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8/20/2019 tomo final 14-02-16
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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTALFRANCISCO DE MIRANDA
ÁREA DE TECNOLOGÍA
COMPLEJO ACADEMICO EL SABINOPROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICA
EVALUACIÓN DE MÉTODOS EXTRACTIVOS DE COMPUESTOSBIOACTIVOS A PARTIR DEL CULTIVO A ESCALA INTERMEDIA DE
Dunaliella sp.
Trabajo Especial de Grado presentado ante la ilustre
Universidad Nacional experimentalFrancisco de Miranda
Para optar al título de Ingeniero Químico
AUTOR(ES):Are!"# C!r$e% C%I% V& '%*+%,+
R-er!# C!r./"% C%I% V& 01%,,2%,,3
TUTORA:B!rre/# D-.-!% C%I% V& '2%,,*%+'
P45/ F-6/# Eer/ 01'
VEREDICTO
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Quienes suscribimos miembros del jurado para evaluar el Trabajo Especial
de Grado titulado
E!"#U"$I%N &E M'T(&() E*T+"$TI!() &E $(MPUE)T()
,I("$TI!() " P"+TI+ &E# $U#TI!( " E)$"#" INTE+ME&I" &E
DUNALIELLA SP.
+eali-ado por el ,r. "renas/ $armen $.I. 01.234.524 6 ,r. +iera/ $arlos
$.I.78.559.55: mediante la presente ;acemos constar
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DEDICATORIA
A D-/"# por regalarme la vida 6 guiarme en cada paso
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DEDICATORIA
A D-/" 9!7re 5/7/ 9/7er/"/# todo mi logro es para ti/ te amo
inmensamente 6 contigo vendrBn muc;as bendiciones mBs.
A $-" 9!7re"# !r.! Cr-"5-! ? L4-" C!r./"#
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AGRADECIMIENTOS
A D-/"/ por llenarme de sabiduría 6 perseverancia para luc;ar por mis
sueAos.
A $-" P!7re"/ por creer en mí/ 6 brindarme el amor ademBs de sus aportes/
consejos 6 orientaciCn a lo largo de mi carrera para
E74!r7/#
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AGRADECIMIENTOS
A D-/"# gracias por brindarme el don de la sabiduría 6 la ciencia/
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A. 545/r I74"5r-!. J/re J4r!7/# por brindarnos sus conocimientos 6
apo6arnos en el desarrollo de esta investigaciCn.
A .! 9r/e"/r! /.!7! Re?e"# por las asesorías brindadas 6 por compartir
sus conocimientos.
A $-" 8/$9!er/"# de esta línea de investigaciCn/ +oderic; $astillo/
!erCnica Ur-a/ "na ,ermde-/ Fredd6 Gu-mBn 6 osmeli Molina/ por
apo6arnos en todo el desarrollo de este trabajo de investigaciCn.
A $-" !$-/" 7e S-"5e$! Q4$-8/ (SQ)# Mic;el GCme-/ Francisco
Polanco/ (snell6s "ndrade/
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ÍNDICE GENERAL
DEDICATORIA%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%I
AGRADECIMIENTOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% III
ÍNDICE GENERAL%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%VI
ÍNDICE DE TABLAS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% VIII
ÍNDICE DE FIGURAS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%IX
ÍNDICE DE GRÁFICOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%X
ÍNDICE DE ANEXOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%XI
ÍNDICE DE APÉNDICES%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%XII
INDICE DE ECUACIONES%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% XIII
RESUMEN%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%% XIV
INTRODUCCIÓN%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% '
CAPITULO I%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%2
EL PROBLEMA%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 2
P#"NTE"MIENT( &E# P+(,#EM".............................................................................................9(,ETI!() &E #" IN!E)TIG"$I%N............................................................................................5
Objetivos General............................................................................................................ 5
Objetivos Específicos.......................................................................................................5
U)TIFI$"$I%N....................................................................................................................... 5 "#$"N$E &E#IMIT"$I(NE)...................................................................................................2
CAPÍTULO II%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%+
MARCO TEÓRICO%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% +
"NTE$E&ENTE) &E #" IN!E)TIG"$I%N.....................................................................................4, ")E) TE%+I$")..................................................................................................................00
Microala D!naliella....................................................................................................... ""
#o$p!estos bioactivos a partir %e la $icroala D!naliella sp......................................."&
'eta ()* caroteno........................................................................................................... "+
,e-!eri$ientos para el creci$iento %e la D!naliella sp................................................."5
Pro%!ccin %e 'io$asa a partir %e $icroalas.............................................................."/
0otobiorreactor..............................................................................................................."1
23cnicas %e rec!peracin %e bio$asa $icroalal......................................................... &4
Procesos %e etraccin %e aceites..................................................................... ...........&"ExtracciCn convencional con solventes......................................................................................77ExtracciCn no convencional con F)$.........................................................................................77
Dii%o %e #arbono.................................................................................................. .....&+
Descripcin %el $3to%o %e etraccin por $e%io %e fl!i%os s!percríticos (E0S*...........&5
T'+MIN() ,>)I$().............................................................................................................. 72
CAPITULO III%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 0+
2
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MARCO METODOLÓGICO%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%0+
TIP( &E E)TU&I( &I)EH( &E #" IN!E)TIG"$I%N ..................................................................74IN)T+UMENT"$I%N T'$NI$") &E +E$(#E$$I%N &E &"T()...................................................71T'$NI$") &E P+($E)"MIENT() "N>#I)I) &E &"T()...........................................................98
P(,#"$I%N MUE)T+"........................................................................................................ 98Poblacin....................................................................................................................... 64 M!estra.......................................................................................................................... 6"
F ")E) &E #" IN!E)TIG"$I%N................................................................................................900ase I. Obtencin %e bio$asa alal...............................................................................6"
$onservaciCn 6 escalamiento del cultivo...........................................................................90 EvaluaciCn cinDtica del crecimiento de &unaliella sp........................................................99 $osec;ado de biomasa algal............................................................................................93 $oncentraciCn 6 productividad de biomasa.......................................................................95
0ase II7 Aplicacin %e $3to%os etractivos %e co$p!estos bioactivos en D!naliella sp.
