Bioreaktor je zařízení, které míchá kultivační médium v procesu mikrobiologické syntézy.
Používá se v biotechnologickém průmyslu při výrobě léčiv a veterinárních léčiv, vakcín , potravinářských produktů ( enzymy , potravinářské přísady , glukózové sirupy), dále při biokonverzi škrobu a výrobě polysacharidů a rozkladačů olejů .
Existují bioreaktory mechanické, airlift a plynovo-vírové bioreaktory, dále aerobní (se vzduchem nebo směsí plynů s kyslíkem), anaerobní (bez kyslíku) a kombinované - aerobně-anaerobní. V druhém případě se aerobní i anaerobní kultury kultivují současně v kombinovaném bioreaktoru. To se běžně používá pro výrobu bioplynu, kde se teplo z aerobního procesu využívá k ohřevu anaerobní kultury.
Účelem každého bioreaktoru je vytvořit optimální podmínky pro životně důležitou činnost buněk a mikroorganismů v něm kultivovaných , a to zajistit dýchání , přísun potravy a odstraňování metabolitů rovnoměrným promícháním plynných a kapalných složek obsahu bioreaktoru. V tomto případě je nežádoucí vystavovat buňky tepelné nebo mechanické zátěži.
V mechanickém bioreaktoru je míchání prováděno mechanickým míchadlem , což vede na jedné straně k nedostatečně rovnoměrnému promíchání a na straně druhé ke smrti mikroorganismů.
V airlift bioreaktoru se míchání provádí profukováním plynné fáze kapalinou ( bublání ), což ne vždy zajišťuje dostatečně intenzivní míchání a vede k nežádoucímu pěnění .
V bioreaktoru typu plyn-vír je směšování prováděno kvazistacionárním prouděním s axiálním protiproudem, který je vytvářen vírem provzdušňovacího plynu v důsledku poklesu tlaku nad povrchem a třecí síly proudu vzduchu na povrchu. pozastavení [ 1] .
Průkopníkem metodiky kontinuální kultivace mikroorganismů v SSSR byl M. D. Utenkov .