Oxigeno disuelto

Scientia Agropecuaria 2(2012) 139 - 148

Scientia Agropecuaria
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Facultad de Ciencias
Agropecuarias
Universidad Nacional de
Trujillo

Control difuso del oxígeno disuelto, pH y temperatura de un
biorreactor columna de burbujas en la producción de biomasa de
Candida utilis
Fuzzy control of dissolved oxygen, pH and temperature of bubblecolumn bioreactor for Candida utilis biomass production
Hubert Arteaga Miñano*; Víctor Vásquez Villalobos*
Departamento de Ciencias Agroindustriales, Universidad Nacional de Trujillo. Av. Juan Pablo II s/n. Ciudad Universitaria.
Trujillo, Perú.

Recibido 03 diciembre 2011; aceptado 12 abril 2012
Resumen
Se implementó un sistema de control automático por lógica difusa de oxígeno disuelto(OD), pH y
temperatura en un biorreactor columna de burbujas (BCB), para la producción de biomasa de Candida utilis
CECT 10704. Su desempeño se comparó con el control proporcional clásico. Para el control se diseñó,
construyó y programó una tarjeta de adquisición de datos, utilizando el software Eagle 4.14 para el diseño y
Microcode Studio Plus 3.0 para la programación. Se elaboró un programa enVisual Basic 6.0, que enlazó con
MatLab 7.0 para el control difuso; utilizando la inferencia Mandani, funciones de membresia de entrada y
salida trapezoidal y triangular; 4 reglas para el OD, 3 para el pH y 3 para la temperatura; con conector tipo and
y para desdifusificar el método del centroide. La evaluación de la producción de biomasa se realizó mediante
la determinación de peso seco ycinética de crecimiento con el modelo de Gompertz. El control difuso del OD,
pH y temperatura, mostró superioridad al control proporcional; caracterizado por un control muy cercano al
set point y una menor desviación estándar. El control difuso del OD en 6 ppm, pH de 6 y 30°C, permitió tener
el mayor peso seco de 7.65±0.02 g/L; así como el mayor crecimiento máximo de 1.51±0.2, la menor fase deadaptación de 0.27±0.01 h y la mayor velocidad específica de crecimiento de 0.7±0.01 h -1 de Candida utilis.
Palabras clave: Control difuso, Candida utilis, biorreactor columna de burbujas (BCB), modelo de Gompertz.
Abstract
An automatic control system by dissolved oxygen (DO) fuzzy logic, pH and temperature in a bubble column
bioreactor (BCB) for Candida utilis CECT 10704 biomass production wasimplemented. Their performance
was compared with the classical proportional control. A data acquisition card for the control was designed,
built and programmed, using the 4.14 Eagle software for the design and the 3.0 Microcode Studio Plus for
programming. A program in 6.0 Visual Basic, which linked up with 7.0 MatLab for fuzzy control was
developed; using Mandani inference, membershipfunctions of input and output trapezoidal and triangular; 4
rules for the DO, 3 for pH and 3 for temperature, with connector and type and for defuzzifying the centroid
method. Evaluation of biomass production was performed by determining dry weight and growth kinetics with
the Gompertz model.The fuzzy control performance of DO, pH and temperature showed superiority in
proportional control,characterized by a very close control to set point and a low standard deviation. DO Fuzzy
control at 6 ppm, pH of 6 and 30°C, allowed to have the greatest dry weight of 7.65±0.02 g/L and the highest
maximum growth of 1.51±0.2, the lowest adaptation phase of 0.27±0.01 h and the greatest specific speed of
Candida utilis growth rate of 0.7±0.01 h-1.
Keywords: Fuzzy control, Candida utilis, bubble columnbioreactor (BCB), Gompertz model.

1. Introdución
La desnutrición en el Perú llega a 7.1%, los
mayores y menores porcentajes en Améri-

ca Latina se presentan en Guatemala con
24.2% y en Chile 0.8% respectivamente
(CEPAL - UNICEF, 2006); la que está

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* Autores para correspondencia
Email: harteaga@unitru.edu.pe (H. Arteaga); vvasquez@unitru.edu.pe (V. Vásquez).

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