Evaluación de la resistencia de Bacillus subtilis a los procesos de liofilización y horneado para establecer su aplicación en la industria de alimentos

En el presente trabajo de graduación se analizó la viabilidad de desarrollar una galleta como alimento funcional incorporando Bacillus subtilis (ATCC11774) como probiótico. Se evaluó la posibilidad de liofilizar el microorganismo cultivado, comparando las concentraciones antes y después del proceso, lo que permitió determinar el rendimiento de la población viable luego de reconstituir el producto liofilizado. Además, se evaluó la resistencia del medio de cultivo de Bacillus subtilis (ATCC11774) a un proceso de horneado, para analizar la viabilidad de su uso en procedimiento con altas temperaturas y la dependencia del rendimiento bacteriano con el tiempo horneado. Asimismo, se comprobó la resistencia de la biomasa de Bacillus subtilis (ATCC11774) aplicada a una galleta durante un proceso de horneado. Para la cuantificación de la población promedio de Bacillus subtilis (ATCC11774), se utilizó la técnica de unidades formadoras de colonia, en agar nutritivo sólido. La concentración inicial tras el crecimiento de la cepa fue de 5.084 x 108 ± 2.396 x 107 UFC/mL, disminuyendo a 5.669 x 107 ± 8.118 x 106 UFC/mL, luego del proceso de liofilización. lo que refleja una pérdida de viabilidad del 88.884 ± 1.096 %. En las pruebas de horneado del medio de cultivo de Bacillus subtilis (ATCC11774), se determinó un promedio de los resultados que se muestran en una curva de muerte donde se presenta un modelo exponencial que se ajusta a los resultados con un R2 = 0.9858. A los 15 minutos de horneado, tiempo reportado como aceptable para la producción de galletas de mantequilla, la concentración fue de 2.667 x 105 UFC/mL con desviación de 1.528 x 104 UFC/mL, partiendo de una concentración inicial de 8.567 x 105 ± 2.082 x 104 UFC/mL, se tuvo una reducción en su viabilidad de 68.872 ± 18.740 %. En las pruebas de horneado de las galletas con biomasa de Bacillus subtilis (ATCC11774), se mostró también una curva de muerte promedio, donde se presentó un modelo exponencial que se ajusta a los resultados con un R2 = 0.9354, un comportamiento que evidencia menor exactitud en la predicción del modelo que el que se tiene para medio líquido, al ser afectado por la matriz alimentaria. La concentración obtenida en el minuto 15 de horneo de 6.933 x 105 UFC/mL con desviación de 1.528 x 104 UFC/mL. Al iniciar con una concentración de 1.747 x 106 ± 1.021 x 105 UFC/mL, el porcentaje de reducción de su viabilidad de 60.305 ± 6.483 %. Si bien la concentración final de Bacillus subtilis (ATCC11774) no alcanzó el mínimo requerido de 106 UFC/g para considerarse un alimento probiótico, una fracción significativa de la población sobrevivió al proceso térmico. Esto sugiere que, aunque la galleta no pueda ser etiquetada como un probiótico, aún puede ser considerada un alimento funcional con potencial beneficio para salud, contribuyendo al consumo de bacterias viables que podrían favorecer la microbiota intestinal.In the following study, the feasibility of developing a cookie as a functional food by incorporating Bacillus subtilis (ATCC11774) as a probiotic was analyzed. The possibility of freeze-drying the cultures microorganism was evaluated by comparing concentrations before and after the process, which allowed determining the yield of the viable population after reconstituting the lyophilized product. Additionally, the resistance of the Bacillus subtilis (ATCC11774) culture medium to a baking process was tested to determine the viability of its use in processes involving high temperatures and the dependence of bacterial yield on baking time. Furthermore, the resistance of Bacillus subtilis (ATCC11774) biomass applied to a cookie during a baking process was also examined. The Colony Forming Unit (CFU) technique on solid nutrient agar was used to quantify the average population of Bacillus subtilis (ATCC11774). The initial concentration after the growth of the strain was 5.084x108 ± 2.396 x 107 CFU/mL, decreasing to 5.669 x 107 ± 8.118 x 106 CFU/mL after the freeze-drying process, reflecting a viability loss of 88.884 ± 1.096 %. In the baking tests of the Bacillus subtilis (ATCC11774) culture medium, an average of the results was determined, showing a death curve that follows an exponential model that fits the results with an R2 = 0.9858. After 15 minutes of baking, the time reported as acceptable for producing butter cookies, the concentration was 2.667 x 105 CFU/mL with a deviation of 1.528 x 104 CFU/mL, starting from an initial concentration of 8.567 x 105 ± 2.082 x 104 CFU/mL, resulting in a viability reduction of 68.872 ± 18.740 %. In the baking tests of cookies with Bacillus subtilis (ATCC11774) biomass, an average death curve was also observed, showing an exponential model fitting the results with an R2 = 0.9354. This behavior indicates lower model prediction accuracy than in the liquid medium, as it is affected by the food matrix. The concentration obtained after 15 minutes of baking was 6.933 x 105 CFU/mL with a deviation of 1.528 x 104 CFU/mL. Starting from a concentration of 1.747 x 106 ± 1.021 x 105 CFU/mL, the viability reduction percentage was 60.305 ± 6.483 %. Although the final concentration of Bacillus subtilis (ATCC11774) does not reach the required minimum of 106 CFU/g to be considered a probiotic food, a significant fraction of the population survives the thermal process. This suggests that, although the cookie cannot be labeled as a probiotic, it can still be considered a functional food with potential health benefits, contributing to the consumption of viable bacteria that could favor the intestinal microbiota.PregradoLicenciado en Ingeniería Químic

