POJEMNOŚCI BIOREAKTORÓW W przemysle farmaceutycznym i weterynaryjnym do produkcji szczepionek stosuje się bioreaktory od 0,1do 1m3, do produkcji antybiotykow od 10 do 100m3, koprodukcji aminokwasów i kwasow organicznych stosowane SA pojemności przekraczające 150m3. Produkcja wielosetrazowa bialka prowadzona jest w bioreaktorach o pow powyżej 1000m3. Biologiczne oczyszczanie ścieków w bioreaktorach maja pojemność wieksza niż 10.000m3. Wszystkie typy bioreaktorow powinny zapewnic stałość warunkow środowiska zaprogramowanych dla określonych drobnoustrojow. Im wiekszy jest bioreaktor tym trudniej calej jego objętości zapewnicmikroogranizmom równomierne warunki pokarmowe i środowiskowe. REAKCJE BIOLOGICZNE zachodzące w bioreaktorach przebiegaja w układzie wielofazowym w fazie gazowej:N2, CO2, O2 w fazie cieklej: sklad pożywki, substraty w fazie stalej: drobnoustroje lub czasteczki substratu stalego. W celu rownomierneji systematycznej wymiany masy i ciepla oraz zapewnienia homogennosci wszystkie te fazy musza być dokladnie mieszane. PRAWIODLOWY BIOREAKTOR SPELNIA WYMAGANIA: funkcjonalne: zabezpieczenie mieszaniny reagującej z zewnatrz, zapewnienie dużej szybkości wymiany masy, brak problemu pienienia, unikniecie martwych stref w dużych fermentatorach, optymalna wymiana ciepla, unikniecie tworzenia dużych agregatow drobnoustrojow. ekologiczne ekonomiczne: tanie bioreaktory, wytrzymale, proste w obsłudze, prostota w wymuszaniu warunkow aseptycznych, stabilna praca pomimo wahan temperatury, niskie jednostkowe zapotrzebowanie mocy. RODZAJE BIOREAKTOROW DO FERMENTACJI TLENOWYCH: Bioreaktory do których energia doprowadzana jest z faza gazowa: + bior. Barbotażowe, +z powietrznym podnośnikiem cieczy, +z urządzeniami kontaktowymi, +rurowe,+z wypelnieniem ruchomym( bakterie,drozdze- kr<4-4,5kg/m3h) Bioreaktory do których energia doprowadzana jest z faza ciekłą: +z mieszadłami zasysającym, +z eżektorami,+z pompami strumieniowymi(bakterie drozdze, kr<5-6kg/m3h) Bioreaktory do których energia doprowadzana jest z faza ciekla i gazowa: +z mieszadłami,+z mieszałem wibracyjnym,+z cyrkulacja wymuszona(BG),+kombinowane (grzyby nitkowate, bakterie, drozdze, kr-wartosc dowolna) WYZNACZANIE OBJĘTOSCI ROBOCZEJ I CALKOWITEJ ZBIORNIKA Objętość robocza bioreaktora Vr jest uzalezniona od skali projektowanego doświadczenia. W skali lab.objetosci robocze nie przekraczaja 15dm3 i zawieraja się w przedziale wartości 1-15 dm3. Skala poltechniczna okresla objętość na kilkaset, a techniczna na kilka tys dm3. Objętość robocza wyznacza rzeczywista objętość podloza hodowlanego uzytego w konkretnym dosiad. Calkowita V fermentatora Vc jest wieksza o 20-30% od V roboczej ze względu na konieczność zachowania wolnej V na kompensacje przyrostu objętości podloza wskutek jego napowietrzania i mieszania, mechanicznego gaszenia powstającej piany, uzupełnianie plynnego podloza roznymi komponentami, instalowanie oprzyzadowania itp. OBLICZANIE PODST WYMIAROW BIOREAKTORA tj SREDNICY WEW I WYS ZBIORNIKA Po określeniu wymaganej V roboczej bioreaktora Vr obliczamy jego V calkowita Vc i podstawowe wymiary tj.srednice wew i wysokość zbiornika. Objętość calkowita obliczamy z zależności Vc= Vr*Z gdzie Z=1,2-1,3(współczynnik zwikszajacy Vr 20-30%). Wartość średnicy wewnętrznej zbiornika Dw większości typowych bioreaktorow laboratoryjnych przyjmuje wartość od ok. 10cm do ok. 30cm. Przy wyborze wartości średnicy wew należy mieć na uwadze aby stosunek Dw:H mieścił się w zakresie od 0,25 do 1. Projektowanie zbiornika o innych wartościach Dw :H należy prowadzic do znacznego zwiekszenia zapotrzebowania mocy do napedu mieszadla, potrzeby zwiekszania jego prędkości obrotowej i wzrostu naprężeń stycznych na krawędziach miesadla powodujących niszczenie bialka enzym. I Komorek mikroorg. Wysokość zbiornika przy przyjętej wartości średnicy wew Dw obliczamy z zależności Wc=(pi * Dw2*H)/4(cm3)stad H=4Vc/pi*Dw2(cm)OKRESLENIE TYPU I ILOSCI MIESZADLE MECHANICZNYCH Mieszanie należy do oeracji dynamicznych znajdujących zastosowanie w technice bioreaktorowej. Celem mieszania plynnego podloza hodowlanego jest:1) otrzymanie jednorodnej emulsji lub zawiesiny 2) intensyfikacja wymiany ciepla i masy w układach wielofazowych. W bioreaktorach proces mieszania prowadzony jest przy uzyciu mieszadel o zróżnicowanej konstrukcji osadzonych na wale napedzonym bezpośrednio silnikiem elektrycznym lub poprzez odpowiednia przekladnie. Znacznie rzadziej jest stosowane mieszanie pneumatyczne plynnych podlozy hodowlanych energia strumienia przepływających peccherzykow gazu. TYPY MIESZADEL : * śmigłowe *turbinowe *łapowe: plytowe ramowe kotwicowe koliste-sluza do mieszania bardzo gestych cieczy * turbinowo lapowe *turbinowo łopatkowe otwarte. Przeeaznie stosowane SA dwa mieszadla lecz ich ilość zalezy od wysokości wnętrza(komory). MIeszadlo prenatarne stosowane jest do ciekłych podlozy hodowlanych grzybow nitkowatych. WYMIARY MIESZADLA TURBIONOWEGO LICZYMY: d= Dw/ 3 w= 0,2*d. Srednica zewnetrzna mieszadla turbinowego , wymiary łopatek zaleza od wymiarow zbiornika bioreaktora tj. Dw i H to liczby zastawek na obwodzie wewnętrznym zbiornika typu wirnika turbinowego. Najczęściej stosowane typy wirnikow mieszadel turbinowych wraz z zaznaczonymi podstawowymi wymiarami. OBL ZAPOTRZEBOWANIA MOCY DO NAPEDU MIESZADLA W UKLADZIE JEDNO LUD DWUFAZOWYM Prawidłowe obliczanie zapotrzebowania mocy do napedu mieszadla mechanicznego w calym zakresie dopuszczalnych prędkości obrotowych jest jednym z ważniejszych czynnikow decydujących o powodzeniu zaprojektowanego procesu. Zależność pomiedzy konieczna dla prawidłowej pracy mieszadla moca N[W] a czynnikami określającymi konkretne przypadki mieszania można przedstawic w ogolnej postaci N=f(d,Dw,H,L,K,W,B,ro,n,mi,g) gdzie N-moc mieszania [W], d- srednica mieszadla [m], Dw-srednica zbiornika, H- wysokość slupa cieczy w zbiorniku, K- odległość wirnika mieszadla od dna, L- wysokość przegrod, W-szerokosc łopatek mieszadla, B- szerokość przegrod, ro-gestosc cieczy(układu mieszanego) [kg/m3], mi- lepkość cieczy [kg/(m*s)], n- liczba obrotow mieszadla [l/s], g- przyspieszenie ziemskie [m/s2]. Rozwiązanie tej funkci jest bardzo złożonym zagadnieniem. Wykorzystane do tego celu zasady analizy wymiarowej metod z zakresu hydrodynamiki płynów, odniesienie otrzymanych wynikow do wynikow doswiadczalego wyznaczania mocy mieszania doprowadzilo do określenia równaniem liczby mocy mieszania Lm= N/n3*d5*ro, gdzie N-moc pobierana przez mieszadlo, ro- gęstość cieczy, n-liczba obrotow mieszadla, d-srednica mieszadla. Na podstawie równania liczby mocy wyznaczamy równanie określające moc pobierana przez mieszadlo N= Lw*ro*n3*d5. Moc pobierana przez mieszadlo w zakresie burzliwym nie zalezy od lepkości mi układu mieszanego natomiast duzy wpływ na wartość zuzywanej mocy wywiera gęstość układu mieszanego ro, prędkość obrotowa n, srednica mieszadla d. W równaniu tym gęstość układu mieszanego, srednica i prędkość obrotowa mieszadla SA wartościami znanymi. Niznanym współczynnikiem jest liczba mocy Lm. Wartość Lm jest scisle zwiazana z tzw zmodyfikowana liczba Reynoldsa charakteryzujaca proces mieszania Re=ro*n*d2/mi. Jeśli liczba Reynoldsa przyjmuje wartości z przedzialu 103-105 to mieszanie ma charakter burzliwy, 10-103 mieszanie ma charakter przejściowy, 1-10 mieszanie ma charakter laminarny (uwarstwiony). Po obliczeniu wartości liczby Re z wykresu będącego graficznym rozwiązaniem równania mocy mieszania odczytujemy wartość liczby mieszania Lm. JALOWIENIE POWIETRZA ZASILAJACEGO BIOREAKTOR Zagadnienie otrzymywania znacznych ilości wyjałowionego powietrza potrzebnego do prowadzenia fermentacji tlenowych jest problemem szczeglonie waznym dla inżynierii biochemicznej. W skali laboratoryjnej wystarczające do tego celu SA zamkniecia probowek lub kolb wstrząsanych w postaci korkow z bawełny natomiast w przypadku fermentorow poltechnicznych SA uzywane z powodzeniem male filtry włókniste w skali przemysłowej filtry takie wykazuja wiele wad. Na wstepie należy określić ze nie należy oczekiwac 100% sprawności filtrow warstwowych bądź w postaci usypanych czastek przy wyjaławianiu powietrza. Dzialanie tego typu filtrow polega na wydłużeniu okresu czasu jaki upływa pomiedzy przejsciem wraz z powietrzem dwoch kolejnych dorbnoustrojow. Długość takiego przedzialu czasu będzie zależeć od typu fermentacji, jednak powinna być wystarczajaca do uruchomienia procesu fermentacji przynajmniej w pierwszym, krytycznym okresie wzrostu drobnoustrojow. W ciagu ostatnich 20 lat osiągnięto wiele w zakresie zarówno teoretycznych jak i praktycznych w przemysle rozni się jednak znacznie od procesu wyjaławiania powietrza stos. W procesie fermentacji. Powietrze poddawane wyjalowianiu jest już czyste w porównaniu z aerozolami zwykle występującymi w innych galeziach przemyslu. Ponadto przy wyjalowianiu powietrza SA wymagane wyjatkowo wysokie sprawności w zakresie usuwania czasteczek. W związku z tym projektowanie oraz eksploatacja urządzeń do wyjalowiania powietrza wymaga raczej podejścia probabilistycznego niż deterministycznego. ROZPYLENIE SUBSTANCJI BAKTERIOBOJCZYCH Fenol, tlenek etylenu lub soli metali ciezkich. Metode taka można stosowac do oczyszczenia powietrza w pomieszczeniach w których przeprowadza się pewne czynności w warunkach jalowych. Wydaje się jednak ze wystąpiłyby znaczne trudności podczas usuwania wszystkich par i mgiel z tak przygotowanego