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Ingeniería de bioprocesos

En la ingeniería de bioprocesos se involucra a todos los organismos vivos y sus respectivos componentes celulares para que provean bienes o servicios a los seres humanos.
Cuando hablamos de bienes nos referimos principalmente a la salud y la alimentación.

Salud se refiere a la generación de antibióticos, vacunas, hormonas, ácidos orgánicos, etcétera.
Sin embargo, existen otros bienes, de gran aporte y que no están relacionados con la salud, como los biocombustibles.

En los servicios que proveen bienes a los seres humanos, incluimos a los procesos de biorremediación, tratamiento de efluentes, entre otros. Que en una forma abreviada los podemos denominar bioprocesos.

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Las empresas tienen como objetivo principal el maximizar los resultados de la compañía. Para ello, es fundamental la buena gestión de cada uno de los procesos de la manera más eficiente posible y es aquí donde entra la ingeniería de procesos ya que se necesita un diseño previo para que la producción se pueda poner en marcha de manera adecuada.

A continuación vamos a ver qué es la ingeniería de procesos, el perfil del ingeniero de procesos, así como las funciones y ventajas de contar con una buena ingeniería de procesos.

¿Qué es la ingeniería de procesos?

La ingeniería de procesos se encarga de planificar todos los procesos de producción de una empresa para su correcta ejecución. El uso de los recursos y de las técnicas de producción requieren de un diseño previo para su correcta puesta en marcha. Es aquí cuando entra en marcha la ingeniería de procesos optimizando todos los sistemas que se implantan dentro de una compañía, para que así la producción pueda cumplir con los objetivos previstos y deseados.

El principal objetivo de la ingeniería de procesos es lograr que la compañía obtenga los máximos resultados. Los procesos son ejecutados por los diferentes responsables de cada una de las fases del proyecto y, el ingeniero de procesos define cómo se llevan a cabo esos procesos. Para ello, la ingeniería de procesos aplica reglas y principios para simplificar, agilizar o mejorar un proceso determinado. Es el método que se encarga de analizar, modificar y mejorar un proceso con el fin de lograr un rendimiento más eficiente.

La ingeniería de procesos es una parte fundamental dentro del sistema de producción de una empresa, pero no lo es solamente de un proyecto en cuestión, sino que los diseños que se hayan implementado servirán a la empresa como base para futuros proyectos.

Esta ingeniería cuenta con profesionales o ingenieros especializados, capaces de lograr los resultados deseados que veremos más adelante. Primero vamos a ver las funciones de la ingeniería de procesos.

Funciones de la ingeniería de procesos

Mejora de los procesos:

El fin principal de la ingeniería de procesos es que los proyectos alcancen los resultados previstos. Por eso, su función principal es conseguir que las acciones de las personas que están involucradas en los distintos procesos sean más eficaces y eficientes.

Planteamiento de soluciones:

Una buena ingeniería de procesos se encarga también de encontrar soluciones a los distintos retos u obstáculos que pueden surgir cuando se desarrolla un proyecto. Por ello, el ingeniero de procesos debe conocer a fondo el proceso y tener capacidad de respuesta inmediata.

Gestión del suministro:

La ingeniería de procesos se encarga del suministro en sí mismo para garantizar la adquisición de los recursos adecuados. Por lo tanto, el ingeniero debe negociar con los distintos proveedores y distribuidores para la compra de los materiales necesarios.

Monitorización del rendimiento:

La ingeniería de procesos debe monitorizar el estado de cada tarea para poder elaborar previsiones y poder lograr así el éxito.

Gestión de calidad:

La gestión de calidad es un elemento fundamental en algunos procesos que implican la elaboración de productos o servicios.

Desarrollo de nuevos proyectos:

Aunque el proyecto finalice, el ingeniero de procesos debe seguir diseñando, planificando y desarrollando nuevos proyectos. Es decir, su trabajo debe ser continuo.

Ingeniero de Procesos

Como ya hemos visto, la ingeniería de procesos es el núcleo de cualquier trabajo que implique diseñar distintas fases de producción. El ingeniero de procesos es la persona encargada de diseñar, planificar, coordinar y tomar decisiones teniendo en cuenta la eficiencia y ahorro de recursos en cada fase, ya que conoce a fondo la visión global de la compañía. Es decir, trabaja activamente en proyectos de mejora de procesos de la empresa y es el responsable de la gestión, implementación y documentación de dichos proyectos.

