Actividades

Ajusta los datos experimentales a las ecuaciones $(1-$

y selecciona aquella que describa mejor el com$-$

portamiento reol$$gico con base en su coeficiente de

regresi$$n $(R^2)$ o la suma de m$$nimos cuadrados

$$Qu$$ comportamiento reol$$gico tiene el medio de

cultivo de A$.$ niger? Argumenta tu respuesta con

base en tus resultados del inciso anterior

$$Qu$$ relaci$$n guarda la concentraci$$n de bioma$-$

sa $(x)$ respecto a la viscosidad del medio $({}_m)?$

Realizar una gr$$fica para corroborar tu respuesta

$$A qu$$ velocidad de agitaci$$n deber$$s operar el

biorreactor para mantener un buen grado de mez$-$

elado $($turbulencia$)$ pero sin rebasar la potencia de

agitaci$$n recomendada? Construye las siguientes

gr$$ficas para sustentar tu respuesta

a$)$ N$$mero de Reynolds $(Re)$ y viscosidad apar$-$

tente $({}_m)$ en $cP$ en funci$$n de la velocidad

de agitaci$$n $(N)$ en rpm

b$)$ N$$mero de Reynolds $($Re$)$ y potencia vo$-$

lum$$trica $(\frac{P}{V})$ en $k\frac{W}{m^3}$ en funci$$n de la

velocidad de agitaci$$n $(N)$ en rpm:Contexto

Como ingeniero de proceso se te ha pedido que dise$$es

el sistema de agitaci$$n para un cultivo de Aspergillus

niger dentro de un biorreactor tipo tanque agitado. Se

ha observado que en cultivos de hongos filamentosos los

par$$metros reol$$gicos del medio, tales como el $$nidice de

consistencia $(K)$ y el $$ndice de comportamiento de flujo

$($n$),$ suelen ser dependientes de la concentraci$$n de bio$-$

masa de acuerdo a alguna de las siguientes expresiones

$1$ :

$n=d{x}^e$

$K=\frac{K_0{e}^{cx}}{1-\frac{K_n}{K_f}(1-e^{ex})}(2),n=n_f+\frac{1-n_f}{1+d{x}^e}$

$n=n_f+\frac{1-n_f}{1+d{x}^e}$

Donde $a,b,c,yd$ son par$$metros emp$$ricos$,K_0$ y

$K_f$ son los valores iniciales y finales del $$ndice de consis$-$

tencia y $n_f$ es valor final del $$ndice de comportamiento

de flujo.

Considerando que la densidad del medio es $1000$

$k\frac{g}{m^3},$ una densidad celular de $20\frac{g}{L}$ y la informaci$$n

en la Tabla $1$ y Tabla $2,$ responde lo siguiente:

Tabla $2$: Dependencia del

indice de comportamiento de

flujo $(n)$ en funci$$n de la bio$-$

masa $(x)$

Tabla $1$: Dependencia del

indice de consistencia $(K)$ en

funci$$n de la biomasa $(x)$