William Fernando Sánchez Corredor

William Fernando Sánchez Corredor

Ernesto Parra Herrera

Ferney Rodrigo Ortiz Jiménez

Wilson Ferney Molano García

Yaneth Lucía Hernández Castellanos

Manuel Fernando García García

Ferney Rodrigo Ortiz Jiménez

Wilson Ferney Molano García

Manuel Fernando García García

Luis Alejandro Parra Mora

Johanna Herrera Vargas

Nelson González Castro

Annie Rodriguez Collazos

Jhon Espinosa Velásquez

CORPORACIÓN TECNOLÓGICA INDUSTRIAL COLOMBIANA TEINCO

Rector

Secretario General

Representante del Consejo Directivo

Vicerrectoría Académica

Vicerrectoría de Gestión

Dirección de la División de Investigación Tecnológica Aplicada DITA

Comité Editorial

Grupo editorial, diagramación y estilo:

2019

Jhonatan Fernando Castro Garcia

Dayiry Tatiana Bedoya

La publicación de un libro otorga quizás el valor más preciado para los investigadores, el cual es la gloria científica y el ascenso en la escala profesional, social y productiva de la educación superior en un mundo. Si en nuestro d a logramos avances para la universidad, la investigación es uno de los pilares fundamentales para la generación de nuevos conocimientos e innovación, ambos conforman la infraestructura productiva social y científico tecnológica de las Instituciones de Educación Superior, como nuestra Corporación Tecnológica Industrial Colombiana TEINCO, que busca generar aportes para el desarrollo humano, social y económico de sus estudiantes, maestros y la comunidad. Entendida la investigación como una actividad imprescindible para lograr una docencia de alta calidad, nos sentimos comprometidos a dar respuesta a la sociedad.

Resulta importante trabajar sobre una planificación seria, tarea conjunta de investigadores, directores de programas y maestros especializados, acorde a los lineamientos de las políticas internacionales, nacionales y de las establecidas al interior de la universidad. El 25 de septiembre de 2015, los líderes mundiales en la ONU adoptaron un conjunto de objetivos globales para erradicar la pobreza, proteger el planeta y asegurar la prosperidad para todos como parte de una nueva agenda de desarrollo sostenible. Cada objetivo tiene metas específicas que deben alcanzarse en los próximos 15 años. Es as que para el II Congreso Internacional de Investigaciones TEINCO Revolución Industrial 4.0 se adoptaron los objetivos 9. Industria innovación e infraestructura, 10. Reducción de desigualdades y 11. Ciudades y comunidades sostenibles.

Consecuencia de ello La División de Investigación Tecnológica Aplicada DITA vinculó al congreso los trabajos de investigación de las universidades nacionales e internacionales para dar a conocer los resultados científicos de los proyectos de prestigiosos investigadores que aparecen en la serie de seis tomos que conforman esta publicación, proyectos de aprovechamiento de la comunidad local e internacional.

Nuestra demanda responsabilidad, profesionalismo y respeto en el quehacer universitario, desde las aulas, los laboratorios y el mismo interés puesto en la investigación, deja sobradas pruebas en este congreso de investigación, que vivencian las acciones de universidades de Colombia, que constituyen un verdadero paradigma en la relación de la ciencia y las demandas sociales. No cabe duda que el surgimiento de la motivación para publicar nace de la concepción de trazar una l nea vital para los investigadores, cuyos incentivos se plasmaron en estos tomos en las como reflejo del alma de las instituciones y de las personas que las conforman, al contar con un registro oficial y público de la investigación realizada.

Principalmente la Corporación Tecnológica Industrial Colombiana TEINCO se ve enriquecida con éstas publicaciones, pero para los investigadores y sus propias almas mater, es de suma importancia difundir sus estudios realizados, ya que gran parte de sus acciones investigativas reciben reconocimiento de la sociedad de conocimiento y la comunidad en general a través de esta publicación. Publicar en los círculos de investigadores; refleja la necesidad de difundir inmediatamente los hallazgos para avanzar profesionalmente.

Fuente de la imagen de la portada: https://www.hodinkee.com/articles/watches-automatons-soul-and-the-digesting-duck-of-jacques-de-vaucanson. Vaucanson; image by Joseph Boze, from Toellner, IllustrierteGeschichte der Medizin, Wiki. Jack Forster May 10, 2016

Manuel Fernando García GarcíaDirección División de Investigación Tecnológica Aplicada DITACorporación Tecnológica Industrial Colombina TEINCO.

3

Aplicación De Lógica Difusa Para Detectar Reacciones Isquémicas Miocárdicas, Con Base En Los Resultados Del Electrocardiograma ................................................................

1.

CONTENIDO

Desarrollo De Aplicaciones Bajo La Técnica De Gamificación Para La Mejora De Los Procesos De Enseñanza y Aprendizaje En La Educación Superior: D-CODING ...............................

Aplicación Móvil Apoyada En La Geolocalización Para Optimizar La Gestión De Mudanzas En La Ciudad De Bogotá .............................................................................................

Del Mito a Los Personajes .........................................................................................................................................

Evaluación y Determinación de las Condiciones de Proceso de Beneficio de Cacao de la Región de Viotá .............................................................................................................

2.

3.

4.

5.

7

17

20

25

41

Aplicación De Lógica Difusa

Los signos vitales son la manifestación externa de funciones vitales básicas tales como la respiración, la circulación y el metabolismo, los cuales pueden ser evaluados en el examen físico y medirse a través de instrumentos simples. Sus variaciones expresan cambios que ocurren en el organismo, algunos de índole fisiológica y otros de tipo patológico. El electrocardiograma es un registro de la actividad eléctrica que tiene el corazón cada vez que se contrae, se colocan electrodos en determinadas zonas del cuerpo y mediante diversas combinaciones de estos electrodos se observan 12 vistas diferentes de la misma actividad eléctrica en el papel del electrocardiograma (ECG), (Dario Cobo, 2011) (OMS, 2012).

En este artículo se realizaron las mediciones y simulaciones de la actividad eléctrica del corazón con el software Cassylab, luego se compararon con las respectivas señales del complejo PQRS para una persona en estado de reposo y realizando un ejercicio, se revisaron en bases de datos de hospitales diagnósticos cardiacos, se crearon las reglas en lógica difusa y para finalizar se establecieron las respectivas conclusiones (Davis, 2012).

Palabras clave: Electrocardiograma, complejo PQRS, lógica difusa, enfermedades cardiacas.

Fabian Camilo Castro RiverosMaestría en ingeniería mecatrónicaGrupo de innovación tecnológica (INNOVATEC) - TEINCO [email protected]

Evy Fernanda Tapias ForeroEvy Fernanda Tapias ForeroMaestría en ingeniería eléctrica Grupo de compatibilidad electromagnética (GCEM) - UDFJC Grupo de innovación tecnológica (INNOVATEC) - TEINCO [email protected]

Resumen

Aplicaciòn De Lógica Difusa Para Detectar Reacciones Isquemicas Miocardicas, Con Base En Los Resultados Del Electrocardiograma

For the medicine, the vital signs are the external manifestation of basic vital functions such as breathing, circulation and metabolism, this can be assessed on the physical examination and measured instruments; the variations of result parameters express changes that have in the organism, some of a physiological nature and others of a pathological type.

The electrocardiogram is a record of the electrical activity that the heart, for this exam the medical use electrodes, this instrument is put in areas of the body and through different combinations of these electrodes 12 different views, of the same electrical activity are observed in the role of the electrocardiogram (ECG) (Dario Cobo, 2011) (OMS, 2012).

This article shows measurements and simulations of the electrical activity of the heart using the Cassylab software, then they were compared with the respective signals of the PQRS complex for a person at rest and performing an exercise, they were reviewed in hospital databases cardiac diagnoses, the rules in fuzzy logic were created and finally the respective conclusions were established (Davis, 2012).

Keywords: Electrocardiogram, PQRS complex, diffuse logic, heart disease.

Abstract

LA CREATIVIDAD, EL CONOCIMIENTO Y LA TECNOLOGÍA

7

IVTOMO


El estudio de la electricidad en el tejido humano y animal desde sigo XVIII, ha permito un avance significativo en la medicina, detección de enfermedades sobre tejidos musculares y cardiacos, estos estudios han permitido el desarrollo instrumentos de medición como es el electrocardiograma y la electromiografía, además sistemas de tratamiento de patologías como es el desfibrilador.Willem Einthoven publicó su primer trabajo llamado “Un noveau galvanometre”, en el que habla de los resultados obtenidos con el galvanómetro de cuerda ideado por él y su equipo. A partir de este experimento Einthoven sentó las bases de la electrocardiografía: Introdujo la nomenclatura de P, QRS, S y T para las deflexiones registradas. El uso de las letras de la mitad del alfabeto le permitiría agregar otras en un futuro, como sucedió con la onda U. También dice que la onda P refleja la actividad auricular y la onda Q, parte del complejo ventricula (Jhon, 2012).

Un electrocardiograma (ECG o EKG) es un procedimiento sencillo y rápido que registra la actividad eléctrica del corazón. Se utiliza para medir el ritmo y la regularidad de los latidos, así como el tamaño y posición de las aurículas y ventrículos, cualquier daño al corazón y los efectos que sobre él tienen las drogas. El ECG es frecuentemente usado en el diagnóstico de las enfermedades cardiacas congénitas de los niños. El electrocardiograma normal del neonato presenta algunas diferencias respecto al del adulto (Mateus, 2008).

Este artículo muestra las mediciones y simulaciones con el software Cassylab, luego se compararon con las respectivas señales del complejo PQRS para una persona en estado de reposo y cuando realiza ejercicio, se revisaron en bases de datos de hospitales diagnósticos cardiacos, se crearon las reglas en lógica difusa y para finalizar se establecieron las respectivas conclusiones (Davis, 2012).

En este ítem se explicarán el sistema eléctrico del corazón y los complejos fisiológicos que se formas en él.

El corazón tiene un sistema eléctrico en el cual se conectan los electrodos para examinar el estado de su funcionamiento; este sistema está conformado por:

Anatomía: se localiza en la desembocadura de la vena cava superior a nivel del techo de la vena cava derecha. Su irrigación proviene de la arteria sinoauricular que se origina de la arteria coronaria derecha.

Fisiología: Es el marcapasos principal del corazón, la frecuencia espontanea es de 60/80 latidos/min (Williems, 2009).

Anatomía: Se localiza en el vértice superior del triángulo de Koch, al nivel del tabique interauricular anterior por encima de la terminación del seno coronario.

Fisiología: Es la “barrera” fisiológica entre la aurícula y el fascículo auriculoventricular (de His)

Anatomía: fascículo auriculoventricular transcurre por la acción membranosa y en la dirección proximal por la porción muscular del tabique interventricular; el fascículo auriculoventricular se divide después de un corto recorrido (de unos pocos milímetros) en un ramo derecho y en un ramo izquierdo (Williems, 2009).

