Brevet FR2555200A1 — publié le 19850524

La présente invention concerne un procédé de préparation d'acide lactique par fermentation de lactosérum de préférence supplémenté, en présence de bactéries lactiques, ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre en-continu de ce procédé. L'essor des industries fromagères se traduit par la transformation du lait dans des proportions de plus en plus importantes, conduisant d'une part à un produit à haute valeur ajoutée, le fromage, et d'autre part à un sous-produit de faible valeur, le lactosérum. Le lactosérum contient une petite quantité de protéines facilement récupérables (en particulier par ultrafiltration) et aisément valorisables, un peu de sels minéraux, et environ 50 g/l de lactose. Le lactosérum est donc très fermentescible, et son rejet est particulièrement polluant. On considère en effet que 1000 I de lactosérum ont le même pouvoir polluant que 400 personnes. A titre indicatif, le niveau de production actuel, exprimée en matière sèche, c'est-à-dire essentiellement en lactose, s'élève pour la rrance à environ 480 000 T/an, dont plus de la moitié est épandue ou rejetée en rivière. Actuellement, une très faible fraction de la production française de lactose provenant du lactosérum est isolée et purifiée, car ce sucre n'a qu'une valeur marchande assez faible et des débouchés peu nombreux. La majeure partie du lactosérum actuel lement produit par l'industrie fromagère française est utilisé sans transformation (autre que le séchage) pour l'alimentation humaine (patisseries, charcuteries-salaisonneries industrielles) et surtout pour l'alimentation anirnale, application pour laquelle le lactosérum a une faible valeur nutritive. entant donné que le lactosérum est une matière première à court négatif en quelque sorte, on comprend aisément que de nombreuses équipes de recherche appliquée tentent de valoriser le lactosérum par différentes voies. La valorisation du lactosérum par fermentation a déjà donné des résultats prometteurs. C'est ainsi que l'on a déjà pu obtenir, à partir du lactosérum déprotéiné comme substrat de fermentation, du méthane, de l'éthanol, ainsi que des levures à usage alimentaire. La fermentation du lactose contenu dans le lactosérum en acide lactique est très bien connue sur le plan microbiologique, et bien que le nombre et le coût des opérations d'extraction et de purification de l'acide obtenu soient importants, la voie fermentative reste très cdmpétitive par rapport à la synthèse totale à partir de dérivés extraits du pétrole (avec comme intermédiaire : le lactonitrile). Contrairement au lactose, dont le prix est très bas et les débouchés peu nombreux, l'acide lactique de pureté raisonnable trouve, malgré son prix relativement élevé, de nombreux débouchés. On mentionnera à titre d'exemples - I'industrie pharmaceutique (acide lactique officinal) - I'industrie alimentaire (agent de sapidité, agent antibactérien, etc.) - I'industrie du cuir (teinture, dégraissage, reverdissage) - l'industrie textile (avivage, teinture, mordançage, etc.) A ces applications actuelles, on peut ajouter les applications potentielles de l'acide lactique, qui pourraient se développer si l'on pouvait abaisser son coût de production de manière sensible, et dont on trouvera ci-dessous quelques exemples. - fabrication de polymères biodégradables et biocompatibles (95 % d'acide lactique + 5 r de caprolactone) ayant des applications en chirurgie (sutures biodégradables), en pharmacie (encapsulation retard), et en agriculture (libération contrôlée de pesticices, etc.) - source d'azote non protéique et non toxique en alimentation animale (lactate d'ammonium) - dans l'hypothèse d'une montée des prix des produits pétroliers, accès à des intermédiaires de synthèse de la famille acrylique à partir de sources renouvelables. La valorisation du lactose du lactosérum par fermentation en acide lactique paraît donc intéressante, à condition de diminuer le nombre et le coût des opérations de purification de l'acide produit, mais aussi d'augmenter la productivité du système de fermentation. On rappellera ci-après l'état de la technique antérieure relatif à la préparation classique de l'acide lactique par fermentation, ainsi que les méthodes traditionnelles d'extraction et de purification du produit. Traditionnellement, on