Modelo cinético para la producción de celulasas por una cepa de Aspergillus niger en fermentación sólida



Título del documento: Modelo cinético para la producción de celulasas por una cepa de Aspergillus niger en fermentación sólida
Revista: Centro azúcar
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000420226
ISSN: 0253-5777
Autores: 1
1
1
1
2
3
Instituciones: 1Universidad de Camagüey, Departamento de Ingeniería Química, Camagüey. Cuba
2Universidad Técnica de Manabí, Portoviejo, Manabí. Ecuador
3Universidad de Guadalajara, Departamento de Química, Guadalajara, Jalisco. México
Año:
Periodo: Abr-Jun
Volumen: 45
Número: 2
Paginación: 1-13
País: Cuba
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español En este trabajo se presenta una propuesta de modelo cinético para describir la producción de celulasas en un proceso de fermentación sólida de una cepa de Aspergillus niger. La validación del modelo fue realizada a cinco temperaturas: 20; 25; 30; 35 y 40°C. En la validación fueron identificados los parámetros característicos del modelo haciendo uso de datos dinámicos generados a temperatura constante. Dentro de las variables respuestas descritas por el modelo se encuentran: la concentración de biomasa del hongo expresada como proteína verdadera, las concentraciones de: azúcares reductores, fibra bruta, actividades de PFasa, CMCasa y proteasas en el medio. Para la identificación de los parámetros fue programado el modelo del proceso en MATLAB y el procedimiento de ajuste no lineal de sus parámetros. Los resultados indican que el modelo es perfectamente aplicable para describir la cinética de la producción de celulasas en estas condiciones. Las temperaturas donde se observó una mayor producción de celulasas fueron 30°C y 35°C. Los niveles experimentales de PFasa y CMCasa son significativos pues se alcanzan máximos de PFasa de 60 UI gMS-1 y de CMCasa de 50 UI gMS-1 en un tiempo que oscila entre 24 y 30 horas. Los parámetros identificados se ven fuertemente asociados a la temperatura
Resumen en inglés In this work a kinetic model proposal is presented for describing cellulase production in a solid-state fermentation process of an Aspergillus niger strain. The validation of the model was carried out at five temperatures: 20, 25, 30, 35 and 40°C. In the validation the characteristic parameters of the model were identified using a dynamic data generated at constant temperature. The response variables described by the model are: concentration of biomass of fungus measured as true protein, total reducing sugars, crude fiber, FPase activity, CMCase activity and the activity of proteases in the medium. For parameters identification the process model was programmed in MATLAB. The results indicate that the model is perfectly capable describing the cellulase production kinetics under these conditions. The temperatures where cellulase production was higher were 30°C and 35°C. The experimental levels of FPase and CMCase are significant because maxim values of FPase of 60 UI gDW-1 and of CMCase of 50 UI gDW-1 are reached in a fermentation time ranging from 24 to 30 hours. The identified parameters are strongly associated to temperature
Disciplinas: Química,
Biología
Palabras clave: Ingeniería química,
Fermentaciones,
Hongos,
Aspergillus niger,
Fermentación sólida,
Modelo cinético,
Celulasas,
Producción
Keyword: Chemical engineering,
Fermentation,
Fungi,
Aspergillus niger,
Solid fermentation,
Kinetic model,
Cellulases,
Production
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