Fisiología: Es en general la única comunicación entre los nódulos AV y los ventrículosLa frecuencia propia, cuando funciona como marcapasos de reemplazo, es de aproximadamente de 40 latidos/ minuto (Williems, 2009).

Introducción

Anatomía y fisiología del sistema cardiaco

Sistema eléctrico del corazón

Nódulo sinoauricular

Nódulo auriculoventricular

Fascículo auriculoventricular

LA CREATIVIDAD, EL CONOCIMIENTO Y LA TECNOLOGÍAIVTOMO

8


Una de las técnicas utilizadas para medir el sistema eléctrico del corazón es el electrocardiograma y los resultados de este se basan en el complejo PQRSTU. En la figura 1 se puede ver este complejo.

La Onda P Es la primera onda del Electrocardiograma. Representa la despolarización de las aurículas. Está compuesta por la superposición de la actividad eléctrica de ambas aurículas. Su parte inicial corresponde a la despolarización de la Aurícula Derecha y su parte final a la de la Aurícula Izquierda. La duración de la Onda P es menor de 0,10s (2.5mm de ancho) y un voltaje máximo de 0,25 mV (2,5mm de alto) (La web del electrocardiograma , 2014).

La onda Q Muestra el potencial de acción viajando por el septum; la onda Q normal suele ser estrecha y poco profunda (menor de 0.04 seg de ancho, 2 mm de profundidad) en general no supera el 25% del QRS (La web del electrocardiograma , 2014).

Está formado por un conjunto de ondas que representan la despolarización de los ventrículos. Su duración oscila entre 0.06s y 0.10s. Toma varias morfologías en dependencia de la derivación (La web del electrocardiograma, 2014).

Representa la repolarización de los ventrículos. Generalmente es de menor amplitud que el QRS que le precede. Es positiva en todas las derivaciones excepto en AVR. Aunque puede ser negativa en D3 en obesos y en V1-V4 en niños, jóvenes y en mujeres (La web del electrocardiograma, 2014).

Onda habitualmente positiva, de escaso voltaje, que aparece sobre todo en derivaciones precordiales y que sigue inmediatamente a la Onda T. Se desconoce su origen, podría significar la repolarización de los músculos papilares (La web del electrocardiograma, 2014).

Complejo pqrstu

Onda p

Onda q

Complejo qrs

Onda t

Onda u

Figura 1 – Complejo PQRSTU

Fuente: Daza, P. (2013). Signos vitales en pediatría [Artículo de investigación]. Recuperado de http://bibliotecadigital.univalle.edu.co/xmlui/handle/10893/5810


9

IVTOMO


Las lógicas difusas, son esencialmente lógicas multivaluadas que extienden a las lógicas clásicas. Estas últimas imponen a sus enunciados únicamente valores falso o verdadero. Bien que ´estas han modelado satisfactoriamente a una gran parte del razonamiento “natural”, es cierto que el razonamiento humano utiliza valores de verdad que no necesariamente son “tan deterministas” Por ejemplo, al calificar que “el cielo es azul” uno está tentado a graduar qué tan “azul”, en efecto, es el cielo, e igualmente, si “un vehículo se mueve rápido”, también se está obligado a considerar qué tan rápido es el vehículo, aunque esto ́ ultimo no implique necesariamente cuantificar la velocidad del vehículo con toda precisión.

Las lógicas difusas procuran crear aproximaciones matemáticas en la resolución de ciertos tipos de problemas. Pretenden producir resultados exactos a partir de datos imprecisos, por 1 lo cual son particularmente útiles en aplicaciones electrónicas o computacionales.

Para las simulaciones se tomaron las medidas de tres hombres de 20, 32 y 40 años, sin antecedentes de enfermedades cardiacas; ni factores de riesgo.Electrocardiogramas en estado de reposo.Los resultados de los ECG en reposo se pueden ver en la tabla1.

Lógica difusa

Resultados de las simulaciones realizadas del electrocardiograma en el laboratorio.

a) b)

c)

Persona 1 Persona 2

Persona 2

Tabla 1. Tabla de electrocardiograma en estado de reposo

Fuente: Las figuras a, b y c del cuadro son tomadas de: Tapias, P. (2016). Laboratorio de signos vitales [Trabajo de clase].


10


En la tabla 2 se pueden ver los resultados obtenidos de las tres personas mencionadas anteriormente pero después de caminar por una hora.

En la actualidad existen diferentes formas de realizar este tipo de análisis, están los cálculos matemáticos y el uso de técnicas de inteligencia computacional como en este caso.

En este artículo se desea encontrar por medio de lógica difusa, cual es la relación entre la edad de tres pacientes y realizar o no ejercicio con presentar una reacción isquémica en el miocardio. A continuación, se muestran las reglas y la configuración de las entradas y salidas en Matlab.

En la figura 2 se puede ver la configuración de la entrada de los niveles de ejercicio.(Gutin & Punnen, 2006)

Electrocardiograma en estado ejercicio

Simulaciones en el toolbox fuzzy

a) b)

c)

Persona 1 Persona 2

Persona 2

Tabla 1. Tabla de electrocardiograma en estado de reposo

Fuente: Las figuras a, b y c del cuadro son tomadas de: Tapias, P. (2016). Laboratorio de signos vitales [Trabajo de clase

Figura 2 – Configuración en fuzzy del nivel de ejercicio

Fuente: Tapias, P. (2016). Laboratorio de signos vitales [Trabajo de clase


11

IVTOMO


En la figura 3 se puede ver la configuración de la entrada de las edades.

En la figura 4 se puede ver la configuración de la salida (reacción isquémica).

Las reglas planteadas para el ejercicio con base en las tablas 1 y 2 fueron las siguientes:

1. Si el ejercicio es bajo y la edad esta entre 20 y 30 años la probabilidad de reacción isquémica es baja.

2. Si el ejercicio es bajo y la edad esta entre 30 y 40 años la probabilidad de reacción isquémica es baja.

3. Si el ejercicio es bajo y la edad esta entre 40 y 50 años la probabilidad de reacción isquémica es media.

4. Si el ejercicio es alto y la edad esta entre 20 y 30 años la probabilidad de reacción isquémica es media.

5. Si el ejercicio es bajo y la edad esta entre 30 y 40 años la probabilidad de reacción isquémica es alta.

6. Si el ejercicio es bajo y la edad esta entre 40 y 50 años la probabilidad de reacción isquémica es alta.

Figura 3 – Configuración en fuzzy de la edad

Figura 4 – Configuración en fuzzy de la resistencia

Fuente: Tapias, P. (2016). Laboratorio de signos vitales [Trabajo de clase].



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En la figura 5 se puede ver la interfaz donde se ingresan las reglas anteriormente planteadas.

Figura 5 – Interfaz para el registro de las reglas


Los resultados obtenidos se dividen en dos, los que se registran del electrocardiograma y permiten realizar el diseño de las reglas y los obtenidos al correo el fuzzyficador.

En estos resultados se observa el comportamiento de las ondas del ECG para las tres personas en reposo.

En estos resultados se observa el comportamiento de las ondas del ECG para las tres personas luego de realizar ejercicio.

Para este análisis se debe tener en cuenta que cuando se realiza un ejercicio representa la provocación de una reacción isquémica miocárdica por el incremento de la presión sanguínea sistólica y de la frecuencia cardiaca, la denominada presión- frecuencia. En la figura 6 se puede ver las distintas formas de intradesniveles del ST.

Análisis de resultados

Persona 1: Se observa que el complejo PQRS se encuentra normal tiene una duración de 0,20 segundos en este intervalo, se observa que en el intervalo RR la distancia entre las ondas R sucesivas es constante, el intervalo PR cumple con el valor normal de tiempo entre es entre 0.12 s y 0.20 s; el intervalo ST se encuentra normal.

Persona 2: Se observa que el complejo PQRS se encuentra normal tiene una duración de 0,20 segundos en este intervalo, se observa que en el intervalo RR la distancia entre las ondas R sucesivas es constante, el intervalo PR cumple con el valor normal de tiempo entre es entre 0.12 s y 0.20 s; el intervalo ST se encuentra normal.

Persona 3: Se observa que el complejo PQRS se encuentra con un segundo más, teniendo una duración de 0,21 segundos en este intervalo y una reducción en la magnitud, se observa que en el intervalo RR la distancia entre las ondas R sucesivas es constante, el intervalo PR cumple con el valor normal de tiempo entre es entre 0.12 s y 0.20 s; el intervalo ST se demora un segundo más.


13

IVTOMO



Figura 7 – Distintas formas de intradesnivel del ST


Figura 6 – Distintas formas de intradesnivel del ST

Persona 1: Se observa que el complejo PQRS se encuentra normal tiene una duración de 0,20 segundos en este intervalo, se observa que en el intervalo RR la distancia entre las ondas R sucesivas es constante, el intervalo PR cumple con el valor normal de tiempo entre es entre 0.12 s y 0.20 s; el intervalo ST se encuentra con una forma distinta como la figura c en la ilustración 6 esto se debe a lo ya explicado anteriormente teniendo un riesgo de isquemia medio.

Persona 2: Se observa que el complejo PQRS se encuentra normal tiene una duración de 0,20 segundos en este intervalo, se observa que en el intervalo RR la distancia entre las ondas R sucesivas es constante, el intervalo PR cumple con el valor normal de tiempo entre es entre 0.12 s y 0.20 s; el intervalo ST se encuentra con una forma distinta como la figura c en la ilustración 6 esto se debe a lo ya explicado anteriormente, presentando una isquemia.

Persona 3: Se observa que el complejo PQRS se encuentra normal tiene una duración de 0,20 segundos en este intervalo, se observa que en el intervalo RR la distancia entre las ondas R sucesivas es constante, el intervalo PR cumple con el valor normal de tiempo entre es entre 0.12 s y 0.20 s; el intervalo ST se encuentra con una forma distinta como la figura d en la ilustración 6 esto se debe a lo ya explicado anteriormente, presentando una isquemia.

Luego de ingresar los datos se corre la simulación obteniendo los resultados que se ven en las figuras 7, 8, y 9. En la figura 6 se puede observar las reglas planteadas y el resultado del centroide. El resultado de este es de 0,5.

Resultados de correr las simulaciones en el toolbox


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Figura 8 – Comportamiento de la reacción isquémica vs el nivel de ejercicio

Figura 9 – Comportamiento de la reacción isquémica vs las dos entradas



En la figura 8 se puede observar los resultados de cómo se comporta la reacción isquémica vs el nivel de ejercicio.

En la figura 9 se puede ver la reacción isquémica vs las dos entradas.

Como se pudo observar en el electrocardiograma el complejo ST sufre una variación cuando se realiza el ejercicio esto es la expresión de una reacción isquémica.

Un electrocardiograma (ECG o EKG) es un procedimiento sencillo y rápido que registra la actividad eléctrica del corazón. Se utiliza para medir el ritmo y la regularidad de los latidos, así como el tamaño y posición de las aurículas y ventrículos, cualquier daño al corazón, los efectos que sobre él tienen la droga y medicamentos y las enfermedades cardiacas congénitas de los niños.

