Microbiana

P-2 Cinética Microbiana
Una empresa del sector alimentario está produciendo diversos productos en el mercado y quiere adaptar parte de sus instalaciones a la producción de ácido cítrico. Por tanto, cuenta con un reactor de tanque agitado de 10 litros. Para el desarrollo del proceso han conseguido aislar una nueva cepa de Aspergillus cuyos rendimientos son muy competitivos.
¿Cuál es elcomportamiento cinético del proceso? Para ello contamos con la colaboración del equipo de I+D, que ha analizado diversos cultivos con distintas concentraciones iniciales de sustrato, trabajando a las mismas condiciones operacionales (temperatura, pH,..). Todos los datos recopilados de concentración de biomasa se muestran en la siguiente tabla.
CONCENTRACION DE SUSTRATO (g/L)
Tiempo (h) | 5 | 10 | 15 |20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
0.0 | 0.0500 | 0.0500 | 0.0500 | 0.0500 | 0.0500 | 0.0500 | 0.0500 | 0.0500 | 0.0500 | 0.0500 | 0.0500 | 0.0500 | 0.0500 |
0.5 | 0.0554 | 0.0591 | 0.0617 | 0.0638 | 0.0654 | 0.0666 | 0.0686 | 0.0700 | 0.0710 | 0.0718 | 0.0725 | 0.0730 | 0.0735 |
1.0 | 0.0613 | 0.0698 | 0.0762 | 0.0813 | 0.0854 | 0.0888 | 0.0940 | 0.0979 | 0.1008 | 0.1031 |0.1050 | 0.1066 | 0.1079 |
1.5 | 0.0680 | 0.0824 | 0.0941 | 0.1037 | 0.1117 | 0.1184 | 0.1289 | 0.1369 | 0.1432 | 0.1482 | 0.1522 | 0.1556 | 0.1585 |
2.0 | 0.0753 | 0.0974 | 0.1163 | 0.1323 | 0.1460 | 0.1577 | 0.1768 | 0.1916 | 0.2033 | 0.2128 | 0.2206 | 0.2272 | 0.2329 |
2.5 | 0.0834 | 0.1150 | 0.1436 | 0.1687 | 0.1908 | 0.2102 | 0.2425 | 0.2680 | 0.2887 | 0.3056 | 0.3198 | 0.3318 | 0.3421 |3.0 | 0.0923 | 0.1359 | 0.1773 | 0.2152 | 0.2494 | 0.2802 | 0.3325 | 0.3750 | 0.4099 | 0.4390 | 0.4635 | 0.4845 | 0.5026 |
3.5 | 0.1023 | 0.1606 | 0.2189 | 0.2744 | 0.3260 | 0.3734 | 0.4560 | 0.5247 | 0.5821 | 0.6305 | 0.6718 | 0.7074 | 0.7383 |
4.0 | 0.1133 | 0.1897 | 0.2703 | 0.3500 | 0.4262 | 0.4976 | 0.6254 | 0.7341 | 0.8265 | 0.9056 | 0.9737 | 1.0328 | 1.0846 |
4.5 | 0.1255 | 0.2241 |0.3338 | 0.4464 | 0.5571 | 0.6632 | 0.8576 | 1.0270 | 1.1736 | 1.3007 | 1.4112 | 1.5080 | 1.5933 |
5.0 | 0.1390 | 0.2647 | 0.4122 | 0.5693 | 0.7282 | 0.8839 | 1.1761 | 1.4369 | 1.6666 | 1.8682 | 2.0454 | 2.2019 | 2.3406 |
5.5 | 0.1540 | 0.3127 | 0.5089 | 0.7261 | 0.9519 | 1.1780 | 1.6128 | 2.0103 | 2.3665 | 2.6832 | 2.9646 | 3.2150 | 3.4385 |
6.0 | 0.1705 | 0.3695 | 0.6285 | 0.9261 | 1.2443| 1.5700 | 2.2117 | 2.8126 | 3.3604 | 3.8539 | 4.2968 | 4.6942 | 5.0513 |
6.5 | 0.1889 | 0.4365 | 0.7760 | 1.1811 | 1.6265 | 2.0924 | 3.0329 | 3.9351 | 4.7717 | 5.5354 | 6.2277 | 6.8540 | 7.4207 |
7.0 | 0.2092 | 0.5156 | 0.9583 | 1.5063 | 2.1261 | 2.7886 | 4.1592 | 5.5056 | 6.7758 | 7.9505 | 9.0263 | 10.0075 | 10.9013 |
Perfiles de concentración de biomasa en g/L |

Esquema delbiorreactor a utilizar

Os modelos matemáticos que describen a cinética de crecimento son moi importantes para predeir moios dos fenómenos biolóxicos, tales como o volumen dos tumores, a velocidade de progresión da enfermidade, Modelos de crecimiento como o logístico, Gompertz, Richards, y Weibull foron ampliamente aplicados a unha ampla gama de estudios biolóxicos. Introducese uns modelos parámetrochamado "hyperbolastic modelos" para predecir e analizar con precisión o libre limitado crecimento e comportamento que ten lugar no proceso de crecemento de microorganismos.

O análise de crecimiento é un compoñente importante de moitos estudos biolóxicos. A evolución das funcións matemáticas tales como Gompertz, logística, Richards, Weibull y Von Bertalanffy para describilo crecimiento dapoblación mostra cúal útiles son para una gran variedade de curvas de crecemento de microorganismos
No modelo loxístico, a curva de crecemiento é simétrico alrededor do punto de máxima tasa de crecimiento e igual nos períodos de crecemento lento e rápido. En troco, o modelo de Gompertz non incorpora a restricción de simetría e ten un período de rápido crecimiento. Tanto el logístico e Gompertz...