Producción de biodiésel a partir de aceite usado de frituras, utilizando etanol en el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la Universidad del Valle de Guatemala

La presente investigación tuvo como objetivo principal evaluar la producción de biodiésel a partir de aceite usado de frituras, utilizando etanol como reactivo en sustitución de metanol, en el Laboratorio de Operaciones Unitarias de la Universidad del Valle de Guatemala. Para ello, se caracterizó el aceite usado de frituras mediante pruebas fisicoquímicas para validarlo como materia prima. Se produjeron lotes de biodiésel utilizando etanol y metanol para comparar sus propiedades y rendimientos, además se implementó un diseño central compuesto de 20 puntos experimentales en el programa Design Expert para optimizar la reacción, considerando variables clave como la relación molar, la concentración de catalizador y el tiempo de reacción. Los resultados del modelo cuadrático propuesto mostraron un rendimiento promedio del 89.7 % con etanol, con propiedades que cumplen la norma ASTM D6751. Se identificó que el uso de etanol presenta desafíos operativos relacionados con la formación de emulsiones y la separación de fases, pero ofrece ventajas al ser un alcohol completamente renovable. Finalmente, se proponen mejoras al proceso, como la implementación de un sistema de recuperación de etanol, el uso de catalizadores heterogéneos y la evaluación de aceites más degradados para aumentar la sostenibilidad del proceso.The main objective of this research was to evaluate the production of biodiesel from used frying oil using ethanol as a substitute for methanol in the Unit Operations Laboratory at Universidad del Valle de Guatemala. The frying oil was characterized through physicochemical tests to validate its suitability as a raw material, and experimental batches of biodiesel were produced using ethanol and methanol to compare their properties and yields. A central composite design consisting of 20 experimental points was employed to optimize the reaction, considering key variables such as molar ratio, catalyst concentration, and reaction time. The proposed quadratic model predicted an average yield of 89.7 % with ethanol, obtaining biodiesel that meets the ASTM D6751 standard. The results indicate that the use of ethanol poses operational challenges related to emulsion formation and phase separation, but it offers advantages as a fully renewable alcohol. Finally, improvements to the process are proposed, such as the implementation of an ethanol recovery system, the use of heterogeneous catalysts, and the evaluation of more degraded oils to enhance sustainability and efficiency of the process.PregradoLicenciado en Ingeniería Química Industria

