Study Programmes 2024-2025
WARNING : 2023-2024 version of the course specifications
MBIN1004-1  
Génie des bio-industries
Duration :
45h Th
Number of credits :
Master en sciences de l'ingénieur industriel en agronomie - orientation bio-industrie (P)3
Lecturer :
Jean-Louis Arpigny
Language(s) of instruction :
French language
Organisation and examination :
Teaching in the first semester, review in January
Units courses prerequisite and corequisite :
Prerequisite or corequisite units are presented within each program
Learning unit contents :
  • Définitions : biotechnologies, bioconversion, champs d'application.
  • Sélection d'une souche microbienne.
  • Technologie de la fermentation : description du fermenteur et des dispositifs de régulation de la fermentation.
  • Les cinétiques microbiennes, la vitesse spécifique de croissance µ, les phases de la croissance, l'évaluation des populations microbiennes, la productivité, la loi de Monod.
  • Le transfert d'oxygène, l'équation de transfert, le KLa, les méthodes de mesure du KLa.
  • L'agitation des bioréacteurs, ses rôles, les modes d'agitation au laboratoire et dans l'industrie.
  • La stérilisation et le maintien de l'asepsie.
  • Les modes de conduite des bioréacteurs, la fermentation discontinue, la fermentation discontinue alimentée, la fermentation continue, l'étude de la physiologie cellulaire grâce au chemostat.
  • Recyclage des cellules, cellules immobilisées, exemples d'applications (la fermentation malo-lactique du vin, la prise de mousse des vins pétillants, la fabrication du vinaigre, l'ensemencement du yoghourt en continu, ...) ;
  • Les applications des champignons dans les biotechnologies (fermentations alimentaires et non alimentaires, biosynthèses de métabolites, ...) ;
  • L'exemple de la production de protéines d'organismes unicellulaires à des fins alimentaires (Quorn, etc.) ;
  • La production d'enzymes industrielles, la récolte des enzymes, leur conditionnement, les enzymes d'origine non microbienne, les grands secteurs utilisateurs d'enzymes, les grands producteurs industriels d'enzymes ;
  • L'exemple de l'amidonnerie ;
  • Autres exemples d'applications industrielles des enzymes ;
  • La bioremédiation : utilisation de micro-organismes dans la lutte contre la pollution.
Learning outcomes of the learning unit :
  • Décrire un fermenteur, ses organes et leurs fonctions ;
  • Comprendre la cinétique de croissance microbienne et de production de métabolites primaires et secondaires ;
  • Comprendre le principe de l'oxygénation d'un bioréacteur et les paramètres qui la gouvernent ;
  • Décrire les modes d'agitation des bioréacteurs à l'échelon industriel et du laboratoire ;
  • Comprendre les paramètres qui influencent le maintien de l'asepsie dans un fermenteur ;
  • Analyser et discuter les différents modes de conduite des fermenteurs ;
  • Analyser et discuter plusieurs applications industrielles de la production de biomasse, d'enzymes et de métabolites ;
  • Percevoir l'étendue des champs d'applications des biotechnologies et les enjeux de celles-ci.
Prerequisite knowledge and skills :
Biochimie, biologie moléculaire, microbiologie.
Planned learning activities and teaching methods :
Exposé de la part du professeur.
Ordinateur + projecteur, diaporamas, tableau mural.
Prise de notes indispensable de la part des étudiants.
Interactions par questions-réponses au cours de l'exposé.
Mode of delivery (face to face, distance learning, hybrid learning) :
Présentiel.
Recommended or required readings :
Lectures recommandées
Dossier de lecture fourni par le professeur.
Livres :
- Scriban, R. (1999) Biotechnologie, 5e édition. Tec et Doc, Lavoisier, Paris.
- El-Mansi, E.M. (2007) Fermentation Microbiology and Biotechnology. CRC Taylor & Francis, Boca Raton.
- Wang, D.I. et al. (1979) Fermentation and enzyme technology. John Wiley & Sons, New York.
- Mouranche, A. et Costes, C. (1985) Hydrolases et dépolymérases. Gauthier-Villars, Paris.
- Coutouly, G. (1991) Génie enzymatique. Masson, Paris.
Internet :
- Biotechnologies, des sciences pour la vie (http://www.gnis-pedagogie.org/pages/docbio/intro.htm).
- Biotechnologies, la part industrielle (http://www.crdp-strasbourg.fr/sciences/biotech/).
- Bioportail (Canada), la science et les enjeux (http://www.biofondations.gc.ca/francais/view.asp?x=556).
Assessment methods and criteria :
Examen écrit composé d'un ensemble de questions :
- à choix multiples (pas de notes négatives) ;
- vrai ou faux avec justifications ;
- à réponses ouvertes.
D'une manière générale, la réussite de l'examen demande la mise en relation des différents chapitres du cours et un effort de synthèse, particulièrement dans le cadre des questions à réponses ouvertes.
La rigueur, l'exactitude et le détail bien dosé sont des facteurs importants de réussite.
Le soin apporté à l'écriture, à la syntaxe, à l'orthographe met l'examinateur dans de meilleures dispositions.
ADAPTATION Covid-19 : selon les directives en vigueur au moment de l'examen écrit, celui-ci pourrait se dérouler sous forme écrite et à distance via la plateforme "Teams".
Work placement(s) :
Organizational remarks :
L'étudiant doit se procurer l'ensemble des fichiers informatiques (dossier de lecture, diaporamas illustrant le cours) fournis par le professeur via la plateforme myhech.
Il est souhaitable que l'étudiant dispose, pendant les exposés, d'une version informatique des diaporamas (tablette, PC portable) ou d'un exemplaire imprimé pour pouvoir compléter les diapositives par sa prise de notes personnelle.
Contacts :
jean-louis.arpigny(at)hech.be