utilise comme substrat de fermentation lactique des sous-produits sucrés non toxiques (lactosérum, mélasses, liqueurs bisulfitiques, amidon de pomme de terre). Le milieu est amené à la bonne composition en matières minérales, en protéines, vitamines et hormones de croissance par supplémentation convenable (sirop de maTs, extrait de levure). Les souches utilisées sont du genre Lactobacillus et de l'un des groupes suivants (pur ou en mélange) - Thermobacterium (L.delbruckii, L.Leichmanii, L.Thermophilus) thermophiles, et donc peu sensibles aux contaminations. - Streptobacterium mésoph i les (espèces homofermentatives, c'est-àdire produisant de l'acide lactique pratiquement pur). La fermentation est menée "par cuvée" en présence d'un excès de carbonate de calcium qui neutralise l'acide lactique formé par fermentation au fur et à mesure de sa formation. Quand l'espèce sucrée de départ est pratiquement épuisée, on traite le jus de fermentation par la chaux, on porte à ébullition et on filtre. Le filtrat contient du lactate de calcium impur, d'où on libère l'acide lactique par de l'acide sulfurique (qui précipite l'excès de calcium sous forme de sulfate de calcium qui est éliminé par filtration). Le filtrat contient environ 10 % d'acide lactique brut. Cet acide technique à 10 % peut être, soit concentré pour donner de l'acide lactique technique à 50 % > soit purifié par traitement aux charbons actifs, puis par échange d'ions. L'acide ainsi obtenu est de qualité alimentaire. Une purification supplémentaire peut être obtenue par extraction de l'acide lactique par de l'éther isopropylique, puis réextraction à l'eau : on aboutit alors à l'acide lactique officinal. Ce procédé de fabrication traditionnel, encore très utilisé, est caractérisé par une perte importante en sucre (15 à 20 % de la matière sucrée initiale ne sont pas transformés en acide lactique), par un grand nombre d'opérations, et par des rejets polluants. On a récemment apporté à cette méthode traditionnelle des améliorations notables, dont on mentionnera ci-après quelques exemples 1) En ce qui concerne la fermentation proprement dite, on dispose actuellement de souches mutantes comme par exemple Lactobacillus LBR à grande vitesse de production d'acide lactique, et dont les performances sont encore améliorées par la technique de la culture continue (COX & Mc BEAN, Austr. J.Dairy Technol. mai 1977 p. 19-22). 2) La fermentation continue avec des espèces à grande vitesse d'acidification peut encore être améliorée, si l'on arrive à retirer l'acide lactique du milieu au fur et à mesure de sa production. Deux essais ont été tentés dans ce sens a) STIEBER S GERHARDT (Biotechnol. Bioengng 1981,23, p.523-549) ont tenté l'extraction de l'acide produit par dialyse. Malheureusement, le lactose passe en meme temps que l'acide lactique, ce qui enlève beaucoup d'interêt au procédé. De surcroît la productivité de la dialyse est très faible : il faut do, une surface de membrane installée considérable pour absorber le flux d'acide lactique produit par la fermentation continue. b) COX & Mc BEAN (Austr.J.Dairy Technol. mars 1977, p.23-26) ont tenté l'extraction de l'acide produit par osmose inverse. Mais la séparation lactose/acide lactique n'est jamais très bonne (80 570 de rejection du lactose sur jus de fermentation), et le procédé est inapplicable en culture continue pour les deux raisons suivantes : (i) l'osmose inverse nécessite une pression d'au moins 4.10 pua, qui fait éclater toutes les cellules ; (ii) les protéines libérées colmatent extrêmement vite la membrane d'osmose inverse. Avant l'osmose inverse, il faut donc séparer les cellules et les protéines libres, ce qui peut se faire par ultrafiltration, à pression bien plus faible (105Pa), ou encore par microfiltration. 