an ethanol yield of 0.33 g ethanol/g substrate and a higher efficiency (65%) than that of sotol juice (51.54%) and synthetic medium (41.89%). Fermented sotol and maguey juices were characterized by higher amount of 2-phenylethanol (42 and 70% of peak area), a higher alcohol that contribute to the floral attributes of the alcoholic beverages. This higher alcohol was produced mainly by P. kudriavzevii as evidenced in the experiment of pure cultures in synthetic medium (supplementary material). Findings suggest that the alcoholic yield, fermentation efficiency and higher alcohol production depend on the nature and composition of the culture medium. These results suggest that the co-culture of S. cerevisiae LTS12 with P. kudriavzevii LTS8 could be an alternative to ferment sotol and maguey juices. Keywords: Culture media, higher alcohols, indigenous yeasts, Pichia kudriavzevii, sotol.
El sotol es una bebida alcohólica mexicana obtenida de la destilación de jugos de plantas fermentadas de sotol (Dasylirion spp.). Es fermentado naturalmente por levaduras autóctonas, quienes juegan un papel importante en la formación del flavor de las bebidas alcohólicas. Este estudio tuvo como objetivo identificar la población de levaduras de mostos de sotol fermentados, evaluar la capacidad fermentativa y el potencial de producción de alcoholes superior de levaduras aisladas para contribuir a la comprensión del papel que juegan las levaduras en la fermentación natural para producir sotol (bebida alcohólica destilada). Las levaduras aisladas se identificaron mediante análisis 5.8S-ITS-RFLP. Se detectaron Saccharomyces cerevisiae y cuatro especies de levaduras no Saccharomyces, incluidas Pichia kudriavzevii, Pichia kodamaea, Schizosaccharomyces pombe y Candida glabrata. Se seleccionaron dos especies de levaduras autóctonas: S. cerevisiae (LTS12) y P. kudriavzevii (LTS8) para evaluar su perfil de desempeño en términos de crecimiento, consumo de azúcar, etanol y producción de alcoholes superiores en cultivo mixto inoculado en medio sintético, jugos de sotol Dasylirion spp. y maguey (Agave angustifolia). Los resultados indicaron que se favoreció el crecimiento de cultivos mixtos en jugos de maguey y sotol. En estos mostos naturales, las fermentaciones terminaron a las 120 h (5 días), las levaduras consumieron la mayor parte de los azúcares (≥96%), mientras que en medio sintético solo se consumió menos del 50% del azúcar (57,58 ± 0,25 g/L de azúcar residual) después de 384 h (16 días), por lo que se considera una fermentación estancada. El cultivo mixto tuvo un gran potencial de fermentación en jugo de maguey con un rendimiento de etanol de 0.33 g de etanol/g de sustrato y una mayor eficiencia (65%) que el jugo de sotol (51.54%) y medio sintético (41.89%). Los jugos fermentados de sotol y maguey se caracterizaron por una mayor cantidad de 2-feniletanol (42% y 70% del área de pico), un alcohol superior que contribuye a los atributos florales de las bebidas alcohólicas. Este alcohol superior fue producido principalmente por P. kudriavzevii como se evidenció en el experimento de cultivos puros en medio sintético. Los hallazgos sugieren que el rendimiento alcohólico, la eficiencia de la fermentación y la mayor producción de alcohol dependen de la naturaleza y composición del medio de cultivo. Estos resultados sugieren que el co-cultivo de S. cerevisiae LTS12 con P. kudriavzevii LTS8 podría ser una alternativa para fermentar jugos de sotol y maguey. Palabras clave: Medios de cultivo, alcoholes superiores, levaduras autóctonas, Pichia kudriavzevii, sotol.
Study of marketing simulation in jackfruit (Artocarpus heterophyllus Lam) treated with 1-methylcyclopropene
Morelos-Flores, D.A., Nolasco-González, Y., Gutiérrez-Martínez, P., Hernández-Fuentes, L.M., Montalvo-González, E., García-Magaña, M.L.
Abstract
La yaca es altamente apreciada en el continente asiático debido a sus propiedades nutricionales y funcionales. En México la yaca juega un papel muy importante en la economía, ya que más del 93% de la producción nacional es destinada a la exportación, no obstante, su naturaleza climatérica y su elevada producción de etileno lo hacen un fruto altamente perecedero con un mercado limitado. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del 1-metilciclopropeno en frutos de yaca almacenados con simulación a mercadeo para alargar la vida de anaquel. Se utilizaron frutos en madurez fisiológica y se les aplicó 1-MCP a diferentes concentraciones (300, 600 y 1000 nL/L), así mismo se almacenaron frutos control a 13 ºC durante 5 días, posteriormente, se almacenaron a 25 ºC, para simular la comercialización del producto; hubo un grupo control absoluto permanente a 25 ºC. Se realizaron análisis fisicoquímicos y fisiológicos, se determinó capacidad antioxidante, fenoles solubles totales, vitamina C, carotenoides y se realizó una evaluación sensorial. En los resultados de velocidad de respiración para los frutos control almacenados a 13 ºC y los tratados con 1-MCP (300, 600 y 1000 nL/L) se observó un pico máximo con valores de 179.22, 163.02, 231.68, y 266.72 mL de CO2•kg-1•h-1 respectivamente. Para la producción de etileno los frutos control y tratados con 1-MCP presentaron valores máximos de 52.34, 51.53, 34.07, y. 81.14 µL•kg-1•h-1 respectivamente. El tratamiento con 1-MCP a 600 nL/L prolongó la vida útil del fruto presentando el desarrollo de las propiedades fisicoquímicas, componentes y características sensoriales atractivas, lo que permitirá ofrecer una alternativa de manejo poscosecha de yaca para mejorar sus condiciones de exportación. Palabras clave: Capacidad antioxidante, Condiciones de mercadeo, Fenoles solubles totales, Parámetros fisiológicos y fisicoquímicos, Yaca.
Jackfruit is highly appreciated in Asia due to its nutritional and functional properties. In Mexico, jackfruit plays a very important role in the economy, since more than 93% of the national production is destined for export, however, its climacteric nature and its high ethylene production make it a highly perishable fruit with a limited market. The aim of this study was to evaluate the effect of 1-methylcyclopropene (1-MCP) on stored jackfruit with marketing simulation in order to extend their shelf life. Fruits in physiological maturity were used and 1-MCP was applied to them at different concentrations (300, 600 and 1000 nL/L), likewise control fruits were stored at 13 ºC for 5 days, then, were stored at 25 ºC, to simulate the product marketing; an absolute control group at 25 ºC was used. Physicochemical and physiological analyzes, determination of antioxidant capacity, total soluble phenols, vitamin C, carotenoids and a sensory evaluation were carried out. Respiration rate of the control fruits stored at 13 ºC and fruits treated with 1-MCP (300, 600 and 1000 nL/L) appeared their maximum peak with values of 179.22, 163.02, 231.68, and 266.72 mL of CO2•kg-1•h-1 respectively. For the production of ethylene, the control fruits and those treated with 1-MCP present maximum values of 52.34, 51.53, 34.07, and 81.14 µL•kg-1•h-1 respectively. Treatment with 600 nL/L with 1-MCP at 13 ºC prolonged the useful life of the fruits and achieved the development of physicochemical properties, components and attractive sensory characteristics, thus to allow to offer an alternative for postharvest handling of jackfruit to improve its export conditions. Keywords: Antioxidant capacity, Jackfruit, Marketing conditions, Physiological and physicochemical parameters, Total soluble phenols.
La yaca es altamente apreciada en el continente asiático debido a sus propiedades nutricionales y funcionales. En México la yaca juega un papel muy importante en la economía, ya que más del 93% de la producción nacional es destinada a la exportación, no obstante, su naturaleza climatérica y su elevada producción de etileno lo hacen un fruto altamente perecedero con un mercado limitado. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del 1-metilciclopropeno en frutos de yaca almacenados con simulación a mercadeo para alargar la vida de anaquel. Se utilizaron frutos en madurez fisiológica y se les aplicó 1-MCP a diferentes concentraciones (300, 600 y 1000 nL/L), así mismo se almacenaron frutos control a 13 ºC durante 5 días, posteriormente, se almacenaron a 25 ºC, para simular la comercialización del producto; hubo un grupo control absoluto permanente a 25 ºC. Se realizaron análisis fisicoquímicos y fisiológicos, se determinó capacidad antioxidante, fenoles solubles totales, vitamina C, carotenoides y se realizó una evaluación sensorial. En los resultados de velocidad de respiración para los frutos control almacenados a 13 ºC y los tratados con 1-MCP (300, 600 y 1000 nL/L) se observó un pico máximo con valores de 179.22, 163.02, 231.68, y 266.72 mL de CO2•kg-1•h-1 respectivamente. Para la producción de etileno los frutos control y tratados con 1-MCP presentaron valores máximos de 52.34, 51.53, 34.07, y. 81.14 µL•kg-1•h-1 respectivamente. El tratamiento con 1-MCP a 600 nL/L prolongó la vida útil del fruto presentando el desarrollo de las propiedades fisicoquímicas, componentes y características sensoriales atractivas, lo que permitirá ofrecer una alternativa de manejo poscosecha de yaca para mejorar sus condiciones de exportación. Palabras clave: Capacidad antioxidante, Condiciones de mercadeo, Fenoles solubles totales, Parámetros fisiológicos y fisicoquímicos, Yaca.
