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Introduction et rappel sur les parametres fermentaires

I Introduction Les bioréacteurs ou réacteurs enzymatiques sont construit en général sur les mêmes modèles que les réactions chimiques ce sont des cuves ou enceintes en verre pour les modèles de laboratoires ou en acier ou en acier inoxydable industrielle Ils sont pourvus pour réaliser les réactions enzymatiques réacteurs enzymatiques ou des réactions à cellules fermenteurs ou cytocultures les réacteurs biologiques sont aussi appelés bioréacteurs Le bioréacteur permet de contrôler les conditions de culture T pH aération ? etc Les bioréacteurs industriels permettent la fabrication de nombreux produits yaourt vaccin antibiotiques vitamines anticorps acides organiques Un fermenteur est construit en général sur le modèle d ? un bioréacteur muni d ? un système d ? aération Cependant le terme fermenteur qui est parfois utilisé sans distinction par rapport à celui de bioréacteur permet de di ?érencier le type de culture bactérie levure pour fermenteur et cellules animales pour bioréacteurs Les bioréacteurs sont conçus pour assurer quatre grandes fonctions -transfert de matière - transfert de chaleur -maintien de stérilité -suivi des paramètres et conduite de régulation CII Fermenteur Généralités Les premiers procédés industriels de fermentation ont été des versions extrapolées des recettes domestiques pour satisfaire les besoins de plus en plus important de nouvelles dimensions se sont développées à partir de la capacité des micro-organismes à produire des quantités importantes des métabolites primaires ou secondaires d ? intérêt industriel intéressant la plupart des secteurs de l ? activité économique chimie pharmacie énergie alimentation agriculture et environnement Les réactions de fermentation est un processus qui fait appel à des microorganismes qui se développent en consommant une partie réactive appelé substrat et en transformant l ? autre en divers produit Les cuves de fermentation ont la dimension à L dimensions de laboratoire à l ? échelle pilote à m ou industrielle à m est appelé fermenteur Leur mode de fonctionnement est soit discontinu batch ou semi continu fed- batch ou continu chemostat Critères de conception d ? un fermenteur Les critères de fonctionnement d ? un fermenteur industriel découlent de la réaction biologique de fermentation que l ? on souhaite mettre en ?uvre dans le but de produire soit de biomasse ou molécules contenues dans le micro- organisme ou produit par ces derniers acides organiques acides aminés En fonction du métabolisme sélectionné imposé les conditions de calcul de la conception du fermenteur transfert de matière de chaleur critères de stérilité Mesures et contrôle de régulation Les mesures courantes e ?ectuées sont les suivantes Vitesse d ? agitation Aération volume d ? air injecté unité de temps T Ph Pression Détection de mousse O dissout C CO dissout O dans la phase gazeuse en sortie du fermenteur CO dans la phase gazeuse en sortie du fermenteur Masse Les mesures spéci ?ques Turbidimétrie Boucle de ?ltration avec analyse HPLC Méthanisation la spéci ?cité de production de méthane par certains micro-organismes Maitrise du phénomène de moussage Evolution du gaz dissout dans le milieu de fermentation ? Di ?érents échelles de travail Echelle laboratoire Pilote industrielle Temps