La microbiologie industrielle et environnementale Flashcards
(37 cards)
Quelles sont les Domaines d’activités de la microbiologie industrielle (6)?
Domaines d’activités de la microbiologie industrielle:
- Agro-alimentaire
- Industrie pharmaceutique été nutraceutique
- Agriculture, horticulture et foresterie
- Énergie
- Environnement
- Chimie
Homme a exploité les microorganismes à grande échelle depuis quand?
Homme a exploité les microorganismes à grande échelle depuis le Néolithique (8000 BC) quand il a fondé l’agriculture et l’élevage.
- Fermentation des sucres en alcools (vin et bière)
- Caillé du lait et fromage
Quelles sont les 3 utilisations des microorganismes à l’échelle industrielle ?
Utilisation des microorganismes à l’échelle industrielle pour:
1- Transformation et/ou la conversion des aliments
2- Synthèses de produits
3- Production en masse des microorganismes (En utilisant bioréacteur/fermenteur)
Quelles sont les 3 modes qu’utilisent les bioréacteurs et fermenteurs industriels?
Les bioréacteurs et fermenteurs industriels s’opèrent principalement selon 3 modes:
1- Culture discontinue (Batch) –> On ajoute milieu de culture du substrat et on laisse pousser
2- Culture continue (Fed-Batch) –> On ajoute un peu de substrat au bacterie a la fois et on laisse pousser
3- En perfusion (Perfusion batch) –> On ajoute un continuellement un substrat au bacterie et on laisse pousser
Qu’est ce que le Bioréacteur/Fermenteur (Culture discontinue)?
1- Bioréacteur/Fermenteur (Culture discontinue)
SYSTÈME FERMÉ
Production en masse des microorganismes à haute densité et à grande échelle
IMPORTANT DE POUVOIR STERLISER, ENTREE DE VAPEUR LES FERMENTEUR
Les paramètres physico-chimiques contrôlés :
- Température
- pH
- Oxygène, CO2
- Agitation
Bioréacteur –> capacité peut atteindre 140 000L
Chaque fois on une fermentation, on commence en échelle laboratoire…et on augmente jusqu’au batch
Essais laboratoires –> Essais pilotes –> Production
Qu’est ce que le Bioréacteur/Fermenteur (Culture continue)?
2- Bioréacteur/Fermenteur (Culture continue)
SYSTÈME OUVERT
On commence avec notre culture à petite échelle et on fait une croissance jusque-là bonne niveau de turbidité de notre culture (bonne concentration en cellule) et on prend la totalité de cette culture et on l’ensemence directement dans le prochain fermenteur de plus grande quantité et on répète le processus
Qu’est ce que le Bioréacteur/Fermenteur (Mode perfusion)?
3- Bioréacteur/Fermenteur (Mode perfusion)
On peut ajouter un milieu de culture frais a notre fermenteur et on retire le milieu de culture pour récolter notre substance via le processus de filtration. Cellule reste séparer de ce système et seulement les liquides qu’on récupère
Que sont les ferments lactiques ?
Les ferments lactiques –> Groupe de bactéries capable de fermenter les glucides en produisant de l’acide lactique
(PRODUIT FINALE –> ACIDE LACTIQUE)
Quelles sont les 2 catégories de fermentations lactiques ?
Il existe 2 catégories de fermentations lactiques :
1- Fermentation homolactique –> est réalisée par des bactéries homofermentaires et
produit uniquement (ou plus de 90%) de l’acide lactique
FAUT SAVOIR QUE LA VOIE HOMOFERMENTAIRE:
DEBUTE AVEC : CARBONE (C)
FINI AVEC : ACIDE LACTIQUE
2- Fermentation heterolactique –> est réalisée par des bactéries heterofermentaires et
produit en plus de l’acide lactique, le CO2, L’éthanol et d’autres acides (x : acide acétique)
FAUT SAVOIR QUE LA VOIE HETEROFERMENTAIRE:
DEBUTE AVEC : CARBONE (C) ;
FINI AVEC : ACIDE LACTIQUE, CO2, L’ETHANOL, ACIDE ACETIQUE
Quelles sont les caracteristiques de la Diversité des ferments lactiques?
Nommez 2 Genre de bacterie de ferments lactiques
Diversité des ferments lactiques
- Bactéries Gram+, anaérobies partiellement tolérante a l’oxygène (aerotolerante)
- Métabolisme fermentatif (absence de cytochrome)
- En général, elles sont des bactéries non sporulantes et immobile
- Formes de coques, de bâtonnets et de chainettes
- Habitat : sol, débris végétaux, muqueuses animales, lait, tubes digestifs des animaux
1-Genre Lactobacillus
2-Genre Bifidobacterium
Quelles sont les caracteristiques du Genre Lactobacillus ?
Genre Lactobacillus :
- Bacilles groupés en chainette
- Pouvoir acidifiant du lait (pH = 3.5)
- Contient 3 groupes selon le métabolisme, la forme, et la génétique
1) HOMOFERMENTAIRE
2) HOMOFERMENTAIRE ET HETEROFERMENTAIRE (MELANGE)
3) HETEROFERMENTAIRE
Quelles sont les caracteristiques du Genre Bifidobacterium ?
