Diseño Industrial · 2025
Diseño de un sistema de producción de suplemento dietario para bovinos, a partir del aprovechamiento del residuo orgánico del cultivo de hongos comestibles.
Ante la falta de alternativas sostenibles para el aprovechamiento de residuos orgánicos generados en el cultivo de hongos comestibles en la región, se hace necesario el planteamiento de un sistema de producción de suplementos alimenticios para bovinos que integre este subproducto. Desde el diseño industrial, se logra abordar la viabilidad técnica y funcional de transformar estos subproductos en insumos de alto valor agregado, contribuyendo a la sostenibilidad y la economía circular. Con este fin, se estructuró una metodología por fases que incluyó la evaluación de los residuos orgánicos como materia prima y la creación de un sistema productivo que integrará principios ecoeficientes y regenerativos, alineados con los requerimientos de los usuarios y consumidores. El enfoque se fundamentó en el modelo Cradle to Cradle, proyectando la optimización de recursos y la minimización del impacto ambiental desde la obtención de materia prima hasta el producto final. En consecuencia, se hizo uso de residuos agrícolas del departamento de Santander como base para el cultivo de setas de la especie Pleurotus ostreatus, con el fin de obtener sustrato agotado para verificar el sistema diseñado y, posteriormente, validar la aceptación en bovinos de la raza Beefmaster, evidenciando ser una solución innovadora y replicable que beneficia a productores de pequeña y mediana escala.
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18 páginas con «economía circular»
- p. 4Agropecuaria ........................................................................................................................ 24 1.3.4 Diseño Industrial .................................................................................................................. 25 1.3.5 Diseño De Planta.................................................................................................................. 25 1.3.6 Economía Circular ............................................................................................................... 26 1.3.7 Ecología Industrial ............................................................................................................... 27 1.3.8 Hongos Comestibles ............................................................................................................ 28 1.3.9 Residuos Orgánicos ............................................................................................................. 28 1.3.10 Seguridad Alimentaria
- p. 10Figura 3 Puntos anatómicos para la determinación del EC .......................................................... 24 Figura 4 Economía Circular proceso de producción de hongos ................................................... 27 Figura 5 Ciclo de vida del producto Hifa...................................................................................... 30 Figura
- p. 14mejor calidad de vida a través de productos, sistemas, servicios y experiencias innovadores. • Economía circular: Modelo económico y productivo que busca reducir, reutilizar, reciclar y regenerar los recursos y materiales
- p. 16residuo orgánico del cultivo de hongos comestibles* Autor: Geimy Juliana Beltrán Ramirez** Palabras Clave: Economía Circular, Alimentación para bovinos, Residuos orgánicos, Sostenibilidad Descripción: Ante la falta de alternativas sostenibles para
- p. 18puede ser re-incorporado a otras cadenas productivas, promoviendo así un modelo de economía circular (García-Delgado et al. 2015). El departamento de Santander, Colombia, caracterizado por su vocación agrícola
- p. 21aprovechar los residuos de la industria fúngica y promover sistemas con enfoque hacia la economía circular y cuidado del medio ambiente. 1.2 Contexto que Origina la Situación de Estudio Santander
