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The present work deals with the determination of the optimal operating conditions of lactic acid synthesis by the alkaline degradation of fructose. It is a complex transformation for which detailed knowledge is not available. It is carried out in a batch or semi-batch reactor. The ''Tendency Modeling'' approach, which consists of the development of an approximate stoichiometric and kinetic model, has been used. An experimental planning method has been utilized as the database for model development. The application of the experimental planning methodology allows comparison between the experimental and model response. The model is then used in an optimization procedure to compute the optimal process. The optimal control problem is converted into a nonlinear programming problem solved using the sequencial quadratic programming procedure coupled with the golden search method. The strategy developed allows simultaneously optimizing the different variables, which may be constrained. The validity of the methodology is illustrated by the determination of the optimal operating conditions of lactic acid production.

El ácido acético tiene una gran importancia ya que se utiliza como aromatizante en ensaladas y otros alimentos, y debido a su acidez, también se emplea en la elaboración de encurtidos, por esta razón la presente investigación tiene como objetivo el diseño de un biorreactor para la producción industrial de vinagre de manzana, teniendo en cuenta las diversas variables que se puedan presentar, lo cual garantiza un mayor rendimiento de producción. El método empleado para el proceso de fermentación acética es el método Orleans, para poder así determinar los coeficientes de la ecuación de cultivo celular, los coeficientes de rendimientos del proceso, balance de materia y energía del proceso, y de esta forma desarrollar los cálculos para un diseño del biorreactor. Los resultados obtenidos fueron un YP/Smax=1,95 y un YB/Smax=5,342 con un diseño de biorreactor con 0,14 m3 y con una altura de 1 m, con lo que se pudo llegar a concluir que las bacterias transformaron el 60% del sustrato alcohólico, lo cual es referente para generar una propuesta del diseño de un biorreactor a escala industrial. Palabras clave: biorreactor, vinagre, fermentación, ácido acético.

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