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Heat and mass transfer model in the drying of Persian lime waste in a tray dryer at the Unit Operations Laboratory of the Universidad del Valle de Guatemala
No full textFormato PDF digital — 198 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.En el siguiente trabajo se presentan los resultados y el análisis de los modelos de transferencia de calor y masa para el secado de desecho de limón persa prensado. El objetivo principal es generar los modelos matemáticos para determinar la humedad y el flux de calor respecto al tiempo.
Se determinó que la humedad total promedio para el limón persa prensado antes de ser secado fue de 2.53 kg de agua/kg limón seco o el 71.58% en base húmeda.
Mediante datos experimentales se obtuvieron modelos que permiten determinar la humedad y flux de calor en un tiempo de secado de 0 a 210 minutos con temperaturas de 60, 65 y 70 °C en el secador de bandejas de la Universidad del Valle de Guatemala. El modelo se puede segmentar principalmente por el número de bandeja, 4 en total, para la bandeja 1 se puede segmentar entre región izquierda, central y derecha.
El comportamiento observado de los experimentos realizados evidencia que se opera en la región de secado de rapidez constante para los límites de tiempo, temperatura y masa de limón establecidos, por lo cual la pérdida de humedad y la transferencia de calor total respecto al tiempo fueron modelados mediante ecuaciones lineales. El modelo de transferencia de calor por conducción mostró comportamientos distintos a la linealidad por lo cual fue representado mediante ecuaciones polinómicas, mientras que el modelo de transferencia de calor por convección fue realizado de forma indirecta como la diferencia de los otros dos modelos de transferencia de calor.In the following work, the results and analysis of the heat and mass transfer models for the drying of pressed Persian lime waste are presented. The main objective is to generate mathematical models to determine moisture content and heat flux over time.
It was determined that the average total moisture content of the pressed Persian lime before drying was 2.53 kg of water per kg of dry lime, or 71.58% on a wet basis.
Using experimental data, models were obtained that allow the determination of moisture content and heat flux during a drying time ranging from 0 to 210 minutes, at temperatures of 60, 65, and 70 °C, in the tray dryer at the Unit Operations Laboratory of the Universidad del Valle de Guatemala. The model can be segmented primarily by tray number (four in total); for tray 1, it can be further divided into left, central, and right regions.
The behavior observed in the experiments indicates that operation occurs within the constant-rate drying region for the established limits of time, temperature, and lime mass. Therefore, the moisture loss and total heat transfer over time were modeled using linear equations. The heat transfer by conduction model exhibited non-linear behavior and was thus represented using polynomial equations, whereas the heat transfer by convection model was obtained indirectly, as the difference between the other two heat transfer models.PregradoLicenciado en Ingeniería Química Industria
Estudio de la Filtración de flujo cruzado en la purificación de sacarosa
No full textPóster científico. Feria Científica, mayo 2024. Mención honorífica subcategoría de estudiantes de quinto año de la Facultad de Ingeniería.Se elaboró un modelo matemático, parametrizó y realizó un simulador del comportamiento de la filtración de flujo cruzado de la sacarosa en el sistema fabricado de ósmosis inversa a escala laboratorio con una membrana comercial BW30 de DuPont para presiones de 1 a 4 bar. Se encontró que la resistencia del filtro es directamente proporcional a la presión y que la resistencia del “cake” es inversamente proporcional a esta y se elaboró un modelo para predecir los parámetros en el rango de 1-4 bar. Finalmente, con el simulador se encontró que el parámetro Rm tiene un mayor impacto en el comportamiento del sistema, lo que afecta el tiempo de filtración. Por lo que, se estableció que el rango de presión de operación del sistema debe ser entre 2 y 3 bar para evitar taponamiento y fuga de sales, con tiempos de filtración de 3.56 y 5.82 minutos, así como áreas de membrana de 1.02m^2 y 2.88m^2 respectivamente
Propuesta de estrategias de mejora en la competitividad de la cadena de valor del camarón blanco Litopenaeus vannamei en Guatemala mediante un análisis comparativo con los principales países productores y exportadores.
No full textTesis. Licenciatura en Ingeniería Industrial. Facultad de Ingeniería (389 p.).El presente estudio examinó la cadena de valor del camarón blanco (Litopenaeus vannamei), tanto global como nacionalmente, identificando sus actividades principales y secundarias, así como analizándola mediante la comunicación con sus actores principales (cultivadores, individuos y empresas procesadoras) a través de varios medios, con el objetivo de identificar los factores políticos, económicos, sociales, tecnológicos, ecológicos y legislativos que tienen impacto en ella. Además, se llevó a cabo un análisis global de las Cinco Fuerzas de Porter para determinar la amenaza de entrada de competidores al mercado del camarón, la rivalidad entre los competidores actuales, la amenaza de productos sustitutos y el poder de negociación de los clientes y proveedores.