powietrza przezd jego uzyciem do procesu fermentacji. STERYLIZACJA PODLOZA Mikroorganizmy można usuwac z płynów metodami mechanicznymi takimi jak filtracja, odwirowanie, flotacja, lub oddzielenie elektrostatyczne. Skuteczne SA również chemiczne srodki antybakteryjne, dzialanie podwyższonej temperatury lub promieniowania elektromagnetycznego. Metody mechaniczne użyteczne w malej skali procesu sa jednak malo przydatne w skali przemysłowej. Podobnie wykorzystywane z duzym powodzeniem w procesach laboratoryjnych dzialanie promieniowania rentgenowskiego, promieniowania beta, swiatla ultrafioletowego lub ultradźwięków nie nadaje się praktycznie do wyjaławiania dużych ilości cieczy. Na wieksza skale szczególnie w przemysle spożywczym stosuje się jedynie naświetlanie promieniami gamma. W przemysle fermentacyjnym dosyc wazna role odgrywaja antybakteryjne srodki chemiczne. Sluza one glownie do oczyszczania wody. Ponieważ ich zastosowanie do wyjaławiania pożywek fermentacyjnych jest bardzo ograniczone środowiskowo. Mimo dużej popularności termicznych metod sterylizacji pożywek, dopiero od niedawna sa badane szerzej niektóre inżynieryjne spekty tych procesow. Wciąż rosnie zainteresowanie ciągłymi metodami sterylizacji. Zasadnicza trudnością w utrzymaniu poprawnej pracy aparatow do ciągłej sterylizacji jest konieczność kontroli i regulacji pienienia się wyjałowionej pożywki. Jednoczesnie należy zapewnic względnie niska jej lepkość> Ciagla sterylizacja wykazuje jednak wiele istotnych zalet takich jak: *zwiekszona wydajność gdyz dzieki krótszemu okresowi dzialania podwyższonej temp maleja strefy wynikające z termicznego rozkładu składników pożywki *lepsza regulacja lepkości produktow *stale i regularne zuzycie goracej pary wodnej *możliwość automatycznej regulacji przebiegu procesu. W chwili obecnej większość pożywek w przemysle fermentacyjnym jest wyjalawiana metodami okresowymi. METODY TERMICZNE STERYLIZACJI PODŁOŻY HODOWLANYCH 1) Metoda sterylizacji ciągłej - sterylizatory przepływowe a)aparat typu wtryskowego b) wymiennik płytowy 2) Metoda sterylizacji okresowej a) bezprzeponowe ogrzewanie parą wodną b) ogrzewanie elektryczne c) ogrzewanie para- stala temp czynnika grzejącego chlodzenie przeponowe- temperatura czynnika chłodniczego zmienna w kierunku jego przepływu. INOKULUM- zaszczep, hodowla wglebna okresowa mikroorganizmowi malej objętości podloza hodowlanego. Objętość inokulum musi Stanowic 10% objętości roboczej bioreaktora. Inokulum przygotowuje się na bazie tego samego podloza jakie znajduje się w bioreaktorze. Przygotowuje się je w kolbie. MIESZANIE jest procesem szeroko stosowanym w przemysle spożywczym do wykonywania zawiesin, emulsji i roztworow do intensyfikacji procesow wymiany ciepla i masy. Składniki poddane mieszaniu mogą mieć różny stan skupienia, mogą wystąpić w roznej ilości. Najczęściej jeden ze składników wystepuje w przewadze w porównaniu z innym i ten składnik nazywa się faza zwarta(ciagla) podczas gdy pozostale będą tworzyt tzw faze rozproszona. Skldaniki fazy rozproszonej należy tak rozdzielic i tak rozprowadzic w fazie zwartej aby mieszanina miala w calej masie jednakowe stezenie lub jednakowa temperature. W konsekwencji mieszanie prowadzi do wyrównania stezen lub/i temperatury. Składniki poddane mieszaniu mogą mieć rozne stanyskupienia fazy zwartej i w zależności od tego wyroznia się mieszanie w fazie gazowej cieklej i stalej. Mieszanie w fazie cieklej może być prowadzone jako mieszanie: *pneumatyczne (przy uzyciu sprzężonego gazu) *cyrkulacyjne za pomoca pomp *w przewodach za pomoca odpowiednich wkładek tzn mieszadel sterycznych *mechaniczne. Mieszanie w fazie cieklej może mieć jeden lub kilka podanych poniżej celow:1)otrzymanie emulsji lub zawiesiny 2) przyspieszenie procesow wymiany masy(rozpuszczenie gazu cieczy lub ciala stalego w cieklej fazie zwartej stanowiącej rozpuszczalnik) 3) intensyfikacja procesu wymiany ciepla 4) intensyfikacja procesow chem. Dobor odpowiednich metod mieszania zalezy od wielu czynnikow z których do najistotniejszych naleza osiagany stopien zmieszania, intensywność przebiegu procesu i wreszcie jego efektywność. Najbardziej rozpowszechnionym sposobem mieszania w środowiskach ciekłych jest mieszanie mechaniczne za pomoca roznego rodzaju mieszadel wprawionych w ruch obrotowy. RODZAJE MIESZADEL MECHANICZNYCH Mieszadla mechaniczne mogą być podzielone na 3 zasadnicze grupy 1) lapowe do których naleza: plytowe , ramowe, kotwicowe kuliste 2) śmigłowe 3) turbinowe: turbinowo lapowe, turbinowo łopatkowe otwarte, zamknięte, turbinowo tarczowe, turbinowo łopatkowe z pochylonymi łopatkami, turbinowo profilowe, turbinowo lapowe z pochylonymi lapami.
