Evaluación de medios de retención para soporte de catalizadores en biorreactores químicos de lecho empacado

Abstract

Este estudio aborda la evaluación de medios de retención en biorreactores de lecho empacado, centrado en la mejora de la actividad catalítica y la estabilidad del catalizador. Los biorreactores químicos de lecho empacado se usan ampliamente en la industria agroindustrial debido a su eficiencia en la bioconversión de sustancias. Esta investigación propone el uso de kefirán y alginato, conocidos por su capacidad para formar geles que mejoran la retención y estabilidad de enzimas en biorreactores. A través de experimentos, se buscó optimizar la mezcla entre kefirán y alginato para lograr las mejores propiedades mecánicas y de retención. La metodología incluye la obtención de kefirán a partir de gránulos de kéfir de leche, la creación de soluciones de kefirán en diferentes concentraciones (1%, 2%, y 3%), y la aplicación de estas soluciones a esferas de alginato que contienen la enzima inulinasa. Se realizan pruebas fisicoquímicas (pH, textura, y difusividad) a las esferas recubiertas. La productividad se determina mediante la cuantificación de fructosa utilizando el método del ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS). La investigación utiliza un diseño experimental basado en un estudio previo que optimizó las condiciones del reactor (50°C, pH 4.5, y 0.23 ml/min). Se plantea un modelamiento utilizando Design Expert para evaluar el efecto de la concentración de kefirán (0-3%) y el tiempo de corrida del reactor (0.4-1.2 horas) sobre la productividad. El objetivo final es establecer los valores óptimos de concentración de kefirán y tiempo para maximizar la productividad, generando una ecuación polinómica que relacione estos factores con la productividad.