En bioreaktor er en enhed, der blander dyrkningsmediet i processen med mikrobiologisk syntese.
Det bruges i den bioteknologiske industri i produktionen af medicin og veterinærlægemidler, vacciner , fødevarer ( enzymer , fødevaretilsætningsstoffer , glukosesirupper ), samt i biokonvertering af stivelse og produktion af polysaccharider og olienedbrydere .
Der er mekaniske, airlift og gas-hvirvel bioreaktorer, såvel som aerobe (med luft eller gasblandinger med oxygen), anaerobe (uden oxygen) og kombinerede - aerobe-anaerobe. I sidstnævnte tilfælde dyrkes både aerobe og anaerobe kulturer samtidigt i en kombineret bioreaktor. Dette bruges almindeligvis til biogasproduktion, hvor varme fra den aerobe proces bruges til at opvarme den anaerobe kultur.
Formålet med enhver bioreaktor er at skabe optimale betingelser for den vitale aktivitet af cellerne og mikroorganismerne , der dyrkes i den , nemlig at sikre respiration , tilførsel af føde og fjernelse af metabolitter ved ensartet blanding af gas- og væskekomponenterne i bioreaktorindholdet. I dette tilfælde er det uønsket at udsætte cellerne for termisk eller mekanisk belastning.
I en mekanisk bioreaktor udføres blandingen med en mekanisk omrører , hvilket på den ene side fører til utilstrækkelig ensartet blanding og på den anden side til død af mikroorganismer.
I en airlift-bioreaktor udføres blandingen ved at blæse gasfasen gennem væsken ( boblende blanding ), hvilket ikke altid giver tilstrækkelig intensiv blanding og fører til uønsket skumdannelse .
I en bioreaktor af gas-hvirveltypen udføres blandingen af en kvasi-stationær strømning med en aksial modstrøm, som skabes af en luftende gashvirvel på grund af trykfaldet over overfladen og friktionskraften fra luftstrømmen på overfladen af suspensionen [1] .
Pioneren inden for metodologien for kontinuerlig dyrkning af mikroorganismer i USSR var M. D. Utenkov .