Modelamiento matemático y optimización del proceso de producción de polihidroxialcanoatos empleando la bacteria Burkholderia cepacia B27 a partir de ácidos grasos

En el presente trabajo se desarrolló un modelo matemático que reproduce el comportamiento de la bacteria Burkholderia cepacia B27 en el proceso de producción de PHAs (Polihidroxialcanoatos) con aceite vegetal, con el fin de ser utilizado para plantear alternativas de optimización del proceso. Los efectos de inhibición y limitación por la fuente de carbono y nitrógeno fueron verificados con experimentos en Erlenmeyer y bioreactor, otros fenómenos como la inhibición por producto y biomasa fueron estudiados, encontrando que la consideración de inhibición por biomasa permite predecir los experimentos por lote con alta concentración de sustratos. También se observó cambio en el rendimiento biomasa-nitrógeno dependiendo de la disponibilidad de nitrógeno en el medio de cultivo, por lo que se incluyó una función para este parámetro. El modelo desarrollado presentó un buen ajuste para los perfiles de biomasa, producto y sustratos (E≈ 0.85), lo que indica que el modelo propuesto explica correctamente el proceso de producción de PHAs. Para la optimización del proceso se evaluaron diferentes estrategias operacionales, alcanzándose concentraciones de biomasa de 15.5 g/L peso seco con acumulación del 86 % en polímero. Como resultado de la optimización, se lograron mejoras en el rendimiento de la producción, aproximadamente del 20 %. Finalmente, se observa que es necesario evaluar la influencia de diversos factores (biomasa, concentración de polímero) que impiden obtener concentraciones de biomasa mayores, con el fin de aumentar los rendimientos y la productividad del proceso.

• Autores: Mendez Reyes, Daniel Alexander
• Fecha de publicación: 2016
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/57458
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/57458; http://bdigital.unal.edu.co/53725/
• Palabra clave: 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering; Burkholderia cepacia; Polihidroxialcanoatos; Optimización; Modelamiento; Aceite vegetal; Bioproceso; Polyhydroxyalkanoates; Optimization; Modelling; Vegetal oil; bioprocess
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