MIESZADLA LAPOWE sa mieszadłami o najprostszej konstrukcji. Mieszanie intensywne osiaga się w wyniku pojawienia się strumieni wtornych i ruchu wtornego cieczy. ZALETY: Prosta konstrukcja, maly koszt wykonania, całkowicie zadowalające mieszanie umiarkowanie lepkich cieczy do 0,1 Pa/s WADY: Mala intensywność mieszania cieczy o większej lepkości, nieprzydatność do mieszania substancji latwo rozwarstwiających> Prędkość od 20-80 obr/min MIESZADLA SMIGLOWE sa wyposażone w śmigłowy element mieszający zainstalowany na wale, umieszczony pod roznym katem do płaszczyzny. Mieszadla śmigłowe wywołują osiowa cyrkulacje cieczy oraz silny efekt ssacy przez co latwo unosza czasteczki stale z dna mieszalnika, a wiec nadaja się do wytworzenia mieszaniny. ZALETY: intensywne mieszanie, umiarkowane zuzycie energii nawet przy znacznej liczbie obrotow oraz niewysoka cena WADY: mala intensywność mieszania cieczy lepkich, stosuje się do cieczy o lepkości do 6 Pa/s, ograniczona objętość intensywniemieszanych cieczy. Prędkość obrotowa mieszadel śmigłowych 150-1000obr/min. MIESZADLA TURBINOWE bywaja dwoch typow: otwarte i zamknięte. Mieszadla turbinowe zawieraja element roboczy w postaci turbinki obracającej się na osi pionowej. Pracuja przy 200-2000obr/min powoduja intensywne mieszanie cieczy. ZALETY: szybkie mieszanie i rozpuszczanie, możliwość uzyskania wysokiego stopnia zmieszania, możliwość mieszania cieczy o lepkości 10-3-15 Pa/s EFEKTYWNOSC MIESZANIA Jednorodność mieszanego układu jest definiowana w sposób zalezny od głównego celu mieszania. Jeżeli proces mieszania ma na celu wytworzenie układów jednorodnych pod względem składu to miara jednorodności układu jest tzw stopien zmieszania. W celu określenia stopnia zmieszania pobiera się szereg probek z roznych miejsc mieszanego układu i okresla zawartość składnika rozproszonego. Miara stopnia zmieszania jest indeks mieszania definiowany za pomoca następującej zależności. L=1-s/s0 gdzie L-indeks mieszania, s- srednie odchylenie standardowe po mieszaniu, s0- srednie odchylenie standardowe przed mieszaniem> Srednie odchylenie standardowe obliczamy ze wzoru s=pod pierwiastkiem 1/n-1 ∑(c1-c)2 gdzie n-liczba pobranych probek, c1-wartosc reprezentujaca sklad lub inna wybrana ceche układu, c-wartosc srednia arytmetyczna do wszystkich probek obliczana z zależności c=1/n ∑c2. Indeks mieszania zmienia się od L=0 przed procesem mieszania do L=1 gdy mieszanie osiaga idealna jednorodność. Mieszaniny o rzeczywistej jednorodności maja indeks mieszania L<1. W miare upływu czasu mieszania indeks mieszania zmienia się od 0do 1w sposób wykładniczy. L=1-e-kt gdzie K-stala 1/s, t- czas mieszania. INTENSYWNOSC MIESZANIA Przy tworzeniu układów jednorodnych (homogenicznych) intensywność mieszania jest oceniana stopniem uzyskania jednorodności mieszanego układu po upływie określonego czasu od rozpoczęcia procesu. Spośród wielu sposobow identyfikacji intensywności mieszania jest wykres pokazujący zależność l=f(N nad V) gdzie N-moc niezbedna do napedu mieszadla, V-objetosc cieczy mieszanej SKROBIA- ROZKLAD Skrobia sklada się z amylozy i amylopektyny. Enzymy rozkładające: L-amylaza - enzym dekstrynujacy, dziala od wnętrza łańcucha, rozklada wiazanie L-1,4-glikozydowe.B-amylaza - enzym typu egzo,dziala od nieredukujacego konca i odczepia maltoze. Glukoamylaza jest go niewiele rozklada wiazania L-1,6-glikozydowe , przeprowadza hydrolize dekstryn granicznych. Jeśli występują te 3 enzymy to produktem jest tylko glukoza. W ziemniakach wystepuje około 20% skrobi. KIELKOWANIE - jest to przylaczanie wody do amylopektyny - powstaje zel.Skrobia skielkowana jest podatna na dzialanie enzymow. PLUCZKA BETONOWA - do plukania ziemniakow : 1)czyszczenie ziemniakow w pluczkach , 2)magazynowanie ziemniakow, 3) parnikow gorzelniczy stozkowo cylindryczny - sluzy on do wydobycia skrobi z ziemniakow para wodna (150-180 st), w wyniku gotowania w tej temperaturze nastepuje rozkladanie ziemniakow i wyplywanie skrobi. Ziemniaki przepompowuje się do kadzi zaciernej z mieszadlem gdzie zostaja schłodzone do temperatury z której mogą działać enzymy (ok. 60 st), mieszadlo jest po to by temperatura w calej kadzi była jednakowa. Proces scukrzenia - dokonuje się proby plynem Lugola jeśli jest zolta barwa nastąpiło całkowite scukrzenie - mamy wtedy zacier slodki. Przepompowuje się go nastepnie do kadzi fermentacyjnych i ustawia odpowiednie pH w granicach 5 np. kwasem mlekowym. Czesc zacieru szczepi się drozdzami i napowietrza, drozdze namnazaja się i tak przygotowana matka drozdzowa zaszczepia się zacier. Matka drozdzowa powinna mieć ok. 10% V zacieru. FERMENTOWANIE - fazy fermentowania : 1)zafermentowanie - wzrost biomasy komorek bez zwiekszenia ich ilości 2)fermentacja burzliwa - logarytmiczna i stacjonarna faza wzrostu , powstaje duza ilość CO2 i alkoholu etylowego oraz inne metabolity. Proces ten trwa około 2-3 doby. 3)fermentacja utajona - funkcjonuja tylko pojedyncze komorki odporne na duze stężenia alkoholu, mogą one produkowac wciąż alkohol. PUNKT AZEOTROPOWy -jest to taki punkt w którym jest najwyższe stezenie alkoholu,w stalej temperaturze i przy stalym cisnieniu sklad fazy cieklej i gazowej jest taki sam. Tych mieszanin nie można już rozdzielic. 