стадіях культивування. Вкрай важливим є забезпечення належного рівня теплообміну в біореакторах, оскільки життєдіяльність і метаболічна активність об'єктів залежить значною мірою від коливань температури. Підтримка температури в певному вузькому діапазоні диктується: різким зниженням активності ферментів у міру падіння температури і незворотною інактивацією (денатурацією) макромолекул (насамперед білків) при її підвищенні до критичних значень. Температурний оптимум у кожного організму лежить в певних межах. Більшість біотехнологічних процесів здійснюється в мезофільних умовах (30-50 0С). З одного, це має перевагу, тому що лише в рідкісних випадках забезпечувати підвищений підігрів реакторів. Однак, з іншого боку, виникає проблема видалення надлишкового тепла, що виділяється при інтенсивному зростанні культивованих клітин, тому біореактор повинен бути оснащений ефективною системою охолодження. Ще однією серйозною проблемою при культивуванні в біореакторах є піноутворення, пов'язане з необхідністю аерірованія вмісту, у якому постійно присутні поверхнево-активні речовини (ПАР) продукти розпаду жирів (мила) і білки (складові компоненти субстрату наприклад, білки соєвої і кукурудзяного борошна і т. п.). Утворений шар піни знову ж, з одного боку, сприяє зростанню аеробних мікроорганізмів, а з іншого - скорочує корисний об'єм реактора і сприяє зараженню культури сторонньої мікрофлорою. Це змушує інтенсивно розробляти ефективні системи пеногашения.
Специфічним елементом біореактора є система, що забезпечує стерильність процесу. Стерилізація здійснюється на різних етапах процесу, як до його початку, так і при здійсненні і після закінчення. Іншими словами, в біотехнологічному виробництві важливе місце відводиться принципу асептики, висунутому ще в 60-ті роки XIX ст. Луї Пастером.
Останнім часом в біотехнологію впроваджується принцип диференціювання режимів культивування: різні етапи одного і того ж процесу здійснюються при різних умовах - температура, рН, аерація і т. п. Природно, це створює нові (додаткові) вимоги при конструюванні реакторів. Таким чином, у відповідності з основними принципами реалізації біотехнологічних процесів сучасні біореактори повинні мати такими системами:
- ефективного перемішування і гомогенізації середовища вирощування;
забезпечення вільної і швидкої дифузії газоподібних компонентів системи (аерірованіе в першу чергу);
теплообміну, що забезпечує підтримання оптимальної температури всередині реактора і її контрольовані зміни;
пеногашения;
стерилізації середовищ, повітря і самої апаратури;
- контролю і регулювання процесу та його окремих етапів [4].
Для створення оптимальної біореакторну системи необхідно точно дотримуватися наступної генеральної лінії:
) ферментер повинен бути сконстр...
