Биореакторы (ферментаторы) составляют основу биотехнологического производства и отличаются широким диапазоном приложений. Примером может служить промышленное производство эритромицина, антибиотика, полученного из Saccharopolyspora erythraea путём ферментации при аэробных условиях. К микробиологической ферментации прибегают также при производстве таких витаминов как рибофлавин, бета-каротин и витамин В12 в промышленных масштабах.
Принцип работы
Выделяют следующие этапы в типичном порционном производстве:
добавление насыщенных питательных сред, инокуляция микроорганизмов, подача пеногасителя и кислорода (многие микрооорганизмы, используемые в биотехнологическом производстве, аэробные). В подобных биореакторах аккумуляция производственных отходов и умножение микроорганизмов вызывают изменение условий во время ферментационного процесса.
Витамины, минералы, жирные аминокислоты и, в зависимости от типа бактерий, стимуляторы роста могут добавляться на всём протяжении ферментационного процесса. Пеногаситель добавляется в целях подавления пенообразования, перемешивающий механизм содействует растворению кислорода и освобождению углекислого газа и обеспечивает тщательное перемешивание питательой среды. Эффективность процесса увеличивается, если ферментационный цикл протекает при постоянной температуре. Химические реакции и механические процессы внутри ферментационной ёмкости нагревают систему, и, при несбалансированном теплообмене клетки умирают или теряют способность к воспроизводству. Поэтому процессу охлаждения требуется соответствующая система контроля.
Регулирование pH и уровня аэрации, температуры, перемешивания и т.д. производиться автоматически при помощи PLC.