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Ingeniería inversa aplicada a la industria de alimentos

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Academic year: 2020

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(1)Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RI A. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS. S. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. PE CU A. ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE. AG RO. INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL. DE. TESIS. Ingeniería inversa aplicada a la industria de alimentos. Dr. Raúl Benito Siche Jara. TRUJILLO – PERÚ. 2017. BI. BL. IO. ASESOR:. Br. Bagni Josimar Rodríguez Méndez. TE. AUTOR:. CA. (Reverse engineering applied to the food industry). -i-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RI A. FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS. S. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. PE CU A. ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL. Ingeniería inversa aplicada a la industria de alimentos (Reverse engineering applied to the food industry). AG RO. TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO AGROINDUSTRIAL. PRESENTADO POR EL BACHILLER:. DE. BAGNI JOSIMAR RODRIGUEZ MENDEZ. : Dr. Viviano Paulino Ninaquispe Zare. __________. SECRETARIO. : Msc. Jesús Alexander Sanchez Gonsalez. __________. BL. CA. SUSTENTADO Y APROBADO ANTE EL HONORABLE JURADO:. : Dr. Raul Benito Siche Jara. ___________. IO. TE. PRESIDENTE. (ASESOR). BI. MIEMBRO. -ii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RI A. S. DEDICATORIA. PE CU A. A Dios porque permite que comience y termine cada día teniendo poco que pedir y mucho que agradecer.. AG RO. A todos los profesores que me brindaron sus conocimientos a lo largo de toda la carrera profesional, gracias por inculcarnos con valores y de así mismo lograrnos como profesionales.. TE. CA. DE. A mis padres y a mis hermanos que con sus consejos y ejemplos guiaron mi camino seguro y porque sé que en ellos siempre encontrare comprensión.. BI. BL. IO. A mis amigos, que de algún modo u otro me hicieron llegar su apoyo moral, sobre todo al haber compartido tantos momentos de alegría y tristeza durante la vida universitaria.. -iii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RI A. S. AGRADECIMIENTO. Me complace agradecer a través de este trabajo a la Universidad Nacional de Trujillo. PE CU A. por haberme acogido durante todo el tiempo de nuestra formación académico profesional, y un grato reconocimiento a todos y cada uno de los docentes de la Escuela Académica Profesional de Ingeniería Agroindustrial, de quienes hemos recibido las experiencias y elevados conocimientos para alcanzar los objetivos propuestos y hacer posible la realización del presente trabajo, nuestro reconocimiento por la labor que vienen realizando. AG RO. en la formación de jóvenes talentos que son el futuro de nuestro país.. Asimismo agradecemos de manera especial al asesor Dr. Raul Benito Siche Jara, de nuestra casa de estudios, quien no escatimando su tiempo, tuvo paciencia de revisar y aportar sus conocimientos a este trabajo.. DE. A Dios, por habernos acompañado y guiado a lo largo de nuestra carrera profesional, por ser nuestra fortaleza en los momentos de debilidad y por brindarnos una vida llena de. CA. aprendizajes, experiencia y sobre todo felicidad. A mis padres por haberme apoyado todo este tiempo e impulsarme a ser cada vez una. BI. BL. IO. TE. mejor versión de mí a través de los estudios y adquisición de nuevos conocimientos.. -ii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INDICE. S. RESUMEN ............................................................................................................................................iv. RI A. ABSTRACT ........................................................................................................................................ v. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 1. 2.. ORIGEN ...................................................................................................................................... 2. 4.. DESAFÍOS DE LA INGENIERÍA ALIMENTARIA .................................................................. 6. 5.. INGENIERÍA INVERSA, UN PROCESO DE REINGENIERÍA ................................................ 6. 6.. APLICACIONES DE LA INGENIERÍA INVERSA. .................................................................. 7. 6.2.. PE CU A. 1.. INGENIERÍA INVERSA DE BIOADHESIÓN EN MEJILLONES MARINOS ..................... 9. AG RO. 6.3. ..................................................................................................................................................... 10 6.4.. ESTIMACIÓN DE LAS PROPIEDADES TERMOFÍSICAS DE LOS ALIMENTOS. ......... 10. 6.5.. ALGORITMO DE GESTIÓN JAVA, PARA INDUSTRIAS ALIMENTARIAS .................. 11. 6.6.. INGENIERÍA INVERSA ENFOQUE BASADO EN LA ARGUMENTACIÓN................... 12. DE. 6.7. SINERGIAS ALIMENTARIAS DE MICRONUTRIENTES DE LOS ALIMENTOS VEGETALES .................................................................................................................................... 12 6.8. MEJORAMIENTO DE LAS OPCIONES DE ALIMENTOS A TRAVÉS DE LAS MÁQUINAS EXPENDEDORAS...................................................................................................... 