酶生物反应器的选择
时间：2022.08.03
酶生物反应器具有不同类别，操作过程中应从酶的应用形式、酶的反应动力学性质、底物和产物的理化性质等方面考虑并选择合适的酶生物反应器。
1.根据酶的应用形式
1)对于游离酶，其在应用中与底物一起溶解在反应溶液中，通过互相混合进行催化反应，可用于搅拌罐式反应器、膜式反应器、鼓泡式反应器和喷射式反应器等。
2)对于固定化酶，其在一定空间范围内进行催化反应，稳定性较高且可重复利用，可用于搅拌罐式反应器、填充床式反应器、鼓泡式反应器和膜式反应器等，具体可根据酶的形状、颗粒大小及稳定性进一步选择。
2.根据酶反应动力学
1)从混合程度看，搅拌罐式反应器、流化床式反应器、鼓泡式反应器均具有较好的混合效果，而填充床式反应器和膜式反应器的混合效果较差。
2)从高浓度底物抑制作用看，游离酶进行的反应可采用膜式反应器，控制底物浓度进行连续操作；固定化酶进行的反应可采用连续搅拌罐式反应器、填充床式反应器、流化床式反应器、膜式反应器，控制一定底物浓度进行连续操作。
3)从产物的反馈抑制作用看，游离酶和固定化酶都可选用膜式反应器，可及时将小分子产物分离出反应体系，降低甚至消除小分子产物引起的反馈抑制作用。固定化酶也可采用填充床式反应器降低产物的反馈抑制作用。
4)从催化温度看，喷射式反应器适宜耐高温酶的催化反应，利用高温蒸汽喷射实现酶与底物的快速混合。
3.根据底物或产物的理化性质
1)从溶解性看，可溶性底物适用于任何类型的反应器，颗粒状底物和黏度较高的胶体底物不宜选用膜式反应器或填充床式反应器，适宜选用搅拌罐式反应器和流化床式反应器。
2)从分子质量看，小分子质量的产物可选用膜式反应器，实现产物在线分离。
3)从物理形态看，底物或产物为气体时可选用鼓泡式反应器，减少产物的抑制作用。
4)对于需要小分子物质作为辅酶的催化反应，通常不采用膜式反应器，避免辅酶流失。
操作过程中应结合反应情况和实际因素，选择最为合适的酶生物反应器。
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1.根据酶的应用形式
1)对于游离酶，其在应用中与底物一起溶解在反应溶液中，通过互相混合进行催化反应，可用于搅拌罐式反应器、膜式反应器、鼓泡式反应器和喷射式反应器等。
2)对于固定化酶，其在一定空间范围内进行催化反应，稳定性较高且可重复利用，可用于搅拌罐式反应器、填充床式反应器、鼓泡式反应器和膜式反应器等，具体可根据酶的形状、颗粒大小及稳定性进一步选择。
2.根据酶反应动力学
1)从混合程度看，搅拌罐式反应器、流化床式反应器、鼓泡式反应器均具有较好的混合效果，而填充床式反应器和膜式反应器的混合效果较差。
2)从高浓度底物抑制作用看，游离酶进行的反应可采用膜式反应器，控制底物浓度进行连续操作；固定化酶进行的反应可采用连续搅拌罐式反应器、填充床式反应器、流化床式反应器、膜式反应器，控制一定底物浓度进行连续操作。
3)从产物的反馈抑制作用看，游离酶和固定化酶都可选用膜式反应器，可及时将小分子产物分离出反应体系，降低甚至消除小分子产物引起的反馈抑制作用。固定化酶也可采用填充床式反应器降低产物的反馈抑制作用。
4)从催化温度看，喷射式反应器适宜耐高温酶的催化反应，利用高温蒸汽喷射实现酶与底物的快速混合。
3.根据底物或产物的理化性质
1)从溶解性看，可溶性底物适用于任何类型的反应器，颗粒状底物和黏度较高的胶体底物不宜选用膜式反应器或填充床式反应器，适宜选用搅拌罐式反应器和流化床式反应器。
2)从分子质量看，小分子质量的产物可选用膜式反应器，实现产物在线分离。
3)从物理形态看，底物或产物为气体时可选用鼓泡式反应器，减少产物的抑制作用。
4)对于需要小分子物质作为辅酶的催化反应，通常不采用膜式反应器，避免辅酶流失。
操作过程中应结合反应情况和实际因素，选择最为合适的酶生物反应器。
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