Brevet FR2163594A1 — publié le 19730727

La présente invention concerne un procédé pour cultiver des micro-organismes aérobies dans un milieu de culture où on injecte dans le milieu de culture un gaz contenant de l'oxygène. On cultive classiquement les micro-organismes aérobies dans un milieu de culture où on injecte de l'air. Généralement, l'air utilisé pour la culture des micro-organismes est injecté dans le milieu de culture sous une pression élevée. De plus, comme l'indique le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3 201 327, on a cultivé des micro-organismes en mettant une pulvérisation du milieu de culture au contact d'un courant de gaz contenant de l'oxygène au-dessus de la surface du milieu de culture, en introduisant éventuellement une source additionnelle d'oxygène dans le fermentateur en dessous de la surface du milieu de culture. L'invention concerne un procédé de culture de micro-organismes par incubation dans un milieu de culture, constitué d'une solution aqueuse nutritive minérale et d'une source de carbone apportant l'énergie et les constituants nécessaires à la culture. On injecte un gaz contenant de l'oxygène dans le milieu de culture pour apporter de l'oxygène nécessaire à la croissance des micro-organismes, et réaliser l'agitation et le refroidissement par évaporation du milieu de culture. On injecte une petite portion du gaz dans le milieu de culture à sa partie inférieure sous une pression, au point d'injection , au moins suffisante pour vaincre la pression hydrostatique du milieu de culture au point d'injection.On injecte une quantité prépondérante de gaz dans le milieu de culture à sa partie supérieure sous une pression au point d'injection au moins suffisante pour vaincre la pression hydrostatique du milieu de culture au point d'injection. De préférence, la pression du gaz injecté dans la partie supérieure du milieu de culture est au point d'injection, au moins inférieure à 0,03 bar à la pression du gaz injecté dans la partie inférieure du milieu de culture au point d'injection. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de 0a description qui va suivre et en se référant à la figure unique annexée qui illustre un diagramme de fonctionnement d'un mode préféré de l'invention. La culture des micro-organismes aérobies est importante en raison de l'aptitude que possèdent de nombreuses espèces à produire des produits utiles tels qu'une protéine intracellulaire qu'on peut utiliser comme aliment pour l'homme, le bétail et d'autres animaux. On a cultivé ces micro-organismes dans un milieu de culture constitué d'une solution aqueuse minérale nutritive et d'un substrat carboné où on introduit un gaz contenant de l'oxygène.La solution aqueuse minérale nutritive apporte de l'eau et les éléments minéraux nécessaires à la croissance des micro-organismes, le substrat carboné apporte le carbone nécessaire aux besoins énergétiques -et à la croissance des micro-organismes et le gaz apporte l'oxygène essentiel à la culture des micro-organismes aérobies, Une culture efficace des micro-organismes nécessite d'-agiter le milieu de culture pour que la solution aqueuse minérale nutritive, le substrat et l'oxygène soient facilement utilisés par les micro-organismes. On peut réaliser l'agitation par des dispositifs mécaniques tels que des pales, des agitateurs ou des hélices, par injection d'un gaz contenant de l'oxygène ou par combinaison de ces techniques. La culture des micro-organismes est une réaction exothermique dont le degré dépend du substrat.Comme les micro-organismes ne se cultivent que dans des gammes de température très limitées, et ne croissent avec des vitesses convenables que dans des gammes de température encore plus limitées, il est nécessaire de régler par refroidissement la température du milieu de culture. On peut réaliser le refroidissement du milieu de culture en utilisant un réfrigérant, le refroidissement par évaporation sous l'effet du gaz contenant de l'oxygène injecté dans le milieu de culture ou une combinaison de ces techniques. La production d'un produit protéique par culture de micro-organismes est en compétition avec d'autres procédés de préparation des protéines. En particulier, elle est en compétition avec la culture des protéines végétales. Par suite de cette compétition, pour que la production d'un produit protéique par culture de micro-organismes convienne du point de vue économique, on