Jackfruit is highly appreciated in Asia due to its nutritional and functional properties. In Mexico, jackfruit plays a very important role in the economy, since more than 93% of the national production is destined for export, however, its climacteric nature and its high ethylene production make it a highly perishable fruit with a limited market. The aim of this study was to evaluate the effect of 1-methylcyclopropene (1-MCP) on stored jackfruit with marketing simulation in order to extend their shelf life. Fruits in physiological maturity were used and 1-MCP was applied to them at different concentrations (300, 600 and 1000 nL/L), likewise control fruits were stored at 13 ºC for 5 days, then, were stored at 25 ºC, to simulate the product marketing; an absolute control group at 25 ºC was used. Physicochemical and physiological analyzes, determination of antioxidant capacity, total soluble phenols, vitamin C, carotenoids and a sensory evaluation were carried out. Respiration rate of the control fruits stored at 13 ºC and fruits treated with 1-MCP (300, 600 and 1000 nL/L) appeared their maximum peak with values of 179.22, 163.02, 231.68, and 266.72 mL of CO2•kg-1•h-1 respectively. For the production of ethylene, the control fruits and those treated with 1-MCP present maximum values of 52.34, 51.53, 34.07, and 81.14 µL•kg-1•h-1 respectively. Treatment with 600 nL/L with 1-MCP at 13 ºC prolonged the useful life of the fruits and achieved the development of physicochemical properties, components and attractive sensory characteristics, thus to allow to offer an alternative for postharvest handling of jackfruit to improve its export conditions. Keywords: Antioxidant capacity, Jackfruit, Marketing conditions, Physiological and physicochemical parameters, Total soluble phenols.
Disminución de lesiones causadas por prótesis de miembro superior con mecanismo de tenaza en niños mexicanos a través de propuesta de prótesis impresa en 3D
Ricardez-Sánchez, J.E., Jiménez-Seade, H.A., Ando-Ashijara, L.Y., García-González, A., Fernández-Moreno, R.A.
Abstract
México es un país que no procura la rehabilitación de personas que viven con discapacidad por ausencia de uno o varios miembros. Dicha afirmación es atribuible a la insuficiencia del sistema de salud pública ante la creciente demanda de prótesis, a la falta de personal capacitado y a los altos costos de producción, entre muchos otros factores. Diariamente en el país se realizan 75 amputaciones, es decir, más de 25 000 personas al año se suman a tener que vivir con la ausencia de uno o más miembros. Si bien de esta cifra, únicamente el 16% son amputaciones traumáticas causadas por accidentes, dichos eventos se presentan principalmente en niños y adolescentes durante la manipulación de herramientas manuales o artefactos del hogar. En un país donde ya es difícil que un adulto tenga acceso a una prótesis que realmente le funcione como elemento rehabilitador, para los niños las posibilidades se reducen incluso más. Son muy pocas las instituciones capacitadas para fabricar prótesis especiales para niños, el acceso a los componentes ideales es reducido y el costo de importación es alto, por lo tanto, en la mayoría de los casos, el usuario termina recibiendo versiones en miniatura de modelos protésicos con piezas originalmente pensados para ser manipulado por una persona adulta. Y esto repercute negativamente en la salud tanto física y mental del infante. A través del uso de metodologías de diseño, el presente trabajo tuvo como objetivo diseñar una prótesis ergonómica, segura y asequible, de miembro superior a nivel transradial para niños de 6 a 11 años como alternativa a las prótesis funcionales disponibles actualmente en el mercado mexicano, que promueva la disminución de las lesiones accidentales autoinfligidas. Para desarrollar la metodología se emplearon las filosofías de Diseño Centrado en el Usuario y Design Thinking, con enfoque cualitativo en orden de comprender el fenómeno desde la perspectiva de los usuarios y en relación con su contexto especifico. Las herramientas empleadas fueron la entrevista y la observación directa e indirecta con el objetivo de identificar las dificultades físicas que enfrentaban con las prótesis convencionales y los atributos estéticos a los que daban prioridad por encima de la funcionalidad. Posteriormente, se empleó el prototipado rápido de propuestas y la retroalimentación directa e indirecta del usuario, quien descartó los requerimientos no deseables y guió el camino para concluir con una prótesis mecánica. Palabras clave: prótesis miembro superior, diseño ergonómico, impresión 3D.
Mexico is a country that does not provide rehabilitation for people living with disabilities due to de absence of one or more limbs. This is attributable to the inadequacy of the public health system to meet the growing demand for protheses, the lack of trained personnel and high production costs, among many other factors. Daily in the country, 75 amputations are performed, that is, more than 25,000 people a year are added to having to live with the absence of one or more limbs. Although of this figure, only 16% are traumatic amputations caused by accidents, such events occur mainly in children and adolescents during the handling of hand tools or household appliances. In a country where it is already difficult for an adult to have access to a prosthesis that really works as a rehabilitative element, for children the possibilities are even more reduced. There are very few institutions qualified to manufacture special prosthesis for children, access to de ideal components is reduced and import costs are high, so in most cases, the user ends up receiving miniature versions of prosthetic models with parts originally designed to be manipulated by an adult. This has a negative impact on the physical and mental health of the infant. Through the use of design methodologies, the present work aimed to design an ergonomic, safe and affordable upper limb prosthesis at the transradial level for children from 6 to 11 years old as an alternative to the functional prostheses currently available in Mexican market, which promotes the reduction of accidental self-inflicted injuries. To develop the methodology, de User-Centered Design and Design Thinking philosophies were used, with a qualitative approach in order to understand the phenomenon from de user´s perspective and in relation to their specific context. The tools used were the interview and direct and indirect observation with the aim of identifying not only the physical difficulties they faced with conventional prostheses and the aesthetic attributes to which they gave priority over functionality. Subsequently, rapid prototyping of proposals and direct and indirect feedback from the user were used, who discarded the undesirable requirements and guided the way to conclude with a mechanical prosthesis. Keywords: upper limb prosthetics, ergonomic design, 3D printing.
México es un país que no procura la rehabilitación de personas que viven con discapacidad por ausencia de uno o varios miembros. Dicha afirmación es atribuible a la insuficiencia del sistema de salud pública ante la creciente demanda de prótesis, a la falta de personal capacitado y a los altos costos de producción, entre muchos otros factores. Diariamente en el país se realizan 75 amputaciones, es decir, más de 25 000 personas al año se suman a tener que vivir con la ausencia de uno o más miembros. Si bien de esta cifra, únicamente el 16% son amputaciones traumáticas causadas por accidentes, dichos eventos se presentan principalmente en niños y adolescentes durante la manipulación de herramientas manuales o artefactos del hogar. En un país donde ya es difícil que un adulto tenga acceso a una prótesis que realmente le funcione como elemento rehabilitador, para los niños las posibilidades se reducen incluso más. Son muy pocas las instituciones capacitadas para fabricar prótesis especiales para niños, el acceso a los componentes ideales es reducido y el costo de importación es alto, por lo tanto, en la mayoría de los casos, el usuario termina recibiendo versiones en miniatura de modelos protésicos con piezas originalmente pensados para ser manipulado por una persona adulta. Y esto repercute negativamente en la salud tanto física y mental del infante. A través del uso de metodologías de diseño, el presente trabajo tuvo como objetivo diseñar una prótesis ergonómica, segura y asequible, de miembro superior a nivel transradial para niños de 6 a 11 años como alternativa a las prótesis funcionales disponibles actualmente en el mercado mexicano, que promueva la disminución de las lesiones accidentales autoinfligidas. Para desarrollar la metodología se emplearon las filosofías de Diseño Centrado en el Usuario y Design Thinking, con enfoque cualitativo en orden de comprender el fenómeno desde la perspectiva de los usuarios y en relación con su contexto especifico. Las herramientas empleadas fueron la entrevista y la observación directa e indirecta con el objetivo de identificar las dificultades físicas que enfrentaban con las prótesis convencionales y los atributos estéticos a los que daban prioridad por encima de la funcionalidad. Posteriormente, se empleó el prototipado rápido de propuestas y la retroalimentación directa e indirecta del usuario, quien descartó los requerimientos no deseables y guió el camino para concluir con una prótesis mecánica. Palabras clave: prótesis miembro superior, diseño ergonómico, impresión 3D.
