Recherche Avancée

Thèse soutenue

Nouvelle approche de la cinétique fermentaire de Saccharomyces cerevisiae et de la conduite d'un procédé semi-continu : modélisation de la croissance basée sur le bilan énergétique de la levure, commande prédictive et floue

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Auteur / Autrice : Ridha Mosrati
Direction : Ivan Marc
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biotechnologie et industries alimentaires
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences du génie chimique (Nancy)
Jury : Président / Présidente : Pierre Germain
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Bernard Gros, Michel Lamotte

Résumé

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Saccharomyces cerevisiae est une levure largement utilisée pour la panification et la fermentation alcoolique. Elle suscite, aujourd'hui, de nouveaux champs d'application tels que la production de molécules à haute valeur ajoutée. Dans le but d'une meilleure connaissance et d'une mise en œuvre optimale, une souche commerciale de cette levure a été étudiée. Dans un premier temps, une méthode de traitement et de validation de données brutes a été mise au point. Ensuite, la cinétique d'entrainement de l'acétaldéhyde, molécule volatile produite au cours de la croissance de la levure, a été quantifiée et modélisée. Grâce à ses deux outils, l'étude des cultures discontinues sur glucose et sur éthanol a été abordée par des bilans de matière et d'énergie cellulaire. Ceci a permis de quantifier, avec précision, l'activité des voies métaboliques impliquées ainsi que les phénomènes de maintenance. Des lors, une synthèse et une étude de l'aspect régulation du métabolisme ont pu être réalisées. L’ensemble des résultats a servi à concevoir un modèle mathématique basé sur la connaissance du métabolisme, de l'énergétique cellulaire et de la physiologie de la levure. La dernière partie du travail a été consacrée à la mise au point, par simulation, de trois techniques de commande d'un réacteur semi-continu en vue de la production de biomasse (commande PID, commande prédictive généralisée et commande floue)