El Dr. Claudio Alarcón García, de profesión Ingeniero Civil Electrónico y Magíster en Ciencias de la Ingeniería mención Ingeniería Eléctrica, desarrolló un sistema basado en tecnologías de Industria 4.0 para el control y monitoreo del proceso de fermentación de microorganismos para la obtención de ácidos grasos (DHA).

El DHA, un valioso ácido graso cuyo consumo ha sido recomendado por sus beneficios a la salud, es mayoritariamente extraído del aceite de pescado. Sin embargo, resulta cada vez más complejo obtener este compuesto de forma segura y libre de contaminantes, especialmente mercurio, lo que ha llevado a una necesidad creciente de contar con nuevas fuentes de este nutriente. Es así como en Chile, existen actualmente nueve empresas productoras de DHA en base a procesos biotecnológicos, a través de la fermentación de microorganismos; un proceso complejo que requiere de un especializado proceso de control y monitoreo.

En este contexto, Claudio Alarcón, nuevo graduado del Doctorado en Ciencias de la Ingeniería mención Bioprocesos de la UFRO, explica que es posible mejorar el proceso de fermentación, el cual se realiza en biorreactores, a través de la incorporación de la automatización y utilización de datos para aumentar la eficiencia de este proceso, tecnologías que corresponden a lo que hoy se conoce como Industria 4.0. Trabajo guiado por la Dra. Carolina Shene de Vidts, investigadora y académica del departamento de Ingeniería Química, UFRO.

El Dr. Alarcón señala que “llevar a cabo la fermentación de estos microorganismos es muy caro, pues se requiere de un monitoreo permanente por parte de operarios expertos. Por ello, lo que planteamos en esta investigación, es la incorporación de un chip o soft sensor de bajo costo (menos de 1000 pesos chilenos), que entregará la información requerida para la toma automática de decisiones respecto al proceso de fermentación, algo que sería muy complejo de realizar por parte de una persona, al enfrentarse a varios de estos procesos al mismo tiempo”.

Agrega, además, que “al sensor se le incorpora toda la información requerida en cada caso, desplegando indicadores y alertas, de forma permanente y sin margen de equivocación. Con esto, el sensor permitirá saber cómo va el proceso y las acciones a ejecutar, mediante acceso remoto.

DOCTORADO, INNOVACIÓN E INDUSTRIA
El director del programa de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería mención Bioprocesos, Dr. Edgar Uquiche, se refirió al trabajo realizado por el graduado Dr. Claudio Alarcón, expresando que “la tesis de Claudio tuvo la más alta calificación, lo que demuestra la calidad de su propuesta y concordancia con la orientación de nuestro programa, que es contribuir con investigación innovadora y aplicada a la solución de problemáticas en el ámbito de los bioprocesos medioambientales y de alimentos”.

Gustavo Ciudad, integrante del Claustro Académico del programa e integrante de la comisión evaluadora, comentó sobre el trabajo del recientemente graduado que “normalmente, en la industria del área, este tipo de aceite se extrae directamente del pescado, y lo que se propone aquí, es su reemplazo por este microorganismo productor de DHA, cultivándolo en condiciones controladas. Esto de por sí, ya es muy complejo, por lo que Claudio crea este sensor basado en herramientas digitales y lo transforma en indicadores que reportan, en línea, sobre el estado real del cultivo y su nivel de acumulación de aceites.

Respecto al foco de innovación y ciencia aplicada del programa, el Dr. Ciudad señaló que “con esto, se demuestra que el doctorado está buscando dar solución a problemáticas de la industria, con una mirada innovadora de tipo biotecnológica. Al mismo tiempo, además del impacto generado en la industria, se busca que estas soluciones tengan un impacto cada vez menor en el medioambiente. Entonces, disponer de un proceso donde puedas cultivar microorganismos en condiciones controladas y un espacio reducido para poder extraer este tipo de aceite, es, sin duda, generar soluciones con visión de futuro.

Escrito por: Programa de Doctorado en Ciencias de la Ingeniería mención Bioprocesos