Agitación y producción de cefalosporina C en CSTR mediante simulación computacional

Resumen

El estudio tuvo como objetivo evaluar, mediante simulación computacional, el efecto de la velocidad de agitación sobre la producción de cefalosporina C (CPC) en un biorreactor continuo de tanque agitado. Se desarrolló un modelo en COPASI basado en las ecuaciones de Monod y Luedeking-Piret y se evaluaron cuatro escenarios de operación: 300, 400, 500 y 600 rpm, asociados con valores de kLa de 50, 80, 120 y 160 h^¯¹, respectivamente. Los resultados de simulación mostraron un incremento de la producción máxima de CPC de 31.45 a 36.00 g/L al aumentar la agitación de 300 a 600 rpm. La regresión polinomial de tercer orden presentó un ajuste alto dentro del intervalo estudiado (R² = 0.9975). No se aplicaron pruebas inferenciales sobre los 101 puntos temporales por corrida debido a que estos corresponden a una misma serie temporal determinística y no constituyen réplicas independientes. La principal limitación del estudio es la ausencia de validación experimental y la necesidad de calibrar experimentalmente los parámetros del modelo antes de su aplicación en procesos reales. La simulación se propone como herramienta exploratoria para orientar futuras pruebas experimentales.