Effect of aeration timing and aeration interval during very-high-gravity ethanol fermentation.

Lin, Y.-H., Chien, W.-S., Duan, K.-J., et Chang, P.R. (2011). « Effect of aeration timing and aeration interval during very-high-gravity ethanol fermentation. », Process Biochemistry, 46(4), p. 1025-1028. doi : 10.1016/j.procbio.2011.01.003  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

D’après la forme du profil de potentiel d’oxydoréduction et de la courbe de croissance de Saccharomyces cerevisiae, cinq phases distinctes peuvent être observées : la phase de latence (approximativement 0-8 h), la phase exponentielle [ou logarithmique] (approximativement 8-18 h), la fin de la phase exponentielle jusqu’au milieu de la phase stationnaire (approximativement 18-28 h), le milieu de la phase stationnaire jusqu’au début de la phase de déclin (approximativement 28-38 h) et la phase de déclin (approximativement 38-48 h). Nous avons choisi les quatre premières phases et deux scénarios d’aération extrêmes (aucune aération et aération complète [0-48 h]) pour une fermentation à très haute gravité (THG), en vue de déterminer le meilleur moment pour aérer et la durée d’aération optimale pour favoriser la croissance de la levure et accroître sa production d’éthanol. Les résultats montrent que l’aération pendant la phase exponentielle au débit de 0,82 L/min est la plus efficace. L’utilisation de ce scénario d’aération en phase exponentielle pourrait permettre d’obtenir 2,14 fois plus de cellules qu’avec la culture sans aération. De plus, les levures ont utilisé tout le glucose présent en 36 h plutôt qu’en 48 h dans la culture sans aération. Quatre débits d’aération (0; 0,4; 0,82 et 1,3 L/min) ont été testés avec le même intervalle (c.-à-d. 8-18 h) afin de trouver le plus approprié. Les résultats montrent que le débit d’aération de 0,82 L/min permet d’obtenir une grande viabilité et une production d’éthanol élevée dans la fermentation THG. L’examen microscopique révèle que l’intervalle d’aération optimal permet d’obtenir des cellules plus grosses et lustrées comparativement à la culture sans aération et à l’aération au temps 28-38 h, avec lesquelles les levures paraissaient plus petites et ternes.