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Auteur(s)
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Guy BOURAT : Ancien Élève de l’Institut National Agronomique - Direction Scientifique de Rhône‐Poulenc Santé
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le terme de fermentation est apparu au XVIe 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.
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4. Fermentation en continu‐discontinu, dite de type fed‐batch
Il s’agit d’une culture discontinue, sans soutirage, alimentée en continu par un milieu nutritif. Elle se distingue de la culture en chemostat par le fait que le volume du fermenteur varie continuellement. La culture en fed‐batch est très utilisée dans l’industrie lorsque l’on veut optimiser l’apport d’un nutriment susceptible d’avoir un effet retardateur sur la croissance.
On montre, avec les notations précédentes, que :
Lorsque X s’approche de la valeur maximale Xmax , d X / d t tend vers 0 et µ tend vers D.
La concentration en substrat S est donnée par DKS / (µ max – D ).
Alors que D était constant en culture en continu, D et donc µ décroissent en régime fed‐batch ; il s’ensuit que la biomasse est variable et sous contrôle de l’alimentation.
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