Biofermenteur

[invite5bf26bf2]

Bonjour à tous,

On a fait une expérience qui consiste à mettre une solution de levures avec des nutriments(sucre) dans un bioréacteur puis on a commencé l'agitation et dans un certain temps soit 10 minutes après le début d'expérience on a prélevé un échantillon du milieu puis on l'a dilué au 1/50 pour lire la densité spectroscopique à 600nm.
Alors le lendemain on a prélevé une autre fois un échantillon et on l'a dilué au 1/50 puis on a lu sa densité sur le spectro alors là, on a obtenu une valeur moins que la valeur de la premiere expérience.

Ma prof m'a dit que tout simplement les levures soit ont pas du temps pour se multiplier soit ils sont morts , alors la densité optique ne fait pas la distinction entre les cellules mortes et vivantes.

Que peut être la cause de ça ?
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[FARfadet00]

Bonjour,

une première remarque : rien ne sert de dire "biofermenteur", le mot fermenteur se suffit à lui-même puisque une fermentation est nécessairement biologique.

Quant à votre question, vous ne donnez pas assez d'éléments pour pouvoir vous répondre. Votre population cellulaire ne s'est vraisemblablement pas développée. Pour que nous puissions vous aider à en déterminer la cause, voici les indications que vous devriez nous donner :

• quel protocole avez-vous suivi pour la mise en culture : pré-cultures, inoculation ... ?
• quelle est la composition du milieu ? (quantité de sucre, nature du sucre, ajout d'extrait de levure, ...)
• quelles sont les conditions expérimentales ? (pH, température, aération, agitation, ...)
• quelle levure est utilisée ? (Saccharomyces cerevisiae, je suppose)
• donnez les valeurs de densité optique obtenues. Dans quoi avez vous dilué les échantillons ?
• le milieu de culture dans le fermenteur s'est-il troublé ?
• avez-vous regardé les cellules au microscope ?

Il y a toujours beaucoup de raisons possibles pour qu'une culture en fermenteur se passe mal ...

Cordialement

[invite5bf26bf2]

Bonsoir FARfadet00 et merci pour votre réponse.

En ce qui concerne le mot "bio-fermenteur", ils existent des extraits des enzymes responsables de la fermentation, alors on peut faire des fermentations utilisant ces enzymes sans aucune utilisation des micro-organismes, n'est-ce pas ?

Alors pour les indications de notre expérience, les voilà:

1)C'était vraiment une expérience primitive car on l'a fait justement pour découvrir le bio-fermenteur, alors on a rempli la cuve du bioréacteur par l'eau chaude ( 27,5°C), puis on a ajouté (10g) de la levure commerciale du boulangerie(Saccharomyces cerevisiae) et on n'a pas modifié les paramètres du pH, donc le pH c'était celui du milieu et on n'a pas pomper du gaz(ni O2 ni N2) donc c'était un milieu favorable pour la fermentation.

2) la composition du milieu: 10g de levure+ 10g de saccharose+10g de glucose

3)Les conditions expérimentales: pH=3,20 et Température=27,5°C et et on a agité le milieu je pense environ 350-500 rpm.(Aucune aération)

4)Levure utilisé est Saccharomyces cerevisiae

5)la valeur obtenue pour le premier prélèvement qui était au début de l’expérience est de 0,248 (Dilution au 1/50 ) et la valeur obtenue pour le 2ème prélèvement(17 heures après la première mesure) est de 0,143 (Toujours dilution au 1/50 ) et la dilution est faite par l'eau distillée

6)Oui le milieu s'est troublé dès le début (C'est normal car c'est du poudre levure + eau chaude)

7)Non on n'a pas fait un analyse microscopique

J’espère que ces indications peuvent te donner une idée.

[inviteb061eab7]

c'est tres simple : la fermentation genere du CO2 , d'ou une diminution de la densité du milieu d'ou une baisse de l'absorbance ( à 600 nm ou ailleurs )

[A voir en vidéo sur Futura]

[FARfadet00]

Bonjour,

c'est tres simple : la fermentation genere du CO2 , d'ou une diminution de la densité du milieu d'ou une baisse de l'absorbance ( à 600 nm ou ailleurs )

Le CO₂ s'échappe en grande partie du fermenteur sous forme gazeuse. Et je ne vois pas pourquoi une baisse de densité ferait baisser la densité optique. Je ne vois pas non plus comment la présence de CO₂ dissous diminuerait aussi significativement la densité optique.