....................................................................................................................................... 68
I etapa. MDtodos de extracciCn convencional............................................................................92
II etapa. ExtracciCn no convencional..........................................................................................910ASE III7 Anali9ar los ren%i$ientos %e los co$p!estos bioactivos obteni%os por los
$3to%os %e etraccin...................................................................................................+4
CAPÍTULO IV%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%% *'
RESULTADOS ANÁLISIS DE RESULTADOS%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%*'
F ")E I. (,TEN$I%N &E ,I(M")" "#G"#.................................................................................30Escala$iento %el c!ltivo.................................................................................................+"
Eval!acin #in3tica %el creci$iento %e D!naliella sp....................................................+1
Eval!acin %e t3cnicas %e cosec:a%o........................................................................... 5"
,io=loculaciCn por
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APENDICES%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 3
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ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 0. >entajas ; %esventajas %e tipos %e reactores %e c!ltivo %e
$icroalas.......................................................................................................04Tabla 7. Densi%a%? viscosi%a% ; %if!sivi%a% %e %iferentes tipos %e fl!i%os....73Tabla 9. ,es!$en %e con%iciones %el c!ltivo.................................................97Tabla 3. Etracciones eperi$entales con $e9clas binarias.........................9:Tabla 5. #on%iciones %e operacin %e la planta piloto %e etraccin .............91Tabla 2. Par@$etros cin3ticos %e D!naliella sp.? en las %iferentes etapas %el c!ltivo..............................................................................................................31Tabla :. Pro%!ctivi%a% %e la bio$asa %el fotobiorreactor co$para%a con otrasinvestiaciones................................................................................................51Tabla 4. #oncentracin pro$e%io %e carotenoi%es totales por c3l!la
(p.c3l =" DS* etraí%os %e D!naliella sp........................................................28Tabla 1. #arotenoi%es etraí%os con solventes or@nicos co$para%o con losreporta%os por otras investiaciones..............................................................27Tabla 08. #oncentracin pro$e%io %e carotenoi%es totales por c3l!la(p.c3l =" DS* etraí%os %e D!naliella sp........................................................29Tabla 00. Etracciones eperi$entales %e la pri$era eperiencia.................25Tabla 07. Etracciones eperi$entales vari@n%o la $!estra ali$enta%a.......22Tabla 09. An@lisis %e varian9a para la obtencin %e carotenoi%es B s!$a %ec!a%ra%os tipo III .............................................................................................2:Tabla 03. ,es!$en %e eperiencia con fl!i%os s!percríticos.........................:0
1
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 0. #3l!la %e D!naliella sp.? en fase veetativa ; en con%icin %e
estr3s...............................................................................................................07Figura 7. Estr!ct!ra %el )=caroteno................................................................05Figura 9. #onfi!racin %e fotobiorreactores7 a7 estan-!es? b7 placas planos?c7 cilín%ricos? %7 t!b!lares :ori9ontales...........................................................78Figura 3. Diara$a %e fases sli%oClí-!i%oCas. P27 p!nto triple? P#7 p!ntocrítico? Pc7 presin crítica? 2c7 te$perat!ra crítica..........................................790i!ra 5. Escala$iento %el c!ltivo..................................................................97Figura 2. 'io$asa seca %e D!naliella sp. (a*? etraccin antes %e la aitacin(b*? pri$era r3plica %e etraccin ternaria (c*? se!n%a replica %e etraccin
ternaria (%*.......................................................................................................94
Figura : . #!ltivo #ontrol (a? b* ; 0otobiorreactor (c? %*.................................32Figura 4. Siste$a %e aireacin en el fotobiorreactor ......................................34Figura 1. #!ltivo en fase veetativa (a*? c!ltivo en fase caroteno3nica=a!tofloc!lacin (b*...........................................................................................53Figura 08. #!ltivos ep!estos a con%iciones %e estr3s propicias para laa!tofloc!lacin................................................................................................55Figura 00. 'io$asa seca cosec:a%a en c@ps!la Pietri ..................................51Figura 07. D!naliella sp./ junto al coosolvente ;exano..................................22Figura 09. Etracto obteni%o...........................................................................2:Figura 03. Montaje Eperi$ental %e estacin fl!i%os s!percríticos...............12
08
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ÍNDICE DE GRÁFICOS
GrB=ica 0. #reci$iento D!naliella sp. a escala %e 644 $L.............................39
GrB=ica 7. #reci$iento D!naliella sp. a escala %e
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ÍNDICE DE ANEXOS
"nexo 0. #onteo en c@$ara %e Ne!ba!er .....................................................47
"nexo 7. 0or$!lacin %e $e%ios %e #!ltivo..................................................47 "nexo 9. Densi%a%es cel!lares a escala 644 $L...........................................49 "nexo 3. Densi%a%es cel!lares a escala %e
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ÍNDICE DE APÉNDICES
"pDndice 0. Eval!acin cin3tica %e los c!ltivos.............................................14
"pDndice 7. Deter$inacin %e la concentracin ; pro%!ctivi%a% %e labio$asa $icroalal pro%!ci%a......................................................................088
"pDndice 9. #arotenoi%es calc!la%os en la etraccin binaria....................080 "pDndice 3. #arotenoi%es calc!la%os en la etraccin ternaria...................087 "pDndice 5. M3to%o %e etraccin con fl!i%os s!percríticos........................089
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INDICE DE ECUACIONES
EcuaciCn 0. >eloci%a% %e creci$iento............................................................99
EcuaciCn 7. 2ie$po %e %!plicacin................................................................99EcuaciCn 9. Porcentaje %e alas re$ovi%o....................................................93EcuaciCn 3. #oncentracin %e 'io$asa.........................................................95EcuaciCn 5. Pro%!ctivi%a% %e bio$asa...........................................................95EcuaciCn 2. #arotenoi%es totales...................................................................9:EcuaciCn :. #arotenoi%es totales...................................................................94EcuaciCn 4. Porcentaje del rendimiento de extracto......................................38
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INTRODUCCIÓN
En la actualidad D!naliella sp./ es una de las microalgas
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para la salud por re
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CAPITULO I
EL PROBLEMA
P.!5e!$-e5/ 7e. Pr/
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pocas exploradas/ con un gran potencial de desarrollo tecnolCgico 6 de bajo
impacto ambiental.
O
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aporta otra serie de bene=icios tales como la nutriciCn necesaria para el
adecuado crecimiento 6 reproducciCn de estas especies con alto valor
comercial Martíne-/ 7800.
"demBs de color/ tienen importantes actividades biolCgicas como la
in;ibiciCn de las en=ermedades
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&epartamento de $iencias Pes
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CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
Este capítulo estB constituido por los antecedentes del estudio
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temperatura/ p/ iluminaciCn/ medio de cultivo Guillard o FL7/ ademBs de un
sistema de cosec;ado 6 alimentaciCn de medio =resco. #a evaluaciCn/
alcan-C densidades celulares ma6ores a :8 x 08 2 cDlLm# posterior al día 07
días de operaciCn con una producciCn de 0 gL#/ 6 un promedio de 3/00 delípidos presentes en la biomasa seca. Esta investigaciCn sirviC de re=erencia
en el escalado de los cultivos/ así como para obtener las ecuaciones
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5/23 6 3/21. Esta investigaciCn sirviC para el manejo 6 condiciones de
operaciCn del e
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B!"e" 5er-8!"
