En la presente tesis doctoral se ha realizado un estudio dirigido a laoptimización del funcionamiento de dos biorreactores conectados en serie parala elaboración de vinagre de vino. Trabajos previos de nuestro de investigaciónorientados a la modelización y optimización de este proceso, sugerían lanecesidad de investigar esta posibilidad como una forma de poder incrementarla productividad global del sistema al mismo tiempo que se garantizara unaprovechamiento máximo del etanol (sustrato principal en este bioproceso).Con el objetivo citado, se ha estudiado cuáles son las variablesoperacionales que más afectan al proceso para, tras su modelado, encontrar losvalores de cada una de ellas con los que se puede conseguir una velocidadmáxima de acetificación y/o una producción máxima del sistema.Estudios previos de modelado del proceso han permitido evaluar lasventajas e inconvenientes de las principales alternativas seguidas en la prácticapara este fin. Esta experiencia nos ha llevado a modelar el proceso mediante unaaproximación tipo “caja negra”, en concreto mediante un modelo polinómico desegundo grado.Además, se ha llevado a cabo un estudio previo sobre la disponibilidady variación de las fuentes de nitrógeno del medio con el objetivo de tener unamínima seguridad de que los cambios que se observen al variar las condicionesoperativas que se pretenden investigar, no se deban a limitaciones en estenutriente fundamental para la actividad bacteriana.Por lo tanto, y de acuerdo con los objetivos planteados:- En primer lugar se han analizado cuáles son las principales variablesoperacionales con las que se ha de trabajar. La conexión en serie de los dosfermentadores limita el número de grados de libertad que se tiene en elsistema; de este modo, algunas variables quedan automáticamente fijadas sise eligen otras como operacionales. En concreto, se ha encontrado que lasvariables de operación que han de elegirse son las siguientes:- Concentración de etanol durante la carga en el primer biorreactor(Ec1).- Concentración de etanol en el momento de la descarga en el primerbiorreactor (Ed1).- Volumen descargado del primer biorreactor (Vd1).- Temperatura de trabajo en el primer biorreactor (T1).- Concentración de etanol durante la carga en el segundo biorreactor(Ec2)...
展开▼