doit maintenir au minimum le coût de la culture des micro-organismes. Un des colts les plus importants de la culture des micro-organismes est celui de l'énergie qu'impliquent l'agitation et le refroidissement du milieu de culture. Selon le procédé de l'invention, on réalise l'agitation et le refroidissement du milieu de culture avec une dépense d'énergie réduite. On peut réaliser l'économie de production du produit protéique selon l'invention, en injectant le gaz contenant de l'oxygène dans le milieu de culture à plusieurs profondeurs. On injecte une quantité réduite de gaz dans la partie inférieure du milieu de culture. Le rôle principal de cette portion de gaz est de réaliser l'agitation du milieu de culture et apporter de l'oxygène pour la croissance des micro-organismes. Elle produit également un certain refroidissement par évaporation du milieu de culture. On injecte la portion principale du gaz dans la partie supérieure du milieu de culture. Le rôle principal de cette portion de gaz est de réaliser le refroidissement par évaporation du milieu de culture. Elle provoque également une certaine agitation du milieu de culture et l'oxygène qu'elle apporte à la croissance des micro-organismes est accessoire. La quantité de gaz nécessaire au refroidissement par évaporation du milieu de culture est nettement supérieure à celle nécessaire à l'agitation du milieu de culture et à l'apport d'oxygène nécessaire à la croissance des micro-organismes. De plus, l'énergie nécessaire pour injecter le gaz dans le milieu de culture dépend de la pression nécessaire pour l'injection, et une pression plus importante est nécessaire lorsque le point d'injection est plus bas dans le milieu de culture que lorsque le point d'injection est plus haut dans le milieu de culture. D'autre part, pour réaliser une agitation satisfaisante, on doit injecter le gaz dans la partie inférieure du milieu de culture.Donc, lorsqu'on injecte seulement le gaz nécessaire à l'agitation, qui constitue une petite portion de la quantité totale de gaz nécessaire, dans la portion inférieure du milieu de culture et qu'on injecte le gaz nécessaire au refroidissement par évaporation, qui constitue une portion principale de la quantité totale du gaz nécessaire, dans la partie supérieure du milieu de culture, on injecte la portion principale de gaz à une pression moindre que la portion réduite de gaz. De ce fait, les besoins en énergie et leur coût sont réduits en fonction de la proportion de gaz injecté dans la partie supérieure du milieu de culture. On peut utiliser l'invention pour la culture de nombreux genres de micro-organismes aérobies. De plus, dans l'invention, on peut utiliser de nombreux substrats différents pour apporter du carbone assimilable nécessaire aux besoins énergétiques et à la croissance des micro-organismes. Cependant, on préfère cultiver les micro-organismes en utilisant des hydrocarbures et utiliser des hydrocarbures comme substrat constituant la source de carbone. Le milieu de culture est donc constitué des cellules des microorganismes, d'un hydrocarbure et d'une solution aqueuse minérale nutritive. Le milieu de culture est sous forme d'une émulsion. Cette émulsion peut par exemple être une émulsion eau dans l'huile, c'est-àdire une émulsion contenant une phase continue d'huile dont l'huile est un hydrocarbure. Le milieu de culture peut également être sous forme d'une émulsion huile dans 1 'eau, c' est-à-dire etre constituée d'une émulsion dont la phase continue est de l'eau. Les micro-organismes qu'on peut cultiver selon le procédé de l'invention sont des bactéries, des champignons, des levures et des moisissures. On préfère les organismes peu exigeants c'est4-dire ceux qui se cultivent dans des solutions aqueuses minérales nutritives simplifiées, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des composés organiques. On évite les espèces pathogènes pour les animaux ou I'homme, bien que si on le désire, pour une raison ou une autre, on puisse les cultiver selon le procédé de l'invention. Donc, lorsqu'on l'utilise pour cultiver des micro-organismes pour des raisons autres que la production d'un aliment, l'invention permet l'utilisation de microorganisme s pathogènes. Parmi les bactéries, on peut citer comme genres appropriés Pseudomonas, Bacillus, Flavobacterium, Sarcina, etc. Des espèces illustratives de ces genres sont P. aeruginosa, P. oleovorans, P. putida, P. boreopolis, P. methanica, P. fluorescens, P. pyocyanea ; B. aureus, B. acidi, B. subtilis, B. urici, B. cereus, B. coagulans, B. mycoides, B. circulants, B. megaterium Flavobacterium aquatile , Sarcina alba et Sarcina luteum. D'autres genres préférés sont les genres Achromobacter et Nocardia, qu'on peut illustrer par des epsèces telles que A. xerosis, A. agile, A. gutatus, A. superficialis, A. parvulus, A.