Investigación

El Laboratorio de Procesos Industriales desempeña un papel fundamental en la promoción de la investigación científica y tecnológica. Este espacio permite a estudiantes, docentes e investigadores desarrollar proyectos de investigación aplicada y generar soluciones innovadoras para los desafíos industriales actuales.

Con una infraestructura moderna y equipos especializados, el laboratorio se convierte en un centro de investigación colaborativa, facilitando la creación de nuevos conocimientos y la aplicación de tecnologías avanzadas en procesos industriales. Estas iniciativas contribuyen al fortalecimiento académico, la transferencia de conocimientos y el desarrollo de la industria nacional e internacional.

1. Objetivos de la Investigación

• Desarrollar investigación aplicada: Generar soluciones prácticas e innovadoras que permitan optimizar los procesos industriales y contribuir al desarrollo de la industria.
• Fomentar la producción científica: Promover la publicación de artículos científicos en revistas indexadas, basados en los proyectos de investigación realizados en el laboratorio.
• Transferir conocimiento: Facilitar la transferencia de conocimiento y tecnología a la industria, las instituciones académicas y la comunidad en general.
• Fortalecer la formación investigativa: Involucrar a estudiantes y docentes en la investigación aplicada, fortaleciendo sus competencias académicas y profesionales.

2. Líneas de Investigación

El Laboratorio de Procesos Industriales se enfoca en diversas líneas de investigación que buscan dar respuesta a los desafíos de la industria y la academia. Estas líneas permiten abordar proyectos específicos, tanto académicos como de colaboración interinstitucional.

Principales Líneas de Investigación

• Optimización de procesos industriales: Aplicación de metodologías de mejora continua en la producción de alimentos, bebidas, productos químicos y otros bienes industriales.
• Diseño y automatización de equipos: Desarrollo y automatización de equipos industriales mediante la integración de controladores y sistemas de monitoreo remoto.
• Producción de alimentos y bebidas: Investigación de nuevos métodos de producción de alimentos procesados, bebidas artesanales y productos derivados de frutas y hortalizas.
• Innovación en biotecnología: Uso de organismos biológicos para la obtención de productos de alto valor agregado, como bebidas fermentadas y bioplásticos.
• Desarrollo de materiales biodegradables: Creación de bioplásticos y materiales sostenibles para reducir el impacto ambiental y fomentar la economía circular.
• Transferencia de calor y masa: Investigación de fenómenos de transporte de calor y masa en procesos de secado, evaporación, destilación y otros procesos industriales.
• Desarrollo de sistemas de control de calidad: Implementación de metodologías de control de calidad en la producción de alimentos, productos farmacéuticos y productos industriales.

3. Proyectos de Investigación Destacados

El Laboratorio de Procesos Industriales ha participado activamente en proyectos de investigación que generan un impacto significativo en la academia y la industria. Estos proyectos contribuyen al desarrollo de nuevos productos, la optimización de procesos y la mejora de la sostenibilidad industrial.

Proyectos de Investigación Recientes

• Producción de Bioplásticos a partir de residuos orgánicos: Este proyecto busca aprovechar residuos agroindustriales para la creación de bioplásticos biodegradables, con el objetivo de reducir la contaminación por plásticos convencionales.
• Optimización de la línea de producción de cerveza artesanal: Se implementó la automatización de la línea de producción de cerveza artesanal, incorporando sensores de temperatura y controladores programables para mejorar la precisión y la eficiencia del proceso de producción.
• Desarrollo de una torre de destilación con control automatizado: El proyecto consistió en el diseño e implementación de una torre de destilación automatizada para la producción de bebidas alcohólicas. La automatización permite controlar las temperaturas, los flujos y las presiones, mejorando la calidad y la repetitividad del proceso.
• Diseño de una línea de producción de chocolate artesanal: Este proyecto tiene como objetivo optimizar el proceso de elaboración de chocolate artesanal mediante el uso de equipos automatizados y métodos de producción más eficientes.
• Implementación de un sistema de control de calidad para alimentos procesados: Se desarrolló un sistema de control de calidad que permite evaluar la humedad, densidad, viscosidad y otras propiedades físico-químicas de los alimentos procesados en el laboratorio.