16 DESAFÍOS ACTUALES Y FUTUROS ................................................................................... 17. 8.. CONCLUSIONES .................................................................................................................... 18. 9.. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................................... 19. BI. BL. IO. TE. CA. 7.. -iii-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. RESUMEN. RI A. En la siguiente revisión se muestran temas como el origen de la ingeniería inversa; los actuales desafíos de la ingeniería alimentaria; ingeniería inversa, un proceso de. PE CU A. reingeniería; método inverso para la estimación simultánea de la propiedades termofísicas de los alimentos a temperaturas de congelación; ingeniería inversa aplicada en un algoritmo de gestión java, para industrias alimentarias; apoyo a la adopción de decisiones para las cadenas agroalimentarias; Ingeniería inversa enfoque basado en la argumentación; ingeniería. AG RO. inversa aplicada en las sinergias alimentarias para mejorar la biodisponibilidad de micronutrientes de los alimentos vegetales; ingeniería inversa aplicada al mejoramiento de las opciones de alimentos a través de las máquinas expendedoras, entre otros. El objetivo de la presente revisión es brindar información suficiente al ingeniero agroindustrial, ingeniero en industrias alimentarias y/o carreras afines con respecto a los. DE. nuevos avances en ingeniería inversa aplicada a la industria de los alimentos, la cual está siendo muy utilizada en la actualidad; es una forma diferente de pensar debido a que. CA. sugiere empezar a analizar un producto final para luego ir analizando las partes o componentes de este producto y finalmente realizar mejoras y/o eliminar algún componente. IO. TE. o proceso que quizás está redundando o se considera innecesario.. Palabras clave: ingeniería inversa; industria de alimentos; reingeniería; gestión de. BI. BL. productos; toma de decisiones.. -iv-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. S. ABSTRACT. RI A. In the next revision there are topics such as the origin of reverse engineering; The challenges. of food engineering; Reverse engineering, a reengineering process; reverse method for. PE CU A. simultaneous estimation of thermophysical properties of foods at freezing temperatures; Reverse engineering applied in a java management algorithm, for food industries; Support for decision-making for agri-food chains; Reverse engineering based on argumentation; Reverse engineering applied in food synergies to improve the bioavailability of micronutrients of plant foods; Reverse engineering applied to the improvement of food options through vending. AG RO. machines, among others.. The objective of the present review is to provide sufficient information to the agroindustrial engineer, engineer in food and / or related industries regarding the new advances in reverse engineering applied to the food industry, which is being widely used today; It is a different. DE. way of thinking for one that suggests starting to analyze an end product and then go analyzing the parts or components of this product and finally make improvements and / or eliminate. CA. some component or process that is redundant or considered unnecessary.. TE. Keywords: reverse engineering; Food industry; Reengineering; Product management;. BI. BL. IO. decision making.. -v-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. INTRODUCCIÓN. S. 1.. RI A. La ingeniería inversa es el proceso llevado a cabo con el objetivo de obtener información o. un diseño a partir de un producto, y determinar cuáles son sus componentes, de qué manera. PE CU A. interactúa entre sí y cuál fue el proceso de fabricación. El método se denomina así porque avanza en dirección opuesta a las tareas habituales de ingeniería, que consisten en utilizar datos técnicos para elaborar un producto determinado. En general, si el producto u otro material que fue sometido a la ingeniería inversa fueron obtenidos en forma apropiada, entonces el proceso es legítimo y legal. De la misma forma, pueden fabricarse y. AG RO. distribuirse, legalmente, los productos genéricos creados a partir de la información obtenida de la ingeniería inversa, como es el caso de algunos proyectos de software libre ampliamente conocidos (Navas y Guerras, 2015).. Aunque la ingeniería inversa ha sido ampliamente empleada en dominios de informática. DE. como sistemas de agentes múltiples o requisitos de ingeniería (Brunelière et al., 2014). Es una metodología muy novedosa cuando se aplica en agronomía. En las cadenas. CA. agroalimentarias, los productos tradicionalmente pasan por las etapas intermedias de procesamiento, almacenamiento, transporte, embalaje y llegan al consumidor (la demanda). TE. del productor (el suministro). Es sólo recientemente, debido a un aumento de las limitaciones de calidad, que la noción de control de ingeniería inversa ha surgido (Perrot et. IO. al., 2011).. BL. En este caso, la demanda (y no la oferta) establece las especificaciones de los productos deseados y corresponde al suministro adaptar y encontrar sus formas de responder a la. BI. demanda a partir de los criterios y objetivos deseados para el producto final, los métodos que identifican los medios para alcanzar