Conclusiones


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IVTOMO


Biomédica, R. M. (2007). Medición de impedancia eléctrica de la piel en el rango de frecuencia de 5 a 1000Hz.

REFERENCIAS

Dario Cobo, P. D. (2011). Signos vitales en pediatría. Revista gastrohnup. Davis. (2012). Interpretación dele electrocardiograma. Panamericana.

Flórez, J. (2008). Farmacología humana. (3, Ed.)

Forero, E. F. (2013). Tesis Estudio de calidad de potencia en salas de cirugía del hospital Fontibón.

Hernández, D. J. (2008). La naturaleza química de la transmisión sináptica, un largo camino hacia el neurotransmisor. Actualidad y farmacología terapéutica, 4(1).

J, F. P. (2012). Historia de la medicina. Universidad de oxford, México. KATZUNG, B. G. (2012). Farmacología básica y clínica. (11 ed.). Lange.

Mateus, F. M. (2008). Electrocardiograma. Hospital De San Pedro, España.

OMS. (2012). Semiología de los signos vitales. Revista de la OMS.

Michal Rolinski, (2012). Inhibidores de la colinesterasa para la demencia con cuerpos de Lewy, la demencia de la enfermedad de Parkinson y el deterioro cognitivo de la enfermedad de Parkinson See more at: http://summaries.cochrane.org/es/CD006504/inhibidores-de-la- colinesterasa-.

Patricio Fuentes G, A. S. (2005). Enfermedad de Alzheimer: Actualización en terapia farmacológica. Revista médica de Chile, Unidad de Neurología Cognitiva y Demencias, Servicio de Neurología, Hospital del Salvador. Santiago, Chile., 224-230.

Pinzón, J. V. (2010). Manual de procedimientos en seguridad eléctrica para el laboratorio de instrumentación biomédica.

Revistas tecnológicas No. 25, I. 0.-7. (2010). Medición de impedancia eléctrica en tejido biológico.

Romero, V. M. (2001). Estructura y función del sistema nervioso. México, México: Manual moderno. Silvia Castells Molina. (2012). Farmacología de enfermería.

Soto, F. F. (2005). Estructura y función de los receptores acetilcolina de tipo muscarínico y nicotínico. Revista de neurocirugía de México, 3(4), 10.

University, S. (2013). Valores normales de frecuencia cardiaca en reposo y con ejercicio. Obtenido de Valores normales de frecuencia cardiaca en reposo y con ejercicio.

Williems, H. (2009). El electrocardiograma (3 ed.). Madrid: Panamericana.


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Desarrollo De Aplicaciones de Gamificación

En la última década, las tecnologías de la información han evolucionado y han permitido que áreas como los ambientes escolares sufran cambios relevantes en torno a diferentes dimensiones, como, por ejemplo, la interacción entre sus actores. El uso de la internet está ampliamente extendido y se ha convertido en herramienta esencial para las instituciones educativas. El presente proyecto realizó el análisis, evaluación de desempeño y aprendizaje de los estudiantes de la Fundación de Educación Superior San José por medio de un videojuego, mediante el cual se realizarán ejercicios de manera interactiva que mejorará la manera de aprendizaje, permitiendo así potencializar los temas vistos en clase en cuanto a programación en JAVA. Para la elaboración de este videojuego se utilizó herramientas multimedia como Gdevelop y Scketup.

Palabras Claves: Tecnoligías, Información, Internet, Videojuego, Aprendizaje.

Jhonatan Paolo Tovar SotoIngeniero Electrónico, Magíster en automatización industrial. Docente tiempo completo en Fundación de Educación Superior San José. [email protected]

Fabián Guillermo Hernández GómezEstudiante sexto semestre de ingeniería de sistemas, perteneciente al Semillero SIENTEC de la Fundación de Educación Superior San José. [email protected]

Laura Valentina RodríguezEstudiante sexto semestre de ingeniería de sistemas, perteneciente al Semillero SIENTEC de la Fundación de Educación Superior San José, [email protected]

José Solórzano SuárezIngeniero de sistemas, candidato a Magister en Tecnología educativa. Docente de tiempo completo enFundación de Educación Superior San José. Líder de semillero de investigación [email protected]

Resumen

Desarrollo De Aplicaciones Bajo La Técnica De Gamificación Para La Mejora De Los Procesos De Enseñanza y Aprendizaje En La Educación

Superior: D-CODING

En la actualidad, se evidencia que el método de aprendizaje de los estudiantes de programación no es el más eficiente. El uso de la tecnología hace que el estudiante pierda la capacidad de aprendizaje, ya que, al tener la información en un tiempo real, este no se esfuerza en adquirir el conocimiento, solo intenta cumplir un requisito exigido. Los videojuegos cada vez entran en el mercado con más fuerza; con un interés poco educativo por parte de los usuarios, es por esto que a través de este videojuego queremos llamar la atención del sector educativo, enfocando el videojuego a las bases de programación en JAVA con sus niveles correspondientes para cada concepto, Este videojuego propone una alternativa de enseñanza a los estudiantes de la universidad san José , con el fin de tener las bases de programación de una manera interactiva y así llegar a ser altamente competitivos frente al mercado laboral.

Keywords: Technologies, Information, Internet, Videogames, Learning

Abstract


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IVTOMO


Desarrollar un video juego como estrategia de gamificación que permita mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje de Programación de computadores con los estudiantes de la Fundación de educación Superior San José.

Para este proyecto se utilizará la metodología de desarrollo de software Evolutiva- Incremental (por fases) que se deriva de la estructurada, permitiendo seguir secuencias ascendentes o descendentes en las etapas del desarrollo, cumpliendo etapas o fases en paralelo, por lo que es más flexible que la estructurada.

Fase 1: se identificaron los niveles para la interfaz gráfica, determinando las sedes correspondientes de la universidad como sede 67, sede 63 y sede Bienestar. Se generaron los planos correspondientes a escala de cada sede en Sketch y se realizó esquema de necesidades del videojuego.

Fase 2: análisis y diseño arquitectónico de la solución. Actividades dentro de la fase de Análisis/Diseño.

Fase 3: construcción o desarrollo. Las actividades de esta fase tienen como objetivo:

Fase 4: pruebas.

Fase 5: producción y mantenimiento. Es la fase más importante, ya que es donde todos los elementos están completos y se puede ejecutar el proyecto. La siguiente figura, muestra el proceso que seguiremos.

Objetivo general

Metodología

Objetivos específicos

Identificar el temário correspondiente para cada nível del vídeo juego

Especificar en detalle las tareas que debe cumplir la unidad de diseño.

Funcional: Prueba desde el punto de vista de los requerimientos funcionales.

Analizar y diseñar procesos: los requerimientos de funcionamiento definidos en la primera fase los tomaremos en cuenta con el propósito de determinar la forma en que debe funcionar videojuego

Diseñar estructura gráfica del vídeo juego.

Desarrollar todos los componentes de software.

De Sistema: Prueba desde el punto de vista de los niveles de calidad del sistema y de desempeño.

Analizar y diseñar los datos: Con los requerimientos de información definidos en la fase I se organizarán los distintos modelos de datos que nos ayuden a diseñar la la información de cada nivel para que funcione de acuerdo al modelo planteado

Identificar los niveles de dificultad para cada estudiante.

Realizar las pruebas unitarias y las pruebas de integración a nivel de la unidad de diseño.

De Integración: Prueba de interfaces.

Diseñar y organizar: todo lo correspondiente a planos e interfaz gráfica se une en el programa gvdelov para probar su funcionamiento

Realizar el diseño instruccional de los núcleos temáticos correspondientes para el avance en cada nivel.

Planificar el desarrollo: actividad en la cual planificaremos la forma en que construiremos e implementaremos la interfaz y cada mundo con los requerimientos de conocimiento que cada sede corresponde.

Unificar interfaz gráfica del juego con cada nível correspondiente.

De Aceptación Técnica: Prueba de manejo de condiciones extremas.


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IVTOMO


Es necesario para la universidad el desarrollo de una solución para los estudiantes de la facultad de ingeniería que permita afianzar las bases de programación de una manera interactiva, se brinda la solución por medio de un video juego que permitirá a cada estudiante superar los niveles correspondientes con un conocimiento específico adquirido, tendrá tres mundos diferentes donde cada estudiante ingresara y pasara las pruebas completando partes de código y diferenciando variables métodos y otras herramientas, si el estudiante no supera el nivel completamente no podrá avanzar lo que permitirá que cada estudiante practique lo visto en clase y tome conocimientos en Java desde el videojuego (campusMVP, 2017).

Se desarrolla un video juego en la herramienta GVDELOV donde permitirá a cada estudiante recorrer la universidad con un avatar y recolectando monedas, encontrará una serie de preguntas con respecto a programación en java con múltiples opciones, si el estudiante responde correctamente seguirá avanzando de lo contrario lo devolverá al inicio del videojuego.

Descripción de la solución

Conclusiones

El videojuego permite afianzar conocimientos adquiridos y poner a prueba la astucia del estudiante en base al lenguaje de programación JAVA.

Se desarrolló como herramienta de apoyo al aprendizaje diario, brindando valor agregado en su interacción directa con el estudiante.

Ilustración 1. software Evolutiva-Incremental

Fuente: Propia de la Investigación

Nuevo Programa Producción Sistema listo para su operación

Prueba fina validaciones refinamientos

Anonimo. (s.f.). ecured. Obtenido de https://www.ecured.cu/Game_Develop

REFERENCIAS

campusMVP. (7 de 11 de 2017). 10 razones para aprender Java. Recuperado el 04 de 2019, de 10 razones para aprender Java: https://www.campusmvp.es/recursos/post/10-razones- para-aprender-java.aspx

digital, i. i. (s.f.). avatar. Obtenido de https://iiemd.com/avatar/que-es-avatar

Educacion, M. D. (s.f.). Al tablero No. 38, Enero-Marzo (2006). Obtenido de https://www.mineducacion.gov.co/1621/article-107411.html

Esteban, A. (2 de 02 de 2016). CodinGame. Obtenido de https://blogthinkbig.com/codingame-la-web-para-aprender-a-programar-jugando

Federico. (11 de 05 de 2018). Codecombat. Obtenido de https://www.mejorwebhosting.es/consejos-y-herramientas/aprender-a-programar-con- codecombat/

Griselda. (s.f.). Cosas de Educacion. Obtenido de https://www.cosasdeeducacion.es/tipos- educacion

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unidad didactica estadistica. (s.f.). Obtenido de http://recursostic.educacion.es/descartes/web/materiales_didacticos/unidimensional_lbarrio s/definicion_est.htm


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Aplicación Móvil Apoyada En La Geolocalización

El presente artículo de investigación tiene como objetivo desarrollar un aplicativo móvil para dispositivos con sistema operativo Android, que subsane las falencias al solicitar un servicio de mudanzas, por tal motivo, se cuenta con el apoyo de las aplicaciones de geolocalización de Google que cuenta con funciones como el mapa y las rutas para optimizar la interacción entre conductores y usuarios, además, tener acceso a la información en tiempo real de cada ruta y mediante un mapa dibujar el trayecto y los movimientos que se realizan dentro de la ciudad de Bogotá D.C. Esta aplicación permite al usuario buscar al conductor más cercano disponible para desplazar los objetos, ofreciéndole seguridad, facilidad, calidad y accesibilidad al usuario.

