A bioreaktor egy olyan eszköz, amely a táptalajt a mikrobiológiai szintézis folyamatában keveri össze.
A biotechnológiai iparban használják gyógyszerek és állatgyógyászati készítmények, vakcinák , élelmiszerek ( enzimek , élelmiszer-adalékanyagok , glükózszirupok ) előállítására, valamint keményítő biokonverziójára , valamint poliszacharidok és olajbontók előállítására .
Vannak mechanikus, légi szállító és gázörvény bioreaktorok, valamint aerob (levegővel vagy oxigénnel gázkeverékkel), anaerob (oxigén nélkül) és kombinált - aerob-anaerob. Ez utóbbi esetben az aerob és az anaerob kultúrákat egyidejűleg termesztik kombinált bioreaktorban. Ezt általában biogáz előállítására használják, ahol az aerob folyamatból származó hőt az anaerob kultúra melegítésére használják.
Bármely bioreaktor célja, hogy optimális feltételeket teremtsen a benne tenyésztett sejtek és mikroorganizmusok élettevékenységéhez , nevezetesen a légzés , a táplálékellátás és a metabolitok eltávolítása a bioreaktor tartalmának gáz- és folyékony komponenseinek egyenletes keverésével. Ebben az esetben nem kívánatos a sejteket termikus vagy mechanikai igénybevételnek kitenni.
A mechanikus bioreaktorban a keverést mechanikus keverővel végzik , ami egyrészt nem kellően egyenletes keveredéshez, másrészt a mikroorganizmusok elpusztulásához vezet.
A légi szállítású bioreaktorban a keverést a gázfázis folyadékon keresztül történő átfújásával ( buborékos keverés ) végzik , ami nem mindig biztosít kellően intenzív keveredést, és nemkívánatos habzáshoz vezet .
A gázörvény típusú bioreaktorban a keverést kvázi-stacionárius áramlással, axiális ellenáramú áramlással hajtják végre, amelyet levegőztető gázörvény hoz létre a felszín feletti nyomásesés és a légáramlás felületi súrlódási ereje következtében. a felfüggesztés [1] .
A mikroorganizmusok folyamatos tenyésztésének módszertanának úttörője a Szovjetunióban M. D. Utenkov volt .