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Modelado y simulación del proceso de fermentación de una bebida alcohólica de jícama (Smallanthus sonchifolius) y manzana (Pyrus malus L) en Excel, Matlab/Simulink y SuperPro Designer / Karol Beatriz Ramos Custodio

By: Ramos Custodio, Karol Beatriz.
Contributor(s): Vera Calle, Edwin Rafael [Director].
Material type: Mixed materialsMixed materialsQuito : EPN, 2018Description: 95 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 8696.Subject(s): Operaciones unitarias | Simulación de procesos agroindustriales | Jícama (Smallanthus sonchifolius) | Manzana (Pyrus malus L)Other classification: T-FCIA/
Contents:
LA BIBLIOTECA CENTRAL NO DISPONE DE ESTA TESIS EN FORMATO PAPEL NI DIGITAL. ESTUDIANTE GRADUADO CON PAPER.
Dissertation note: FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA Tesis (Ingeniero Agro Industrial). -- Escuela Politécnica Nacional. 2018 Summary: Resumen .- El presente estudio tiene como objetivo modelar y simular el proceso de fermentación para la obtención de una bebida alcohólica de jícama y manzana. El modelo matemático se estableció a partir del balance de masa para la biomasa y el sustrato, en los dos casos se tiene como variable a la velocidad de crecimiento, cuyo valor se determinó mediante cinco cinéticas microbianas diferentes: Monod, Teissier, Moser, Haldane y la cinética de primer orden. Cada una cuenta con parámetros propios, establecidos a partir del cálculo de la constante de saturación. Los datos de entrada para la simulación y los resultados necesarios para la validación del modelo se tomaron del proyecto de titulación de Recalde (2010). Luego, se procedió a la simulación en MSExcel®, Simulink® y SuperPro Designer®, con la finalidad de realizar un análisis comparativo y mediante la norma ISO/IEC 25000 asignar el índice de calidad de software. Además, se implementó un análisis de sensibilidad a través de la modificación de la concentración inicial de inóculo. La cinética de primer orden presenta un mayor ajuste con los datos experimentales, mientras que los otros modelos dependen significativamente del valor de sus parámetros iniciales. Asimismo, el análisis de calidad definió a los tres aplicativos dentro del rango satisfactorio, destacándose para este estudio MSExcel®. Finalmente, el análisis de sensibilidad del modelo planteado presentó una respuesta favorable para las variables de salida ante la variación de la concentración de inóculo.Summary: Abstract .- This study aims to model and simulate the fermentation process into the jicama and apple beverage elaboration. The mathematical model was established through the mass balance for biomass and substrate, where the growth rate was defined as variable. For this reason, its value was calculated according to five microbial kinetic models: Monod, Teissier, Moser, Haldane and first order kinetic. The parameters for each model were established from the value of the saturation constant. The required data for the simulation and the validation of the model was obtained from the research of Recalde (2010). Then, the simulation was accomplished in MSExcel®, Simulink® and SuperPro Designer®. The outcomes from the three software enable to compare its advantages and disadvantages as well as assign a software quality index according to ISO/IEC 25000. In addition, the sensitivity analysis was implemented by means the initial inoculum concentration modification. The first order kinetics exhibits the best adjustment with the experimental data, while the other models strongly depend on the initial value of its parameters. The software quality analysis allocates the three applications within the satisfactory range, highlighting the features of MSExcel®. Finally, the sensitivity analysis of the model was successful facing the variation of inoculum concentration.
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Tesis Tesis BIBLIOTECA GENERAL
T-FCIA/0384/CD 8696 (Browse shelf) Ej. 1 Not For Loan BC19040425
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FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA Tesis (Ingeniero Agro Industrial). -- Escuela Politécnica Nacional. 2018

Bibliografía: páginas 18 - 19.

LA BIBLIOTECA CENTRAL NO DISPONE DE ESTA TESIS EN FORMATO PAPEL NI DIGITAL. ESTUDIANTE GRADUADO CON PAPER.

Resumen .- El presente estudio tiene como objetivo modelar y simular el proceso de fermentación para la obtención de una bebida alcohólica de jícama y manzana. El modelo matemático se estableció a partir del balance de masa para la biomasa y el sustrato, en los dos casos se tiene como variable a la velocidad de crecimiento, cuyo valor se determinó mediante cinco cinéticas microbianas diferentes: Monod, Teissier, Moser, Haldane y la cinética de primer orden. Cada una cuenta con parámetros propios, establecidos a partir del cálculo de la constante de saturación. Los datos de entrada para la simulación y los resultados necesarios para la validación del modelo se tomaron del proyecto de titulación de Recalde (2010). Luego, se procedió a la simulación en MSExcel®, Simulink® y SuperPro Designer®, con la finalidad de realizar un análisis comparativo y mediante la norma ISO/IEC 25000 asignar el índice de calidad de software. Además, se implementó un análisis de sensibilidad a través de la modificación de la concentración inicial de inóculo. La cinética de primer orden presenta un mayor ajuste con los datos experimentales, mientras que los otros modelos dependen significativamente del valor de sus parámetros iniciales. Asimismo, el análisis de calidad definió a los tres aplicativos dentro del rango satisfactorio, destacándose para este estudio MSExcel®. Finalmente, el análisis de sensibilidad del modelo planteado presentó una respuesta favorable para las variables de salida ante la variación de la concentración de inóculo.

Abstract .- This study aims to model and simulate the fermentation process into the jicama and apple beverage elaboration. The mathematical model was established through the mass balance for biomass and substrate, where the growth rate was defined as variable. For this reason, its value was calculated according to five microbial kinetic models: Monod, Teissier, Moser, Haldane and first order kinetic. The parameters for each model were established from the value of the saturation constant. The required data for the simulation and the validation of the model was obtained from the research of Recalde (2010). Then, the simulation was accomplished in MSExcel®, Simulink® and SuperPro Designer®. The outcomes from the three software enable to compare its advantages and disadvantages as well as assign a software quality index according to ISO/IEC 25000. In addition, the sensitivity analysis was implemented by means the initial inoculum concentration modification. The first order kinetics exhibits the best adjustment with the experimental data, while the other models strongly depend on the initial value of its parameters. The software quality analysis allocates the three applications within the satisfactory range, highlighting the features of MSExcel®. Finally, the sensitivity analysis of the model was successful facing the variation of inoculum concentration.

Karol Beatriz Ramos Custodio cedido 2018/03/27 71054 $ 0.20 Ej. 1 Biblioteca Central

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