Genre Bifidobacterium :
- Actinobactéries
- Forme très variable : Coccoide, allongée avec bifurcations
- Arrangement en chainettes ressemblent à des filaments
- Produisant : acide acétique, acide lactique, acide formique, éthanol et acide succinique (FERMENTATION HETEROFERMENETAIRE)
- Anaérobies stricts
- Mésophiles
- Ne tolèrent pas un pH <4.5
Quelles sont les Applications biotechnologiques des ferments lactiques? (4)
Applications biotechnologiques des ferments lactiques (4)
- Transformation d’aliments
- Biopreservation
- Fabrication d’additif
- Probiotiques
Comment fabrique-t-on du yaourt?
Fabrication du yaourt : Lait homogène et pasteuriser qu’on ensemence avec les bactéries (combinaison de Lactobacillus bulgaricus et Streptococcus thermophilus) qu’on fait pousser à une température de 40 C
Comment fabrique-t-on du yaourt ferme ?
Yaourt ferme :
- -> Conditionné en pot à l’étuve 42C pendant 3 heures
- -> Coagulation : l’acide lactique produit par Lactobacillus modifie la structure de la caséine qui forme un caillé
**AUGMENTATION DE L’ACIDITÉ PROVOQUE UNE COAGULATION DU LAIT (MODIFIE LA STRUCTURE DE LA PROTEINE PRINCIPALE DU LAIT « CASEINE ») ET DURANT LES FEREMENTATION, LES GRAS + AUTRES PORTIENE = FORMATION DES MICELLES **
Comment fabrique-t-on du yaourt brassé et liquide?
Yaourt brassé et liquide (MOINS FERME) :
- -> La coagulation se fait dans une cuve
- -> Le caillé est brassé mécaniquement (garde texture moins dense), refroidi et conditionne en pots qui seront conservé en chambre froide
- -> Le yaourt liquide est produit avec le yaourt brasse qui est battu dans les cuves avant le conditionnement
Qu’est ce qu’il faut pour avoir un bon yaourt?
Que ce passe-t-il si le yaourt est trop acide?
Que ce passe-t-il si le yaourt est sans arome?
Élaboration du yaourt :
- Faut avoir une bonne coopération entre Lactobacillus bulgaris et Streptococcus thermophilus
- Bon rapport de concentration des 2 souches (Lactobacillus bulgaris et Streptococcus thermophilus) pour un bon yaourt = 1/1
- Si prédominance de Lactobacillus bulgaris = Yaourt TROP ACIDE
- Si prédominance de Streptococcus thermophilus = Yaourt est SANS AROME
DURANT LA FEREMENTATION, LES BACTERIES DEGRADE LE LACTOSE ET LACTOSE EST CONVERTI EN GLUCOSE (UTILISER) ET GALACTOSE (SORT DU MILIEU). LACTATE SORT DU MILIEU
On peut utiliser les bacteriques lactiques pour quoi d’autre que du yaourt?
Autres applications de la fermentation lactique :
ON PEUT UTILISER CES BACTERIES LACTIQUES POUR AUTRE CHOSE QUE DU LAIT…
1- Choucroute 2- Autre légumes (Concombre, olives) 3- Pain au levain 4- Charcuterie 5- Kombucha (thé fermenté)
Comment fabrique-t-on d’additifs (bioproduits)?
Fabrication d’additif (bioproduits)
–>Acide lactique par Lactobacillus bulgaricus immobilise dans des billes d’alginate pendant 6 jours
** AVANTAGE –> BACTERIES PEUVENT ETRE IMMOBILISER DANS DES MATRICES **
Comment fabrique-t-on du fromage?
Fabrication du fromage:
** CONTINUATION DU PRODUCTION YOGURT = ON AUGMENTE LA DENSITE DE LA TEXTURE**
1- Caillage du lait (TRANSFORMATION DU LAIT, TOUTES LES FROMAGES PASSENT PAR CE PROCESSUS) par des
1) ferments lactiques (AUGMENTE L’ACIDITE ET COAGULATION) et du
2) présure (enzyme protéolytique = chymosine isoles de l’estomac du veau –> DEEGRADE LES CASEINE = COAGULATION)
2- Moulage du caillé
3 - Égouttage
4 - Salage
5 - Affinage
Quelles sont les types de fromage 🧀?(6)
Type de fromage
1- Fromage blancs (=fromages frais) 2- Pâtes molles à croute fleurie 3- Pâtes molles à croutes lavée 4- Pates pressées non cuites 5- Bleus ou pates persillées 6- Pates pressées cuite
Quelles sont les 2 caractéristiques du Fromage a pâtes molles à croute fleuries?
Fromage a pâtes molles à croute fleuries
1- Ces fromages sont ensemencés en surface avec des souches de Penicillium camembereti
2- La pâte est dite molle car le caillé n’a subi ni chauffage, ni pressage
Quelles sont les méthodes de fabrication des fromages? Qu’est ce qui differe pour qu’un formage ne soit pas le meme qu’un autre?
Les méthodes de fabrication des fromages :
1- Le caillage est identique pour tous les types de fromages (ferments lactiques et présure)
2- Les techniques du moulage, l’égouttage, le salage, et l’affinage –> sont très diverses et aboutissent à une très grande variété de fromages.
3- Le chlorure de calcium est ajouté dans l’élaboration des fromages à pâte dure
Comment fabrique-t-on du fromage Roquefort ?
Fabrication du fromage Roquefort
Roquefort affiné par l’ensemencement des spores du champignon –> Penicillium roquefortii lors du moulage du caillé (COULEUR BLEU A CAUSE DES SPORES RELACHER QUI PRODUIT UN PIGMENT BLEU)
* CONTIENT DES TROUS CAR MOISSISURES (Penicillium roquefortii) ONT BESOIN DE L’OXYGENE, FACON D’INTRODUIRE L’O2*
