酶反应器选择的主要依据

酶反应器的选型（1）酶反应器的选型2酶反应器多种多样．选择反应器时要考虑以下因素。（1）酶的应用形式酶的应用形式不外乎二种：溶液酶、同定化酶和同定化细胞，而固定化酶义有各种不同形态，如，颗粒状、粉状、计状、板状、螺旋卷状、微管状、微囊膜状、小空纤维膜状等。固定化细胞主要是颗粒状、块状、板状竿。3固定化随和固定化细胞还有一个机械强度问题，凝胶包埋曲和微囊包理酶，机械强度较差，在搅拌罐反应器中，会被搅拌桨的的切作用而遭到破坏；凝胶包埋酶在PFR中，若床层太厚、会因其自身的质量而使凝败坏缩变形。以致破损，因而，应选用或设计有分层筛板的填充床。总的来说。搅拌型酶反应器远比其他类型曲反血器更易造成酶的切变损失；而超滤膜型反应器的操作半定期，比其他类型的酶反应器长。4（（2）底物的物理性态反应器的底物存在的物态，不外乎三种；溶液态、不溶的悬浊液态或乳浊液态、胶体态；在物性上主要是考虑粘稠度不同，会影响反成器的效率。可溶性底物，显然可以选择任何类型的反应器；底物颗粒较粗的悬浊性底物，或是胶态站稠的底物，因为底物液容易使床层堵塞，则不适于选用填充床反应器，一般选用CSTR，FBR或是循环流反应器(RCR)为宜、5这几种类型的反应器，或可采用较高的搅拌速度，或可采用高流速运行。以减少颗粒的集结沉淀和堵塞，使底物处于悬浮状态。但是，高的搅拌速度或是高的流速，都会造成固定化酶的破损流失和酶的切变失活，所以，这又要考虑到固定化酶的固定化方法的选择，例如，选用机械强度高的离子交换树脂吸附的固定化酶，或选用多孔玻璃共价结合的固定化酶。6（3）酶促反应动力学从酶促反应速度来看，一般的说，搅拌型反应器的反应速度随搅拌速度加快而增大；流加型反应器的反应速度，随流速加大而增大。从三种典型反应器的操作方程比较可知，当[S]》Km时，三者趋同；割[S]《Km，时，为了达到相同的转化率，若选用CSTR就必须增加用酶量，或是在用酶量相同的条件下，就要加大反应器的体积，7这就提示，在这种情况下，似乎选用PFR更好—些。如果反应存在产物抑制的情况下，由于在相同转化率的前提下，底物在PFR内的停留时间比在CSTR内的停留时间短，故选用PFR更显优越；但存在底物抑制情况下，由于搅拌可以降低固定化酶的扩散限制，因而．选用BSTR硬和CSTR受到的影响小于PBR。8（4）操作要求酶反应器在运行过程中，常需补充底物、调节pH、补充催化剂或更新催化剂等，有时还要供氧，这些操作，对BSTR和CSTR来说，是不成问题的，其他类型的酶反应器，要满足这些操作要求，就必须由特殊的设计来解决，例如，鼓泡塔类型的酶反应器，就提供了需氧或产气反应的一种选择；近年来，PBR也有一些特殊设计，可以解决酶的更新问题。9（5）反应器应用的可塑性和制造、运行成本

—般而言，BSTR和CSTR应用的可塑性较大，而且结构简单，制造成本较低，但这类反应器运行时的用酶量比其他类型反应器多，因此，当酶成本低廉时，不失为—种有益的选择；当存在底物抑制时更是如此。对于溶液酶而言，用BSTR更为方便。10目前工业上常用的酶反应器主要是三类：溶液酶用BSTR，固定化两用CSTR和PFR系统。反应器选择的各种因素，归为酶特性、操作特性和成本三方面进行比较（表9.3-1）。表中前5项是酶特性（包括酶成本）方面的