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Método dinámico

En este método, descrito por Bandyopadhyay, Humphrey y Taguchi (1967), se utiliza la actividad respiratoria de un cultivo en crecimiento para disminuir el contenido de oxígeno en la mezcla antes de reiniciar la aireación. La figura 1 ilustra esquemáticamente este procedimiento.

Figura 1. Esquema del procedimiento de la determinación de kla por el método de desgasificación dinámica

La concentración de oxígeno en el fermentador antes del punto A, es estable. El suministro de aire se suspende repentinamente en el punto A y, por lo tanto, el valor de kla es igual a cero, y la pendiente de la línea AB es una medida de la velocidad de respiración del cultivo:

 

Donde:

m (O2) es la velocidad específica de respiración y

X, es la concentración de biomasa

La aireación se reinicia en el punto B (figura 1) y la concentración de oxígeno disuelto aumenta hasta alcanzar el valor inicial. El incremento en la concentración de oxígeno disuelto observado en el período BC, es la diferencia entre la transferencia de oxígeno hacia la solución y la demanda de oxígeno por la respiración del cultivo:

 

Esta ecuación también se puede expresar como:

 

La representación gráfica de la ecuación anterior, figura 2, con cl en las ordenadas y [dcl /dt + m (O2)X] en las abcisas, es una línea recta cuya pendiente es igual a (-1/kla ). La recta se construye con los valores de las tangentes a la curva BC, figura 1, correspondiente a diferentes valores de cl .

Figura 2. Representación esquemática de la determinación del coeficiente volumétrico de transferencia de oxígeno, kla, por el método dinámico