Microala D!naliella
El gDnero D!naliella =ue descrito por primera ve- por Teodoresco en
0185. &ebe su nombre a &unal/
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a
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$arbo;idratos contienen aproximadamente un 98X38 del peso seco de la
cDlula. #os carbo;idratos inclu6en monosacBridos glucosa/ galactosa/
manosa/ xitosa/ ribosa/ raminosa/ disacBridos 6 polisacBridos 0/3 X
glucCsido 6 almidCn. #os sacBridos/ en especial los monosacBridos/estabili-an 6 densi=ican el producto cosmDtico
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$arotenoides son pigmentos isoprenoides poliDnicos mu6 ;idro=Cbicos/
derivados del licopeno/ se acumulan masivamente/ pero en ma6or proporciCn
el SYcaroteno/
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F-4r! 0% Estr!ct!ra %el )=caroteno
0!ente MelDnde- 6 Martine-788:.
El Scaroteno =ue el primer carotenoide puri=icado. En 0490/
Zac[enroder lo aislC en =orma cristalina a partir de la -ana;oria/ dBndole el
nombre
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$arbono es el macronutriente mBs importante/ constitu6e el 58 de la
biomasa microalgal. Puede utili-ar como =uente el diCxido de carbono $(7 6
el bicarbonato Na$(9/ 6a
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re
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pueden crecer en presencia de carbono orgBnico 6 bajo condiciones de
oscuridad. En los cultivo de microalgas mixotrC=icos las microalgas son
capaces de vivir en cual
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mejor utili-aciCn de lalu- 6 mejor me-clado
$ontrol en lascondiciones de cultivo
&aAo celular por turbulencia &eterioro de e
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F-4r! 2. #onfi!racin %e fotobiorreactores7 a7 estan-!es? b7 placas planos?c7 cilín%ricos? %7 t!b!lares :ori9ontales
0!ente7 Piedra;ita 6 Urbano 7807
23cnicas %e rec!peracin %e bio$asa $icroalal
a6 una amplia gama de mDtodos de cosec;a
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tambiDn lixiviaciCn segn si la materia a extraer estD en un lí
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Etraccin no convencional con 0S#
Propiedades de los =luidos supercríticos
)e de=ine como =luido supercrítico F)$ a una sustancia
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E"5!7/ 7e. F.4-7/De"-7!7
($.)
V-"8/"-7!7
(8$ K ")
D-4"-@-7!7
(8$0 ")Gas 089 083 080
Fluido supercrítico 8/7 8.1 083 089
#i
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Presuri-aciCn su =inalidad es alcan-ar la presiCn necesaria del solvente para
la extracciCn/ 6a sea por medio de un compresor o de una bomba. "juste de temperatura remociCn o adiciCn de energía tDrmica/ por medio de
intercambiador de calor/ baAos tDrmicos o resistencias elDctricas/ para
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E4r-=!.-!: re=erente a las especies
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CAPITULO III
MARCO METODOLÓGICO
Este capítulo describe los procedimientos/ instrumentos 6 tDcnicasempleadas para la recolecciCn 6 procesamiento de los datos. Por otra parte/
se explican detalladamente las =ases reali-adas en el pro6ecto/ para el
desarrollo de los objetivos planteados.
T-9/ 7e e"547-/ ? 7-"e/ 7e .! -@e"5-!8-
&e acuerdo al planteamiento del problema 6 en =unciCn de los
objetivos/ se clasi=ica el tipo de investigaciCn como un pro6ecto descriptivo/ el
mismo ?consiste en la caracteri-aciCn de un ;ec;o/ =enCmeno/ individuo o
grupo/ con el =in de establecer su estructura o comportamiento@ "rias/ 7882.
En esta investigaciCn se observa el comportamiento de dos mDtodos de
extracciCn en estudio con la biomasa microalgal.
#a investigaciCn se orienta ;acia un diseAo de campo 6a
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I"5r4$e5!8- ? 58-8!" 7e re8/.e88- 7e 7!5/"
Para el cumplimiento de los objetivos propuestos es primordial la
recolecciCn de datos/ donde se utili-an tDcnicas e instrumentos para
obtener/ registrar o almacenar in=ormaciCn de interDs "rias/ 7882.
Entre las tDcnicas empleadas en esta investigaciCn se encuentran
El anBlisis documental basado en revisiones de manuales/ patentes/
artículos/ trabajos de investigaciCn relacionados con el tema en estudio/ para
abordar 6 desarrollar el marco teCrico/ de igual manera establecer los
criterios para la metodología aplicada 6 así a=irmar los resultados obtenidos
en esta investigaciCn.
(bservaciCn directa e indirecta comprendiC la visuali-aciCn de los
cambios
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Unidades de almacenamiento masivos U),.
T8-8!" 7e 9r/8e"!$-e5/" ? !.-"-" 7e 7!5/"
#os datos para el anBlisis =ueron proporcionados por la cuanti=icaciCn
celular diaria en las distintas etapas del cultivo 6 por las lecturas
espectroscCpicas de los extractos generados por los mDtodos de extracciCn.
#as tDcnicas empleadas para el procesamiento de los datos obtenidos
durante la reali-aciCn de este pro6ecto =ueron tablas comparativas/ grB=icos
ilustrativos/ entre otrosJ
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sistema de conservaciCn 6 escalamiento del cultivo en este trabajo de
investigaciCn. El muestreo =ue de tipo no probabilístico intencional/ 6a
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Figura 5. Escala$iento %el c!ltivo
&urante la =ase de producciCn de biomasa/ se reali-C un monitoreo
diario de la densidad celular/ mediante el uso de un microscopio Cptico 6 una
cBmara de Neubauer/ expresando los resultados en grB=icas de densidad
celular en =unciCn al tiempo/ ademBs de monitorear el p/ el cual se mantuvo
entre un intervalo entre :/5 6 1.
T!