1 JEDNOSTKA AKTYWNOSCI ENZYMATYCZNEJ - jest to taka ilość enzymu która w warunkach oznaczenia uwalnia 1 mykromol w ciagu 1 minuty , w 1 cm3 mieszaniny reagujące. PRAWO HENRY'EGO - w równowadze i w stalej temp masa gazu rozpuszczonego w cieczy jest proporcjonalna do cisnienia czastkowego gazu nad roztworem. CISNIENIE CZASTKOWE - jest to cisnienie otoczenia atmosferycznego. Im wieksze cisnienie tym wieksza rozpuszczalność w roztworze wodnym - proces izotermiczny. PRAWO PODZIALU NERNSTA - okresla sposób w jaki dowolna substancja chemiczna ulega podziałowi pomiedzy 2 oddzielone od siebie ale pozostające w kontakcie fazy objętościowe.DESTYLACJA - metoda rozdzielania ciekłych układów wieloskładnikowym. Oparta jest na roznej lotności poszczególnych składników tych układów.Polega ona na odparowaniu najbardziej lotnego składnika (w danych warunkach cisnienia i temp) który nastepnie zostaje skroplony. Otrzymujemy kondensat zwany destylatem, zostaje on odprowadzony do odpowiedniego odbieralnika. Rozroznia się 2 zasadnicze sposoby destylacji: Destylacja prosta i rektyfikacja. REKTYFIKACJA - jest to destylacja frakconujaca przeprowadza się ja w specjalnych aparatach kolumnowych wyposażonych często w deflegmatory. Zasada rektyfikacji polega na wzbogaceniu par w składniki bardziej lotne przez wymiane ciepla i towarzyszaca jej wymiane masy pomiedzy przypływającymi ku gorze kolumny parami składników wrzących w niższej temp i splywajaca w dol ciecza wzbogacona w lotne składniki (flegma). DIALIZA- Dializa nazywamy nieodwracalny samorzutny proces rozdzielania składników cieczy. Proces ten przebiega wskutek roznej szybkości dyfuzji czasteczek( o roznej wielkości) przez membrany półprzepuszczalne. Sila napedowa dializy jest roznica stezen odpowiednich składników w roztworze po obu stronach membrany. Dialize powszechnie stosuje się w preparowaniu roztworow koloidalnych, przezde wszystkim do demineralizacji preparatow bualkowych. Przykładem jest technologia odzywek dla dzieci lub diabetykow. W tym celu dializie poddaje się mleko, serwatke lub izobaty bialej roślinnych. Specjalne konstrukcje dializerow znajduja zastosowanie w medycynie jako tzw sztuczne nerki. OSMOZA- jest to proces jednokierunkowego przenikania rozpuszczalnika przez membrane oddzielajaca roztwory o roznym stężeniu składników rozpuszczalnych. Zgodnie z prawem Ficka rozpuszczalnik którym jest woda przenika z roztworu o mniejszym stężeniu do środowiska o większym stężeniu (większej zawartości składników rozpuszczonych) Jest to zjawisko towarzyszace dializie zalezne od właściwości membrany. Proces osmozy jest powolny i długotrwały wiec jego zastosowanie w skali przemysłowej jest niewielkie. W celu uintensywnienia osmozy stosuje się roznice potencjałów po obydwu stronach membrany, i wówczas proces ten nazywa się elektroosmoza. Uintensywnienie można również uzyskac stosując roznice temperatur po obydwu stronach membrany- wówczas proces ten nazywa się termoosmoza. REFRAKCJA- jezely promien świetlny przemieszcza się w osrodkach o roznej gęstości - gdy przechodzi z osrodka o większej gęstości do osrodka o mniejszej gęstości to na granicy tych dwoch ośrodków dochodzi do zalamania tego promienia świetlnego. *kat zalamania zwany jest refrakcja- związane jest to z gęstością osrodka do którego przechodzi strumien swietla *wraz ze zmaiana gęstości nastepuje zmiana kata zalamania strumienia swiatla *ta właściwość wykorzystamo do budowy refraktometru właściwego. PRAWO DALTONA- cisnienie czastkowe pary każdego składnika w mieszaninie par jest rowne cisnieniu pary nasyconej tego składnika w temperaturze wrzącej mieszaniny. Zgodnie z tym prawem cicnienie mieszaniny i gazow nad powierzchnia jest rowne sumie ciśnień czastkowych jej składników. PREZNOSC PARY- jest to cisnienie jakie wywiera powstala para CISNIENIE CZASTKOWE- to cisnienie pary nasyconej tego składnika w temperaturze wrzenia mieszaniny. DEFLEGMACJA- to czesciowe wykraplanie oparow wydzielających się w procesie gotowania mieszanin dwuskładnikowych. Zjawisko to towarzyszy destylacji. W celu uzyskania większej czystości destylatow stosuje się proces deflegmacji polegającej na skropleniu par składników wrzących w wyższej temperaturze i zawróceniu ich do