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Ítem Uso de residuos agroindustriales en la formulación de medios de cultivo de Arthrospira platensis y Chlorella sorokiniana a escala de laboratorio(Universidad Icesi, 2022-01-01) Tombe Lagos, Juan Diego; Delgado Montoya, Cindy Tatiana; Sichel Crespo, Claudia Marcela; Ortiz Montoya, Erika Yuliana; Asesor TesisMúltiples estudios han dado a conocer las bondades de las cianobacterias y microalgas en diversos ámbitos, ya sea en la industria alimenticia o en biotecnología. En este sentido la producción de biomasa de estos microorganismos se ha convertido en una necesidad, y de este modo, se vuelve indispensable el planteamiento de nuevas estrategias de cultivo. Para ello, se emplearon las fracciones líquidas de digestato y vinazas provenientes de la agroindustria colombiana en la formulación de medios de cultivo para la cianobacteria Arthrospira platensis y la microalga Chlorella sorokiniana, en la Universidad ICESI. Estas, se cultivaron con agitación a 120 y 90 rpm respectivamente, con foto iluminación constante entre 10-15 umol·m2s-1 durante 4 días. Con lo anterior, los medios más promisorios en la generación de biomasa para A. Platensis corresponden al digestato DR1 en la dilución 1/6 (0,86 g/L de aporte de carbono orgánico), y los tratamientos del stock de vinaza 1/30 en las diluciones 1/3 (1,76 g/L de aporte de carbono orgánico) y 1/6 (0,88 g/L de aporte de carbono orgánico), presentando una productividad de 0,229 g/L·día, 0,191 g/L·día y 0,177 g/L·día, respectivamente. Así mismo, sobresalió el tratamiento de vinaza en una dilución de 1/30 1/3 (1,77 g/L de aporte de carbono orgánico) en el crecimiento C. sorokiniana con una productividad de 0,126 g/L·día. Por otra parte, se demostró que ambos microorganismos pueden hacer uso de la vinaza en un aporte de 6 g/L como única fuente de carbono orgánico en el medio para crecer.Ítem Análisis de sensibilidad a la aproximación tecnológica de la valorización de la vinaza de levadura para la producción de ácidos grasos de origen microalgal(Universidad Icesi, 2018-01-01) Valencia Velandia, Sebastián Andrés; Caicedo Ortega, Nelsón Hernando; Asesor TesisEste proyecto de grado evaluó técnica y económicamente el uso de la vinaza de caña de azúcar proveniente del proceso de producción de levadura de panadería como fuente de carbono y nitrógeno para la producción de ácidos grasos de origen microalgal para ser usados como materia prima para biodiesel a través de una aproximación tecnológica por medio del software SuperPro Designer. Se determinó experimentalmente el rendimiento de la producción de ácidos grasos por parte de la microalga Chorella vulgaris empleando el método colorimétrico de Fosfo-vainillina dando como resultado un máximo de 15 % p/p referido a la biomasa algal base seca.Ítem Panorama general, retos y oportunidades del uso de insumos agrícolas como fuentes alternativas de nutrientes en el cultivo mixotrófico de Chlorella sp.(Universidad Icesi, 2022-01-01) Caicedo Valbuena, Luisa Fernanda; Ocampo Quintero, Isabella; Sichel Crespo, Claudia Marcela; Asesor TesisPara que la producción de biomasa microalgal sea un proceso económicamente viable resulta indispensable generar una enorme cantidad de esta por unidad de volumen, por lo que se deben diseñar medios de cultivo que contengan los nutrientes necesarios para el óptimo crecimiento de las microalgas. Sin embargo, incluir únicamente reactivos de grado analítico en la formulación de dichos medios conlleva a la inviabilidad económica del proceso. Es aquí donde resulta de gran importancia la búsqueda de fuentes de nutrientes alternativas como posible estrategia para minimizar el gasto relacionado a los medios de cultivo. Esta revisión presentó el panorama general de la producción científica sobre el cultivo de microalgas, seguido de esto, se detallaron los tipos y estrategias de cultivo más utilizados actualmente y los requerimientos nutricionales de Chlorella sp. Finalmente, se discutieron los obstáculos de escalamiento relacionados con los medios de cultivo y la oportunidad que representa el uso de insumos agrícolas en la formulación de estos. Se encontró que el cultivo mixotrófico de microalgas presenta tasas de crecimiento más altas que los cultivos autótrofos y heterótrofos debido a la presencia de compuestos orgánicos en el medio. Por otra parte, se determinó que el uso de fertilizantes no representa disminución en la productividad de la biomasa microalgal; por el contrario, se reporta una producción de biomasa superior o comparable con la obtenida en medios convencionales lo que los convierte en una estrategia efectiva para la reducción de costos. Sin embargo, se recomienda llevar a cabo la evaluación experimental de estos enfocados a las necesidades específicas de cada especie, así como del objetivo productivo del proceso.