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aplicando agitaciCn manual para inactivar las cDlulas. #uego se tomaron 78
`# de soluciCn 6 se e=ectuC el conteo en los respectivos cuadrantes como
detalla el anexo 0# siguiendo la metodología de elm 6 ,ourne 7882. #os
parBmetros cinDticos poblacionales para cada ensa6o se determinaron segnlas siguientes =Crmulas descritas por "lvear 6 $astillo 7800
E84!8- '% >eloci%a% %e creci$iento
µ=
ln( N 2 N 1 )t 2−t 1
E84!8- 0% 2ie$po %e %!plicacin
t d=ln 2
µ
&onde
7 velocidad de crecimiento nmero de divisiones por día
t % 7 Tiempo de duplicaciCn
N & 7 Nmero de cDlulas del cultivo
N "7 Nmero de cDlulas inicial del cultivot "7 tiempo inicial
t & 7 tiempo =inal
#osec:a%o %e bio$asa alal
#a cosec;a de la biomasa de la D!naliella sp./ se reali-C mediante la
tDcnica de bio=loculaciCn con
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del p 6 la remociCn algal mediante el conteo de cDlulas en el sobrenadante
durante 08 días/ para luego reportar el porcentaje de algas removido
mediante la ecuaciCn propuesta por )uneni[ 6 );ele= 0143.
E84!8- 2% Porcentaje %e alas re$ovi%o
P=C O−C
C O X 100
&onde
P Porcentaje de alga removido en el cultivo
$ $oncentraciCn despuDs de =loculaciCn
$o $oncentraciCn antes de la =loculaciCn.
A!tofloc!lacin7 para emplear este mDtodo/ se siguiC la metodología usada
por Mendo-a 6 !alido 7800. )e seleccionaron cultivos de tres litros/
retirando la agitaciCn 6 aporte nutrientes durante 08 días expuesta al sol/
=acilitando la precipitaciCn de la biomasa 6 ademBs induciendo a la =ase de
estrDs carotenogDnico propio de la D!naliella sp. &e igual =orma/ se reali-C
un conteo de cDlulas en el sobrenadante/ reportando el porcentaje de algas
removido mediante la #a cosec;a de la biomasa de la &unaliella sp./ se
reali-C mediante la tDcnica de bio=loculaciCn con
-
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#a concentraciCn de la biomasa obtenida/ así como la productividad
de la misma/ se determinC mediante las =Crmulas aplicadas por "lvear 6
$astillo 7800.
#oncentracin ; pro%!ctivi%a% %e bio$asa
Estas características se determinaron mediante las ecuaciones 3 6 5J
presentadas a continuaciCn
E84!8- *% #oncentracin %e 'io$asa
CB= Pc biomasa− Pc vacio
V muestra
&onde
$, concentraciCn de biomasa mgL#
Pc biomasa peso cBpsulas con biomasa mg
Pc vacío peso cBpsulas sin biomasa mg
! muestra volumen de muestra #
E84!8- ,% Pro%!ctivi%a% %e bio$asa
PB= CBt cultivo
&onde
95
-
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P, productividad de biomasa mgL#Odía
$, concentraciCn de biomasa mgL#
T cultivo tiempo de cultivo día
0ase II7 Aplicacin %e $3to%os etractivos %e co$p!estos bioactivos en
D!naliella sp.
Esta =ase se desarrollC en dos etapas/ la primera evaluando mDtodos
de extracciCn convencional/ con me-clas binarias 6 ternarias de solventes
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T!
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ExtracciCn sClidolí
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E84!8- 3% #arotenoi%es totales
CT =( A∗VC ∗1000 A1Cm1 ∗100∗V )
&onde
$T $arotenoides totales mgL#
" "bsorbancia a 390 nm.
!$ !olumen de la muestra en la celda m#
! !olumen de la muestra #
A1Cm1
$oe=iciente de absorciCn especí=ico para carotenoides totales
7588.
II etapa. Etraccin no convencional
ExtracciCn con $(7 supercrítico
En esta etapa se estudiC la extracciCn con $(7 supercrítico/ para lo
cual se diseAC un experimento tipo multi=actorial categCrico/ con dos =actoresde estudio la presiCn 6 la temperatura/ con una alimentaciCn al e
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CAPÍTULO IV
RESULTADOS ANÁLISIS DE RESULTADOS
En el siguiente capítulo se detallan los datos/ resultados 6conclusiones obtenidas en cada =ase de experimentaciCn/ así como los
rendimientos calculados/ los grB=icos correspondientes a cada actividad
reali-ada/ 6 los anBlisis de cada uno de estos resultados.
F!"e I% O
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entre los días 0 a 07 GrB=ica 0/ mientras
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En la segunda etapa de escalamiento 488 m# 9 #/ la =ase
exponencial se evidencia entre los días 0 a 00 ver Error +e=erence source
not =ound/ con una ma6or densidad en estos cultivos/ esto puede deberse a
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En la tercera etapa del escalamiento 9 # $ulitvo $ontrol/Fotobiorreactor/ la =ase exponencial del cultivo control estuvo comprendida
desde el día 0 ;asta el día 07/ mientras
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evaluaciCnJ no se presentC =ase de muerte debido a
-
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#:lorella sp./ alcan-ando la =ase exponencial al sexto día/ con una densidad
de 9/18EK82 cDlLm#/ mu6 in=erior a la obtenida en esta investigaciCn.
)in embargo/ )andoval 7809/ en un =otobiorreactor con un cultivo de
#:lorella sp.? evaluC el crecimiento durante 02 días/ obteniendo su =ase
exponencial en el día 07 con una densidad de mBs de 4EK8: cDlLm#/ la cual
resulta mu6 superior a los 5/0:EK8: cDlLm# obtenidos en esta investigaciCn
en el =otobiorreactor.
Esta di=erencias de densidades celulares mencionadas anteriormente/
puede deberse a las di=icultades cuando existía =alla elDctrica en el
laboratorio/ esto ademBs de no proporcionar lu- a las microalgas/ tambiDn
generaba =alta de aireaciCn/
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" pesar de
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Eval!acin #in3tica %el creci$iento %e D!naliella sp.
