Abstract FR:

Le récent essor des technologies à membrane a permis le développement d'un nouveau type fermenteur : le bioréacteur à membrane. En culture continue, il est possible d'atteindre avec ce réacteur de hautes densités cellulaires grâce à un couplage d'un système de micro ou d'ultrafiltration, tout en évacuant dans le perméat les produits inhibiteurs de la fermentation. Un tel procédé de fermentation offre ainsi l'avantage d'augmenter considérablement la productivité par rapport à une fermentation continue classique. En cultivant Lactobacillus casei dans un bioréacteur à membrane, nous obtenons une productivité en acide lactique de 63 g/l. H pour une concentration en biomasse de 134 g/l. Dans ces conditions nous n'observons pas de chute de l'activité microbienne liée à une trop forte concentration cellulaire. Par contre les performances de la fermentation sont limitées par la concentration en acide lactique. Un modèle mathématique permettant de simuler les cultures discontinue, continue simple et continue avec recyclage cellulaire est propose. Ce modèle fait apparaitre une productivité maximale en bioréacteur à membrane, en recyclage partiel avec un taux de dilution aussi élevé que possible. Cependant, ces conditions impliquent l'utilisation d'une très grande surface membranaire. L'analyse économique du procédé continu de production d'acide lactique en bioréacteur à membrane montre que le coût de production minimal est obtenu pour une concentration cellulaire de 110 g/l. S'il apparait d'un point de vue économique, que le procédé discontinu classique de production d'acide reste plus attractif que le procédé à membrane, celui-ci offre néanmoins des perspectives d'optimisation intéressantes