FR3043694A1 - Dispositif de fermentation en milieu solide - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un dispositif de fermentation en milieu solide, comprenant un bac de fermentation(20) destiné à recevoir un substrat solide (1) absorbant imprégné d'un milieu de culture approprié à la croissance de microorganismes, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un socle (10;110;210;310;410) prévu pour supporter le bac de fermentation (20) et formant un système d'aération destiné à aérer le substrat solide contenu dans le bac de fermentation (20), ledit socle (10;110;210;310;410) étant formé d'une pluralité de conduits d'aération (11;111;211;311;411) agencés parallèles les uns par rapport aux autres et reliés au moins deux à deux entre eux par un conduit transversal (12; 112; 212; 312; 412) d'alimentation en gaz, chaque conduit d'aération (11;111;211;311;411) comprenant une pluralité de buses d'aération (13;113;213;313;413) longitudinales faisant saillie radialement par rapport audit conduit d'aération (11;111;211;311;411) et agencées pour traverser une paroi de fond du bac de fermentation (20) de manière à pénétrer dans le substrat solide contenu dans ledit bac de fermentation (20).
Description
Dispositif de fermentation en milieu solide
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention porte sur la fermentation en milieu solide (FMS), et plus particulièrement sur un dispositif de fermentation en milieu solide pour la production de biomasse et de métabolites d’origine biologique.
ETAT DE LA TECHNIQUE
La fermentation en milieu solide est généralement définie comme la culture de microorganismes sur un support solide en absence ou quasi-absence d'eau libre. Elle est à la fois ancestrale et innovante puisque économe en eau. Elle est tout à fait adaptée à la production de biomasse et de métabolites d’origine biologique, tels que par exemple des bactéries, champignons, mycorhizes, actinomycètes, etc.
La fermentation en milieu solide a à la fois un caractère économique de par sa simplicité de mise en œuvre et la possibilité qu’elle offre d'utiliser des sous-produits agricoles comme support/substrat, et un caractère écologique puisqu’elle ne nécessite que peu d'eau en entrée et aucune en sortie, ce qui permet de l'inscrire dans un axe de développement durable. L’un des inconvénients de la fermentation en milieu solide est l’évacuation de la chaleur métabolique, une élévation trop forte de la température pouvant entraîner la mort du microorganisme qui a lui-même produit cette chaleur. Afin de surmonter ce verrou, il a été proposé dans la demande internationale publiée le 26 mars 2009 sous la référence WO 2009/037399 un procédé de fermentation en milieu solide permettant en particulier de contrôler ces effets thermiques. Ce procédé est optimisé pour permettre d’obtenir une grande quantité de biomasse ou métabolites, notamment des spores de champignons, ces produits étant à la fois viables, secs, et facilement conservables pendant plusieurs mois. Selon un mode de réalisation de ce procédé, on applique - pendant la phase de production des spores - un stress hydrique sur le support solide comprenant une suspension de spores de microorganismes, le support étant imprégné d’un milieu de culture favorisant le développement des spores des microorganismes. L’application d’un tel stress hydrique est particulièrement avantageuse puisqu’elle permet la stimulation de la phase de production des spores desdits microorganismes, le maintien de la phase de production des spores pendant plusieurs jours, le séchage des spores sans altérer leur viabilité, et limite la contamination du milieu de culture par d'autres micro-organismes.
Dans la demande internationale publiée le 7 août 2014 sous la référence WO 2014/118757, il a été proposé un dispositif de fermentation en milieu solide permettant notamment de mettre en œuvre ce procédé spécifique de fermentation en milieu solide et comprenant une enveloppe de fermentation à usage unique, couplée en utilisation à un moule externe rigide réutilisable et conférant la structure rigide à l’ensemble du dispositif. Un tel dispositif est particulièrement avantageux puisqu’il permet de réaliser des cultures dans des conditions stériles, statiques, aérobies ou anaérobies avec une ventilation avec de l’air humide ou de l’air sec. Toutefois, la fabrication d’un tel dispositif est coûteuse, notamment en ce que l’enveloppe de fermentation est complexe.
Ainsi, un but de la présente invention est de proposer un dispositif de fermentation en milieu solide avec système d’aération, pouvant par exemple être utilisé pour mettre en œuvre le procédé de fermentation avec application d’un stress hydrique, et qui permet de résoudre au moins l’un des inconvénients précités.
