Qu\u2019est-ce que les bior\u00e9acteurs et les fermenteurs ?<\/h2>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tLes bior\u00e9acteurs et les fermenteurs sont des syst\u00e8mes de culture permettant de produire des cellules ou des organismes. Ils sont utilis\u00e9s dans diverses applications, notamment la recherche fondamentale et le d\u00e9veloppement, ainsi que la fabrication de produits biopharmaceutiques, alimentaires et additifs alimentaires, produits chimiques et autres produits. <\/h4>
Une large gamme de types cellulaires et d\u2019organismes peut \u00eatre cultiv\u00e9e dans les bior\u00e9acteurs et les fermenteurs, y compris des cellules (comme les lign\u00e9es cellulaires de mammif\u00e8res, les cellules d\u2019insectes et les cellules souches), les micro-organismes (comme les bact\u00e9ries, levures et champignons), ainsi que les cellules v\u00e9g\u00e9tales et les algues. Les mots \u00ab Bior\u00e9acteur \u00bb et \u00ab Fermenteur \u00bb sont en gros la m\u00eame chose. <\/p>
Les produits chimiques et les mat\u00e9riaux issus de mati\u00e8res premi\u00e8res renouvelables, comme la biomasse, deviendront de plus en plus importants dans l\u2019\u00e9conomie circulaire du futur. La technologie de conversion par fermentation<\/strong> sera donc la partie la plus importante de ce processus.<\/p>La fermentation consiste \u00e0 dig\u00e9rer les sucres en biomasse par des micro-organismes s\u00e9lectionn\u00e9s, produisant certains produits chimiques et parfois du CO2. Par exemple, pensez \u00e0 la production du vin. La production d\u2019\u00e9thanol (alcool) est une application tr\u00e8s d\u00e9velopp\u00e9e de la technologie de fermentation. Par exemple, le bio\u00e9thanol est d\u00e9j\u00e0 produit \u00e0 grande \u00e9chelle \u00e0 partir de biomasse. Pas pour la consommation humaine, mais pour les biocarburants durables. La fermentation est \u00e9galement depuis longtemps utilis\u00e9e commercialement dans l\u2019industrie alimentaire et la production d\u2019acide lactique. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tA\u00e9ration \/ Gaz\u00e9ification<\/h2>
Le but de l\u2019a\u00e9ration en fermentation est de fournir de l\u2019oxyg\u00e8ne et d\u2019\u00e9liminer le dioxyde de carbone des cellules microbiennes en suspension dans le liquide. La quantit\u00e9 d\u2019a\u00e9ration est d\u2019une importance capitale, car elle contr\u00f4le les taux de croissance cellulaire et la formation du produit.
Le m\u00e9lange en phase gazeuse et liquide affecte les caract\u00e9ristiques d\u2019a\u00e9ration du fermenteur.<\/span><\/p>Les types d\u2019a\u00e9ration suivants sont appliqu\u00e9s :<\/p>
- Fermenteurs \u00e0 la sartge avec un agitateur,<\/li>
- Fermenteur \u00e0 colonne de bulles,<\/li>
- Fermenteurs en boucle.<\/li><\/ul>
Dans le fermenteur Sparged avec un agitateur<\/strong>, le gaz, g\u00e9n\u00e9ralement de l\u2019air, est vaporis\u00e9 dans le liquide, qui est ensuite remu\u00e9 par l\u2019agitateur. C\u2019est le type de fermenteur le plus courant. Dans ce processus, l\u2019agitateur a une forte influence sur le processus de fermentation, ces fermenteurs \u00e9tant utilis\u00e9s principalement pour diverses fermentations a\u00e9robies. <\/p>La colonne de bulles<\/strong> est un r\u00e9cipient cylindrique contenant un liquide \u00e0 travers lequel du gaz est fait passer des bulles ; Celle-ci peut \u00eatre exploit\u00e9e en continu avec des flux \u00e0 contre-courant ou cocourant de liquide ou de gaz.<\/p>Dans le fermenteur Loop<\/strong>, le liquide est recircul\u00e9 par la diff\u00e9rence de densit\u00e9s moyennes du bouillon entre les sections gaz\u00e9es et non gaz\u00e9es ou par une pompe ou un jet de fluide.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t<\/i>\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tPage produit Rushton<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tBior\u00e9acteurs<\/h2>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tUn bior\u00e9acteur d\u00e9signe tout dispositif ou syst\u00e8me fabriqu\u00e9 qui soutient un environnement biologiquement actif. Le bior\u00e9acteur peut \u00eatre un r\u00e9cipient dans lequel un processus biochimique est r\u00e9alis\u00e9, impliquant des organismes ou des substances biochimiquement actives d\u00e9riv\u00e9es de ces organismes. <\/p>