-cycloclastes N. salmonicolor, N. asteroides, N. minimus, N. opaca, N. corallina, N. rubra et N. paraffinae. On peut utiliser le genre Mycobacterium, en particulier les espèces M. parafficum, M. phlei, M. lacticola, M rhodochrous, M. smegmatis, M. rubrum, M. luteum, M. album et M. byalinicum. On peut citer comme autres bactéries utilisant les hydrocarbures Methanomonas methanica et Methanomonas sp ; Micrococcus paraffinae et B. aliphaticum, B. hidium et B. benzoli du genre Bacterium et les espèces de Micromonospora. D'autres genres utiles sont les genres Brevibacterium, Aerobacter et Corynebacterium. Le procédé de l'invention s'applique également à des champignons appartenant aux Eumycetes ou champignons vrais, mais de préférence aux champignons de la classe des Fungi Imperfecti ou de la classe des Phycomycetes. Les champignons préférés de la classe des Fungi Imperfecti sont les espèces gSnérales d'Aspergillus et de Penicillium telles que A. niger, A. glaucus, A. oryzae, A. flavus, A. terreus, A. itaconicus ; P. notatum, P. chrysogenum, P. glaucum, P. griseofulvum, P. expansum, P. digitatumet P. italicum. D'autres organismes appropriés sont constitués par diverses espèces des genres Monilia, Helminthosporium, Alternaria, Fusarium et Myrothecium.Les champignons préférés de la classe des Phycomycetes sont des espèces appartenant aux genres Rhizopus et Micor telles que R. nigricans, R. oryzae, R. delemar, R. arrhizus, R. stolonifer, R. sp ; M. mucedo et M. genevensis. Certains des genres précédents de champignons sont également considérés comme des moisissures tels que Aspergillus, Penicillium, Rhizopus et Micor, maistbien entendu, ce sont tous des champignons vrais ou Eumycetes. Parmi les levures, on préfère les organismes appartenant à la famille des Cryptococcaccae et en particulier à la sous-famille Crypto coccoidae. On préfère les genres Torulopsis (ou Torula), Candida et Pichia. Des espèces préférées sont Candida lipolytica, Candida pulcherrima, Candida utilis, Candida utilis Variati major, Candida tropicalis, Candida intermedia, et Torulopsis colliculosa. D'autres espèces utiles sont Hansenula anomala, Oidium lactia et Neurospora sitophila. L'hydrocarbure utilisé doit être tel qu'il soit en phase liquide à la température d'incubation de façon à pouvoir former une émulsion. On préfère des hydrocarbures aliphatiques qui peuvent être saturés ou insaturés, droits ou ramifiés et comporter jusqu'à 20, 30 ou 40 atomes de carbone ou plus. Des hydrocarbures à channe droite saturés comportant jusqu'à 20 atomes de carbone tels que le n-hexadécane conviennent particulièrement. On peut également utiliser des hydrocarbures cycliques constitués de composés aromatiques et alicycliques tels que les composés cycliques alkyl-substitués comportant 1, 2 ou plus de substituants alkyles ayant chacun une longueur, une configuration de chaise et un degré de saturation appropriés et dont la partie cyclique est aromatique ou cycloparaffinique. Parmi les hydrocarbures aromatiques alkyl-substitués figurent le toluène, les divers xylènes, le mésitylène, l'éthylbenzène, le p-cymène, les diéthylbenzènes et les isomères des propyl benzènes, butylbenzènes, amylbenzènes, heptylbenzènes et octylbenzènes.Parmi les cycloparaffines alkyl-substitué utiles figurent le méthylcyclopentane et les di- et triméthylcyclopentanes, l'éthylcyclopentane, les diéthylcyclo pentanes et les divers propyl-, butyl-, amyl-, hexyl-, et octylcyclopentanes. On peut également utiliser des alkylcyclohexanes qui sont substitués de façon identique aux alkylcyclopentanes précédents et qui renferment de plus des composés tels que les divers tétraméthylcyclohexanes, méthyléthylcyclohexanes, méthylpropylcyclohexanes et similaires. On peut utiliser des huiles brutes, diverses fractions de pétrole, des résidus et similaires. On peut utiliser d'autres substrats carbonés tels que des hydrates de carbone, des sucres, la cellulose, des alcools et des lignines. I1 convient de noter que le substrat hydrocarboné peut