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La fermentation est le processus utilisé pour fabriquer un produit sous conditions stériles en se basant sur le développement de micro-organismes.
Les fermenteurs de laboratoires ne sont pas utilisés pour la production d'alcools : beaucoup de personnes associant à tort la fermentation avec ce processus : le mot bioréacteur est plus souvent utilisé.
L'équipement utilisé pour favoriser et développer la croissance de ces micro-organismes est appelé fermenteur ou bioréacteur.
Il se compose généralement de 3 parties :
- Un récipient en verre et acier (autoclavable) avec système d'agitation qui est conçu pour assurer un bon mélange et une dissipation cohérente du gaz. Ce système doit être suffisamment puissant pour traiter des media très visqueux avec une vitesse d'agitation de 50 à 1200 tours par minute
- Un système de contrôle et de mesure pour : niveau d'agitation, de température, du pH, de l'air (oxygène) et du niveau de mousse
- Un module et logiciel d'enregistrement des données exportable sur pc externe
Description du processus :
Le récipient du fermenteur, complet avec électrodes… .est rempli par un média permettant un croissance rapide, généralement à base de glucose.
Il est ensuite scellé et placé dans un autoclave qui le stérilise ainsi que son contenu avec un flux chaud à 121°C, normalement pendant 30 minutes.
Ce cycle va tuer toutes les bactéries présentes dans le récipient et le média.
Le récipient est ensuite retiré de l'autoclave et mis en refroidissement. Le système d'aération est connecté et les électrodes sont calibrées afin d'être prêt au démarrage du cycle de fermentation.
On introduit alors, par un processus stérile, une petite quantité de micro-organismes dans le contenu du récipient, sachant qu'il n'y a plus d'organismes autres présents en compétition, seul les micro-organismes sélectionnés pourront se développer.
Pour permettre un développement optimisé, l'environnement du récipient doit être contrôlé via le système de contrôle et de mesure pour le mélange, la température, le pH ( acidité ), niveau d'oxygène (aération) et d'autres paramètres. Le système de contrôle et de mesure peut aussi être utilisé pour ajouter des nutriments supplémentaires dans le processus ou stimuler la production.
Le logiciel va enregistrer le processus et permettre des comparaisons avec d'autres cycles de fermentations.
Un cycle de fermentation peut durer de quelques heures à plusieurs semaines : à la fin on récolte le média final obtenu.
Cela peut être soit l'organisme lui-même (que l'on alors qualifiera de biomasse), soit le métabolite du micro-organisme (que l'on qualifiera alors de produit).