3) La purification de l'acide lactique peut être considérablement améliorée par électrodialyse (DE-A- 1 957 395). La présente invention vise précisément à apporter un certain nombre d'améliorations décisives à la préparation d'acide lactique par fermentation de lactosérum. Le procédé conforme à la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes: . fermentation de lactosérum de préférence supplémenté, en présence de bactéries lactiques, en particulier du genre Lactobacillus à haute vitesse d'acidification ultrafiltration du jus de fermentation résultant de l'étape précédente, et . électrodialyse du perméat résultant de l'étape précédente et récupération de l'acide lactique sous forme de I actate. Selon une autre caractéristique de l'invention le lactosérum soumis à l'opération de fermentation lactique est un ultrafiltrat déprotéiné et où les bactériophages ont été inactivés par maintien du lactosérum à environ 900C pendant environ 15 secondes, provenant d'une ultrafiltration préalable de lactosérum entier, de préférence supplémenté. Avantageusement, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre de façon continue par alimentation continue du fermenteur à l'aide de lactosérum de préférence déprotéiné par ultrafiltration et stérilisé, ainsi que d'un supplément alimentation continue d'un ultrafiltre à l'aide du jus de fermentation issu du fermenteur recyclage au moins partiel du rétentat de l'ultrafiltre vers le fermenteur alimentation continue d'un bac tampon à volume constant à l'aide du perméat de I'ultrafiltre alimentation continue des compartiments diluats de l'électrodiaîyseur à l'aide du contenu du bac tampon à volume constant recyclage partiel de l'effluent des compartiments diluats de I'électrodialyseur vers le fermenteur, le reste de l'effluent étant recyclé vers le bac tampon à volume constant; alimentation en continu de compartiments concentrats de I'électrodialyseur par un bac de réserve de lactate duquel on soutire périodiquement du lactate au fur et à mesure de l'élévation de sa concentration, le volume soutiré de lactate étant compensé par addition d'un même volume d'eau ou de lactate dilué, et alimentation en continu du bac de réserve de lactate à l'aide de l'effluent des compartiments concentrats de I 'électrodialyseur. La présente invention se rapporte enfin à une installa- tion pour la mise en oeuvre en continu du procédé ci-dessus, qui comprend un fermenteur équipé d'un dispositif d'agitation mécanique, d'un régulateur de température à environ 460C, d'une source de soude ou d'ammoniaque couplée à un régulateur de pH à environ 5,6, ainsi que d'une alimentation en continue de lactosérum et de supplément un ultrafiltre dont l'entrée est reliée à la sortie du fermenteur avec interposition d'une pompe, dont le conduit de sortie du rétentat retourne au fermenteur et dont le conduit de sortie du perméat alimente un bac tampon à volume constant;; un électrodialyseur dont l'entrée des compartiments diluats est reliée à la sortie du bac tampon à volume constant avec interposition d'une pompe, dont la sortie des compartiments diluats comporte un conduit de recyclage vers le fermenteur et un conduit de recyclage vers le bac tampon à volume constant,et dont les compartiments concentrats présentent un conduit d'entrée et un conduit de sortie fermés sur un bac de réserve de lactate lui-même équipé d'une agitation mécanique d'un dispositif de soutirage de lactate et du dispositif d'alimentation en eau ou en lactate dilué. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront à la lecture de la description détaillée faite ci-après en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente une vue schématique de l'installation pour la mise en oeuvre en continu du procédé de l'invention, et - la figure 2 représente un graphique illustrant la séparation lactate/lactose au stade de l'électrodialyse finale. Le procédé selon l'invention comprend trois étapes essentielles successives, à savoir une fermentation, une ultrafiltration et une électrodialyse conduisant à l'obtention de lactate purifié et concentré. L'étape de fermentation est conduite de façon classique dans un fermentéur ensemencé avec des bactéries lactiques, de préférence des bactéries du genre Lactobaci I lus à haute vitesse d'acidification. De façon avantageuse, on alimente le fermenteur avec du lactosérum entier soumis à une ultrafiltration préalable. A l'issu de cette ultrafiltration initiale, on obtient le rétentat constitué par un concentrat de protéines et l'on récupère le perméat constitué par du lactosérum déprotéiné et stérilisé pour alimenter le fermenteur. De façon classique, le lactosérum ou bien i 'ultratfiltrat déprotéiné est supplémenté, par exemple par addition d'un supplément tel qu'un mélange d'extrait de levures et de sirop de maTs. Ce supplément, de préférence