Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
La fermentation en milieu solide (FMS) se doit d'être différenciée de la fermentation solide qui se produit en milieu naturel. LA FMS englobe un ensemble de procédés mis au point en laboratoire et permettant l'élaboration de produits variés, comme le pain ou encore le fromage. Ce procédé connaît un regain d'intérêt en Occident grâce aux progrès faits dans les équipements pilotes et industriels, et face à la situation économique et écologique mondiale qui pousse à explorer de nouvelles voies de production. Les régulations et équipements nécessaires à la fermentation en milieu solide sont étudiés, tout comme les productions issues de cette technique, qu'elles soient alimentaires ou non.
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Francis DUCHIRON : Professeur URCA - UMR FARE 614 – INRA/URCA, Reims
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Estelle COPINET : Maître de conférence URCA - UMR FARE – 614 INRA/URCA, Reims
INTRODUCTION
La fermentation en milieu solide… Quel titre étrange pour tous ceux qui n'en sont pas familiers ! En Occident, le terme de « fermentation » est attaché à l'élaboration de produits alimentaires liquides comme la bière ou le vin et l'on oublie (alors bien vite) des produits comme le pain et le fromage qui sont, eux, issus d'une fermentation en milieu solide. En Extrême-Orient, les fermentations solides (comme la production de saké ou de tofu) sont très anciennes et permettent, depuis des siècles, la production d'un certain nombre de produits de base de l'alimentation de ces pays. Le saké dispose en sus d'un rôle culturel important, c'est la boisson des Dieux dans la religion shintoïste (majoritaire au Japon), et il est impensable pour eux d'en modifier le procédé de production ; comme il serait impensable dans les sociétés chrétiennes de modifier le procédé de fabrication du vin, le sang du Christ !
Dans les milieux naturels, les fermentations solides se produisent partout, dans les sols cultivés ou non, dans le compost ou l'ensilage. Mais le terme de « fermentation » n'est pas associé naturellement à ce qui se passe dans ces milieux. On réserve ce terme à des procédés plus élaborés mis au point en laboratoire et mis en œuvre dans des bioréacteurs. Les fermentations sont associées aux biotechnologies et sont essentiellement, dans nos industries, des procédés en milieu liquide.
Actuellement, les procédés en phase solide connaissent un regain d'intérêt en Occident, avec la valorisation des coproduits agricoles pour la production d'enzymes, de nourriture animale et depuis peu est envisagée pour la production de produits organiques.
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VERSIONS
- Version courante de juil. 2019 par Francis DUCHIRON, Estelle LEGIN-COPINET
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Fermentation en milieu solide versus fermentation en milieu liquide2. Origine de la fermentation en milieu solide
2.1 Historique
La fermentation en milieu solide est aussi ancienne que la fermentation en milieu liquide. Elle s'est d'abord développée dans le secteur agroalimentaire, comme en Europe et au Moyen-Orient où la fermentation panaire est une fermentation solide, mais est aussi une fermentation au sens pasteurien. Il en est de même pour tous les fromages, pour les fermentations d'affinage ; et en Extrême-Orient avec le développement des « koji », qui sont des végétaux sur lesquels s'est développée une moisissure en voie aérobie.
Il existe aussi des développements similaires en Afrique et en Amérique précolombienne.
HAUT DE PAGE2.2 Développement asiatique
L'Extrême-Orient est très nettement l'endroit où la fermentation en milieu solide a eu et a encore aujourd'hui le plus grand développement. Cela est lié à la préparation de deux produits de base dans la culture extrême-orientale que sont le saké et le tofu. Traditionnellement, le saké est préparé à partir de riz cuit à la vapeur, le riz est ensuite étalé sur des claies en bambou et inoculé par un levain d'une moisissure Aspergillus oryzae qui va se développer en produisant des amylases. Cette étape se passe entièrement en phase solide. Après croissance, le produit obtenu, appelé « koji », est broyé et mélangé avec de l'eau pour que l'amidon soit hydrolysé en glucose par les amylases, puis il est inoculé par la levure Saccharomyces sake pour que la fermentation alcoolique en phase liquide se fasse. Ce procédé ressemble beaucoup à celui de la brasserie européenne où le maltage est remplacé par la fermentation en phase solide pour la production des amylases.
Ce procédé a été étendu à beaucoup d'autres végétaux cultivés en Extrême-Orient et est à la base de nombreux produits alimentaires fermentés.
HAUT DE PAGE2.3 Développement dans le reste du monde
En Europe, la fermentation en milieu solide est longtemps restée cantonnée à quelques domaines, celui du pain et des fromages ; c'est dans ce dernier domaine que l'on trouve ce qui...
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Origine de la fermentation en milieu solide
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BRIJWANI (K.), OBEROI (H.S.), VADLANI (P.V.) - Production of a cellulolytic enzyme system in mixed-culture solid-state fermentation of soybean hulls supplemented with wheat bran. - Process biochemistry, 45, p. 120-128 (2010).
-
(2) - CHAHAL (D.S.) - Growth characteristics of micro-organisms in solid state fermentation for upgrading of protein values of lignocelluloses and cellulase production. - American Chemical Society Symposium Series, 207, p. 421-442 (1983).
-
(3) - CHÉREAU (D.) - Étude des potentialités microbiologiques de la fermentation en milieu solide des pulpes de betteraves par Trichoderma album. - Thèse de doctorat sous la direction de BELIN (J.M.) (1986).
-
(4) - COOKE (R.C.), WHIPPS (J.M.) - Ecophysiology of fungi. - Blackwell scientific, 337 p. (1993).
-
(5) - DE VRIJE (T.), ANTOINE (N.), BUITELAAR (R.M.), BRUCKNER (S.), DISSEVELT (M.), DURAND (A.), GERLAGH (M.), JONES (E.E.), LÜTH (P.), OOSTRA (J.), RAVENSBERG (W.J.), RENAUD (R.), RINZEMA (A.), WEBER (F.J.), WHIPPES (J.M.) - The fungal biocontrol agent Coniothyrium minitans : production by solid-state fermentation, application...
ANNEXES
Programme OSIRIS https://www.soufflet.com/fr
HAUT DE PAGE
Bioréacteur Plafractor de Biocon World Patent n WO 00/29544 (2000).
Takamine, J. Procédé de fabrication d'enzymes diastasiques. US Pat. 525820 et 525823 (1894).
HAUT DE PAGE3.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Fujiwara (Japon) http://www.fujiwara-jp.com/
Biocon (Inde) http://www.biocon.com
Lyven (France) http://www.lyven.com
Soufflet (France) http://www.soufflet.com
Amano (Japon) http://www.amano-enzyme.co.jp
Infors (Suisse) http://www.infors-ht.com
Alltech (EU) http://www.alltech.com
...
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