Titre :	Mise en oeuvre des bioréacteurs dans le domaine des industries agroalimentaires : cinétique, modélisation et technologies
Type de document :	Ouvrage
Auteurs :	Mohamed Ghoul, Auteur
Editeur :	Londres : ISTE éditions
Année de publication :	2025
Importance :	311 p.
ISBN/ISSN/EAN :	978-1-78948-155-6
Langues :	Français (fre)
Catégories :	[Motbis 2025] cinétique chimique [Motbis 2025] industrie agroalimentaire [Motbis 2025] matériel agroalimentaire [Motbis 2025] technique [Motbis 2025] technique agroalimentaire [Motbis 2025] technologie agroalimentaire
Index. décimale :	RT-0 Généralités
Note de contenu :	Table des matières Avant-propos - Mohamed G HOUL Introduction - Jean-Marc ENGASSER et Mohamed G HOUL Partie 1. Les fondamentaux de l’ingénierie des fermenteurs et des photobioréacteurs Introduction de la partie 1 - Jean-Marc ENGASSER et Mohamed G HOUL Chapitre 1. Principes de l’ingénierie des fermenteurs - Jean-Marc ENGASSER et Mohamed G HOUL 1.1. Bilans matière 1.1.1. Bilans matière initial-final 1.1.2. Bilans matière instantanés 1.2. Bilans chaleur 1.2.1. Vitesse de production de chaleur dans les fermenteurs 1.2.2. Vitesses d’entrée et de sortie de chaleur dans l’air 1.2.3. Vitesse de refroidissement d’un fermenteur 1.2.4. Bilan chaleur sur un fermenteur 1.2.5. Exemple : bilan instantané chaleur sur un fermenteur aéré 1.3. Cinétique microbienne 1.3.1. Stœchiométrie des réactions microbiennes 1.3.2. Vitesses de fermentation 1.3.3. Lois cinétiques microbiennes 1.4. Consommation, solubilité et transfert d’oxygène dans les fermenteurs 1.4.1. Vitesses de consommation d’oxygène 1.4.2. Solubilité de l’oxygène dans les milieux de fermentation 1.4.3. Vitesse de transfert d’oxygène dans un fermenteur 1.4.4. Variation de la concentration d’oxygène dissous 1.5. Production, solubilité et transfert de CO 2 dans les fermenteurs 1.5.1. Vitesse de production de CO2 1.5.2. Solubilité et équilibres de dissociation du CO 2 1.5.3. Vitesse de transfert de CO2 1.5.4. Variation de la concentration de CO2 dissous durant une fermentation aérobie 1.6. Bibliographie Chapitre 2. Mise en œuvre des fermenteurs : principe et optimisation - Mohamed G HOUL et Jean-Marc ENGASSER 2.1. Mise en œuvre optimale de fermenteurs 2.1.1. Critères d’optimisation de fermenteurs 2.2. Fermentations discontinues (batch) 2.2.1. Principe des fermentations en mode discontinu 2.2.2. Variables opératoires des fermentations discontinues 2.2.3. Modèles de simulation de fermentations batch 2.2.4. Optimisation de la mise en œuvre de fermentations anaérobies 2.2.5. Optimisation de fermentations aérobies 2.3. Fermentations continues 2.3.1. Principe des fermentations en mode continu 2.3.2. Variables opératoires des fermentations continues 2.3.3. Modèle de simulation des fermentations continues 2.3.4. Dynamique des fermentations continues 2.3.5. État stationnaire des fermentations continues 2.3.6. Optimisation d’une fermentation anaérobie continue de production de métabolites 2.3.7. Optimisation d’une fermentation aérobie en continu 2.4. Mise en œuvre optimale des fermentations semi-continues (fed-batch) 2.4.1. Principe des fermentations en mode fed-batch 2.4.2. Variables opératoires des fermentations fed-batch 2.4.3. Modèle de simulation de la fermentation fed-batch Table des matières vii 2.4.4. Productivité et rendement de conversion du substrat pour la fermentation fed-batch 2.4.5. Optimisation d’une fermentation fed-batch pour la production de cellules 2.4.6. Optimisation d’une