Ortografía básica

Presentación de Academic Writing Lab.En esta presentación encontrará el uso de la tilde, el uso de mayúsculas, signos de puntuación, separación de palabras con guion al final del renglón; escritas de una manera simple y puntual para aprender más del idioma español

Development of an algorithm for conducting preliminary medical interviews through speech recognition and transcription

Formato PDF digital — 55 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.El sistema de salud de Guatemala, principalmente en el sector público, cuenta con una densidad de personal médico por debajo de los estándares mínimos necesarios para operar de manera adecuada. Esto produce, no solo insatisfacción general en los pacientes que acuden a los centros de salud, sino también una alta carga de trabajo sobre todos los trabajadores que forman parte del personal médico. Esta alta carga genera una mayor tasa de incidentes peligrosos para la salud en el área de trabajo y una menor calidad en el servicio prestado a los pacientes. Un tiempo alto de espera previo a una consulta se encuentra ligado al uso de los recursos dentro del hospital, que en este caso son reducidos y esto tiene implicaciones negativas sobre el sistema completo incluyendo a los pacientes que acceden de forma tardía a sus tratamientos. Se desarrollaron diferentes versiones de algoritmos de reconocimiento y transcripción de voz y se compararon con base en el porcentaje de efectividad de transcripción bajo diferentes condiciones. Se llevaron a cabo encuestas a personas del personal médico para formar el esquema de la entrevista. Por último, se desarrolló un algoritmo de clasificación que utilizaba las respuestas de la entrevista para determinar a qué área debía asignarse el paciente. Se logró desarrollar un algoritmo de reconocimiento de voz que presentó una efectividad casi ideal. El modelo de clasificación tiene precisión alta al evaluarla con casos de entrenamiento y limitada con casos reales. La versión final es capaz de generar un reporte final con la entrevista transcrita y la clasificación sugeridaThe health system in Guatemala, mainly in the public sector, has a density of medical personnel below the minimum standards necessary to operate adequately. This produces not only general dissatisfaction among patients attending health centers, but also a high wor kload on all workers who are part of the medical staff. This high workload generates a higher rate of health hazardous incidents in the work area and a lower quality of service provided to patients. A high waiting time prior to a consultation is linked to the use of resources within the hospital, which in this case are reduced and this causes negative implications on the entire system including patients who access their treatments late. Different versions of speech recognition and transcription algorithms were developed and compared based on the percentage of transcription effectiveness under different conditions. Surveys of medical personnel were conducted to form the interview scheme. Finally, a clas sification algorithm was developed that used the interview responses to determine to which area the patient should be assigned. We were able to develop a speech recognition algorithm that had near-ideal effectiveness. The classification model has high accuracy when evaluated with training cases and limited accuracy with real cases. The final version is able to generate a final report with the transcribed interview and the suggested classificationPregradoLicenciado en Ingeniería Biomédic

Development of workflows for the use and application of motion capture technology in digital animation.

