Abstract:
En este trabajo se presenta el diseño tecnológico de una planta para la producción a pequeña escala de biomasa del hongo ostra (Pleurotus ostreatus) donde se introduce la modelación matemática en la etapa de fermentación. Se seleccionó la cepa ceba-gliie-po-010106 de P. ostreatus, aislada de la Sierra Norte ecuatoriana, la que presenta una velocidad promedio de crecimiento igual a 0,584 mm/h en un medio rico. El residuo de fréjol aportó los mejores resultados, con una bioconversión promedio de 12,8
g MSH/kg MSS. La formulación adecuada del medio se logró con una humedad de 70,67 %, enriquecido con 0,13 % de (NH4)2SO4; 0,036 % de MgSO4.7H2O; y 25 % de sustrato agotado. El desarrollo de las fórmulas empíricas del residuo de fréjol y la biomasa del hongo, permitió proponer un modelo estequiométrico con el cual se calculó la eficiencia biológica teórica; 867,49 g MSH/kg MSS, el coeficiente medio de respiración; 0,77 mol CO2/mol O2, el consumo específico de aire; 1,36 m3/kg MSH
y el calor metabólico; 16 576,47 kJ/kg MSH. Se ajustó el modelo logístico para describir la dinámica del crecimiento del hongo, a temperatura de 20 ºC donde se logra una μmax de 0,201 día-1 y una Xmax = 110,9 g MSH/ kg MSS. A partir de los resultados obtenidos, se propone el diseño de un nuevo tipo de biorreactor, donde la mejor distribución de las bioceldas es la cuadrada, con una densidad de empaque de 21,7 kg MSS/m3. Se utilizó un modelo fenomenológico macroscópico para describir el sistema y por simulación se determinaron los parámetros de operación óptimos como: Fea = 10 L/(kg MSH.día), T
= 11,32 ºC y tf = 28,34 días. Una planta con cinco biorreactores de 6,88 m3 alcanza una Prmax = 516,9 kg MHH/(m3.año), logrando un CPUmin = 2,68 $/kg MHH. Los indicadores financieros como la TIR y el VAN, muestran que esta tecnología representa una oportunidad de inversión.
