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La fermentation biologique est un procédé de bio-ingénierie important, largement utilisé dans des domaines tels que l'agroalimentaire, la médecine, la protection de l'environnement et l'énergie. Son principe repose sur l'exploitation de l'activité métabolique des micro-organismes pour synthétiser des produits spécifiques, comme les antibiotiques, les acides aminés, les acides organiques, les préparations enzymatiques et les biocarburants. Au cours de ce processus, l'oxygène joue un rôle crucial dans la croissance, le métabolisme et la synthèse des produits de la plupart des micro-organismes aérobies, tels que les levures, les actinomycètes, les champignons et certaines bactéries. Garantir un apport d'oxygène adéquat et approprié aux micro-organismes pendant la fermentation est essentiel pour améliorer l'efficacité de ce processus, stabiliser la qualité de la production et réduire les coûts.

La fermentation biologique est un procédé biologique largement utilisé dans des secteurs tels que l'agroalimentaire, la pharmacie et la chimie. Son principe consiste à synthétiser des produits cibles en exploitant l'activité métabolique de micro-organismes dans des conditions spécifiques. La réussite de la fermentation est étroitement liée à la régulation précise du milieu de culture. Afin d'accroître le rendement, de raccourcir le cycle de fermentation et de garantir la stabilité de la qualité, il est nécessaire de mettre en place une surveillance en temps réel et un contrôle automatisé des paramètres de fermentation. Cet article se concentrera sur les méthodes de surveillance en ligne, les stratégies de contrôle de plusieurs paramètres clés de la fermentation biologique – le pH, la concentration en oxygène dissous (OD), la température et la vitesse d'agitation – ainsi que sur leur importance dans les applications industrielles.

Dans l'industrie de la fermentation biologique, la consommation énergétique des cuves de fermentation est principalement concentrée dans les systèmes d'agitation et d'alimentation en gaz. En particulier pour la production à grande échelle (préparations enzymatiques, acides aminés, acides organiques, antibiotiques, etc.), ces deux éléments représentent généralement 40 à 60 % de la consommation énergétique totale. Par conséquent, l'optimisation de la conception de ces deux sous-systèmes est essentielle pour réaliser des économies d'énergie, réduire les émissions et améliorer la rentabilité.

Cet article explore comment concevoir un système d'agitation et d'alimentation en gaz à haut rendement et à faible consommation d'énergie, en tenant compte des exigences du processus, de la structure de l'équipement, des stratégies de contrôle, etc.

Dans le domaine de la bioproduction moderne, la fermentation, maillon essentiel, est largement utilisée dans la production industrielle de produits tels que les antibiotiques, les acides aminés, les acides organiques, les préparations enzymatiques et les vaccins. Avec l'augmentation des volumes de production et le renforcement des exigences de qualité, le contrôle de la propreté des équipements et de l'asepsie durant la fermentation est devenu primordial. Les méthodes traditionnelles de nettoyage et de stérilisation manuels ne répondent plus aux exigences d'une production continue, à haute fréquence et de haute qualité. Cet article explore les principes de conception des systèmes de nettoyage en place (NEP) et de stérilisation en place (SEP) et leur impact significatif sur l'efficacité de la production.