生物反應(yīng)器是指利用酶或生物體所具有的特殊功能，在體外進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)的裝置系統(tǒng)，它是生物反應(yīng)過程中的關(guān)鍵設(shè)備。生物反應(yīng)器具有成本低、設(shè)備簡單、效率高、產(chǎn)品作用效果顯著、減少工業(yè)污染等優(yōu)點(diǎn)。
下面讓我們一起來了解一下生物反應(yīng)器有哪些常見分類吧。
1、機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器
醫(yī)藥工業(yè)中的diyi個大規(guī)模的微生物發(fā)酵過程——青霉素生產(chǎn)是在機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器中進(jìn)行的。且迄今為止，對新的生物過程，選擇生物反應(yīng)器仍然是機(jī)械攪拌式反應(yīng)器。機(jī)械攪拌式反應(yīng)器能適用于大多數(shù)生物過程，是形成標(biāo)準(zhǔn)化的通用產(chǎn)品。機(jī)械攪拌式反應(yīng)器大多數(shù)用于間歇反應(yīng)。
2、氣升式生物反應(yīng)器
氣升式生物反應(yīng)器是應(yīng)用較廣泛的一類無機(jī)械攪拌的生物反應(yīng)器。氣升式生物反應(yīng)器是在鼓泡塔反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是利用空氣的噴射功能和流體重度差造成反應(yīng)液循環(huán)流動，來實(shí)現(xiàn)液體的攪拌、混合和氧傳遞。
氣升式生物反應(yīng)器是植物細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域中五大反應(yīng)器的一種，其流動性較其他生物反應(yīng)器更為均勻，而且它結(jié)構(gòu)簡單，沒有其他生物反應(yīng)器具有的如有較多泄漏點(diǎn)和死角等缺點(diǎn)，故早在20世紀(jì)70年代開始，植物細(xì)胞發(fā)酵培養(yǎng)就已經(jīng)較多地采用氣升式生物反應(yīng)器。
3、鼓泡塔生物反應(yīng)器
鼓泡塔生物反應(yīng)器是氣液兩相反應(yīng)器，是指氣體鼓泡通過含有反應(yīng)物或催化劑的液層以實(shí)現(xiàn)氣液相反應(yīng)過程的反應(yīng)器。
鼓泡塔生物反應(yīng)器以氣體為分散相、液體為連續(xù)相，涉及氣液界面。通常液相中包含有固體懸浮顆粒，如固體培養(yǎng)基、微生物菌體等。
反應(yīng)器內(nèi)流體的運(yùn)動狀況是隨分散相氣速的大小改變的，一般分為兩種：一種是均勻鼓泡流，此時氣速較低，氣泡大小均勻，浮升較有規(guī)則;隨著氣流的增加，小氣泡被大氣泡兼并，同時也造成了液體的循環(huán)流動，這種稱為非均勻鼓泡流。
簡單的鼓泡塔反應(yīng)器內(nèi)容是一空塔，塔的底部用篩板或氣體分布器來分布?xì)怏w。其工作原理是利用通入培養(yǎng)基中的氣泡在上升的時帶動液體而產(chǎn)生混合，并將氣泡中的氧供培養(yǎng)基中的菌體使用。