stérilisé, est introduit séparément dans le fermenteur en quantité prédéterminée. En outre le pH du milieu de fermentation est régulé par addition contrôlée de soude ou d'ammoniaque concentrées. Le jus de fermentation ainsi obtenu est soumis à une étape d'ultrafiltration qui permet de récupérer d'une part un rétentat contenant principalement des cellules entières, et les produits résultant de la lyse cellulaire, destiné à servir d'inoculum d'une fermentationultérieure de lactosérum, et d'autre part un perméat contenant le substrat (lactose) et le métabolite (lactate), soumis à l'électrodialyse. Ce perméat résultant de la seconde étape d'ultrafiltra- tion va servir à alimenter les compartiments diluats d'un électrodialyseur au sein duquel se déroule la troisième étape d'électrodialyse. Pour ce faire, on alimente les compartiments diluats de l'électrodialyseur à l'aide du perméat résultant de l'ultrafiltration du jus de fermentation, après passage de ce perméat dans un bac tampon. L'effluent des compartiments diluats de l'électrodialyseur est par ailleurs au moins partiellement recyclé dans ledit bac tampon. En outre, on alimente les compartiments concentrats de l'électrodialyseur au moyen d'un bac de réserve de lactate, lui-même alimenté par l'effluent des compartiments concentrats de I'électrodialyseur. Au fur et à mesure de l'élévation de la concentration du lactate, on soutire ce dernier du bac de réserve, le volume de lactate soutiré étant compensé par addition d'un meme volume d'eau ou encore de lactate dilué. Le procédé de la présente invention peut tout d'abord être mis en oeuvre de façon discontinue. Pour illustrer ce mode de mise en oeuvre particulier, on indiquera ci-après un exemple non limitatif de procédé en discontinu. Exemple de fonctionnement en discontinu Dans un fermenteur dont la température est réglée à environ 460C, et dont le pH est maintenu à 5,60 + 0,05 par un dispositif pHstatique délivrant de la soude 4,46 M, on place 700 ml d'un milieu contenant 167 mM de lactose, et supplémenté par 1,2 70 (sur extrait sec) d'extrait de levure. L'inoculum est constitué par 100 ml de jus d'une précédente fermentation (Lactobacillus helveticus + Streptococus thermophilus), supplémenté de la même manière que le milieu, et dont la composition est: lactose 147 mM, acide lactique 63,5 mM. Lorsque l'acidification du milieu ne progresse plus de façon notable, l'analyse du milieu (réalisée après défécation par BaCI2 + ZnSO4 + NaOH) dont le volume total est alors 890 ml, donne lactose = 3,36 mM, acide lactique = 451 mM. Le jus de fermentation est alors ultrafiltré sur 2 45,4 cm de membrane DDS de seuil nominal de coupure 30.000 sous une pression de 105Pa. Dans ces conditions, le débit de perméat est de 41 ml/h. L'analyse du perméat concorde avec celle du jus de fermentation déféqué aux erreurs d'expérience près. Le rétentat très visqueux, est conservé pour une nouvelle fermentation, tandis que le perméat (770 ml) est chargé 2 dans l'électrodialyseur. Celui-ci comporte 10 x 49,5 cm utiles de membrane anionique Selemion AMV et 11 x 49,5 cm2 de membrane cationique Selemion CMV en montage alterné définissant cinq cellules de dilution et cinq cellules de concentration. Le circuit de concentration est chargé par 1 litre de lactate de sodium 50 mM, et les circuits d'électrode par 1 litre de Na2504 0,2M chacun. Dans chacun des circuits, une pompe assure un débit de recirculation de 70 I/h.L'électrodialyseur est alimenté électriquement par un courant constant de 1 A, et l'on enregistre en continu le pH et la conductivité de la solution du circuit de dilution, ainsi que la différence de potentiel aux bornes de I 'électrodialyseur. Des prélèvements sont réalisés à des intervalles de temps réguliers dans les circuits de dilution et de concentration aux fins d'analyse. Lorsque les conditions critiques de fonctionnement sont atteintes, l'analyse 'des solutions donne les résultats suivants: - diluat (690 ml) acide lactique : 50 mM ; lactose : 3,4 mM - concentrat (1080 ml) acide lactique : 330 mM ; lactose non détectable. Le diluat a conservé sa coloration jaune initiale, tandis que le concentrat reste parfaitement incolore. Le procédé selon la présente invention sera cependant avantageusement mis en oeuvre de façon continue. Ce mode particulier de mise en oeuvre