- p. 26áreas de almacenamiento y logística, y la creación de espacios funcionales y ergonómicos. 1.3.6 Economía Circular La economía circular es un enfoque económico que tiene como objetivo optimizar
- p. 27PRODUCCIÓN DE SUPLEMENTO BOVINO CON RESIDUOS FÚNGICOS 27 Figura 4 Economía Circular proceso de producción de hongos Nota. Tomado de Mushroom cultivation in the circular economy, por D. Grimm
- p. 32estudio de su composición y su aprovechamiento funcional representa una oportunidad para fortalecer la economía circular y reducir el desperdicio en sistemas agroindustriales (Grimm & Wösten, 2018). 1.3.12 Subproducto Un subproducto
- p. 37economía lineal de producción, consumo y desecho, y no con una implementación de la economía circular donde lo que se disponga como desperdicio o residuo de un proceso, será materia
- p. 44además las organizaciones ambientales y sostenibles enfocadas en contratar empresas con el enfoque de economía circular, sostenibilidad ambiental y seguridad alimentaria. Ver anexo 1. 3.1.1.5 Modelo Canva La construcción
- p. 107diseño del sistema productivo propuesto se fundamentó en principios de sostenibilidad ambiental y economía circular, adoptando como marco conceptual el enfoque Cradle to Cradle (C2C) o “de la cuna
- p. 126reflejaron un fuerte respaldo a la propuesta Fig. 49, destacando su relevancia para la economía circular, el desarrollo sostenible y el beneficio económico tanto para productores como consumidores. Los encuestados
- p. 127como una solución novedosa frente a las necesidades del sector agropecuario, integrando prácticas de economía circular, aprovechamiento de residuos y diseño de producto enfocado en la funcionalidad y la sostenibilidad
- p. 142mejoró el rendimiento general del proceso. La aplicación de principios ecoeficientes y de economía circular, enmarcados en el enfoque Cradle to Cradle, permitió que el sistema fuese no solo técnicamente
- p. 143ambiental y beneficia a pequeños y medianos productores, promoviendo la implementación de prácticas de economía circular en la región de Santander
- p. 144ganaderos y entidades gubernamentales o privadas, con el fin de consolidar un modelo de economía circular funcional, sostenible y económicamente rentable, que permita el aprovechamiento de residuos en diferentes niveles
- p. 146mayo de 2023 de : https://www.ica.gov.co/areas/pecuaria/servicios/epidemiologia-veterinaria/censos- 2016/censo-2018 Cepal Naciones Unidas. (2021). Economía circular en América Latina y el Caribe. chrome- extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://repositorio.cepal.org/bitstream/handl e/11362/47309/1/S2100423_es.pdf Conover, W.J. (1999) Practical Nonparametric
Contenido
- Introducciónp. 18
- 1. Planteamiento Del Problemap. 20
- 1.1 Descripción Del Problemap. 20
- 1.2 Contexto que Origina la Situación de Estudiop. 21
- 1.3.1 Alimentación Animalp. 22
- 1.3.2 Alimentación Para Bovinosp. 23
- 1.3.3 Agropecuariap. 24
- 1.3.4 Diseño Industrialp. 25
- 1.3.5 Diseño De Plantap. 25
- 1.3.6 Economía Circularp. 26
- 1.3.7 Ecología Industrialp. 27
- 1.3.8 Hongos Comestiblesp. 28
- 1.3.9 Residuos Orgánicosp. 28
- 1.3.10 Seguridad Alimentariap. 30
- 1.3.11 Sustrato De Hongo Gastadop. 31
- 1.3.12 Subproductop. 32
- 1.4.1 Alimentación Para Bovinos Con Residuos De Cafép. 33
- alto colombianop. 33
- lías de shochup. 34
- novillos Hanwoop. 34
- alimenticio para terneros posdestetep. 35
- en Lactancia Mediap. 36
- 2. Objetivosp. 39
- 2.1 Objetivo Generalp. 39
- 2.2 Objetivos Específicosp. 39
- 3. Metodologíap. 40
- 3.1 Fase de Indagación y Definiciónp. 41
- 3.1.1 Definición De Usuariosp. 41
- 3.1.1.5 Modelo Canvap. 44
- 3.2 Fase Experimental De Obtención De Materia Primap. 45
- 3.2.1 Selección de residuos orgánicos para elaborar el sustratop. 46
- 3.2.2 Análisis de muestras orgánicas en laboratoriop. 48
- 3.2.3 Diseño experimentalp. 49
- 3.2.4 Implementación de un cultivo Experimentalp. 54
- 3.2.5 Datos Experimentalesp. 60
