Efecto de la intensidad de diodos electroluminosos y fotoperiodo en la optimización de la producción de biomasa de Spirulina ( Arthrospira )

Abstract

Se optimizó la producción de biomasa ( ф ) de cultivos batch d e Spirulina sp. en fotobiorreactores a escala de laboratorio (FBL) de 0,2 L, por efecto de X 1 : intensidad de diodos electroluminosos (LED’s) entre 1,25 a 41,7 klux y X 2 : fotoperiodo de12/12 a 24/0, h de luz/h de oscuridad (L/O) utilizando un diseño compuesto central rotacional (DCCR) y metodología de superficie de respuesta (MSR). Asimismo, se eval uaron las características hidráulicas y el valor ф de un cultivo batch de Spirulina en un fotobiorreactor de canal bucle cerrado abierto a la atmósfera (FB - BCAA) por efecto de la iluminación LED de 8,3±1,9 klux y fotoperiodos de 12/12 y 24/0 h L/O. En los FBL se encontró dos zonas óptimas de ф , ambas con una intensidad LED de 21,5 klux y fotoperiodos 12/12 y 24/0 h L/O, siendo los valores ф de 1,65 y 1,62 respectivamente. El modelo matemático que indicó estas zonas fue de segundo orden (p = 0,000396 < 0,05) con una consistencia de predicción de R² = 0,92. En el FB - BCAA, el cultivo de Spirulina sp. con fotoperiodo de 12/12 h L/O, mostr ó un valor ф de 0,72, una adaptación más rápida de λ = 4,62 h, una mayor velocidad específica de crecimiento de μ max = 0,033 h - 1 y menor tiempo de consumo de energía de 74,05 h ; comparado con el cultivo desarrollado con fotoperiodo 24/0 h L/O. Los parámetros hidráulicos del FB - BCAA fueron: volumen de operación 2,5 L, velocidad de flujo 0,26 m/s, números de Reynolds ( Re ) 15488, Froude ( Fr ) 0,60 y Vedernikov ( V ed ) 0,90.