Por otro lado, esta funcionalidad presenta ciertos datos de interés acerca de las rutas que realizan los vehículos, basándose en la ubicación actual de la persona que toma el servicio y el lugar de destino, así como también los datos de ubicación del automóvil que acepta y presta el servicio en el momento, proporcionando información veraz y efectiva como el precio, distancia y una ruta óptima para ofrecer un menor tiempo de espera al tomar el servicio.

Palabras clave: Aplicativo Móvil, Android, geolocalización, servicio, mudanza.

Sandra Milena García CórdobaIngeniera de Sistemas, Especialista en Auditoria de Sistemas de Información, Coordinador del programa de Ingeniería de sistemas de la Fundación de Educación Superior San José, [email protected]

Luis Alberto Gutiérrez RamírezIngeniero de sistemas, Magíster en Ingeniería de sistemas. Docente tiempo completo en Fundación de Educación Superior San José. [email protected]

Jhonatan Tovar SotoIngeniero Electrónico, Magíster en automatización industrial. Docente tiempo completo en Fundación de Educación Superior San José. [email protected]

Juan Pablo Quiroga BaenaTécnico profesional en desarrollo de software y redes, estudiante de la fundación de educación superior San José, [email protected] Técnico profesional en desarrollo de software y redes, estudiante de la fundación de educación superior San José, [email protected]

Oscar Ferney Rodríguez CipagautaTécnico profesional en desarrollo de software y redes, estudiante de la fundación de educación superior San José, [email protected]

Laura Valentina Rodríguez DíazTécnico profesional en desarrollo de software y redes, estudiante de la fundación de educación superior San José, [email protected]

José Solórzano SuarezIngeniero de sistemas, candidato a Magister en Tecnología educativa. Docente de tiempo completo en Fundación de Educación Superior San José. Líder de semillero de investigación SEINTEC. [email protected]

Resumen

Aplicación Móvil Apoyada En La Geolocalización Para Optimizar La Gestión De Mudanzas En La Ciudad De Bogotá


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the purpose of this research article is to develop a mobile application for devices with Android operating system, which remedies the shortcomings when requesting a moving service, for this reason, it has the support of Google’s geolocation applications that has functions such as the map and the routes to optimize the interaction between drivers and users, in addition, to have access to the real-time information of each route and by means of a map to draw the route and the movements that are made within the city of Bogotá DC This application allows the user to search for the nearest available driver to move the objects, offering security, ease, quality and accessibility to the user.

On the other hand, this functionality presents certain information of interest about the routes that the vehicles take, based on the current location of the person taking the service and the destination, as well as the location data of the car that accepts and provides the service at the moment, providing truthful and effective information such as the price, distance and an optimal route to offer a shorter waiting time when taking the service.

Keywords: Mobile application, Android, geolocation, service, moving.

La teoría de modelo de transporte es una herramienta aplicada para transportar cierta cantidad de bienes o recursos a otro espacio consumiendo la menor cantidad de recursos posibles mediante una estrategia de distribución que minimice el costo total, su aplicación en el entorno de mudanzas permite calcular la cantidad de viajes necesarios para un servicio de trasteo, encontrar la ruta óptima y la mejor forma de organizar los trayectos, mejorando la experiencia tanto para los conductores como para los usuarios del servicio [1].

Según D. Patrick “Las redes neuronales artificiales (Artificial Neural Networks, “ANN”) son utilizadas como mecanismo de aprendizaje en diferentes modelos computarizados” [2]. Basado en esta afirmación haciendo uso de redes neuronales recursivas con fundamentos de inteligencia artificial en un sistema centralizado, permite poner todos los recursos de la teoría del modelo de transporte al alcance de los usuarios y prestadores del servicio a través de un aplicativo móvil de geolocalización.

“Las aplicaciones móviles son aquellas que fueron desarrolladas para ejecutarse en dispositivos móviles. El término móvil se refiere a poder acceder a los datos, las aplicaciones y los dispositivos desde cualquier lugar.”[3] Para que una aplicación móvil sea útil debe ser accesible para todos los tipos de usuarios que cuenten con un medio para ejecutarla, prestándoles un servicio económico a la hora de consumir recursos del sistema y así mismo ejecutarse con el menor tráfico de datos entre el servidor y la aplicación como lo hace Mozione, donde el cliente pueda obtener en menos de 24 horas la respuesta a su requerimiento, el valor estimado del servicio, entre otros, para finalmente tener la alternativa de escoger entre empresas garantizadas y certificada.

El estudio parte del método deductivo, teniendo en cuenta la importancia de obtener las necesidades y problemáticas diferenciadas en una población objetivo, tanto clientes como prestadores del servicio. Para la investigación se tomó un grupo de 30 personas escogidas al azar, que fueron distribuidas en dos grupos uno de 15 personas del común, y el otro de 15 personas dedicadas a prestar el servicio de transporte estas personas fueron elegidas de las dos localidades con más residentes en estado de arriendo en la ciudad de Bogotá ya que esto representa más dinamismo en el cambio de viviendas, esto basado de las estadísticas del censo en Colombia durante el 2018. En Bogotá se presenta el nivel de arrendatarios más alto, siendo de un total de 43,5% (ver Fig. 1).

Desarrollar un aplicativo móvil para gestionar mudanzas brindando a los clientes y transportadores una comunicación y respuesta efectiva a la solicitud de su servicio.

Abstract

Introducción

Metodología

Introducción


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Esta investigación se llevó a cabo en un periodo de un semestre, es decir, VI meses. Por tal motivo, el aplicativo tiene como objetivo registrar tanto a clientes como conductores y prestadores del servicio de mudanzas, ya sea como independientes o empresa especializada; una vez registrados recopilar la información necesaria de ambas partes para asegurar su confiabilidad. Para registrar los pedidos y conductores disponibles durante el uso de la aplicación se hace una serie de referencias geográficas y otros datos de cada cliente y conductor para emparejar el conductor más cercano que cumpla con las peticiones y necesidades del cliente, una vez emparejados la aplicación decide la mejor ruta a tomar para llegar del punto de inicio del trasteo hasta el destino, listando precio, distancia, requisitos del cliente, dirección específica y puntos de referencia en el mapa.

El hardware utilizado consta de 2 dispositivos móviles con capacidad para ejecutar Android 4.0.3 Ice Cream Sandwich.

Como software se utilizó el entorno de desarrollo integrado Android Studio aprovechando sus integraciones con git para llevar un control de versiones durante el desarrollo en la plataforma GitLab, como base de datos se utilizó Firebase para implementar su herramienta de Geofire con las interfaces de programación de aplicaciones de Google permitiendo una mayor facilidad a la hora de generar los servicios del mapa.

El aplicativo de conductores tiene la finalidad de recibir los pedidos de cada uno de los clientes y filtrarlos según el estado en el que este se encuentre y los requerimientos del cliente. La primera pantalla de interfaz del usuario del conductor es el inicio de sesión donde se le dan las opciones de iniciar de sesión (ver Fig. 2) o registro (ver Fig. 3). El mensajero recibe pedidos dependiendo de su ubicación en el mapa el cual se muestra en la ubicación (ver Fig. 4), en esta misma pantalla tiene las opciones de revisar y editar su perfil según sea necesario (ver Fig. 5, 6). El aplicativo para cliente tiene como objetivo darle al usuario una herramienta que le ofrece un servicio de transporte local puerta a puerta con personal adecuado para realizar las actividades de embalaje, cargue, descargue y ubicación de los muebles y enseres en el sitio solicitado por el cliente, teniendo en cuenta el aseo de sus enseres y la cancelación del servicio.Para ingresar el cliente debe haber pasado por un proceso de registro previo (ver Fig. 7) una vez tenga su cuenta creada se puede proceder al inicio de sesión en el aplicativo (ver Fig. 8)

El aplicativo permite la realización de pedidos con todas las pautas necesarias para que el mensajero y el usuario pueda comunicarse el uno con el otro y también dicta que ruta debe ser utilizada para prestar un servicio óptimo, dependiendo de ésta se dicta el precio recomendado para el servicio y se le comunica a ambas partes. En conclusión, el aplicativo cumple con los parámetros necesarios para cumplir el objetivo principal de la investigación.

Hallazgos

Conclusiones

Gráficos

Figura. 1. Estadística de los hogares propios y en arriendo en Colombia

Fuente(s): Elaboración propia, 2019.


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Figura 4. Mapa de mensajeros mostrando la ubicación actual; Figura 5. Menú de opciones para conductor

Fuente(s): Elaboración propia, 2019

Figura 2. Interfaz de inicio de sesión mensajero Figura 3. Interfaz de Registro

Fuente(s): Elaboración propia, 2019. Fuente(s): Elaboración propia, 2019.


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A continuación, se presentan las figuras de la siguiente manera:

Figura 6. Menú de edición de perfil.Figura 7. Interfaz de registro de cliente.Figura 8. Interfaz de inicio de sesión.

Figura 7Figura 6 Figura 8

Fuente(s): Elaboración propia, 2019

RIQUELME, P., GATICA, G., & OROZCO, E. (2015). DISEÑO DE UN MODELO DE OPERACIÓN PARA RUTEO DE TRANSPORTE URBANO BASADO EN SIMULACIÓN DISCRETA. INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN EN INGENIERÍAS, 3(2).

REFERENCIAS

D. PATRICK, NEURAL AGENTS SPY NETWORK TRAFFIC ERRORS, 1998.

ENRIQUEZ, J. G., & CASAS, S. I. (2013). USABILIDAD EN APLICACIONES MÓVILES. INFORMES CIENTÍFICOS TÉCNICOS-UNPA, 5(2), 25-47


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Del Mito a Los Personajes

El proyecto Cofán cuyo objetivo era la enseñanza aprendizaje de la realización de una animación digital a través de una historia en base al mito del hombre jaguar, resultado de la investigación sobre la cultura del mismo nombre, fue realizado en el laboratorio digital de Diseño Gráfico de la Corporación Tecnológica Industrial Colombiana TEINCO en año 2019. La escogencia del tema Cofán deriva de la necesidad de difundir nuevos mensajes sobre el cuidado de sí, del otro y del mundo.

Este artículo describe como se llevó a cabo la realización de los diferentes personajes para la animación digital: el proceso de bocetación y el arte final para cada uno, dando vida a cada personaje a través de una descripción física y emocional. Hubo muchas pruebas para mejorar los primeros bocetos hasta llegar al arte final, concluyendo desde la revisión metodológica y técnica, siempre buscando referentes útiles en el proceso y después de probar varias líneas gráficas, que el programa Illustrator es el más indicado para la animación que se ha realizado.