#uego del monitoreo celular diario en cada una de las etapas del
escalamiento/ se procedieron a evaluar los parBmetros cinDticos/ mostrados
en la Tabla 2. Tanto la velocidad de crecimiento ` como el tiempo de
duplicaciCn td se vieron a=ectados signi=icativamente por el escalado del
cultivo/ ascendiendo el valor `/ de 8/8177 &ivLdía a 8/012: &ivLdía/ al pasar
de la escala de 988 m# a la de 02 #J mientras
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+1
- +,*-+ 4,4/+ *,-/E2+031,/-E2
+1
'2111 (8/5r/.) +,-0 1,+-+/ -,*+E2+03,0E2
'111F/5/
-
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Investigaciones como la desarrollada por )andoval 7809/ acerca del
crecimiento de cultivos de #:orella sp.? en un =otobiorreactor con una
capacidad de 05 #/ seAala
-
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las dos concentraciones del
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El porcentaje de remociCn/ calculado por la di=erencia de
concentraciCn celular en el sobrenadante con respecto al cultivo sin =locular/
para las concentraciones de 38 mgL# 6 788 mgL#/ se observC de manera
creciente ;asta el sDptimo día ver El porcentaje de remociCn/ calculado por
la di=erencia de concentraciCn celular en el sobrenadante con respecto al
cultivo sin =locular/ para las concentraciones de 38 mgL# 6 788 mgL#/ se
observC de manera creciente ;asta el sDptimo día ver El porcentaje deremociCn/ calculado por la di=erencia de concentraciCn celular en el
sobrenadante con respecto al cultivo sin =locular/ para las concentraciones de
38 mgL# 6 788 mgL#/ se observC de manera creciente ;asta el sDptimo día
ver grB=ica :/ en este tiempo el porcentaje de remociCn a la concentraciCn
de
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mantuvo creciente pero no en grandes proporciones/ obteniendo para el
-
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F-4r! '1% #!ltivos ep!estos a con%iciones %e estr3s propicias para la
a!tofloc!lacin
)e observC en el experimento una remociCn de microalgas creciente
;asta el octavo día de evaluaciCn del cultivo/ siguiendo una tendencia
constante desde el octavo día/ ;asta el dDcimo día ltimo día de
evaluaciCn/ obteniendo un valor superior de remociCn de 44/32 para latercera rDplica/ 6 un valor in=erior de 49/32 para la segunda rDplica como se
muestra en la grB=ica 4.
Gr-8! +% Porcentaje %e re$ocin en a!tofloc!lacin.
5:
-
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Moreno W "rias 7807/ en la evaluaciCn de la auto=loculaciCn de
#:lorella v!laris? reportaron en la velocidad de auto=loculaciCn/ un :7 de
remociCn de microalgas para una temperatura de 75 R$/ un valor menor
-
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#o$paracin %e $3to%o %e cosec:a%o biofloc!lacin por -!itosano ;
a!tofloc!lacin
)e reali-C una comparaciCn de los mDtodos de cosec;a utili-ados/ con
el =in de seleccionar el mejor para la producciCn de microalgas en las
extracciones.
El porcentaje de remociCn por bio=loculaciCn =ue muc;o mBs alta
durante los primeros : días antes de
-
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contaminantes Foubert 6 Mu6laert 7809 seAala
-
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biomasa Dsta conservaba restos de sal ver Figura 00/ por lo tanto el reporte
de la concentraciCn 6 productividad re=lejado es una biomasa microalgal
bruta/ pudiendo ser Dsta/ una de las causas por las
(011)
D. tertiolecta 078
T!!- (011) D. tertiolecta 088
M!5! (01'1)D. salina 778938
D.
pri$olecta
18
D. tertiolecta 078
F-4r! ''% 'io$asa seca cosec:a%a en c@ps!la Pietri
20
-
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F!"e II% A9.-8!8- 7e $5/7/" eK5r!85-@/" 7e 8/$94e"5/"
-
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#as me-clas de solventes evaluadas en las extracciones tuvieron una
gran in=luencia con respecto al contenido de carotenoides totales ver Tabla
4/ la me-cla acetonaLmetanol/ en proporciCn de :8L98 =ue la
-
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toda la estructura/ interaccionando con los carbonos
#:ilena
"cetonaLmetanol 18L08 008/1
23
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M!r ('+) D. Salina Ara;a "cetona 18
8/40/2
L/9e > (011+)D.tertiolecta
San Hos3=
M3ico "cetona 48
00/1
e9e ? M/r!.e"('+)
D!naliella
>iri%is "cetona 4835/3
B!rre/ et al.(01',)
D. sp.
#!$ara!as exano 08823/4
Ser9! ? C!.7er(011,)
D!naliella salina'ter depetrCleo 18
54/4
Etraccin sli%o=lí-!i%o con $e9cla ternaria
#os resultados obtenidos en la tabla 08/ =ueron ma6ores a los
re=lejados en la experiencia con solventes binarios en esta investigaciCn/ esto
puede atribuirse al ;ec;o de
-
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" nivel de escalas superiores de obtenciCn de carotenoides/ como el
Scaroteno/ las extracciones con disolventes orgBnicos como ;exano o etanol
en =orma de compuestos puros/ se complica pues/ se ;ace di=ícil modi=icar la
capacidad extractante/ 6 para obtener rendimientos prometedores/ se debereali-ar extracciones mltiples 6 por ende/ reali-ar procedimientos para
recuperar los solventes 6 evitar tra-as de los mismos en los productos. #a
me-cla ternaria propuesta por FernBnde- 6 García 7881 permite ajustar la
polaridad de la =ase extractante de =orma
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planteadas en la metodología/ por lo
-
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residencia de la extracciCn/ aumentBndolo ;asta 5 ;oras/ para evaluar la
relevancia del mismo de manera
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volBtil. )e obtuvo 8/373 g de extracto/ lo cual se debe al re=uer-o del
coosolvente ;exano/ para a6udar al solvente principal diCxido de carbono/
en el proceso de extracciCn.
T!
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Etraccin lí-!i%o=lí-!i%o con $e9clas binarias
#os resultados obtenidos por el )tatgrap;ics se re=lejan en la siguiente
tabla 09
T!
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dispersiCn de cCdigos de nivel para tal concentraciCn de acetona es amplia.
)i se observan los puntos de dispersiCn/ para el nivel de acetona/ estBn mBs
bajos/ pero tambiDn para niveles de acetona bajo/ se obtuvieron pocos
carotenoides/ menores a un nivel de acetona alto. Estos valores mostradosen el )tatgrap;ics demuestran
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corroborando el "N(!"/ lo reali-ado anteriormente en donde la me-cla de
solvente tiene un e=ecto estadístico signi=icativo sobre la variable evaluada.
Gr-8! ''% Efecto %e la $e9cla %e Solventes sobre la obtencin %ecarotenoi%es
En la GrB=ica 07/ donde se detallan las interacciones de cada
extracciCn/ se observan indicios de interacciCn de los =actores de nivel de
acetona altaJ sin embargo/ no es la -ona de interacciCn deseada/ puesto
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Estos
resultados demuestran
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T!