sera décrit ci-après en référence à la figure 1 qui il lustre le schéma de l'installation qui fait également partie de la présente invention. Le lactosérum entier passe tout d'abord par un ultrafiltre à membrane 10 comprenant un conduit d'entrée 12 et deux conduits de sortie 14 et 16. Par le premier conduit de sortie 14, on évacue le rétentat constitué par un concentrat de protéines, essentiellement un reste de caséine non précipitée et de séroprotéines. Par le conduit de sortie 16, on récupère le perméat constitué par le lactosérum déprotéiné et stérilisé. Ce conduit de sortie 16 de l'ultrafiltre 10 alimente directement le fermenteur 18 équipé d'un dispositif d'agitation mécanique 20, d'une régulation de température à environ 460C, ainsi que d'une source de soude ou d'ammoniaque concentrées 22 couplée à un régulateur de pH 24. Là encore le pH du milieu de culture est réglé à 5,60 - 0,05. Un conduit d'alimentation 26 permet en outre de faire pénétrer dans le fermenteur un supplément, avantageusement stérilisé, stocké dans un bac de réserve 28 dont la sortie est reliée au conduit d'alimentation 26 avec interposition d'une pompe doseuse 30. Le supplément peut être constitué par un extrait de levures ou un mélange d'extrait de levures et de sirop de mals. Par ailleurs, le fermenteur est préalablement ensemencé avec des bactéries du genre Lactobacillus à haute vitesse d'acidification, et la fermentation est conduite avec un taux de dilution réglé pour obtenir un maximum de productivité en métabolite. Le jus de fermentation quitte le fermenteur 18 par un conduit de sortie 32 pénétrant dans un ultrafiltre 34 avec interposition d'une pompe 36 de préférence volumétrique, mais pouvant néanmoins être du type centrifuge. La première sortie 38 de l'ultrafiltre 34 permet d'évacuer le rétentat essentiel lement constitué par des cellules vivantes, des cellules mortes et des protéines. Le second conduit de sortie 40 de I'ultrafiltre 34 permet de récupérer le perméat qui contient les espèces solubles de bas poids moléculaire, c' est-à-dire le substrat lactose et le métabolite lactate de sodium ou d'ammonium en fonction de la base ajoutée dans le fermenteur pour la régulation de pH. L'ultrafiltre 34 est par exemple avantageusement constitué par un ultrafiltre de type "cross flow" dont le principe même contribue fortement à diminuer le colmatage par les cellules vivantes ou mortes, ainsi que par les protéines du concentrat. Le conduit de sortie 38 de l'ultrafiltre 34 comprend un conduit de purge équipé d'une vanne 42 en amont de laquelle le conduit de recyclage 44 permet le retour du rétentat vers le fermenteur 18. Ce conduit de recyclage 44 comporte une vanne de régulation permettant d'ajuster le mode de recyclage. Le conduit de sortie 40 de l'ultrafiltre 34 débouche dans un bac tampon à volume constant 48 dont le conduit de sortie 50, comportant une pompe 52, notamment de type centrifuge, assure l'alimentation des compartiments diluats D de l'électrodialy- seur 54. De façon classique cet électrodialyseur comporte un compartiment de cathode 56 et un compartiment d'anode 58. La sortie 60 des compartiments diluats D de l'électrodialyseur 54 se divise en deux conduits de recyclage. Le conduit de recyclage 62 comportant un circuit de purge équipé d'une vanne 64 en amont d'une vanne de régulation 66, permet d'assurer une recirculation vers le bac tampon à volume constant 48. Par ailleurs, le conduit de sortie 60 des compartiments diluats D présente également un conduit de recyclage 68 muni d'une vanne de réglage de débit 70 qui permet d'assurer une recirculation au travers du fermenteur 18. L'effluent des compartiments D de I 'électrodialyseur 54 est essentiellement constitué par du lactose dilué. Une partie de cet effluent est recyclé vers le fermenteur 18, avec un débit égal au débit du perméat de I 'ultrafiltre 34 récupéré par le conduit de sortie 40. Le reste de I 'effluent des compartiments D retourne dans le bac tampon 48. Les compartiments concentrats C de i l'électrodiaîyseur 54 comporte un conduit d'entrée 72 et un conduit de sortie 74 fermées sur un bac de réserve 76 contenant du lactate. Le bac de réserve de lactate 76 est équipé d'une agitation mécanique 78 ainsi que d'un dispositif de soutirage de lactate 82 et comporte en outre une alimentation en