Mexico is a country that does not provide rehabilitation for people living with disabilities due to de absence of one or more limbs. This is attributable to the inadequacy of the public health system to meet the growing demand for protheses, the lack of trained personnel and high production costs, among many other factors. Daily in the country, 75 amputations are performed, that is, more than 25,000 people a year are added to having to live with the absence of one or more limbs. Although of this figure, only 16% are traumatic amputations caused by accidents, such events occur mainly in children and adolescents during the handling of hand tools or household appliances. In a country where it is already difficult for an adult to have access to a prosthesis that really works as a rehabilitative element, for children the possibilities are even more reduced. There are very few institutions qualified to manufacture special prosthesis for children, access to de ideal components is reduced and import costs are high, so in most cases, the user ends up receiving miniature versions of prosthetic models with parts originally designed to be manipulated by an adult. This has a negative impact on the physical and mental health of the infant. Through the use of design methodologies, the present work aimed to design an ergonomic, safe and affordable upper limb prosthesis at the transradial level for children from 6 to 11 years old as an alternative to the functional prostheses currently available in Mexican market, which promotes the reduction of accidental self-inflicted injuries. To develop the methodology, de User-Centered Design and Design Thinking philosophies were used, with a qualitative approach in order to understand the phenomenon from de user´s perspective and in relation to their specific context. The tools used were the interview and direct and indirect observation with the aim of identifying not only the physical difficulties they faced with conventional prostheses and the aesthetic attributes to which they gave priority over functionality. Subsequently, rapid prototyping of proposals and direct and indirect feedback from the user were used, who discarded the undesirable requirements and guided the way to conclude with a mechanical prosthesis. Keywords: upper limb prosthetics, ergonomic design, 3D printing.
“Estandarización emergente de un prototipo de arado para incrementar la efectividad de la cosecha de tubérculos desde un impacto social y económico”
Ángel-López, H.Z., Oros-Méndez, L.A., Flores-Cedillo, M.L., Sierra-Guerrero, A.M.
Abstract
Introducción Hoy en día, ante un sistema económico global y competitivo en el que impera la Industria 4.0 como motor optimizador en sus procesos, surge la necesidad de apoyar a pequeños agricultores que en sus herramentales de trabajo les permitan con un menor esfuerzo en su actividad física, ser más efectivos y productivos, lo que se verá reflejado en un impacto económico positivo para las familias involucradas en el proceso, así como propiciar la satisfacción del agricultor y del cliente al comercializar un tubérculo con la calidad requerida. Objetivo Validar el diseño de un prototipo extractor de tubérculos que incremente la efectividad de la cosecha, en relación con la optimización del tiempo invertido en esa actividad, en el Municipio de Santa María del Río en el Estado de San Luis Potosí, México. Materiales y métodos La investigación se desarrolló con estudio de tipo descriptivo y una metodología deductiva, en combinación con una metodología de desarrollo del producto a través del prototipado rápido (MPR), con un enfoque mixto en el cual se utiliza la recolección y análisis de datos en el municipio de Santa María del Río, S.L.P, para construir el prototipo e implementar el sistema aplicando el uso de herramientas estadísticas. Resultados Se pudo constatar la efectividad del dispositivo mediante la reducción de un 50% del tiempo de recolección de los tubérculos, optimizando el proceso y evitando que los trabajadores realicen esta actividad aplicando esfuerzo físico durante jornadas extenuantes. Conclusiones Se valida el prototipo extractor de tubérculos y se constata su pertinencia logrando cumplir con los requerimientos de los clientes finales con respecto a la recolección y separación del tubérculo. Palabras clave: Administración Integral, Arados, Prototipado rápido, Extractor de Tubérculos.
Introduction Today, in the face of a global and competitive economic system in which Industry 4.0 prevails as an optimizing engine in their processes, the need arises to support small farmers who in their work tools allow them with less effort in their physical activity, be more effective and productive, which will be reflected in a positive economic impact for the families involved in the process, as well as promoting farmer and customer satisfaction by marketing a tuber with the required quality. Objective Validate the design of a tuber extractor prototype that increases the effectiveness of the harvest, in relation to the optimization of the time invested in this activity, in Santa María del Río Municipality, San Luis Potosí State. Materials and methods The research was developed with a descriptive study and a deductive methodology, in combination with a product development methodology through rapid prototyping (MPR), with a mixed approach in which data collection and analysis is used in the municipality of Santa María del Río, SLP, to build the prototype and implement the system applying the use of statistical tools. Results The effectiveness of the device could be verified by reducing the tuber harvesting time by 50 %, optimizing the process and preventing workers from doing this activity by applying physical effort during strenuous days. Conclusions The tuber extractor prototype is validated and its relevance is verified, achieving compliance with the requirements of the end customers regarding the collection and separation of the tuber. Keywords: Comprehensive Administration, Plows, Rapid Prototyping, Tuber Extractor.
Introducción Hoy en día, ante un sistema económico global y competitivo en el que impera la Industria 4.0 como motor optimizador en sus procesos, surge la necesidad de apoyar a pequeños agricultores que en sus herramentales de trabajo les permitan con un menor esfuerzo en su actividad física, ser más efectivos y productivos, lo que se verá reflejado en un impacto económico positivo para las familias involucradas en el proceso, así como propiciar la satisfacción del agricultor y del cliente al comercializar un tubérculo con la calidad requerida. Objetivo Validar el diseño de un prototipo extractor de tubérculos que incremente la efectividad de la cosecha, en relación con la optimización del tiempo invertido en esa actividad, en el Municipio de Santa María del Río en el Estado de San Luis Potosí, México. Materiales y métodos La investigación se desarrolló con estudio de tipo descriptivo y una metodología deductiva, en combinación con una metodología de desarrollo del producto a través del prototipado rápido (MPR), con un enfoque mixto en el cual se utiliza la recolección y análisis de datos en el municipio de Santa María del Río, S.L.P, para construir el prototipo e implementar el sistema aplicando el uso de herramientas estadísticas. Resultados Se pudo constatar la efectividad del dispositivo mediante la reducción de un 50% del tiempo de recolección de los tubérculos, optimizando el proceso y evitando que los trabajadores realicen esta actividad aplicando esfuerzo físico durante jornadas extenuantes. Conclusiones Se valida el prototipo extractor de tubérculos y se constata su pertinencia logrando cumplir con los requerimientos de los clientes finales con respecto a la recolección y separación del tubérculo. Palabras clave: Administración Integral, Arados, Prototipado rápido, Extractor de Tubérculos.
Introduction Today, in the face of a global and competitive economic system in which Industry 4.0 prevails as an optimizing engine in their processes, the need arises to support small farmers who in their work tools allow them with less effort in their physical activity, be more effective and productive, which will be reflected in a positive economic impact for the families involved in the process, as well as promoting farmer and customer satisfaction by marketing a tuber with the required quality. Objective Validate the design of a tuber extractor prototype that increases the effectiveness of the harvest, in relation to the optimization of the time invested in this activity, in Santa María del Río Municipality, San Luis Potosí State. Materials and methods The research was developed with a descriptive study and a deductive methodology, in combination with a product development methodology through rapid prototyping (MPR), with a mixed approach in which data collection and analysis is used in the municipality of Santa María del Río, SLP, to build the prototype and implement the system applying the use of statistical tools. Results The effectiveness of the device could be verified by reducing the tuber harvesting time by 50 %, optimizing the process and preventing workers from doing this activity by applying physical effort during strenuous days. Conclusions The tuber extractor prototype is validated and its relevance is verified, achieving compliance with the requirements of the end customers regarding the collection and separation of the tuber. Keywords: Comprehensive Administration, Plows, Rapid Prototyping, Tuber Extractor.
Business Innovation Model: Designing a Model of Inclusive Business for the Fruit Sector Micro-Enterprises in Mexico
Mejía-Trejo, J., Sánchez-Gutiérrez, J., Aguilar-Navarro, C.O.
Abstract
Basado en los conceptos de Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos sobre innovación empresarial, el documento tiene como objetivo diseñar un modelo conceptual de negocios inclusivos (IB) para las microempresas en México, que participan en más del 95% de las actividades económicas en el país. Es compromiso social para el gobierno de México, mejorar las condiciones de vida de sus habitantes a través de fomentar mejores modelos inclusivos de negocio. En nuestro caso, analizamos el sector frutícola de México donde una gran cantidad de los trabajadores agrícolas no reciben un salario fijo; esto es aproximadamente el 3% de la población empleada. La metodología utilizada fue exploratoria, descriptiva y transversal aplicada durante marzo 2019-marzo-2020. Como primera etapa, se aplicó una investigación documental y se evaluó entre 6 profesores expertos en el sector frutícola en IB (3 de Negocios Internacionales y 3 de Mercadotecnia) para determinar los principales indicadores relacionados, utilizando herramientas cualitativas como el método Delphi Panel y el Proceso de Jerarquía Analítica (AHP). Como siguiente etapa, se requirió que 60 expertos en el sector frutícola en IB (30 consultores y 30 líderes de microempresas) redujeran y agruparan los indicadores y variables utilizando el Análisis Factorial Exploratorio (EFA) para definir la propuesta final del modelo. Se obtuvo una lista final de 66 indicadores basados en la revisión de la literatura, ponderada y comparada con la opinión de los expertos locales para obtener 8 variables. El concepto de negocios inclusivos en México, es de reciente introducción, por lo que hay conocimiento limitado. La propuesta es un modelo conceptual de Negocios Inclusivos para las Microempresas del Sector Frutícola en México, con base empírica. Se obtuvieron 66 indicadores y 8 variables subyacentes capaces de relacionarse en una propuesta final de modelo conceptual del IB que garantiza la implementación y la continuidad de cualquier proyecto. Palabras clave: Innovación del Modelo de Negocios; Negocios Inclusivos; Microempresas Sector frutícola; México.