être en phase liquide non seulement parce qu'il possède un point de fusion approprié, mais également parce qu'on l'a dissous dans un solvant approprié, Les hydrocarbures envisagés dans les paragraphes précédents sont normalement liquides à la température d'incubation. Cependant, on peut utiliser comme source de carbone, des hydrocarbures normalement solides, en les dissolvant dans un solvant hydrocarboné ou dans tout autre solvant classique inerte non toxique. La solution aqueuse minérale nutritive contient une source d'azote telle qu'un nitrate ou un nitrite ou un sel d'ammonium ou de l'urée et des ions tels que des ions potassium, magnésium, phosphate et sulfate ainsi que des ions d'oligoéléments tels que le molybdène et le cobalt. Des traces de manganèse, de fer et de calcium peuvent également être présentes. Comme la solution nutritive contient de l'eau, la plupart de ces ions sont généralement présents en quantité suffisante dans l'eau potable ordinaire. Cependant, il est souhaitable d'ajouter les ions à la solution nutritive pour qu'ils soient présents en quantité suffisante pour la culture. Généralement, la solution nutritive est composée essentiellement d'eau qui peut constituer 99 % ou plus en poids de la solution nutritive, bien qu'elle puisse en constituer une portion moindre pouvant s'abaisser à 90 %. Généralement on peut utiliser les proportions d'eau utilisées à ce jour pour les cultures microbiennes. On peut utiliser comme solutions minérales nutritives, les solutions suivantes dont les concentrations sont exprimées en g/l de solution TABLEAU I Phosphate dipotassique 6,0 Phosphate disodique 9,0 Molybdate de sodium 0,006 Chlorure cobaltique 0,006 Sulfate de magnésium 0,6 Sulfate d'ammonium 6,0 Un autre milieu nutritif minéral salin a la composition suivante T A B L E A U II Phosphate disodique 9 Phosphate dipotassique 6 Sulfate d'ammonium 6 T A B L E A U Il (suite) Sulfate de magnésium 0,6 Carbonate de sodium 0,3 Chlorure de calcium 0,03 Sulfate ferreux 0,015 Sulfate de manganèse 0,006 Chlorure de cobalt 0,006 Molybdate de sodium 0,006 Comme précédemment indiqué, le milieu de culture peut être sous forme d'une émulsion huile dans l'eau ou sous forme d'une émulsion eau dans l'huile.On peut préparer l'émulsion, quelle que soit sa forme et la maintenir par agitation gazeuse seule ou, de préférence, en associant une telle agitation à un agent émulsifiant tel qu'un agent soluble dans l'huile pour une émulsion eau dans l'huile et un agent soluble dans l'eau pour une émulsion huile dans l'eau. L'agent émulsifiant peut être ionique ou non ionique. Les proportions de la solution aqueuse minérale nutritive et du substrat hydrocarboné sont telles qu'on obtienne, comme il est connu dans l'art, l'émulsion eau dans l'huile ou l'émulsion huile dans l'eau. L'émulsion peut être constituée de 35 à 90 % ou plus en volume de substrat hydrocarboné, le restant étant constitué par la solution aqueuse minérale nutritive.On peut de façon pratique, former l'émulsion dans la cuve de fermentation, bien qu'on puisse également la préparer en utilisant un homogénéiseur classique, puis l'ajouter à la cuve de fermentation. Lorsqu'on injecte le gaz contenant de l'oxygène dans le milieu de culture pendant la croissance des micro-organismes, l'oxygène est transféré du gaz barbotant à travers l'émulsion à une vitesse qui, dans les conditions d'équilibre, est proportionnelle à sa solubilité dans l'émulsion qui est comprise entre environ 6 ppm en poids dans la phase aqueuse et 80 ppm en poids dans la phase hydrocarbonée. On injecte une quantité réduite du gaz contenant de l'oxygène, comme précédemment indiqué, à la partie inférieure du milieu de culture. On entend par "partie inférieure", la partie du milieu de culture qui est en dessous de la mi-hauteur du milieu de culture lorsqu'il est au repos. Comme précédemment indiqué, cette portion du gaz contenant de l'oxygène a essentiellement pour but d'agiter le milieu de culture. Plus on injecte profondément le gaz contenant de l'oxygène dans le milieu de culture plus l'agitation est efficace. On préfère donc injecter cette quantité réduite de gaz dans un point du milieu de culture aussi bas que possible. On peut, par exemple, injecter la quantité réduite de gaz dans le milieu de culture, en un point proche du fond du milieu de culture. De plus, par exemple, le point d'injection peut être situé rigoureusement au fond du