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Les bioreacteurs 1 Les bioréacteurs Introduction Les premiers procédés industriels de fermentation ont été les versions extrapolées de recettes domestiques Pour satisfaire les besoins de plus en plus importants de nouvelles dimensions se sont développées

Les bioréacteurs Introduction Les premiers procédés industriels de fermentation ont été les versions extrapolées de recettes domestiques Pour satisfaire les besoins de plus en plus importants de nouvelles dimensions se sont développées à partir de la capacité des microorganismes à produire en quantité importante des métabolites primaires ou secondaires d ? intérêt industriel intéressant la plupart des grands secteurs de l ? activité économique tels que ? Chimie ? Pharmacie ? Énergie ? Alimentation ? Agriculture et environnement Dé ?nition Un bioréacteur est un récipient dans lequel peut se dérouler le processus microbiologique les phases biotiques et abiotiques sont mises en présence l ? une de l ? autre Un bioréacteur se présente le plus souvent en trois éléments qui peuvent être distinct ou non la cuverie l ? unité de base et le bo? tier de régulation Il est préférable que ces trois éléments soient séparables Les con ?gurations Le choix d ? un type approprié de bioréacteur est une étape cruciale dans le succès d ? une opération de fermentation Les critères de base les plus utilisés sont le transfert de masse gaz-liquide le mixage du liquide l ? hydrodynamique des uides et les forces de cisaillement La performance des bioréacteurs dépend en plus de leur construction géométrique conception interne et les modes opératoires Cuve mécaniquement agitée Sont le type de réacteur le plus utilisés dans les applications industrielles La ?gure montre la conception générale d ? un bioréacteur classique C ? est une cuve cylindrique munie en haut et en bas de deux calottes sphériques Elle est munie d ? une agitation introduite par le haut de la cuve munie de dispositifs de guidage de trois turbines d ? agitation et d ? un mobile supérieur destiné à la réduction des mousses La régulation de la température est faite par un Cserpentin disposé au sein du liquide en fermentation D ? autres dispositifs peuvent être utilisés Figure Cuve mécaniquement agitée Hermans et al Par exemple la mise en place d ? une double enveloppe de préférence au serpentin Cela libère l ? intérieur de la cuve et facilite les opérations de nettoyages Ce type de bioréacteur convient parfaitement à la production d ? antibiotique Il s ? agit de processus généralement peu exothermiques utilisant des microorganismes ?lamenteux bactéries moisissures relativement fragiles et sensibles aux actions de cisaillement et dont les besoins en oxygène ne sont pas très grands Cuve mécaniquement agitée et aérée La cuve mécaniquement agitée aérée est utilisée pour la production de microorganismes en aérobiose L ? oxygène qui est très peu soluble dans les milieux de fermentation mg L à C dans l ? eau est alors le substrat limitant La vitesse globale de formation des micro-organismes est la résultante du couplage entre leur vitesse propre de croissance et la vitesse de transfert de l ? oxygène de la phase gaz dispersée vers le milieu de Cfermentation Ses bonnes capacités de transfert d ? oxygène permettent de l ? employer en production de biomasse