Based on the concepts of Organization for Economic Co-operation and Development about business innovation, this paper is aimed to design a conceptual model of inclusive business (IB) for micro-enterprises in Mexico that are involved in more than 95% of the economic activities in the country. It is a social commitment to Mexico’s government to improve its inhabitants’ living conditions according to foster inclusive business models with sustainable development goals published by the United Nations. We analyzed the fruit sector in Mexico, where the vast majority of Mexican agricultural workers do not receive a fixed salary; this is approximately 3% of the employed population in latest years. The methodology involved was exploratory, descriptive, and cross-sectional, applied from March-2019 to March 2020. As a first stage, we applied documentary research assessed among 6 IB expert professors fruit sector (3 International Business and 3 Marketing professors) to determine the main indicators related, using qualitative tools as the Delphi Panel method and the Analytic Hierarchy Process (AHP). As a second stage, we asked 60 IB experts on the fruit sector (30 consultants and 30 micro-enterprises leaders) to reduce and group the indicators and variables using Exploratory Factor Analysis (EFA), defining the final conceptual model. We obtained a final list of 66 indicators and 8 underlying factors based on the literature review, weighed, and compared local experts’ opinions to get seven variables as conceptual IB conceptual model. The concept of inclusive businesses is recently introduced in Mexico, so there is limited knowledge. The research’s originality is the proposal of a conceptual model of the Inclusive Business for the Fruit Sector Micro-Enterprises in Mexico, empirically based. In conclusion, we obtained indicators and variables capable of being related in a final IB conceptual model granting implementation and continuity of any project. Keywords: Business Innovation Model; Inclusive Business; Fruit Sector Micro-Enterprises; Mexico.
Basado en los conceptos de Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos sobre innovación empresarial, el documento tiene como objetivo diseñar un modelo conceptual de negocios inclusivos (IB) para las microempresas en México, que participan en más del 95% de las actividades económicas en el país. Es compromiso social para el gobierno de México, mejorar las condiciones de vida de sus habitantes a través de fomentar mejores modelos inclusivos de negocio. En nuestro caso, analizamos el sector frutícola de México donde una gran cantidad de los trabajadores agrícolas no reciben un salario fijo; esto es aproximadamente el 3% de la población empleada. La metodología utilizada fue exploratoria, descriptiva y transversal aplicada durante marzo 2019-marzo-2020. Como primera etapa, se aplicó una investigación documental y se evaluó entre 6 profesores expertos en el sector frutícola en IB (3 de Negocios Internacionales y 3 de Mercadotecnia) para determinar los principales indicadores relacionados, utilizando herramientas cualitativas como el método Delphi Panel y el Proceso de Jerarquía Analítica (AHP). Como siguiente etapa, se requirió que 60 expertos en el sector frutícola en IB (30 consultores y 30 líderes de microempresas) redujeran y agruparan los indicadores y variables utilizando el Análisis Factorial Exploratorio (EFA) para definir la propuesta final del modelo. Se obtuvo una lista final de 66 indicadores basados en la revisión de la literatura, ponderada y comparada con la opinión de los expertos locales para obtener 8 variables. El concepto de negocios inclusivos en México, es de reciente introducción, por lo que hay conocimiento limitado. La propuesta es un modelo conceptual de Negocios Inclusivos para las Microempresas del Sector Frutícola en México, con base empírica. Se obtuvieron 66 indicadores y 8 variables subyacentes capaces de relacionarse en una propuesta final de modelo conceptual del IB que garantiza la implementación y la continuidad de cualquier proyecto. Palabras clave: Innovación del Modelo de Negocios; Negocios Inclusivos; Microempresas Sector frutícola; México.
Based on the concepts of Organization for Economic Co-operation and Development about business innovation, this paper is aimed to design a conceptual model of inclusive business (IB) for micro-enterprises in Mexico that are involved in more than 95% of the economic activities in the country. It is a social commitment to Mexico’s government to improve its inhabitants’ living conditions according to foster inclusive business models with sustainable development goals published by the United Nations. We analyzed the fruit sector in Mexico, where the vast majority of Mexican agricultural workers do not receive a fixed salary; this is approximately 3% of the employed population in latest years. The methodology involved was exploratory, descriptive, and cross-sectional, applied from March-2019 to March 2020. As a first stage, we applied documentary research assessed among 6 IB expert professors fruit sector (3 International Business and 3 Marketing professors) to determine the main indicators related, using qualitative tools as the Delphi Panel method and the Analytic Hierarchy Process (AHP). As a second stage, we asked 60 IB experts on the fruit sector (30 consultants and 30 micro-enterprises leaders) to reduce and group the indicators and variables using Exploratory Factor Analysis (EFA), defining the final conceptual model. We obtained a final list of 66 indicators and 8 underlying factors based on the literature review, weighed, and compared local experts’ opinions to get seven variables as conceptual IB conceptual model. The concept of inclusive businesses is recently introduced in Mexico, so there is limited knowledge. The research’s originality is the proposal of a conceptual model of the Inclusive Business for the Fruit Sector Micro-Enterprises in Mexico, empirically based. In conclusion, we obtained indicators and variables capable of being related in a final IB conceptual model granting implementation and continuity of any project. Keywords: Business Innovation Model; Inclusive Business; Fruit Sector Micro-Enterprises; Mexico.
Desarrollo de una aplicación para el monitoreo de OEE con herramientas de la industria 4.0: caso de estudio en una empresa fabricante de equipos de seguridad para el hogar
Morfín-Díaz, R., Mٞéndez-González, L.C., Rodríguez-Picón, L.A., Davalos-Ramírez, J.O., Morfín-Garduño, O.A.
Abstract
Como parte de la evolución tecnológica que propone la industria 4.0, la adopción de las tecnologías de la información en los procesos de manufactura presenta un beneficio en la forma de administrar los procesos industriales. Sin embargo, no todas las compañías están convencidas de apostar por dicha evolución, debido a la alta demanda de recursos que la implementación de cada plataforma conlleva, asi como la escasez de profesionales facultados para su puesta en marcha. En este trabajo se incorporan herramientas de la industria 4.0 como: los sistemas ciber físicos, minería de datos y big data en una plataforma tecnológica desarrollada para una empresa del sector electrónico donde el rezago tecnológico aún está presente. La plataforma tecnológica desarrollada, consiste en un sistema de monitoreo de la eficacia (OEE) de la operación restricción del área más crítica de toda la cadena de valor de la empresa. Dicha plataforma se compone por tres partes. La primera de adquisición y procesamiento de señales para convertirlas en información relevante del proceso, misma que es desarrollada en Labview interactuando con componentes de la maquinaría de manera directa y en tiempo real. La segunda es el medio de almacenamiento de la información donde se utiliza una base de datos en Microsoft SQL. Y por último tableros digitales de información desarrollados en la plataforma PowerBi, que analizan y proyectan los resultados del desempeño de la operación poniendo al alcance del usuario final información digerible respecto al desempeño de la operación. Denotando de esta manera las áreas de oportunidad del proceso que contribuyen a una baja eficiencia del proceso productivo y a la acumulación de tiempo muerto durante el turno. Con el objetivo de demostrar el beneficio de utilizar plataformas tecnológicas para la captura y análisis de la información en los procesos de manufactura. Y pretendiendo facultar al personal operativo y técnico en el uso de nuevas tecnologías para el mejoramiento de los procesos manufactureros. Palabras clave: Industria 4.0, Big data, Tecnologías de la información, OEE.
As part of the technological evolution proposed by Industry 4.0, the adoption of information technologies in manufacturing processes has a benefit in how industrial processes are managed. However, not all companies are convinced to bet on such developments, due to the high demand for resources that the implementation of each platform implies, as well as the shortage of professionals empowered for its implementation. This work incorporates industry 4.0 tools such as: cyber physical systems, data mining and big data into a technology platform developed for an electronics company where technological lag is still present. The technological platform developed consists of an efficiency monitoring system (OEE) of the operation restriction of the most critical area of the entire value chain of the company. This platform consists of three parts. The first one, acquisition and processing of signals to convert them into relevant process information, which is developed in Labview interacting with machine components directly and in real time. The second one is the storage medium where a database is used in Microsoft SQL. The last one is digital dashboards developed on the PowerBi platform, which analyze and project the results of the performance of the operation making available to the end user digestible information regarding the performance of the operation. Thus, denoting the areas of opportunity of the process that contribute to a low efficiency of the production process and the accumulation of downtime during the shift. In order to demonstrate the benefit of using technology platforms for the capture and analysis of information in manufacturing processes. And aiming to empower operational and technical personnel in the use of new technologies to improve manufacturing processes. Key words: Industry 4.0, Big data, ITC, OEE.
