Modelamiento de la transferencia de calor y masa (agua) en un biorreactor de charolas para fermentación en medio sólido

Abstract

Resumenii de transferencia de calor y masa (agua) durante el crecimiento del microorganismo, los cuales fueron usados posteriormente en el modelo matemático propuesto.Las predicciones de los perfiles de temperatura y humedad en el lecho de fermentación realizadas con el modelo, en comparación con los datos experimentales, mostraron buen ajuste para diferentes condiciones de operación en el biorreactor de charolas.Como estrategia para la remoción del calor metabólico del lecho de fermentación se propuso el empleo de un sistema de ventiladores, para cambiar las condiciones de flujo del aire en el "headspace" (nombre con que se designa al espacio de aire dentro del biorreactor que no está dentro de la matriz del sustrato) del biorreactor, las variaciones provocadas por la circulación interna forzada del aire fueron definidas por medio del número de Reynolds (N Re ).Se evaluó el efecto del N Re y la altura del lecho de fermentación (variables de operación) sobre las variables medidas mencionadas anteriormente.Lo anterior se realizó para los estudios tanto en soporte-sustrato como en soporte inerte.En los estudios con soporte-sustrato y con soporte inerte se observó que el aumento en la altura del lecho provoca mayor acumulación de calor en el lecho de fermentación que afectó negativamente las actividades enzimáticas.El aumento en el N Re tuvo un efecto positivo en la remoción de calor, mejorando las actividades enzimáticas, sin embargo, debe encontrarse un valor óptimo, ya que emplear altos valores del N Re ocasiona secado del lecho de fermentación afectando negativamente la actividad enzimática.