微生物反應(yīng)器是利用微生物生長代謝反應(yīng)的裝置，是微生物發(fā)酵生產(chǎn)中至關(guān)重要的基礎(chǔ)設(shè)施。通常由反應(yīng)器本體、傳輸與控制系統(tǒng)，以及氣體-液體-微生物界面三個(gè)組件構(gòu)成。應(yīng)用廣泛，可以被用于生物制藥、醇類產(chǎn)品、酸類產(chǎn)品、乳酸及其衍生物生產(chǎn)、食品加工、纖維素高效轉(zhuǎn)化為燃料等等。根據(jù)其應(yīng)用需要，它可以設(shè)計(jì)成各種形式和配置的反應(yīng)器。
微生物反應(yīng)器主要由氣液相接觸、微生物進(jìn)一步生長，利用氣泡對流來調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)部溫度、氧氣輸送和產(chǎn)物分離，適合大規(guī)模生產(chǎn)。攪拌式反應(yīng)器在反應(yīng)過程中能夠保證試驗(yàn)系統(tǒng)的均勻性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性，同時(shí)它通常被用在微量反應(yīng)條件下的產(chǎn)物檢測，并可以控制反應(yīng)器的溫度、ph值、攪拌速度、進(jìn)樣時(shí)間等參數(shù)。固定床反應(yīng)器主要用于厭氧微生物的生長和產(chǎn)物提純，由于微生物被固定在床層中，避免了傳統(tǒng)液相反應(yīng)器存在的細(xì)胞泄漏問題，并且轉(zhuǎn)化率更高。旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器在配合表面改性的微生物反應(yīng)過程中，能夠在低轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)較高的微生物生長率，通過多層轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了較高的生產(chǎn)效率。
在微生物反應(yīng)器中，合適的微生物菌種質(zhì)量和生長環(huán)境的控制都是非常關(guān)鍵的，特別是控制溫度、氧氣含量、ph值等因素，可以顯著的改善微生物的生長速率和產(chǎn)物質(zhì)量。除此之外，對于產(chǎn)物檢測和產(chǎn)品選取也需要不斷的探討和優(yōu)化，以提高生產(chǎn)效率和品質(zhì)。
總之，微生物反應(yīng)器是現(xiàn)代生物制造領(lǐng)域中不可缺的一環(huán)，隨著科技的進(jìn)步和環(huán)保意識的提高，反應(yīng)器的應(yīng)用會更加廣泛，并不斷推動著科技的發(fā)展。