En particulier, un but de la présente invention est de proposer un dispositif de fermentation en milieu solide peu coûteux, simple d’utilisation qui peut notamment être aisément manipulé, empilé et stocké avant son utilisation finale.
Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de fermentation en milieu solide de construction simple et peu coûteuse, qui pourra être utilisé plusieurs fois sans impact sur les coûts d’utilisation.
EXPOSE DE L’INVENTION A cette fin, on propose un dispositif de fermentation en milieu solide, comprenant un bac de fermentation destiné à recevoir un substrat solide absorbant imprégné d’un milieu de culture approprié à la croissance de microorganismes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un socle prévu pour supporter le bac de fermentation et formant un système d’aération destiné à aérer le substrat solide contenu dans le bac de fermentation, ledit socle étant formé d’une pluralité de conduits d’aération agencés parallèles les uns par rapport aux autres et reliés au moins deux à deux entre eux par un conduit transversal d’alimentation en gaz, chaque conduit d’aération comprenant une pluralité de buses d’aération longitudinales faisant saillie radialement par rapport audit conduit d’aération et agencées pour traverser une paroi de fond du bac de fermentation de manière à pénétrer dans le substrat solide contenu dans ledit bac de fermentation.
Des aspects préférés mais non limitatifs de ce dispositif de fermentation en milieu solide, pris seuls ou en combinaison, sont les suivants : les buses d’aération des conduits d’aération sont dimensionnées pour que lesdites buses d’aération fassent saillie par rapport à la paroi de fond du bac de fermentation d’une longueur comprise entre 1 cm et 5 cm, de préférence entre 1,5 cm et 2,5 cm. chaque conduit d’aération comprend un nombre identique de buses d’aération, lesdites buses d’aération étant espacées régulièrement le long du conduit d’aération correspondant. les buses d’aération sont espacées d’un pas compris entre 4 cm et 6 cm, de préférence un pas de 5 cm. le socle comprend un nombre impair de conduits d’aération. le socle comprend trois conduits d’aération, chaque conduit d’aération comprenant cinq buses d’aération. le socle comprend cinq conduits d’aération, chaque conduit d’aération comprenant quatre buses d’aération. le socle comprend huit conduits d’aération, chaque conduit d’aération comprenant neuf buses d’aération. le socle comprend quinze conduits d’aération, chaque conduit d’aération comprenant dix-neuf buses d’aération. le socle comprend seize conduits d’aération, chaque conduit d’aération comprenant dix-neuf buses d’aération. le dispositif de fermentation en milieu solide comprend en outre une enveloppe fabriquée dans un matériau souple et destinée à enfermer le socle et le bac de fermentation, ladite enveloppe comprenant en outre un orifice d’aération pour permettre l’évacuation de gaz en dehors de l’enveloppe. le dispositif de fermentation en milieu solide comprend un filtre à air amovible positionné sur l’orifice d’aération. le dispositif de fermentation en milieu solide comprend un unique conduit transversal d’alimentation en gaz reliant tous les conduits d’aération entre eux. le dispositif de fermentation en milieu solide comprend plusieurs conduits transversaux d’alimentation en gaz agencés pour alimenter les conduits d’aération par paires. le conduit transversal d’alimentation en gaz est couplé à un conduit d’entrée destiné à être couplé à une source de gaz pour injecter du gaz dans le substrat solide à travers le système d’aération. le dispositif de fermentation en milieu solide comprend un filtre à air amovible positionné entre le conduit d’entrée et la source de gaz.
DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une représentation, vue en perspective, d’un mode de réalisation du dispositif de fermentation en milieu solide proposé ; la figure 2 est une représentation, vue de côté, du dispositif de fermentation en milieu solide de la figure 1 ; la figure 3 est une représentation en perspective, du dispositif de fermentation en milieu solide de la figure 1 incluant son enveloppe de fermentation ; la figure 4 est une représentation schématique, vue de dessus, d’un premier mode de réalisation de socle pour le dispositif de fermentation en milieu solide proposé ; la figure 5 est une représentation schématique, vue de côté, du socle de la figure 4; la figure 6 est une représentation schématique, vue de dessus, d’un deuxième mode de réalisation de socle pour le dispositif de fermentation en milieu solide proposé ; la figure 7 est une représentation schématique, vue de dessus, d’un troisième mode de réalisation de socle pour le dispositif de fermentation en milieu solide proposé ; la figure 8 est une représentation schématique, vue de dessus, d’un quatrième mode de réalisation de socle pour le dispositif de fermentation en milieu solide proposé.
