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Microbiologie > Fermentation > Flashcards

Fermentation Flashcards

1
Q

Quel est le principe de la culture en batch (en discontinu) ?

A

Culture en milieu clos dans une cuve stérilisée, remplie d’un milieu de culture stérile, ensemencée du MO permettant la croissance du MO jusqu’à épuisement des substances nutritives

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Q

Quelles sont les phases de croissance observées en culture en batch ?

A
  • Phase de latence : adaptation des MO au milieu de culture
  • Phase exponentielle de croissance : consommation des nutriments
  • Phase stationnaire : les nutriments sont épuisés
  • Phase de décroissance/déclin : le MO meurt
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Q

Quels sont les avantages de la culture en batch ?

A
  • Pas de perte de MO durant la culture
  • Possibilité de recueil des produits synthétisés à tout moment, y compris durant la phase de déclin
  • Peu de risques de contamination de la culture
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4
Q

Quels sont les inconvénients de la culture en batch ?

A
  • Existence d’une phase de latence impropre à la production
  • Pas de maintien de la phase exponentielle : donc biomasse et produits recueillis en quantités faibles : rendement limité
  • Difficulté de stériliser de grands volumes de milieu
  • Préparation longue
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Q

Quel est le principe d’une culture en continue (en milieu renouvelé) ?

A

C’est une culture de MO en vase non clos de façon à maintenir une croissance optimale par :

  • une addition régulière de milieu neuf stérile pour réapprovisionner en nutriments et maintenir le pH
  • un soutirage d’une quantité équivalente de milieu de culture permettant ainsi la récupération des produits et l’élimination des déchets.
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6
Q

Comment procède t-on en culture en continue ?

A

On rajoute du milieu frais dans le 1er réservoir et on en retire dans le 3e pour avoir une culture en phase stationnaire : la culture reste en phase exponentielle.

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7
Q

Qu’est ce qui permet de suivre la croissance d’un MO en culture en continu ?

A

Le chémostat : Introduction de milieu neuf stérile dans la chambre de culture à la même vitesse que le milieu contenant les micro-organismes est éliminé

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8
Q

Quelles sont les conséquences de la culture en continu ?

A
  • Stabilité de concentration en substances nutritives
  • MO soumis à une bonne aération, à une vigoureuse agitation et ayant toujours à leur disposition les éléments nutritifs dont ils ont besoin
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9
Q

A quoi sert le turbidostat ?

A

C’est un dispositif de culture en continu qui permet de suivre la turbidité du milieu. Quand la turbidité atteint une valeur seuil, on rajoute du milieu frais en on récupère du milieu usagé pour conserver un même volume.

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10
Q

Quels sont les avantages de la culture en continu ?

A
  • Maintien de la phase exponentielle : rendement optimal
  • Stérilisation facile du milieu
  • Récupération des produits au fur et à mesure de leur production
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11
Q

Quels sont les inconvénients de la culture en continu ?

A
  • Difficulté du contrôle du système de régulation
  • Difficulté du maintien d’une culture pure
  • Pas de possibilité de fabrication de produits libérés uniquement durant la phase de déclin
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12
Q

Quel est le principe de la culture en fed-batch (en discontinu alimenté) ?

A

C’est une culture de MO en vase non clos de façon à maintenir une croissance améliorée par une addition régulière de milieu neuf stérile pour réapprovisionner en nutriments et maintenir le pH, sans soutirage de milieu usé.

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13
Q

Vrai ou faux

La culture en fed-batch maintient un volume de la culture constant pendant la fermentation.

A

Faux, le volume augmente

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14
Q

Quels sont les avantages de la culture en fed-batch?

A
  • Pas de perte de microorganismes durant la culture
  • Maintien de la phase exponentielle : rendement amélioré
  • Possibilité de recueil des produits synthétisés à tout moment, y compris durant la phase de déclin
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15
Q

Quels sont les inconvénients de la culture en fed-batch ?

A
  • Existence d’une phase de latence et préparation impropre à la production
  • Difficulté de contrôle du système de régulation
  • Production discontinue : il faut aller jusqu’au bout pour retirer les MO
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16
Q

Quel est le principe de la culture en lit fixe ?

A

C’est une culture de MO en vase non clos utilisée pour apporter une modification définie au milieu de culture :

  • Les MO sont cultivés sur le lit fixe de manière à former un biofilm
  • Le milieu de culture est versé en flux continu sur le lit fixe et est modifié au cours de son trajet
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17
Q

Sur quels types de support se fixent les MO en culture en lit fixe ?

A
  • La pouzolane (roche magmatique)

- Supports synthétiques pour que les MO se fixent sur la plus grand surface possible.

18
Q

Quels sont les avantages de la culture en lit fixe ?

A
  • Stabilité des cultures par formation de biofilms
  • Stérilisation facile du milieu
  • Récupération des produits au fur et à mesure de leur production
19
Q

Quels sont les inconvénients de la culture en lit fixe ?

