Desarrollo de un proceso de fermentación sólida para el hongo trichoderma asperellum th204 en un fermentador de lecho fijo

Abstract

Se desarrolló un proceso de fermentación sólida para el hongo Trichoderma asperellum Th204 utilizando un fermentador de lecho fijo PROPHYTA® L05 mediante un diseño fraccionado (1/16) evaluando sobre su productividad (conidios/g.s.h) factores de la operación como la relación C/N, la temperatura de incubación, la relación de inoculación, la altura del lecho, la humedad del aire entrante, el caudal de aire y dos tipos de soporte inerte (espuma de poliuretano y cascarilla de arroz). Los factores C/N y el caudal de aire presentaron un efecto significativo sobre la productividad de Th204. El soporte espuma de poliuretano se seleccionó por presentar un significativo efecto sobre la productividad con un valor máximo de 3,89x107 conidios/g.s.h en comparación a la obtenida con la cascarilla de arroz (2,83x106 conidios/g.s.h). Adicionalmente, con la espuma de poliuretano se encontraron condiciones favorables para el crecimiento de Th204 como menores gradientes de humedad del lecho, una menor caída de presión y la mayor μmax. Por último, se generó un modelo de superficie de respuesta utilizando un diseño central compuesto, validando las condiciones óptimas (caudal de aire saturado 0,9 m3/h, relación C/N 18,1, temperatura de incubación 28°C, altura de lecho 5 cm y una relación de inoculación de 1,0x107 conidios/g) con tres fermentaciones obtenido un ajuste promedio del 91,2% respecto a la productividad esperada de 3,16x107 conidios/g.s.h.

Abstract. Solid fermentation process by using a fixed bed fermenter PROPHYTA® L05 for the fungi Trichoderma asperellum Th204 was developed. A fractional design (1/16 ) on productivity of Th204 (conidia/d.s.h) by operating factors such as C/N ratio, incubation temperature, inoculum ratio, bed height, the inlet air humidity, airflow and two types of inert support (polyurethane foam and husk rice) was evaluated. The factors C/N and the airflow had a significant effect on the productivity of Th204. The polyurethane foam support was selected to present a significant effect on productivity with a maximum value of 3.89x107 conidia/d.s.h compared to that obtained with husk rice (2.83x106 conidia/d.s.h). Additionally, by using polyurethane foam favorable conditions to growth Th204 as minor bed moisture gradients, lower pressure drop values and higher μmax were found. Finally, a response surface model by using a central composite design was generated and validated at optimal conditions (saturated airflow at 0.9 m3/h, C/N ratio at 18.1, incubation temperature at 28°C, bed height at 5 cm and an inoculum ratio of 1.0x107 conidia/g) with a mean adjustment of 91.2% compared to the expected productivity of 3.16x107 conidia/d.s.h.