estos criterios (en las diversas etapas de la cadena. -1Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. de suministro) se denominan ingeniería inversa. (Besnard y Hunter, 2008; Dung, 1995;. RI A. S. Rahwan, 2009).. La ingeniería inversa implica la formulación de un producto de partida con el producto de la competencia ya terminado y trabajando hacia atrás - la realización de la ingeniería. PE CU A. inversa a través de pruebas y análisis de laboratorio (Sautto et al., 2013; Mascola y Haynes, 2013).. Dicho de otra manera, se trata de tomar algo, por ejemplo un dispositivo mecánico o electrónico, para analizar su funcionamiento en detalle, con el objetivo de crear un. 2.. AG RO. dispositivo que haga la misma tarea o una similar sin copiar los detalles del original.. ORIGEN. La ingeniería inversa es una rama de la ingeniería relativamente reciente, cuyos orígenes se. DE. remontan a la segunda guerra mundial, cuando alguno de los dos bandos (aliados y potencias del mundo) capturaba maquinaria o equipo del otro bando, entonces se disponían a conocer hasta el más mínimo detalle de la tecnología del enemigo con el objetivo de encontrar fallas o. CA. puntos débiles que les brindarán cierta ventaja.. TE. Algunos autores indican que la ingeniería inversa comenzó a principios de la década pasada como una tecnología basada en la búsqueda de las características detalladas de un elemento o. IO. producto terminado utilizando un método de análisis regresivo; es decir pasando del todo a cada una de las partes, todo esto sin la ayuda de algún plano original de dicho producto. Se. BL. busca por lo tanto los secretos que guardan las cosas para su construcción (García et al, 2003).. BI. A esta búsqueda de características le sigue la transformación en un nuevo producto con las mismas o mejores características que el original. Sin embargo, no es sólo el hecho de llegar a construir este nuevo elemento lo más importante, sino que la ingeniería inversa incluye todas -2-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. las tareas de reconocimiento y análisis del funcionamiento de cada una de las piezas que. RI A. S. conforman el todo original (Siegenberg et al., 1991).. El proceso de analizar el código, documentación y comportamiento de un sistema, para identificar sus componentes actuales y sus dependencias para extraer y crear una abstracción. PE CU A. del sistema e información de diseño se llama ingeniería inversa. El sistema en estudio no es alterado, sino que se produce conocimiento adicional acerca del sistema. (Kandiah, 2002).. 3.. CÓMO APLICAR INGENIERÍA INVERSA A UN ALIMENTO ENVASADO.. AG RO. En la actualidad existe una gran variedad de alimentos envasados o listos para comer los cuales en su mayoría de casos contienen aditivos químicos como preservantes, conservantes entre otros, que pueden afectar la salud del consumidor; en tal sentido si está pensando en preparar comida casera, pero no tiene idea de por dónde empezar aplicaremos el método. 1.. DE. básico de ingeniería inversa:. Busque en el empaque la lista de ingredientes de la comida envasada que está tratando. 2.. CA. de cocinar caseramente.. Encontrará nombres de productos que quizás no estén en su cocina, en su mayoría. TE. serán aditivos alimentarios como colorantes, edulcorantes, saborizantes, preservantes. IO. entre otros que para el caso no son totalmente necesarios. 3.. Trate de descubrir la textura principal del alimento que va a preparar caseramente por. BL. ejemplo si es de textura líquida puede utilizar aceite de oliva; de ser el caso de que el. BI. alimento a preparar sea cremoso puede utilizar sopas o yogures y si es el caso de verduras deshidratadas se recomienda conseguir las verduras que indica la receta en su estado natural y frescas. -3-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 4.. Afine su sentido gustativo y determine de manera subjetiva la especia que se está. RI A. S. utilizando en la elaboración del producto envasado; probablemente no se encuentre en la lista de ingredientes. 5.. Existen alientos envasados que utilizan como ingredientes jarabe de maíz, jarabe de. PE CU A. maíz de alta fructosa, u otros ingredientes que son edulcorantes. Generalmente están incluidos para mejorar el sabor, enmascarar la falta de sabor, reemplazar algunas grasas eliminadas, o como un conservante. Para el caso de la preparación de comida casera puede sustituir estos edulcorantes por melaza o miel de abeja con la finalidad de. 6.. AG RO. endulzar el producto.. Tenga siempre en cuenta el producto final al que desea llegar, por ejemplo si lo que usted está preparando caseramente es un sustituto de los conservas de sopas deshidratadas tenga en cuenta que ellos utilizan en su receta agua que quizás usted no. 7.. DE. pueda reemplazar.. No tenga miedo de fallar. Durante el proceso de preparación del producto alimenticio que usted está sometiendo a ingeniería inversa es muy probable que pueda probarlo. CA. antes de servirlo, de esta manera usted podrá saber que ingredientes podrían realzar la. BI. BL. IO. TE. palatabilidad de su producto final. (Katie, 2013).. -4Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) BI. BL. IO. TE. CA. DE. AG RO. PE CU A. RI A. S. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Figura 1. Flujograma de ingeniería inversa básica Fuente: propia. -5Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. 