1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Propuesta técnica y financiera de un proceso para la producción de aceites microbianos (TAGs) a partir de una bacteria bioingenierizada del género Rhodococcus que utiliza suero láctico como fuente de carbono(2022) Quirós Cordero, Andrea; Montero Rambla, NataliaItem Propuesta de mejora del sistema de tratamiento biológico de lodos activados pro aireación extendida de las aguas residuales de la planta del Proyecto Costa Rica Christian School(2022) Villegas Méndez, Génesis Carolina; Mora Gómez, Bernardo HernánItem Establecimiento de un protocolo de operación mediante reactores de tanque agitado para la obtención de cultivos de alta densidad utilizando Nicotiana tabacum L. cv. Bright Yellow-2(2017) Chacón Castro, Jose PabloEl uso de células vegetales como organismos capaces de producir proteínas recombinantes y compuestos de valor comercial en las diferentes industrias ha aumentado debido a las ventajas de su uso. Utilizar sistemas de cultivo en biorreactores con altos rendimientos en biomasa es fundamental para obtener una gran producción de la sustancia de interés. El objetivo general del proyecto consistió en establecer un protocolo de operación con reactores tipo de tanque agitado, para la obtención de cultivos de alta densidad utilizando Nicotiana tabacum L. cv. Bright Yellow-2. Para ello, se llevaron a cabo una serie de experimentos para escoger las condiciones de crecimiento más favorables. En primera instancia, se establecieron las variables y sus valores de acuerdo a la literatura existente. Después de una prueba preliminar en un sistema batch, se realizaron experimentos adicionales en matraz y biorreactor para corregir los problemas observados. Entre los resultados obtenidos con estas pruebas se comprobó que: el aceite mineral como agente antiespumante no afectó la viabilidad celular ni la producción de biomasa, la colocación de una manta alrededor del difusor de aire fue necesaria para lograr un kLa mayor a 10 h -1 y que se debían disponer dos hélices marinas como impulsores en el sistema de agitación separadas entre sí por 3 cm para alcanzar una correcta homogenización. Después de realizar pruebas preliminares y determinar los valores de cada variable involucrada en el sistema, se realizó un ANOVA de dos factores (dado el tiempo y costo que dichos experimentos representan) en los reactores tipo tanque agitado de 7 litros haciendo uso de un sistema de reacción batch. Se evaluó la densidad de inóculo (3 g por 50 mL o 5 g por 50 mL) y las rpm iniciales (100 rpm o 200 rpm). La combinación que logró una mayor producción de biomasa en el menor tiempo de fermentación fue la densidad de 5g por 50 mL, con una velocidad de agitación de 100 rpm...Item Producción de biogás a partir de residuos orgánicos en microreactores operados a dos temperaturas(2014) Murillo Roos, Mariana; Uribe Lorío, LidiethDe frente a la creciente demanda energética y a la elevada generación de residuos orgánicos en las actividades agropecuarias, resulta de gran interés la búsqueda de alternativas que permitan obtener energía a partir de la biomasa. La digestión anaerobia llevada a cabo en biodigestores, constituye una opción interesante ya que, con el adecuado acompañamiento, puede disminuir los costos energéticos de un sistema productivo, mitigar los problemas generados por la incorrecta deposición de los residuos, e incluso, puede significar un aporte económico para quién los opera. No obstante, para asegurar el adecuado funcionamiento de los biodigestores es necesario realizar pruebas a pequeña escala y optimizar las condiciones de operación. En el presente estudio se caracterizó el proceso de digestión anaerobia de tres proporciones de mezcla de estiércoles : mezcla de restos de comida (100:0, 90:10 y 80:20) y dos temperaturas de trabajo (35 ºC y 5O ºC), utilizando un arreglo factorial con 2 repeticiones por tratamiento. La mezcla de estiércoles estuvo constituida por gallinaza y boñiga de vaca, y la mezcla de restos de comida consistió en comida fresca (frutas y vegetales) y comida preparada. Todas las proporciones se diluyeron a 5% de sólidos totales. La unidad experimental consistió en botellas de medio de cultivo de 1L con 5OO mL de mezcla. El ensayo se corrió por 5 tiempos de retención hidráulica (TRH), de veinte días cada uno, y durante este tiempo, se evaluó el pH, la producción diaria de biogás, la composición del biogás, los sólidos totales, volátiles y fijados y el contenido de ácidos grasos volátiles. Durante los primeros tres TRH fue necesario ajustar el pH de los sistemas a un valor neutro utilizando NaOH y se observó que a mayor contenido de restos de comida, mayor volumen de base fue requerido. La conversión de los sustratos en biogás