- 3.2.6 Análisis Estadísticop. 62
- 3.3 Requerimientos, Parámetros y Propuesta de Diseñop. 68
- 3.3.1 Benchmarkingp. 68
- 3.3.2 Lista de deseosp. 76
- 3.3.3 Diagrama de afinidadp. 77
- 3.3.4 Modelo PRSp. 78
- 3.3.5 Diseño del Proceso de Producciónp. 80
- 3.3.5.1 Diseño de Proceso Linealp. 80
- 3.3.5.2 Diagrama de Flujop. 81
- DIAGRAMADEFLUJODELPROCESO.gifp. 83
- 3.3.5.3 Selección de equipos y Diagrama de Procesop. 83
- 3.3.5.4 Diagrama de Procesop. 85
- 3.3.6 Diseño de Plantap. 25
- 3.3.6.1 Diagramación de la planta de producciónp. 87
- 3.3.6.2 Selección de la mejor distribución de la planta de producciónp. 91
- 3.4 Desarrollo del Sistema de Producciónp. 92
- 3.4.1 Diseño de Espacios de Apoyo en el Sistema Productivop. 92
- 3.4.2 Simulación del proceso de producciónp. 93
- 3.4.3 Diseño del sistema productivo por componentesp. 95
- 3.4.4 Desarrollo de Perfiles de Usuarios Finalesp. 104
- 3.5 Verificación y Validaciónp. 107
- 3.5.1 Diseño para la sostenibilidad: Perspectiva de la cuna a la cuna y Ecoeficienciap. 107
- 3.5.3 Validaciónp. 78
- 3.5.3.1 Preparación del material de pruebas simulando el proceso a escalap. 109
- 3.5.3.2 Validación de Palatabilidad del producto en Campop. 111
- 3.5.3.3 Validación del producto con los usuarios arquetipop. 120
- Percepción del proyecto en términos de innovaciónp. 126
- 3.6 Desarrollo de Marca y Empaque del Productop. 127
- 3.7 Proyección Económica y Recomendaciones de Diseñop. 133
- 3.7.1 Estructuración de Costos de Producciónp. 133
- 3.7.1.1 Proyección de Costos a Pequeña Escalap. 133
- 4. Resultadosp. 139
- 5. Conclusionesp. 142
- 6. Recomendacionesp. 144
- Referencias Bibliográficasp. 145
- Tabla 1 Obtención de residuos agrícolas en la regiónp. 47
- Tabla 2 Caracterización de Bagazo de cañap. 48
- Tabla 3 Caracterización de Cáscara de cafép. 48
- Tabla 4 Caracterización de Cáscara de cacaop. 49
- Tabla 5 T1 SUSTRATO A BASE DE BAGAZO DE CAÑAp. 50
- Tabla 6 T2 SUSTRATO A BASE DE CÁSCARA DE CACAOp. 50
- Tabla 7 T3 SUSTRATO A BASE DE CÁSCARA DE CAFÉp. 50
- + CÁSCARA DE CACAOp. 51
- Tabla 9 Contenido de Carbono, nitrógeno y proteína por tratamientop. 51
- Tabla 10 Cantidad de agua adicionada a cada residuo según su peso en secop. 56
- Tabla 11 Evidencia del proceso del cultivo experimental en el laboratoriop. 57
- Tabla 12 Datos recopilados en el experimento para T1p. 60
- Tabla 13 Datos recopilados en el experimento para T4p. 60
- Tabla 14 Eficiencia Biológica de T1 Y T4p. 61
- Tabla 15 Resultados del análisis bromatológico de T1 y T4p. 62
- Tabla 16 Benchmarking de Suplementos Alimenticios Para Bovinosp. 70
- Productosp. 78
- Tabla 18 Lista de deseosp. 76
- Tabla 19 Diagrama de afinidadp. 77
- Tabla 20 Modelo PRSp. 78
- Tabla 21 Caracterización de requerimientos para cada procesop. 83
- Tabla 22 Definición de cada ítem para el diagrama de procesop. 85
- Tabla 23 Identificación de líneas de flujo para el diseño de plantap. 88
- Tabla 24 Áreas totales para cada tipo de distribución de plantap. 91
- Tabla 25 Matriz Pugh para selección de la distribución de planta más óptimap. 91
- Tabla 26 Proceso de preparación de material para validaciónp. 109
- Tabla 27 Protocolo de validación en campop. 112
- Tabla 28 Proceso de validación en campop. 115
- Tabla 29 Aceptaciónp. 118
- Tabla 30 Consumo de los tratamientosp. 119
- Tabla 31 Costos operativos mensuales por nóminap. 134
- Tabla 32 Costos operativos por equipo-trituradorp. 134
- Tabla 33 Costos operativos por equipo-mezcladorp. 134
- Tabla 34 Costos operativos por equipo-secadop. 135
- Tabla 35 Costos operativos por equipo-empacadop. 136
- Tabla 36 Costos operativos por equipo-inspección y registrop. 136
- Tabla 37 Costos operativos por área de ocupaciónp. 137
- Tabla 38 Costo del kilogramo producido según el porcentaje de ocupación de cada zonap. 137
- Tabla 39 Costo de materias primas para la producción de 1 kilogramo de suplementop. 138
- Tabla 40 Costo total para producir 40 kilogramos de sustrato agotadop. 138