Como parte de la evolución tecnológica que propone la industria 4.0, la adopción de las tecnologías de la información en los procesos de manufactura presenta un beneficio en la forma de administrar los procesos industriales. Sin embargo, no todas las compañías están convencidas de apostar por dicha evolución, debido a la alta demanda de recursos que la implementación de cada plataforma conlleva, asi como la escasez de profesionales facultados para su puesta en marcha. En este trabajo se incorporan herramientas de la industria 4.0 como: los sistemas ciber físicos, minería de datos y big data en una plataforma tecnológica desarrollada para una empresa del sector electrónico donde el rezago tecnológico aún está presente. La plataforma tecnológica desarrollada, consiste en un sistema de monitoreo de la eficacia (OEE) de la operación restricción del área más crítica de toda la cadena de valor de la empresa. Dicha plataforma se compone por tres partes. La primera de adquisición y procesamiento de señales para convertirlas en información relevante del proceso, misma que es desarrollada en Labview interactuando con componentes de la maquinaría de manera directa y en tiempo real. La segunda es el medio de almacenamiento de la información donde se utiliza una base de datos en Microsoft SQL. Y por último tableros digitales de información desarrollados en la plataforma PowerBi, que analizan y proyectan los resultados del desempeño de la operación poniendo al alcance del usuario final información digerible respecto al desempeño de la operación. Denotando de esta manera las áreas de oportunidad del proceso que contribuyen a una baja eficiencia del proceso productivo y a la acumulación de tiempo muerto durante el turno. Con el objetivo de demostrar el beneficio de utilizar plataformas tecnológicas para la captura y análisis de la información en los procesos de manufactura. Y pretendiendo facultar al personal operativo y técnico en el uso de nuevas tecnologías para el mejoramiento de los procesos manufactureros. Palabras clave: Industria 4.0, Big data, Tecnologías de la información, OEE.
As part of the technological evolution proposed by Industry 4.0, the adoption of information technologies in manufacturing processes has a benefit in how industrial processes are managed. However, not all companies are convinced to bet on such developments, due to the high demand for resources that the implementation of each platform implies, as well as the shortage of professionals empowered for its implementation. This work incorporates industry 4.0 tools such as: cyber physical systems, data mining and big data into a technology platform developed for an electronics company where technological lag is still present. The technological platform developed consists of an efficiency monitoring system (OEE) of the operation restriction of the most critical area of the entire value chain of the company. This platform consists of three parts. The first one, acquisition and processing of signals to convert them into relevant process information, which is developed in Labview interacting with machine components directly and in real time. The second one is the storage medium where a database is used in Microsoft SQL. The last one is digital dashboards developed on the PowerBi platform, which analyze and project the results of the performance of the operation making available to the end user digestible information regarding the performance of the operation. Thus, denoting the areas of opportunity of the process that contribute to a low efficiency of the production process and the accumulation of downtime during the shift. In order to demonstrate the benefit of using technology platforms for the capture and analysis of information in manufacturing processes. And aiming to empower operational and technical personnel in the use of new technologies to improve manufacturing processes. Key words: Industry 4.0, Big data, ITC, OEE.
Efecto de diferentes sustratos sobre la cinética enzimática de Pleurotus ostreatus
González-Colunga, A.A., Sigala-Laguna, S.S.b, Tapia-Solis, M., Cruz, M., Rodríguez-Jasso R.M., Loredo A., Contreras-Esquivel, J.C., Belmares, R.
Abstract
El hongo comestible Pleurotus ostreatus tiene la capacidad de producir complejos enzimáticos que degradan la celulosa, lignocelulosa y almidón, estas enzimas son aplicadas en numerosos procesos dentro de la industria alimenticia, textil, del papel y en la elaboración de biocombustibles. El cultivo de estos hongos puede transformarse en un proceso de bioconversión ecológica al aprovechar residuos agroindustriales como sustrato, además, la revalorización de estos desechos, puede disminuir su impacto al medio ambiente. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de diferentes sustratos sobre la cinética enzimática del hongo P. ostreatus durante su periodo de cultivo. Para ello se utilizó paja de trigo combinada con yucca (Yucca filifera), maguey (Agave salmiana) u olote de maíz (Zea mays) a diferentes concentraciones (20, 30 y 40%). La producción enzimática de amilasa, celulasa y xilanasa fue medida cada 7 días durante 35 días. La mayor actividad amilasa y xilanasa se obtuvieron en sustratos compuestos por 50% paja de trigo y 50% yucca, a los 7 y 14 días del desarrollo del hongo, respectivamente. La mayor actividad celulasa fue alcanzada en el sustrato con un contenido de maguey del 50%. Los hongos cultivados utilizando sustratos que contenían olote presentaron los menores rendimientos enzimáticos, sin embargo, en el caso de la amilasa no hubo diferencia estadística significativa (p ≥ 0.05) con el rendimiento máximo obtenido en los sustratos que contenían yucca y maguey. Los resultados muestran que el comportamiento enzimático durante el periodo de crecimiento de P. ostreatus está estrechamente relacionado con la composición de los sustratos en los que es cultivado, lo que se debe al contenido y disponibilidad de almidón, celulosa, hemicelulosa y lignina. Esto demuestra la dinámica de formación de enzimas extracelulares durante la degradación de residuos agroindustriales utilizados para el crecimiento de P. ostreatus y permite establecer protocolos para la producción de enzimas hidrolíticas. Palabras clave: bioconversión, enzimas, hongos comestibles, Pleurotus ostreatus, residuos agroindustriales.
The edible mushroom Pleurotus ostreatus has the capacity to produce enzymatic complexes that degrade cellulose, lignocellulose and starch. These enzymes can be applied in several processes within the food, textile and paper industries as well as in the production of biofuels. The cultivation of these mushrooms can be transformed into an ecological bioconversion process by taking advantage of agro-industrial waste as a substrate; thus, contributing to the environmental balance and in turn, conferring them an added value. The aim of the present study was to evaluate the effect of several substrates on the enzymatic kinetics of the mushroom P. ostreatus during its growing period. For this purpose, wheat straw combined with yucca (Yucca filifera), maguey (Agave salmiana) or corn cob (Zea mays) at different proportions (20, 30 and 40%) was used as a substrate for mushroom growth. Amylase, cellulase and xylanase production was measured every 7 days for 35 days. The highest amylase and xylanase activities were obtained in the substrate composed by 50% wheat straw and 50% yucca at 7 and 14 days of mushroom development, respectively. Highest cellulase activity was reached in the substrate with a maguey content of 50%. Mushrooms cultivated in substrates containing corn cob showed the lowest enzymatic yields, however, in the case of amylase production there was no significant statistical difference (p ≥ 0.05) with the maximum yield obtained in the substrates containing yucca and maguey. It was found that the enzymatic behavior during the growth period of P. ostreatus is closely related to the composition of the substrates in which it is grown, that is, to its content and availability of starch, cellulose, hemicellulose and lignin. The results obtained in enzyme production kinetics provide an insight of the dynamics of extracellular enzyme formation during the degradation of agro-industrial residues used for the growth of P. ostreatus and allow to establish protocols for the production of hydrolytic enzymes. Keywords: agroindustrial wastes, bioconversion, edible mushrooms, enzymes, Pleurotus ostreatus.
El hongo comestible Pleurotus ostreatus tiene la capacidad de producir complejos enzimáticos que degradan la celulosa, lignocelulosa y almidón, estas enzimas son aplicadas en numerosos procesos dentro de la industria alimenticia, textil, del papel y en la elaboración de biocombustibles. El cultivo de estos hongos puede transformarse en un proceso de bioconversión ecológica al aprovechar residuos agroindustriales como sustrato, además, la revalorización de estos desechos, puede disminuir su impacto al medio ambiente. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de diferentes sustratos sobre la cinética enzimática del hongo P. ostreatus durante su periodo de cultivo. Para ello se utilizó paja de trigo combinada con yucca (Yucca filifera), maguey (Agave salmiana) u olote de maíz (Zea mays) a diferentes concentraciones (20, 30 y 40%). La producción enzimática de amilasa, celulasa y xilanasa fue medida cada 7 días durante 35 días. La mayor actividad amilasa y xilanasa se obtuvieron en sustratos compuestos por 50% paja de trigo y 50% yucca, a los 7 y 14 días del desarrollo del hongo, respectivamente. La mayor actividad celulasa fue alcanzada en el sustrato con un contenido de maguey del 50%. Los hongos cultivados utilizando sustratos que contenían olote presentaron los menores rendimientos enzimáticos, sin embargo, en el caso de la amilasa no hubo diferencia estadística significativa (p ≥ 0.05) con el rendimiento máximo obtenido en los sustratos que contenían yucca y maguey. Los resultados muestran que el comportamiento enzimático durante el periodo de crecimiento de P. ostreatus está estrechamente relacionado con la composición de los sustratos en los que es cultivado, lo que se debe al contenido y disponibilidad de almidón, celulosa, hemicelulosa y lignina. Esto demuestra la dinámica de formación de enzimas extracelulares durante la degradación de residuos agroindustriales utilizados para el crecimiento de P. ostreatus y permite establecer protocolos para la producción de enzimas hidrolíticas. Palabras clave: bioconversión, enzimas, hongos comestibles, Pleurotus ostreatus, residuos agroindustriales.