Ítem Estrategia de cultivo mixotrófica para la maximización de la formación de biomasa de Chlorella vulgaris y Chlorella sorokiniana a escala de laboratorio(Universidad Icesi, 2021-01-01) Sarria Salazar, Gabriela; Arias Vélez, William Steven; Caicedo Ortega, Nelson Hernando; Ortiz Montoya, Erika Yuliana; Asesor Tesis; Asesor TesisEl digestato que surge como subproducto de la digestión anaerobia de residuos porcícolas contiene una elevada proporción de nitrógeno en forma de amonio y macroelementos como fósforo y potasio, ejerciendo así, presión sobre el entorno mediante la contaminación del aire por la volatilización del amoníaco y la eutrofización de los suelos. Con el fin de solucionar esta problemática, se aprovechó el aporte de nutrientes de este efluente como suplemento en el cultivo de microalgas. Para lograr esto, se formuló como objetivo de investigación, maximizar la formación de biomasa de Chlorella vulgaris y Chlorella sorokiniana en un cultivo mixotrófico a escala de laboratorio, empleando como suplemento nutricional digestato. De este modo, para cumplir con el planteamiento propuesto, se desarrollaron cultivos de las cepas ya mencionadas para evaluar la incidencia de la concentración de digestato, empleando tres diluciones de trabajo (1:4,1:2 y 3:4). Además, se evaluó la cinética de crecimiento de la cepa C. sorokiniana al utilizar dos fuentes de carbono orgánica para su cultivo (glucosa y acetato de sodio). Los resultados obtenidos, demuestran que ambas cepas se adaptan mejor a condiciones de cultivo con el digestato en una dilución 3:4. Sin embargo, C. vulgaris provee mejores resultados con una formación de biomasa de 22.79 mg. De igual forma, empleando glucosa como fuente de carbono orgánica se logra mayor formación de biomasa que al emplear acetato de sodio, 18.82 mg. En conclusión, el digestato es un potencial suplemento de nutrientes para maximizar la formación de biomasa en cultivos de microalgas, como Chlorella vulgaris y Chlorella sorokiniana.Ítem Evaluación del efecto de las fuentes de nitrógeno y estrategias de oxigenación sobre la formación de biomasa y ácido succínico durante la fermentación por lotes de C. glutamicum empleando hidrolizado de cáscaras de chontaduro.(Universidad Icesi, 2022-01-01) Paz Luna, Iria Elhany; Cordoba Ortiz, Yefrid Andres; Caicedo Ortega, Nelson Hernando; Ceballos Bermudez, Andrés; Asesor Tesis; Asesor TesisLa producción de ácido succínico a partir de la acción metabólica de C. glutamicum empleando como fuente de carbono los azúcares simples provenientes del aprovechamiento de las cáscaras de chontaduro, lo hemos planteado como un elemento de un esquema de biorrefinamiento de este residuo agroindustrial propio del Valle del Cauca. En el departamento de Ingeniería Bioquímica de la Universidad Icesi se han desarrollado investigaciones orientadas a la validación de este esquema, no obstante, este bioproceso presenta restricciones cinéticas en la etapa de producción de biomasa bacteriana debido a los altos requerimientos de oxígeno del microorganismo, así mismo, los rendimientos asociados a la producción de ácido succínico resultan ser muy bajos comparados con los obtenidos de ácido láctico. Por ello, en este estudio se evaluó sulfato de amonio, extracto de levadura e hidrolizado del gluten del maíz llamado Nutribrew 5050® como fuentes de nitrógeno en el crecimiento de C. glutamicum realizando monitoreo de la actividad respiratoria para cada una de las formulaciones de medio. Posterior a este proceso se estudiaron dos estrategias de oxigenación del medio de cultivo para la etapa de bioaumentación y la adición de bicarbonato de sodio para aumentar los rendimientos de ácido succínico en una segunda etapa. Así pues, se concluyó que el medio que presentaba mejor desempeño en el crecimiento del microorganismo estaba compuesto por las tres fuentes de nitrógeno usadas con un aporte igualitario de este nutriente, también se encontró que la oxigenación del medio a través de una estrategia de pulsos contribuyó a evitar la limitación del oxígeno bajo las condiciones evaluadas, obteniendo un rendimiento máximo de biomasa (X) base sustrato (glucosa, G) (Yxg) de 0.53 g/g. A su vez, con una concentración de 12 g/L de bicarbonato de sodio se obtienen rendimientos de ácido succínico y láctico base glucosa de 0.06 y 0.38 gramos del ácido por gramo de glucosa respectivamente. Esto demuestra que se puede fijar carbono, pero prevalece la formación de ácido láctico sobre el ácido succínico.Ítem Diseño de un sistema de contención biodegradable para reemplazar el uso de plástico en el proceso de siembra.