- Figura 1 Censo pecuario Colombia 2025, ICAp. 22
- Figura 2 Escala para la determinación del estado corporal ECp. 24
- Figura 3 Puntos anatómicos para la determinación del ECp. 24
- Figura 4 Economía Circular proceso de producción de hongosp. 27
- Figura 5 Ciclo de vida del producto Hifap. 30
- Figura 6 Objetivos de Desarrollo Sostenible ODS, Naciones Unidasp. 38
- Figura 7 Lienzo de la propuesta de valorp. 43
- Figura 8 Modelo Canvap. 45
- Figura 9 Preparación de sustratosp. 55
- Figura 10 Boxplot de periodo de colonizaciónp. 63
- Figura 11 Boxplot Inicio de primordiosp. 64
- Figura 12 Boxplot días hasta la primera cosechap. 65
- Figura 13 Boxplot días hasta la segunda cosechap. 65
- Figura 14 Peso húmedo de las setas en la cosecha 1p. 66
- Figura 15 Peso húmedo de las setas en la cosecha 2p. 67
- Figura 16 Eficiencia Biológica en los dos tratamientosp. 68
- Figura 17 Diagrama del proceso linealp. 81
- Figura 18 Diagrama de flujo del proceso de producciónp. 82
- Figura 19 Diagrama de proceso parte 1p. 86
- Figura 20 Diagrama de proceso parte 2p. 86
- Figura 21 Distribución de planta en Op. 88
- Figura 22 Distribución de planta Dentadap. 89
- Figura 23 Distribución de planta en Sp. 90
- Figura 24 Distribución de planta en Up. 90
- Figura 25 Imagen de la distribución de planta en Flexsimp. 94
- Figura 26 Simulación de planta en proceso de producciónp. 95
- Figura 27 Componente 1: Estación de descarga y almacenamiento de materia primap. 97
- Figura 28 componente 2: Zona de desempacado y almacenamiento de materia primap. 98
- Figura 29 Componente 3: Zona de deshidratación o secado del sustratop. 99
- Figura 30 Componente 4: Zona de trituraciónp. 100
- Figura 31 Componente 5: Zona de mezclado y homogeneizaciónp. 101
- Figura 32 Componente 6: Zona de empacadop. 102
- Figura 34 Perfil de usuario: jefe de producciónp. 104
- Figura 35 Perfil de usuario: Operario de planta - Deshidratadorap. 105
- Figura 36 Perfil de usuario: Operario de planta - Auxiliar de producciónp. 105
- Figura 37 Perfil de usuario: Operario de planta – Trituradorap. 106
- Figura 38 Perfil de usuario: Operario de planta – Mezcladorap. 106
- Figura 39 Perfil de usuario: Operario de planta - Zona de empacadop. 107
- Figura 40 Aceptación de los tratamientosp. 118
- Figura 41 Consumo vs tratamientosp. 119
- Figura 42 Percepción olfativa del tratamiento 1 por parte de los usuariosp. 121
- Figura 43 Percepción olfativa del tratamiento 2 por parte de los usuariosp. 122
- Figura 44 Percepción de apariencia del tratamiento 1 por parte de los usuariosp. 123
- Figura 45 Percepción de apariencia del tratamiento 2 por parte de los usuariosp. 124
- Figura 46 Descripción del olor del tratamiento 1 por parte de los usuariosp. 124
- Figura 47 Descripción del olor del tratamiento 2 por parte de los usuariosp. 125
- Figura 48 Selección de preferencia entre tratamientos por parte de los usuariosp. 125
- Figura 49 Opiniones por parte de los usuarios sobre el proyecto en generalp. 126
- Figura 50 Percepción por parte de los usuarios en términos de innovaciónp. 127
- Figura 51 Expectativas visuales del producto en entorno comercialp. 128
- Figura 52 Preferencias de color para el producto por parte de los usuariosp. 128
- Figura 53 Priorización de requerimientos del empaque final del productop. 128
- Figura 54 Preferencia de peso en el producto final por parte de los usuariosp. 129
- Figura 55 Referencia visual de ofertas en el mercado de empaquesp. 129
- Figura 56 Moodboard inspiracional de identidad de marcap. 130
- Figura 57 Elementos de uso de marcap. 131
- Figura 58 Diseño gráfico para empaque de 40 kgp. 132
- Figura 59 Modelo empaquep. 133
- APENDICE A. USUARIOS ARQUETIPO DEFINIDOSp. 152
- PROTEÍNA PARA EL SUBPRODUCTO BAGAZO DE CAÑAp. 155
- PROTEÍNA PARA EL SUBPRODUCTO CASCARILLA DE CAFÉp. 156
- PROTEÍNA PARA EL SUBPRODUCTO CÁSCARA DE CACAOp. 157
- AGOTADO A BASE DE BAGAZO DE CAÑA (T1)p. 158
- AGOTADO MEZLCAp. 159