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#o$paracin %e los $3to%os etractivos !tili9a%os en la obtencin %e
carotenoi%es
Entre los mDtodos de extracciCn utili-ados en este trabajo de
investigaciCn/ el
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de
-
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CONCLUSIONES
#a ma6or densidad celular reportada en los cultivos =ue de 5/0: EK8: cDlLm#/
para un volumen de 02 # en el =otobiorreactor con un tiempo de 08 días de
cultivo.
&entro de los mDtodos de cosec;a valorados/ la auto=loculaciCn se per=ilC
como el mBs adecuado experimentalmente/ por reducir gastos energDticos 6
permitir condiciones en D!naliella sp.? propicias para la obtenciCn de
carotenoides.
#a mBxima productividad de biomasa =ue 758 mgL#Odía así como la ma6or
concentraciCn =ue de 5888 mgL#.
#a me-cla binaria "cetonametanol en proporciones de :8L98/ reportC los
ma6ores extractos/ obteniendo un resultado 70/:2 0/72 pgLcel.
#a me-cla ternaria de EtanolLexanoL"gua en proporciones ::0:2 reportC
98/730/84 pg.cDl0 de carotenoides.
#as condiciones de presiCn mBxima alcan-adas por el e
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RECOMENDACIONES
Utili-ar una estaciCn de =luidos supercríticos/
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BIBLIOGRAFÍA
"lvare-/ ". 6 "maro/ ". 7800. Opti$i9acin %el proceso %e etraccin
s!percrítica %e etractos %e aceite %el fr!to persea a$ericana $ill (A!acate*; s! co$paracin con !n $3to%o tra%icional. 2rabajo %e pre=ra%o.Universiad Nacional Experimental Francisco de Miranda. FalcCn !ene-uela
"lvear/ M. 6 $astillo/ $. 7800. Eval!acin %el p ; concentracin %enitreno en el c!ltivo %e las $icroalas D!naliella salina ; #:lorella nativaco$o f!ente %e aceite veetal para la pro%!ccin %e 'io%iesel. Universidadde $artagena. $artagena de Indias $olombia.
"rancibia/ M. 7800. Aplicacin %el -!itosano co$o $aterial bioabsorbenteen el proceso %e coa!lacin=floc!lacin %!rante el trata$iento %e a!a paracons!$o :!$ano.2rabajo %e Maister en pro%!ccin $@s li$pia.
Universidad TDcnica de "mbato. "mbato Ecuador.
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"rias/ F. 0111. El pro;ecto %e investiacin. $aracas Episteme.
,arra/ +. 6 Guartatanga/ ). 7808. Diseo %e !n 0otobioreactor In%!strial para el #!ltivo %e Spir!lina. +evista Tecnologica E)P(#/ 0:.
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in%!striales a partir %e biofactorías sint3ticas %e D!naliella sp. %el sector lasc!$ara!as? $!nicipio 0alcn? Esta%o 0alcn. 2rabajo %e pre=ra%o.Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda. FalcCn!ene-uela.
:1
-
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$i=uentes 6 Gon-ale- 7880. #!ltivo %e cepas %e D!naliella salina(2eo%oresco "145* en %iferentes $e%ios bajo con%iciones %e laboratorio.Universidad de $oncepciCn. $oncepciCn $;ile.
$ontreras/ $. 6 PeAa/ . 7889. Avances en el %iseo concept!al %efotobiorreactor para el c!ltivo %e $icroalas. +ed de +evistas $ienti=icas de "mDrica #atina/ el $aribe/ EspaAa 6 Portugal/ 744/ 04.
&ía-/ &. 6 Geraldo/ !. 7881.&iagrama de =ase sClidoLlí
-
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Gon-ale-/ ". 6 \a=arov/ !. 7881. Desarrollo %e $3to%os %e etraccin %eaceite en la ca%ena %e pro%!ccin %e bio%iesel a partir %e $icroalas.Universidad Industrial de )antander. ,ucaramanga $olombia
Gon-ale-/ M. 7808. La G!ía. (btenido de;ttpLL
-
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99/123
MelDnde-/ "./ 6 Martine-/ I. 788:.Estructura del Scaroteno Figura.EnPi$entos carotenoi%es7 consi%eraciones estr!ct!rales ; fisico-!í$icas.(65Cpa*. Universidad de )evilla. )evilla EspaAa.
Mendiola/ #. 7884. &ensidad/ viscosidad 6 di=usividad de di=erentes tipos de=luidos. tabla. En Etraccin %e co$p!estos bioactivos %e $icroalas$e%iante fl!i%os s!percriticos. Universidad "utonoma de Madrid. 01LpBg.Madrid EspaAa.
Mendo-a/ . 6 !alido/ ". d. 7800. Planta Piloto %e c!ltivo %e Microalas.GrB=icas Teneri=e.. Teneri=e EspaAa.
Mendo-a/ +. 6 Moreno/ . 7809. Eval!acin %e los $3to%os so:let ; fl!i%os!percrítico para la etraccin %e aceite a partir %e la se$illa %el fr!to %e$a$e; (MAMME AME,I#ANA L*. 2rabajo %e pre=ra%o. UniversidadNacional Experimental Francisco de Miranda. FalcCn !ene-uela.
Moreno/ &. 6 "rias/ N. 7807. Eval!acin %e la a!tofloc!lacin %e #:lorellav!laris !te "
-
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#:lorella >!laris. 94LpBg.Universidad "utCnoma de (ccidente. )antiagode $ali.
+ic;mond/ ". 7883. an%booJ of $icroalal c!lt!re7 biotec:nolo; an% applie% p:;colo;. ,lac[_ell )cience #td/ 05.
+omero/ T. 6 FerrBn/ $. 7800. 0loc!lacin %e #:lorella sp. con la !tili9acin%e -!itosano. Instituto de igiene 6 Epidemología. $entro de investigacionespeserification an%
Propose% Mec:anis$. ,iot;ecnolog6 and ,ioengineering/ 02.
Ta[agi/ M. 7882. Effect of salt concentration on intracell!lar acc!$!lation of lipi%s an% triac;ll;ceri%e in $arine $icroalae D!naliella cells. ournal o= ,ioscience and ,ioengineering. (sa[a apCn
Torrentera/ #. 0149. La pro%!ccin %e ali$ento vivo ; s! i$portancia enac!ac!lt!ra. (btenido de &eposito de documentos de la F"(;ttpLL___.=ao.orgLdocrepL=ieldL889Lab3:9sL",3:9)88.;tmfT($
Ulloa/ +. 7800. In%!ccin %e pro%!ctos bioactivos en la $icroala $arina2etrasel$is s!ecica.2rabajo %e %octora%o. Universidad de )antiago de
$ompostela. )antiago de $ompostela $;ile
!elasco/ +. !illada/ . W $arrera/ . 788:. Aplicaciones %e los fl!i%oss!percriticos en la aroin%!stria. +evista in=ormaciCn TecnolCgica.