4.. DESAFÍOS DE LA INGENIERÍA ALIMENTARIA. RI A. S. La ingeniería de alimentos se enfrenta a todos los desafíos que enfrentan otras disciplinas de. ingeniería, como ya se han mencionado en el primer capítulo (Heitmann, 2005) en adición a eso, la ingeniería alimentaria también se enfrenta a desafíos que son naturales como la. PE CU A. obesidad, que no puede ser abordado exclusivamente por los alimentos y requieren una respuesta concertada, en tal sentido surge la necesidad de aplicar la metodología de la ingeniería inversa dentro de los protocolos de la ingeniería alimentaria para encontrar un. 5.. AG RO. atenuador de estas enfermedades.. INGENIERÍA INVERSA, UN PROCESO DE REINGENIERÍA. La ingeniería inversa tiene la misión de desentrañar los misterios y secretos de los productos alimentarios en circulación. Consiste principalmente en averiguar los componentes y su. DE. interacción a partir de un producto alimentario final.. Esto se realiza principalmente mediante herramientas que extraen información de los datos,. CA. procedimientos y arquitectura del sistema existente. Es aplicable a productos alimenticios con las siguientes características:. TE. • Documentación inexistente o totalmente obsoleta. • Lista de componentes muy larga o no estructurada.. IO. • Inexistencia de documentación interna en los procesos de producción, o bien ésta es. BL. incomprensible o está desfasada. • El producto alimenticio final cubre gran parte de los requisitos y del rendimiento. BI. esperado.. -6Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. • El producto alimenticio final está sujeta a cambios frecuentes, que pueden afectar a. RI A. • Se prevé que el producto alimenticio pueda tener aún larga vida.. S. parte del diseño.. La ingeniería inversa puede extraer información de los componentes del producto alimenticio. PE CU A. final, pero el nivel de abstracción, la completitud de la documentación, el grado con el cual trabajan al mismo tiempo las herramientas y el analista humano, y la direccionalidad del proceso son sumamente variables (Nair et al., 2013). APLICACIONES DE LA INGENIERÍA INVERSA.. AG RO. 6.. La ingeniería inversa suele ser empleada por las empresas, para analizar si el producto de su competencia infringe patentes de sus propios productos.. También es utilizada en el área militar para investigar (y copiar) las tecnologías de otras. DE. naciones, sin obtener planos ni detalles de su construcción o desarrollo. En el software y en el hardware, la ingeniería inversa, muchas veces es empleada para desarrollar productos que sean compatibles con otros productos, sin conocer detalles de. CA. desarrollo de éstos últimos. En otras palabras, quien desarrolla los nuevos productos, no. TE. puede acceder a los detalles de fabricación de los productos de los que intenta ser compatibles. La ingeniería inversa también es empleada para comprobar la seguridad de un. IO. producto, generar keygens de aplicaciones, reparación de productos, etc. Los ejemplos de escenarios donde la ingeniería inversa podría ser útil en la industria. BL. alimentaria incluyen: la determinación de los contenidos de los alimentos y suplementos; la. BI. identificación de lo que se ha añadido a los productos alimenticios o suplementos; la determinación de los contenidos y fuentes de sabores, aromas, ingredientes y conservantes utilizados en las industrias de alimentos, bebidas, y suplementos; determinar por qué los -7-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. productos de la competencia tienen una vida útil más larga; la determinación de los. RI A. S. contenidos sintéticos, brebajes comerciales y remedios caseros; la identificación de cómo. un producto se ha convertido en "nuevo y mejorado"; establecer cómo hacer sus propios. 6.1.. PE CU A. productos o mejorar un producto existente (Correia et al., 2014).. INGENIERÍA INVERSA APLICADA EN LAS PAPAS FRITAS DE MC DONALD’S. Kenji, (2016). Aplicó la ingeniería inversa en las papas fritas de Mc Donald´s; para ello. AG RO. consiguió papas fritas de Mc Donald’s congeladas siendo sus objetivos determinar que componentes tenían esas muestras en su superficie, si el aceite en el que se freían tenía algún efecto sobre ellas y de qué manera podía mejorar esas papas fritas. Luego evaluó la textura de la superficie de las papas fritas congeladas notando que eran suaves. DE. y que tenían minúsculas burbujas lo que indicaba que habían sido fritas por lo menos una vez antes de ser congeladas. Luego de eso midió el ancho de las papas fritas congeladas que fue de ¼ de pulgada, un buen tamaño para optimizar la relación entre corteza y el interior.. CA. Kenji fritó las muestras en aceite de palta durante 3 minutos, luego de lo cual procedió a. TE. degustarlas y determinó que el sabor era tan igual como las papas fritas de Mc Donald’s; con este experimento concluyó que el aceite no ejerce ningún efecto significativo sobre el sabor de. IO. las papas fritas.. Durante el proceso de fabricación de las papas fritas no deben de tener más de 24 horas de. BL. cortarse, una cepilladora elimina la tierra y las papas pasan por un canal de agua para ser. BI. peladas; las papas son separadas por tamaño, las grandes son cortadas y regresan con todas las demás. Después de un breve enjuague pasan por la rebanadora. Se cortan rebanadas de 1mm