destylowanej cieczy. ODPAROWANIE MEMBRANOWE- zagęszczanie cieczy np. sokow owocowych przez odparowanie. Prowadzi do strat składników aromatycznych, lotnych z para wodna. Membrane ustawia się prostopadle do kierunku wydzielania pary z r-ru zageszczonego. Membrana przepuszcza czasteczki wody a zatrzymuje większość czasteczek aromatycznych. Selektywność tego procesu w stosunku do składników aromatu zalezy od: *rodzaju cieczy, *prężności pary gazowej * rodzaju membrany ROZNICE ODWROCONEJ OSMOZY I ULTRAFILTRACJI 1) Podstawowa roznica odwróconej osmozy i ultrafiltracji polega na roznicy w strukturze i dzialaniu specjalnie preparowanych membran. W ultrafiltracji zatrzymywane SA czasteczki powyżej 500Da a w odwróconej osmozie czasteczki zatrzymywane przez membrane SA mniejsze wiec czasteczki wytwarzaja znaczne cisnienie osmotyczne . 2) Tak wuec odwrocona osmoza i ultrafiltracja przebiegaja w innym zakresie ciśnień zew. 3) W procesie ultrafiltracji udzial biora tylko makrocząsteczki a w procesie odwróconej osmozy mikro i makrocząsteczki METODY DEZINTEGRACJI SCIAN KOMORKOWYCH 1) mechaniczne- Mechaniczne rozrywanie sciany komorek przeprowadza się w urządzeniach które można podzielic na dwie grupy: a) urzadzenia bez elementow rozdrabniających:*prasy(homogenizatory) wysokociśnieniowe *dezintegratory ultradźwiękowe b) urzadzenia z elementami rozdrabniającymi (kulkami lub tlenkami glinu). Wurozniamy: *wibratory wstrzasowe *mlyny perełkowe 2) niemechaniczne- rozrywanie blon komorkowych odbywa się w bardzo łagodnych warunkach *mechaniczne *fizyczne( szok termiczny i osmotyczny) *biologiczne *kombinowane. METODY DEZINTEGRACJI GRZYBNI: a) ucieranie z korundem lub piaskiem(metoda mechaniczna) b)szok osmotyczny(metoda fizyczna- niemechaniczna) c) autoliza- metoda chemiczna niemechaniczna d) szok termiczny- metoda fizyczna niemechaniczna. e) detergenty- metoda chemiczna niemechaniczna f)wymrazanie- metoda fizyczna niemechaniczna WYDZIELANIE I ZAGESZCZANIE PRODUKTOW FERMENTACJI W zależności od char metabolitu i jego lokalizacji w stosunku do kom operacja jego wydzielania może przebiegac różnorodnie. W technologii bioproduktow egzogennych wydzielanie z pożywki jest proste i ma etapy: 1) wydzielanie Komorek drobnoustrojow z pożywki i wyznaczanie uzyskanej biomasy na pasze lub jej unieszkodliwianie. 2) Ewentualne oczyszczanie (wydzielanie określonego metabolitu) 3) Zagęszczanie cieczy pohodowlanej i jej suszenie najczesciej metodami zapewniającymi zachowanie właściwości biologicznych materialu (wytracanie, ultarfilracja, zageszcanie termiczno próżniowe). W technologii bioproduktow endogennych zlokalizowanych wew kom stosowane sa następujące etapy: 1) Wydzielanie kom drobnoustojow (wirowanie filtracja ekstrakcja) 2)dezintegracja kom 3)) Rozdzielanie bioproduktow znajdujących się w roztworze( ekstrakcja, koncentracja, destylacja, oczyszczanie). Zasadniczym wymogiem w stosunku do metod otrzymywania substancji biologicznie czynnych jest konieczne zachowanie ich aktywności biologicznej i zapewnienie odpowiedniej wydajności procesu. Najczęściej w metodach wydzielania związków biologicznie czynnych wykorzystuje się ich właściwości fizyko-chem,. Uwarunkowane skladem i budowa, Rozdzielanie metabolitów znajdujących się w roztworze ?(płynnie pohodowlanym lub frakcji ciekłej uzyskanej z dezintegracji) może odbywać się dzieki wykorzystaniu: 1. różnic w ciężarach molekularnych metabolitów (sita molekularne) , 2.róźnic w ładunku elektrycznym (wymieniacze jonowe, preparatywna elektroforeza), 3. rożnic we właściwościach absorbcyjnych ( preparatywna chromatogr adsorpcyjna, ekstrakcja z fazy stalej) 4.Hydrofilowego lub hydrofobowego char metabolitow (ekstrakcja, wysalanie) 5. Roznic w ciezarach właściwych np. tluszcze-metodami wirówkowymi 6. Roznic temp wrzenia np. kwasy tluszcowe, aminokw.metoda destylacji molekularnej. Po etapach wydzielania i rozdzielania metabolity sa zwykle poddawane procesom zagęszczania do postaci koncentratu. W takiej formie produkowane sa m.in. enzymy aminokwasy witaminy antybiotyki preparaty bakteryjne i hydrolizaty białkowe. Koncentraty mogą mieć postac cieczy proszkow oraz mieszanin z wypełniaczami. Do metod najczęściej stosowanych przy ich produkcji zalicza się: 1.