4. Beneficios de la Investigación

• Acceso a infraestructura de vanguardia: El laboratorio ofrece equipos especializados y tecnología de última generación para la ejecución de proyectos de investigación.
• Formación práctica e investigativa: Los estudiantes participan activamente en proyectos de investigación, adquiriendo habilidades prácticas y experiencia directa en la resolución de problemas reales.
• Fomento de la interdisciplinariedad: Se promueve la colaboración entre estudiantes, docentes e investigadores de diferentes disciplinas, fomentando la innovación y la diversidad de enfoques.
• Transferencia de conocimientos: Los resultados de las investigaciones se comparten con la industria y la comunidad, generando impacto social, académico y económico.
• Impulso a la sostenibilidad: Los proyectos de investigación se alinean con la sostenibilidad, fomentando la economía circular, la reducción de residuos y la generación de materiales biodegradables.

Vinculación

El Laboratorio de Procesos Industriales está comprometido con la transferencia de conocimientos, la cooperación interinstitucional y la vinculación con la comunidad. Estas actividades permiten fortalecer la relación entre la academia, la industria y la sociedad, contribuyendo al desarrollo técnico, social y económico de la región.

1. Proyectos con la Comunidad

El Laboratorio de Procesos Industriales participa en proyectos de vinculación con la comunidad, brindando asistencia técnica, capacitación y apoyo para el desarrollo de iniciativas que promuevan la inclusión social, la igualdad de oportunidades y el crecimiento económico de grupos vulnerables.

Proyecto Destacado

“Promoción de emprendimientos dirigidos a mujeres de la zona rural del cantón Caluma”

Este proyecto se desarrolla en colaboración con el Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal de Caluma y busca fortalecer las habilidades técnicas y emprendedoras de las mujeres de la región. El objetivo es que las participantes adquieran conocimientos y competencias que les permitan generar ingresos mediante la producción y comercialización de alimentos y bebidas.

Actividades Clave

• Capacitaciones técnicas personalizadas: Formación especializada en la producción de alimentos y bebidas.
• Uso de equipos especializados: Acceso a equipos industriales que facilitan la producción de nuevos productos.
• Asesoramiento técnico: Asistencia técnica para el desarrollo y la mejora de productos.

2. Cooperación Interinstitucional

El laboratorio promueve la cooperación interinstitucional con instituciones académicas, gubernamentales y privadas. Esta cooperación facilita el intercambio de conocimientos y experiencias, fomenta la investigación conjunta y abre oportunidades de capacitación y desarrollo para estudiantes, docentes y profesionales.

Objetivos de la Cooperación Interinstitucional

• Facilitar el acceso a las instalaciones y equipos del laboratorio a otras instituciones educativas y organizaciones.
• Ofrecer capacitaciones, clases espejo y otros tipos de formación conjunta con instituciones externas.
• Promover la participación de estudiantes, docentes e investigadores en proyectos de investigación colaborativa.

Beneficios de la Cooperación

• Acceso a infraestructura y equipos: Instituciones colaboradoras pueden utilizar los recursos del laboratorio para la formación académica y la investigación aplicada.
• Capacitaciones conjuntas: Se organizan capacitaciones conjuntas con la participación de estudiantes y docentes de diferentes instituciones.
• Proyectos de investigación compartidos: Generación de nuevos conocimientos y el desarrollo de soluciones tecnológicas mediante proyectos de colaboración.

3. Colaboración entre Facultades

El Laboratorio de Procesos Industriales promueve la colaboración activa entre diferentes facultades de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH). Esta colaboración interdisciplinaria permite compartir recursos, conocimientos y experiencias, impulsando la educación integral y el desarrollo académico de los estudiantes.