Formato PDF digital — 65 páginas — incluye gráficos, tablas y referencias bibliográficas.En este trabajo de graduación se implementó el uso de la tecnología de captura de movimiento para aplicaciones de animación digital. En la Universidad del Valle de Guatemala, se reconfiguró el volumen de captura del salón CIT-116 compuesto por seis cámaras OptiTrack, con el objetivo de utilizar la plataforma para la captura de movimiento en humanos. Para facilitar la transmisión de los datos de movimiento, se emplearon plugins proporcionados por OptiTrack, los cuales permitieron establecer una conexión entre el software de captura Motive y diversos programas de animación digital. Se estableció un flujo de trabajo para los programas de MotionBuilder, Unity y Unreal Engine. Gracias a esta integración, se logró transferir un esqueleto con datos de movimiento en tiempo real grabado por el sistema de captura de movimiento de la universidad. Asimismo, se documentó todo el proceso en un manual detallado que describe paso a paso las configuraciones necesarias para utilizar la plataforma de captura de movimiento, desde el posicionamiento de las cámaras y la calibración del sistema y los trajes de captura de movimiento, hasta la integración con los programas de animación digital. El manual proporciona instrucciones claras sobre cómo capturar y exportar datos de movimiento utilizando el programa Motive, al igual que cómo transmitir en tiempo real estas animaciones a los distintos programas de animación digital a través de la red de comunicación del Robotat.The main objective of this thesis was to implement the use of motion capture technology for digital animation applications. The capture volume, composed of six cameras located in the CIT-116 laboratory at the Universidad del Valle de Guatemala, was recon gured so as to be able to use the platform for human motion capture as well as robotic applications. To facilitate the transmission of motion data, plugins provided by OptiTrack were used to establish a connection between Motive (the motion capture software provided by OptiTrack) and various digital animation programs. A pipeline was established for MotionBuilder, Unity, and Unreal Engine programs. Thanks to this integration, a skeleton with real-time motion data recorded by the university's motion capture system was transferred via a Wi-Fi network to the 3D animation softwares. The entire process was documented in a detailed step-by-step guide that describes the con gurations required to use the motion capture platform, from camera positioning and calibration of the motion capture system and suits to the integration with the digital ani mation programs. The manual provides clear instructions on how to capture and export motion data using Motive, as well as how to transfer these animations to the various digital animation programs via the Robotat Wi-Fi network.PregradoLicenciado en Ingeniería Mecatrónic

Los intereses de Estados Unidos de América y la agenda de cooperación internacional de la Organización de los Estados Americanos en Guatemala: una mirada desde el apoyo a la democracia y el combate a la corrupción

Guatemala y Estados Unidos han mantenido una estrecha relación bilateral desde 1824. Esta longeva relación ha sido estudiada desde diferentes aristas y perspectivas teóricas que permiten visualizar los cambiantes intereses geopolíticos de Estados Unidos para con Guatemala y la región latinoamericana. Luego del fin de la Guerra Fría y con el inicio del siglo XXI, Estados Unidos transiciona a manifestar sus intereses de política exterior hacia la democracia y la protección de los derechos humanos, temas que se posicionan fuertemente en las agendas de organizaciones multilaterales que trabajan con América Latina, como el caso de la Organización de los Estados Americanos (OEA). Este trabajo se suma al debate académico acerca de la relación de dependencia o independencia que la OEA tiene con Estados Unidos, a través de dos procedimientos metodológicos de análisis cualitativo, y complementado co entrevistas a expertos. Con base en lo anterior, se ha identificado claramente que, en temas democráticos y de combate a la corrupción, la OEA y Estados Unidos no solo comparten intereses, sino que han desarrollado mecanismos de cooperación concretos. Durante la primera década de los 2000, esta convergencia se tradujo en iniciativas conjuntas, presencia activa en procesos políticos claves y respaldo a programas orientados al fortalecimiento institucional en Guatemala. La relación cercana entre ambas partes no solo facilitó la implementación de estas agendas, sino que también suscitó interrogantes sobre el grado de autonomía de la OEA frente a la influencia estadounidense en la definición de prioridades y estrategias en el país.PregradoLicenciado en Relaciones Internacionale

Actividad de refuerzo

Actividad de Refuerzo de Academic Writing Lab.Resuelve las actividades de ortografía, uso de la tilde, signos de puntuación, entre otros, por medio de este formulario para comprobar tu aprendizaje. Si te surge alguna duda, anótala y consulta de nuevo nuestros recursos. Realiza este ejercicio las veces que necesites

Experiencia de los cuidadores de personas con enfermedad de Alzheimer en Guatemala

El cuidado de un adulto mayor con enfermedad de Alzheimer puede ser una experiencia estresante para los cuidadores formales e informales y puede impactar de forma positiva o negativa en la persona que cuida. El presente estudio pretende explorar las experiencias de los cuidadores formales e informales en el departamento de Guatemala, así como sus efectos en su experiencia de cuidado de una persona con Alzheimer. Los cuidadores formales manifiestan tener más emociones positivas, disfrutar de su trabajo y tienen más efectos positivos en su vida asociados con el cuidado, como sentirse autorrealizados y el crecimiento personal. Mientras que, los cuidadores informales tienen más estrés, agotamiento, menos conocimiento sobre la enfermedad, estrategias de resolución de problemas no funcionales y efectos negativos asociados con el cuidado, como el síndrome del cuidador quemado o proceso de duelo. Se evidenció la necesidad para aumentar los servicios de la comunidad que brinden apoyo a los cuidadores y pacientes.PregradoLicenciado en Psicologi