milieu de culture. On entend par le fait qu'on injecte une portion réduite du gaz, qu'on injecte un volume ne dépassant pas 49 % de la totalité du gaz, c'est-à-dire de la portion réduite et de la portion principale du gaz. De préférence, la portion réduite de gaz constitue environ 5 % du volume total de gaz injecté dans le milieu de culture. On injecte la majeure partie du gaz contenant l'oxygène à la partie supérieure du milieu de culture. On entend par "partie supérieure" la partie du milieu de culture située au-dessus de la mi-hauteur au repos5 mais en dessous de la surface. On entend par "portion principale" un volume au moins égal à 51 % de la totalité du gaz injecté dans le milieu de culture. De préférence, la portion principale du gaz constitue environ 95 % du volume total de gaz injecté dans le milieu de culture. L'énergie nécessaire pour injecter la portion principale du gaz diminue lorsque la profondeur du point d'injection dans le milieu de culture diminue. On préfère donc injecter la majeure partie du gaz aussi près que possible de la surface du milieu de culture. Par exemple, on peut injecter la portion principale en un point situé juste en dessous de la surface du milieu de culture. On obtient un refroidissement efficace du milieu de culture lorsqu'on injecte la portion principale du gaz à une profondeur de 2,5 cm en dessous de la surface. Cependant, la profondeur d'injection peut atteindre 15 cm en dessous de la surface du milieu de culture. On peut utiliser des profondeurs d'injection bien supérieures à condition qu'ils ne dépassent pas la mi-hauteur du milieu de culture au repos. Le gaz contenant de l'oxygène qu'on injecte dans la partie supérieure du milieu de culture peut être à une température et sous une pression appropriées quelconques provoquant un refroidissement par évaporation du milieu de culture. De préférence, la température du gaz contenant de l'oxygène injecté est inférieure à la température du milieu de culture. Cependant, la température de ce gaz contenant de l'oxygène peut être supérieure à la température du milieu de culture pourvusscependant, que sa teneur en eau soit telle que le gaz, lorsqu'il atteint la température du milieu de culture, ne soit pas saturé en eau et soit donc capable d'évaporer l'eau du milieu de culture.De même, le gaz contenant de l'oxygène peut être saturé en eau pourvu que sa température soit suffisamment inférieure à la température du milieu de culture, pour qu'en atteignant la température du milieu de culture, il ne soit pas saturé en eau. De préférence, la température du gaz est inférieure à la température du milieu de culture et il n'est pas saturé en eau à cette température. La température du gaz peut être comprise entre O et 270C. On injecte le gaz contenant de l'oxygène comme indiqué, dans le milieu de culture, sous une pression au moins suffisante pour vaincre la pression hydrostatique du milieu de culture au point d'injecton. On entend ici par "pression du gaz injecté", la pression du gaz immédiatement avant son injection dans le milieu de culture, c'est-à-dire la pression du gaz dans la canalisation conduisant le gaz dans l'injecteur, qu'il s'agisse d'un dispositif de dispersion ou autres. La pression du gaz injecté peut être supérieure à la pression hydrostatique du milieu de culture au point d'injection, cependant, généralement, l'utilisation de pressions supérieures à la pression hydrostatique constitue une perte d'énergie. La pression de la partie principale du gaz est, au point d'injection, au moins inférieure de 0,03 bar à la pression de la portion secondaire de gaz au point d'injection. Quelle que soit la différence de pression entre les portions supérieure et inférieure du gaz, on obtient une économie d'énergie. Avec une différence de pression d'au moins 0,03 bar, on obtient une économie d'énergie importante. Lorsque la différence de pression est plus importante, l'économie d'énergie augmente. On préfère que la différence de pression soit d'au moins 0,3 bar. De plus, on préfère que la pression de la portion principale de gaz au point d'injection ne soit pas supérieure à 0,3 bar manométrique. Avec des pressions supérieures à 0,3 bar manométrique, les économies du coût de l'énergie nécessaire pour introduire cette portion de gaz diminuent de façon indésirable.De plus, avec des pressions faibles, on réalise des économies d'investissement, car on peut utiliser pour injecter