(Universidad Icesi, 2019-01-01) Chilito Ruiz, Laura Victoria; Araújo, Carlos; Asesor TesisThe focus of the present investigation is to help erradicate the use of plastic elements of some of the human activity. In this case is the sowing process, the sow is found since small and ancient practices as growing our own food to nowadays agroindustrial processes. For achieve this was perentory the search of information in the field, where it was found that the vast mayority of professionals and workers and accustomed to the use of the plastic bag to contained the plants. This investigation gives the opportunity to experiment with organic materials as the pineapple leaf, where it was made a paper of it, proving it resistance to water and mechanical tension. Lately it was discovered a local company who already was making paper from sugar cane,Ítem Simulador semifísico de base fenomenológica para la producción de levadura a escala piloto(Universidad Icesi, 2022-01-01) Gallardo Burbano, Karol Julieta; Acosta Zamora, Edison Andrés; Asesor TesisEn este trabajo se presenta un Modelo Semifísico de Base Fenomenológica (MSBF) del proceso de producción de levadura adaptado a las especificaciones del biorreactor batch de 40L que se encuentra en planta piloto de la Universidad Icesi. Para la obtención del MSBF se sigue una metodología de diez pasos, que se basa en el principio de conservación, fenómenos de transporte y cinética del proceso. Considerando la glucosa como fuente de carbono y la presencia de oxígeno como segundo sustrato. Adicionalmente, se realiza una simulación con melaza para observar el comportamiento del modelo con una fuente de carbono diferente y un mayor número de datos. Las simulaciones se llevan a cabo haciendo uso de MATLAB. Finalmente, se observa que el modelo no logra predecir adecuadamente la producción de biomasa y el consumo de sustrato. Sin embargo, las tendencias de las curvas del modelo en comparación a los datos de Sobieszuk et al. se acercan. Por lo anterior, se brindan recomendaciones con el propósito de tener una mejor proximidad del modelo a datos reales que se puedan llegar a obtener de la producción de biomasa de levadura en el equipo de interés.Ítem Análisis de la cadena de suministro de un sistema bioenergético(Universidad Icesi, 2016-01-01) Espinal Peña, Angie Melissa; Ortegón Mosquera, Katherine; Asesor TesisEste estudio fue realizado con el fin de evaluar el desarrollo de la cadena de suministro de bioenergía en el sector porcino, donde esta energía es generada de la biomasa residual, la cuál puede ser obtenida a partir del estiércol de cerdos. El sector porcino cuenta con 4.610.453 cabezas de cerdos (ICA, 2015), lo que representa la generación de un alto volumen de porcinaza para la obtención de bioenergía.Ítem Biodigestores y estufa ecológica(Fundación Cipav, 2001-03-01) Díaz F., Fernando León; Fundación CipavEl hombre para sobrevivir necesitó proveerse de alimentos, agua y vivienda, además de una fuente de energía para cocinar sus alimentos y hacerlos más digestibles, librarse de los parásitos del agua y obtener calefacción. Los árboles han ayudado a resolver estos problemas al proporcionar leña y carbón, pero este hecho ha contribuido inmensamente a la deforestación, que en nuestro país alcanza entre 600.000 a 800.000 Has/año. En muchas partes del mundo ya no se cuenta con árboles para este fin, y se debe recurrir incluso a quemar estiércol seco como combustible, impidiendo que los nutrientes regresen al suelo. (CIPAV 1.987).Ítem Estrategia de cultivo mixotrófica para la maximización de la formación de biomasa de Chlorella vulgaris y Chlorella sorokiniana a escala de laboratorio(Universidad Icesi, 2021-01-01) Sarria Salazar, Gabriela; Arias Vélez, William Steven; Caicedo Ortega, Nelson Hernando; Ortiz Montoya, Erika Yuliana; Asesor Tesis; Asesor TesisEl digestato que surge como subproducto de la digestión anaerobia de residuos porcícolas contiene una elevada proporción de nitrógeno en forma de amonio y macroelementos como fósforo y potasio, ejerciendo así, presión sobre el entorno mediante la contaminación del aire por la volatilización del amoníaco y la eutrofización de los suelos. Con el fin de solucionar esta problemática, se aprovechó el aporte de nutrientes de este efluente como suplemento en el cultivo de microalgas. Para lograr esto, se formuló como objetivo de investigación, maximizar la formación de biomasa de Chlorella vulgaris y Chlorella sorokiniana en un cultivo mixotrófico a escala de laboratorio, empleando como suplemento nutricional digestato. De este modo, para cumplir con el planteamiento propuesto, se desarrollaron cultivos de las cepas ya mencionadas para evaluar la incidencia de la concentración de digestato, empleando tres diluciones de trabajo (1:4,1:2 y 3:4). Además, se evaluó la cinética de crecimiento de la cepa C. sorokiniana al utilizar dos fuentes de carbono orgánica para su cultivo (glucosa y acetato de sodio). Los resultados obtenidos, demuestran que ambas cepas se adaptan mejor a condiciones de cultivo con el digestato en una dilución 3:4. Sin embargo, C. vulgaris provee mejores resultados con una formación de biomasa de 22.79 mg. De igual forma, empleando glucosa como fuente de carbono orgánica se logra mayor formación de biomasa que al emplear acetato de sodio, 18.82 mg. En conclusión, el digestato es un potencial suplemento de nutrientes para maximizar la formación de biomasa en cultivos de microalgas, como Chlorella vulgaris y Chlorella sorokiniana.