y 1.5 mm de grosor. Las papas son lavadas en una cuba gigante de agua fría por un minuto. Las -8-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. papas se pasan por secado para eliminar el exceso de agua. Se fríen en aceite de colza. RI A. S. a 190° C, se fríen por 3 minutos. Pasan por la cinta transportadora para escurrir el aceite, se les da una ducha de sal. Las papas son rociadas con condimentos en polvo (Botero et al., 2017).. Pre-cocinar las patatas fritas en un baño de agua de la manera en que McDonald's cumple dos. PE CU A. objetivos. En primer lugar, enjuaga el exceso de azúcares simples, ayudando a las patatas obtener un color dorado claro, en lugar de un marrón oscuro profundo. En segundo lugar, activa una enzima llamada pectina metilesesterasa (PME). El PME induce calcio y magnesio para actuar como una especie de contrafuerte para la pectina (Revee, 1972). Fortalecen la. AG RO. retención de la pectina en las paredes de la célula de la papa, lo que ayuda a que las patatas permanezcan más firmes y más intactas cuando se cocinan a una temperatura más alta. Es por eso que la superficie de un alevín de McDonald's se ve como lo hace: en lugar de ampollas en grandes burbujas como una fritura francesa tradicional doble frita, las paredes reforzadas. INGENIERÍA. INVERSA. DE. BIOADHESIÓN. EN. MEJILLONES. CA. 6.2.. DE. forman las burbujas súper-minúsculas que les dan su extra crujido.. MARINOS. TE. Los mejillones marinos (Mytilus) son expertos en el enlace a una variedad de superficies sólidas en un ambiente húmedo, salino y turbulento. La unión es rápida, permanente,. IO. versátil y basado en proteínas. En los mejillones, la unión adhesiva la forma de un biso un. BL. haz de hilos extracorpóreos - cada uno conectado a tejidos vivos del animal en un extremo y asegurados por una placa adhesiva en el otro. Todas las proteínas aisladas del biso. BI. contiene el aminoácido inusual, 3,4-dihidroxifenilalanina. Este residuo parece tener una funcionalidad dual con consecuencias para la adsorción y la cohesión. Por una parte, forma. -9Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. una matriz de interacciones moleculares más débiles tales como quelatos metálicos, enlaces. RI A. S. H, y -caciones: estas parecen dominar en el comportamiento superficial (adsorción). Sobre el por otro lado, 3,4-dihidroxifenilalanina y su pareja redox, dopaquinona, puede mediar la formación de enlaces cruzados covalentes entre las proteínas de biso (cohesión). Uno de los. PE CU A. retos en la elaboración de versiones biomiméticas funcionales de biso adhesión es entender cómo se equilibran estas dos reactividades. (Hebert, 1999).. 6.3.. ESTIMACIÓN DE LAS PROPIEDADES TERMOFÍSICAS DE LOS. AG RO. ALIMENTOS.. La refrigeración y la congelación de productos frescos (sin procesar) y los alimentos procesados son una de las tecnologías más utilizadas En la conservación de los alimentos. Cornejo et al. (2016) indica que debido a que la calidad y la vida útil de los alimentos. DE. dependen en gran medida del tiempo de procesamiento, su estimación precisa es muy relevante. Además, la estimación de la congelación el tiempo es una tarea enorme (Martins y Silva, 2003). Primero, las dificultades incluyen desarrollar un modelo matemático. CA. adecuado y preciso para la obtención de las propiedades termofísicas apropiadas. Conforme. TE. Succar y Hayakawa, (1984), la fiabilidad de la congelación y el tiempo están directamente relacionadas con la precisión con la que el investigador es capaz de obtener o predecir las. IO. propiedades termofísicas del sistema alimentario en el rango de temperaturas de congelación.. BL. Un método alternativo para estimar propiedades termofísicas en el rango de temperaturas. BI. de congelación es medir la temperatura transitoria y posteriormente determinar las propiedades termofísicas de un procedimiento inverso. El método inverso es importante. -10Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. porque es posible obtener parámetros que no pueden ser obtenidos directamente (Milano et. RI A. S. al., 1991; Simpson y Cortes, 2004; Greiby et al., 2014).. El objetivo de su estudio fue explorar, a través de la simulación, la capacidad de un método inverso para determinar simultáneamente la conductividad térmica (k (T)) y el calor. PE CU A. específico volumétrico aparente (C (T)) de alimentos en el intervalo de temperaturas de congelación (es decir, punto de congelación inicial hasta 40ºC). El método inverso fue diseñado para obtener los parámetros desconocidos para las ecuaciones de las propiedades termofísicas C (T) [Calor específico volumétrico aparente en función de Temperatura (J / m. AG RO. ^ {3} °C] y k (T) [Conductividad térmica en función de la temperatura (W / M °C)]. La capacidad del método inverso para determinar simultáneamente C (T) y k (T) en la temperatura de congelación se determinó que la técnica es precisa, rápida y adecuada para errores típicos de medición. Este hecho fue apoyado por un análisis de coeficiente de. DE. sensibilidad, que comparó el ajuste directo al método inverso.. 