le gaz des souffleries moins coûteuses que les compresseurs. On préfère également que la pression de la portion secondaire du gaz au point d'injection ne dépasse pas 2,1 bars. Avec des pressions supérieures à 2,1 bars, le court de l'énergie nécessaire pour apporter cette portion de gaz augmente de façon indésirable. Il ressort de ce qui vient d'être dit qu'on préfère que les portions principale et accessoire du gaz soient injectées dans le milieu de culture de telle sorte que les pressions hydrostatiques aux points d'injection ne dépassent pas respectivement 0,3 bar et 2,1 bars. On entend ici par "gaz contenant de l'oxygène" tout gaz contenant de l'oxygène libre pouvant être utilisé pour la culture des microorganismes qui ne contient pas de composants inhibant de façon importante la culture des micro-organismes. L'air constitue le gaz préféré contenant de l'oxygène Cependant, on peut utiliser un gaz enrichi en oxygène tel que de l'air enrichi en oxygène. De plus, on peut utiliser de l'oxygène pur. Cependant, comme l'oxygène apporté par la portion principale de gaz est secondaire par rapport à celui nécessaire à la croissance des micro-organismes, l'utilisation d'air ou d'un autre gaz enrichi en oxygène ou d'oxygène pur constitue généralement une dépense inutile d'oxygène. On peut également utiliser de l'air partiellement appauvri en oxygène pour constituer la portion principale et également la portion secondaire du gaz.Donc, on peut recycler dans le milieu de culture, comme gaz contenant de l'oxygène, l'effluent gazeux du milieu de culture après un traitement approprié pour abaisser sa température, sa teneur en eau ou les deux. On ne peut respectivement injecter la portion principale et la portion secondaire du gaz contenant de l'oxygène qu'à une profondeur comprise dans la portion supérieure et la portion inférieure du milieu de culture. Cependant, on peut injecter chacune des portions du gaz contenant de l'oxygène à des profondeurs multiples dans le milieu de culture. Ainsi, on peut injecter la portion principale du gaz à deux profondeurs ou plus dans la partie supérieure du milieu de culture. De même, on peut injecter la portion secondaire du gaz à deux profondeurs ou plus dans la partie inférieure du milieu de culture. La figure illustre un procédé de production de 60 000 t/an de protéines à partir de n-alcanes. La chaleur de réaction est d'environ 51 137 J/g de protéine, soit 30 217 J/g d'hydrocarbure consommé. Dans la cuve de fermentation, on utilise un gaz contenant de l'oxygène pour apporter de l'oxygène, réaliser l'agitation et éliminer la chaleur réactionnelle par refroidissement par évaporation. La force motrice du refroidissement par évaporation est proportionnelle à la différence de la teneur en eau entre les courants gazeux entrant et sortant. On introduit le gaz simultanément dans la cuve de fermentation par des entrées multiples à des profondeurs comprises entre une valeur très faible en dessous dela surface du liquide et le fond de la cuve de fermentation. La cuve de fermentation peut avoir une hauteur appropriée quelconque, qui est de préférence comprise entre 0,6 et 9 m. On peut introduire le gaz à travers des dispositifs de dispersion ou des canalisations pour réaliser le transfert nécessaire de l'oxygène, le refroidissement et la circulation du liquide. Sur la figure, le courant gazeux d'entrée a une température du réservoir humide de 220C et le courant de gaz sortant est pratiquement saturé en eau à 370C (température de fonctionnement de la cuve de fermentation). Dans ces conditions, chaque kg de gaz traversant la cuve de fermentation, évapore 0,024 kg d'eau, ce qui élimine environ 55,8 J de chaleur par évaporation et environ 13,9 J sous forme de chaleur sensible. Le gaz sortant de la cuve de fermentation peut s'élever à travers une tour de refroidissement classique et être recyclé dans la cuve de fermentation ou dégagé. On utilise comme gaz d'appoint de l'air frais ou de l'air provenant des dessiccateurs du produit, dans les quantités correspondant au gaz dégagé. Comme le montre plus en détail la figure, on charge au 3 3 départ la cuve de fermentation 11 ayant une capacité de 10 450 m , avec 157 m de n-hexadécane. Le reste de la charge est constitué de la solution aqueuse minérale nutritive décrite dans le tableau I. On ensemence le contenu de la cuve de fermentation avec la levure Pichia. Le contenu de la cuve de