eau ou en lactate dilué 84. Grâce au dispositif de soutirage 82, on extrait périodiquement du bac de réserve 76 du lactate au fur et à mesure de l'élévation de sa concentration, le volume ainsi soutiré de lactate étant compensé par addition d'un même volume d'eau ou éventuellement de lactate dilué. Pour maintenir constant le volume de fluide dans l'ensemble de i'installation, une purge peut s'effectuer en deux endroits différents, en fonction de l'âge des bactéries. Lorsque les bactéries sont relativement jeunes, la purge s'effectue à la sortie de l'électrodialyseur par ouverture de la vanne 64. Dans pareil cas, on envoie alors à la purge une solution contenant un peu de lactose (beaucoup moins que dans le lactosérum initial), et des traces de lactate. Lorsque les bactéries sont relativement âgées, la purge s'effectue à la sortie 38 de l'ultrafiître 34, dont l'effluent est alors essentiellement constitué par des espèces à haut poids moléculaire telles que des bactéries et des protéines. Le procédé en continu précédemment décrit bénéficie des avantages de principe d'un système de fermentation continue avec recyclage de la biomasse et extraction en continu d'un métabolite inhibiteur. Par rapport à une fermentation "en cuvée", le procédé objet de la présente invention présente un certain nombre d'avanta ges décisifs parmi lesquels on relève - la possibilité de travailler à de très hautes concentrations en cellules - la possibilité de travailler avec des vitesses de dilution élevées, ce qui favorise une grande productivité en métabolite sans perte de substrat pour la croissance. - l'élimination du métabolite inhibiteur hors du milieu, au fur et à mesure de sa production, favorise un taux de conver sion élevé du substrat en métabolite. - le métabolite produit ne contient ni cellules, ni protéines, ni produits susceptibles de conférer de l'odeur ou du goût. En-revanche, si l'on part de lactosérum entier non déminéralisé par l'électrodialyse, et contenant environ 1,6 g de NaCI par litre, on retrouve ce sel à peu près à la même concentration dans l'effluent. Une déminéralisation préalable du lactosérum suffit à supprimer cet inconvénient. - à la purge, on peut obtenir, soit un substrat dilué, soit un concentré de cellules et de protéines. Par rapport aux procédés de fermentation avec dialyse (STIEBER & GERHARDT, Biotechnol. Bioengng. 1981, 23, 535-549), le procédé décrit précédemment bénéficie de la très grande productivité de l'ultrafiltration "cross flow" et de l'électrodialyse qui ne sont plus l'étape limitante, comme c'est toujours le cas pour la dialyse. L'expérimentation à l'échelle du pilote a permis de relever les observations suivantes, en cas d'utilisation de membranes échangeuses d'ions CMV et AMV (Asahi Glass) et de membranes d'ultrafiltration IRIS 3038 A (Rhone Poulenc). Pour les membranes AMV et CMV, soumises ou non à un champ électrique, en présence d'ion lactate, la perméabilité au lactose n'est pas mesurable par les techniques disponibles Le coefficient de diffusion du lactose dans ces membranes est donc très faible. De plus, l'entraTnement de lactose dans la solution d'électro-osmose est négligeable. Placées dans un gradient de concentration en acide lactique et en ion lactate, et en l'absence de champ électrique appliqué, la membrane CMV est très peu perméable à l'ion lactate et à l'ion lactique non dissocié, tandis que la membrane AMV est légèrement perméable : le transport obéit en première approximation à la loi de FICK, et le flux de diffusion observé reste extrêmement faible devant les flux d'électromigration 2 obtenus sous champ électrique (0,6 méq/h/50 cm2 pour un t C de 100 mM en lactate à pH 5,5 contre 37,2 méq/h/50cm2 pour 2 une densité de courant de 20 mA/cm2). 2 A densité de courant élevée (20 mA/cm et pour le nombre de Reynolds le plus grand qui puisse être atteint dans l'électrodialyseur (rez220), le nombre de transport de l'ion lactate (qui mesure le rendement faradique de l'opération): - reste constant jusqu'à des concentrations très basses (depuis plusieurs centaines de mmol/l jusqu a environ 20 mmol/l) dans le compartiment de dilution, et très voisin de 0,90 - est pratiquement insensible au pH de la solution de lactate à déminéraliser dans l'intervalle 6,8 4,5, qui recouvre largement la zone de variation de l'effluent du fermenteur. 