La figure 9 est une représentation schématique, vue de dessus, d’un cinquième mode de réalisation de socle pour le dispositif de fermentation en milieu solide proposé.
La figure 10 est un graphe représentant le débit d’air en sortie des buses d’aération de chaque conduit d’aération pour le socle de la figure 4 pour différents débit d’air d’alimentation, à une température de 22°C.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
Le principe général du dispositif de fermentation en milieu solide présenté est d’être d’une constitution extrêmement simple pour réduire les coûts associés aux besoins de fermentation afin d’être accessible au plus grand nombre d’utilisateur tout en permettant une fermentation dans des conditions optimales, notamment selon le procédé évoqué plus haut par application d’un stress hydrique.
Ainsi, comme illustré aux figures 1 à 3, le dispositif de fermentation proposé comprend deux parties principales, à savoir un socle 10 constitué de plusieurs branches avec des sorties d’aération, appelés conduits d’aération 11, et une cuve amovible perforée qui s’adapte au socle que l’on appelle bac de fermentation 20 et qui est destiné à recevoir la matrice poreuse à fermenter.
Ce dispositif, qui peut avoir des dimensions variables, permet de réaliser des cultures dans des conditions statiques, stériles ou non, aérobies avec une ventilation variable avec de l’air humide ou de l’air sec. Il est en particulier possible d’exercer un stress hydrique à un point opportun de l’étape de fermentation en milieu solide grâce au système d’aération formé par le socle 10 que l’on va décrire en détail plus loin.
Comme indiqué plus haut, le bac de fermentation 20 est destiné à recevoir un substrat solide absorbant (naturel ou synthétique) imprégné d’un milieu de culture et d’un inoculum approprié à la croissance de microorganismes (bactéries, actinomycètes, levures, champignons filamenteux).
Ce bac de fermentation 20 peut être en matière inoxydable, tel qu’un acier inoxydable, notamment s’il est destiné à être réutilisé. On peut toutefois prévoir également que le bac de fermentation 20 soit à usage unique, auquel cas il pourra être en aluminium (type barquettes de congélation) ou en plastique rigide par exemple.
Comme illustré à la figure 3, l’ensemble du dispositif socle + bac de fermentation est insérable dans une enveloppe 30, faite par exemple dans un matériau plastique souple, afin de conserver l’asepsie générale du dispositif pendant le processus de fermentation. L’enveloppe de fermentation 30 crée avec le bac de fermentation 20 une chambre de fermentation étanche qui permet d’isoler les produits de fermentation.
Selon un mode de réalisation préféré, l’enveloppe de fermentation 30 comprend un orifice de sortie 31 qui permet une évacuation des gaz contenus dans la chambre de fermentation issus du processus de fermentation. Cela est également utile pour évacuer progressivement l’air injecté dans l’enveloppe, notamment en cas d’application d’un stress hydrique. Pour conserver les conditions d’asepsie, il est alors préférable que l’orifice de sortie comprenne des moyens de filtration, par exemple un filtre à air amovible. L’enveloppe de fermentation offre au moins 3 fois plus de volume disponible que le bac de fermentation 20 pour permettre les échanges gazeux et ainsi favoriser le processus de fermentation. De préférence, l’enveloppe de fermentation 30 offre un volume 3 à 20 fois plus grand que le volume du bac de fermentation 20.
Une fois que la fermentation désirée est terminée, on peut alors conserver dans l’enveloppe de fermentation 30 le produit fermenté, avec ou sans le bac de fermentation 20, pour une utilisation ultérieure, notamment pour récupérer les microorganismes cultivés et leurs métabolites produits, ou pour faire des analyses spécifiques (par exemple sur l’indice de sporulation, pH, enzymes, sucres, mycotoxines produits lors de la fermentation). A la fin du processus de fermentation, on retire donc le socle 10 de l’enveloppe 30, ce socle 10 pouvant être réutilisé pour un cycle de fermentation ultérieur.
