Bioprocédés

Abstract

Les procédés de préparation de plusieurs produits alimentaires de grande consommation comportent au moins une étape mettant en jeu des microorganismes ou des enzymes : - Lorsque cette étape est une réaction biochimique catalysée par des enzymes transformant un substrat en produit, elle est réalisée dans un réacteur enzymatique. Les technologies de construction de ces deux types de réacteurs sont donc différents, en effet, les fermenteurs nécessitent l’emploi de matériaux résistant à la stérilisation par la chaleur (ils mettent en jeu de la matière vivante) et doivent être absolument étanche. - Si cette étape fait appel à des microorganismes qui se développent en consommant une partie d’un réactif appelé substrat et en transformant l’autre en divers produits, le réacteur employé est un fermenteur. Le choix du type de bioréacteur à utiliser dépend du nombre de phases à mettre en présence pour effectuer la bioréaction : une seule phase liquide (les microorganismes ayant une taille inférieure à 20 μm) ou une phase gaz dispersée dans une phase liquide (cas de culture aérobie et une densité très proche de celle de milieu de culture) ou encore une phase solide dispersée dans une phase liquide (ex : enzyme immobilisée). Le choix du type de bioréacteur effectué, son dimensionnement et son mode de conduite reposent sur la connaissance des vitesses des réactions biochimiques ou biologiques et de leur couplage avec les vitesses de transferts de substrats, lorsque ceux-ci se trouvent dans une autre phase. Les bioréacteurs sont conçus tel qu’ils doivent assurer 4 grandes fonctions : - Bon transfert de matière - Bon transfert de chaleur - Maintien de la stérilité - Suivi des paramètres et conduite de régulation