Parte importante de este estudio fue la realización de un análisis FODA (fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas) del sector pesquero y acuícola de Guatemala, en términos generales, así como del camarón en particular y su lugar en la sociedad guatemalteca. Asimismo, el análisis se complementó con un diagrama de Ishikawa que permitió explicar las causas y efectos de aquellos problemas que pudieron ser identificados.
Con el objetivo de mejorar la cadena de valor del camarón en Guatemala y desarrollar ventajas competitivas en el mercado nacional, se propusieron estrategias que abarcan desde la producción hasta la comercialización. Una de estas estrategias fue la implementación de prácticas de producción más limpia en las procesadoras de camarón, con el fin de reducir el impacto ambiental, mejorar la eficiencia en el uso de recursos, reducir costos y determinar formas más eficientes de aprovechar los desechos del camarón, como la cáscara y las cabezas, para generar mayor valor agregado y crear más fuentes de trabajo en el país.
Además de la utilización de las herramientas estratégicas mencionadas anteriormente, se realizó un filtro de demanda y se obtuvieron tasas mínimas de retorno (TIR) y rentabilidad sobre ventas (RV). Los hallazgos condujeron a la generación de ideas para mejorar la cadena de valor actual de la producción y comercialización del camarón blanco en Guatemala, impulsando su expansión y competitividad a nivel global. (LA
Análisis de la efectividad del cuadernillo de matemáticas en estudiantes de Primero básico de una institución privada.
No full textLicenciatura en Educación con Especialidad en Matemáticas y Ciencias Físicas (58 p.).Este trabajo de investigación se enfoca en la evaluación de los beneficios de un cuadernillo en el área de matemáticas para estudiantes de primer grado básico del Centro Educativo Liceo Profesional en Computación y Ciencias Comerciales. El objetivo principal es determinar cómo este cuadernillo influye en el aprendizaje de los estudiantes y en su rendimiento académico en matemáticas.
El diseño de investigación es cuantitativo y cuasi experimental, siguiendo la metodología descrita por Creswell (2014). Se utilizaron dos grupos de estudiantes: uno que utilizará el cuadernillo y otro que no. Se administraron pruebas pre y post test a ambos grupos para medir el rendimiento académico en matemáticas antes y después de la intervención con el cuadernillo. Esta metodología permite establecer una línea de base, detectar cambios en el rendimiento y evaluar la efectividad de la intervención educativa.
El alcance específico de este trabajo profesional incluyó la implementación del cuadernillo como un recurso didáctico que provee a los estudiantes una herramienta para la práctica del área numérica. Según Boaler (2015), proporcionar materiales prácticos puede mejorar significativamente la comprensión y aplicación de conceptos matemáticos. De esta manera, el docente obtiene alternativas necesarias para un exitoso proceso de enseñanza-aprendizaje.
Los principales hallazgos de la investigación muestran que el cuadernillo de matemáticas tuvo un impacto positivo en el rendimiento académico de los estudiantes. Se observó una mejora significativa en las puntuaciones post test del grupo experimental, con un aumento del 50% en promedio. Además, se encontró que el 71% de los estudiantes del grupo experimental mejoraron su rendimiento en comparación con solo el 29% del grupo control. Estos resultados indican una asociación clara entre la utilización del cuadernillo y la mejora del rendimiento académico en matemáticas.
Estos resultados respaldan la hipótesis de que la implementación de recursos didácticos adicionales, como el cuadernillo, puede tener un efecto positivo significativo en el aprendizaje y rendimiento académico de los estudiantes, tal como se sugiere en la literatura educativa (Hattie, 2009). (LA
Validación de los algoritmos de robótica de enjambre Particle Swarm Optimization y Ant Colony Optimization con sistemas robóticos físicos en el ecosistema Robotat.
No full textTesis. Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica. Facultad de Ingeniería (77 p.).El siguiente trabajo de graduación se enfoca en la robótica de enjambre, en especial en la
validación de los algoritmos de robótica de enjambre Particle Swarm Optimization (PSO) y
Ant Colony Optimization (ACO) con robots móviles. Estos algoritmos fueron desarrollados
y probados a nivel de simulación durante fases anteriores.