Ce processus peut \u00eatre :<\/p>
- A\u00e9robie ou<\/li>
- Ana\u00e9robie<\/li><\/ul>
Les cuves du bior\u00e9acteur sont g\u00e9n\u00e9ralement cylindriques, variant de litres \u00e0 m\u00e8tres cubes, et sont souvent fabriqu\u00e9s en acier inoxydable. Il peut \u00e9galement d\u00e9signer un dispositif ou un syst\u00e8me con\u00e7u pour faire cro\u00eetre des cellules ou des tissus dans le contexte de la culture cellulaire. Ces dispositifs sont d\u00e9velopp\u00e9s pour une utilisation en ing\u00e9nierie tissulaire ou en g\u00e9nie biochimique\/bioproc\u00e9d\u00e9. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t![\"Agitateur](\"https:\/\/www.jongia.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/Fermentation-Agitator-in-Reactor-vessel-1.jpg\")
\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t![\"M\u00e9langeur](\"https:\/\/www.jongia.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/Fermentation-Mixer-Jongia-1000.jpg\")
\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tStructure g\u00e9n\u00e9rale d\u2019un type de bior\u00e9acteur \u00e0 agitation continue
En fonction du mode de fonctionnement, un bior\u00e9acteur peut \u00eatre class\u00e9 en batch, aliment\u00e9 par lots ou continu (par exemple, un mod\u00e8le de r\u00e9acteur \u00e0 cuve continue \u00e0 brassage).<\/p>
Les organismes ou substances biochimiquement actives croissant dans les bior\u00e9acteurs peuvent \u00eatre immerg\u00e9s dans un milieu liquide ou \u00eatre ancr\u00e9s \u00e0 la surface d\u2019un milieu solide. Les cultures submerg\u00e9es peuvent \u00eatre suspendues ou immobilis\u00e9es. Les bior\u00e9acteurs en suspension peuvent supporter une plus grande vari\u00e9t\u00e9 d\u2019organismes, car des surfaces d\u2019attache sp\u00e9ciales ne sont pas n\u00e9cessaires, et peuvent fonctionner \u00e0 une \u00e9chelle bien plus grande que les cultures immobilis\u00e9es. Cependant, dans un proc\u00e9d\u00e9 continu, les organismes seront retir\u00e9s du r\u00e9acteur avec l\u2019effluent. L\u2019immobilisation est un terme g\u00e9n\u00e9ral d\u00e9crivant une grande vari\u00e9t\u00e9 de m\u00e9thodes d\u2019attachement ou d\u2019emprisonnement cellulaire ou de particule. Elle peut \u00eatre appliqu\u00e9e \u00e0 pratiquement tous les types de biocatalyse, y compris les enzymes, les organites cellulaires, les cellules animales et v\u00e9g\u00e9tales et les organes. L\u2019immobilisation est utile pour les processus \u00e0 fonctionnement continu, car les organismes ne seront pas retir\u00e9s avec l\u2019effluent du r\u00e9acteur, mais elle est limit\u00e9e en \u00e9chelle car les microbes ne sont pr\u00e9sents qu\u2019\u00e0 la surface du r\u00e9cipient. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tLes bior\u00e9acteurs avec agitateurs<\/strong> utilisent la technique de culture du proc\u00e9d\u00e9 dans le bior\u00e9acteur lui-m\u00eame en m\u00e9langeant ou en remuant.<\/p>Un syst\u00e8me de bior\u00e9acteur \u00e0 cuve agit\u00e9e se compose de plusieurs parties telles que :<\/p>
- Un r\u00e9cipient rempli d\u2019un milieu dans lequel les cellules sont cultiv\u00e9es.<\/li>
- Des composants, \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur ou attach\u00e9s au r\u00e9cipient ou \u00e0 la t\u00eate du r\u00e9servoir, pour mesurer et ajuster les conditions de culture, telles que les conduites d\u2019alimentation et les capteurs.<\/li>