FRAKCJONOWANIE BIALEK SOLAMI NIEORGANICZNYMI Większość bialek enzymatycznych dobrze rozpuszcza się w wodzie. Decyduje o tym powinowactwo do wody, budowa chemiczna, łatwość tworzenia wiązań, obecność w srod malych stezen soli oraz wartość pH. Bialko można wytracic przez dodanie do roztworu czynnika powodującego odciąganie bipolarnych czast wody od czast bialka, co zmniejsza jego rozp. Można to osiągnąć dod do r-ru bialka wieksza ilość soli nieorg( wysalanie) Jest to proces odwracalny tzn po obniżeniu stez soli np. przez dialize można ponownie rozp wytracone bialko. Do wysalania najczęściej stosuje się siarczan amonowy sodowy lub Mg. Stez soli wymagane do wysolenia danego bialka zalezy od jego właśc. I pH srod. Najłatwiej jest wysolic bialko w jego punkcie izoelektrycznym ponieważ brak ładunków izoelektrycznych sprzyja laczeniu się czast w wieksze agregaty latwo wypadające z r-ru. Osady bialek otrzymywane metoda wysalania zawieraja zawsze pewna ilość uzytej soli. Usuniecie jej umozliwia proces dializy który jest procesem długotrwałym. Prowadzi się w obniżonej temp 0-4 stopnie> Można nieznacznie przyspieszyc utrzymując podczas procesu wysoki gradient srezen. 2. FRAKCJONOWANIE BIALEK ROZPUSZCZALNIKAMI ORG Podczas wytracania enzymow rozp org nastepuje obniżenie stalej dielektrycznej mieszaniny w wyniku czego czast bialka lacza się ze soba tworząc gruboziarniste agregaty wypadające w postaci osadu. Na proces ten wpływają takie czynniki jak pH, temp, sila jonowa, stez bialka w roztworze i stez czynnika wytracajacego. Frakcjonowanie rozp org jest stosowanie rzadziej niż wysalanie ze względu na niebezp denaturacji niektórych enzymow w wodnych r-rach zw org. Najczęściej stosuje się aceton lub etanol. Proces przebiega w obniżonej temp stosuje się temp ujemna dochodzaca do kilkudziesięciu stopni poniżej 0 przy wysokich stez rozp. Odczyn powinien być bliski punktowi izoelektrycznemu. 3. PROCESY FILTRACJI MEMBRANOWEJ Ultrafiltracja, mikrofiltracja i odwrocona osmoza to procesy filtracji membranowej majace szerokie zastosowanie w biotach. Procesy tre polegaja na fiz oddzieleniu czast stalych od filtratow wskutek przejscia przez membrane polprzepuszczalna. Sila motoryczna proc jest roznica ciśnień po obu stronach blony wytworzona za pomoca pompy. Membrany stos do filtracji ocenia się wg następujących kryteriow a) szybkość filtracji b) stopnia oddzielenia skl rozp w wodzie c) czasu eksploatacji. Glowna cecha rozniaca mikrofiltracje ultrafiltracje i odwrocona osmoze jest stos membran o roznej wielkość porow. W procesie ultrafiltracji stos się 2 typy membran: 1) dyfuzyjne- działające na zasadzie dyfuzji 2) sitowe- działające na zasadzie sita molekularnego przepuszczające sust określonej wielkości. Wymienione membrany wmontowane sa w specjalne urzadzenia bezpośredni polaczone z fermentorem. Ultrafiltracja znalazla szrokie zast przy prod: preparatow białkowych otrzymywanych z mleka i wod sokowych ziemniaka, koncentratow wysokobiałkowych pozbawionych sloi min char się niska zaw cukrow, klarownych skokow owocowych, napojow alk( piwo, wino), a także jest wykorzystywana w: odzysku enzymow, sterylizacji ukl biotechn przez usuwanie kom drobnoustr będących źródłem zakazen. Typowym przykładem zast aparatow do ultrafiltracji jest przemysłowe zatężanie serwatki. Odmiana ultrafiltracji jest zast tzw przepływu krzyzowego. System ten opiera się na prowadzeniu strumienia cieczy na powierzchni filtra co powoduje jego stale przemywanie zapewniające duza wydajność przez dłuższy czas. W przypadku klasycznej filtracji ciecz tloczona jest na filtr pod katem 90 st.Na powierzchni filtra wytwarza się warstwa czast, która doprowadza do zablokowania filtra. W systemie przepływu krzyzowego prowadzi się filtrowana ciecz po stycznej do powierzchni filtra. Czas strumienia przechodzi przez membrane jako filtrat podczas gdy glowny strumien wraca nieprzefiltrowany do zbiornika po czym ponownie wtlaczany jest po stycznej do membrany. Na pow filtra nie powstaje warstwa filtracyjna albo powstaje w min stopniu. Odwrotna osmoza jest metoda stos do koncentracji i izolacji roznego typu subst org z r-row o niskim stez. Metoda ta oparta jest na obserwacji ze po zast wyższego cisnienia niż osmotyczne na stez r-r roznych subst nastepuje odwrotny niż przy osmozie przeplyw rozp przez polprzepuszczalana membrane. Inaczej mówiąc technika ta umozliwia usuwanie czystej wody z r-ru przez zast cisnienia przewyższającego cisnienie osmotyczne. Umozliwia to oczyszczanie ścieków oraz zagęszczanie rozc r-row użytecznych dla człowieka zw chem np. enzymow. Aparatura sluz do odwrotnej osmozy skl się z wielu cylindrow o średnicy 5cm, w które wbudowane sa membrany półprzepuszczalne. Cylindry sa zespolone tworzac rodzaj baterii. Mikrofiltracja - metoda separacji zawiesin przy użyciu membran porowatych. Pory w membranach do mikrofiltracji są względnie duże (0,2-10 μm) więc już przy niewielkim ciśnieniu (0,1-0,3 MPa) przepływ jest duży i wynosi od kilku do kilkunastu m³ x m-2 x h-1. Otwory są na tyle duże, że nie przechodzą przez nie jedynie koloidy, zawiesiny, bakterie i wirusy, a przepuszczane są substancje rozpuszczone jak białka.