The edible mushroom Pleurotus ostreatus has the capacity to produce enzymatic complexes that degrade cellulose, lignocellulose and starch. These enzymes can be applied in several processes within the food, textile and paper industries as well as in the production of biofuels. The cultivation of these mushrooms can be transformed into an ecological bioconversion process by taking advantage of agro-industrial waste as a substrate; thus, contributing to the environmental balance and in turn, conferring them an added value. The aim of the present study was to evaluate the effect of several substrates on the enzymatic kinetics of the mushroom P. ostreatus during its growing period. For this purpose, wheat straw combined with yucca (Yucca filifera), maguey (Agave salmiana) or corn cob (Zea mays) at different proportions (20, 30 and 40%) was used as a substrate for mushroom growth. Amylase, cellulase and xylanase production was measured every 7 days for 35 days. The highest amylase and xylanase activities were obtained in the substrate composed by 50% wheat straw and 50% yucca at 7 and 14 days of mushroom development, respectively. Highest cellulase activity was reached in the substrate with a maguey content of 50%. Mushrooms cultivated in substrates containing corn cob showed the lowest enzymatic yields, however, in the case of amylase production there was no significant statistical difference (p ≥ 0.05) with the maximum yield obtained in the substrates containing yucca and maguey. It was found that the enzymatic behavior during the growth period of P. ostreatus is closely related to the composition of the substrates in which it is grown, that is, to its content and availability of starch, cellulose, hemicellulose and lignin. The results obtained in enzyme production kinetics provide an insight of the dynamics of extracellular enzyme formation during the degradation of agro-industrial residues used for the growth of P. ostreatus and allow to establish protocols for the production of hydrolytic enzymes. Keywords: agroindustrial wastes, bioconversion, edible mushrooms, enzymes, Pleurotus ostreatus.
Estrategias verdes y desempeño ambiental y económico de MiPyMes agroindustriales de Nuevo León y Oaxaca
Ramírez-Altamirano, D.A., Sánchez-Medina, P.S., de Yta-Castillo, D.
Abstract
Con base en la teoría basada en los recursos naturales (TBRN), esta investigación tuvo por objetivo analizar las estrategias verdes (EV) y su relación en el desempeño económico y ambiental de MiPyMes (Micro, Pequeñas y Medianas empresas) del sector agroalimentario de Nuevo León y Oaxaca. El estudio contribuye a la literatura científica al analizar la relación entre la estrategia de desarrollo sustentable y el desempeño de la empresa debido a que los estudios empíricos que examinan dicha relación son escasos. Se enfatiza particularmente en el desarrollo sustentable como una estrategia que puede beneficiar los resultados empresariales. El enfoque del trabajo es cuantitativo. Su alcance es exploratorio, descriptivo y correlacional. Su dimensión temporal es transversal, ya que se realiza en un momento determinado por vez única. La técnica de recolección de datos fue la encuesta y se empleó un cuestionario como instrumento de medición. El cuestionario se aplicó a propietarios, gerentes y encargados de 70 MiPyMes, 40 del estado de Oaxaca y 30 de Nuevo León. Los resultados revelan que la administración del producto y la tecnología limpia influyen positiva y significativamente en el desempeño económico, y la Base de la Pirámide (BoP, por sus siglas en inglés) muestra una relación negativa y significativa en el desempeño ambiental. Además, Nuevo León y Oaxaca no presentan diferencia significativa en la implementación de EV. Los resultados reportados aquí son importantes para los negocios agroindustriales porque dan la pauta para iniciativas ambientales a considerar dentro de estas empresas, lo cual en un futuro puede radicar en cambios significativos que les permitan a estos negocios o a MiPyMes de otros sectores, obtener mejores resultados económicos. Las limitaciones se refieren a dos aspectos: 1) la muestra se integró de forma mayoritaria por microempresas y por empresas de 1 a 10 años de operación en dos estados de la República Mexicana y 2) se trata de un estudio transversal, por lo que no se analiza la relación entre variables a lo largo del tiempo. Palabras clave: visión basada en los recursos naturales, sector agroindustrial, desempeño empresarial, medio ambiente, gestión ambiental.
Based on the natural resource-based view of the firm (NRBV), this research aimed to analyse green strategies (GS) and their influence on the economic and environmental performance of SMEs (Small and Medium Enterprises) in the agri-food sector of Nuevo Leon and Oaxaca, Mexico. The study contributes scientifically, because analyzing the relationship between the sustainable development strategy and the performance of the company, since empirical studies that examine this relationship are scarce. Sustainable development is particularly emphasized as a strategy that can benefit business results. The focus of the work is quantitative. Its scope is exploratory, descriptive and correlational. Its temporal dimension is transversal since it is carried out at a certain moment only once. The method of data collection was the survey, and a questionnaire was used as a measurement instrument. The questionnaire was applied to owners and managers of 70 SMEs, 40 from the state of Oaxaca and 30 from Nuevo Leon. The results reveal that product stewardship and clean technology positively and significantly influence economic performance, and the Base of the Pyramid (BoP) negatively and significantly influence on environmental performance. In addition, Nuevo Leon and Oaxaca do not present a significant difference in the implementation of GS. The results reported here are important for agribusiness enterprises because they provide the guideline for environmental initiatives to be considered within these companies, which in the future may lead to significant changes that allow these businesses or SMEs in other sectors to obtain better economic results. The limitations refer to two aspects: 1) the sample was made up mainly of micro companies and companies with 1 to 10 years of operation in two states of the Mexican Republic 2) it is a cross-sectional study, so the relationship between variables over time is not analyzed. Key words: natural resource-based view, agro-industrial sector, firm performance, environment, environmental management.
Con base en la teoría basada en los recursos naturales (TBRN), esta investigación tuvo por objetivo analizar las estrategias verdes (EV) y su relación en el desempeño económico y ambiental de MiPyMes (Micro, Pequeñas y Medianas empresas) del sector agroalimentario de Nuevo León y Oaxaca. El estudio contribuye a la literatura científica al analizar la relación entre la estrategia de desarrollo sustentable y el desempeño de la empresa debido a que los estudios empíricos que examinan dicha relación son escasos. Se enfatiza particularmente en el desarrollo sustentable como una estrategia que puede beneficiar los resultados empresariales. El enfoque del trabajo es cuantitativo. Su alcance es exploratorio, descriptivo y correlacional. Su dimensión temporal es transversal, ya que se realiza en un momento determinado por vez única. La técnica de recolección de datos fue la encuesta y se empleó un cuestionario como instrumento de medición. El cuestionario se aplicó a propietarios, gerentes y encargados de 70 MiPyMes, 40 del estado de Oaxaca y 30 de Nuevo León. Los resultados revelan que la administración del producto y la tecnología limpia influyen positiva y significativamente en el desempeño económico, y la Base de la Pirámide (BoP, por sus siglas en inglés) muestra una relación negativa y significativa en el desempeño ambiental. Además, Nuevo León y Oaxaca no presentan diferencia significativa en la implementación de EV. Los resultados reportados aquí son importantes para los negocios agroindustriales porque dan la pauta para iniciativas ambientales a considerar dentro de estas empresas, lo cual en un futuro puede radicar en cambios significativos que les permitan a estos negocios o a MiPyMes de otros sectores, obtener mejores resultados económicos. Las limitaciones se refieren a dos aspectos: 1) la muestra se integró de forma mayoritaria por microempresas y por empresas de 1 a 10 años de operación en dos estados de la República Mexicana y 2) se trata de un estudio transversal, por lo que no se analiza la relación entre variables a lo largo del tiempo. Palabras clave: visión basada en los recursos naturales, sector agroindustrial, desempeño empresarial, medio ambiente, gestión ambiental.
Based on the natural resource-based view of the firm (NRBV), this research aimed to analyse green strategies (GS) and their influence on the economic and environmental performance of SMEs (Small and Medium Enterprises) in the agri-food sector of Nuevo Leon and Oaxaca, Mexico. The study contributes scientifically, because analyzing the relationship between the sustainable development strategy and the performance of the company, since empirical studies that examine this relationship are scarce. Sustainable development is particularly emphasized as a strategy that can benefit business results. The focus of the work is quantitative. Its scope is exploratory, descriptive and correlational. Its temporal dimension is transversal since it is carried out at a certain moment only once. The method of data collection was the survey, and a questionnaire was used as a measurement instrument. The questionnaire was applied to owners and managers of 70 SMEs, 40 from the state of Oaxaca and 30 from Nuevo Leon. The results reveal that product stewardship and clean technology positively and significantly influence economic performance, and the Base of the Pyramid (BoP) negatively and significantly influence on environmental performance. In addition, Nuevo Leon and Oaxaca do not present a significant difference in the implementation of GS. The results reported here are important for agribusiness enterprises because they provide the guideline for environmental initiatives to be considered within these companies, which in the future may lead to significant changes that allow these businesses or SMEs in other sectors to obtain better economic results. The limitations refer to two aspects: 1) the sample was made up mainly of micro companies and companies with 1 to 10 years of operation in two states of the Mexican Republic 2) it is a cross-sectional study, so the relationship between variables over time is not analyzed. Key words: natural resource-based view, agro-industrial sector, firm performance, environment, environmental management.
Análisis de puntos críticos de control para la reducción de pérdidas en bancos de alimentos: una aproximación metodológica
Castro-Lugo, Y., Borbón-Morales, C.G., Rueda-Puente, E.O.
