Comparación de modelos cinéticos no estructurados para fermentación de bioetanol con Saccharomyces cerevisiae

Abstract

La producción alcohólica es importante para la industria de los biocombustibles. La representación con modelos cinéticos mediante simulaciones numéricas puede dar una idea para mejorar las condiciones de fermentación. En el presente trabajo se utilizaron datos experimentales reportados por Zentou et al. (2019), de un proceso de fermentación alcohólica mediante Saccharomyces cerevisiae a tres diferentes concentraciones iniciales de melaza como sustrato. Se propusieron tres diferentes modelos (Haldane-Levespiel, Haldane-Luong y Moser-Levespiel). Como objetivo principal se estimaron los parámetros cinéticos para cada modelo y se validaron por medio de simulaciones numéricas y el cálculo de los coeficientes de correlación para cada variable. En general se obtuvieron mejores ajustes que los presentados por Zentou et al. (2019). El modelo cinético de Moser-Levespiel presento el coeficiente de correlación global más alto que fue de R2=0.98.

Alcoholic production is important to the biofuels industry. The representation with kinetic models through numerical simulations can give an idea to improve the fermentation conditions. In the present work, experimental data reported by Zentou et al. (2019), from an alcoholic fermentation process using Saccharomyces cerevisiae at three different initial concentrations of molasses as a substrate. Three different models were proposed (Haldane-Levespiel, Haldane-Luong and Moser-Levespiel). The main objective was to estimate the kinetic parameters for each model and validate them by means of numerical simulations and the calculation of the correlation coefficients for each variable. In general, better adjustments were obtained than those presented by Zentou et al. (2019). The Moser-Levespiel kinetic model presented the highest global correlation coefficient, which was R2=0.98.