Evaluación e implementación de algoritmos genéticos para aplicaciones en robótica y otras áreas de Ingeniería Mecatrónica

Este trabajo aborda la evaluación e implementación de algoritmos genéticos (AG) para aplicaciones específicas en robótica y la Ingeniería Mecatrónica. Se plantearon objetivos enfocados en la planificación de trayectorias, evasión de obstáculos y segmentación de imágenes, desarrollando escenarios prácticos para validar la eficacia de estos algoritmos. Mediante una revisión exhaustiva del marco teórico de la computación evolutiva, se diseñaron AG adaptados que fueron implementados en simulaciones realistas utilizando plataformas como MATLAB y Webots. En el ámbito de la planificación de trayectorias, se evaluaron cinco escenarios en mapas 2D y cuatro en entornos 3D. En los mapas 2D, los AG generaron rutas eficientes tras un número controlado de iteraciones, evitando colisiones con obstáculos estáticos y optimizando las trayectorias en términos de distancia recorrida. En los entornos 3D, los algoritmos demostraron su capacidad para la navegación de drones, adaptándose a restricciones espaciales y obstáculos complejos, y generando trayectorias precisas. La implementación en simulaciones permitió validar el desempeño de los AG en entornos controlados, asegurando la viabilidad de las soluciones propuestas. En el procesamiento de imágenes, los AG fueron aplicados a la segmentación de imágenes complejas, como imágenes médicas y escenarios con ruido. Los algoritmos lograron un desempeño superior en métricas de calidad de segmentación frente a métodos tradicionales como Otsu y K-means, destacándose en la agrupación de píxeles y la optimización de regiones homogéneas. Adicionalmente, se desarrolló un escenario específico enfocado en la segmentación para la identificación de regiones útiles en visión por computadora, mostrando resultados altamente satisfactorios. Con estas implementaciones, el trabajo cumplió con el objetivo general de evaluar e implementar algoritmos genéticos para aplicaciones en robótica y otras áreas de la Ingeniería Mecatrónica, validando su capacidad de optimización en diversos escenarios y consolidando su utilidad como herramienta versátil en la resolución de problemas complejos.This work addresses the evaluation and implementation of genetic algorithms (GA) for specific applications in robotics and Mechatronics Engineering. The objectives focused on trajectory planning, obstacle avoidance, and image segmentation, developing practical scenarios to validate the effectiveness of these algorithms. Through an exhaustive review of the theoretical framework of evolutionary computation, adapted GAs were designed and implemented in realistic simulations using platforms such as MATLAB and Webots. In the area of trajectory planning, five scenarios were evaluated on 2D maps and four in 3D environments. On 2D maps, the GAs generated efficient routes after a controlled number of iterations, avoiding collisions with static obstacles and optimizing trajectories in terms of travel distance. In 3D environments, the algorithms demonstrated their ability to navigate drones, adapting to spatial constraints and complex obstacles, and generating precise trajectories. The implementation in simulations allowed for validating the performance of GAs in controlled environments, ensuring the feasibility of the proposed solutions. For image processing, GAs were applied to the segmentation of complex images, including medical images and scenarios with noise. The algorithms achieved superior performance in segmentation quality metrics compared to traditional methods such as Otsu and K-means, excelling in pixel grouping and the optimization of homogeneous regions. Additionally, a specific scenario was developed for segmentation aimed at identifying regions useful in computer vision, yielding highly satisfactory results. Through these implementations, the work fulfilled the general objective of evaluating and implementing genetic algorithms for applications in robotics and other areas of Mechatronics Engineering, validating their optimization capabilities in diverse scenarios and consolidating their utility as a versatile tool for solving complex problems.PregradoLicenciado en Ingeniería Mecatrónic