6.4. ALGORITMO DE GESTIÓN JAVA, PARA INDUSTRIAS ALIMENTARIAS. CA. Mesbah et al., (2017) indican que los chips son tarjetas inteligentes que pueden manipular. TE. equipos de una manera segura. Estos chips almacenan algoritmos; si algunos de estos algoritmos sufren ataques virtuales, entonces toda la cadena de producción automatizada de. IO. espárrago quedará inutilizada. Se propusieron utilizar programas de aplicación para realizar ingeniería inversa de datos con el fin de comprender los algoritmos ocultos que gestionan la. BL. asignación de memoria. Pudieron generar sus propias referencias sobre objetos que pueden. BI. ser manipulados por el sistema. Pusieron a prueba un algoritmo nuevo llamado auto-forjas que llevó al sistema a interpretar sus propios datos o programas como Metadatos Java. -11Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. válidos. Este algoritmo proporciona acceso a nuevos fragmentos de memoria donde los. INGENIERÍA. INVERSA. ENFOQUE. BASADO. EN. LA. PE CU A. ARGUMENTACIÓN. RI A. 6.5.. S. virus o fallas se almacenan las memorias de los chips.. Thomopoulos et al., (2017) indica que incluso si se aplican métodos de toma de decisiones basados en la argumentación a la industria alimentaria que fueron también propuestas por Bourguet, (2010) y Bourguet et al., (2013). Este estudio representa una aplicación original. AG RO. y un enfoque introspectivo en el campo de la agronomía, proporcionando un apoyo para los distintos sectores alimentarios. Sin embargo requiere la tarea de modelización del conocimiento, tal tarea, en su estado actual, no puede ser automatizada. Depende fuertemente de la calidad de la opinión de expertos (exhaustividad, certidumbre, etc.). La. DE. tendencia actual de herramientas de toma de decisiones incluye más y más métodos de argumentación como medios para incluir a expertos en la tarea de modelización y procesos de toma de decisiones. Otro elemento a tener en cuenta, no discutido en este trabajo, es la. CA. dificultad tecnológica (desde el punto de vista agronómico) de poner en marcha los hechos. TE. de cada opción. Modelado este aspecto en el formalismo que todavía está por estudiarse.. ALIMENTARIAS. DE. MICRONUTRIENTES. DE. LOS. IO. 6.6. SINERGIAS. ALIMENTOS VEGETALES. BL. Madhavan y Flower, (2016) indican que la biodisponibilidad de nutrientes depende. BI. sobretodo de las sinergias alimentarias. Se aplicó ingeniería inversa para examinar la naturaleza de ciertas sinergias alimentarias y métodos para detectar y establecer una estrategia para controlar la deficiencia de poblaciones de micronutrientes. Se encontró una -12-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. fuerte evidencia sobre el efecto sinérgico de la inclusión de frutas ricas en vitamina C y los. RI A. S. alimentos no vegetarianos en la mejora de la biodisponibilidad de hierro y grasas. El vino tinto y la proteína han sido explorados para la absorción de zinc y el efecto de la grasa se ha estudiado para la vitamina D. Para la detección de la biodisponibilidad se utilizó. PE CU A. biomarcadores para demostrar los efectos sinérgicos de los alimentos.. Existe un creciente interés en los posibles efectos de las dietas basadas en plantas en una variedad de nutrición y los resultados relacionados con la salud. Esto es especialmente importante para los países con una dieta vegetariana basada en cereales y también en países. AG RO. donde el vegetarianismo está en aumento debido a varios beneficios relacionados con la salud. El interés temático está en comprender cómo este hábito alimentario puede modularse para proporcionar una nutrición equilibrada, en términos de micronutrientes. El concepto clave de lograr una nutrición equilibrada en una dieta basada en plantas es la. DE. sinergia alimentaria que es definido como un aditivo o más de las influencias aditivas de patrones dietéticos, alimentos y alimentos constituyentes de la salud (Jacobs, et al., 2009). Para realizar exitosamente una sinergia de micro elementos como el hierro, las vitaminas A. CA. y D y el zinc, dependen en gran medida de la biodisponibilidad. Mantener la. TE. biodisponibilidad de micronutrientes como punto central y diseñar la sinergia alimentaria inteligente tiene la ventaja de estar cerca de la psique de la población pero requiere. IO. esfuerzos para crearlas como misiones nacionales. Las implicaciones potenciales de tal sinergia alimentaria en una dieta habitual son grandes, en términos de mejorar el estado de. BL. micronutrientes a nivel individual y población.. BI. El estudio de la biodisponibilidad de micronutrientes se ha llevado a cabo mediante uno de los estudios de corta duración antes mencionados y su fiabilidad en función del consumo diario debe ser establecida. Esto requiere ensayos controlados aleatorios para establecer la -13-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. eficacia de la dieta modificada. Un ejemplo importante es el de la inclusión de ácido. RI A. S. ascórbico en comidas habituales para una mayor absorción de hierro. Estudios de isótopos estables de radio han demostrado inequívocamente un beneficio con respecto a esta sinergia alimentaria en forma natural. Ballot et al., (1997) han demostrado que la papaya y la. PE CU A. guayaba tienen la máxima propiedad para mejorar la absorción del hierro. Los estudios de isótopos estables realizados en adolescentes mostraron que la inclusión de 100 g de guayaba en la comida habitual había duplicado la absorción de hierro.. El ácido ascórbico también tendría efectos inhibitorios dependientes de la dosis de. AG RO. polifenoles y fitatos sobre la absorción de hierro