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(shi)在體外模(mo)(mo)擬生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體的(de)功能，設計出來用于生(sheng)(sheng)產或(huo)檢測各種化學品的(de)反(fan)(fan)應裝置(zhi)(zhi)。或(huo)者說，生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)反(fan)(fan)應器(qi)是(shi)利用酶(mei)或(huo)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體（如微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)）所具有(you)的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)功能，在體外進行生(sheng)(sheng)化反(fan)(fan)應的(de)裝置(zhi)(zhi)系(xi)統，是(shi)一種生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)功能模(mo)(mo)擬機，如發酵罐(guan)、固定(ding)化酶(mei)或(huo)固定(ding)化細胞(bao)反(fan)(fan)應器(qi)等。

在固(gu)定(ding)化(hua)(hua)酶(mei)(mei)廣泛應用(yong)的基礎上(shang)，人(ren)們發現天然細胞本身就具有(you)多功(gong)(gong)能的系(xi)列(lie)化(hua)(hua)反(fan)應系(xi)統，采(cai)用(yong)物理或(huo)化(hua)(hua)學(xue)方法將細胞固(gu)定(ding)化(hua)(hua)，是利(li)用(yong)酶(mei)(mei)或(huo)酶(mei)(mei)系(xi)的一條捷徑。一個固(gu)定(ding)化(hua)(hua)細胞反(fan)應器猶如一臺“生命(ming)活動(dong)功(gong)(gong)能推動(dong)機”。固(gu)定(ding)化(hua)(hua)細胞技術開始于20世紀70年代，其實際應用(yong)程度已超過(guo)固(gu)定(ding)化(hua)(hua)酶(mei)(mei)。如美國(guo)、歐洲、日(ri)本均(jun)采(cai)用(yong)固(gu)定(ding)化(hua)(hua)菌體柱床工藝(yi)大規模生產高果糖漿。

二、生物反應器的特點

生物(wu)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)具有(you)在常溫(wen)常壓下操作(zuo)要求能(neng)防染菌并且能(neng)蒸(zheng)汽(qi)滅菌，制作(zuo)材質對微生物(wu)或酶(mei)無毒害(hai)；酶(mei)常因(yin)底物(wu)濃度也(ye)不能(neng)太(tai)高，因(yin)而(er)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)體積相當(dang)龐大(da)(da)；反(fan)(fan)應(ying)(ying)前需接入菌種，為防止雜菌污染和活(huo)性衰退，一般采(cai)(cai)用分批釜式反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)；在發酵過(guo)程(cheng)中，常是氣、液、固三(san)相并存，流變學性質復(fu)雜，使采(cai)(cai)用化學反(fan)(fan)應(ying)(ying)工(gong)程(cheng)的(de)原理(li)和方(fang)法(fa)，解決(jue)生物(wu)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)的(de)設計放大(da)(da)問題(ti)存在較大(da)(da)困難。

因此，生物反應器具有耐受蒸汽(qi)滅菌(jun)、反應時常是氣、液(ye)、固三(san)相(xiang)并存、能(neng)防(fang)止雜菌(jun)污染(ran)和(he)活性衰退(tui)、常溫(wen)常壓下操作(zuo)(zuo)、制(zhi)作(zuo)(zuo)嚴(yan)密無(wu)隙以防(fang)染(ran)菌(jun)、反應器體積相(xiang)當(dang)龐(pang)大、對微生物(wu)或酶無(wu)毒害的材質制(zhi)作(zuo)(zuo)等(deng)特點。