- Un syst\u00e8me de contr\u00f4le compos\u00e9 de composants externes permettant d\u2019ajuster les conditions de culture (par exemple des pompes) et un logiciel de contr\u00f4le cr\u00e9ant des conditions optimales de culture telles que des incubateurs et des vibrateurs, les bior\u00e9acteurs permettent de cr\u00e9er des conditions environnementales optimales pour la croissance des cellules ou des microbes. Ils diff\u00e8rent cependant dans la mani\u00e8re dont ils sont \u00e9tablis. <\/li>
- Chemise de refroidissement avec capteurs de temp\u00e9rature<\/li><\/ul>
Et enfin, mais certainement pas le moindre :<\/p>
- Agitateur ou m\u00e9langeur ; dans le bior\u00e9acteur o\u00f9 la culture est remu\u00e9e avec une s\u00e9rie d\u2019mobiles d\u2019agitation<\/a>. Les mobiles d\u2019agitation les plus couramment appliqu\u00e9s dans les proc\u00e9d\u00e9s de fermentation sont les turbines Rushton<\/a> ou les turbines concaves<\/a>. <\/li><\/ul>
Ces mobiles d\u2019agitation ont deux fonctions diff\u00e9rentes :<\/p>
- Am\u00e9liorer le processus d\u2019a\u00e9ration<\/li>
- Cr\u00e9ez un flux ascendant<\/strong> pour garantir que toutes les parties du r\u00e9cipient soient m\u00e9lang\u00e9es en continu.<\/li><\/ol>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\n\t\t\t
Les bior\u00e9acteurs et les fermenteurs sont des syst\u00e8mes de culture permettant de produire des cellules ou des organismes. Ils sont utilis\u00e9s dans diverses applications, notamment la recherche fondamentale et le d\u00e9veloppement, ainsi que la fabrication de produits biopharmaceutiques, alimentaires et additifs alimentaires, produits chimiques et autres produits. <\/h4>
Une large gamme de types cellulaires et d\u2019organismes peut \u00eatre cultiv\u00e9e dans les bior\u00e9acteurs et les fermenteurs, y compris des cellules (comme les lign\u00e9es cellulaires de mammif\u00e8res, les cellules d\u2019insectes et les cellules souches), les micro-organismes (comme les bact\u00e9ries, levures et champignons), ainsi que les cellules v\u00e9g\u00e9tales et les algues. Les mots \u00ab Bior\u00e9acteur \u00bb et \u00ab Fermenteur \u00bb sont en gros la m\u00eame chose. <\/p>
Les produits chimiques et les mat\u00e9riaux issus de mati\u00e8res premi\u00e8res renouvelables, comme la biomasse, deviendront de plus en plus importants dans l\u2019\u00e9conomie circulaire du futur. La technologie de conversion par fermentation<\/strong> sera donc la partie la plus importante de ce processus.<\/p> La fermentation consiste \u00e0 dig\u00e9rer les sucres en biomasse par des micro-organismes s\u00e9lectionn\u00e9s, produisant certains produits chimiques et parfois du CO2. Par exemple, pensez \u00e0 la production du vin. La production d\u2019\u00e9thanol (alcool) est une application tr\u00e8s d\u00e9velopp\u00e9e de la technologie de fermentation. Par exemple, le bio\u00e9thanol est d\u00e9j\u00e0 produit \u00e0 grande \u00e9chelle \u00e0 partir de biomasse. Pas pour la consommation humaine, mais pour les biocarburants durables. La fermentation est \u00e9galement depuis longtemps utilis\u00e9e commercialement dans l\u2019industrie alimentaire et la production d\u2019acide lactique. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t Le but de l\u2019a\u00e9ration en fermentation est de fournir de l\u2019oxyg\u00e8ne et d\u2019\u00e9liminer le dioxyde de carbone des cellules microbiennes en suspension dans le liquide. La quantit\u00e9 d\u2019a\u00e9ration est d\u2019une importance capitale, car elle contr\u00f4le les taux de croissance cellulaire et la formation du produit. Les types d\u2019a\u00e9ration suivants sont appliqu\u00e9s :<\/p> Dans le fermenteur Sparged avec un agitateur<\/strong>, le gaz, g\u00e9n\u00e9ralement de l\u2019air, est vaporis\u00e9 dans le liquide, qui est ensuite remu\u00e9 par l\u2019agitateur. C\u2019est le type de fermenteur le plus courant. Dans ce processus, l\u2019agitateur a une forte influence sur le processus de fermentation, ces fermenteurs \u00e9tant utilis\u00e9s principalement pour diverses fermentations a\u00e9robies. <\/p> La colonne de bulles<\/strong> est un r\u00e9cipient cylindrique contenant un liquide \u00e0 travers lequel du gaz est fait passer des bulles ; Celle-ci peut \u00eatre exploit\u00e9e en continu avec des flux \u00e0 contre-courant ou cocourant de liquide ou de gaz.