fue mayor en los sistemas de proporción 80:20 (329 ± 21 m3 biogás/tonST/día)Item Producción de enzimas con actividad celulasa por un hongo filamentoso, utilizando biomasa lignocelulósica disponible en Costa Rica, como inductor de la actividad enzimática(2021) Jiménez Fallas, Marcel Albán; Méndez Arias, JohannaItem Establecimiento de las condiciones de crecimiento de Ganoderma sp. en medio líquido para su posterior escalamiento a biorreactores tipo tanque agitado(2020) Vargas López, Alejandro; Rosales López, CatalinaItem Diseño integrado de un sistema de biorreactores de producción de Bacillus thuringiensis mediante algoritmos genéticos(2017) Benavides Hernández, Jorge Mario; Molina Montes de Oca, DanielEl bioinsecticida a partir de Bacillus thuringiensis es una alternativa atractiva a los insecticidas convencionales debido a su tasa alta de degradación, especificidad y baja dependencia de materia prima proveniente de petróleo. Su ciclo de vida presenta dos etapas metabólicas que requieren de diferentes condiciones de reacción, ambas de importancia para la producción del insecticida, lo cual sugiere que pueden existir alternativas más productivas que el método de producción tradicional: un reactor intermitente donde se dan las dos etapas. Se planteó un problema de optimización de variables continuas y enteras combinadas, en donde se consideran diferentes regímenes de reacción (continuo, semi-continuo e intermitente), en diferentes configuraciones (paralelo, reciclo y alimentación fraccionada) y con diferentes tiempos de residencia en los reactores. El análisis incluye como restricción el cálculo de la controlabilidad, (mediante el análisis de los auto-valores de la matriz de transferencia del sistema) para evitar soluciones con características de estado dinámico indeseables. Se planteó un algoritmo genetico de grano grueso como método de resolución del problema de diseño, con estrategias de exploracion del estado-espacio y de convergencia. Como funcion de aptitud, se utilizó el concepto de óptimo de Pareto, el cual integra las dos funciones objetivo de importancia para el proceso: el rendimiento de la materia prima y el costo del equipo. Se realizaron sesenta y seis generaciones con tres poblaciones de noventa y nueve individuos, con un período de migración entre las poblaciones de cinco generaciones. El descarte por auto-valores de la generación sesenta y seis dio como resultado un individuo con un reactor de propagación, el cual alimenta dos líneas de dos reactores continuos, los cuales a su vez son alimentados de sustrato...Item Determinación de modelos para la predicción de los coeficientes volumétricos de transferencia de masa (Kla) oxígeno-medio de cultivo en biorreactores tipo tanque agitado(2014) Quirós Fournier, José Pablo; Cartín Caballero, Carlos ManuelEl presente trabajo tiene como objetivo el estudio del fenómeno de transferencia de oxígeno del aire a caldos de cultivo en biorreactores tipo tanque agitado. Específicamente, se busca determinar el coeficiente volumétrico de transferencia de masa (kLa) bajo distintas condiciones de operación. Posteriormente, con los datos obtenidos se pretende realizar una regresión a modelos de predicción que permitan en investigaciones futuras calcular a priori un valor de este parámetro conociendo cuáles son las condiciones de operación. La investigación se llevó a cabo con los biorreactores con capacidad de 7 L y con los de 70 L del Centro Nacional de Innovaciones Biotecnológicas (CENIBiot). En el biorreactor de 7 L se analizaron 3 niveles de agitación (100, 250 y 400 RPM), 3 niveles de aireación (2, 4 y 8 LPM) y 3 arreglos de impulsores (2R, MR y 2M; R siendo turbina Rushton y M hélice marina). Para simular el comportamiento reológico de los caldos de cultivo se trabajó con una disolución al 0,2 % de goma xantán en agua. Esta disolución posee un comportamiento pseudoplástico análogo a un caldo de cultivo de hongos completamente desarrollado. Se determinó el valor de kLa por medio del método dinámico, utilizando nitrógeno como gas de lavado y aire como el gas portador de oxígeno. Con un sensor de oxígeno disuelto se tomaron datos cada 10 s desde una concentración cercana al 0% y hasta que se alcanzaba un nivel cercano a la saturación de 100%. A estos datos de oxígeno disuelto en función del tiempo se les hizo un tratamiento sencillo y se les graficó en función del tiempo para obtener el valor de kLa como la pendiente de dicha gráfica. Cuando se obtuvieron los valores del kLa en el nivel de 7 L, por medio de un escalamiento de velocidad de punta se trabajó en los biorreactores de 70 L. En el biorreactor de 70 L se analizaron 4 niveles de agitación (referidos en velocidad de punta deñ impulsor como 31,5; 78,5; 25,7 y 179,1 cm/s)...