fermentation fed-batch pour la production d’un métabolite 2.5. Bibliographie Chapitre 3. Ingénierie des photobioréacteurs - Hatem B EN O UADA , Jihène A MMAR et Mohamed G HOUL 3.1. Présentation des différentes configurations de photobioréacteurs 3.1.1. Les systèmes de culture à ciel ouvert 3.1.2. Les systèmes fermés : les photobioréacteurs 3.2. Conclusion 3.3. Bibliographie Chapitre 4. Hydrodynamique et mélange des bioréacteurs - Céline LOUBIÈRE et Eric O LMOS 4.1. Introduction 4.2. Hydrodynamique et mélange macroscopique des bioréacteurs 4.2.1. Technologies de mélange des bioréacteurs 4.2.2. Champs d’écoulement macroscopiques 4.2.3. Quantification des capacités de mélange 4.2.4. Mélange liquide-solide 4.2.5. Mélange liquide-gaz 4.3. Du macromélange au micromélange 4.3.1. Fluctuations et taux de dissipation de l’énergie cinétique turbulente 4.3.2. Description et calcul des contraintes hydromécaniques 4.3.3. Distribution spatiale des grandeurs hydrodynamiques au sein des cuves agitées 4.4. Méthode de caractérisation de mélange d’un bioréacteur 4.4.1. Temps de séjour et temps de mélange 4.4.2. Écoulements et champs de vitesse 4.4.3. Simulation par mécanique des fluides numérique 4.5. Couplage hydrodynamique/cinétique 4.5.1. Modèles cinétiques 4.5.2. Problématiques liées au couplage 4.5.3. Applications de couplage 4.6. Conclusion 4.7. Bibliographie Chapitre 5. Extrapolation des bioréacteurs - Céline LOUBIÈRE, Eric O LMOS et Mohamed G HOUL 5.1. Introduction 5.2. Présentation du concept d’extrapolation des bioréacteurs 5.3. Méthodes d’extrapolation 5.3.1. Similitudes géométriques et non géométriques 5.3.2. Changement d’échelle en condition non aérée et basé sur l’agitation 5.3.3. Changement d’échelle en condition aérée et basé sur l’aération 5.3.4. Limites et éléments d’appréciation sur les stratégies d’extrapolation en bioréacteur 5.4. Conclusion 5.5. Bibliographie Partie 2. Illustration de mise en œuvre des bioréacteurs dans les industries agroalimentaires Introduction de la partie 2 - Mohamed G HOUL Chapitre 6. Production de boissons fermentées : cas de la bière - Franck JOLIBERT et Mohamed G HOUL 6.1. Introduction 6.2. Présentation du procédé brassicole 6.2.1. Opérations de broyage et de brassage 6.2.2. Opérations de filtration et d’ébullition 6.2.3. Opérations whirlpool et de refroidissement 6.2.4. Opérations de fermentation, de garde et de saturation 6.3. Les voies de dégradation des substrats 6.3.1. Métabolisme du carbone 6.3.2. Métabolisme de l’azote 6.3.3. Métabolisme du phosphore 6.3.4. Métabolisme du soufre 6.4. Les voies de synthèse de métabolites 6.4.1. Synthèse d’alcools supérieurs 6.4.2. Synthèse des aldéhydes 6.4.3. Synthèse des acides organiques 6.4.4. Synthèse des esters 6.4.5. Synthèse de dicétones 6.4.6. Synthèse de composés soufrés 6.5. Effets des facteurs physico-chimiques sur le procédé de production de la bière 6.5.1. Effet de la densité 6.5.2. Effet de la température 6.5.3. Effet de l’acidité 6.5.4. Effet du taux d’inoculation 6.5.5. Effet de la pression 6.5.6. Effet de l’agitation et de la configuration du fermenteur 6.5.7. Phénomènes d’inhibition 6.5.8. Infection par d’autres microorganismes 6.6. Nouvelles tendances du procédé de fermentation de la bière 6.6.1. Amélioration des souches de levures 6.6.2. Cofermentations 6.6.3. Procédés fermentaires 6.6.4. Développement des techniques de contrôle rapide 6.7. Conclusion 6.8. Bibliographie Chapitre 7. Production de biomasse et de bioactifs par les microalgues - Hatem