Caracterización de Variables Controlables en Cultivo de Porphyridium Cruentum para Optimizar Producción de Biomasa Microalgal, Potencial Recurso para Producir Bioetanol

Resumen

El estudio, desarrollado en modo discontinuo con volumen escalable a nivel de laboratorio, utilizó el Diseño Experimental Central Compuesto para evaluar los efectos de variables controlables (intensidad de luz, flujo de aire, dosis de Carbono orgánico) sobre cultivos de microalga Porphyridium cruentum en medio nutriente salino con Guillard F/2.  El objetivo fue caracterizar cuantitativamente las variables controlables que optimizan la productividad de biomasa de P. cruentum, en apreciables cantidades con alto contenido de carbohidratos y otros biocompuestos.  El Método Superficie de Respuesta, reportó los datos operacionales siguientes: Intensidad luz LED 27.98 W, flujo de aire 1.84 LPM y dosificación de glucosa 0.67 g/L, para una óptima población de 27.841 x10⁶ (células/mL), rendimiento de biomasa seca 1.419 g/L, en 500 mL de cultivo microalgal (1:1).  El método de Pareto muestra las interacciones de las variables controlables estudiadas.  Además; utilizando correlaciones de la literatura para la condición óptima precitada, se calcularon los parámetros cinéticos siguientes: velocidad específica 0.3439 días^-1, productividad 0.6611 g/L-día; también los coeficientes del modelo de Gompertz-Makehan, para simular el crecimiento del cultivo microalgal.  La sacarificación, mediante hidrólisis enzimática con Celulasa, de la biomasa seca (natural y molida), proporcionó 1.267 mg/mL y 1.353 mg/mL de azúcares reductores.  El contenido de glucosa total en biomasa microalgal seca fue 15.6%, analizado con DNS.  Los resultados demuestran que la biomasa de P. cruentum, de rápido crecimiento con alto contenido de carbohidratos y componentes bioactivos, es una potencial materia prima para producir bioetanol y otros productos de gran valor comercial