Cours 7 Flashcards
Quelles sont les domaines d’activité de la microbiologie industrielle?
-Agro-alimentaire
-médicale, pharmaceutique, nutraceutique
-agriculture, horticulture, foresterie
-énergie
-environnement
-chimie
Quelle a été les premières exploitations des microorganismes à grande échelle chez l’Homme durant le Néolithique?
-Fermentations des sucres en alcools (vins et bières)
-Caillé du lait et fromages
Pour quelles raisons utilisons-nous les microorganismes à l’échelle industrielle?
-Transformation et/ou la conversion des aliments
-Synthèse des produits
-Production en masse des microorganismes
Quels sont les 3 modes d’opération des bioréacteurs et des fermenteurs industriels?
-Culture discontinue par bâchée (Batch)
-Culture continue (Fed-batch)
-En perfusion (Perfusion batch)
Vrai ou faux.
La méthode en perfusion des bioréacteurs et fermenteurs est souvent utilisé pour le lait.
Faux. Souvent utilisé dans le domaine pharmaceutique.
Vrai ou faux.
La capacité d’un biréacteur de production est supérieure à 1 m3.
Vrai
Que permettent les bioréacteurs/fermenteurs en culture discontinue?
Production en masse des microorganismes à haute densité et à grande échelle.
Quels sont les paramètres physico-chimiques contrôlés dans une culture discontinue?
Température, pH, Oxygène/CO2, Agitation (vitesse du moteur)
Quel aspect permet le contrôle de la température dans une culture discontinue?
La double paroi du bioréacteur/fermenteur.
Décris comment le pH est modifié dans une culture discontinue.
Il y a souvent une solution acide et une autre basique pour équilibre les hausses ou baisses de pH.
Vrai ou faux.
Dans une culture discontinue, la manière d’équilibrer le pH et l’O2 est sensiblement pareille.
Vrai.
Combien de temps passe les microorganismes dans un bioréacteur/fermenteur lors de la culture discontinue?
3 jours à 1 semaine.
Vrai ou faux.
Un bioréacteur de laboratoire de 15L possède un système de chauffage et un autre de refroidissement.
Vrai.
Vrai ou faux.
La capacité maximale d’un bioréacteur est de 100L.
Faux. Jusqu’à 140 000L.
À quoi servent les essais pilotes dans une culture discontinue?
-D’abord, pour trouver les paramètres optimaux de croissance.
-Puis, on s’en sert pour inoculer les bioréacteurs de production industrielle
En général, quelle est la formule pour l’inoculation d’un bioréacteur? Donne aussi un exemple.
Par un facteur de 10 (volume de 100L pour bioréacteur de 1000L)
Qu’est-ce qui est important dans une culture continue?
Que le volume initial reste le même. Injection du milieu frais est = à la récolte du produit fini
Vrai ou faux.
Les cultures continues sont très rapides.
Faux. Peut s’étaler sur de longues périodes.
Dans une culture continue, qui catalyse la transformation du milieu frais en produit fini?
Le microorganisme lui-même
À quoi sert la centrifugueuse dans une culture continue?
À diviser les cellules pour ensuite les réinjecter
Vrai ou faux.
La différence entre la culture discontinue et le mode de perfusion est la présence d’une centrifugueuse.
Faux. C’est dans la culture continue qu’il y a une centrifugueuse et il n’y en a pas pour le mode de perfusion
Comment nomme-t-on le groupe de bactéries capables de fermenter les glucides en produisant de l’acide lactique?
Les ferments lactiques
Quelles sont les 2 catégories de fermentations lactiques?
Homolactique et hétérolactique
Dans la fermentation homolactique:
A) quel est le produit?
B) qui catalyse la réaction?
A) Produit à 90% de l’acide lactique
B) bactéries homofermentaires
Dans la fermentation hétérolactique:
A) quel est le produit?
B) qui catalyse la réaction?
A) Produit de l’acide lactique, éthanol, CO2, autres acide (ex: acide acétique)
B) bactéries hétérofermentaires
A) Quelle est la similarité entre les voies homofermentaire et hétérofermentaire?
B) Quelle est la différence entre les voies homofermentaire et hétérofermentaire?
A) Même substrat initial: glucose
B) homofermentaire=1 produit final tandis que hétérofermentaire=1 produit final+plusieurs sous-produits
Vrai ou faux.
La plupart des ferments lactiques sont gram- et anaérobies partiellement tolérantes à l’oxygène (aérotolérantes)
Faux. La plupart des ferments lactiques sont gram+ et anaérobies partiellement tolérantes à l’oxygène (aérotolérantes)
Vrai ou faux.
Le métabolisme des ferments lactiques est fermentatif, ce qui signifie qu’il y a présence de cytochrome.
Faux. Le métabolisme des ferments lactiques est fermentatif, ce qui signifie qu’il y a absence de cytochrome.
Quelles formes peuvent être les ferments lactiques?
Coques, bâtonnets et chaînettes
Vrai ou faux.
Les ferments lactiques sont généralement des bactéries non sporulantes et immobiles.