En ce qui concerne le mot "bio-fermenteur", ils existent des extraits des enzymes responsables de la fermentation, alors on peut faire des fermentations utilisant ces enzymes sans aucune utilisation des micro-organismes, n'est-ce pas ?

On parle alors de catalyse enzymatique, plutôt. Le terme fermentation est réservé au vivant, donc "bio-fermentation" est inutilement redondant.

1)C'était vraiment une expérience primitive car on l'a fait justement pour découvrir le bio-fermenteur, alors on a rempli la cuve du bioréacteur par l'eau chaude ( 27,5°C), puis on a ajouté (10g) de la levure commerciale du boulangerie(Saccharomyces cerevisiae) et on n'a pas modifié les paramètres du pH, donc le pH c'était celui du milieu et on n'a pas pomper du gaz(ni O2 ni N2) donc c'était un milieu favorable pour la fermentation.

Généralement pour S. cerevisiae, on se place à des températures un peu plus élevées, comme 30 °C par exemple. 27,5 °C n'est pas optimale comme température. Vous avez mis directement la levure du commerce sans aucune pré-culture avant ?
Si vous n'avez pas contrôlé le pH, il est probablement descendu assez rapidement ... D'autant plus que vous n'avez pas tamponné le milieu.

2) la composition du milieu: 10g de levure+ 10g de saccharose+10g de glucose

Votre milieu n'est pas tamponné en pH et il ne contient aucune source d'oligo-éléments et de vitamines ...

3)Les conditions expérimentales: pH=3,20 et Température=27,5°C et et on a agité le milieu je pense environ 350-500 rpm.(Aucune aération)

C'est un pH bas et une température basse : votre milieu est relativement stressant pour la levure, même si normalement elle doit pousser dans ces conditions.

5)la valeur obtenue pour le premier prélèvement qui était au début de l’expérience est de 0,248 (Dilution au 1/50 ) et la valeur obtenue pour le 2ème prélèvement(17 heures après la première mesure) est de 0,143 (Toujours dilution au 1/50 ) et la dilution est faite par l'eau distillée

6)Oui le milieu s'est troublé dès le début (C'est normal car c'est du poudre levure + eau chaude)

Vous avez inoculé extrêmement fort. Une densité optique de 0.248 * 50 = 12,4 à l'instant initial c'est beaucoup. On commence généralement avec des densités optiques autour de 0,01 ... Vu ce que vous ajoutez comme levure dès le début, c'est normal que le milieu se trouble dès le début. Une population aussi importante peut difficilement croître dans votre fermenteur, surtout avec le peu de substrat carboné que vous lui fournissez. Du coup, à défaut de croître, votre densité optique stagne, voire diminue.

Cordialement

[invite5bf26bf2]

Tu veux dire par "pré-culture", de mettre la levure dans un peu d'eau avec les éléments nutritifs puis l’additionner dans le fermenteur ? si oui, est-ce que cela est obligatoire ?

On a pas contrôlé le pH mais normalement c'est le pH du milieu je ne sais pourquoi c'était très bas vers 3,20, mais qu'est ce ça veut dire qu'on est besoin de tamponner le milieu ?

[FARfadet00]

Bonjour,

une pré-culture est une première culture que l'on fait dans un plus petit volume, avant d'inoculer le fermenteur. Par exemple, pour inoculer un fermenteur de 2 L disons, il est courant de faire pousser une première fois le micro-organisme dans un volume de 10 mL environ, puis on utilise 1 mL de cette première culture pour inoculer un volume un peu plus important de milieu de culture, 25 mL, par exemple. Alors seulement, on utilise cette seconde pré-culture pour inoculer le fermenteur. Cela permet essentiellement d'avoir de la biomasse active et pas trop stressée pour que ça se passe bien dans le fermenteur.

Il me semble impératif de suivre le pH au cours du temps. Vous devriez vous placer à un pH plutôt autour de 4. Tamponner son milieu, ça veut dire y ajouter des espèces acido-basiques qui servent à limiter les variations de pH. Typiquement, on peut utiliser un mélange de K₂HPO₄ et de KH₂PO₄. Pour une culture en fermenteur, on régule généralement le pH avec une arrivée de base, pour éviter que le pH ne descende trop pendant la fermentation.

Cordialement

[invite5bf26bf2]

Merci beaucoup