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根據(jù)反應(yīng)器的操作方式,可分為間歇操作、連續(xù)操作和半間歇操作等多種方式。

時(shí)間:2020-1-3閱讀:6182
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  根據(jù)反應(yīng)器的操作方式,可分為連續(xù)操作、間歇操作和半間歇操作等多種方式。
 
  采用連續(xù)操作的反應(yīng)器叫作連續(xù)式反應(yīng)器.這一操作方式的特點(diǎn)是原料連續(xù)輸人反應(yīng)器,反應(yīng)產(chǎn)物則連續(xù)地從反位器中流出。反砬器內(nèi)任何部位的物系組成均不隨時(shí)間而變,故連續(xù)操作反應(yīng)器多屬于穩(wěn)態(tài)操作。連續(xù)操作反應(yīng)器一般具有產(chǎn)品質(zhì)蚩穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn),適合丁大批量生產(chǎn)。特別是它可以克服在進(jìn)行間歐操作時(shí),細(xì)胞反應(yīng)所存在的由于營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)耗盡或有害代謝產(chǎn)物積累所造成的反應(yīng)只能在一段有限的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行的缺點(diǎn)。對(duì)于實(shí)行連續(xù)操作,可以向反應(yīng)器內(nèi)以一定流量不斷加人新的基質(zhì),同時(shí)以相間流量不斷取出反應(yīng)液,這樣就可以不斷補(bǔ)充細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),而有害代謝產(chǎn)物則不斷被稀釋而排出,生化反砬可以連續(xù)穩(wěn)定地迸行下去。但是連續(xù)操作一般易發(fā)生雜菌污染,而且操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng),細(xì)胞又易退化變異。
 
  間歇操作又稱為分批操作,采用此種操作方式的反應(yīng)器又稱為間歇反應(yīng)器。以酶為催化劑的間歇操作式反應(yīng)器,在開(kāi)始反應(yīng)到反應(yīng)結(jié)束的整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,無(wú)底物和產(chǎn)物的加人和輸出。反應(yīng)過(guò)程中,底物濃度、產(chǎn)物濃度均只隨反應(yīng)時(shí)間而變化。以細(xì)胞為催化劑的間歇反應(yīng)器,則在加人反應(yīng)基質(zhì)后,進(jìn)行滅菌(或在滅過(guò)菌的反應(yīng)器中加人經(jīng)過(guò)滅菌的培養(yǎng)基),接種,維持一定的反應(yīng)條件迸行反應(yīng)。接種以后,除了好氧反應(yīng)需要在反應(yīng)過(guò)程中通人無(wú)菌空氣、消除泡沫所用的消泡劑以及維持一定pH值所用酸堿之外,反應(yīng)過(guò)程中不再加人反應(yīng)基質(zhì),也不輸出產(chǎn)物,只有待反應(yīng)進(jìn)行到規(guī)定的程度后,才將全部發(fā)酶液放出,進(jìn)行后處理。反應(yīng)器經(jīng)清洗、滅菌后,重新加人培養(yǎng)基,繼續(xù)迸行反應(yīng),在此反應(yīng)過(guò)程中,基質(zhì)濃度、產(chǎn)物濃度以及細(xì)胞濃度均隨反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)間而變化,尤其是細(xì)胞本身將經(jīng)歷不同的生長(zhǎng)階段,顯示出不問(wèn)的催化活力。因此,間歇操作反應(yīng)器的基本特征是:反應(yīng)物料一次加人-次卸出;反應(yīng)器物系的組成僅隨時(shí)間而變化。因此它屬下一非穩(wěn)態(tài)過(guò)程、由于間歇式反應(yīng)器適合于多品種、小批量、反應(yīng)速率較慢的反應(yīng)過(guò)程,又可以經(jīng)常進(jìn)行滅菌操作,因此它作生化反庇器中占有重要位置。
 
  半間歇半連續(xù)操作系指原料與產(chǎn)物只布其中的一種為連續(xù)輸人或輸出,而其余則為分批加人或輸出的操作、相應(yīng)的反應(yīng)器稱為半間歇式反應(yīng)器或半連續(xù)反應(yīng)器。半間歇操作是一種同時(shí)兼有間歇操作和連續(xù)操作某些特點(diǎn)的操作。半間歇操作對(duì)生化反應(yīng)有肴特別重要的意義6例如存在有基質(zhì)抑制的細(xì)胞反應(yīng),當(dāng)基質(zhì)濃度過(guò)高時(shí)會(huì)對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用,若利用半間歇半連續(xù)操作,則可控制基質(zhì)濃度處在較低的水平,以解除其抑制作用。對(duì)細(xì)胞反應(yīng),此種半間歇半連續(xù)操作又常稱補(bǔ)料分批培養(yǎng),或稱流加操作技術(shù)。在此種操作過(guò)程中,由于加料,反應(yīng)液體積逐漸增大,到一定時(shí)間應(yīng)將反應(yīng)液從反應(yīng)器中放出。如果只取出部分反應(yīng)液,剩下的反應(yīng)液繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)料培養(yǎng),反復(fù)多次進(jìn)行放料和補(bǔ)料操作,此種方法又稱重復(fù)補(bǔ)料或重復(fù)流加操作。

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