Título completo: Análisis integrado del riesgo y la incertidumbre en variables y parámetros para un modelo de optimización en calidad y eficiencia de la tostión de café.
Metodología experimental y estadística que integra análisis de riesgo (FMEA, Monte Carlo) para mejorar la calidad y eficiencia del proceso de tostado en Colombia.
Ficha técnica
Investigador Principal
Francisco Luis Giraldo Gutiérrez
Coinvestigador
Juan Carlos Posada — ITM
Período
Octubre 2024 — Julio 2025
Enfoque metodológico
Experimental · Estadístico · Análisis de Riesgo
Grupo / Institución
LIS · CTS+i · ITM — Medellín
El proceso de tostión del café involucra variables críticas como temperatura, tiempo y flujo de aire que determinan la calidad sensorial del producto final. En Colombia, la industria cafetera demanda modelos que permitan reducir defectos y optimizar el consumo energético con base científica.
El proyecto busca construir un modelo integrado de optimización que cuantifique el impacto de variables operativas sobre la probabilidad de alcanzar estándares de calidad, mediante análisis de riesgo e incertidumbre.
Los modelos estadísticos utilizados incluyen FMEA, Monte Carlo, modelos de conteo (Poisson), supervivencia (Cox) y censurados (Tobit), aplicados a datos experimentales controlados.
Oct 24
Inicio del proyecto
Jul 25
Fecha de finalización
Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) · Laboratorio de Innovación Social (LIS) · Grupo CTS+i. ⚠ Convocatoria específica: en progreso
Identificar y caracterizar las variables y parámetros críticos del proceso de tostión: temperatura, tiempo, flujo de aire y su impacto en la calidad.
Integrar análisis de riesgo (FMEA) y simulación Monte Carlo para cuantificar incertidumbre operacional y su efecto sobre los defectos del producto.
Construir un modelo de optimización operativo validado con pilotos experimentales, aplicable a plantas de tostión a escala industrial.
Generar protocolos replicables y marcos para capacitación técnica de operadores en plantas cafetaleras colombianas.
Actividades principales del proyecto. Haz clic para ver detalles.
Metodología que combina experimentación controlada, análisis bibliométrico y modelado estadístico con técnicas de análisis de riesgo e incertidumbre.
Uso de VOSviewer para mapeo de clústeres de investigación, palabras clave y tendencias en optimización de tostión. Formulación de ecuaciones de búsqueda.
Definición de variable respuesta (calidad sensorial), factores (temperatura, tiempo, flujo de aire) y niveles. Instrumentación y montaje de pilotos controlados.
FMEA para identificación de modos de falla. Simulación Monte Carlo para cuantificar incertidumbre. Modelos Poisson, Cox (supervivencia) y Tobit (datos censurados).
Modelo integrado que relaciona temperatura, tiempo y flujo de aire con probabilidad de alcanzar estándares de calidad. Validación y protocolos de transferencia.
Temperatura, tiempo de tostado y flujo de aire como factores controlables. Reacciones de Maillard y caramelización como procesos cinéticos clave.
FMEA para identificación de modos de falla críticos. Monte Carlo para cuantificar variabilidad e incertidumbre en condiciones operativas.
Poisson y Cox para conteo y supervivencia. Tobit para datos censurados de calidad. Análisis numérico y validación experimental.
Investigadores del Instituto Tecnológico Metropolitano especializados en procesos industriales y modelado estadístico.
Artículos científicos derivados
Publicaciones en proceso sobre modelado estadístico del proceso de tostión y análisis de riesgo aplicado.
⚠ Títulos y revistas: en progresoModelo de optimización
Modelo integrado de análisis de riesgo y optimización del proceso de tostión, validado con datos experimentales.
⚠ Estado de publicación: en progresoFiguras bibliométricas — VOSviewer
Mapas de palabras clave, redes de co-citación y clústeres de investigación generados con VOSviewer para estructurar el estado del arte.
Protocolos de transferencia tecnológica
Marcos metodológicos para capacitación técnica y adopción del modelo en plantas de tostión a escala industrial.
Investigadores
ITM
Actividades principales
En ejecución
Publicaciones
En progreso
Contexto
Industria cafetalera colombiana
🔬 Impacto científico
Nuevos modelos aplicables a otras etapas de la cadena agroindustrial del café y a otros procesos térmicos.
💰 Impacto económico
Reducción proyectada de defectos en el producto y optimización del consumo energético en plantas de tostión.
👥 Impacto social
Capacitación técnica de operadores y generación de empleo calificado en la industria cafetalera colombiana.
Base teórica que sustenta el modelo de optimización del proceso de tostión.
Reacciones de Maillard y caramelización como procesos térmicos que determinan el color, aroma y sabor del café.
FMEA para identificación sistemática de modos de falla. Monte Carlo para cuantificación probabilística de incertidumbre operacional.
Modelos de conteo (Poisson), supervivencia (Cox) y censurados (Tobit) para análisis de defectos y variables de calidad.
Diseño experimental para identificar condiciones óptimas de temperatura, tiempo y flujo de aire con mínima variabilidad.
VOSviewer para mapeo del estado del arte, identificación de clústeres y tendencias en la investigación sobre tostión.
Métodos de diseño de experimentos (DOE) para evaluar el efecto de múltiples factores simultáneamente con eficiencia estadística.
Protocolos replicables para adopción del modelo en la industria cafetalera colombiana a diferentes escalas de producción.
Comunícate directamente con el investigador principal del proyecto.
ITM · LIS · CTS+i — Medellín