Comme illustré aux figures 4 et 5, le socle 10 utilisé selon le dispositif proposé est donc formé d’une pluralité de conduits d’aération 11 agencés parallèles les uns par rapport aux autres et reliés entre eux par un conduit transversal 12 d’alimentation en gaz.
Le socle 10 a de préférence une forme de fourche, le conduit transversal 12 formant la base de la fourche tandis que les conduits d’aération 11 forment les branches de la fourche.
Comme on le verra plus loin, lorsque le socle 10 comprend un grand nombre de conduits d’aération 11 en parallèle, il est préférable que le socle comprenne en outre une arrivée d’air à multiple canaux sous forme d’escalier pour une répartition homogène de l’air dans les canaux une ou plusieurs barres transversales de renfort, permettant d’augmenter la résistance du socle qui peut être amené à supporter des poids importants, jusqu’à plusieurs dizaine de kilogrammes.
Le socle 10 est de préférence fabriqué dans un matériau métallique ou un alliage métallique, tel que par exemple en acier inoxydable, ce qui permet de chauffer ou de refroidir rapidement le produit se trouvant dans le bac de fermentation 20, tout en permettant le passage d’air humide ou sec selon la phase de culture.
En tout état de cause, les conduits d’aération 11 sont conçus de manière à être suffisamment rigides pour que la structure formant le socle 10 puisse supporter le bac de fermentation 20 sans être déformée. De préférence, les conduits d’aération 11 sont non-déformables.
Chaque conduit d’aération 11 comprend une pluralité de buses d’aération 13 longitudinales faisant saillie radialement par rapport audit conduit d’aération 11.
Ces buses d’aération sont agencées pour traverser une paroi de fond du bac de fermentation 20 de manière à pénétrer dans le substrat solide 1 contenu dans ledit bac de fermentation 20 comme cela ressort de la figure 2.
Ainsi, lorsque un gaz, tel que de l’air, et injecté dans les différents conduits d’aération 11 depuis le conduit transversal 12 d’alimentation en gaz, ce gaz est fourni directement au cœur du substrat solide grâce à l’agencement particulier des buses d’aération 13. L’action conférée par l’injection d’air est donc d’autant plus efficace pour la fermentation.
De préférence, les conduits d’aération 11 ont une forme sensiblement cylindrique, les buses d’aération 12 étant agencées sur la génératrice supérieure dudit cylindre. Un tel exemple d’agencement est représenté à la figure 5.
Les buses d’aération 13 des conduits d’aération 11 sont dimensionnées pour faire saillie par rapport à la paroi de fond du bac de fermentation d’une longueur comprise entre 0,5 cm et 5 cm, de préférence entre 1 cm et 2,5 cm.
Selon un mode de réalisation préféré, chaque conduit d’aération 11 comprend un nombre identique de buses d’aération 13. Cela permet d’injecter du gaz de manière uniforme dans l’ensemble du substrat solide.
De préférence encore, lesdites buses d’aération 13 sont espacées régulièrement le long du conduit d’aération 11 correspondant. Par exemple, les buses d’aération 13 sont espacées d’un pas compris entre 4 cm et 6 cm, de préférence un pas de 5 cm.
Le diamètre interne des buses d’aération 13 est choisi de manière à forcer l’air à sortir, et ce de manière homogène. De préférence, le diamètre interne des buses d’aération 13 est au moins 50 fois, voire au moins 100 fois, inférieur au diamètre des conduits d’aération 11. Par exemple, pour des conduits d’aération 11 ayant un diamètre de 200 mm, on choisira des buses d’aération 13 avec un diamètre interne de l’ordre de 2 mm.
Le socle 10 est dimensionné en fonction de la masse de substrat solide que l’on souhaite utiliser pour le processus de fermentation, et du bac de fermentation 20 qui doit être supporté.
Le dispositif peut donc être adapté pour des fermentations sur des substrats relativement légers, c'est-à-dire plusieurs centaines de grammes (par exemple 100g-200g), aussi bien que pour des substrats beaucoup plus lourds, de plusieurs kilogrammes (par exemple de 2kg à 10kg).
