La microbiologie industrielle exploite la capacité des micro-organismes de synthétiser des molécules qui ont des applications en médecine, en agriculture, en industrie alimentaire. En microbiologie industrielle, le terme de fermentation est employé pour désigner la culture en masse de micro-organismes (ou même de cellule animale et végétale).
Il existe trois grands types de culture des micro-organismes :
- Culture en batch : La cuve est remplie par le milieu de culture stérilisée, puis l’inoculum. La fermentation se déroule ensuite sans addition supplémentaire de milieu. Le volume reste constant et la productivité est relativement faible. En fin de fermentation, le fermenteur est vidé et son contenu est remplacé.
- Culture en fed batch : La croissance démarre plus vite étant donné que le volume de culture peut être réduit. La concentration obtenue peut alors être plus élevée qu’en mode batch. Quand la croissance est en phase stationnaire, du milieu de culture stérile est ajouté.
- Culture en continu : L’ajout de milieu stérile et le soutirage commencent quand les cellules entrent en phase stationnaire de croissance. La suspension est homogène en tout point de la cuve. L’alimentation et le soutirage se fait au même débit lorsqu’une certaine concentration cellulaire est atteinte dans la cuve. Il n’est pas nécessaire en théorie de vider la cuve. Cependant, des mutations et des contaminations obligent leur vidange. La productivité est beaucoup plus importante qu’en mode discontinu.
La vitesse spécifique de croissance, la cinétique d’utilisation des substrats et de formation des produits et enfin le rendement sont les trois paramètres cinétiques utilisés lors de la production.