no hemo (Siegenberg et al., 1991) que tiene importantes implicaciones para los países en los que la dieta es rica en inhibidores de absorción.. Sin embargo, cuando se tradujeron en ensayos de eficacia, los resultados de esta importante. DE. observación fueron bastante variados, en el pasado, varios autores han reportado un aumento moderado de ferritina o hemoglobina o un efecto insignificante del ácido ascórbico sintético en la mejora del estado de hierro.. CA. Dos enfoques se han intentado basados en los alimentos. Las mujeres vegetarianas que. TE. consumían tofu y tofu con naranja ha reportado mayor hemoglobina en el torrente sanguíneo que en la intervención realizada a las mujeres vegetarianas que consumían. IO. huevos y leche (Kandiah, 2002). En las mujeres embarazadas de Indonesia, se ha realizado un ensayo a gran escala para estudiar el efecto de la fruta fermentada de soya que está por. BL. encima de los efectos del tratamiento estándar con hierro. Las reducciones en la. BI. hemoglobina y el estado de hierro fueron 10 veces menores en las mujeres con deficiencia de hierro en la dieta experimental en comparación con las mujeres en la dieta de control (Wijaya-Erhardt et al, 2011). -14-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. En una comida basada en maíz cuando el ácido ascórbico fue dado como limonada durante. RI A. S. un estudio de absorción utilizando isótopos estables, se mostró una duplicación de la absorción de hierro (Diaz, et al, 2003). El mismo tratamiento cuando se tradujo en un. ensayo de eficacia durante 8 meses no proporciona el beneficio deseado (García, et al,. PE CU A. 2003).. Los estudios de una sola comida han demostrado una mayor biodisponibilidad de hierro con la adición de carne en una comida de alto fitato. Los ensayos de eficacia han demostrado un efecto fitato mostrando alto nivel de hemoglobina y el aumento de la. AG RO. circunferencia media del brazo (Gibson, et al, 2003). En un contexto de harina de fitato alto, no se conoce el beneficio deseado. Además de esto, la ingesta habitual es baja y la traducción es limitada.. La variabilidad en los efectos o tamaños de efecto enfatiza que las sinergias alimentarias. DE. son más bien contextuales. El anfitrión y los factores ambientales incluyendo el estado basal (Kalasuramath et al, 2013) que podrían afectar a tal juicio son muchas, por lo que las respuestas no son tan prometedoras como los estudios agudos. El contenido de hierro de la. CA. harina y las advertencias asociadas con la obtención de proporciones molares deseables de. TE. hierro y ácido ascórbico (Hunt, 2003), la presencia de compuestos que pueden tener un efecto negativo son algunos de los otras cuestiones que pueden diluir los efectos. Por lo. IO. tanto, si bien adopta sinergias alimentarias, es contextualizar mediante la comprensión del estado prevaleciente con respecto a otros factores potenciales que pueden influir en la. BL. eficacia de esta estrategia.. BI. Los países con dietas predominantemente vegetales necesitan priorizar la biodisponibilidad en lugar del contenido. Las técnicas de medición de la biodisponibilidad son engorrosas pero una parte integral de los esfuerzos para mejorar la biodisponibilidad de hierro, zinc y -15-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. vitamina A. Usando Estas técnicas se han identificado varias sinergias alimentarias, pero se. RI A. S. basan en el contexto eficacia. Por lo tanto, los esfuerzos deben girar en torno a la. estandarización de la sinergia y la ingeniería inversa para aumentar los micronutrientes en. 6.7.. PE CU A. países dependientes de alimentos vegetales.. MEJORAMIENTO DE LAS OPCIONES DE ALIMENTOS A TRAVÉS DE LAS MÁQUINAS EXPENDEDORAS. Este estudio se llevó a cabo entre abril de 2014 y diciembre de 2015 en la Universidad de. AG RO. Parma (Norte de Italia) para aumentar las compras de alimentos saludables en las máquinas expendedoras mediante la mejora de la disponibilidad de productos sanos y saludables a través de la comunicación nutricional. Las opciones fueron retrospectivamente medidas mediante la comparación de la cantidad de ventas durante 24 semanas al inicio y después. DE. de mejorar la calidad nutricional de los productos, con o sin nutrición adicional comunicación. La compra de alimentos saludables aumentó después de mejorar la nutrición y la calidad de los productos disponibles. La sustitución del producto tuvo éxito en las. CA. ventas de productos saludables, mientras que disminuye las opciones no saludables. De. TE. manera diferente, la adición de un servicio de información nutricional en el punto de ventas sólo desalentó la compra de opciones de menos saludables. En general, este estudio. IO. proporcionó información útil para las implementaciones nutricionales a través de las máquinas expendedoras, abordando las opciones de alimentos y patrones dietéticos sin. BL. limitación de la libertad de los consumidores. Este tipo de intervenciones podrían conducir. BI. a mejoras en la gestión del peso con buenas expectativas para la salud. (Rosi et al., 2017).. -16Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. DESAFÍOS ACTUALES Y FUTUROS. S. 7.. RI A. La ingeniería de alimentos es una disciplina que cambia rápidamente. Tradicionalmente, el. foco principal estaba en la preservación y estabilización de alimentos, mientras que