Le dimensionnement du socle, notamment le nombre de conduits d’aération 11 et de buses d’aération 13 associées, leurs longueurs, diamètres, pas, etc., sont choisis en en fonction des utilisations souhaitées.
Le dimensionnement est aussi optimisé pour que le flux d’air à travers les différentes buses 13 des conduits d’aération 11 soit le plus homogène possible, et ce quel que soit le flux d’air injecté en entrée du socle 10.
Comme illustré à la figure 4, le conduit transversal 12 d’alimentation en gaz est de préférence couplé à un conduit d’entrée 14 destiné à être connecté à une source de gaz pour injecter du gaz dans le substrat solide à travers les conduits d’aération 11 et buses d’aération 13 du socle 10. Il peut être prévu de positionner un filtre à air amovible entre le conduit d’entrée 14 et la source de gaz.
Le dimensionnement du socle 10 est de préférence optimisé pour permettre un flux d’air réparti de façon homogène dans le substrat solide pour des flux d’air en entrée supérieurs à 2 L/min, notamment des flux d’air compris entre 2,5 L/min et 150 L/min.
Préférentiellement, le socle 10 est dimensionné pour permettre une répartition homogène du flux d’air dans le substrat solide quels que soient les flux d’air en entrée, par exemple que le flux d’air ait un débit de 2,5 L/min, de 5 L/min, de 15 L/min, de 75 L/min, ou encore de 150 L/min.
La figure 10 est un graphe illustrant la distribution de l’air, pour différents débits d’air d’alimentation (à 25°C), dans chaque buse d’aération 13 pour le socle 10 à trois conduits d’aération 11, appelé socle trident, illustré aux figures 4 et 5. Dans le graphe de la figure 10, les références A, B, et C correspondent aux trois conduits d’aération du socle trident, la référence B correspondant au conduit d’aération central.
De l’air sec a été injecté à 2,5 L/min, 5 L/min, 15 L/min, 75 L/min et 150 L/min dans le socle trident, placé dans une pièce à 25°C, et on a mesuré l’air en sortie. Les résultats sont sous forme de rendements, exprimés en termes de pourcentage d’air mesuré en sortie des buses par rapport au débit théorique/buse.
Ce graphe met en avant que la répartition est homogène entre les différentes buses d’aération 13 pour un même débit d’air d’alimentation, avec des écarts de moins de 10% par rapport à la valeur moyenne de débit d’air en sortie. De manière avantageuse, la réparation est homogène quel que soit le débit d’air d’alimentation, y compris pour de faibles débits.
Le rendement en air n’est pas nécessairement de 100% mais il est suffisant pour aérer le substrat solide de manière satisfaisante.
Pour favoriser l’homogénéisation du flux d’air, il est préférable que le socle comprenne un nombre impair de conduits d’aération.
Pour un socle ayant un nombre impair de conduits d’aération, il est préférable que le conduit d’entrée 14 (qui est couplé à la source de gaz) soit connecté sur le conduit transversal 12 au niveau du conduit d’aération 13 positionné au centre, comme dans le design du socle 10 de la figure 4 par exemple.
Les figures 6, 7, 8 et 9 illustrent d’autres dimensionnements du socle permettant des fermentations de substrats solide d’un volume et d’un poids plus ou moins important tout en garantissant une bonne répartition du flux d’air au niveau des buses d’aération.
Le socle 110 illustré à la figure 6, appelé socle pentadent, comprend cinq conduits d’aération 111, chaque conduit d’aération 111 comprenant quatre buses d’aération 113. Tout comme le socle trident de la figure 4, ce socle pentadent comprend un conduit transversal 112 d’alimentation en gaz ainsi qu’un conduit d’entrée 114 destiné à être connecté à une source de gaz.
Le socle 210 illustré à la figure 7, appelé socle octadent, comprend huit conduits d’aération 211, chaque conduit d’aération 211 comprenant neuf buses d’aération 213. Tout comme le socle trident de la figure 4, ce socle octadent comprend un conduit transversal 212 d’alimentation en gaz ainsi qu’un conduit d’entrée 214 destiné à être connecté à une source de gaz. Il comprend aussi une barre transversale 215 de renfort de la structure.
