Elaboración y validación de modelos matemáticos de un cultivo continuo para la producción de biomasa a través de la construcción de un prototipo de quimiostato y la adquisición de datos del proceso con el uso de micro-controladores
Fecha
2019Autor
Mendoza Paco, Oliver
Tutor
Gorrity Portillo, Marcelo, tutor
Metadatos
Mostrar el registro completo del ítemResumen
El cultivo de microorganismos puede ser realizado por medio de diferentes técnicas que requiera la Unidad de estudio, el presente Proyecto de Grado pretende elaborar y validar modelos matemáticos para cultivar microorganismos de forma continua a través de un prototipo de Quimiostato (construido) que permita la obtención de datos del sistema haciendo uso de microcontroladores, utilizando a las especies de Lactobacillus Bulgaricus y Streptococcus Thermofilus como fuente generadora de microorganismos.
Un Quimiostato es un biorreactor que proporciona un ambiente biológicamente activo y controlado que permite el crecimiento eficaz de las células y la formación de un producto; el medio ambiente adecuado, tiene niveles óptimos de parámetros específicos como: temperatura, pH, sustratos, sales y oxígeno disuelto; este proceso puede ser aerobio o anaerobio.
Los microorganismos dentro del Quimiostato crecen a un ritmo constante en la medida en que los nutrientes son suministrados. Manipulando el flujo de nutrientes, es posible cambiar las tasas de crecimiento. Finalmente se llega a una tasa de crecimiento máximo, en el cual se considera un sistema estacionario.
Dentro del Quimiostato se realizaron análisis del Sistema de Cultivo Batch, Sistema Cultivo Feed-Batch y Sistema de Cultivo Continuo, los cuales permitieron identificar los modelos matemáticos que se asemejan al comportamiento de los sistemas.
El crecimiento de los microorganismos fue representado por diferentes fases: latencia, aceleración, exponencial, desaceleración, estacionaria y decadencia, determinadas por medio de la ecuación de Monod de acuerdo a las condiciones de la fase en la que se encuentre.