Facultades Participantes

• Facultad de Mecánica: Colaboración con la carrera de Mantenimiento Industrial y la carrera de Mecánica. Esta colaboración permite la implementación de proyectos de automatización, diseño de maquinaria y mantenimiento preventivo.
• Facultad de Informática y Electrónica: Colaboración con la carrera de Electrónica y Automatización. Esta sinergia permite la automatización de procesos industriales y la integración de controladores electrónicos en equipos de laboratorio.

Proyectos de Colaboración

• Proyecto de automatización de equipos industriales: Colaboración con la Facultad de Informática y Electrónica para implementar controladores y sistemas de monitoreo remoto en los equipos del laboratorio.
• Mantenimiento de equipos especializados: Colaboración con la Facultad de Mecánica para el diseño y la reparación de maquinaria y equipos que requieren mantenimiento preventivo o correctivo.
• Proyectos de investigación aplicada: Desarrollo de proyectos conjuntos que implican la participación de estudiantes y docentes de diferentes facultades para resolver problemas reales de la industria.

Beneficios de la Colaboración entre Facultades

• Acceso a recursos compartidos: Los estudiantes de diferentes facultades tienen acceso a las instalaciones, equipos y laboratorios de las facultades colaboradoras.
• Interdisciplinariedad: Se fomenta la interacción de estudiantes y docentes de diversas disciplinas, promoviendo una formación integral.
• Proyectos interfacultades: Se desarrollan proyectos de investigación y vinculación que involucran a múltiples facultades, aumentando el alcance y la aplicabilidad de los resultados.

Servicios Disponibles

El Laboratorio de Procesos Industriales ofrece una variedad de servicios técnicos, académicos y de apoyo a la comunidad educativa y la sociedad en general. Estos servicios están diseñados para fortalecer la formación académica de los estudiantes, promover la investigación y facilitar la vinculación con la industria y la comunidad.

1. Uso de Instalaciones

El acceso y uso de las instalaciones se regulan mediante el Reglamento de Uso de Laboratorios y Centros de Simulación, aprobado el 3 de diciembre de 2020. Este reglamento garantiza la correcta utilización de los espacios, equipos y materiales para salvaguardar la seguridad y la operatividad del laboratorio.

Requisitos para el Uso de Instalaciones

• Presentar una solicitud formal mediante un oficio dirigido al responsable administrativo (Decano o su delegado).
• Registrar el ingreso en el registro de usuarios atendidos por el técnico docente.
• Completar el registro de uso de equipos y materiales, y entregar la cédula de identidad como identificación.
• Al finalizar, registrar la salida en el registro de usuarios atendidos y devolver el material utilizado en buenas condiciones.
• Firmar los registros correspondientes para documentar la actividad realizada.

2. Asesoría Técnica y Académica

El laboratorio proporciona un entorno práctico para que estudiantes y docentes desarrollen habilidades técnicas esenciales en su formación profesional. Los servicios de asesoría técnica y académica permiten a los usuarios recibir orientación y acompañamiento en sus proyectos académicos y de investigación.

Servicios de Asesoría

• Uso y manipulación de equipos industriales: Orientación técnica para el uso correcto y seguro de los equipos.
• Acompañamiento y asesoramiento en trabajos académicos: Soporte técnico en la ejecución de prácticas académicas y proyectos de investigación.
• Capacitaciones técnicas específicas: Formación práctica y especializada para docentes, estudiantes y miembros de la comunidad.
• Asesoría en pruebas y ensayos experimentales: Asistencia técnica para la realización de pruebas de laboratorio, validación de metodologías y ejecución de ensayos de investigación.

3. Análisis Físico-Químicos

El laboratorio cuenta con la capacidad de realizar análisis físico-químicos que permiten la evaluación, control de calidad y optimización de procesos, productos y materias primas. Estos análisis son fundamentales para la toma de decisiones en proyectos de investigación y servicios de vinculación con la industria.