Palabras clave: Cofán, animación, digital, personajes, bocetación, diseño, Illustrator.

Angie Tatiana CruzEstudiante de Diseño en la Corporación Tecnológica Industrial Colombiana TEINCO. [email protected]

Harrison Daniel CamargoEstudiante de Diseño en la Corporación Tecnológica Industrial Colombiana TEINCO. [email protected]

Resumen


The Cofán project whose objective was the teaching of the realization of a digital animation through a story based on the myth of the jaguar man, the result of research on the culture of the same name, was carried out in the digital laboratory of Graphic Design of the TEINCO Colombian Industrial Technology Corporation in 2019.

The choice of the Cofán theme derives from the need to spread new messages about caring for oneself, the other and the world. This article describes how the realization of the different characters for digital animation was carried out: the process of sketching and the final art for each one, giving life to each character through a physical and emotional description. There were many tests to improve the first sketches until reaching the final art, concluding from the methodological and technical review, always looking for useful references in the process and after trying several graphic lines, that the Illustrator program is the most suitable for animation.

Keywords: Cofán, animation, digital, characters, sketching, design, Illustrator.

Abstract


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El grupo de Diseño Gráfico de noveno semestre realizo una animación digital para una convocatoria internacional. El objetivo de este documento es explicar la metodología de creación de personajes para una animación. La realización de diseño de personajes para la animación digital Cofán, principalmente se basó en la investigación sobre su cultura. Según el artículo de Las Culturas De Todo El Mundo (2019) dice que ellos consideran que el universo fue creado por Chiga y en su relación con él, el chamán desempeña el papel más importante. En su comunidad se considera como un cucuya que maneja sabiamente el yagé y el tabaco, tiene el poder de mirar el futuro y ver los espíritus malignos; puede convertirse en boa, tucán, guacamayo y principalmente en jaguar símbolo de gracia, elegancia, fortaleza y un gran depredador de las selvas americanas, donde ha sido un importante representante para las distintas culturas que han habitado el continente. Sus símbolos más representativos en la cultura son el sol y la luna. El proyecto Cofán que se desarrolló como trabajo del laboratorio digital del programa de Diseño Gráfico, está inscrito en una investigación de enfoque exploratorio. La etnografía fue la ruta metodológica, normalmente se trabaja para la investigación social y humanística, pero hoy en día el arte y el diseño se han apropiado de esta como metodología de investigación, ya que es una manera sistemática de poder observar y describir los grupos humanos desde sus prácticas culturales vías o extintas, EL proyecto Cofán por lo tanto, se realizó desde la etnografía con un enfoque arqueología documental, se estableció una la revisión de documentos sobre los Cofán, el análisis de la cultura surge de los documentos y la información, no surge de la cualidad misma de las cosas, sino el hecho de que estas están inscritas en determinadas prácticas, pero que no fueron observados in situ, sino a través de documentos. Esta es la arqueología de las prácticas culturales como las prácticas mágico- religiosas, en el caso de esta tribu. Para la producción gráfica se escogieron métodos como el desing thinking, que trabaja desde la sensibilidad del autor diseñador, basado en la lógica, en la imaginación, la intuición y el razonamiento sistémico. En una búsqueda de la innovación del diseño, pero centrada en la persona del autor, buscando las necesidades del contexto y las limitaciones de la situación particular en la creación. Entre la prueba y el ajuste se fueron dando las soluciones en cada etapa del trabajo. También en la dirección de arte de la animación, se analizaron conceptos de funcionalidad y actualidad esta como producto final, desde diferentes teóricos y prácticos que están citados y presentados en la literatura y antecedentes de esta propuesta, que se han desarrollado en el último semestre. Dentro de las técnicas de trabajo estuvieron programas como Photoshop e Illustrator. En el proceso de la investigación y los resultados que esta arrojaba se fueron presentando en la serie de cambios en cuanto al producto final, la idea principal se fue reforzando y de acuerdo a la logística y a los objetivos planteados dio la animación como uno de los productos del laboratorio y el artículo de investigación presentado.

Esta cultura suele llevar abundantes collares realizados de semillas, también se adornan con plumas en las orejas y la nariz, y los hombres utilizan un collar de dientes de jaguar, realizado con las piezas extraídas de los animales cazados, y por eso, llevarlo indica el grado de valentía del indígena que lo lleva. Portan una especie de corona elaborada con plumas de colores y se realizan trazos en el rostro con pintura elaborada con las semillas de achiote. Teniendo en cuenta estos aspectos del mito se crearon los personajes importantes de esta cultura del 4 Mito de Origen del Pueblo Cofán narrado por Taita Eliseo Queta y Cirilo Mendua de la Comunidad de Yarinal. (2010)

Introducción

“Antes Dios andaba en este mundo con su madre, no existía nadie, entonces le dijo a su madre que hiciera harta chicha. Por mandato de Dios ella empezó a hacer chicha, cuando ella comenzó a hacer la chicha, el también comenzó a construir una casa grande, pero muy grande. Construyó unos asientos largos, unas mesas y una tarima y cercó el contorno de la casa, entonces la madre le dijo al hijo: “¿para que esta casa tan grande? porque ya no quiero hacer más chicha”, entonces él le dijo: “hoy voy a llamar y tomaré chicha con mi gente”, la tarima estaba lista, todo estaba preparado para llamar a la gente. Cuando Dios terminó de construir y todo estaba listo, entonces le dijo a su madre: “llegó el momento de llamarlos”, se subió a la tarima con un coco que producía un sonido, los llamó, pero no llegaron. Luego Dios los llamó con un grito: “¡vengan todos a tomar chicha que les he preparado ¡”, después del llamado fueron saliendo de la nada unos personajes con collares de pluma, colmillos de tigre, coronas de plumas de guacamayo, sus rostros pintados, sus cuerpos cubiertos de variedades de plantas fragantes de la naturaleza y cada uno traía bombos, flautas, rondadores para festejar.


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Tiene 8 años, mide 1,22 centímetros. Es de nacionalidad colombiana, perteneciente a la comunidad de los Cofanes, que reside en el Putumayo. Ella es una niña que le gusta aprender constantemente, y hacer muchas preguntas a su Padre. Su personalidad es alegre, divertida, extrovertida y algo malgeniada. Tiene una muy buena relación con su Padre, y le gusta acompañarlo en sus caminatas por el bosque ya que es hija cúnica. No le gusta que lastimen a los animales, plantas y ríos.

Tiene 10 años y mide 1,36 centímetros. Es de nacionalidad colombiana de la ciudad de Bogotá. Él es un niño desobediente, no pone atención de lo que sucede a su alrededor, suele hacer maldades, solo para divertirse y tener algo que contar. No se relaciona muy bien con su Padre, ya que está constantemente trabajando y no lo ve muy seguido. Cuando está jugando, suele ser envidioso para prestar sus juguetes. Su ropa suele ensuciarse muy rápido. Tiene muy poco respeto por la vida natural, lo único que le gusta de esta, son los animales feroces.

Para cumplir con el objetivo de crear personajes para la ilusión de movimiento en el corto animado fue necesario conocer las características tanto físicas como psicológicas, para darle vida y personalidad, surgiendo así de una historia y un guion literario inicial desarrollado por las estudiantes de diseño gráfico de grado 9 Tatiana Cruz y Ángela Rivera donde se sacaron cuatro personajes primarios y tres secundarios.

Niña cofán Séfani:

Niña cofán Séfani:

Ilustración 1: Séfani Niña

Ilustración 2: Miguel Niño de la Ciudad

Fuente: Laboratorio Digital, Corporación Tecnológica Industrial Colombiana Teinco 2019

Fuente: Harrison Daniel Camargo Herrera, Laboratorio Digital, Corporación Tecnológica Industrial Colombiana Teinco 2019

Personajes Cofán primarios:

Entraron en la casa y cubrieron todos los asientos preparados por Dios y la madre, le brindó a toda la chicha que les había preparado. Los demás que no alcanzaron asiento se quedaron por fuera: ellos son los seres espirituales de la naturaleza y ahora viven en las montañas. Nosotros somos los que Dios llamó y somos los Cofán, con una sabiduría natural. Dios nos había llamado para que existiéramos en este mundo cuidando lo que en él existe, después de llamarnos nos dejó el yagé, pero antes él lo preparó, lo tomó y sufrió, se cayó al suelo y vomitó, por eso ahora nosotros tomamos yagé, vomitamos y sufrimos para aprender. Después los Cofán empezamos a vivir en las orillas de los ríos.” (pág. 1).


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Tiene 45 años y mide 1,65 centímetros. Es de nacionalidad colombiana, perteneciente a la comunidad de los Cofanes, que reside en el Putumayo. Posee un sentido de responsabilidad con su pueblo más allá incluso de su propia razón, comprometido con su gente y su bienestar, Tiene una conexión mayor con los Dioses, como lo es Chiga y los protectores del Bosque. Busca que todos tengan un sentido de valoración por lo que poseen, quiere mantener todo en orden y al mínimo error se altera y solo busca la forma de cómo solucionarlo; es amoroso, leal y solidario a su modo, no le gusta expresarlo a no ser que sea con su familia, Tiene claras sus convicciones y no permite el contacto con personas fuera de su aldea, pues cree que son destructores y mantiene más que una distancia, cierto respeto por esta gente, es muy precavido.

Al igual que los demás Dioses, es un ser misterioso. Tiene más de 500 años. Mide 1,78 centímetros. Es un hombre con rasgos de Anaconda. Es el protector del río, quien protege las aguas, y los animales que allí habitan. La limpia constantemente para que los peces puedan nadar libremente en el río, sin la preocupación de que algo los lastimara. Cuando ve que alguien se acerca a las orillas, avisa inmediatamente al Jaguar. Suele estar en constante comunicación con Chiga.

TAITA:

Dios Anaconda:

Ilustración 3: Martin Taita Cofán

Ilustración 5. Dios anaconda.

Fuente: Harrison Daniel Camargo Herrera, Laboratorio Digital, Corporación Tecnológica Industrial Colombiana Teinco 2019

Fuente: Jeimmy, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.

Es un personaje muy misterioso. Tiene más de 500 años, igual que el Dios Chiga. Mide 1,80 centímetros. Es un hombre con rasgos de Jaguar. Es un guerrero, no le tema a nada, siempre alerta de cualquier peligro o si alguien se acerca de su territorio. Le gusta estar solo, ya que puede caminar libremente sobre los árboles y los caminos del bosque, pero siempre consulta a los otros protectores del ambiente, para tomar decisiones. Constantemente está hablando con el Taita, informando lo que sucede en su entorno. Puede llamarse como un guía muy importante para los Cofanes. Es quien pide a Chiga, las lluvias en la selva, para que así las plantas reciban agua y puedan estar frescas y dar más vida.

Hombre Jaguar: Ilustración 4: Hombre Jaguar

Fuente: Bryan Camilo Torres Cabezas, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.