fermentation a un pH d'environ 3,5. On introduit le liquide amené par la canali 3 sation 10 à un débit d'environ 17,4 m /mn dans la cuve de fermentation 11. De préférence, l'alimentation en liquide est constituée de n-hexadécane et de solution nutritive de façon à maintenir dans la cuve de fermentation, les mêmes proportions que dans la charge d'origine. Le liquide d'alimentation de la canalisation 10 peut, sans que cela soit nécessaire, contenir la levure Pichia. On chauffe au départ, le contenu de la cuve de fermentation 11 à environ 370C. On introduit par la canalisation 12, le gaz contenant de l'oxygène sous une pression suffisante pour vaincre la pression hydrosta 3 tique du contenu de la cuve de fermentation à un débit d'environ 3680 m standards/mn au voisinage du fond de la cuve de fermentation 11 et par la canalisation 12a à un débit d'environ 65 940 m3 standards/mn en dessous et à proximité de la surface du liquide contenu dans la cuve de fermentation. Le gaz de la canalisation 12a peut être injecté environ 2,5 cm en dessous de la surface du contenu liquide et le gaz de la canalisation 12, environ 5 cm au-dessus du fond de la cuve de fermentation. Le gaz dans la canalisation 12a est à une pression au moins suffisante pour vaincre la pression hydrostatique du contenu de la cuve de fermentation. Il existe une différence de pression entre les gaz des canalisations 12 et 12a qui est d'au moins 0,03 bar. Le gaz est saturé en eau à environ 220C. En général, la température du gaz dans les canalisations 12 et 12a peut être comprise entre 0 et 270C. Le gaz de canalisations 12 et 12a contient environ 40 fois la quantité stoechiométrique d'oxygène nécessaire pour consommer la totalité du n-hexadécane. On peut maintenir la pression du gaz selon une technique classique quelconque, par exemple en utilisant un dispositif préalablement réglé de régulation de la pression (non représenté) dans les canalisations 12 et 12a. On sépare les gaz (constitués essentiellement de dioxyde de carbone) formés dans la cuve de fermentation 11 et le gaz injecté non utilisé sous forme d'un produit gazeux par la canalisation 13. Le produit gazeux est saturé en eau à environ 37"C. On fait passer les produits gazeux de la canalisation 13 dans la canalisation'l4, puis dans la partie inférieure de la tour 15 où ils sont mis en contact à contre-courant avec de l'eau de refroidissement à une température de O à 27"C, de préférence d'environ 210C qu'on introduit dans la tour par la canalisation d'entrée 16. La température de l'eau de refroidissement peut varier selon la température d'incubation dans la cuve de fermentation 11. Ainsi, avec des micro-organismes thermophiles qui peuvent pousser à des températures atteignant environ 490C, l'eau de refroidissement peut être à une température aussi élevée qu'environ 320C. La quantité d'eau de refroidissement introduite dans la tour 15 par la canalisation 16 est d'environ 112 m3/mn à 210C. On peut ajouter à l'eau de refroidissement qu'on introduit par la canalisation 17, des quantités relativement réduites dun ou plusieurs agents de traitement de l'eau tels que de l'hydroxyde de calcium ou du chlorure de sodium. S'il est nécessaire, on peut stériliser l'eau par chloration, ozonation ou d'autres procédés chimiques, pour maintenir stérile le gaz recyclé. On peut ajouter des agents classiques de stérilisation par la canalisation 17. On introduit 3 de l'air stérile à un débit de 3 680 m standards/mn dans la canalisation 14 par la canalisation 18. L'air peut provenir d'un séchage (non représenté) dans lequel on chauffe l'air au-dessus de sa température de stérilisation, par exemple à 177-2600C, puis on l'utilise pour sécher le produit cellulaire décrit ci-après. Le gaz qu'on a épuré par de l'eau, pratiquement déshumidifié et refroidi à environ 22"C, sort en tête par la canalisation 19 et est conduit par les pompes 20 et 20a dans les canalisations respectives 12 et 12a. On peut éliminer du système, par la canalisation 21, une portion du gaz de la canalisation 19 pratiquement égale à celle de l'air, c'est-à-dire d'environ 3 3 680 m standards/mn. L'eau de refroidissement, à environ 340C, sort de la tour 15 par la canalisation de sortie 22 pour pénétrer dans le séparateur 23 où une quantité relativement réduite de n-hexadécane, provenant de l'évaporation dans la cuve de fermentation 11 et condensée dans la tour 15, forme une couche supérieure. Dans