B EN O UADA et Jihène A MMAR 7.1. Introduction 7.2. La production de biomasse des microalgues 7.3. Les principaux bioactifs issus des microalgues 7.3.1. Les pigments 7.3.2. Les substances polymériques extracellulaires (EPS) 7.3.3. Les lipides 7.3.4. Les acides gras polyinsaturés (AGPI) 7.4. Autres potentiels des microalgues 7.5. Conclusion 7.6. Bibliographie Chapitre 8. Optimisation économique et environnementale des procédés de fermentation - Jean-Marc ENGASSER et Mohamed G HOUL 8.1. Évaluation et optimisation économique des procédés de fermentation 8.1.1. Méthodologie de l’évaluation économique des procédés de fermentation 8.1.2. Domaines de coût des procédés de fermentation 8.1.3. Analyse des coûts de procédé 8.2. Évaluation et optimisation environnementales des procédés de fermentation 8.2.1. Impacts environnementaux de l’analyse de cycle de vie 8.2.2. Évaluation des indicateurs d’impacts environnementaux 8.2.3. Analyse et optimisation environnementale de procédés de fermentation 8.3. Optimisation du procédé de fermentation d’éthanol 8.3.1. Procédés de production d’éthanol 8.3.2. Cinétique de la fermentation d’éthanol 8.3.3. Mise en œuvre optimale de la fermentation d’éthanol 8.3.4. Possibilités d’intensification de la fermentation d’éthanol 8.3.5. Optimisation environnementale du procédé de production d’éthanol 8.4. Optimisation du procédé de fermentation d’acide glutamique 8.4.1. Procédé de production d’acide glutamique 8.4.2. Cinétique de la fermentation d’acide glutamique 8.4.3. Mise en œuvre optimale de la fermentation de l’acide glutamique 8.4.4. Stratégie d’intensification de la fermentation 8.4.5. Optimisation environnementale du procédé de fermentation d’acide glutamique 8.5. Bibliographie Conclusion - Mohamed G HOUL Liste des auteurs Index

Mise en oeuvre des bioréacteurs dans le domaine des industries agroalimentaires : cinétique, modélisation et technologies [Ouvrage] / Mohamed Ghoul, Auteur . - Londres : ISTE éditions, 2025 . - 311 p.
ISBN : 978-1-78948-155-6
Langues : Français (fre)

Catégories :	[Motbis 2025] cinétique chimique [Motbis 2025] industrie agroalimentaire [Motbis 2025] matériel agroalimentaire [Motbis 2025] technique [Motbis 2025] technique agroalimentaire [Motbis 2025] technologie agroalimentaire
Index. décimale :	RT-0 Généralités
Note de contenu :	Table des matières Avant-propos - Mohamed G HOUL Introduction - Jean-Marc ENGASSER et Mohamed G HOUL Partie 1. Les fondamentaux de l’ingénierie des fermenteurs et des photobioréacteurs Introduction de la partie 1 - Jean-Marc ENGASSER et Mohamed G HOUL Chapitre 1. Principes de l’ingénierie des fermenteurs - Jean-Marc ENGASSER et Mohamed G HOUL 1.1. Bilans matière 1.1.1. Bilans matière initial-final 1.1.2. Bilans matière instantanés 1.2. Bilans chaleur 1.2.1. Vitesse de production de chaleur dans les fermenteurs 1.2.2. Vitesses d’entrée et de sortie de chaleur dans l’air 1.2.3. Vitesse de refroidissement d’un fermenteur 1.2.4. Bilan chaleur sur un fermenteur 1.2.5. Exemple : bilan instantané chaleur sur un fermenteur aéré 1.3. Cinétique microbienne 1.3.1. Stœchiométrie des réactions microbiennes 1.3.2. Vitesses de fermentation 1.3.3. Lois cinétiques microbiennes 1.4. Consommation, solubilité et transfert d’oxygène dans les fermenteurs 1.4.1. Vitesses de consommation d’oxygène 1.4.2. Solubilité de l’oxygène dans les milieux de fermentation 1.4.3. Vitesse de transfert d’oxygène dans un fermenteur 1.4.4. Variation de la concentration d’oxygène dissous 