Simulación de un proceso de enriquecimiento proteico en un biorreactor de lecho fijo con herramientas de MATLAB

Abstract

Se han desarrollado numerosas investigaciones para obtener productos enriquecidos proteicamente por Fermentación en Estado Sólido a partir de residuos de la industria azucarera, pero las tecnologías empleadas a escala comercial presentan limitaciones asociadas a la acumulación de energía liberada por el crecimiento microbiano. En la actualidad, el trabajo experimental acompañado de la modelación matemática, la simulación y la optimización con el uso de programas de cómputo como MATLAB, para el diseño de una planta constituyen elementos fundamentales. Este trabajo tiene como objetivo simular el proceso de enriquecimiento proteico de los residuos de la industria azucarera en un biorreactor de lecho fijo mediante el empleo de la función pdepe de MATLAB. Esta función resuelve problemas de valor inicial y condiciones límites para sistemas de ecuaciones diferenciales parciales parabólicas y elípticas en una dimensión. La simulación del proceso de fermentación en estado sólido a escala industrial, permitió predecir la dinámica de las principales variables del proceso, se alcanzan valores de enriquecimiento proteico de 13.1 % base seca y se mantienen un buen control de la temperatura con la relación usada de altura-diámetro del biorreactor.