las. PE CU A. tendencias ahora están en la diversidad, la salud, el gusto y la producción sostenible; ante esta cambiante realidad la aplicación de ingeniería inversa surge como una alternativa debido a que nunca cambia la funcionalidad del producto objeto de la aplicación sino que permite obtener productos que indican cómo se ha construido el mismo.. Uno de los retos actuales a la que toda industria alimentaria se enfrenta es reducir la. AG RO. complejidad de sus sistemas de producción y es en este punto en el que la ingeniería inversa está siendo implementada pues permite comprender el sistema de producción en general, de esta manera se facilita su mantenimiento y la complejidad existente disminuye. Toda industria de alimentos ha desarrollado ya su propio esquema de trabajo, pero parte de. DE. la filosofía de crecimiento de las industrias alimentarias es también generar diferentes alternativas de mejora continua para incrementar las ganancias de la industria.. CA. Un desafío al que se enfrenta el investigador en industrias alimentarias es la recuperación y/o actualización de información perdida (cambios que no fueron documentados en su. TE. momento); en la actualidad los investigadores vienen implementando la ingeniería inversa como un método para afrontar estos tipos de eventualidades y poder conocer el. IO. funcionamiento de la totalidad del sistema en observación, para su posterior mejora.. BL. En la búsqueda de productos nuevos y/o productos modificados se puede obtener un producto final con características no deseadas, con el conocimiento de los componentes y. BI. su interacción entre ellos, el investigador podría anticiparse a ese tipo de eventos.. -17Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Finalmente el reto más común de todo investigador en industrias alimentarias es detectar. RI A. S. componentes que posiblemente puedan ser reutilizados de productos existentes, pudiendo aumentar la productividad, reducir los costes y los riesgos de mantenimiento.. CONCLUSIONES. PE CU A. 8.. La ingeniería inversa no es un método de solución sino más bien de aprendizaje, como implica analizar un objeto hasta el punto de comprender cada uno de sus componentes y sus funciones entonces la cantidad de conocimientos obtenida será bastante, pero solo hemos aprendido,. AG RO. para solucionar el problema deberemos aplicar lo aprendido y comenzar de cero nuevamente. Si se sigue un proceso de ingeniería inversa bien establecido no tiene por qué haber ningún problema legal; esto implica cumplir al pie de la letra el objetivo de la ingeniería inversa: obtener un producto que haga lo mismo pero que sea nuevo, que no aplique los mismos. DE. principios de funcionamiento del producto analizado; es decir, la ingeniería inversa se debe utilizar solamente para conocer un producto, con el fin de hacer uno que haga lo mismo pero. CA. de otro modo.. Al agregar una cucharada de agua con vinagre por cuarto de galón de agua en la que se hierve. TE. las papas antes de ser freídas disminuía la descomposición de la pectina evitando de esta. IO. manera el proceso de empapado que sufren las papas fritas de Mc Donald´s. Determinó que el congelamiento de las papas antes del segundo fritado mejora el interior de los alevines. BL. manteniéndolos esponjosos y no gomosos a temperaturas de 170°F -212°F.. BI. Los invertebrados marinos intermareal practican una variedad de estrategias adhesivas oportunistas que, si se entiende, puede tener un profundo significado filosófico y tecnológico. Los avances recientes en el análisis de la adhesión de los mismos en los -18-. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. mejillones sugieren que al menos cuatro familias de proteínas están involucradas y que el. RI A. S. mecanismo de adhesión es químicamente y estructuralmente complejo.. Se utilizó la ingeniería inversa para determinar simultáneamente la conductividad térmica. PE CU A. (k (T)) y el calor específico volumétrico aparente (C (T)) de alimentos en el intervalo de temperaturas de congelación, el cual fue validado con un análisis de coeficiente de sensibilidad, que comparó el ajuste directo al método inverso.. La creación de nuevos algoritmos utilizando ingeniería inversa y colocada en chips de. de producción automatizadas.. AG RO. computador y sistema java ayudan a reducir la falla y la infestación por virus de las líneas. La papaya y la guayaba tienen la máxima propiedad para mejorar la absorción del hierro debido a que sus micronutrientes hacen una sinergia alimenticia. La ingeniería inversa podría aplicarse en temas de determinación de contenidos en productos finales como puede. DE. ser aromas, sabores, colores entre otros componentes; así mismo podríamos determinar si un producto realmente es nuevo y/o mejorado.. CA. La información brindada en esta revisión ayuda a que el ingeniero en alimentos conozca. TE. acerca de algunos avances en ingeniería inversa para la mejora de la toma de decisiones.. IO. 9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. BL. Ballot, D.; Baynes, D.; Bothwell, T.; Gillooly, M.; MacFarlane, J.; MacPhail, A. 1997. The effects of fruit juices and fruits on the absorption of iron from a rice meal. British. BI. Journal of Nutrition. 57:331–43.. -19Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

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