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連續多級攪拌反應器是具有攪拌裝置的傳統反應器，依據它的操作方式又可細分為分批式、流加分批式和連續式3種。它主要由反應罐、攪拌器和保溫裝置3部分組成，具有結構簡單、酶與底物混合充分均勻、溫度和pH易控制、能處理膠體底物和不溶性底物及催化劑更換方便等優點，常被用于飲料和食品加工工業。
但該反應器攪拌動力消耗大，催化劑顆粒容易被攪拌槳葉的剪切力所破壞，酶的回收效率低。對于連續流攪拌罐，可在反應器出口設置過濾器或直接選用磁性固定化酶來減少固定化酶的流失。另一種改進方法是將固定化酶催化劑顆粒裝在用絲網制成的扁平筐內，作為攪拌槳葉及擋板，既改善了粒子與流體間的界面阻力，也保證酶顆粒不致流失。
連續多級攪拌反應器由于動物細胞沒有細胞壁的保護，因此對剪切作用十分敏感，直接的機械攪拌很容易對其造成損害，傳統的用于微生物的攪拌反應器用作動物細胞的培養顯然是不合適的。所以，動物細胞培養中的攪拌式反應器都是經過改進的，包括改進供氧方式、攪拌槳的形式及在反應器內加裝輔件等。
連續多級攪拌反應器，預計一次性生物反應器的控制器運行時間比玻璃反應器提升25%。如果不使用一次性反應器，則需要增加玻璃反應器的數量以達到同樣的主機使用率；不過這樣做需要付出更多的改變和成本。此外，當使用微載體時，一次性生物反應器能夠避免麻煩且有害的硅化操作。一次性臺式生物反應器從根本上減輕了實驗室工作人員的日常維護工作，就如20年前在哺乳動物細胞培養中引進一次性搖瓶一樣。
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