1.5. Production, solubilité et transfert de CO 2 dans les fermenteurs 1.5.1. Vitesse de production de CO2 1.5.2. Solubilité et équilibres de dissociation du CO 2 1.5.3. Vitesse de transfert de CO2 1.5.4. Variation de la concentration de CO2 dissous durant une fermentation aérobie 1.6. Bibliographie Chapitre 2. Mise en œuvre des fermenteurs : principe et optimisation - Mohamed G HOUL et Jean-Marc ENGASSER 2.1. Mise en œuvre optimale de fermenteurs 2.1.1. Critères d’optimisation de fermenteurs 2.2. Fermentations discontinues (batch) 2.2.1. Principe des fermentations en mode discontinu 2.2.2. Variables opératoires des fermentations discontinues 2.2.3. Modèles de simulation de fermentations batch 2.2.4. Optimisation de la mise en œuvre de fermentations anaérobies 2.2.5. Optimisation de fermentations aérobies 2.3. Fermentations continues 2.3.1. Principe des fermentations en mode continu 2.3.2. Variables opératoires des fermentations continues 2.3.3. Modèle de simulation des fermentations continues 2.3.4. Dynamique des fermentations continues 2.3.5. État stationnaire des fermentations continues 2.3.6. Optimisation d’une fermentation anaérobie continue de production de métabolites 2.3.7. Optimisation d’une fermentation aérobie en continu 2.4. Mise en œuvre optimale des fermentations semi-continues (fed-batch) 2.4.1. Principe des fermentations en mode fed-batch 2.4.2. Variables opératoires des fermentations fed-batch 2.4.3. Modèle de simulation de la fermentation fed-batch Table des matières vii 2.4.4. Productivité et rendement de conversion du substrat pour la fermentation fed-batch 2.4.5. Optimisation d’une fermentation fed-batch pour la production de cellules 2.4.6. Optimisation d’une fermentation fed-batch pour la production d’un métabolite 2.5. Bibliographie Chapitre 3. Ingénierie des photobioréacteurs - Hatem B EN O UADA , Jihène A MMAR et Mohamed G HOUL 3.1. Présentation des différentes configurations de photobioréacteurs 3.1.1. Les systèmes de culture à ciel ouvert 3.1.2. Les systèmes fermés : les photobioréacteurs 3.2. Conclusion 3.3. Bibliographie Chapitre 4. Hydrodynamique et mélange des bioréacteurs - Céline LOUBIÈRE et Eric O LMOS 4.1. Introduction 4.2. Hydrodynamique et mélange macroscopique des bioréacteurs 4.2.1. Technologies de mélange des bioréacteurs 4.2.2. Champs d’écoulement macroscopiques 4.2.3. Quantification des capacités de mélange 4.2.4. Mélange liquide-solide 4.2.5. Mélange liquide-gaz 4.3. Du macromélange au micromélange 4.3.1. Fluctuations et taux de dissipation de l’énergie cinétique turbulente 4.3.2. Description et calcul des contraintes hydromécaniques 4.3.3. Distribution spatiale des grandeurs hydrodynamiques au sein des cuves agitées 4.4. Méthode de caractérisation de mélange d’un bioréacteur 4.4.1. Temps de séjour et temps de mélange 4.4.2. Écoulements et champs de vitesse 4.4.3. Simulation par mécanique des fluides numérique 4.5. Couplage hydrodynamique/cinétique 4.5.1. Modèles cinétiques 4.5.2. Problématiques liées au couplage 4.5.3. Applications de couplage 4.6. Conclusion 4.7. Bibliographie Chapitre 5. Extrapolation des bioréacteurs - Céline LOUBIÈRE, Eric O LMOS et Mohamed G HOUL 5.1. Introduction 5.2. Présentation du concept d’extrapolation des bioréacteurs 5.3. Méthodes d’extrapolation 5.3.1. Similitudes géométriques et non géométriques 5.3.2. Changement d’échelle en condition non aérée et basé sur l’agitation 5.3.3. Changement d’échelle en condition aérée et basé sur l’aération 5.3.4. Limites et