Bioreaktory laboratoryjne funkcjonują też pod nazwą fermentory. Są to urządzenia służące do hodowli drobnoustrojów oraz komórek zwierzęcych i roślinnych w odpowiednim środowisku. Do bioreaktorów zaliczamy również reaktory enzymatyczne, które nie wymagają napowietrzania jak w przypadku reaktorów do produkcji drobnoustrojów. Bioreaktory laboratoryjne mogą pracować w sposób ciągły, półokresowy lub okresowy. W zależności od przeznaczenia bioreaktory mogą mieć różne pojemności.
Specyfika bioreaktorów laboratoryjnych
Bioreaktory są stworzone w taki sposób, by umożliwiać pełną kontrolę procesu produkcyjnego i jego optymalny przebieg w warunkach maksymalnego ograniczenia lub całkowitego wyeliminowania jakichkolwiek zakażeń. Bioreaktory mają za zadanie zapewniać odpowiednie środowisko do fermentacji oraz sprzyjać optymalnej produkcji określonych metabolitów.
Standardowy bioreaktor wyposażony jest w następujące elementy:
- naczynie hodowlane
- układ mieszania
- układ chłodzenia
- urządzenie do gaszenia piany
- urządzenie do pobierania prób
- urządzenie kontrolno-pomiarowe
Możemy wyróżnić kilka typów bioreaktorów. Ze względu na sposób przeprowadzania procesów fermentacji dzieli je na następujące grupy:
- bioreaktory do hodowli wgłębnych
- bioreaktory do hodowli na podłożu stałym
- bioreaktory z unieruchomionym materiałem biologicznym
Podstawowe rodzaje bioreaktorów stosowanych w różnych procesach przemysłowych z uwzględnieniem aspektów konstrukcyjnych dzielą się na:
- bioreaktory mieszadłowe
- bioreaktory barbotażowe
- bioreaktory typu air lift
- bioreaktory ze złożem upakowanym
- bioreaktory ze złożem fluidalnym
- fotobioreaktory
W biotechnologii zastosowanie bioreaktorów jest bardzo rozległe. Wykorzystywane są m.in. do:
- oczyszczania ścieków przemysłu spożywczego, np. browary, mleczarnie, gorzelnie, produkcja soków
- oczyszczania ścieków komunalnych
- otrzymywania antybiotyków, enzymów i kwasów organicznych, np. kwas mlekowy, fumarowy, cytrynowy itp.
- wytwarzania białek leczniczych
- biotechnologii roślin w produkcji substancji metabolicznie czynnych, głównie metabolitów wtórnych
