Un sistema di reazione enzimatica batch che utilizza la reazione di isomerizzazione del glucosio (conversione del glucosio in fruttosio) di importanza industriale catalizzata dalla glucosio isomerasi.
Lo scopo dell'unità è dimostrare la cinetica degli enzimi batch e le caratteristiche degli enzimi.
p>La reazione avviene all'interno di un recipiente agitato dove l'agitatore stesso è un cestello poroso all'interno del quale è immobilizzato l'enzima.
Un dispositivo polarimetro, parte integrante dell'unità, monitora il glucosio e concentrazioni di fruttosio nel tempo.
Il Batch Enzyme Reactor (BE1) introduce lo studente ai fondamenti della catalisi enzimatica batch. È costituito da un'unità da banco su cui è montato un recipiente del reattore in cui avviene la reazione mediata dalla glucosio isomerasi. Il reattore stesso è realizzato in acrilico trasparente, che offre una buona visibilità. Una girante a geometria cruciforme costruita con rete di acciaio inossidabile trattiene l'enzima immobilizzato consentendo al contempo un'efficace miscelazione con il reagente liquido (soluzione di glucosio).
La girante è del tipo a velocità variabile e la temperatura di reazione viene mantenuta utilizzando due riscaldatori e un sensore di temperatura montato all'interno del reattore. Questi sono collegati a un controller PID, che è programmato per mantenere la temperatura di setpoint desiderata. Gli interblocchi di sicurezza impediscono l'attivazione dei riscaldatori quando il livello del liquido del reattore è basso o quando la girante è inattiva.
Un circuito di campionamento continuo azionato da una pompa peristaltica rimuove il liquido dal reattore e lo trasferisce a una serpentina tubolare scambiatore di calore, dove viene raffreddato. Viene quindi fatto passare attraverso un polarimetro dove viene misurato l'angolo di rotazione della luce polarizzata. Da questa misurazione dell'angolo è possibile determinare la concentrazione sia del reagente glucosio che del prodotto fruttosio. Ciò elimina la necessità di analisi manuali del glucosio. Il sistema di misurazione si basa sul fatto che sia le soluzioni di glucosio che quelle di fruttosio ruotano i fasci di luce polarizzata, il glucosio a destra e il fruttosio a sinistra. Il metodo di misurazione della polarimetria consente di monitorare online l'avanzamento della reazione.
Il gruppo polarimetro è costituito da una cella di flusso ottica allungata montata tra due lenti polarizzanti, una delle quali è fissa (polarizzatore) e l'altra è libero di ruotare (analizzatore). All'esterno del polarizzatore è presente una sorgente luminosa e all'esterno dell'analizzatore è presente un rilevatore che rileva l'intensità della luce emessa che è passata attraverso entrambe le lenti polarizzanti e il tubo campione.
Attaccato al l'analizzatore è un dispositivo di misurazione dell'angolo. Sia la trasmissione ottica che l'angolo di rotazione vengono trasmessi ai display elettronici sulla console di controllo.
