Multiplex gas sampler for monitoring respirometry in column-type bioreactors used in solid-state fermentation

Abstract

Se diseñó un muestreador de gas multiplex para monitorear CO2 y O2 para biorreactores de tipo columna usados ​​en la fermentación en estado sólido. El muestreador mecánicamente acopla hasta 24 biorreactores a un conjunto central de sensores de CO2 y O2. El usuario puede fijar el tiempo de fermentación, el número de biorreactores a muestrear por el puerto de muestreo, la velocidad de muestreo y el tiempo de retardo entre el muestreo (para garantizar la sustitución completa de una muestra de gas). El usuario tiene la posibilidad de activar o desactivar el muestreo de los puertos biorreactores. Debido a su pequeño tamaño y peso, el muestreador de gas es portátil. Este dispositivo es también bastante económico. Este muestreador de gas se validó utilizando dos experimentos de fermentación en estado sólido. En primer lugar, se confirmó que las mediciones de CO2 y O2 eran altamente reproducibles. No se encontraron diferencias significativas en las fermentaciones de 19 unidades experimentales (biorreactores) que se realizaron simultáneamente con Rhizopus sp. Cultivadas en las mismas condiciones. En segundo lugar, se demostró la versatilidad del muestreador de gas, que operaba simultáneamente con varios microorganismos cultivados en diferentes condiciones, mediante el control simultáneo de A. awamori y Rhizopus sp. Fermentaciones en estado sólido, cultivadas a diferentes temperaturas y pH. Utilizando el muestreador de gas multiplex, el estudio anterior se realizó en un solo conjunto de experimentos en lugar de en cinco conjuntos de experimentos que se hubieran requerido utilizando otro muestreador, lo que representaría un gran ahorro de tiempo.