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Es un personaje que llena los cielos de tranquilidad, paz y armonía. Tiene más de 500 años. Mide 1,78 centímetros. Es un hombre con rasgos de Guacamaya. Protege los altos cielos, observando las lejanías, mirando más allá de su territorio. Es quien le dice a chiga que haga llover, para que los árboles se nutran y las plantas crezcan, llenándolas de los nutrientes para la realización de las medicinas.

Dios Guacamaya:

Ilustración 7. Dios guacamaya.


Ilustración 8. Martin taita Cofán.

Fuente: Ángela Viviana Rivera Ayala, laboratorio digital corporación tecnológica industrial colombiana TEINCO 2019.

Es un personaje que inspira admiración y deseo de conocerlo. Tiene más 500 años. Mide 1,78 centímetros. Es un hombre con rasgos de Tucán. Es quien protege los cielos bajos, mirando así mismo el estado de los árboles, y cómo se comportan los animales durante el día. Es quien habla con ellos, como gran sabio que es. Advierte al Dios Jaguar y al Dios Anaconda, cuando siente presencias extrañas cerca de los suelos.

Dios Tucán: Ilustración 6. Dios tucán



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Se realizaron propuestas para la creación de personajes donde la línea gráfica inicial fue desarrollada por Ángela Rivera. Se realizó una segunda opción donde el principal programa a utilizar fue Photoshop trabajando la ilustración digital basada en píxeles ayudando al artista a generar sus ideas como si lo estuviera haciendo de manera análoga ya que este programa cuenta con una gran variedad de pinceles que simulan técnicas como la acuarela, el carboncillo facilitando así el rendimiento del ilustrador. Cabe aclarar que estos pinceles solo se pueden utilizar teniendo una tableta gráfica la cual contamos con algunas ellas brindadas por la Corporación Tecnológica Industrial Colombiana TEINCO. Para la elaboración de las ilustraciones se tomaron imágenes de referencia de la cultura Cofán para conocer cómo es su vestimenta característica, sus rasgos, color de piel. En esta primera etapa los ilustradores realizaron una bocetación y propuestas gráficas de cómo se imaginaban el personaje según lo entendido en la historia, esto para conocer la línea gráfica que maneja cada uno y así seleccionar la que mejor se adapte a la idea general de la animación, combinando algunas ideas y descartando otras. Las siguientes ilustraciones son los primeros bocetos digitales realizados, notándose cuatro líneas gráficas totalmente distintas, unas manejando más el realismo y otras el estilo caricaturesco donde se escogió hacer el hombre jaguar tomando como ejemplo la ilustración de Jonathan Contreras y Harrison Camargo.

Ilustración realizada en el programa Photoshop, con piel morena que los caracteriza, ojos achinados, prendas confeccionadas con hojas y pieles de animales.

Primera bocetación y propuestas del hombre jaguar ilustradas en Photoshop.

Martín Taita Cofán:

Ilustración 9. Martín taita Cofán

Fuente: Bryan Camilo Torres Cabezas, laboratorio digital corporación tecnológica industrial colombiana TEINCO 2019.

Bocetación 10. Hombre jaguar.

Fuente: Jonathan Alexander Contreras Casallas, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.


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El diseño de los personajes principales fue desarrollado por Camilo Torres haciendo el delineado inicial y Harrison Camargo fue el encargado de pintarlos y generarle sombras a cada uno de estos, para así determinar una paleta de colores ideal. El estilo de estos primeros personajes son de un tipo caricatura dando así una personalidad más amigable para nuestro público objetivo.



Ilustración 13. Martín taita, Séfani niña, Miguel niño y hombre jaguar.

Ilustración 14. Hombre jaguar.

Ilustración 11. Hombre jaguar. Ilustración 12. Hombre jaguar.

Fuente: Bryan Camilo Torres Cabezas y Harrison Daniel Camargo Herrera, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial

Colombia TEINCO 2019.

Fuente: Bryan Camilo Torres Cabezas, Jonathan Alexander Casallas y Ricardo Stiven Venegas Jácome, laboratorio digital Corporación

Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.

Fuente: Ricardo Stiven Venegas Jácome, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.

Fuente: Harrison Daniel Camargo Herrera, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.


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Ilustración 15. Séfani niña Cofán.

Ilustración 16. Miguel Niño de la ciudad

Ilustración 17. Martín taita Cofán.

Fuente: Bryan Camilo Torres Cabezas, Jonathan Alexander Casallas y Ricardo Stiven Venegas Jácome, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.




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Ilustración 20. Séfani niña Cofán.

Fuente: Bryan Camilo Torres Cabezas y Harrison Daniel Camargo Herrera, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.

Ilustración 21. Miguel niño de la ciudad


Esta es la paleta de color usada para Sefani la niña Cofán, esta fue tomada de la siguiente fotografía de referencia de la cultura, tomando su color piel y vestimenta la misma función se realizó con los demás personajes.

Ilustración 18. Séfani niña Cofán los Cofanes. Junio 2013. Ilustración 19. Vestimenta Cofán

Fuente Del libro. Nosotros los Cofanes. Junio 2013. Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.

Fuente Del libro. Nosotros los Cofanes. Junio 2013. Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.


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En la finalización de estos personajes se hizo un análisis de cada vista, encontrando algunos errores en cuanto a la estructura de las partes de los personajes y un estilo diferente entre los diseñadores, algunos asimilándose al diseño base y otros no. En este punto se toma la decisión entre los diferentes ilustradores y el grupo de trabajo de la animación en dividirnos de una manera organizada las actividades para el desarrollo de los personajes, donde Camilo Torres es el encargado de realizar la bocetación de cada personaje principal con sus respectivas vistas (frontal - lateral - ¾ frontal - ¾ posterior - posterior), la realización de estas vistas se toma con líneas guía. Harrison Camargo fue el encargado de aplicar color, sombreado y división de las partes de los personajes, esto consistió en la organización de cada parte del cuerpo en una capa en el programa dividiéndolo en cabeza, brazos, antebrazos, manos, tronco, piernas, cadera y pies. Stiven Venegas fue el encargado de los personajes terciarios y Jonathan Contreras de los fondos de la animación.

Al terminar las diferentes vistas de los personajes principales se empezó con los personajes secundarios siendo estos los demás dioses que acompañan al Hombre Jaguar los cuales son el dios Anaconda, Tucán y el dios Guacamaya.

Ilustración 22. Hombre Jaguar.


Fuente: Bryan Camilo Torres Cabezas y Harrison Daniel Camargo Herrera, laboratorio digitalCorporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.



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Ilustración 24. Dios anaconda, tucán y guacamaya

Ilustración 25. Mariposa.

Ilustración 27. Mariposa

Ilustración 26. Camaleón

Ilustración 28. Pájaro

Fuente: Stiven Venegas Jácome laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.





Ilustraciones digitales en el programa Illustrator, especies más representativas que habitan en el putumayo.

Animales Cofán terciarios


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Posteriormente se creó una propuesta de una escena de la animación usando algunos de los personajes principales y uno de los fondos, esto para tener una idea de cómo funcionaban estos elementos en conjunto, las acciones que pueden realizar y los elementos clave del entorno.

En esta escena podemos ver a Séfani y a Miguel llegando a la aldea Cofán para visitar al taita Martín mientras este se encuentra meditando. Al implementar la escena en el programa de animación se evidencio un problema al manejar toda la línea gráfica en Photoshop ya que se necesitaban algunos acercamientos de cámara en algunas escenas generando un problema de calidad a la hora de la entrega, debido a esto se tomó la decisión de volver a desarrollar los personajes y fondos en otro programa, siendo este Illustrator, ya que este se basa en el vector, una herramienta que no sufre cambios significativos a la hora de ampliar o minimizar un elemento gráfico, además de contar con un delineado más preciso, una paleta de color más viva y unas sombras y detalles diferentes a lo que se venía trabajando en Photoshop.

Los personajes anteriormente realizados en Photoshop se toman como base, en este caso Camilo Torres desarrolló los personajes del Hombre Jaguar y la niña Séfani, mientras que Harrison Camargo ilustró al niño Miguel y al Taita Martín, generando cada uno al igual que en Photoshop la separación de cada parte de los personajes en capas diferentes.




Fuente: Harrison Daniel Camargo Herrera digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.

Fuente: Harrison Daniel Camargo Herrera digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.



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Ilustración 32. Miguel niño de la ciudad.

Ilustración 34. Séfani niña Cofán

Ilustración 36. Niño Miguel de la Ciudad


Ilustración 35. Martin taita Cofán

Ilustración 37. Miguel adulto


Fuente: Harrison Daniel Camargo Herrera, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019.

Fuente: Harrison Daniel Camargo Herrera, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019




Para llevar a cabo el diseño final, cumpliendo el objetivo de diseñar personajes para la animación partiendo del mito del Hombre Jaguar, se analizan los personajes en Illustrator y nuevamente se decide cambiar la línea gráfica por una totalmente nueva tomando como referencia visual la serie F is for Family esto solo para los personajes, la realización de fondos en este punto ya estaba definida. Se hizo la prueba de desarrollados y se notó un buen cómo funcionaría este estilo gráfico con los fondos complemento entre estos dos, se tomó la decisión de volver a rediseñar los personajes, incluyendo la participación de estudiantes de quinto semestre de Diseño Gráfico en la cual Jeimy Gutiérrez realizó los personajes secundarios, Sebastián Rincón termino el desarrollo de los personajes extras con la creación de nuevas vistas y otros animales y el movimiento especial de algunos de estos, finalmente se desarrolló el set de manos de cada personaje, teniendo en cuenta las diferentes expresiones a la hora de hablar.

Línea Gráfica Final


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Ilustración. Martin taita Cofán basada en la morfología de la cultura cofan.

Ilustración. Superman estilo: animación americana clásica

Fuente: Ricardo Stiven Venegas Jácome y Angie Tatiana Cruz Peñuela, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial Colombia TEINCO 2019

Fuente: Ricardo Stiven Venegas Jácome y Angie Tatiana Cruz Peñuela, laboratorio digital Corporación Tecnológica Industrial

Colombia TEINCO 2019

Fuente: Crédito: Movie Poster ImageArt / Colaborador Editorial n. º: 561081707 Colección: Moviepix

Fecha de creación: 01 de enero de 1948

Aquí el objetivo de la anatomía no es crear personajes realistas, si no creíbles, esta fue la idea principal de la animación, esto porque no queríamos caer en el estilo americano tradicional ni en el anime japonés, estos usan una morfología fitness para los personajes, nosotros quisimos mostrar la morfología de la cultura Cofán.

Anatomía


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Ilustraciones animales extras, Fauna del putumayo

Ilustraciones animales extras, Fuente: Ricardo Stiven Venegas Jácome y Sebastián Rincón, laboratorio digital corporación tecnológica industrial Colombia TEINCO 2019.

Fauna habitante en la zona del putumayo con un alto endemismo y biodiversidad en especies como mariposas, aves, reptiles y primates (Brown 1982), especies como el colibrí, el armadillo, tortuga morrocoy, el mico churuco, pájaro carpintero, serpiente coral, salamandra.

