一、生物反應器的原理是什么

生物反應器聽起來有些陌生，基本原理卻相當簡單。胃就是人體內部加工食物的一個復雜生物反應器。食物在胃里經過各種酶的消化，變成我們能吸收的營養成分。生物工程上的生物反應器是在體外模(mo)擬(ni)生(sheng)物(wu)(wu)體的功能(neng)，設計出來用(yong)于生(sheng)產或檢測各(ge)種化學品(pin)的反應(ying)裝置(zhi)。或者說，生(sheng)物(wu)(wu)反應(ying)器(qi)是利用(yong)酶或生(sheng)物(wu)(wu)體（如微生(sheng)物(wu)(wu)）所具(ju)有(you)的生(sheng)物(wu)(wu)功能(neng)，在體外進行(xing)生(sheng)化反應(ying)的裝置(zhi)系統，是一(yi)種生(sheng)物(wu)(wu)功能(neng)模(mo)擬(ni)機，如發(fa)酵罐(guan)、固定(ding)化酶或固定(ding)化細(xi)胞反應(ying)器(qi)等。

在(zai)固(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)酶(mei)廣泛應(ying)(ying)用(yong)的基礎上，人們發現天(tian)然細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)本身就(jiu)具(ju)有(you)多功能的系(xi)列化(hua)反應(ying)(ying)系(xi)統，采(cai)用(yong)物理或化(hua)學方法將細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)固(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)，是(shi)利用(yong)酶(mei)或酶(mei)系(xi)的一(yi)條捷徑。一(yi)個固(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)反應(ying)(ying)器猶如一(yi)臺“生命活(huo)動功能推(tui)動機”。固(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)細(xi)(xi)(xi)胞(bao)(bao)技術開始(shi)于20世紀70年(nian)代，其實際應(ying)(ying)用(yong)程度已超(chao)過固(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)酶(mei)。如美國、歐洲、日本均采(cai)用(yong)固(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)菌體柱床工(gong)藝大規(gui)模生產高果糖漿。

二、生物反應器的特點

生物反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)具有在常溫常壓下(xia)操(cao)作(zuo)要求(qiu)能防(fang)染(ran)(ran)菌并(bing)且能蒸汽滅菌，制作(zuo)材質(zhi)對微(wei)生物或酶無毒害；酶常因底物濃度(du)也不能太(tai)高(gao)，因而反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)體積相(xiang)當龐大(da)；反(fan)應(ying)(ying)前需(xu)接(jie)入菌種(zhong)，為防(fang)止雜菌污染(ran)(ran)和活(huo)性衰(shuai)退，一般采(cai)用分(fen)批釜式(shi)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)；在發酵過程(cheng)(cheng)中(zhong)，常是(shi)氣、液、固三相(xiang)并(bing)存，流(liu)變學性質(zhi)復雜，使采(cai)用化學反(fan)應(ying)(ying)工程(cheng)(cheng)的原理(li)和方法(fa)，解決(jue)生物反(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)的設計放大(da)問題存在較大(da)困難。

因此，生物反應器具有耐受蒸汽滅菌(jun)(jun)、反應(ying)時常是氣、液、固三(san)相(xiang)并(bing)存、能防止雜菌(jun)(jun)污(wu)染和活性衰退、常溫常壓下操(cao)作(zuo)(zuo)、制(zhi)作(zuo)(zuo)嚴密(mi)無隙(xi)以防染菌(jun)(jun)、反應(ying)器體積相(xiang)當龐大、對微生物或酶無毒害(hai)的(de)材(cai)質(zhi)制(zhi)作(zuo)(zuo)等特點。