Para poder realizar pruebas en físico se llevó a cabo la migración de los algoritmos para
usar los robots móviles Pololu 3pi+ en la plataforma de Robotat de la Universidad del Valle
de Guatemala. Esta migración permitió la implementación de los algoritmos en un entorno
real, lo que a su vez facilitó la comparación de los resultados obtenidos con las simulaciones
previas. La comparación entre los resultados de las pruebas físicas y los resultados simulados
fueron de gran importancia para validar y veri car los avances logrados en el desarrollo de
los algoritmos.
Además, durante este proceso se llevaron a cabo pruebas y se establecieron criterios
de comparación que permitieron realizar un análisis de los algoritmos. Se examinó en qué
casos cada algoritmo muestra un mejor desempeño, y se identi caron los parámetros que
ofrecen un funcionamiento óptimo en diferentes situaciones. Este análisis y comparación de
los algoritmos en un entorno físico proporcionó una comprensión más profunda sobre su
rendimiento, lo que permitió realizar ajustes y mejoras para optimizar su funcionamiento en
robots móviles reales.(LA
Producción de harina de maíz nixtamalizado fortificado con Salvia hispánica a nivel de laboratorio.
No full textTesis. Licenciatura en Ingeniería Química. Facultad de Ingeniería (174 p.).El 90% de la población guatemalteca consume harina de maíz, El objetivo principal del
presente trabajo es la producción de harina de maíz nixtamalizado, fortificando con Salvia
hispánica para mejorar su contenido de micro y macronutrientes, al igual que el desarrollo del
proceso a nivel laboratorio y la evaluación del costo con base al aumento de nutrientes. Se
obtuvo que el proceso cuenta con una producción del 31% (p/p) de eficiencia para la
producción de harinas en comparación al peso inicial, adicionalmente se vió un aumento en el
contenido calórico y de micro y macronutrientes en la harina aumentando el contenido2.5. g
en proteínas, 10.78 g en grasas y 11.23 g en fibra dietética para una porción de 100 g. En
cuánto a los micronutrientes se vió el aumento de 195.83 mg más de calcio, 289.74 mg de
fósforo y 45 mg más de vitamina C por una porción de 100 g. Se concluye que hay 9
operaciones unitarias para producir harina fortificada a nivel laboratorio las cuales son:
tratamientos preliminares, preparación de solución alcalina, cocción (Nixtamalización),
filtrado, secado, molienda, tamizado, fortificación y empacado. Se determinó que el 82.5% del
público potencial está dispuesto a pagar más por harinas con mejor calidad nutricional. Se
concluye que el proceso de fortificación al 40% (p/p) con harina de Salvia hispánica mezclada
con harina de maíz nixtamalizado es eficiente para aumentar el valor nutricional. (LA
Certificación de un generador de números aleatorios cuántico mediante Machine Learning.
No full textTesis. Licenciatura en Física. Facultad de Ciencias y Humanidades (58 p.).El presente trabajo constituye un estudio de la aleatoriedad de las secuencias numéricas produci das por un generador de números aleatorios cuántico (QRNG) basado en el principio de fluctuaciones
del vacío. Para este fin, se implementaron tres modelos de Machine Learning: una red neuronal pre alimentada (FNN), una red neuronal recurrente con arquitectura de memoria larga a corto plazo
(LSTM), y una red neuronal recurrente convolucional (RCNN). Estas se sometieron a un proceso de
aprendizaje con el propósito de analizar las cadenas numéricas del generador antes y después de una
etapa de posproceso, para observar si correlaciones presentes antes de dicho procedimiento se desva necen luego de aplicarlo. Similarmente, a fin de validar las capacidades predictivas de las redes, se
realizó un ataque sobre un generador de números pseudoaleatorios (PRNG) basado en congruencia
lineal.
Los resultados del estudio indicaron que las redes lograron detectar una pequeña cantidad de
correlaciones en la data antes del posproceso, obteniendo una capacidad predictiva que supera la
probabilidad de adivinar el próximo número de la secuencia por poco menos de un 1 %. Se observó
que la FNN fue la red más apta en este análisis. Por su parte, las secuencias posprocesadas no
mostraron contar con correlaciones, demostrando la resistencia del generador contra las técnicas de
aprendizaje aplicadas en este estudio. Por último, el ataque sobre el PRNG verificó que los tres
modelos cuentan con las capacidades deseadas, dado que superaron la probabilidad de adivinar de
este generador por más de un 80 %
Validación de un kit de campo para la determinación de fosfatos en pisos hechos de estuco del sitio arqueológico La Corona utilizando el método de Murphy y Riley.