Tipos de Análisis Disponibles

• Índice de refracción de líquidos: Evaluación de las propiedades ópticas de líquidos y soluciones.
• Medición de pH: Determinación de la acidez o alcalinidad de soluciones líquidas.
• Agitación magnética: Realización de mezclas homogéneas y controladas mediante agitadores magnéticos.
• Pesos y mediciones: Control de cantidades exactas para formulaciones, procesos y análisis técnicos.
• Determinación de densidad y viscosidad: Caracterización de líquidos y fluidos para distintas aplicaciones industriales.
• Pruebas de solubilidad: Evaluación de la disolución de compuestos en diferentes solventes.
• Análisis de humedad: Determinación del contenido de agua en alimentos, materias primas y otros productos sólidos.

4. Prácticas Preprofesionales

El laboratorio permite la realización de prácticas preprofesionales bajo la normativa establecida por la ESPOCH y regulada mediante la Resolución 682.CP.2020, actualizada por la Resolución 087.CP.2022. Estas prácticas permiten a los estudiantes aplicar sus conocimientos en un entorno real, desarrollando habilidades esenciales para su desempeño profesional.

Proceso para Solicitar Prácticas Preprofesionales

1. Solicitud de prácticas: El estudiante presenta un oficio dirigido a la Coordinación de Carrera, solicitando la autorización para realizar las prácticas.
2. Aprobación de la solicitud: La Coordinación de Carrera evalúa la solicitud y, en caso de ser aprobada, envía la solicitud a la empresa o institución donde se realizarán las prácticas.
3. Aceptación de la empresa: La empresa o institución emite un oficio de aceptación, permitiendo la participación del estudiante en la práctica preprofesional.

Este proceso facilita la integración curricular y permite a los estudiantes adquirir experiencia real en su campo profesional, desarrollando competencias clave para su formación académica y personal.

5. Actividades Extracurriculares

El Laboratorio de Procesos Industriales también está disponible para la realización de actividades extracurriculares, brindando apoyo a estudiantes, docentes y personal de la comunidad universitaria. Estas actividades pueden incluir la creación de productos innovadores, proyectos de investigación aplicada y capacitaciones especializadas.

Tipos de Actividades Extracurriculares

• Desarrollo de productos: Creación de nuevos productos a partir de proyectos estudiantiles y docentes.
• Capacitaciones especializadas: Cursos prácticos y técnicos sobre el uso de equipos e implementación de procesos industriales.
• Proyectos de investigación aplicada: Ejecución de investigaciones prácticas que contribuyen a la mejora de la industria y la sociedad.

6. Apoyo a Proyectos de Vinculación

El laboratorio apoya la vinculación con la comunidad a través de la transferencia de conocimientos, la capacitación técnica y la ejecución de proyectos con el sector industrial, académico y social. Estos proyectos tienen el objetivo de fortalecer las competencias de los estudiantes y generar impacto en la sociedad.

Equipos de Laboratorio

El Laboratorio de Procesos Industriales cuenta con una amplia gama de equipos especializados que permiten la ejecución de prácticas académicas, proyectos de investigación y servicios de vinculación. Actualmente, se dispone de 32 equipos activos y 5 equipos en proceso de rediseño. Estos equipos están distribuidos en diversas áreas operativas y están diseñados para ofrecer a los estudiantes una experiencia educativa completa y práctica.

El área total del laboratorio es de 137.97 m², de los cuales 94.78 m² están ocupados por equipos, mesones y mobiliario. El espacio restante de 43.19 m² permite albergar un aforo del 100%, correspondiente a 27 personas, garantizando la seguridad y la comodidad de los usuarios.

Clasificación de los Equipos

1. Área de Secado

• Secador de bandejas tipo armario
• Secador de lecho fluidizado
• Secador de bandejas a gas
• Atomizador

2. Área de Reducción de Tamaño

• Molino micronizador
• Molino pulverizador de pines
• Molino pulverizador
• Molino de martillos

3. Línea de Producción

• Línea de producción de cerveza artesanal
• Línea de producción de queso mozzarella
• Línea de procesamiento de frutas

4. Clasificación por Fuente de Energía

4.1 Equipos con funcionalidad de vapor

• Caldero
• Marmita
• Torre de destilación con rectificación
• Biorreactor de bebidas energizantes