La ingeniería de procesos se aplica a una amplia gama de sectores por lo que existen ingenieros de procesos para casi todas las industrias como la industria petrolera o de gas, química, agroindustria, alimentación, etc. Son, tal y como su cargo indica, los responsables de optimizar y mejorar los procesos en desarrollo de una compañía.

Por lo general, deben ser ingenieros industriales pero también deben tener conocimientos de planificación, gestión de procesos, negociación, liderazgo de equipos, compras a proveedores y conocer las distintas técnicas y herramientas informáticas.

Responsabilidades del ingeniero de procesos

Análisis de las tareas y logros de los objetivos

Evaluación y mejora de los procesos existentes

Análisis de los flujos de trabajo de todos los departamentos para averiguar cómo la empresa puede trabajar mejor en conjunto

Análisis de los gastos para optimizar procesos y minimizar costes

Revisión de los KPIs de la empresa para determinar formas de mejora

Formación a los empleados de las medidas desarrolladas

Contacto directo con los mandos directivos para informarles de los resultados

Gestión y monitorización de las medidas implementadas

Ventajas de la ingeniería de procesos

Se reducen los costes de fabricación

Se reducen los costes de almacenaje

Se mejoran los plazos de entrega

Se minimizan los accidentes laborales

Como hemos visto, la ingeniería de procesos es la forma más eficiente de afrontar un proyecto con su planificación global, diseño y seguimiento de la implantación de los procesos necesarios para asegurar un resultado óptimo de la compañía. Gracias a la ingeniería de procesos se puede construir un entorno empresarial ágil, dinámico y flexible. A fin de cuentas, el objetivo principal de la ingeniería de procesos es lograr el máximo beneficio para la compañía.

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¿Qué es la Ingeniería de Procesos? Maximiza los recursos disponibles

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Las empresas tienen como objetivo principal el maximizar los resultados de la compañía. Para ello, es fundamental la buena gestión de cada uno de los procesos de la manera más eficiente posible y es aquí donde entra la ingeniería de procesos ya que se necesita un diseño previo para que la producción se pueda poner en marcha de manera adecuada.

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La aplicación de esta rama a los alimentos es denominada biotecnología en alimentos.

La biotecnología en alimentos incluye al ámbito social para su funcionamiento. El uso de esta biotecnología beneficia tanto al agricultor como al consumidor: Se producen cultivos con un mejor resultado y rendimiento, y los consumidores tienen más ofertas a lo
largo del año.

Beneficios de la biotecnología en la
actualidad:

•Resistencia a las enfermedades.
•Reducción del uso de pesticidas.
•Alimentos más nutritivos.
•Tolerancia a los herbicidas.
•Cultivos de crecimiento más rápido.
•Mejor sabor y la calidad.

Se ha estudiado ampliamente la intervención de la biotecnología en varios alimentos como:

•Maíz, soja y algodón que con, las mejoras de la biotecnología, no necesitan tantos herbicidas/pesticidas.

•Soja con menor contenido de grasas
saturadas y mayor contenido de ácido
oleico, lo que ofrece una mejor estabilidad cuando se fríe.

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Este campo de estudio se inició en la década de los 70 y se comenzó a perfeccionar mediante las técnicas de manipulación de ADN, a partir de los análisis iniciales de esta molécula de la vida se llamó así a estos procesos.

Su principal enfoque es el estudio de la molécula de la herencia o ADN, lo que se hace mediante la introducción de ADN modificado a células vivas e incorporando como parte del material genético de estas. Numerosas investigaciones surgieron a partir de esta molécula; por ejemplo, la fracción del ADN humano que regula la síntesis de insulina. Estas técnicas también son incorporadas en temas de gran ayuda para la sociedad, ya que permiten solucionar problemas relacionados, principalmente con la salud.

El campo de la ingeniería genética es muy extenso y abarca a todos los seres vivos del planeta; sin embargo, hay unos grupos más examinados que otros.

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Las bacterias son los organismos más analizados dentro del campo de la ingeniería genética. La bacteria más usada es la Escherichia coli. Sin embargo, en el campo de la microbiología existen muchas bacterias estudiadas con gran importancia para la salud humana.

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Dentro de la ingeniería biomédica es muy común referirse a conceptos de medicina y biología. En esta rama se combina el diseño y la capacidad de resolver problemas para el mejoramiento de la salud humana, de ese modo generar un diagnóstico y dar un tratamiento adecuado a los pacientes. Esta rama debido a lo extensa y compleja, ha surgido como una disciplina en la cual se enfoca la gran parte de la comunidad científica mundial.

