酶生物反應器的參數調節
時間:2022.08.29
為了提高并維持酶的反應速率,需要對酶生物反應器的各過程參數進行調節,使酶在反應器中充分發揮催化功能,得到穩定的生產能力。
一些基本參數的調節方式如下:
1、pH
1)當采用分批式酶反應器時,通常先利用稀酸或稀堿直接在酶生物反應器中將底物溶液pH調好,再將酶加入進行反應。
2)當采用連續式酶反應器時,需要先在調料罐中將底物溶液pH調好,再連續加入到反應器中進行反應。
2、溫度
1)一般通過夾套或列管等換熱裝置來實現熱交換作用,以保持酶生物反應器反應液溫度的恒定。對于噴射式反應器,則可通過控制蒸汽壓力來調節溫度。
2)對于攪拌罐式反應器、流化床式反應器和鼓泡式反應器,由于其具有較好的傳質傳熱效果,可直接在反應器中進行溫度調節。而對于填充床式反應器和膜式反應器,則需要先在調料罐中調至適宜溫度并轉入反應器后,再通過反應器保溫來維持溫度。
3、底物濃度
1)對于分批式酶反應器,當存在高底物濃度抑制時,采用流加底物的方式使底物濃度保持在較低的水平。
2)對于連續式酶反應器,需要先在調料罐中將底物濃度調節好,再連續加入反應器中,同時反應液連續排出,保持底物濃度恒定。
4、酶濃度
1)游離酶大多是一次性使用的,通常在反應前一次性足量加入后便不再進行調節。
2)固定化酶可以反復使用,通常在反應前加入足夠量的酶,一段時間內無需調節,但經過長時間使用后,也需要對其補充和更換。
5、反應液混合程度
1)對于攪拌罐式反應器和膜式反應器,需要控制攪拌轉速,轉速過慢,混合效果不好;轉速過快,剪切力會對酶穩定性造成影響。
2)對于流化床式反應器,需要控制流體流速和流動狀態,流速過慢,固定化酶顆粒難以懸??;流速過快,會對酶穩定性造成影響。
3)對于鼓泡式反應器,需要控制氣體的流量及分布來調節。


一些基本參數的調節方式如下:
1、pH
1)當采用分批式酶反應器時,通常先利用稀酸或稀堿直接在酶生物反應器中將底物溶液pH調好,再將酶加入進行反應。
2)當采用連續式酶反應器時,需要先在調料罐中將底物溶液pH調好,再連續加入到反應器中進行反應。
2、溫度
1)一般通過夾套或列管等換熱裝置來實現熱交換作用,以保持酶生物反應器反應液溫度的恒定。對于噴射式反應器,則可通過控制蒸汽壓力來調節溫度。
2)對于攪拌罐式反應器、流化床式反應器和鼓泡式反應器,由于其具有較好的傳質傳熱效果,可直接在反應器中進行溫度調節。而對于填充床式反應器和膜式反應器,則需要先在調料罐中調至適宜溫度并轉入反應器后,再通過反應器保溫來維持溫度。
3、底物濃度
1)對于分批式酶反應器,當存在高底物濃度抑制時,采用流加底物的方式使底物濃度保持在較低的水平。
2)對于連續式酶反應器,需要先在調料罐中將底物濃度調節好,再連續加入反應器中,同時反應液連續排出,保持底物濃度恒定。
4、酶濃度
1)游離酶大多是一次性使用的,通常在反應前一次性足量加入后便不再進行調節。
2)固定化酶可以反復使用,通常在反應前加入足夠量的酶,一段時間內無需調節,但經過長時間使用后,也需要對其補充和更換。
5、反應液混合程度
1)對于攪拌罐式反應器和膜式反應器,需要控制攪拌轉速,轉速過慢,混合效果不好;轉速過快,剪切力會對酶穩定性造成影響。
2)對于流化床式反應器,需要控制流體流速和流動狀態,流速過慢,固定化酶顆粒難以懸??;流速過快,會對酶穩定性造成影響。
3)對于鼓泡式反應器,需要控制氣體的流量及分布來調節。


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