El trabajo se planteó para mostrar el proceso usado para la creación de personajes de la cultura Cofán probando dos técnicas de ilustración digital dejando como técnica final el vector (Illustrator), donde a partir de lo planteado en la historia comenzamos a decidir cómo se verían los personajes y cuáles serían sus movimientos. La ejecución de estos personajes se dividió en las siguientes fases:

En cada fase se analizaron los pros y los contras que se encontraban en la realización de los personajes, resolviendo cada una para lograr un resultado eficaz.

Este laboratorio nos llevó a adquirir nuevos conocimientos en la animación digital ya que hasta el momento en nuestra formación no habíamos hecho el ejercicio de la creación de personajes partiendo de un texto base y hacer esto nos llevó a aprender cómo realizar las vistas, la separación de partes y todo el proceso que conlleva crear una animación

El proceso de creación fue satisfactorio ya que nos enseñó a ser perseverantes hasta conseguir un buen resultado final; a pesar de los cambios que se efectuaron en el desarrollo de la animación adquirimos conocimientos en la realización de personajes explorando diferentes técnicas digitales, a esto hay que añadir haber realizado esta animación de forma profesional y a raíz de esto poder participar en una convocatoria internacional de animación contando una historia a través de estos personajes, mostrando un poco sobre la cultura Cofán y dándole una identidad visual a la animación.

Para finalizar, el proceso de diseño de los personajes nos llevó a la conclusión de que es muy importante no quedarse con el primer boceto o la idea inicial ya que el mismo proceso nos da nuevos datos, visiones del personaje e ideas que enriquecen la creación del mismo, solucionando así problemas que en el camino se van creando y dando como resultado un personaje eficaz y acorde a lo necesitado. Demostrando así mismo que la animación puede ser utilizada no solo como medio de entretenimiento sino también de reflexión.

Personajes Cofán extra

Conclusiones

Creación de la historia.

Descripción de los personajes.

Bocetación, línea gráfica en Photoshop.

Línea gráfica en Illustrator.


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“Mito de Origen del Pueblo Cofán narrado por Taita Eliseo Queta y Cirilo Mendua de la Comunidad de Yarinal”. Consultado en: https://siic.mininterior.gov.co/sites/default/files/kofan.pdf (2010)

REFERENCIAS

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“Arteneo imagen S.L ©” Consultado en: https://www.arteneo.com/blog/creacion-de- personajes-aprender-curso-madrid/ (2014)

Consultado en el libro “Nosotros los Cofanes”. Junio (2013). Vincent woodcock ( 2009) Como crear personajes de animación.

Fauna del putumayo (14 de jun. de 2013) Consultado en: https://es.slideshare.net/guadalupequijano/fauna-del-putumayo


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Evaluación y Determinación

Actualmente, en la mayoría de las regiones productoras de cacao en Colombia, el manejo pos cosecha del grano de cacao, fundamentalmente los procesos de fermentación y de secado, está muy poco tecnificado, lo que lleva a un producto de calidad variable y a altos porcentajes de rechazo por parte de las empresas productoras de chocolate y derivados. En general, el secado se efectúa de forma artesanal en invernaderos sin control de temperatura y humedad. Se confía en el calor solar de radiación para la evaporación de agua, pero este proceso es intermitente. Lo anterior, incrementa los tiempos de secado y la probabilidad de generar hongos y afectar la calidad del grano. Todos estos procesos afectan las características organolépticas del grano y del producto terminado, siendo de gran importancia el control y estandarización para obtener características homogéneas. En este proyecto se busca desarrollar y validar un proceso prototipo para el manejo pos cosecha del grano de cacao obtenido por los productores de la región de Viotá en Cundinamarca. Se establecieron condiciones de proceso para la fermentación del producto, así como el diseño de un prototipo de fermentación, y se obtuvieron características de calidad satisfactorias monitoreadas por iot.

Palabras Claves: Cacao, Tecnificado, Secado, organolépticas, Viotá.

Andrea Katerine Pineda TorresIng. Mecatrónica, Docente, Fundación Universitaria Agraria de Colombia, Innovación verde, [email protected]

Jhoana Yamilet Colina MoncayoDra. Ciencia de los Alimentos, Docente, Fundación Universitaria Agraria de Colombia, Conservación de Frutas y Hortalizas, [email protected].

Resumen

Evaluación y Determinación de las Condiciones de Proceso de Beneficio de Cacao de la Región de Viotá.

Currently, in most of the cocoa producing regions in Colombia, the post-harvest handling of the grain, mainly the fermentation and drying processes, is very poorly technician, which leads to a product of variable quality and high percentages of rejection by chocolate producers and derivatives companies. In general, drying is done by hand in greenhouses without temperature and humidity control. It relies on solar heat radiation for water evaporation, but this process is intermittent. This increases the drying times and the probability of generating fungi and affects the quality of the grain. All of these affected processes are the organoleptic characteristics of the grain and the finished product, the control and standardization being important for obtaining homogeneous characteristics. The objective is to develop and to validate a prototype process for the post-harvest management of cocoa beans obtained by the producers of the Viota region in Cundinamarca. Process conditions were established for the fermentation of the product, as well as the design of a prototype of fermentation, and characteristics of satisfactory quality were obtained by monitoring in iot.

Keywords: Cocoa, Technified, Dried, organoleptic, Viotá.

Abstract


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Tanto la fermentación como el secado juegan un papel importante en la generación de aroma y sabor en el cacao. Estas etapas se deben evaluar apropiadamente para mejorar la calidad de las semillas. Hoy en día, tanto en Colombia como en la mayoría de los países donde se cultiva el cacao, la fermentación y el secado se llevan a cabo por medios empíricos y artesanales que no permiten mantener una calidad consistente requerida por la industria chocolatera. Dentro de los problemas principales se tienen altos niveles de acidez y fermentaciones incompletas, así como deficiencia en el secado del grano que dan como resultado un producto de bajos niveles de aroma y sabor. Todos estos inconvenientes reducen el valor del grano para el agricultor. Dado el mayor volumen de demanda que se ha venido registrando debido a las bondades de este producto, en muchos municipios del país se están desarrollando plantaciones como una alternativa económica a grupos y asociaciones de campesinos afectados por el conflicto armado. Uno de estos municipios es Viotá, en donde varios campesinos se unieron con el apoyo de la alcaldía local para formar la asociación de productores de cacao, ASCABATE, en el 2015. Los cultivos de la asociación se han hecho con granos de cacao criollo con siembra orgánica.

Es por ello que el desarrollar un prototipo que permita realizar el proceso de fermentación, brindara las variables de monitoreo necesarias para caracterizar el proceso y modelar de forma correcta las diferentes variedades de cacao presentes en el municipio de Viotá. Dando a los productores la oportunidad de explotar el cacao con sus derivados y transformaciones del mismo.

El proceso de fermentación comprende interacciones microbianas, lideradas principalmente por levaduras, y posteriormente por bacterias ácido lácticas (BAL) y ácido acéticas (BAA). Estas interacciones son direccionadas por cambios físicos y químicos que tanto las levaduras como las bacterias tienen que enfrentar a través del proceso de fermentación. Cambios en el pH, temperatura, contenido de azúcares y productos de fermentación ejercen presión sobre las cepas microbianas, favoreciendo aquellas que mejor se adapten a estos ambientes (Schwan, Pereira, Fleet, 2014).

El pH inicial de la pulpa (pH 3 a 4), junto con bajos niveles de oxígeno (etapa de fermentación anaerobia), favorecen la colonización inicial por parte de las levaduras, las cuales utilizan los carbohidratos presentes en la pulpa para producir etanol. Una vez se da inicio a la disminución de la población de levaduras, se continua con la fase en la que predomina la acción de las bacterias BAL y BAA en la fermentación. En esta etapa, las condiciones microaerofílicas favorecen el desarrollo de las BAL, las cuales alcanzan su pico máximo de crecimiento aproximadamente de entre 36 a 48 horas después de iniciada la fermentación. En seguida, se estimula el metabolismo de las bacterias ácido acéticas por la aireación causada por el movimiento de la masa, las cuales utilizan el etanol producido por las levaduras en la etapa inicial para su crecimiento y metabolismo de ácido acético (Papalexandratou, Camu, Falony, De Vuyst, 2011).

Esta intensa actividad microbiana genera metabolitos y condiciones que estimulan los granos, por la acción de reacciones bioquímicas al interior de este (Lefeber, Papalexandratou, Gobert, Camu, De Vuyst, 2012). No obstante, la amplia diversidad microbiana presente en el proceso de fermentación del grano de cacao, estudios han mostrado que este proceso es dominado especialmente por especies de levaduras y bacterias tales como Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus fermentum, y Acetobacter pasteurianus (Papalexandratou, Vrancken, De Bruyne, Vandamme, De Vuyst, 2011).

Estandarizar las condiciones del proceso de beneficio de cacao efectuado por los productores del municipio de Viotá para obtener un producto de características homogéneas.

La fermentación del cacao es una etapa muy importante en el procesamiento del grano, ya que se producen cambios bioquímicos que dan origen a los precursores del aroma y sabor, lo que determina su calidad física y química. Del proceso de fermentación se pueden obtener tres tipos de granos:

Introducción

Objetivo

Fermentación del cacao

Enfoque

a) fermentados: Granos cuyos cotiledones presentan en su totalidad una coloración marrón o marrón rojiza y estrías profundas de fermentación.

b) Granos violetas: Granos cuyos cotiledones presentan una coloración violeta intenso.

c) Granos pizarrosos: Granos cuyos cotiledones presentan una coloración gris negruzco o verdoso y aspecto compacto (Pereira, Miguel, Ramos, Schwan, 2012).


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Para mejorar el desempeño de la fermentación, en el procesamiento del cacao se utilizan mezclas de cultivos o pre inóculos que contienen levaduras, bacterias ácido lácticas y ácido acéticas. En la Tabla 1 se pueden observar la combinación de estos cultivos y su efecto en el producto final.

Al igual que la fermentación, el secado hace parte de las etapas de beneficio más importantes del cacao. Estos procesos juegan un papel relevante en la formación de sabores y aromas, por lo que se deben llevar a cabo apropiadamente para de esta forma obtener calidad en el producto. El principal objetivo del secado es reducir el contenido de humedad del grano hasta valores por debajo de 10%.

Se han reportado un gran número de estudios relacionados con el efecto del método de secado sobre los parámetros de calidad del cacao. Jinap,Thien, Yap (1994) analizaron la acidez y porcentaje de ácidos grasos volátiles de granos de cacao secados en un horno a 60 °C y concluyó que altos contenidos de ácidos carboxílicos tales como propiónico, butírico, isobutírico e isovalérico son los responsables de cacao de baja calidad. Camu, De Winter, Solomon, Jemmy, Herwig, Vuyst (2008) demostraron que durante el proceso de secado del grano se generan fuertes reacciones de caramelización, las cuales involucran la oxidación de polifenoles acompañadas de una reducción en el sabor astringente (seco - amargo).