Abstract
Las pérdidas y el desperdicio de alimentos (PDA) se han convertido en una preocupación de gobiernos, empresarios y sociedad civil organizada, principalmente por las implicaciones en la disminución de la rentabilidad de los negocios que manejan alimentos; ya que el reto de la reducción de PDA hace más eficientes las cadenas alimentarias y brinda sustentabilidad, pero también por la dimensión social y las implicaciones éticas en el destino de los volúmenes que se “rescatan” y son dispuestos para la alimentación de individuos en extrema pobreza. No obstante, a la creciente importancia que ha cobrado el tema, todavía falta avanzar en propuestas de cuantificación y control de volúmenes de las pérdidas y el desperdicio de alimentos a nivel regional y local. Al respecto, esfuerzos en ámbito local, los realizan organizaciones civiles sin fines de lucro, consagradas a mejorar la alimentación y nutrición de la población mexicana a través del rescate de alimentos en riesgo de desperdiciarse en industrias, campos de cultivo, centrales de abasto, cadenas comerciales, restaurantes y hoteles, para llevarlos a quienes más lo necesitan. Por lo anterior, el objetivo del presente estudio es: determinar la cadena de valor y detectar los PCC (puntos críticos de control) en los que incurren, con el fin de incidir en la disminución de las PDA y colaborar con la cadena de valor social de un Banco de Alimentos. El método a utilizar se divide en dos secciones: 1) la primera guiada por un enfoque cualitativo a través de la observación participativa y entrevistas semi-estructuradas para definir los eslabones de la cadena de valor social (CVS) de la institución, y la 2) por un enfoque cuali-cuantitavo, mediante el diagrama de Ishikawa y la intervención de los directivos de la institución para caracterizar los PCC que inciden en las PDA, y valorar su nivel de riesgo e impacto en la CVS. En el presente estudio, los resultados indican que los PCC que representan un mayor riesgo se encuentran en el eslabón de cribado del alimento, en el que se desarrollan las actividades de selección y clasificación de productos, así como el lavado de frutas y verduras. Se concluye con una serie de recomendaciones y herramientas de intervención. Palabras clave: bancos de alimento, cadena de valor social, desperdicios de alimento, pérdidas de alimento, puntos críticos de control.
Food losses and waste have become a concern of governments, businessmen and organized civil society, mainly due to the implications in the decrease in the profitability of food business, since the challenge of reducing food losses and wasted makes food chains more efficient and provides sustainability, but also due to the social dimension and ethical implications in the destination of the volumes that are “rescued” and are prepared to feed individuals in extreme poverty. However, due to the growing importance of this issue, there is still a need to move forward with proposals to quantify and control the volumes of food losses and waste at the regional and local levels. In this regard, efforts at the local level are carried out by non-profit civil organizations dedicated to improving the food and nutrition of the Mexican population through the rescue of food at risk of being wasted in industries, fields, supply centers, chains stores, restaurants and hotels, to take them to those who need it most. Therefore, the objective of this study is to: determine the social value chain (SVC) and detect the CCPs (critical control points) that they incur, in order to influence the reduction of food losses and wasted and collaborate with the social value chain from a Food Bank. The method to be used is divided into two sections: 1) the first guided by a qualitative approach through participatory observation and semi-structured interviews to define the links of the institution's SVC, and 2) by a qualitative-quantitave approach, by the Ishikawa diagram and the intervention of the directors of the institution to characterize the CCPs that affect the food losses and wasted, and assess their level of risk and impact on the SVC. In the present study, the results indicate that the CCPs that represent a higher risk are found in the food screening link, where product selection and classification activities are carried out, as well as the washing of fruits and vegetables. It concludes with a serie of recommendations and intervention tools. Key words: food banks, social value chain, food waste, food loss, critical control points.
Las pérdidas y el desperdicio de alimentos (PDA) se han convertido en una preocupación de gobiernos, empresarios y sociedad civil organizada, principalmente por las implicaciones en la disminución de la rentabilidad de los negocios que manejan alimentos; ya que el reto de la reducción de PDA hace más eficientes las cadenas alimentarias y brinda sustentabilidad, pero también por la dimensión social y las implicaciones éticas en el destino de los volúmenes que se “rescatan” y son dispuestos para la alimentación de individuos en extrema pobreza. No obstante, a la creciente importancia que ha cobrado el tema, todavía falta avanzar en propuestas de cuantificación y control de volúmenes de las pérdidas y el desperdicio de alimentos a nivel regional y local. Al respecto, esfuerzos en ámbito local, los realizan organizaciones civiles sin fines de lucro, consagradas a mejorar la alimentación y nutrición de la población mexicana a través del rescate de alimentos en riesgo de desperdiciarse en industrias, campos de cultivo, centrales de abasto, cadenas comerciales, restaurantes y hoteles, para llevarlos a quienes más lo necesitan. Por lo anterior, el objetivo del presente estudio es: determinar la cadena de valor y detectar los PCC (puntos críticos de control) en los que incurren, con el fin de incidir en la disminución de las PDA y colaborar con la cadena de valor social de un Banco de Alimentos. El método a utilizar se divide en dos secciones: 1) la primera guiada por un enfoque cualitativo a través de la observación participativa y entrevistas semi-estructuradas para definir los eslabones de la cadena de valor social (CVS) de la institución, y la 2) por un enfoque cuali-cuantitavo, mediante el diagrama de Ishikawa y la intervención de los directivos de la institución para caracterizar los PCC que inciden en las PDA, y valorar su nivel de riesgo e impacto en la CVS. En el presente estudio, los resultados indican que los PCC que representan un mayor riesgo se encuentran en el eslabón de cribado del alimento, en el que se desarrollan las actividades de selección y clasificación de productos, así como el lavado de frutas y verduras. Se concluye con una serie de recomendaciones y herramientas de intervención. Palabras clave: bancos de alimento, cadena de valor social, desperdicios de alimento, pérdidas de alimento, puntos críticos de control.
Food losses and waste have become a concern of governments, businessmen and organized civil society, mainly due to the implications in the decrease in the profitability of food business, since the challenge of reducing food losses and wasted makes food chains more efficient and provides sustainability, but also due to the social dimension and ethical implications in the destination of the volumes that are “rescued” and are prepared to feed individuals in extreme poverty. However, due to the growing importance of this issue, there is still a need to move forward with proposals to quantify and control the volumes of food losses and waste at the regional and local levels. In this regard, efforts at the local level are carried out by non-profit civil organizations dedicated to improving the food and nutrition of the Mexican population through the rescue of food at risk of being wasted in industries, fields, supply centers, chains stores, restaurants and hotels, to take them to those who need it most. Therefore, the objective of this study is to: determine the social value chain (SVC) and detect the CCPs (critical control points) that they incur, in order to influence the reduction of food losses and wasted and collaborate with the social value chain from a Food Bank. The method to be used is divided into two sections: 1) the first guided by a qualitative approach through participatory observation and semi-structured interviews to define the links of the institution's SVC, and 2) by a qualitative-quantitave approach, by the Ishikawa diagram and the intervention of the directors of the institution to characterize the CCPs that affect the food losses and wasted, and assess their level of risk and impact on the SVC. In the present study, the results indicate that the CCPs that represent a higher risk are found in the food screening link, where product selection and classification activities are carried out, as well as the washing of fruits and vegetables. It concludes with a serie of recommendations and intervention tools. Key words: food banks, social value chain, food waste, food loss, critical control points.
Factores de la Capacidad de Innovación en Plantas de la Industria Maquiladora de Ciudad Juárez, México
Poblano-Ojinaga, E., Torres-Arguelles, V., Valles-Chávez, A., García-Martínez R., Noriega-Morales, S.
Abstract
La Capacidad de Innovación –CIn– constituye una importante fuerza impulsora y de adaptación, y es considerada indispensable en las empresas que operan en ambientes de alta competencia, donde se observa una creciente intensidad de la rivalidad, para que puedan prosperar con innovaciones y desarrollos tecnológicos. La teoría que estudia esta capacidad aún está en pleno desarrollo y se alimenta de otras tres, de la Gestión del Conocimiento, del Capital Intelectual, de la Inteligencia Competitiva, que no son concluyentes en cuanto a que expliquen incuestionablemente los principales factores de los que deriva la creación y el desarrollo de la Capacidad de Innovación. El artículo presenta una breve revisión de la literatura de los factores que influyen en la gestión de la CIn. Asimismo, se explica el proceso para la determinación de los factores en empresas de la industria maquiladora de Ciudad Juárez, se expone la aplicación de Meta-Análisis, del Análisis Factorial y del Modelado con Ecuaciones Estructurales. Se reportan los factores identificados que tienen una influencia importante en la creación y desarrollo de la Capacidad de Innovación, destacando la discriminación de los factores por su impacto relativo. Se propone un modelo predictor, que representa una contribución en la teoría de la administración de la innovación. Palabras clave: Modelo Estructural, Modelo Predictor, Análisis Factorial Confirmatorio, Factores Críticos de Éxito.