<\/p> Dans le fermenteur Loop<\/strong>, le liquide est recircul\u00e9 par la diff\u00e9rence de densit\u00e9s moyennes du bouillon entre les sections gaz\u00e9es et non gaz\u00e9es ou par une pompe ou un jet de fluide.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t Un bior\u00e9acteur d\u00e9signe tout dispositif ou syst\u00e8me fabriqu\u00e9 qui soutient un environnement biologiquement actif. Le bior\u00e9acteur peut \u00eatre un r\u00e9cipient dans lequel un processus biochimique est r\u00e9alis\u00e9, impliquant des organismes ou des substances biochimiquement actives d\u00e9riv\u00e9es de ces organismes. <\/p> Ce processus peut \u00eatre :<\/p> Les cuves du bior\u00e9acteur sont g\u00e9n\u00e9ralement cylindriques, variant de litres \u00e0 m\u00e8tres cubes, et sont souvent fabriqu\u00e9s en acier inoxydable. Il peut \u00e9galement d\u00e9signer un dispositif ou un syst\u00e8me con\u00e7u pour faire cro\u00eetre des cellules ou des tissus dans le contexte de la culture cellulaire. Ces dispositifs sont d\u00e9velopp\u00e9s pour une utilisation en ing\u00e9nierie tissulaire ou en g\u00e9nie biochimique\/bioproc\u00e9d\u00e9. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t Structure g\u00e9n\u00e9rale d\u2019un type de bior\u00e9acteur \u00e0 agitation continue Les organismes ou substances biochimiquement actives croissant dans les bior\u00e9acteurs peuvent \u00eatre immerg\u00e9s dans un milieu liquide ou \u00eatre ancr\u00e9s \u00e0 la surface d\u2019un milieu solide. Les cultures submerg\u00e9es peuvent \u00eatre suspendues ou immobilis\u00e9es. Les bior\u00e9acteurs en suspension peuvent supporter une plus grande vari\u00e9t\u00e9 d\u2019organismes, car des surfaces d\u2019attache sp\u00e9ciales ne sont pas n\u00e9cessaires, et peuvent fonctionner \u00e0 une \u00e9chelle bien plus grande que les cultures immobilis\u00e9es. Cependant, dans un proc\u00e9d\u00e9 continu, les organismes seront retir\u00e9s du r\u00e9acteur avec l\u2019effluent. L\u2019immobilisation est un terme g\u00e9n\u00e9ral d\u00e9crivant une grande vari\u00e9t\u00e9 de m\u00e9thodes d\u2019attachement ou d\u2019emprisonnement cellulaire ou de particule. Elle peut \u00eatre appliqu\u00e9e \u00e0 pratiquement tous les types de biocatalyse, y compris les enzymes, les organites cellulaires, les cellules animales et v\u00e9g\u00e9tales et les organes. L\u2019immobilisation est utile pour les processus \u00e0 fonctionnement continu, car les organismes ne seront pas retir\u00e9s avec l\u2019effluent du r\u00e9acteur, mais elle est limit\u00e9e en \u00e9chelle car les microbes ne sont pr\u00e9sents qu\u2019\u00e0 la surface du r\u00e9cipient. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t Les bior\u00e9acteurs avec agitateurs<\/strong> utilisent la technique de culture du proc\u00e9d\u00e9 dans le bior\u00e9acteur lui-m\u00eame en m\u00e9langeant ou en remuant.<\/p> Un syst\u00e8me de bior\u00e9acteur \u00e0 cuve agit\u00e9e se compose de plusieurs parties telles que :<\/p> Et enfin, mais certainement pas le moindre :<\/p> Ces mobiles d\u2019agitation ont deux fonctions diff\u00e9rentes :<\/p>A\u00e9ration \/ Gaz\u00e9ification<\/h2>
Le m\u00e9lange en phase gazeuse et liquide affecte les caract\u00e9ristiques d\u2019a\u00e9ration du fermenteur.<\/span><\/p>Bior\u00e9acteurs<\/h2>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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En fonction du mode de fonctionnement, un bior\u00e9acteur peut \u00eatre class\u00e9 en batch, aliment\u00e9 par lots ou continu (par exemple, un mod\u00e8le de r\u00e9acteur \u00e0 cuve continue \u00e0 brassage).<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t