No full textTesis. Licenciatura en Química. Facultad de Ciencias y Humanidades ( 47 p.).La determinación de la concentración de fósforo en forma de fosfato en el suelo, específicamente
en los que son hechos de estuco, es uno de los análisis más utilizados por los arqueólogos para poder
deducir el tipo de actividad humana que se realizaba en un área determinada y el uso que se le daba al
mismo. El método de Olsen es el método de extracción más eficiente cuando se trabaja con suelos
calcáreos, mientras que el método de Murphy y Riley es el método de cuantificación más utilizado por
medio de espectrofotometría UV-Vis. El objetivo de este trabajo de investigación es Adaptar y Validar
un kit de campo con una escala colorimétrica semicuantitativa para llevar a cabo la cuantificación de
fosfatos en muestras de estuco provenientes del sitio arqueológico La Corona. El método de extracción
obtuvo un porcentaje de recuperación de 88.7% y la comparación del kit de campo con el método
analítico previamente validado dio un 88.2% de acierto. Debido a que en estos estudios se analizan una
gran cantidad de muestras, se necesita de un método relativamente rápido y que no sea tan costoso, por
lo que, al hacer las modificaciones necesarias para adaptar el kit a estas condiciones, se redujo el tiempo
de análisis de las muestras, ya que con el método analítico tradicional tomaba aproximadamente una
hora en analizar una muestra, mientras que con el método de campo se requieren aproximadamente 35 a
40 minutos por cada muestra. Además de esto, se estima que el kit de campo desarrollado tiene un costo
de Q14.45 por muestra, lo cual es más económico que el método analítico de laboratorio. (LA
Salud ecosistémica: enfoque una salud (one health)
No full textRevista de la Universidad del Valle de Guatemala. Perspectiva. (8-10 p.)El enfoque ecosistémico de la salud propone el estudio de cómo ésta última se relaciona con los componentes de la fauna, la flora y el ambiente (Nuñez, R. 2015) donde se
incluye también la intervención humana. Como profesional de las ciencias con estudios también en la rama de la Educación, Ciencias Biológicas y Bioética, me ha sido imposible no llegar a comprender que todas las formas de vida estamos interconectadas y que los ecosistemas buscan y necesitan encontrar el balance para sobrevivir en un estado de salud fisiológica (homeostasis). Según el artículo La Némesis: El Impacto Ambiental Equilibrio Ecosistémico y Equilibrio Tecnológico del Centro de Innovación de la Universidad Autónoma de Occidente de Cali Colombia (2019): "Los límites entre los que puede mantenerse el equilibrio de un ecosistema son modificados constantemente por la actividad humana y cualquier inducción tecnológica significa una alteración de los límites en los que se puede mover un sistema vivo". Es por lo que encontrar el balance artificial entre el equilibrio ecosistémico y el equilibrio tecnológico supone un "arte" que involucrará directamente a la investigación científica
Evaluación de la aplicación de rhodotorula glutinis para llevar a cabo la producción de cerveza artesanal sin alcohol.
No full textTesis. Licenciatura en Ingeniería en Biotecnología Industrial. Facultad de Ingeniería (166 p.).El objetivo principal del presente trabajo fue evaluar la aplicación de Rhodotorula glutinis para
llevar a cabo la producción de cerveza artesanal sin alcohol. Para ello, se llevó a cabo un proceso
de fermentación parcial con Saccharomyces cerevisiae utilizando concentraciones controladas de
los inóculos y especies en el medio a fermentar y se evaluó el efecto del tiempo de fermentación de
cada levadura en la reducción de etanol en el medio. A partir de ello fue posible determinar que,
con periodos fermentativos de 3, 4 y 2 días de S. cerevisiae y posteriormente 3, 2 y 4 días de
fermentación de R. glutinis se obtuvieron reducciones de etanol en el medio correspondientes a
3.33, 3.11 y 3.54% (v/v), respectivamente. Dichas reducciones en la concentración de etanol
permitieron obtener cervezas cuyo porcentaje de contenido alcohólico corresponde a 2.304, 3.458
y 3.180% (v/v), respectivamente. A partir de ello es posible concluir que, a pesar de haber obtenido
una cerveza tipo “light” según la American Homebrewers Association con el procedimiento de
fermentación parcial propuesto, no fue posible obtener una cerveza del tipo “sin alcohol”. Por ello,
se recomienda utilizar herramientas de modificación genética para llevar a cabo la inserción de los
genes ADH1B*1, ALDH2*1 y ACSS2 en R. glutinis, los cuales corresponden a las enzimas alcohol
deshidrogenasa, aldehído deshidrogena y acetil-CoA sintetasa presentes en humanos con el fin de
utilizar enzimas con alta actividad enzimática y mejorar el consumo de etanol por parte de la
levadura.
(A