Fuzzy control of dissolved oxygen, pH and temperature of bubble column bioreactor for Candida utilis biomass production

• Autores: Arteaga Miñano, Hubert, Vásquez Villalobos, Víctor
• Formato: artículo
• Fecha de Publicación: 2012
• Institución: Universidad Nacional de Trujillo
• Repositorio: Revista UNITRU - Scientia Agropecuaria
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:ojs.revistas.unitru.edu.pe:article/78
• Enlace del recurso: http://revistas.unitru.edu.pe/index.php/scientiaagrop/article/view/78
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Fuzzy control; Candida utilis; bubble column bioreactor (BCB); Gompertz model.; Control difuso; biorreactor columna de burbujas (BCB); modelo de Gompertz.

Se implementó un sistema de control automático por lógica difusa de oxígeno disuelto (OD), pH y temperatura en un biorreactor columna de burbujas (BCB), para la producción de biomasa de Candida utilis CECT 10704. Su desempeño se comparó con el control proporcional clásico. Para el control se diseñó, construyó y programó una tarjeta de adquisición de datos, utilizando el software Eagle 4.14 para el diseño y Microcode Studio Plus 3.0 para la programación. Se elaboró un programa en Visual Basic 6.0, que enlazó con MatLab 7.0 para el control difuso; utilizando la inferencia Mandani, funciones de membresia de entrada y salida trapezoidal y triangular; 4 reglas para el OD, 3 para el pH y 3 para la temperatura; con conector tipo and y para desdifusificar el método del centroide. La evaluación de la producción de biomasa se realizó mediante la determinación de peso seco y cinética de crecimiento con el modelo de Gompertz. El control difuso del OD, pH y temperatura, mostró superioridad al control proporcional; caracterizado por un control muy cercano al set point y una menor desviación estándar. El control difuso del OD en 6 ppm, pH de 6 y 30°C, permitió tener el mayor peso seco de 7.65±0.02 g/L; así como el mayor crecimiento máximo de 1.51±0.2, la menor fase de adaptación de 0.27±0.01 h y la mayor velocidad específica de crecimiento de 0.7±0.01 h-1 de Candida utilis. 
Se implementó un sistema de control automático por lógica difusa de oxígeno disuelto (OD), pH y temperatura en un biorreactor columna de burbujas (BCB), para la producción de biomasa de Candida utilis CECT 10704. Su desempeño se comparó con el control proporcional clásico. Para el control se diseñó, construyó y programó una tarjeta de adquisición de datos, utilizando el software Eagle 4.14 para el diseño y Microcode Studio Plus 3.0 para la programación. Se elaboró un programa en Visual Basic 6.0, que enlazó con MatLab 7.0 para el control difuso; utilizando la inferencia Mandani, funciones de membresia de entrada y salida trapezoidal y triangular; 4 reglas para el OD, 3 para el pH y 3 para la temperatura; con conector tipo and y para desdifusificar el método del centroide. La evaluación de la producción de biomasa se realizó mediante la determinación de peso seco y cinética de crecimiento con el modelo de Gompertz. El control difuso del OD, pH y temperatura, mostró superioridad al control proporcional; caracterizado por un control muy cercano al set point y una menor desviación estándar. El control difuso del OD en 6 ppm, pH de 6 y 30°C, permitió tener el mayor peso seco de 7.65±0.02 g/L; así como el mayor crecimiento máximo de 1.51±0.2, la menor fase de adaptación de 0.27±0.01 h y la mayor velocidad específica de crecimiento de 0.7±0.01 h-1 de Candida utilis.