Vrai.
Où pouvons-nous retrouver des ferments lactiques?
Sols, débris végétaux, muqueuses animales, lait, tubes digestifs des animaux
Dans les produits issus de la fermentation des bactéries lactiques, où retrouvons-nous souvent:
A) lactobacillus
B) bifidobacterium
A) laits fermentés, yaourts, fromages, charcuteries, olives, pain levain, bière
B) laits fermentés
Quelle est la morphologie et l’arrangement des Lactobacillus?
Bacilles en chaînettes
Vrai ou faux.
Les Lactobacillus ont un pouvoir acidifiant du lait à un pH de 3,5.
Vrai.
Combien de groupes de Lactobacillus se différencie selon la forme, le métabolisme et la génétique?
3
Décris les Lactobacillus longues en palissades.
Fermentation: homofermentaires
Produits: Lactate
Décris les Lactobacillus courtes en filaments.
Fermentation: homofermentaire (hexoses) ou hétérofermentaires (pentoses)
Produits: Lactate (homofermentaire) ou lactate+acétate+CO2 (hétérofermentaire)
Décris les Lactobacillus courtes séparées.
Fermentation: hétérofermentaires
Produits: lactate+acétate ou éthanol+CO2
Quel autre nom est donné à l’acétate?
Acide acétique
Quelle forme et arrangement peuvent prendre les Bifidobacterium?
conchoïde, allongée avec bifurcations
arrangement en chaînettes ressemblant à des filaments
Vrai ou faux.
Les Bifidobacterium sont des actinobactéries.
Vrai.
Quels sont les produits des Bifidobacteriums?
acide acétique, acide lactique, acide formique, éthanol et acide succinique
Vrai ou faux.
Les Bifidobacterium sont des anaérobies facultatives et mésophiles.
Faux. Elles sont des anaérobies strictes et mésophiles.
Dans quelle condition doivent être les Bifidobacteriums en matière de pH?
Ne tolèrent pas un pH plus petit que 4.5
Quelles sont les applications biotechnologiques des ferments lactiques?
Tranformation des aliments
Biopréservation
Fabrication d’additifs
Probiotiques
Replace les étapes de la préparation du lait dans le bon ordre:
A) enrichissement
B) homogénéisation
C) standardisation
D) refroidissement
E) pasteurisation
C-B-E-A-D
Dans la préparation du lait, à quoi sert l’étape de standardisation et comment est-elle fait?
C’est pour que le lait ait toujours la même texture et goût. On dégraisse le lait et on le regraisse.
Dans la préparation du lait, à quoi sert l’étape d’homogénéisation?
Briser les particules de graisse pour ne pas avoir le “film de crème” sur le dessus
Dans la préparation du lait, que permet la pasteurisation?
Réduire la charge bactérienne
Dans la préparation du lait, que permet l’étape d’enrichissement?
Modifier le lait selon ce qu’on veut faire. Ex: plus de protéines, moins de lactose.
Quelles sont les bactéries qu’on ensemmence (et pourquoi) dans le lait, après sa préparation, afin de faire du yaourt?
-Lactobacillus delbruckii s-sp bulgaricus (acidité: lactose est transformé en acide lactique)
-S. thermophilus (arômes)
Quels sont les trois types de yaourt?
Ferme, liquide et brassé
Vrai ou faux.
Le yaourt ferme est conditionné en pot à l’étuve 42°C pendant 3h.
Vrai
Comment se déroule la coagulation du yaourt ferme?
L’acide lactique produit par Lactobacillus modifie la structure de la caséine qui forme un caillé
Comment se déroule la coagulation du yaourt brassé et liquide?
Se fait dans une cuve
Que fait-on avec le caillé des yaourt ferme et liquide?
Il est brassé mécaniquement, refroidi et conditionné en pots qui seront conservés en chambre froide
Quelle est la particularité du yaourt liquide?
Il est produit à partir du yaourt brassé qui est battu dans les cuves avant le conditionnement
Lors de l’élaboration du yaourt, quel est le rapport de concentration optimal pour les 2 souches bactériennes?
1 pour 1 entre Lactobacillus delbruckii s-sp bulgaricus et S. thermophilus
Qu’arrive-t-il si il a trop de:
A) Lactobacillus delbruckii s-sp bulgaricus?
B) S. thermophilus
A) yaourt trop acide
B) yaourt sans arômes
Big regarde la slide 28 qui n’est pas ici
:)
Vrai ou faux.
La masse circulaire de la kombucha est un champignon.
Faux. Pas tout à fait. C’est un biofilm géant composés de bactéries et de levures
À partir de quelle souche bactérienne se fait la production des additifs (bioproduits)?
Lactobacillus delbruckii s-sp bulgaricus produit de l’acide lactique qui est immobilisé dans des billes d’alginate pendant 6 jours.
Dans quelles industries utilisons-nous les additifs?