Le socle 310 illustré à la figure 8, appelé socle decapentadent, comprend quinze conduits d’aération 311, chaque conduit d’aération 311 comprenant dix-neuf buses d’aération 313. Tout comme le socle trident de la figure 4, ce socle decapentadent comprend un conduit transversal 312 d’alimentation en gaz ainsi qu’un conduit d’entrée 314 destiné à être connecté à une source de gaz. Il comprend aussi une barre transversale 315 de renfort de la structure.
Le socle 410 illustré à la figure 9, appelé socle decahexadent, comprend seize conduits d’aération 411, chaque conduit d’aération 411 comprenant dix-neuf buses d’aération 413. Le socle 410 comprend aussi une barre transversale 415 de renfort de la structure. A la différence, des socles présentés précédemment, les conduits d’aération 411 du socle 410 illustré à la figure 9 ne sont pas tous alimentés directement par un unique conduit transversal d’alimentation en gaz.
En effet, selon le mode de réalisation de la figure 9, les conduits d’aération 411 sont agencés en paire, et sont également alimentés en paire. Ainsi, un conduit transversal 412 d’alimentation en gaz est prévu pour chaque paire de conduits d’aération 411. Chaque conduit transversal 412 d’alimentation peut ensuite être alimenté par un conduit d’entrée 414 destiné à être connecté à une source de gaz, soit directement, soit par l’intermédiaire d’un système plus complexe d’alimentation. Pour le socle 410 présenté à la figure 9, l’alimentation en gaz se fait toujours en paire, ce qui signifie que les paires de conduits d’aération 411 sont également agencées et alimentées par paire, et ainsi de suite. En conséquence, pour un socle à 16 conduits d’aération 411 comme illustré à la figure 9, l’alimentation se fait en utilisant quatre séries successives de conduits transversaux (412;412a;412b;412c) d’alimentation.
Il est à noter qu’une telle alimentation en gaz en paire, c’est-à-dire où l’alimentation en gaz se fait par paire de conduits d’aération, est particulièrement avantageuse pour les socles ayant un nombre pair de conduits d’aération. Cela permet en effet une meilleure homogénéisation du flux de gaz dans les différents conduits d’aération du socle.
Le tableau 1 ci-dessous reprend plus en détail les différents paramètres des dispositifs de fermentation en milieu solide formé avec les socles présenté ci-dessus et illustrés aux figures 4 à 9.
Tableau 1
Le tableau 2 ci-dessous donne des exemples de bac de fermentation et d’enveloppes pouvant être utilisées dans les dispositifs de fermentation en milieu solide formé avec les socles présenté ci-dessus et illustrés aux figures 4 à 9.
Tableau 2
Le dispositif de fermentation en milieu solide proposé permet de produire de manière très simple de la biomasse et/ou des métabolites d’origine microbienne, à grande échelle, et de manière aseptique si cela est souhaité. Il évite en effet la contamination des différentes cultures menées en parallèle. Il permet en outre de prévenir une infection microbienne du manipulateur, et évite également des pollutions et autres risques sanitaires qui seraient dus à la dispersion de certains spores de champignons par exemple.
Le dispositif permet en outre des échanges gazeux entre les souches et le milieu extérieur, de manière aseptique, ce qui permet de conserver les produits fermentés plus longtemps. Le dispositif proposé permet donc d’augmenter le temps de conservation et de viabilité des biomasses et/ou métabolites.
Le dispositif proposé est également particulièrement avantageux pour ce qui concerne le stockage des produits fermentés et la récupération et utilisation ultérieure des produits de la fermentation.
Les domaines d'application du dispositif de fermentation proposé sont variés. On citera, à titre d'exemple, l'agriculture avec les biopesticides, les bioraffineries pour la transformation de la biomasse, les bio-carburants, avec la production d'éthanol cellulosique à partir de biomasse lignocellulosique, l'industrie pharmaceutique (alicaments, antibiotiques), l'industrie agroalimentaire (production d'améliorants et additifs alimentaires), l'alimentation animale (enzymes digestives : amylases, cellulases, phytases, etc.), les détergents (production d'enzymes spécifiques : lipases, protéases, cellulases, etc.), les bio-plastiques (PLA, etc.), les industries du papier (production d'enzymes pour désencrage ou blanchiment des pâtes), le domaine cosmétique (avec les enzymes, antioxydants et colorants naturels) et la biocatalyse (enzymes de biotransformation : lipases, estérases, etc.), la production d'enzyme spécifique à partir de biomasse marine végétale.