Esta evolución interdisciplinaria dentro del campo de la biomédica consiste, principalmente, en la investigación y el desarrollo, por lo tanto abarca un gran rango de subcampos.
En cuanto a las aplicaciones de esta disciplina se incluyen: el desarrollo de prótesis biocompatibles; la generación de dispositivos que ayuden a determinar un mejor diagnóstico
y terapia del paciente los que van desde dispositivos clínicos para microimplantes, hasta equipos que ayuden a una mejor visualización de anomalías dentro del cuerpo, como
las resonancias magnéticas y los encefalogramas; la realización de estudios de enfoque sobre el crecimiento de tejido regenerativo, fármacos y productos biológicos de alto interés terapéutico.

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La biomimética o biomimetismo es una ciencia, dentro del campo de la biomedicina, que estudia a la naturaleza como fuente interminable de ideas e inspiración para la generación de dispositivos y artefactos tecnológicos que ayuden a resolver los problemas de los humanos, los cuales
la naturaleza, en su evolución, ya los ha solucionado. Dentro de esta rama se estudian otras ciencias, y modelos de sistemas como la mecánica, procesos químicos y elementos que se basan en la naturaleza.

La biomimética, además, es utilizada en la literatura científica y en las ingenierías, ya que hace referencia a los procesos de comprensión y aplicación de soluciones que da la naturaleza, estos procesos se muestran como principios biológicos, biomateriales o de cualquier otra índole para colaborar a la solución de los problemas humanos.

La naturaleza y el universo, en general,
superan al ser humano con millones de años de evolución y de desarrollo. Por este motivo, la humanidad ha optado por reproducir sus modelos de creación, de adaptación y de organización.
Actualmente nuevos campos se están generando a partir de esta ciencia, el más conocido es la nanotecnología que se enfoca principalmente a la utilización de metodologías de síntesis novedosas que intentan imitar la síntesis de autoensamblaje y con altos rendimientos de la naturaleza.

Janine Benyus realizó una afirmación que va muy de acuerdo con la biomimética, ella dijo: «El primer nivel es imitar la forma natural.

Pero se puede acceder a un segundo nivel, que es cuando se imita el proceso natural. Y un tercero, copiando el funcionamiento de los ecosistemas».

(The Biomimicry Institute, 2015).

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La manipulación genética en animales tiene diversos enfoques; entre estos están: generar animales con enfermedades de interés médico humano para investigaciones, aumentar el rendimiento en la producción del ganado, de la elaboración de fármacos, entre otros.

Los animales que se han llegado a producir mediante técnicas de ingeniería genética animal incluyen a:

Peces transgénicos: Son de fácil manipulación y han sido objeto de muchos estudios. Poseen fecundación externa lo que permite que la modificación de sus huevos sea más accesible y que, de ese modo, se pueda estudiar mejor las etapas de su desarrollo.

Mamíferos: Los mamíferos más estudiados son los ratones modificados por ingeniería genética
en laboratorios (ratones knockout o KO);a pesar de que estos ya poseen demasiadas mutaciones en su genoma, su uso es puramente científico.

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Ingeniería genética en levaduras y hongos

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Ingeniería genética en levaduras y hongos

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Las levaduras y hongos, junto a las bacterias, son los sistemas mayormente estudiados. La levadura de Saccaromyces cerevisiae fue el
primer genoma eucariota en ser secuenciado en su totalidad. Existen otras levaduras de importancia como la P. pastoris, que es utilizada para conseguir proinsulina en cultivo
discontinuo y quitinasa en cultivo continuo.

En el campo de los hongos, el que más se ha utilizado, y se destaca por su labor médica, pertenece al género Penicillium.

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Actualmente, existen más de cuarenta especies de plantas modificadas genéticamente o transgénicas las que han conseguido tener características que no poseían como ser resistentes a enfermedades producidas por virus, a bacterias e incluso a insectos.

También han desarrollado distintas mejoras como el aumento de la calidad y de la producción de un producto de interés comercial y agrícola, lo que refuerza su resistencia a diferentes factores ambientales.

En los productos de interés humano, como las plantas que dan frutos, la ingeniería genética ha ayudado a que tengan una maduración lenta y que lleguen al consumidor conservando su sabor, color, olor y textura intactos.

La Biotecnología ha permitido el desarrollo de plantas transgénicas que tienen un alto potencial a nivel farmacológico, generando anticuerpos, hormonas y hasta proteínas.