Agro-alimentaire
Pharmaceutique et cosmétique
Fabrication du cuir, textiles et plastiques
Replace les étapes de la fabrication du fromage en ordre:
A) salage
B) caillage du lait
C) affinage
D) moulage du caillé
E) égouttage
B-D-E-A-C
Grâce à quoi l’étape du caillage du lait est possible dans la production de fromage?
Par des ferments lactiques et du présure (enzyme protéolytique-chymosine isolés de l’estomac du veau)
Quelles sont les 6 types de fromage?
-Fromages blancs (ou frais)
-Pâtes molles à croûte fleurie
-Pâtes molles à croûte lavée
-Pâtes pressées non cuites
-Bleus ou pâtes persillées
-Pâtes pressées cuites
Par quoi sont ensemmencé les fromages à pâtes molles à croûte fleurie?
Penicillium camemberti
Vrai ou faux.
La pâtes est dite molles des fromages à pâtes molles à croûte fleurie, car le caillé n’a subit ni chauffage, ni pressage.
Vrai
Vrai ou faux.
Les caillés des fromages sont tous différents et les techniques de moulage, d’égouttage, de salage et d’affinage sont pareilles.
Faux. Les caillés sont identiques (ferments lactiques et présure) et les techniques de moulage, d’égouttage, de salage et d’affinage sont différentes.
Chez quels fromages ajoute-on du chlorure de calcium pour la conservation?
Fromages à pâtes dures
Afin de faire du Roquefort, quel est l’ensemmencement qu’on fait?
Penicillium roquefortii
Pour faire du vinaigre (acide acétique), quel est:
A) le susbstrat du départ
B) l’élément qui catalyse la réaction et ce qu’elles ont besoin pour vire
A) Alcool (éthanol)
B) Par l’action des bactéries acétiques qui nécessitent de l’O2=fermentation aérobique
Qu’est-ce que la mère vinaigre?
Un biofilm de bactéries acétiques qui se forme en surface du vinaigre. Consistance gélatineuse mais ferme et elle doit flotter pour le bon fonctionnement de l’acétification (besoin d’O2)
Quelle est l’avantage de la technique allemande du bioréacteur à vinaigre sur copeaux de bois?
Elle peut se faire à grande échelle et à moindre coût
Quelle technique pouvons-nous utilisr pour faire des vinaigre de qualité comme du vinaigre balsamique?
Méthode d’Orléans (biofilm en interface air-liquide)
Vrai ou faux.
Penicillium roquefortii est largement utilisée pour la fabrication industrielle d’acide aminé.
Faux. C’est Corynebacterium glutamicum (actinobactérie)
Quelle est le rôle principal des champignons?
Décomposeurs de matière organique
Quelles sortes d’enzymes produisent les champignons?
Des enzymes hydrolytiques (lipases, protéases, oxygénases, amylases, …)
Vrai ou faux.
Il est possible de faire la fermentation des champignons afin de contrôler leur pathogénéité.
Vrai. On joue sur les paramètres pour que ça soit correct pour l’alimentation.
Vrai ou faux.
Certains champignons sont utilisés au niveau pharmaceutique.
Vrai comme pour la pénicilline.
Que pouvons-nous utiliser afin de produire un vaccin contre l’hépatite B?
De la levure (exprimer un gène pour produire un antigène qui sera purifié) plus d’infos à la dispo 47
Quelles sont les étapes pour produire le bio-éthanol, le bio-diesel ou n’importe quelle matière cellulosique?
-Prétraitement
-Hydrolyses (enzymes)
-Fermentation C6
-Fermentation C5
-Distillation
-Storage
(plus d’infos à la dispo 48)
Quels sont les macro-éléments essentiels pour la nutrition des plantes?
Azote, phosphore, potassium
Quels sont les oligo-nutriments nécessaire qu’en petite quantité pour la nutrition des plantes?
Magnésium, calcium, soufre, fer, zinc, manganèse, molybdène, bore, iode, sélénium
Dans le sol, sous quelle forme retrouvons-nous les macro-éléments, oligo-nutriments et la matière organique?
Sous forme insoluble, donc non accessible.
Que permettent les microorganismes du sol?
Agissent comme catalyseur en rendant les éléments du sol disponibles pour l’absorption et la libération selon les demandes de la plantes (biofertilisants).
Quel microorganisme joue un rôle fondamental dans l’assimilation du phosphore autant pour les formes solubles que insolubles?
Les mycorhizes arbusculaires
Comment peut se faire la fixation de l’azote atmosphérique (2)?
-Forme symbiotique
-Bactéries saprotrophes du sol (forme libre)
À part la fixation de l’azote atmosphérique, par quelle autre manière les plantes peuvent assimiler l’azote?
À partir de matière organique (forme minérales ou organiques: acides aminés): Plusieurs groupes de bactéries et champignons décomposent la matière organique en ammonium, nitrate et acides aminés.
Que sont les bactéries phytostimulatrices (PGPR)?
PGPR=plant growth promoting rhizobacteria
Groupe hétérogène de bactéries bénéfiques à la croissance et la protection des plantes.
Quels sont les mécanismes d’action des PGPR?
Solubilisation des minéraux, production des phytohormones, phytoprotection
