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Determinación de los parámetros cinéticos en la fermentación ácido-láctica mediante un enfoque termodinámico. Caso de estudio: Lactobacillus delbrueckii / Carlos Darío Gallegos Cevallos

By: Gallegos Cevallos, Carlos Darío.
Contributor(s): Páez Lara, María Augusta [directora].
Material type: Mixed materialsMixed materialsQuito : EPN, 2020Description: 108 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 10225.Subject(s): Velocidad De Crecimiento | Sustrato | Modelo MatemáticoOther classification: T-FCIA/ Online resources: Texto completo
Contents:
La Biblioteca General no dispone de esta tesis en formato de papel.
Dissertation note: FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA Tesis (Ingeniero Agro Industrial). -- Escuela Politécnica Nacional. 2020 Summary: Resumen .- Se determinó la velocidad de crecimiento máxima ( ), la constante de afinidad de sustrato ( ) y la constante de inhibición por producto ( ) de Lactobacillus delbrueckii en la fermentación ácido láctica, mediante un modelo matemático con enfoque termodinámico. El modelo se desarrolló para el proceso de fermentación que considera a la glucosa como fuente de carbono, dos temperaturas de operación 37 °C y 45 °C; y pH inicial de 6.5. Primero se determinaron los valores de a partir del modelo matemático propuesto por Heijnen, para las dos rutas metabólicas que puede seguir el Lactobacillus delbrueckii bajo condiciones anaerobias y de saturación e inhibición de sustrato. Posteriormente se construyó un modelo con enfoque termodinámico basado en el concepto de pseudo estados de reacción para determinar los valores de para concentraciones de glucosa inferiores a 1 M. Con estos valores se determinaron los perfiles de vs concentración de glucosa. Dichos perfiles fueron linealizados mediante modelos cinéticos no estructurados por limitación de sustrato con el fin de obtener el valor de ; y mediante modelos no estructurados por inhibición producto para obtener el valor de . Finalmente, los valores obtenidos de , y fueron comparados con valores experimentales reportados bibliográficamente. Summary: Abstract .- The maximum growth rate ( ), the substrate affinity constant ( ) and the constant of inhibition by product ( ) of Lactobacillus delbrueckii in lactic acid fermentation were determined by means of a mathematical model with a thermodynamic approach. The model was developed for a fermentation process considering the glucose as the carbon source, two operating temperatures (37 °C and 45 °C) and initial pH of 6.5 were employed. First, the values of were determined based on the mathematical model proposed by Heijnen for the two metabolic pathways that Lactobacillus delbrueckii can follow under anaerobic conditions and saturation of substrate. Subsequently, a model with a thermodynamic approach based on the concept of pseudo states of reaction was built to establish the values of for glucose concentrations lower than 1 M. The profiles of vs concentration of glucose were determined and linearized with kinetic not structured models by limitation of substrate in order to obtain the value of . In the same way, the value of through unstructured models by inhibiting by product. Finally, the achieved values of , and were compared with experimental values reported on bibliography resources.
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Tesis Tesis BIBLIOTECA GENERAL
T-FCIA/0442/CD 10225 (Browse shelf) Ej. 1 Not For Loan BC20020009
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FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y AGROINDUSTRIA Tesis (Ingeniero Agro Industrial). -- Escuela Politécnica Nacional. 2020

Incluye Bibliografía

La Biblioteca General no dispone de esta tesis en formato de papel.

Resumen .- Se determinó la velocidad de crecimiento máxima ( ), la constante de afinidad de sustrato ( ) y la constante de inhibición por producto ( ) de Lactobacillus delbrueckii en la fermentación ácido láctica, mediante un modelo matemático con enfoque termodinámico. El modelo se desarrolló para el proceso de fermentación que considera a la glucosa como fuente de carbono, dos temperaturas de operación 37 °C y 45 °C; y pH inicial de 6.5. Primero se determinaron los valores de a partir del modelo matemático propuesto por Heijnen, para las dos rutas metabólicas que puede seguir el Lactobacillus delbrueckii bajo condiciones anaerobias y de saturación e inhibición de sustrato. Posteriormente se construyó un modelo con enfoque termodinámico basado en el concepto de pseudo estados de reacción para determinar los valores de para concentraciones de glucosa inferiores a 1 M. Con estos valores se determinaron los perfiles de vs concentración de glucosa. Dichos perfiles fueron linealizados mediante modelos cinéticos no estructurados por limitación de sustrato con el fin de obtener el valor de ; y mediante modelos no estructurados por inhibición producto para obtener el valor de . Finalmente, los valores obtenidos de , y fueron comparados con valores experimentales reportados bibliográficamente.

Abstract .- The maximum growth rate ( ), the substrate affinity constant ( ) and the constant of inhibition by product ( ) of Lactobacillus delbrueckii in lactic acid fermentation were determined by means of a mathematical model with a thermodynamic approach. The model was developed for a fermentation process considering the glucose as the carbon source, two operating temperatures (37 °C and 45 °C) and initial pH of 6.5 were employed. First, the values of were determined based on the mathematical model proposed by Heijnen for the two metabolic pathways that Lactobacillus delbrueckii can follow under anaerobic conditions and saturation of substrate. Subsequently, a model with a thermodynamic approach based on the concept of pseudo states of reaction was built to establish the values of for glucose concentrations lower than 1 M.
The profiles of vs concentration of glucose were determined and linearized with kinetic not structured models by limitation of substrate in order to obtain the value of . In the same way, the value of through unstructured models by inhibiting by product. Finally, the achieved values of , and were compared with experimental values reported on bibliography resources.

Carlos Darío Gallegos Cevallos cedido 2020/02/04 $ 0.20 1 Biblioteca General 73873

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