éléments d’appréciation sur les stratégies d’extrapolation en bioréacteur 5.4. Conclusion 5.5. Bibliographie Partie 2. Illustration de mise en œuvre des bioréacteurs dans les industries agroalimentaires Introduction de la partie 2 - Mohamed G HOUL Chapitre 6. Production de boissons fermentées : cas de la bière - Franck JOLIBERT et Mohamed G HOUL 6.1. Introduction 6.2. Présentation du procédé brassicole 6.2.1. Opérations de broyage et de brassage 6.2.2. Opérations de filtration et d’ébullition 6.2.3. Opérations whirlpool et de refroidissement 6.2.4. Opérations de fermentation, de garde et de saturation 6.3. Les voies de dégradation des substrats 6.3.1. Métabolisme du carbone 6.3.2. Métabolisme de l’azote 6.3.3. Métabolisme du phosphore 6.3.4. Métabolisme du soufre 6.4. Les voies de synthèse de métabolites 6.4.1. Synthèse d’alcools supérieurs 6.4.2. Synthèse des aldéhydes 6.4.3. Synthèse des acides organiques 6.4.4. Synthèse des esters 6.4.5. Synthèse de dicétones 6.4.6. Synthèse de composés soufrés 6.5. Effets des facteurs physico-chimiques sur le procédé de production de la bière 6.5.1. Effet de la densité 6.5.2. Effet de la température 6.5.3. Effet de l’acidité 6.5.4. Effet du taux d’inoculation 6.5.5. Effet de la pression 6.5.6. Effet de l’agitation et de la configuration du fermenteur 6.5.7. Phénomènes d’inhibition 6.5.8. Infection par d’autres microorganismes 6.6. Nouvelles tendances du procédé de fermentation de la bière 6.6.1. Amélioration des souches de levures 6.6.2. Cofermentations 6.6.3. Procédés fermentaires 6.6.4. Développement des techniques de contrôle rapide 6.7. Conclusion 6.8. Bibliographie Chapitre 7. Production de biomasse et de bioactifs par les microalgues - Hatem B EN O UADA et Jihène A MMAR 7.1. Introduction 7.2. La production de biomasse des microalgues 7.3. Les principaux bioactifs issus des microalgues 7.3.1. Les pigments 7.3.2. Les substances polymériques extracellulaires (EPS) 7.3.3. Les lipides 7.3.4. Les acides gras polyinsaturés (AGPI) 7.4. Autres potentiels des microalgues 7.5. Conclusion 7.6. Bibliographie Chapitre 8. Optimisation économique et environnementale des procédés de fermentation - Jean-Marc ENGASSER et Mohamed G HOUL 8.1. Évaluation et optimisation économique des procédés de fermentation 8.1.1. Méthodologie de l’évaluation économique des procédés de fermentation 8.1.2. Domaines de coût des procédés de fermentation 8.1.3. Analyse des coûts de procédé 8.2. Évaluation et optimisation environnementales des procédés de fermentation 8.2.1. Impacts environnementaux de l’analyse de cycle de vie 8.2.2. Évaluation des indicateurs d’impacts environnementaux 8.2.3. Analyse et optimisation environnementale de procédés de fermentation 8.3. Optimisation du procédé de fermentation d’éthanol 8.3.1. Procédés de production d’éthanol 8.3.2. Cinétique de la fermentation d’éthanol 8.3.3. Mise en œuvre optimale de la fermentation d’éthanol 8.3.4. Possibilités d’intensification de la fermentation d’éthanol 8.3.5. Optimisation environnementale du procédé de production d’éthanol 8.4. Optimisation du procédé de fermentation d’acide glutamique 8.4.1. Procédé de production d’acide glutamique 8.4.2. Cinétique de la fermentation d’acide glutamique 8.4.3. Mise en œuvre optimale de la fermentation de l’acide glutamique 8.4.4. Stratégie d’intensification de la fermentation 8.4.5. Optimisation environnementale du procédé de fermentation d’acide glutamique 8.5. Bibliographie Conclusion - Mohamed G HOUL Liste des auteurs Index