49
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epe-/M 6 Morales/ E. 0114. Efecto %e la concentracin %e nitrato ; clor!ro%e so%io sobre la %ensi%a% cel!lar ; conteni%o %e pi$entos ; proteínas %e
D!naliella viri%is. Universidad del ]ulia/ Maracaibo !ene-uela.
nga/ G. 7800. Q#!ltivo Masivo %e Microalas en 'iorreactores >erticalesR.Universidad Nacional de )an "gustín. "re
-
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102/123
ANEXOS
AeK/ '. #onteo en c@$ara %e Ne!ba!er
El Procedimiento para el conteo celular mediante el uso de
ematocimetro o cBmara de Neubauer se detalla a continuaciCn
Mediante una pipeta Pasteur se toma una muestra 6 se desli-a en la cBmara
-
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Para la soluciCn "/ se adicionan 78.7 g de \N(9 en 088 m# de agua
destilada Para la soluciCn ,/ se adicionan 3 g de Na7P(3077(/ 3 g $a$l727(/ 7
m# de $l concentrado 6 7 m# de Fe$l9. )e calientan las soluciones para =avorecer la diluciCn de los componentes. Para la esterili-aciCn/ se introduce en autoclave durante 78 minutos/ a 05
libras de presiCn. )e dejan reposar durante 73 ;oras en ausencia de lu- 6 bajas temperaturas. $uando se encuentran listas para utili-arse se adiciona 0 m# de soluciCn " 6
7 m# de soluciCn , a 0 # de agua de mar.
AeK/ 2. Densi%a%es cel!lares a escala 644 $L
AeK/ *% Densi%a%es cel!lares a escala %e
-
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104/123
AeK/ ,. Densi%a%es cel!lares a escala %e 6 L
AeK/ % Densi%a%es cel!lares en 0otobiorreactor ; #!ltivo #ontrol
4:
-
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105/123
AeK/ 3% Densi%a%es cel!lares en repeticiones %el 0otobiorreactor
AeK/ +% p eval!a%o en cosec:a%o con -!itosano a &44 $CL
44
-
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106/123
AeK/ % p eval!a%o en cosec:a con -!itosano a +4 $CL
AeK/ '1 .#onteo en sobrena%ante en cosec:a%o con -!itosano a &44 $CL
41
-
8/20/2019 tomo final 14-02-16
107/123
AeK/ ''% #onteo en sobrena%ante en cosec:a%o con -!itosano a +4 $CL
18
-
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108/123
AeK/ '0% Porcentaje %e re$ocin %e $icroalas en cosec:a%o con!itosano a &44 $CL
AeK/ '2% Porcentaje %e re$ocin %e $icroalas en cosec:a%o con!itosano a +4 $CL
10
-
8/20/2019 tomo final 14-02-16
109/123
AeK/ '* % #onteo en el sobrena%ante en el cosec:a%o con a!tofloc!lacin
AeK/ ',% Porcentaje %e re$ocin %e $icroalas en cosec:a%o cona!tofloc!lacin
17
http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/C:%5C%5CUsers%5C%5CCarlosRiera%5C%5CDocuments%5C%5Crespaldo%20pen-drive%2004032014%5C%5CTesis%5C%5CTesis%5C%5CGr%C3%A1ficas%20de%20Crecimiento%20Microalgas%5C%5CGr%C3%A1ficas%20estadisticas%20del%20crecimiento%20de%20cultivo%20de%20microalgas(%20cin%C3%A9tica)%5C%5Cautofloculacion.xlsx%23Hoja1!B8http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/C:%5C%5CUsers%5C%5CCarlosRiera%5C%5CDocuments%5C%5Crespaldo%20pen-drive%2004032014%5C%5CTesis%5C%5CTesis%5C%5CGr%C3%A1ficas%20de%20Crecimiento%20Microalgas%5C%5CGr%C3%A1ficas%20estadisticas%20del%20crecimiento%20de%20cultivo%20de%20microalgas(%20cin%C3%A9tica)%5C%5Cautofloculacion.xlsx%23Hoja1!B8http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/C:%5C%5CUsers%5C%5CCarlosRiera%5C%5CDocuments%5C%5Crespaldo%20pen-drive%2004032014%5C%5CTesis%5C%5CTesis%5C%5CGr%C3%A1ficas%20de%20Crecimiento%20Microalgas%5C%5CGr%C3%A1ficas%20estadisticas%20del%20crecimiento%20de%20cultivo%20de%20microalgas(%20cin%C3%A9tica)%5C%5Cautofloculacion.xlsx%23Hoja1!B8http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/C:%5C%5CUsers%5C%5CCarlosRiera%5C%5CDocuments%5C%5Crespaldo%20pen-drive%2004032014%5C%5CTesis%5C%5CTesis%5C%5CGr%C3%A1ficas%20de%20Crecimiento%20Microalgas%5C%5CGr%C3%A1ficas%20estadisticas%20del%20crecimiento%20de%20cultivo%20de%20microalgas(%20cin%C3%A9tica)%5C%5Cautofloculacion.xlsx%23Hoja1!B8http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/C:%5C%5CUsers%5C%5CCarlosRiera%5C%5CDocuments%5C%5Crespaldo%20pen-drive%2004032014%5C%5CTesis%5C%5CTesis%5C%5CGr%C3%A1ficas%20de%20Crecimiento%20Microalgas%5C%5CGr%C3%A1ficas%20estadisticas%20del%20crecimiento%20de%20cultivo%20de%20microalgas(%20cin%C3%A9tica)%5C%5Cautofloculacion.xlsx%23Hoja1!B8http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/C:%5C%5CUsers%5C%5CCarlosRiera%5C%5CDocuments%5C%5Crespaldo%20pen-drive%2004032014%5C%5CTesis%5C%5CTesis%5C%5CGr%C3%A1ficas%20de%20Crecimiento%20Microalgas%5C%5CGr%C3%A1ficas%20estadisticas%20del%20crecimiento%20de%20cultivo%20de%20microalgas(%20cin%C3%A9tica)%5C%5Cautofloculacion.xlsx%23Hoja1!B8
-
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AeK/ '% #o$paracin %e F %e re$ocin %e $icroalas entre $3to%os %ecosec:a !tili9a%os
AeK/ '3% #!ltivos %es%e 644 $L :asta 6L
AeK/ '+% #!ltivo control ; fotobiorreactor
19
-
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AeK/ '% #osec:a%o por !itosano
AeK/ 01% #osec:a%o por A!tofloc!lacin
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-
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AeK/ 0'% Etraccin 'inaria
AeK/ 00% Etraccin 2ernaria
AeK/ 02% Diara$a trian!lar para el siste$a etanol=:eano=a!a.
