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Fermentations industrielles

Bioréacteurs

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Fermentations industrielles

Définition

La fermentation est un processus métabolique anaérobie (ou microaérobie) qui dégrade des substrats organiques pour produire de l'énergie (ATP) et des métabolites valorisables. À l'échelle industrielle, elle est mise en œuvre dans des bioréacteurs.

Grands types de fermentation

  • Alcoolique (Saccharomyces cerevisiae) : glucose → 2 éthanol + 2 CO₂. Applications : vin, bière, bioéthanol, pain.
  • Lactique (Lactobacillus, Streptococcus) : glucose → 2 lactate. Yaourts, fromages, choucroute, ensilage.
  • Acétique (Acetobacter, aérobie stricte) : éthanol + O₂ → acide acétique. Vinaigre.
  • Propionique (Propionibacterium) : emmental (trous = CO₂).
  • Butyrique, malolactique (vinification).

Étapes du procédé

  1. Préparation du milieu (source C, N, P, oligoéléments) et stérilisation.
  2. Inoculation avec une souche sélectionnée.
  3. Conduite : régulation T°, pH, agitation, aération (ou anaérobiose).
  4. Suivi : biomasse (DO₆₀₀), substrat (HPLC), produit, gaz.
  5. Récolte et purification (downstream).

Modes de conduite

  • Batch (discontinu) : substrat ajouté en début.
  • Fed-batch : ajouts progressifs pour éviter l'inhibition.
  • Continu (chemostat) : alimentation et soutirage constants.

Produits industriels

  • Boissons (bière, vin, cidre, kombucha), produits laitiers.
  • Acides organiques : citrique (Aspergillus), lactique (bioplastique PLA).
  • Antibiotiques (pénicilline, streptomycine).
  • Acides aminés : glutamate (exhausteur de goût), lysine (alimentation animale).
  • Enzymes industrielles, biocarburants (éthanol, biogaz CH₄).

Enjeux

Rendement, productivité, sélection de souches (mutagenèse, génie génétique), valorisation de coproduits agricoles (économie circulaire), bilan carbone.

Sources et références

Ce cours est rédigé par l'équipe RévisionBac à partir du programme officiel et des sources institutionnelles ci-dessous. Elles permettent de vérifier les définitions, les chiffres et les normes citées.

  1. 1.Programmes et ressources du lycée général et technologique — Éduscol — Ministère de l'Éducation nationale
  2. 2.Bulletin officiel de l'Éducation nationale (programmes du baccalauréat) — education.gouv.fr
  3. 3.Ressources en biotechnologies — Inserm
  4. 4.Sécurité sanitaire et biologie — Anses
  5. 5.Rapports d'évaluation sur le changement climatique — GIEC / IPCC
  6. 6.Bilan et statistiques de l'énergie en France — SDES — Ministère de la Transition écologique

Contenu vérifié et mis à jour le 08/08/2026. Les liens renvoient vers les sites officiels des éditeurs cités.

Historique éditorial

Ce chapitre est rédigé et relu par l'équipe RévisionBac, puis enrichi par les contributions validées.

  1. — Dernière mise à jour du cours (relecture et enrichissement)
  2. — Première publication de la fiche de cours