2 A densité de courant moitié de la précédente (lOmA/cm ), toutes choses égales par ailleurs, ce nombre de transport est un peu moins bon (0,86). 2 La densité de courant de 20 mA/cm conduit à un fonctionnement en régime critique (pour Re ss 200) lorsque la concentration en ion lactate tombe en dessous de 60-70 mmol/l, c'est-à-dire très en dessous du niveau auquel le lactate commence à inhiber la fermentation. Dans le circuit de concentration, on peut monter au-delà de 300 mmol/l en lactate sans noter de retrodiffusion mesurable de cet ion, du moins tant que le pH du compartiment de concentration est maintenu aux alentours de 6-7. Dans tous les cas, le bilan-matière en ions lactate est bouclé aux erreurs d'expérience près (quelques ). Lors des électrodialyses, le lactose reste bien confiné dans les compartiments de dilution, Pour illustrer ce qui précède, on indiquera ci-après un exemple de séparation lactose/lactate, dans les conditions suivantes - Le mélange initial est à la concentration de 187 mM pour le lactate de sodium et de 97 mM pour le lactose (ultrafiltrat correspondant à un taux de conversion de 33 % d'un lactosérum 150 mM en lactose), et son pH est de 5,10. - L'électrodialyseur 54 comprend cinq compartiments de dilution D en parallèle, et cinq compartiments de concentration C en parallèle (du point de vue hydraulique). Dans les compartiments des électrodes 56 et 58, on pompe des solutions de rinçage constituées par du Na2S042(200mM). Chaque compartiment a une surface unitaire de SO cl , et la densité de courant est de 2 20 mA/cml. Les compartiments C reçoivent initialement une solution de lactate de sodium 50 mM à pH = 6,80. - Pour chaque circuit, la charge est de 1 litre et le débit volumique de 70 I/h (soit un nombre de Reynolds Re = 190), et l'on opère en recirculation. La figure 2 annexée représente les variations en fonction du temps des concentrations en lactate et en lactose dans les compartiments C et D, le pH dans le compartiment D, et la tension totale aux bornes de l'électrodialyseur. Comme on peut le constater sur la figure 2, la séparation lactate/lactose est excellente et se fait avec un bon rendement, puisque le lactose reste à 100 % dans le circuit D, alors que le lactate passe avec un rendement en courant de 88 % de D en C. On retrouve bien en C, aux erreurs d'expérience près, le lactate perdu par D. Le rendement en courant reste constant dans l'appareil tant pour les basses concentrations en lactate en D ( 20 mM) que pour les hautes concentrations en C ( 200 mM). Le fonctionnement en régime critique, qui se traduit par une baisse du pH en D et une augmentation brutale de la différence de potentiel aux bornes de I'électrodialyseur, survient aux alentours de 40-45 minutes, soit pour une concentration de lactate en D de 75 mM environ. REVEND I CAT I ONS 1/ Procédé de préparation d'acide lactique par fermentation de lactosérum de préférence supplémenté, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes . fermentation de lactosérum de préférence supplémenté, en présence de bactéries lactiques, en particulier du genre Lactobacillus à haute vitesse d'acidification ultrafiltration du jus de fermentation résultant de I 'étape précédente, et électrodialyse du perméat résultant de l'étape précédente et récupération de l'acide lactique sous forme de I actate. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lactosérum soumis à l'opération de fermentation lactique est un ultrafiltrat déprotéiné et stérilisé provenant d'une ultrafiltration préalable de lactosérum entier, de préférence supplémenté. 3/ Procédé selon I'ùne des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'à la suite de l'étape d'ultrafiltration du jus de fermentation, on récupère d'une part un rétentat contenant principalement des cellules entières, et les produits résultant de la lyse cellulaire, et d'autre part un perméat contenant le substrat (lactose) et le métabolite (lactate), soumis à I'électrodialyse. 4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on alimente les compartiments diluats de l'électrodialyseur à l'aide du perméat résultant de l'ultrafiltration du jus de fermentation, après passage de ce perméat par un bac tampon, et en ce que I 'effluent desdits compartiments diluats de l'électrodialyseur est au moins partiellement recyclé dans ledit bac tampon. 