Desarrollo de un ambiente virtual para uso didáctico mediante la aplicación de una planta de ensamblaje automotriz para el Laboratorio de Realidad Virtual de la Universidad del Valle de Guatemala

El presente trabajo de graduación se enfocó en el análisis estratégico y diseño de una planta de ensamblaje automotriz en Guatemala, abarcando desde el estudio de la demanda de vehículos hatchback hasta la implementación de sistemas innovadores de producción. El objetivo principal fue comprender a profundidad el mercado automotriz, proyectar tendencias futuras y determinar la ubicación óptima para la planta, empleando técnicas avanzadas de recopilación de datos, modelado estadístico y análisis económico. Uno de los componentes clave del proyecto fue el estudio de mercado, en el cual se recopiló información detallada sobre la demanda actual y proyectada de vehículos hatchback. Este análisis permitió identificar variables económicas y sociales que influyen en el mercado, como el crecimiento económico y la inflación. Además, se realizaron simulaciones de sensibilidad para anticipar posibles escenarios y diseñar estrategias adaptativas. En el ámbito productivo, se implementó un sistema modular de ensamblaje que posibilita la fabricación simultánea de múltiples modelos de vehículos. Este enfoque, inspirado en prácticas de empresas líderes como Toyota y Volkswagen, fue evaluado a través de simulaciones con software especializado, como SIMIO. Los resultados mostraron una mejora en la eficiencia, permitiendo atender la demanda con mayor flexibilidad, reducir residuos y estandarizar componentes clave. El proyecto también incluyó el desarrollo de un entorno virtual didáctico para el Laboratorio de Realidad Virtual de la Universidad del Valle de Guatemala. Este simulador, creado con Unity y Blender, sirve como herramienta educativa para estudiantes de ingeniería y como demostración tecnológica para atraer inversionistas interesados en el sector automotriz guatemalteco. Finalmente, se realizó un análisis financiero exhaustivo mediante un sistema de costeo basado en actividades. Esto permitió estimar costos e ingresos proyectados, evaluar indicadores como el Valor Presente Neto (VPN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR), y asegurar la viabilidad económica del proyecto. En conjunto, este trabajo integró conocimientos multidisciplinarios, fomentó la colaboración académica e interdisciplinaria, y proporcionó herramientas innovadoras para fortalecer el desarrollo del sector automotriz en Guatemala.This graduation project focused on the strategic analysis and design of an automotive assembly plant in Guatemala, ranging from the study of the demand for hatchback vehicles to the implementation of innovative production systems. The main objective was to understand the automotive market in depth, project future trends and determine the optimal location for the plant, using advanced data collection techniques, statistical modeling and economic analysis. One of the key components of the project was the market study, in which detailed information was collected on the current and projected demand for hatchback vehicles. This analysis allowed the identification of economic and social variables that influence the market, such as economic growth and inflation. In addition, sensitivity simulations were carried out to anticipate possible scenarios and design adaptive strategies. In the productive area, a modular assembly system was implemented that enables the simultaneous manufacture of multiple vehicle models. This approach, inspired by practices of leading companies such as Toyota and Volkswagen, was evaluated through simulations with specialized software, such as SIMIO. The results showed an improvement in efficiency, allowing demand to be met with greater flexibility, waste to be reduced, and key components to be standardized. The project also included the development of a virtual teaching environment for the Virtual Reality Laboratory of the Universidad del Valle de Guatemala. This simulator, created with Unity and Blender, serves as an educational tool for engineering students and as a technological demonstration to attract investors interested in the Guatemalan automotive sector. Finally, a comprehensive financial analysis was carried out using an activity-based costing system. This allowed for estimating projected costs and revenues, evaluating indicators such as Net Present Value (NPV) and Internal Rate of Return (IRR), and ensuring the economic viability of the project. Overall, this work integrated multidisciplinary knowledge, fostered academic and interdisciplinary collaboration, and provided innovative tools to strengthen the development of the automotive sector in Guatemala.PregradoLicenciado en Ingeniería Industria