Fermentation continue des micro-organismes
Fermentations - Propriétés des micro-organismes

Depuis les travaux de Monod en 1949 et l’établissement expérimental de son équation, on sait pratiquer la culture des microorganismes en continu, en alimentant de façon ininterrompue un fermenteur avec un milieu nutritif stérile, tout en soutirant en continu un volume égal du mélange biomasse‐milieu liquide, de façon à maintenir le volume du réacteur constant.

Un tel dispositif permet, contrairement à la fermentation discontinue, de maintenir constants et à une valeur voulue :

• la concentration cellulaire ;

• le taux de croissance de la biomasse ;

• les équilibres nutritifs du milieu ;

• la production en métabolites recherchés.

Il est intéressant de remarquer que, jusqu’à ce que l’on prenne en compte l’équation de Monod, on a longtemps cru que la fermentation en continu n’était pas possible dans son principe.

Deux dispositifs expérimentaux permettent de mettre en œuvre la fermentation continue : le chemostat et le turbidostat.

Dans le premier cas, le fermenteur est alimenté en continu avec un milieu nutritif complet contenant tous les composants en excès par rapport aux besoins des micro-organismes sauf un, dit facteur limitant, qui va contrôler la quantité de biomasse à l’état d’équilibre stationnaire.

Dans le deuxième cas, l’alimentation est asservie à la mesure de la concentration en biomasse par turbidimétrie (mesures optiques de la turbidité).

Dans un chemostat, l’équation du bilan de biomasse s’écrit, avec les conventions précédentes :

F étant le débit volumique du milieu nutritif et V le volume du fermenteur.

À l’équilibre, on a :

D étant le taux de dilution (égal à l’inverse du temps de séjour).

Donc le taux de croissance de la biomasse étant égal au taux de dilution, le premier peut être fixé a priori par l’expérimentateur.

Par application de la...