A
  • Difficulté du contrôle de la croissance des MO car ils sont sur un support solide
  • Nécessite un MO capable de se fixer à un support
  • Pas de possibilité de purification de produits intracellulaires
20
Q

Quelles sont les molécules produites par les MO ?

A

Métabolites primaires (enzymes, acides aminés, alcools, acides organiques…) et secondaires (antibiotiques, protéines…), bioconversion d’un substrat

21
Q

Quelles sont les caractéristiques recherchées pour les souches de microorganismes industriels ?

A
  • Innocuité (non pathogène)
  • Bonne productivité (fort rendement = capacité à synthétiser des quantités appréciables de produit)
  • Stabilité génétique (ne perdant pas ses caractéristiques après de nombreuses multiplications et lors de sa conservation)
  • Croissance rapide (de façon à donner très vite beaucoup de produit ou une biomasse importante)
  • Améliorabilité (idéalement la souche doit pouvoir être capable d’évoluer sous la pression de l’industriel, dans le but d’améliorer ou de d’adapter la production)
  • -> Equilibre entre stabilité de la souche et mutations pour la sélection pour être améliorable.
22
Q

Quels sont les domaines d’intérêt ?

A
  • Agroalimentaire
  • Produits de santé
  • Industriel
23
Q

Quelle est l’équation bilan de la fermentation alcoolique ?

A

C6H12O6 (glucose) → 2 C2H5OH (éthanol) + 2 CO2 + énergie

24
Q

Quel est l’intérêt industriel de la fermentation alcoolique ? Donnez quelques exemples

A

Responsable des arômes et des goûts

  • Vin
  • Cidre
  • Bière
  • Pain
25
Q

Quel est l’intérêt de la fermentation malolactique ?

A

(acide malique → acide lactique)

Réduire l’acidité du vin (après fermentation alcoolique)

26
Q

Par quel type de MO est assurée la fermentation alcoolique ?

A

Enzyme zymase produite par des levures de bière

27
Q

Par quel type de MO est assurée la fermentation malolactique ?

A

Bacéries (Oenococcus)

28
Q

Quelle est l’équation bilan de la fermentation lactique ?

A

C6H12O6 (glucose) → 2 C3H6O3 (acide lactique)

29
Q

Quel est l’intérêt de la fermentation lactique lors de la fabrication d’un aliment ? Donnez quelques exemples.

A

La production d’acide lactique provoque une acidification du milieu, qui permet l’élimination d’autres bactéries, éventuellement pathogènes –> rôle de conservateur.

  • Yaourt
  • Laits fermentés
  • Fromage
  • Choucroute
  • Levain pour le pain
  • Saucisson
30
Q

Par quel type de MO est assurée la fermentation lactique ?

A

Bactéries homofermentaires (Lactobacillus, streptococcus) ou hétérofermentaires (Leuconostoc, Lactobacillus)

31
Q

Quelle est l’équation bilan de la fermentation acétique ?

A

C2H5OH (éthanol) + O2 → CH3COOH (acide éthanoïque) + H20 + énergie

32
Q

Par quel type de MO est assurée la fermentation acétique ?

A

Bactéries

33
Q

Exemple de fermentation acétique ?

A

Vinaigre

34
Q

Quelle est la spécificité de la fermentation acétique ?

A

Fermentation aérobie

35
Q

Quelle est l’équation bilan de la fermentation propionique ?

A

C6H12O6 (glucose) → acide propanoïque + acide éthanoïque + CO2 + H2 + énergie

36
Q

Par quel type de MO est assurée la fermentation propionique?

A

Bactéries propioniques

37
Q

Quel est l’intérêt de la fermentation propionique lors de la fabrication d’un aliment ? Donnez quelques exemples.

A

L’acide propionique (ou propanoïque) et l’acide éthanoïque sont responsables de la flaveur des fromages à pâte cuite et le gaz carbonique responsable de l’ouverture de ces fromages

  • Comté
  • Gruyère
  • Emmental
38
Q

Quelle est l’équation bilan de la fermentation butyrique ?

A

2 C3H6O3 (acide lactique) → C4H8O2 (acide butanoïque) + 2 CO2 + 2 H2

39
Q

Par quel type de MO est assurée la fermentation butyrique?

A

Bactéries Clostridium butyricum

40
Q

Quel est l’intérêt de la fermentation butyrique lors de la fabrication d’un aliment ? Donnez quelques exemples.

A

L’acide butyrique est responsable de l’odeur putride et du goût piquant de certains fromages à pâte cuite.

  • Comté
  • Gruyère
  • Emmental
41
Q

Citer d’autres cultures industrielles pour un domaine autre qu’agroalimentaire

A
  • Bio éthanol et bio carburants
  • Bio plastiques et bio polymères
  • Production d’isoprène pour la fabrication de pneus
  • Dégradation de composés organiques
  • Traitement des eaux usées
  • Bio remédiation

Microbiologie (1 decks)

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