Biologie unicellulaire

Abstrait

Transfert de masse de glucose dans la fermentation alcoolique à l'aide de lits agités de cellules S. Cerevisiae immobilisées

Anca-Irina Galaction, Marius Turnea et Dan Cascaval

Les transferts de masse externes et internes du substrat ont été analysés pour la fermentation alcoolique en utilisant un bioréacteur avec des lits mobiles de cellules de levure immobilisées. Les expériences ont été réalisées sous limitation d'inhibition du glucose pour différentes tailles et concentrations de particules de biocatalyseurs. Au moyen du bilan de masse du substrat pour une seule particule de biocatalyseurs, en considérant le modèle cinétique adapté à l'effet inhibiteur du glucose, un modèle mathématique spécifique a été développé pour décrire les profils de la concentration de substrat dans les régions externes et internes des biocatalyseurs et, implicitement, pour estimer ses flux de masse dans la couche limite liquide entourant la particule et à l'intérieur de la particule. Les valeurs des flux de masse sont significativement influencées à la fois par la vitesse de diffusion interne du substrat et par la vitesse de la réaction biochimique de consommation du substrat. Ces influences cumulées ont conduit à l'apparition d'une « région biologique inactive » près du centre de la particule, sa magnitude variant de 0,34 à 1,22 % du volume total des particules. L'utilisation du mélange a considérablement diminué l'étendue de cette région par rapport à celle enregistrée pour une conversion de substrat similaire dans un bioréacteur à lit fixe.