The Capacity for Innovation –CIn– constitutes an important driving force and adaptation, and it is considered essential in companies that operate in highly competitive environments, where there is a growing intensity of rivalry, so they can prosper with innovations and technological developments. The theory which explains CIn is in full development and mainly is fed by three others more, Knowledge Management, Intellectual Capital and Competitive Intelligence, which are not conclusive, with unquestionable explanations of the factors influencing the creation and development of the CIn. This paper presents a brief literature review of the factors for the effective management of CIn. likewise, it is explained the process for the determination of those factors in international plants located in Ciudad Juárez, México, it presents the application of Meta-Analysis, Factorial Analysis and Structural Equations Modeling –SEM–. The identified factors that have an important influence on the creation and development of the Innovation Capacity are reported, highlighting the discrimination based on their relative impact. A predictor model is proposed, which represents a contribution to the theory of innovation management. Keywords: Structural Modeling, Predictor Model, Confirmatory Factorial Analysis, Critical Success Factors.
La Capacidad de Innovación –CIn– constituye una importante fuerza impulsora y de adaptación, y es considerada indispensable en las empresas que operan en ambientes de alta competencia, donde se observa una creciente intensidad de la rivalidad, para que puedan prosperar con innovaciones y desarrollos tecnológicos. La teoría que estudia esta capacidad aún está en pleno desarrollo y se alimenta de otras tres, de la Gestión del Conocimiento, del Capital Intelectual, de la Inteligencia Competitiva, que no son concluyentes en cuanto a que expliquen incuestionablemente los principales factores de los que deriva la creación y el desarrollo de la Capacidad de Innovación. El artículo presenta una breve revisión de la literatura de los factores que influyen en la gestión de la CIn. Asimismo, se explica el proceso para la determinación de los factores en empresas de la industria maquiladora de Ciudad Juárez, se expone la aplicación de Meta-Análisis, del Análisis Factorial y del Modelado con Ecuaciones Estructurales. Se reportan los factores identificados que tienen una influencia importante en la creación y desarrollo de la Capacidad de Innovación, destacando la discriminación de los factores por su impacto relativo. Se propone un modelo predictor, que representa una contribución en la teoría de la administración de la innovación. Palabras clave: Modelo Estructural, Modelo Predictor, Análisis Factorial Confirmatorio, Factores Críticos de Éxito.
The Capacity for Innovation –CIn– constitutes an important driving force and adaptation, and it is considered essential in companies that operate in highly competitive environments, where there is a growing intensity of rivalry, so they can prosper with innovations and technological developments. The theory which explains CIn is in full development and mainly is fed by three others more, Knowledge Management, Intellectual Capital and Competitive Intelligence, which are not conclusive, with unquestionable explanations of the factors influencing the creation and development of the CIn. This paper presents a brief literature review of the factors for the effective management of CIn. likewise, it is explained the process for the determination of those factors in international plants located in Ciudad Juárez, México, it presents the application of Meta-Analysis, Factorial Analysis and Structural Equations Modeling –SEM–. The identified factors that have an important influence on the creation and development of the Innovation Capacity are reported, highlighting the discrimination based on their relative impact. A predictor model is proposed, which represents a contribution to the theory of innovation management. Keywords: Structural Modeling, Predictor Model, Confirmatory Factorial Analysis, Critical Success Factors.
Diseño de una nueva herramienta de corte para brocas de perforación en Minería
Ortiz-Rivera, A., Carrera-Escobedo, J., García-Ruiz, M., Cruz-Domínguez, O., Arroyo-Álvarez, A., Valdivia-Guzmán, C., Ortíz-Hernández, A., Vidales-Basurto, C., Durán-Muñoz, H.
Abstract
Las técnicas tradicionales de manufactura en la Industria Minera Mexicana, requieren de un alto número de pruebas experimentales, utilizan largos periodos de tiempo de maquinado y generan altos costos económicos. Para resolver tal problemática, se propone utilizar la técnica de simulación computacional, la cual resulta ser una técnica más rápida, de bajo costo, de gran exactitud, sencilla y confiable para evaluar el desempeño de una herramienta de corte. Además, con esta técnica es posible simular diferentes geometrías durante el proceso de maquinado. Es por ello, que el objetivo del presente trabajo fue diseñar y validar una nueva herramienta de corte para la cuerda interna de brocas de perforación utilizadas en la minería. La metodología utilizada fue mediante la implementación de la técnica de simulación computacional y posteriormente la manufactura de la nueva herramienta. Posteriormente, fue necesario montar tal herramienta en un torno de control numérico computarizado, y simultáneamente introducirla al interior de la broca de perforación para realizar el maquinado de la cuerda interna. Para encontrar la geometría óptima de la herramienta se utilizan los métodos del elemento finito y de diseño de experimentos. Entre los principales resultados de este trabajo se encontró el determinar la geometría de la herramienta de corte que mostró el mejor desempeño de esfuerzo máximo, y que permite tener un factor de seguridad alto. La deformación que mostró la nueva herramienta de corte, permite que las piezas fabricadas tengan tolerancias dimensionales adecuadas para su ajuste en la broca de perforación. La validación del diseño de la herramienta de corte se realizó considerando la fuerza de corte que se genera en el proceso de maquinado. Palabras clave: Diseño asistido por computadora, Herramientas de corte, Brocas de perforación y Simulación computacional.
Traditional manufacturing techniques applied in the Mexican Mining Industry require a high number of experimental tests, long periods of machining time used, and high economic costs are generated. To solve this problem, it is proposed to use the computational simulation technique, which turns out to be a faster, low-cost, highly accurate, simple, and reliable technique to evaluate the performance of a cutting tool. In addition, with this technique, it is possible to simulate different geometries during the machining process, without generating economic losses and increasing the test accuracy. For this reason, the objective of this work was to design and validate a new cutting tool for the internal string of drill bits used in mining. The methodology used was through the implementation of the computational simulation technique and later the manufacture of the new tool. Which was mounted on a computerized numerical control lathe, and it was simultaneously introduced into the drill bit to perform the machining of the internal chord. To find the optimal geometry of such a tool, the finite element and design of experiment methods are used. Among the main results of this work is to identify the model that showed the best maximum effort performance, and that allows us to have a high safety factor. The deformation shown by the new cutting tool allows the manufactured parts to have adequate dimensional tolerances for their fit in the drill bit. The validation of the cutting tool design was carried out considering the cutting force that is generated in the machining process. Keywords: Computer-Aided Design, Cutting Tools, Drill Bits and Computational Simulation.
Las técnicas tradicionales de manufactura en la Industria Minera Mexicana, requieren de un alto número de pruebas experimentales, utilizan largos periodos de tiempo de maquinado y generan altos costos económicos. Para resolver tal problemática, se propone utilizar la técnica de simulación computacional, la cual resulta ser una técnica más rápida, de bajo costo, de gran exactitud, sencilla y confiable para evaluar el desempeño de una herramienta de corte. Además, con esta técnica es posible simular diferentes geometrías durante el proceso de maquinado. Es por ello, que el objetivo del presente trabajo fue diseñar y validar una nueva herramienta de corte para la cuerda interna de brocas de perforación utilizadas en la minería. La metodología utilizada fue mediante la implementación de la técnica de simulación computacional y posteriormente la manufactura de la nueva herramienta. Posteriormente, fue necesario montar tal herramienta en un torno de control numérico computarizado, y simultáneamente introducirla al interior de la broca de perforación para realizar el maquinado de la cuerda interna. Para encontrar la geometría óptima de la herramienta se utilizan los métodos del elemento finito y de diseño de experimentos. Entre los principales resultados de este trabajo se encontró el determinar la geometría de la herramienta de corte que mostró el mejor desempeño de esfuerzo máximo, y que permite tener un factor de seguridad alto. La deformación que mostró la nueva herramienta de corte, permite que las piezas fabricadas tengan tolerancias dimensionales adecuadas para su ajuste en la broca de perforación. La validación del diseño de la herramienta de corte se realizó considerando la fuerza de corte que se genera en el proceso de maquinado. Palabras clave: Diseño asistido por computadora, Herramientas de corte, Brocas de perforación y Simulación computacional.
Traditional manufacturing techniques applied in the Mexican Mining Industry require a high number of experimental tests, long periods of machining time used, and high economic costs are generated. To solve this problem, it is proposed to use the computational simulation technique, which turns out to be a faster, low-cost, highly accurate, simple, and reliable technique to evaluate the performance of a cutting tool. In addition, with this technique, it is possible to simulate different geometries during the machining process, without generating economic losses and increasing the test accuracy. For this reason, the objective of this work was to design and validate a new cutting tool for the internal string of drill bits used in mining. The methodology used was through the implementation of the computational simulation technique and later the manufacture of the new tool. Which was mounted on a computerized numerical control lathe, and it was simultaneously introduced into the drill bit to perform the machining of the internal chord. To find the optimal geometry of such a tool, the finite element and design of experiment methods are used. Among the main results of this work is to identify the model that showed the best maximum effort performance, and that allows us to have a high safety factor. The deformation shown by the new cutting tool allows the manufactured parts to have adequate dimensional tolerances for their fit in the drill bit. The validation of the cutting tool design was carried out considering the cutting force that is generated in the machining process. Keywords: Computer-Aided Design, Cutting Tools, Drill Bits and Computational Simulation.
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