Fermentation discontinue des micro-organismes, dite de type batch

Présentation

Auteur(s)

Guy BOURAT : Ancien Élève de l’Institut National Agronomique - Direction Scientifique de Rhône‐Poulenc Santé

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

Le terme de fermentation est apparu au XVI^e siècle ; il vient du latin fervere : bouillir (dégagement de bulles de CO₂ dans un moût de vinification).

Pasteur, le fondateur de la microbiologie, l’a défini comme « la vie en absence d’oxygène ». Un tel critère ne convient plus actuellement tant sur le plan scientifique que technologique. Une acception plus pragmatique est préférable, incluant outre la vie en absence d’oxygène (anaérobiose), la vie en présence d’oxygène (aérobiose), dès lors que l’organisme vivant est un micro-organisme.

L’article ci‐après présente d’abord succinctement les propriétés morphologiques, physico‐chimiques et physiologiques des micro-organismes utilisés dans les fermentations. Il donne ensuite un aperçu de la modélisation mathématique qui a pu être faite sur le comportement de la biomasse dans les réacteurs de fermentation.

Un glossaire des principaux termes utilisés a été ajouté à l’usage des lecteurs non biochimistes.

Par ailleurs une liste non exhaustive d’ouvrages de base de biochimie est donnée en .

Les principales applications industrielles des fermentations et l’ingénierie des fermenteurs feront l’objet d’articles séparés dans ce traité.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ? Se connecter

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j6002

CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :

Accueil > Ressources documentaires > Archives > [Archives] Bioprocédés et bioproductions > Fermentations - Propriétés des micro-organismes > Fermentation discontinue des micro-organismes, dite de type batch

Lecture en cours
Présentation

Page
suivante

Fermentation continue des micro-organismes

Article inclus dans l'offre

"Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique"

(370 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

2. Fermentation discontinue des micro-organismes, dite de type batch

2.1 Croissance

Lorsqu’un inoculum (*) bactérien est placé dans une enceinte (aérée ou non, selon le type de la bactérie) contenant un milieu nutritif non renouvelé, la courbe donnant la quantité de biomasse bactérienne (*) X en fonction du temps a l’allure donnée sur la figure 1.

On distingue 6 phases successives :

I:latence
II:accélération de croissance
III:croissance exponentielle
IV:décélération de croissance
V:phase stationnaire
VI:déclin

Les phases I et II correspondent à l’adaptation de l’inoculum au milieu. C’est un phénomène complexe marqué par de profondes modifications de l’activité enzymatique des bactéries. Le temps de latence est en fait une mesure de l’influence du milieu de culture sur la croissance.

Dans la phase III, l’augmentation de la concentration en biomasse bactérienne X est proportionnelle au temps et à la concentration en bactéries présentes :

d X = µ X d t

où :

µ
:
est appelé taux de croissance, de dimension [T ]^–1.

Si X₀ est la quantité de biomasse initiale, il vient :

X = X₀ exp (µ t )

Le temps de génération τ est égal à 0,693 / µ.

La phase III prend une forme différente pour les champignons filamenteux, car pour les microagrégats des hyphes mycéliens, seule la sphère externe possède une cinétique de croissance exponentielle. La loi de croissance devient :

avec :

k
:
constante...