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v2.11.0 (5331)

Enseignement scientifique et technique - BIOTECH_UE_MIFEX : Mise en œuvre de micro-organismes : fermentation et extraction

Domaine > Sciences et Procédés des Aliments et Bioproduits, Ingénierie et santé : homme, bioproduits, environnement, Ingénierie des aliments, biomolécules et énergie.

Descriptif

La production de biomolécules d’intérêt (acides organiques, acides aminés, alcools...) ou de biomasse (ferments) par voie microbienne, à destination des industries de l'agro-alimentaire, de la pharmacie ou de la chimie verte, nécessite de concevoir et de maîtriser la conduite des unités de fermentation et d'extraction adaptées.
La mise en oeuvre pratique des fermentations couplées à l'extraction voire la purification du composé d'intérêt permet d’appréhender la complexité des phénomènes impliquant des micro-organismes et d’identifier les limitations aux transferts afin d’y remédier.

Objectifs pédagogiques

L’objectif de cette UC est de former les étudiants à la conception, la conduite et la maîtrise d’un procédé couplant fermentation et extraction du /des métabolite(s) d’intérêt ou récupération de la biomasse.
Elle permettra de compléter et de concrétiser au laboratoire les connaissances acquises au cours de différentes UC Biotech (ex : ProDi, FAMI, StratEx) en réalisant des travaux expérimentaux.

96 heures en présentiel
réparties en:
  • Travail personnel : 10
  • TD : 6
  • TP : 80
  • Examen : 3

10 heures de travail personnel estimé pour l’étudiant.

effectifs minimal / maximal:

3/8

Diplôme(s) concerné(s)

Parcours de rattachement

domaines ParisTech

Agro-Alimentaire, Biologie, Développement durable.

domaines Saclay

Biodiversité, Agriculture et alimentation, Société, environnement.

Pour les étudiants du diplôme Accueillis cursus ing 2e et 3e année (erasmus et école)

Connaissances et savoir-faire en microbiologie (ex : manipulation stérile, principales fonctionnalités microbiennes d'intérêt).
Il est préférable (mais pas indispensable) d'avoir déjà réalisé une fermentation en bioréacteur et en génie des procédés séparatifs.

Pour les étudiants du diplôme Ingénieur AgroParisTech

Connaissances et savoir-faire en microbiologie (ex : manipulation stérile, principales fonctionnalités microbiennes d'intérêt, via UC FAMI).
Il est préférable (mais pas indispensable) d'avoir déjà réalisé une fermentation en bioréacteur (ex : UC de 2ème année, UC ProDi ou UC ProMi de 3ème année) et en génie des procédés séparatifs (ex : UC de 2ème année, UC StratEx de 3ème année).

Format des notes

Numérique sur 20

Littérale/grade européen

Pour les étudiants du diplôme Accueillis cursus ing 2e et 3e année (erasmus et école)

Vos modalités d'acquisition :

Evaluation réalisée sur l’implication de l'étudiant dans les recherches bibliographiques, la mise en place et la conduite des TP, l’interprétation des résultats, ainsi que sur la gestion de projet, la rédaction d'un compte-rendu et l’exposé oral du travail.

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 12
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 4 ECTS

Le coefficient de l'UE est : 4

Pour les étudiants du diplôme Ingénieur AgroParisTech

Vos modalités d'acquisition :

Rendu final sous forme d'un compte-rendu écrit et d'une soutenance orale pour la partie "fermentation" et sous forme d'un compte-rendu écrit pour la partie "extraction".

Evaluation réalisée sur l’implication de l'étudiant dans les recherches bibliographiques, la mise en place et la conduite des TP, l’interprétation des résultats, ainsi que sur la gestion de projet, la rédaction d'un compte-rendu et l’exposé oral du travail.

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes)
  • le rattrapage est obligatoire si :
    Note initiale < 6
  • le rattrapage peut être demandé par l'étudiant si :
    6 ≤ note initiale < 12
L'UE est acquise si Note finale >= 10
  • Crédits ECTS acquis : 4 ECTS

Le coefficient de l'UE est : 4

Programme détaillé

Cette UE sera constituée de travaux expérimentaux réalisés par les étudiants pendant 3 semaines et portant sur :
(i) la caractérisation des fonctionnalités de souches d’intérêt (bactéries, levures)
(ii) l'évaluation de l'état cellulaire et de l'activité des micro-organismes au cours d'un procédé
(iii) la mise en œuvre de divers procédés de fermentation (bioprocédés, capteurs associés)
(iv) la mise en œuvre de techniques de séparation, associées au bioprocédé

(v) la compréhension des phénomènes de transfert et des causes de leurs limitations.

 

Chaque groupe d’étudiants (binôme ou trinôme) travaillera de façon partiellement autonome, en relation avec les enseignants responsables.
Il mènera une étude complète en 5 étapes, ayant pour objectifs de :
(i) préciser, à l’aide de la bibliographie, les expérimentations à effectuer pour atteindre les objectifs visés
(ii) définir le planning des expérimentations (qui auront lieu sur 3 semaines)
(iii) se familiariser avec les matériels du laboratoire
(iv) conduire les travaux pratiques de fermentation et d’extraction. Pour cela, chaque groupe aura à sa disposition un bioréacteur de laboratoire, des pilotes d’extraction, ainsi que l’accès aux techniques analytiques du laboratoire (HPLC, CPG, spectrométrie, microscopie, cytométrie en flux…) et aux logiciels nécessaires aux traitements des données
(v) analyser les résultats, les interpréter en regard de la bibliographie et en tirer les conclusions.

 

Présentation introductive des TP + cours relatifs aux procédés de séparation (20%) ; TP et interprétation (80%).

 

Remarque : expérimentation en génie microbiologique (fermentation, bioconversion) nécessitant une présence des étudiants sur les 5 jours de la semaine (sauf lundi après-midi et jeudi après-midi) => UC de 96h

Mots clés

bioprocédés, fermentation, extraction, molécules d'intérêt, micro-organismes, métabolites, état cellulaire, phénomènes de transfert

Support pédagogique multimédia

Oui

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