le séparateur 23, il se forme une couche inférieure aqueuse. On sépare la couche de n-hexadécane du séparateur 23 par la canalisation 24 pour la recycler dans la cuve de fermentation 11. On élimine l'eau du séparateur 23 par la canalisation d'évacuation 25 à un débit d'environ 115 m /mn. On prélève le produit liquide de la cuve de fermentation 1l par la canalisation d'évacuation 26 à un débit d'environ 17,4 m3 /mn. On peut soumettre le produit liquide contenant les cellules de levure à un traitement approprié de séparation (non représenté) tel qu'une filtration, une centrifugation, une sédimentation, un séchage et similaires, pour en récupérer des cellules de levure. On obtient un rendement en cellules correspondant à environ 10 g de cellules sèches par litre de milieu de culture. A titre illustratif, lorsque le gaz dans la canalisation 12 est sous une pression manométrique d'environ 0,3 bar et que le gaz dans la canalisation 12a est à une pression manométrique d'environ 0,007 bar, 3 l'énergie nécessaire pour introduire 3 680 m3 standards/mn de gaz dans la 3 canalisation 12 est d'environ 2 980 kW et pour introduire 65 940 m3 standards/ mn par la canalisation 12a d'environ 1 120 kW, ce qui correspond au total à environ 4 100 kW. Au contraire, si on injecte la totalité du gaz dans la cuve de fermentation 11 par la canalisation 12 sous une pression manométrique de 0,3 bar, les besoins en énergie sont d'environ 57 440 kW. Donc, le système d'injections multiples de l'invention permet des économies de pompage d'environ trente cinq millions de francs par rapport à un système d'injection unique. De plus, on obtient une économie de fonctionnement d'environ soixante cinq mille francs par jour. Bien entendu, au lieu d'utiliser deux canalisations d'injection de gaz (telles que les canalisations 12 et 12a de la figure), on peut utiliser un nombre plus important de canalisations d'injection de gaz à des profondeurs diverses. I1 va de soi que diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'entre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de culture de micro-organismes aérobies dans lequel on incube les micro-organismes dans un milieu de culture constitué d'une solution aqueuse minérale nutritive et d'une source de carbone satisfaisant aux besoins énergétiques et à la croissance, on injecte un gaz contenant de oxygène dans le milieu pour apporter de l'oxygène nécessaire à la croissance des micro-organismes et réaliser l'agitation et le refroidissement par évaporation du milieu, caractérisé en ce qu'on injecte une portion réduitedu gaz contenant de l'oxygène à la partie inférieure du milieu de culture et en ce qu 'on injecte une portion importante du gaz contenant l'oxygène dans la partie supérieure du milieu de culture. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion réduit du du gaz contenant l'oxygène constitue environ 5 % en volume de la quantité totale du gaz contenant de l'oxygène, injecté dans le milieu de culture et en ce quelea portion importante de gaz contenant de l'oxygène constitue environ 95 % en volume de la quantité totale du gaz contenant de l'oxygène injecté dans le milieu de culture. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on injecte la portion importante de gaz contenant de l'oxygène dans le milieu de culture à une profondeur d'environ 25 à 150 mm en dessous de la surface du milieu de culture. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on injecte la portion réduite de gaz contenant de l'oxygène dans le milieu de culture sous une pression ne dépassant pas 0,34 bar. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on injecte la portion réduite de gaz contenant de oxygène dans le milieu de culture sous une pression ne dépassant pas 2,07 bars. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on injecte la portion importante de gaz contenant de l'oxygène dans le milieu de culture, sous une pression inférieure d'au moins 0,034 bar à la pression à laquelle on injecte la portion réduite de gaz contenant de l'oxygène dans le milieu de culture. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le gaz contenant de l'oxygène est à la température de O à 270C. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on élimine le gaz contenant de l'oxygène et en ce qu'on le fait passer à contre-courant au contact d'un courant d'eau qui est à une température inférieure à celle du gaz contenant de 1 'oxygène.