Cuando se efectúa el secado de forma lenta se disminuye el arrastre de ácido láctico desde el grano hacia la cáscara, este proceso reduce el efecto sobre compuestos tales como polifenoles y la polifenol oxidasa, sustancias muy sensibles al proceso de secado. Bonaparte, Alikhani, Madramootoo, Raghavan (1998) compararon el proceso de secado usando un secador solar y un secado a cielo abierto de granos de cacao, el resultado del estudio mostró que el secado indirecto mejoró las propiedades del cacao comparadas con las de exponer el grano a un contacto directo con el sol. Hii, Law, Rahman, Jinap, Che Man (2007) llevaron a cabo un estudio para comparar las características de calidad de los granos de cacao usando secadores solares (secado indirecto) y secado en contacto directo con el sol en plataformas perforadas y sin perforar. Los resultados mostraron que el secado indirecto representa una mejor alternativa para obtener granos de mejor calidad que el secado con exposición directa al sol.

Los parámetros que influyen en la tasa de secado, cuando se secan granos con aire forzado, son: la temperatura y la humedad relativa ambiente, la temperatura y el flujo de aire de secado, el contenido de humedad inicial y de equilibrio de los granos.

Los parámetros de secado citados no son independientes. Esto quiere decir que influyen en la tasa de secado como un conjunto de factores y no aisladamente. El manejo adecuado de dichos parámetros permite determinar el equipamiento apropiado para las condiciones específicas de secado (Sari, Himsar, Farel, Napitupulu, Hideki, 2015).

Cultivos microbiológicos usados en la fermentación del Cacao

Secado del Cacao

Parámetros que influyen en el proceso de secado

Tabla 1. Tipo de inóculo usado como iniciador en el proceso de fermentación y su efecto en la calidad del cacao.

Fuente: Adaptado de los autores.

Inóculo de fermentación

Efecto sobre la calidad del Cacao Referencia

Saccharomyces cerevisiae, Pichia kluyveri y Hanseniaspora uvarum

Candida sp.

Saccharomyces cerevisiae, Lactobacillus fermentum, y Acetobacter pasteurianus

Lactobacillus fermentum yAcetobacter pasteurianus

Acelera el consumo de carbohidratos.Producción de chocolate con fuertes notas de

aroma y sabor.

Inhibición del crecimiento de microorganismos patógenos durante el proceso de

fermentación.

Incremento en la producción de etanol. Producción de chocolates de alta calidad.

Aceleración de los procesos de fermentación con relación a la conversión de ácido cítrico y

producción de ácido láctico.

Batista et al. (2015)

Mahazar et al. (2015)

Lefeber et al. (2012)

Lefeber et al. (2012)


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a) Condiciones del aire ambiente: A la temperatura y la humedad relativa del aire ambiental, muchas veces no se les da importancia para el secado a altas temperaturas. Estos parámetros tienen poca influencia sobre la tasa de secado; en cambio, determinan la cantidad de energía necesaria para alcanzar la temperatura de secado. Cuanto menor sea la temperatura ambiente, mayor será la cantidad de energía necesaria para calentar ese aire, lo que determina un mayor costo del secado (Sari et al., 2015).

b) Temperatura de secado: La temperatura del aire de secado es el parámetro de mayor flexibilidad en un sistema de secado a altas temperaturas e influye significativamente en la tasa y la eficiencia de secado y en la calidad del producto final. Un aumento de dicha temperatura significa un menor consumo de energía por unidad de agua evaporada y una mayor tasa de secado. En cambio, las temperaturas de secado más elevadas pueden causar daños térmicos más acentuados en los granos. La temperatura de secado, junto con los flujos de aire y de granos, determina la cantidad de agua evaporada en un secador (Komolafe, Adejumo, Awogbemi, Adeyeye, 2014).

c) Humedad del producto: El contenido de humedad inicial también influye en la tasa de secado. Cuanto más elevado sea el contenido de humedad de un producto, mayor será la cantidad de agua evaporada por unidad de energía. Con elevados contenidos de humedad, las fuerzas de adsorción de la estructura celular del material sobre las moléculas de agua, son menores que cuando el contenido de humedad del producto es más bajo. En consecuencia, se utiliza un mayor porcentaje de energía disponible para evaporar la humedad contenida en los granos más secos (Rodríguez- Campos, Escalona-Buendía, Contreras-Ramos, Orozco-Ávila, Jaramillo-Flores, Lugo-Cervantes, 2012).

Las variables de monitoreo del sistema son establecidas por las variables físico químicas vistas y determinadas como importantes en el diagnóstico. Para desarrollar una integración del sistema se establece por sensores, un controlador y un actuador. En el diagrama de interconexión de la figura 1. Se muestra la interconexión usuario- máquina establecida para el proceso. Donde es necesario el accionamiento por medio de un empleado o usuario y su visualización por medio de una aplicación y un software propio. Evidenciando y monitoreando así los valores de la temperatura, pH, así como los tres estados operativos del equipo, en tiempo real.

Identificación de variables a monitorear e interacción iot

Figura 1. Interacción IoT

Fuente: Adaptado de los autores.

Se realizó una visita a los productores de cacao del municipio de Viotá para realizar un diagnóstico de las condiciones actuales del beneficio de cacao en la región. Se hizo un monitoreo de las condiciones de beneficio de cacao en la finca de los productores de cacao de Viotá. Las variables evaluadas durante la fermentación fueron: humedad relativa, temperatura ambiente, tipo de fermentador, temperatura de la masa de fermentación, pH de la masa de fermentación, sólidos solubles, frecuencia de remoción, tiempo total de fermentación.

Diagnóstico

Resultados


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Se observó que este proceso se realiza en cajas o tambores rotatorios de madera. El proceso de fermentación se realizó en un tiempo de 5 a 7 días, sin embargo, estos no toman en cuenta la variedad de cacao utilizada para el control de este tiempo. Durante este proceso se realizan volteos con el fin de homogeneizar la temperatura de la masa de fermentación y contribuir así con las cinéticas de crecimiento microbiano. Estos volteos se realizan cada 24 horas.

Para el proceso de secado, las variables evaluadas fueron las siguientes: humedad relativa, temperatura ambiente, tiempo diario de exposición al sol, espesor de la capa de secado, temperatura interna de la masa del grano, frecuencia de remoción, humedad del grano, tipo de secador, tiempo total de secado.

Se observa que el proceso de secado se realiza en secadores tipo invernadero, donde no se controla la temperatura ni el tiempo de exposición al sol. Este proceso se lleva a cabo durante 3 días en bandejas de madera con mallas.

Figura 2. Fermentador casero de cacao.

Figura 3. Estandarización de fermentador casero de cacao.

Figura 4. Proceso de fermentación manual del cacao

Fuente: Productores Viotá

Fuente: Propia de los autores.

Fuente: Productores Viotá

Caja/AlturaPrimer Piso

Segundo Piso

Tercer Piso

Altura (cm) Largo (cm) Ancho (cm)

Tercer Piso 74.7 73.2 97.7

Segundo Piso 74.9 74.4 102

Primer Piso 75 72.7 102


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Luego de establecidas las condiciones del proceso de beneficio del cacao en la región de Viotá, se procedió a realizar procesos de fermentación controlados donde se evaluó el efecto de este proceso sobre dos variedades de cacao: amazónico y ET8.

La integración del sistema hace necesario establecer un diseño mecánico para el contenedor y mezclador de cacao (Teneda, 2016), así como la sensórica que permita su lectura por medio de un controlador y realizar de manera simultánea la visualización al usuario y registro en tiempo real en la nube.

Los resultados obtenidos demuestran que, con este proceso de fermentación, el cacao presenta características de calidad Premium (NTC 1232).

Proceso prototipo de fermentación de cacao

Diseño del prototipo de fermentación

Figura 5. Estandarización de fermentador casero de cacao. a) martes 04/12/2018 b) miércoles 05/12/2018 c) jueves 06/18/2018




Figura 6. Reproducción del proceso de fermentación de cacao

Figura 7. Estandarización del diseño mecánico del fermentador.

a) b) c)


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Para el diseño mecánico del prototipo, se realizó un estudio de materiales, así como de software de simulación. En el diseño y evaluación del proceso prototipo para la fermentación del grano se establecen tres criterios:

En esta etapa se desarrolla la integración de sensores y actuadores por medio de la herramienta del software de diseño electrónico Proteus, simulación en tiempo real por medio de Circuits.io y el uso de la tarjeta Arduino (Valencia, Vera, Cabrera, Guerra, & Saltos, 2019).

Para ello se establecen los siguientes montajes:

Diseño mecánico

Diseño electrónico

Figura 8. Estandarización del diseño mecánico del fermentador.

Figura 9. Montajes de simulación en circuits.io



Contenedor o caja de fermentación.

Lectura de humedad y temperatura (Sensor lm35 y dht11/Arduino/Lcd).

Sistema de volteo.

Lectura de nivel de llenado del mezclador (Sensor ultrasonido).

Control del sistema.

Lectura de nivel de pH (peachímetro).


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Se establece una comunicación usuario- máquina que permita la fácil interacción y monitoreo del sistema. Para ello se desarrolla una primera aplicación bajo comunicación bluetooth desarrollada en App Inventor (Pasha, 2016).

En segunda instancia se desarrolló una simulación con Blynk.io, permitiendo una comunicación serial con la máquina (Ali, Ali, & Badawy, 2017).

Por último y no menos importante se desarrolló un GUI en Matlab con un seudocódigo empaquetado en un .exe. integrándolo con la herramienta iot thingspeak (Suryani, Sulistyo, & Widyawan, 2018).

Diseño de software




Figura 10. Aplicación móvil

Figura 11. Aplicación móvil

Figura 12. Sincronización Matlab Thinkspeak.


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Conclusiones

Integración de sistemas: Determinar correctamente las variables de medición.

Caracterización: Los granos de cacao cumplen con los parámetro físico-químicos establecidos por la normativa nacional, clasificándose como cacao premio.

Diseño y Construcción: Delimitar el tipo de materiales y su mecanización para su posterior manejo y portabilidad. El diseño del prototipo se basó en un barril de fermentación de cerveza, ajustándose a las medidas y propiedades físicas - químicas a evaluar en los granos de cacao.

IOT y modelamiento: Determinar el mejor tipo de comunicación, ya que se ejecutará de forma prolongada y en un área rural. Es necesario el monitoreo de la temperatura, humedad relativa y pH durante todo el proceso.

Implementación: Desarrollar jornada de capacitación en el uso del prototipo. La incorporación de instrumentación electrónica permite el monitoreo en tiempo real y constante de las variables del proceso de fermentación del cacao. Desarrollando una mejor interacción con el productor, obteniendo así mayor productividad y mejores prácticas agrícolas.

Ali, Z. H., Ali, H. A., & Badawy, M. M. (2017). A New Proposed the Internet of Things (IoT) Virtualization Framework Based on Sensor-as-a-Service Concept. Wireless Personal Communications. https://doi.org/10.1007/s11277-017-4580-x

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William Fernando Sánchez Corredor