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES - WO 2009/037399 - WO 2014/118757
Claims (16)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de fermentation en milieu solide, comprenant un bac de fermentation (20) destiné à recevoir un substrat solide (1) absorbant imprégné d’un milieu de culture approprié à la croissance de microorganismes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un socle (10;110;210;310;410) prévu pour supporter le bac de fermentation (20) et formant un système d’aération destiné à aérer le substrat solide contenu dans le bac de fermentation (20), ledit socle (10;110;210;310;410) étant formé d’une pluralité de conduits d’aération (11 ;111 ;211 ;311 ;411) agencés parallèles les uns par rapport aux autres et reliés au moins deux à deux entre eux par un conduit transversal (12; 112;212;312;412) d’alimentation en gaz, chaque conduit d’aération (11 ;111 ;211 ;311 ;411) comprenant une pluralité de buses d’aération (13;113;213;313;413) longitudinales faisant saillie radialement par rapport audit conduit d’aération (11 ;111 ;211 ;311 ;411) et agencées pour traverser une paroi de fond du bac de fermentation (20) de manière à pénétrer dans le substrat solide contenu dans ledit bac de fermentation (20).
- 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les buses d’aération (13; 113;213;313;413) des conduits d’aération (11 ;111 ;211 ;311 ;411) sont dimensionnées pour que lesdites buses d’aération (13;113;213;313;413) fassent saillie par rapport à la paroi de fond du bac de fermentation (20) d’une longueur comprise entre 1 cm et 5 cm, de préférence entre 1,5 cm et 2,5 cm.
- 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel chaque conduit d’aération (11;111;211;311;411) comprend un nombre identique de buses d’aération (13;113;213;313;413), lesdites buses d’aération (13;113;213;313;413) étant espacées régulièrement le long du conduit d’aération (11 ;111;211 ;311 ;411) correspondant.
- 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel les buses d’aération (13;113;213;313;413) sont espacées d’un pas compris entre 4 cm et 6 cm, de préférence un pas de 5 cm.
- 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le socle (10;110;310) comprend un nombre impair de conduits d’aération (11 ; 111 ;311).
- 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le socle (10) comprend trois conduits d’aération (11), chaque conduit d’aération (11) comprenant cinq buses d’aération (13).
- 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le socle (110) comprend cinq conduits d’aération (111), chaque conduit d’aération (111) comprenant quatre buses d’aération (113).
- 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le socle (210) comprend huit conduits d’aération (211), chaque conduit d’aération (211) comprenant neuf buses d’aération (213).
- 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le socle (310) comprend quinze conduits d’aération (311), chaque conduit d’aération (311) comprenant dix-neuf buses d’aération (313).
- 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le socle (410) comprend seize conduits d’aération (411), chaque conduit d’aération (411) comprenant dix-neuf buses d’aération (413).
- 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant en outre une enveloppe (30) fabriquée dans un matériau souple et destinée à enfermer le socle (10; 110;210;310;410) et le bac de fermentation (20), ladite enveloppe (30) comprenant en outre un orifice d’aération (31) pour permettre l’évacuation de gaz en dehors de l’enveloppe (30).
- 12. Dispositif selon la revendication 11, comprenant un filtre à air amovible positionné sur l’orifice d’aération (31).
- 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant un unique conduit transversal (12;112;212;312) d’alimentation en gaz reliant tous les conduits d’aération (11 ; 111 ;211 ;311 ) entre eux.
- 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, comprenant plusieurs conduits transversaux (412;412a;412b;412c) d’alimentation en gaz agencés pour alimenter les conduits d’aération (411) par paires.
- 15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, dans lequel le conduit transversal (12;112;212;312;412) d’alimentation en gaz est couplé à un conduit d’entrée (14; 114;214;314;414) destiné à être couplé à une source de gaz pour injecter du gaz dans le substrat solide (1) à travers le système d’aération.
- 16. Dispositif selon la revendication 15, comprenant un filtre à air amovible positionné entre le conduit d’entrée (14;114;214;314;414) et la source de gaz.
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