0!ente7 FernBnde- 6 García 7881
15
-
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AeK/ 0*% Etraccin con fl!i%os s!percríticos
AeK/ 0,% 0otobiorreactor t!b!lar tipo serpentin cilín%rico
0!ente #ope- W +angel 7809
Pr-8-9-/ 7e 48-/!$-e5/ 7e. /5/
-
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-
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-
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F-4r! '*% Montaje Eperi$ental %e estacin fl!i%os s!percríticos
0!ente7 &ía- W Geraldo 7881
11
-
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APENDICES
A97-8e '% Eval!acin cin3tica %e los c!ltivos.
Par@$etros cin3ticos eval!a%os
E"8!.! ($L 7e84.5-@/
Fr!"8/"N'
(8.$L)
N0(8.$L)
µ(D-@7!)
T7 (7!")
211
-,++E2
+1
,-6E2
+0
+,+/* 0,1+-*
* -,++E2
+1
,-4E2
+0 +,+/** 0,450
6 -,++E2
+1
,-4E2
+0 +,+// 0,4-6/
- -,++E2
+1
,-+E2
+0 +,+5/1 0,06/*
+11
4,4-E2
+1
,55E2
+0 +,+/65 0,6506
* 4,*/E2
+1
,/+E2
+0 +,+/54 0,+6/*
6
4,14E2
+1
,5+E2
+0 +,+5/6 0,01-4
- 4,-6E2
+1
,56E2
+0 +,+/6- 0,-*4
2111
4,5E2
+1
*,-/E2
+0 +,*+0 4,0-*
* 1,*E2
+1
*,-/E2
+0 +,+0/ 1,-*0
6 4,*E2
+1
*,-/E2
+0 +,*0 4,1/0*
- 4,-E2
+1
*,-4E2
+0 +,*-+ 4,4/+
'2111(84.5-@/8/5r/.)
/,-4E2+1
-,*+E2+0
+,-0 1,+-+/
'111F/5/
-
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+1 +0
a µ=ln
( N 2 N 1 )
T 2−T 1
b ¿ td=ln(2)/
0!ente7 "lvear W $astillo 7800
&onde velocidad de crecimiento nmero de divisiones por día
N0 &ensidad celular inicial del cultivo
N7 &ensidad celular =inal del cultivo
t0 tiempo inicial de cultivo
t7 tiempo =inal de cultivo
td tiempo de duplicaciCn del cultivo
$alculo típico para la muestra a escalado 988 m# envase 0.
a¿ =
ln ( 1,43E+074,00E+06 )14−0
=0,0912
b) td ¿ ln(2)/0,0912=7,6042
El cBlculo de la velocidad de crecimiento 6 tiempo de duplicaciCn para los
ensa6os restantes/ se reali-an de la misma manera.
080
-
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A97-8e 0% Deter$inacin %e la concentracin ; pro%!ctivi%a% %e la
bio$asa $icroalal pro%!ci%a
a¿CB=(( P∗1000m#/#r ))/V
b ¿ PB=CB /T$
0!ente7 "lvear W $astillo 7800
&onde
$, $oncentraciCn de la biomasa mgL#
P Peso de la biomasa seca g
! !olumen de cultivo =iltrado #/ 9 #
P, Productividad de la biomasa mgL#Odía
T= Tiempo de cultivo día 78 días/ cumpliendo su doble =ase
Para la rDplica 0 del cultivo
087
-
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a¿CB=(14 #r∗1000m##r )
3 ! =4666,6666
b¿ PB=4666,6666
20 =233,333
El cBlculo de concentraciCn 6 productividad de biomasa/ para los
ensa6os restantes se reali-C de la misma manera.
A97-8e 2% #arotenoi%es calc!la%os en la etraccin binaria
ectura a !"# nm Carotenos
mg$ Pgcel&'
Meclas Proporcion
es ' * ' * ' *
Pgc+l&
',-.
/ceton
a$/gua
/+8+ +,*
* +,5 +,5
+,5
5
+,0
*
+,0
* 0,+
6,/*
1
6,/*
1
-,/1
3,-1
0+86+ +,+
/ +,6 +,-
+,6
1
+,4
*
+,4
1 1,/1
+,+4
5
+,56
/,*5 3
,10
/ceton
a$Meta
nol
/+8+ +,*
* +,* +,**
+,5
5
+,5
-
+,5
5
0,+*
1,*-
0
0,+*
1,01 3
+,61
0+86+ +,*1
+,*5 +,6 ,+-
,*
,* *+,1
*,116
*6,*+
*,013,*1
-ensid
ad
celular
(c+l$m
)
4,0E2+0
a $T 3O abs348 nm
b Pg.cDl0
CT (m#/ !)∗109
DC ( c%l
m! )
0!ente7 Parsons W )tric[land 01:7
&onde
089
-
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121/123
-
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A1Cm1
$oe=iciente de absorciCn especí=ico para carotenoides totales
7588 para ;exano en carotenoides totales.
$alculo típico para replica 0 a 0/5 mol Na$lL# evaluada en medio agua
de Miguel.
CT =( 0,3768∗5∗10002500∗100∗0,005 )
CT =1,5072 m#
!
$on la densidad celular
Pg.cDl01,5072m# / !∗10
9
5,17 &+07
Pg.cDl071/0574
A97-8e ,% M3to%o %e etraccin con fl!i%os s!percríticos
$Blculo de la cantidad de producto obtenido en el proceso de
extracciCn con =luidos supercríticos para las condiciones establecidas.
Muestra
Muestra
aliment
ada (g)
Peso del
en1ase (g)
Peso del
en1ase
mas
extracto
(g)
Extracto
2btenido
(gr)
Rendimie
nto (%)
Extracció
n 3 ++ /5,0/ //,-6 +,-*- +,-*-
Gramos de extracto peso del envase con el extractopeso del envase
"ceite gr "ceiteLgr muestraO088
085
-
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Para el ensa6o mostrado
Gramos de extracto 11/:0111/039
Gramos de extracto 8/373 gr
+endimiento gr extracto Lgr muestra alimentadaO088
+endimiento 8/373 grL088 grO 088
+endimiento 8/373
