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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2990| Modelo de la cinética de crecimiento de Chaetoceros muelleri en un fotobiorreactor plano Kinetics growth model of the microalgae Chaetoceros muelleri in a flat photobioreactor | |
| PATRICIO GONZALEZ GALEANA | |
| Carmen Guadalupe Paniagua Chávez | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Chaetoceros muelleri, fotobiorreactor plano, microalgas, cinética de crecimiento Chaetoceros muelleri, flat photobioreactor, microalgae, kinetic growth model | |
| Los principales factores que afectan la tasa de crecimiento, concentración máxima de células y composición proximal de las microalgas son la irradiancia, perfiles hidrodinámicos, composición del medio de cultivo y diseño del biorreactor. La diatomea Chaetoceros muelleri es ampliamente utilizada en el noroeste de México para desarrollo de cultivos de crustáceos y moluscos bivalvos. El propósito de esta tesis fue determinar un modelo cinético para el crecimiento de la microalga C. muelleri cultivada en un fotobiorreactor plano. Los tratamientos utilizados durante esta trabajo son T0, garrafones de cristal y lámpara fluorescente; T1, FBR de 10 cm y lámparas LED; T2, FBR de 15 cm y lámparas LED; T3, FBR de 20 cm y lámparas LED. La tasa de consumo de nutrientes, el crecimiento, la composición proximal y el contenido de pigmentos de C. muelleri cambian por efecto de la composición espectral, diseño del fotobiorreactor y etapa de crecimiento del cultivo. El mayor contenido proteína se encontró en el fotobiorreactor de 15 cm (Tratamiento 2; T2), la concentración de proteínas incrementó directamente proporcional con respecto al tiempo en todos los tratamientos. El mayor contenido de lípidos se encontró en el tratamiento control (Tratamiento 0), la concentración de lípidos se comportó inversamente proporcional al tiempo. El porcentaje de carbohidratos fue similar en todos los tratamientos (25%), y al igual que el porcentaje de cenizas (25%). La concentración de clorofila c fue mayor en los tratamientos irradiados con lámparas LEDs a 120 mol m-2 s-1 (Tratamiento 1, 2 y 3). La mayor tasa de consumo de N-NO3 se presentó en el T2 (μ_(NO_3 )= 19.72 mg L-1día-1). La mayor tasa de consumo de fosfatos se observó en el fotobiorreactor de 10 cm (T1) (μ_(PO_4 )= 0.4489 mg L-1día-1). Se utilizó un modelo logístico de tres parámetros (a, b y c). EL modelo sigmoidal se modificó para que contuviera parámetros biológicamente relevantes (N, max, T y ). El tratamiento 0 presentó la mayor tasa de crecimiento máxima (max = 0.8535). El T2 presentó la mayor capacidad de carga del sistema 4.403; ln(N∞/N0). El tratamiento 0 presento un menor tiempo en la fase lag (1 día). El modelo propuesto presentó un coeficiente de determinación (r2) superior al 0.96 en todos los tratamientos. Las microalgas cultivadas en el T2 y T3 presentaron mejor estado metabólico y se ve reflejado en el modelo siendo los T2 y T3 los que presentaron una mayor capacidad de carga. El modelo propuesto utilizado.. The main factors that affect the growth rate, maximum concentration and proximal composition of a microalgae are irradiance, hydrodynamic profiles, culture medium and bioreactor design. The diatom Chaetoceros muelleri is widely used in the northwestern of Mexico as food for crustacean and bivalve mollusk. The purpose of this thesis was to determine a kinetic growth model for the microalgae C. muelleri cultivated in a flat photobioreactor (FBP). The treatments used during this work are T0, glass jugs and fluorescent lamp; T1, 10 cm FBR and LED lamps; T2, 15 cm FBR and LED lamps; T3, FBR 20 cm and LED lamps. The nutrient intake rate, growth, proximal composition and the pigments content of C. muelleri changed due to spectral composition, photobioreactor design and culture growth stage. The highest protein content was found for microalgae cultured in the 15-cm photobioreactor (Treatment 2, T2), the concentration of proteins increased directly proportional with time of the culture in all treatments. The highest lipid content was found in control treatment (Treatment 0). The lipid concentration behaved inversely proportional to time. The percentage of carbohydrates was similar in all the treatments (25%) as well as the percentage of ashes (25%). The concentration of chlorophyll c was higher in irradiated treatments with LED at 120 mol m-2 s-1 (Treatment 1, 2 and 3). The highest rate of consumption of N-NO3 was found in T2 (μ_(NO_3 )) = 19.72 mg L-1day-1). The highest rate of phosphate consumption was observed in the 10 cm photobioreactor (T1) (μ_(PO_4 ) = 0.4489 mg L-1day-1). A logistic model with three parameters (a, b and c) was used. The sigmoidal model was modified to contain biologically relevant parameters (N, max, T y ). Treatment 0 had the highest maximum growth rate (max = 0.8535), T2 had the highest load capacity of system 4.403, ln (N∞ / N0) Treatment 0 showed a shorter time in the lag phase (1 day) The model showed a coefficient of determination (r2) higher than 0.96 in all treatments. T2 and T3 had better metabolic status and were reflected in the model, highest load capacity. The model used in this thesis was sufficient to describe the Chaetoceros muelleri growth data and easy to use. This work would help in future research to predict the yield of microalgae produced in the FPB. | |
| CICESE | |
| 2019 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| González Galeana, P. 2019. Modelo de la cinética de crecimiento de Chaetoceros muelleri en un fotobiorreactor plano. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.63 pp. | |
| OTRAS | |
| 29-10-2019 | |
| Tesis en resguardo | |
| 19-05-2021 | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Acuicultura |
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| tesis_Gonzalez Galeana Patricio_10_sep_2019.pdf | Versión completa de la tesis | 4.83 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |