2. Les fermentations industrielles
• Problèmes biologiques
Les êtres vivants sont utilisés comme moyen de fabrication, à partir d'une matière première de prix de revient le plus faible possible, d'une espèce chimique définie correspondant à un besoin économique. Pour les raisons qui vont être exposées, cette technologie est relativement onéreuse et elle ne présente d'intérêt que dans la mesure où la synthèse chimique, à partir de dérivés du pétrole par exemple, est impossible ou d'un coût plus élevé. Ces procédés de fabrication doivent résoudre à la fois des problèmes biologiques et des problèmes de génie chimique.
Les contraintes d'ordre biologique sont diverses.
– Pour la production industrielle, il est nécessaire de réaliser des cultures de micro-organismes en très grandes quantités dans des récipients, adaptés aux différents types de fabrication, nommés fermenteurs, dont le volume peut atteindre plusieurs centaines de litres. Ils doivent être thermostatés avec précision.
– Il est nécessaire que les cultures soient pures, c'est-à-dire qu'elles ne soient pas contaminées par des organismes étrangers utilisant la matière première et même le produit recherché ; on doit donc travailler dans des conditions d'asepsie rigoureuse.
– Il faut obtenir le meilleur rendement possible, ce qui implique une parfaite connaissance de la physiologie des organismes utilisés afin de définir les conditions de culture assurant ce rendement. Ainsi, la production d'acide citrique par des moisissures est optimale dans un milieu acide, carencé en fer et très aéré (forte agitation, insufflage d'air comprimé) ; la production d'acide gluconique est réalisée avec le même type d'organismes en milieu également très aéré, mais appauvri en azote et contenant du carbonate de calcium neutralisant l'acide gluconique formé. L'amélioration des rendements est obtenue en utilisant des organismes mutants (naturels ou isolés après irradiation ou traitement chimique de souches sauvages) qui ont conservé la possibilité […]
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