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(ti)(ti)(ti)外模(mo)擬生(sheng)物(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)功(gong)(gong)能(neng)，設計(ji)出來用于生(sheng)產(chan)或(huo)(huo)檢測(ce)各種(zhong)(zhong)化學品的(de)(de)(de)反(fan)應裝置。或(huo)(huo)者說，生(sheng)物(wu)反(fan)應器(qi)是利用酶或(huo)(huo)生(sheng)物(wu)體(ti)(ti)(ti)（如微生(sheng)物(wu)）所(suo)具有(you)的(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)功(gong)(gong)能(neng)，在體(ti)(ti)(ti)外進行生(sheng)化反(fan)應的(de)(de)(de)裝置系統，是一種(zhong)(zhong)生(sheng)物(wu)功(gong)(gong)能(neng)模(mo)擬機，如發酵(jiao)罐、固定(ding)化酶或(huo)(huo)固定(ding)化細胞反(fan)應器(qi)等。

在固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)酶(mei)廣泛(fan)應用(yong)的基礎上，人們發現天然細(xi)胞本(ben)(ben)身就(jiu)具有多功(gong)能的系列化(hua)(hua)(hua)(hua)反(fan)應系統，采用(yong)物理或(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)學方法將細(xi)胞固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)，是利用(yong)酶(mei)或(huo)酶(mei)系的一(yi)條捷徑。一(yi)個固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)細(xi)胞反(fan)應器(qi)猶如(ru)一(yi)臺“生命活動功(gong)能推動機”。固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)細(xi)胞技術開始于20世紀70年代，其實際應用(yong)程度已超過固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)酶(mei)。如(ru)美(mei)國、歐(ou)洲、日本(ben)(ben)均采用(yong)固(gu)定(ding)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌體柱(zhu)床工藝大規模生產高果糖漿(jiang)。

二、生物反應器的特點

生物(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(qi)具有(you)在常溫常壓下操作(zuo)要求能(neng)防染(ran)菌(jun)并且能(neng)蒸汽滅菌(jun)，制作(zuo)材質(zhi)對微(wei)生物(wu)(wu)或酶(mei)無毒害；酶(mei)常因底物(wu)(wu)濃度(du)也不能(neng)太(tai)高，因而(er)反(fan)應(ying)器(qi)體積(ji)相當龐大；反(fan)應(ying)前需接入菌(jun)種，為防止雜菌(jun)污染(ran)和(he)活(huo)性衰退，一般采用分批釜式反(fan)應(ying)器(qi)；在發酵過(guo)程中，常是氣、液(ye)、固三(san)相并存(cun)，流變(bian)學性質(zhi)復雜，使采用化學反(fan)應(ying)工(gong)程的(de)原理和(he)方法，解決(jue)生物(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(qi)的(de)設(she)計(ji)放大問題存(cun)在較(jiao)大困難。

因此，生物反應器具(ju)有耐受蒸汽滅菌(jun)、反(fan)應時(shi)常是氣、液、固三相(xiang)并存、能(neng)防止雜菌(jun)污(wu)染和活性衰退(tui)、常溫常壓(ya)下(xia)操(cao)作(zuo)、制(zhi)作(zuo)嚴密無隙(xi)以(yi)防染菌(jun)、反(fan)應器(qi)體積相(xiang)當龐(pang)大(da)、對微生物或酶(mei)無毒害的材質制(zhi)作(zuo)等特點。