5/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on alimente les compartiments concentrats de I'électrodialyseur au moyen d'un bac de réserve de lactate, lui-même alimenté par l'effluent des compartiments concentrats de I'électrodialyseur, en ce que l'on soutire dudit bac de réserve le lactate au fur et à mesure de l'élévation de sa concentration, et en ce que le volume de lactate soutiré est compensé par addition d'un même volume d'eau ou de lactate dilué. 6/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre de façon continue par: alimentation continue du fermenteur à l'aide de lactosérum de préférence déprotéiné par ultrafiltration et stérilisé, ainsi que d'un supplément alimentation continue d'un ultrafiltre à l'aide du jus de fermentation issu du fermenteur recyclage au moins partiel du rétentat de l'ultrafiltre vers le fermenteur alimentation continue d'un bac tampon à volume constant à l'aide du perméat de l'ultrafiltre alimentation continue des compartiments diluats de l'électrodialyseur à l'aide du contenu du bac tampon à volume constant recyclage partiel de I 'eff luent des compartiments diluats de l'électrodialyseur vers le fermenteur, le reste de l'effluent étant recyclé vers le bac tampon à volume constant;; alimentation en continu de compartiments concentrats de I 'électrodialyseur par un bac de réserve de lactate duquel on soutire périodiquement du lactate au fur et à mesure de l'élévation de sa concentration, le volume soutiré de lactate étant compensé par addition d'un même volume d'eau ou de lactate dilué, et alimentation én continu du bac de réserve de lactate à l'aide de l'effluent des compartiments concentrats de l'électrodialyseur. 7/ Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend: un fermenteur (18) équipé d'un dispositif d'agitation mécanique (20), d'un régulateur de température à environ 460C, d'une source de soude ou d'ammoniaque (22) couplée à un régulateur de pH à environ 5,6 (24), ainsi que d'une alimentation en continu de lactosérum (16) et de supplément (26,28) un ultrafiltre (34) dont l'entrée est reliée à la sortie du fermenteur (18) avec interposition d'une pompe (36), dont le conduit de sortie du rétentat (38) retourne au fermenteur et dont le conduit de sortie du perméat (40) alimente un bac tampon à volume constant (48) ;; un électrodialyseur (54) dont l'entrée des compartiments diluats (D) est reliée à la sortie du bac tampon à volume constant (48) avec interposition d'une pompe (52), dont la sortie des compartiments di luats (D) comporte un conduit de recyclage (68) vers le fermenteur (18) et un conduit de recyclage (62) vers le bac tampon à volume constant(48), et dont les compartiments concentrats (C) présentent un conduit d'entrée (72) et un conduit de sortie (74) fermés sur un bac de réserve de lactate (76) lui-même équipé d'une agitation mécanique (78) d'un dispositif de soutirage de lactate (82) et du dispositif d'alimentation en eau ou en lactate dilué (84). 8/ Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'alimentation du fermenteur (18) en lactosérum comporte un ultrafiltre (10) dont le conduit de sortie (16) du perméat constitué par du lactosérum déprotéiné et stérilisé , débouche dans le fermenteur (18). 9/ Installation selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisée en ce que les pompes (36,52,80) montées sur les conduits reliant le fermenteur (18) et l'ultrafiltre (34), le bac tampon à volume constant (48) et l'électrodialyseur (54), ainsi que le bac de réserve de lactate (76) et l'électrodialy- seur (54), sont des pompes centrifuges à débit réglable. 10/ Installation selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que les conduits de recyclage (44,62,68) entre l'ultrafiltre (34) et le fermenteur (18), entre l'éiectrodialyseur (54) et le bac tampon à volume constant (48), et enfin entre l'électrodialyseur (54) et le fermenteur (18), sont équipés de vannes de réglage de débit (46,66,70). 11/ Installation selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que la sortie (38) du rétentat de l'ultrafiltre (34), la sortie (60) des compartiments diluats (D) de l'électrodialyseur (54), ainsi que la sortie du bac de réserve de lactate (76), sont munies d'un conduit de purge équipé d'une vanne (42,64,82).