Bioencapsulation appliquées aux industries agroalimentaires

Résumé du document

Depuis quelques années, le génie enzymatique est de plus en plus présent en industries agroalimentaires, par exemple pour la transformation de la matière première. En effet, des nouveaux produits alimentaires se sont développés et sont utilisés dans les industries de seconde transformation (acides organiques pour l'aromatisation et la flaveur, les édulcorants...). Ces produits peuvent être formés grâce à des enzymes fixées sur un support.

L'immobilisation présente de nombreux avantages. Il permet d'utiliser plusieurs fois un seul lot d'enzymes (répétabilité). La réaction en cours peut être arrêtée aisément en enlevant l'enzyme du milieu et vice-versa. Le produit n'est pas contaminé par l'enzyme, ce qui est très pratique également en industries pharmaceutiques (...)

Extraits

[...] Ainsi, comme le montre le graphique ci-dessous, le meilleur débit est celui de 4mL/min. En effet, même si la concentration en sortie est moins élevée, le fait d'avoir dans ce cas un débit plus grand engendre une sortie plus importante de sucre inverti en totalité sur l'ensemble de la manipulation. Ainsi, une même quantité d'enzyme dans un même laps de temps produit plus de sucre inverti que si le débit était plus faible. - 15 - Une autre solution consisterait à réaliser un cycle dans lequel la solution sortant du réacteur serait débarrassée du glucose avant de retourner dans le bioréacteur. [...]

[...] Détermination de la prise d'essai : DO=f(Vol d'éluat) DO Volume déluat Figure 5 : Coup de sonde du 2e groupe Préparation de la gamme d'étalonnage Dans une série de 5 tubes notés G1.G2.G3.G4.G5 : - On introduit 0,2 0,4 0,6 0,8 et 1 cm3 de solution étalon de l'inverti à 5 mmol/L, - On complète à 3 cm3 avec du tampon acétate pH 3,7 ; - On ajoute 2 cm3 de réactif au 3,5-dinitrosalicylate. Tous les tubes, bouchés, sont portés au bain-marie bouillant en même temps, durant exactement 5min. Puis ils sont refroidis dans un bain d'eau froide. [...]

[...] En effet, l'inhibition par excès de produit est plus importante que l'inhibition par excès de substrat Méthode enzymatique : Dosage du glucose par MICROZYM a. Principe La concentration en sucre inverti est déterminée grâce à un biocapteur à glucose oxydase. Dans cette méthode, c'est une intensité de courant qui est en fait mesurée. En effet, le biocapteur est constitué d'une enzyme immobilisée (la glucose oxydase) et d'un capteur électrochimique. L'électrode enzymatique est composée d'une structure en matière plastique et d'une électrode en or sur laquelle est immobilisée une fine couche de glucose oxydase, sous une membrane poreuse. [...]

[...] Cependant, la bioencapsulation présente de nombreux avantages. En effet, l'enzyme est réutilisable, elle est mieux stabilisée et sa concentration est augmentée par rapport à un réacteur à enzyme libre. On peut également dénombrer plusieurs avantages et inconvénients pour chacune des méthodes de dosage, qui sont résumées dans le tableau ci-dessous : Avantages Inconvénients Méthode 3-5 DNS Méthode enzymatique Peu coûteuse Lecture rapide Fiable car réaction chimique Mise en œuvre simple Faible volume pipeté Trop de matériel Faible volume pipeté Temps d'attente long Beaucoup d'étapes Pas applicable au dosage d'un mélange complexe de glucides réducteurs Erreur liée à l'injection Respecter les conditions opératoires (essais et gamme étalon à traiter en même temps) Collecte manuelle Les 2 méthodes possèdent donc un inconvénient majeur qui est le faible volume de l'échantillon à doser. [...]

[...] L'encapsulation d'enzyme a notamment débuté aux Etats-Unis en 1950 afin d'obtenir du sirop de glucose dans les industries des boissons. Cette technique prend de plus en plus d'ampleur de nos jours avec la miniaturisation grâce aux électrodes à enzyme dont le but est le suivant en industrie agro-alimentaire : dosage automatique en temps réel et surveillance ou contrôle de la production. Mais l'inconvénient de cette miniaturisation est l'instabilité de ces électrodes à enzyme à la stérilisation pour son utilisation dans les fermenteurs. [...]