4.2 Equipos con funcionalidad eléctrica

• Mezclador automático
• Picadora de vegetales
• Despulpadora de frutas
• Descascaradora de cebada y trigo
• Licuadora industrial
• Torre de destilación tipo batch
• Extractor de aceites esenciales
• Fermentador para vino
• Fermentador para obtención de alcohol
• Sistema de refrigeración

4.3 Equipos manuales

• Dosificador industrial
• Fermentador casero

Equipos Inactivos

1. Equipos en proceso de rediseño

• Línea de producción de chocolate artesanal
• Liofilizador

2. Equipos para proceso de rediseño

• Mezclador automático
• Evaporador con serpentín
• Secador de sólidos de tambor

Documentación Asociada a los Equipos

Cada equipo de laboratorio cuenta con la documentación técnica necesaria para su operación, mantenimiento y seguridad. La siguiente documentación está disponible para cada uno de los equipos:

• Ficha técnica del equipo: Contiene la descripción técnica, capacidades, especificaciones y parámetros de operación.
• Ficha de seguridad y medidas preventivas: Proporciona las normas de seguridad a seguir durante la manipulación del equipo.
• Manual de operaciones, mantenimiento y seguridad: Expone las instrucciones para la operación correcta del equipo y los procedimientos de mantenimiento preventivo y correctivo.
• Guía de práctica: Documento que describe la metodología y los pasos a seguir para las prácticas académicas asociadas a cada equipo.
• Video explicativo del funcionamiento del equipo: Material audiovisual que permite a los usuarios comprender de forma práctica la operación del equipo.

Prácticas Académicas Estudiantiles

Las prácticas académicas estudiantiles son una parte fundamental de la formación profesional, ya que permiten a los estudiantes aplicar los conocimientos teóricos adquiridos en el aula a situaciones reales. Estas experiencias fortalecen sus habilidades técnicas, la capacidad de trabajo en equipo y la resolución de problemas, preparándolos para enfrentar los desafíos de la industria.

Durante estas prácticas, los estudiantes tienen la oportunidad de interactuar con equipos y procesos reales del laboratorio, lo que fomenta un vínculo directo entre la academia y la industria. Esto contribuye al crecimiento académico, profesional y personal de los estudiantes, asegurando una formación integral.

Prácticas por Asignatura

1. Operaciones Unitarias

• Operaciones Unitarias I:
  • Destilación de Alcohol Artesanal
  • Elaboración de Queso Mozzarella
• Operaciones Unitarias II:
  • Destilación de Alcohol Artesanal
  • Reconocimiento de una Torre de Absorción de Gases
• Operaciones Unitarias III:
  • Operación Unitaria Secado: Elaboración de Chocolate Artesanal
  • Operación Unitaria Centrifugación
  • Operación Unitaria Cristalización
  • Operación Unitaria Evaporación

2. Transferencia de Masa

• Difusión Molecular
• Difusión Alcohol - Aire
• Difusividad del Oxígeno en el Agua
• Coeficiente de Difusividad de Agua Tinta Vegetal

3. Transferencia de Calor

• Difusividad Térmica
• Mecanismos Combinados de Transferencia de Calor
• Calderos e Intercambiadores de Calor
• Balance de Energía
• Normas de Seguridad en el Laboratorio
• Balance de Masa y Energía en la elaboración de jarabe
• Balance de Masa y Energía en la elaboración de manjar de leche
• Balance de Masa y Energía en la deshidratación de sólidos
• Balance de Masa y Energía en la obtención de alcohol artesanal

4. Balance de Masa

• Composición de una muestra de suelo por gravimetría y volumetría
• Balance de Masa en procesos de destilación
• Construcción de la curva de secado por la deshidratación de frutas
• Balance de Masa en procesos de calcinación
• Balance de Masa en procesos de filtración
• Balance de Masa en procesos de neutralización

5. Procesos Industriales

• Elaboración de Tensoactivos
• Elaboración de Plastilina
• Elaboración de Plásticos Biodegradables

6. Biotecnología

• Elaboración de Cerveza Artesanal