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)外模擬生(sheng)(sheng)物體(ti)的(de)功能(neng)(neng)，設(she)計出來用(yong)于生(sheng)(sheng)產或(huo)檢測各種(zhong)化(hua)學品的(de)反(fan)(fan)應(ying)裝置。或(huo)者說(shuo)，生(sheng)(sheng)物反(fan)(fan)應(ying)器是利用(yong)酶(mei)或(huo)生(sheng)(sheng)物體(ti)（如(ru)微生(sheng)(sheng)物）所(suo)具有的(de)生(sheng)(sheng)物功能(neng)(neng)，在體(ti)外進行(xing)生(sheng)(sheng)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)的(de)裝置系統，是一(yi)種(zhong)生(sheng)(sheng)物功能(neng)(neng)模擬機，如(ru)發酵罐、固定(ding)化(hua)酶(mei)或(huo)固定(ding)化(hua)細胞反(fan)(fan)應(ying)器等。

在固(gu)(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)酶(mei)廣泛應用的(de)(de)基礎上(shang)，人們發現天然細(xi)胞(bao)本身就具(ju)有(you)多功能的(de)(de)系(xi)列(lie)化(hua)(hua)反(fan)應系(xi)統，采(cai)用物理或化(hua)(hua)學方法將細(xi)胞(bao)固(gu)(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)，是利(li)用酶(mei)或酶(mei)系(xi)的(de)(de)一條捷徑。一個(ge)固(gu)(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)細(xi)胞(bao)反(fan)應器(qi)猶如一臺“生命活動功能推動機”。固(gu)(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)細(xi)胞(bao)技術開始于20世紀70年代，其實際應用程度已超(chao)過固(gu)(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)酶(mei)。如美國(guo)、歐洲、日本均采(cai)用固(gu)(gu)(gu)定(ding)(ding)(ding)化(hua)(hua)菌體柱(zhu)床工藝大(da)規(gui)模生產高果糖漿。

二、生物反應器的特點

生(sheng)(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)器具(ju)有(you)在常溫常壓(ya)下操作要求能(neng)防染(ran)菌并(bing)且能(neng)蒸汽滅菌，制作材質(zhi)對微生(sheng)(sheng)物(wu)或(huo)酶無毒害；酶常因(yin)底(di)物(wu)濃度也不能(neng)太高，因(yin)而反(fan)應(ying)器體積相當龐大；反(fan)應(ying)前需(xu)接入菌種，為防止雜菌污染(ran)和(he)(he)活性衰退，一般采用分批釜(fu)式反(fan)應(ying)器；在發(fa)酵過程(cheng)中，常是(shi)氣(qi)、液(ye)、固三相并(bing)存，流變學性質(zhi)復(fu)雜，使采用化學反(fan)應(ying)工程(cheng)的(de)原理和(he)(he)方法，解決生(sheng)(sheng)物(wu)反(fan)應(ying)器的(de)設計放大問題存在較大困難。

因此，生物反應器具有(you)耐受(shou)蒸(zheng)汽滅菌、反(fan)應時(shi)常是氣(qi)、液、固三相并存(cun)、能防止雜菌污(wu)染和活性衰(shuai)退、常溫(wen)常壓下操(cao)作(zuo)、制(zhi)作(zuo)嚴(yan)密無(wu)(wu)隙以防染菌、反(fan)應器(qi)體積(ji)相當龐大、對微(wei)生物或(huo)酶無(wu)(wu)毒害的材質(zhi)制(zhi)作(zuo)等特點。