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生物反應器通過控制溫度、pH值、氧氣濃度、營養物質濃度等關鍵參數，為生物催化劑(如酶、細胞)提供適宜的反應環境。其核心原理包括：
環境條件控制：通過調節溫度、pH值、氧氣濃度等，滿足生物體的生長和代謝需求。
混合與傳質：利用攪拌器或氣體通入系統等手段，保持反應物和生物體的均勻混合，提高傳質效率。
產出與副產物控制：通過控制反應過程中的參數，優化產物得率，減少副產物的產生。
監測與調節：配備傳感器系統，實時監測反應過程中的關鍵參數，并根據反饋信號調節控制參數，以維持最佳反應條件。
生物反應器可根據不同的分類標準進行分類，以下是常見的分類方式：
按幾何形狀或結構特征：釜式、管式、塔式、膜式等。
按催化劑類型或培養對象：酶促反應器、微生物培養發酵罐、植物細胞反應器、動物細胞反應器等。
按供氧方式：好氧生物反應器和厭氧生物反應器。
按混合與能量輸入方式：攪拌式、氣升式發酵罐、噴射環流式發酵罐等。
按操作方式：間歇式生物反應器、連續式生物反應器和半連續式生物反應器。
按生物催化劑分布方式：生物團塊反應器和膜生物反應器。
按反應物系流動和混合狀態：全混流型生物反應器和活塞流型生物反應器。
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