生物工程设备啤酒酿造工艺流程图第一章通风发酵设备生物反应器概述生物反应器(bioreactor)——以活细胞或酶为生物催化剂进行细胞增值或生化反应提供适宜环境的设备。在生物过程中,生物反应器具有中心的作用,是实现生物技术产品产业化的关键设备,是连接原料和产物的桥梁。在反应器中,通过产物的合成,廉价的原料被升值;并可以利用生物催化剂促进反应进行。酶催化反应过程用的反应器叫:酶反应器。专用于发酵过程用的反应器叫:发酵反应器;动植物细胞培养用的反应器叫:动植物细胞培养装置。生物反应的目的:1生产细胞;2收集细胞的代谢产物;3直接用酶催化剂得到产物。最初的生物反应器主要用于微生物的培养或发酵;现在已经被广泛用于动植物细胞培养、组织培养、酶反应等场合。种类通气生物反应器:搅拌式、气升式、自吸式等;厌氧生物反应器:不需要通入氧气或空气;光照生物反应器:膜生物反应器。在生物反应过程中使用的生物催化剂不同,反应器的类型和名称也不同。若采用活细胞(微生物、动植物细胞)为生物催化剂,称为发酵过程或细胞培养过程;采用游离或固定化酶,称为酶反应过程。酶反应器中的生物反应比较简单,所以其结构也简单,与一般的化学反应器无大区别。细胞生物反应器中的生物反应比较复杂,这些生物反应是通过细胞中精确的酶系进行催化,经过一系列的生物反应将培养基的成分转化为新的细胞个体及各种代谢产物。生物反应器的分类(1)按照使用的生物催化剂的不同,分为酶催化反应器和细胞生物反应器。(2)根据反应器的操作方式,分为间歇式生物反应器,连续式生物反应器和半间歇式生物反应器。(3)根据反应器的结构特征,分为釜式、管式、塔式、膜式等。它们之间的差别主要反映在外型和内部结构的不同。(4)根据反应细胞氧气需求,分为好氧(通风)反应器和厌氧反应器。(5)根据反应器所需的能量的输入方式,分为通过机械搅拌输入能量的机械搅拌式,利用气体喷射动能的气升式和利用泵对液体的喷射作用而使液体循环的生物反应器。(6)根据生物催化剂在反应器中的分布方式,分为生物团块反应器和生物膜反应器。生物团块反应器按催化剂的运动状态又分为填充床、流化床、生物转盘等。(7)根据反应物系在反应器内的流动和混合状态,分为全混流型和活塞型生物反应器。(8)物料混合方式:非循环、内循环、外循环等形式。第一节机械搅拌通风发酵罐细胞生物反应器搅拌方式有内部机械搅拌型、外部液体搅拌型、气升式发酵罐等三种。工业规模的微...