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Title: Desarrollo de un programa de computador para el diseño del proceso de producción por lotes de la levadura Saccharomyces cerevisiae
Authors: Romero Barreto, Andrés Alejandro
Keywords: PROGRAMA DE COMPUTADORAS
MODELADO MATEMÁTICO
INGENIERÍA BIOQUÍMICA
Issue Date: 18-Jul-2017
Publisher: Quito, 2019.
Citation: Romero Barreto, A. A. (2019). Desarrollo de un programa de computador para el diseño del proceso de producción por lotes de la levadura Saccharomyces cerevisiae. 93 hojas. Quito : EPN.
Abstract: The influence of agitation speed and air flow on microbial growth in the process of fermentation of yeast is presented in this work. This is achieved through the mathematical model and the simulation of: the oxygen transfer process, kinetics of the microbial growth and the interaction between these two phenomena. The equations to determine the speed of the microbial growth from the conditions of operation were selected, such as the Cooper correlation and kinetic models of Monod and La Motta. Experiments of fermentation were realized in reactors of 2, 17 and 150 L with different agitation speeds and air flow, to determine the parameters of the equations for the mathematical model and to find the phenomena equations that describe the interactions between the volume of operation with the speed of transfer of oxygen, and of the speed of transfer of oxygen with the speed of microbial growth. With the complete model, a comparison of other experiments of fermentation at different conditions of agitation and aeration were performed and a comparison of the final concentration of yeast obtained experimentally and from simulation was done. The final concentration of yeast found by simulation employing the model of La Motta had a deviation from experimental data inferior to 2%, while the deviation of Monod model was about 15 %.
Description: Se desarrolló una investigación sobre la influencia de la velocidad de agitación y el flujo de aire sobre el crecimiento microbiano en el proceso de fermentación de levadura de panificación. Se hizo uso del modelado matemático y simulación de: el proceso de transferencia de oxígeno, la cinética del crecimiento microbiano y de la interacción entre estos dos fenómenos. Se seleccionaron las ecuaciones para determinar la velocidad del crecimiento microbiano a partir de las condiciones de operación, como la correlación de Cooper, el modelo cinético de Monod y el modelo cinético de la Motta. Se realizaron experimentos de fermentación en reactores de 2, 17 y 150 L a diferentes rangos de velocidad de agitación y flujo de aire, con el objetivo de determinar los parámetros de las ecuaciones que conforman el modelo matemático y hallar las ecuaciones fenomenológicas que describan las interacciones entre el volumen de operación con la velocidad de transferencia de oxígeno, y de la velocidad de transferencia de oxígeno con la velocidad de crecimiento microbiano. Con el modelo completo, se realizaron experimentos de fermentación a condiciones de agitación y aireación diferentes y comparar la concentración final de levadura obtenida con la concentración determinada a partir de la simulación. Se determinó que la concentración final de levadura hallada por simulación al usar el modelo de la Motta tiene una desviación menor al 2% respecto al valor encontrado experimentalmente, en tanto que la desviación encontrada al utilizar el modelo de Monod se encuentra alrededor del 15%.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20258
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