Metoda ta znalazła zastosowanie w biotechnologii do wydzielania biomasy oraz sterylizacji np. pożywek i piwa. Stosując metody mikrofiltracji w zależności od potrzeb można prowadzić procesy ciągłe w celu uzyskania biomasy lub metabolitów zewnątrzkomórkowych.Typowe zastosowania tej metody to filtracja sterylna mleka, solanki. Oczyszczanie roztworów z zawiesin, będąca alternatywą dla wytrącania i odwirowania.4. ELEKTRODIALIZA Elektrodialize Ed zaliczamy do grupy procesow membranowych. Jest to operacja jednostkowa w której dzieki zast półprzepuszczalnych membran nastepuje oddzielenie lub wymiana jonow w r-rach. Jony mogą przenikac przez membrany w przeciwieństwie do subst niejonowych i makromolekul stosuje się 3 typy membran: 1) przepuszczające kationy 2) przepuszczające aniony 3) majace zdolność przepuszczania obu tych rodzajow jonow. Sila napedowa elektrodializy jest gradient napięciowy wywołujący transport anionow w jednym a kationow w przec kierunku. Nowoczesne instalacje znalazly zast w przemysle dzieki opracowaniu techniki wytwarzania bardzo selektywnych membran kationowych i anionowych. Przemienne umieszczenie membran powoduje ze tworzy się szereg waskich równoległych kanałów przez które obok siebie przedzielone membranami przepływają r-ry: wzbogaconych i zubożonych w jony. Aniony migrujące w strone anody z łatwością pokonuja membrane anionowa opuszczaja r-r zubożony i przechodza do wzbogaconego. Ich dalszy ruch w strone elektrody dodatniej staje się niemożliwy gdyz napotykaja na swojej drodze membrane kationowa. Podobnie jony dodatnie opuszczaja r-r zubożały przez membrane kationowa ale nie mogą wyjść z roztworu wzbogaconego gdyż drogę do katody zamyka im membrana anionowa. Poza strumieniem roztworu wzbogaconego nazywanego też solanką i odsalanego należy zapewnić także przeplyw elektrolitów katodowego i anodowego w których z zetknieciu z elektrodami przebiegają reakcje i elektrodowe charakterystyczne dla elektrolizy. Wydajność elektrodializy wyrażana jest masą usuniętych jonów, zmniejsza się wraz z ich ubytkiem gdyż pogarszają się wtedy warunki przepływu prądu przez warstwę odsalana. Najłatwiej więc i najszybciej jest usunąć tylko część jonów, nadmierne przedłużanie procesu prowadzące do prawie całkowitego ich usunięcia jest najczęściej niecelowe. Elektrodialize powszechnie stosuję się do odsalania wody morskiej a także do otrzymywania z niej soli jadalnej. Stosowana jest również do demineralizacji serwatki, usuwania witamin i soli innych kwasów organicznych z moszczów oraz win, usuwania soli z syropów cukru trzcinowego i odkwaszania soków. 5. FLOTACJA Sluzy do rozdzielania rozp subst org na zasadzie roznicy w ich aktywnosciach pow. Aparaty działające na zasadzie flotacji maja zast do koncentracji kom, przetrwalnikow bakt z zawiesiny wodnej przy uzyciu lub bez zast zw powierzchniowo czynnych. Efekt flotacji uzyskuje się przez tworzenie bardzo dużej powierzchni miedzy fazami gazowa i ciekla w postaci pęcherzyków gazu zawieszonych w plynie. Plyn dookoła pęcherzyków gazu jest wzbogacony w powierzchniowo czynne subst pochadzace z r-ru i migruje z pehcerzykami ku pow gdzie tworzy się piana. Nastepnie piane zbiera się i izoluje z niej porzadany prod. Jako czynnikow flotacyjnych uzywa się najczescie I i II rzedowe aminy, IVrzedowe sole amonowe, kw karboksyl, sole min( NaCl, CaCl2) 6. METODY I URZADZENIE STOS DO ZAGESZCZANIA PLYNOW HODOWLANYCH Procesy zagęszczania i suszenia polegaja na odparowaniu wodu lub rozp org. Odgrywaja one glowna role w biotechn. Ich przebieg musi zapewnic zachowanie akt biolog preparatow i ekonomiki prod. Metody i urzadzenia stosowane do zagęszczania i suszenia preparatow bioetchn sa różnorodne i zaleza od właśc. Tych preparatow i ich przeznaczenia. O oznaczeniu diboru metod stos do wyparowywania wody w prod biotechn świadczą pierwsze nieudane proby otrzymywania czystej penicyliny.7 LIOFILIZACJA Zwana jest również suszeniem sublimacyjnym. Rozni się od suszenia zwykłego tym ze odparowanie wody zachodzi ze stanu zamrozenia przy wysokiej prozni (rzedu 0,1-0,5 mm Hg ) tj przy cisnieniu znacznie niższym w porównaniu z prężnością pary wodnej lub lodu. Liofilizator stanowi jakby polaczenie zamrażarki z suszarka prozniowa przy czym cieplo musi być doprowadzane (w celu odparowania wody) w takim tempie aby material nie ulegl rozmrożeniu a całość doprowadzanego ciepla odpowiadala z grubsza utajonemu cieplu parowania. Ogrzewanie może odbywac się za pomoca podczerwieni lub metoda dielektryczna albo przy zast prostej metody przewodnictwa (np. polki z przepływem czynnika o zadanej temp) Usuwanie sublimującej pary zachodzi za pomoca pompy próżniowej, parowanie ezektora, metoda kondensacji na bardzi silnie chlodzonych pow plytowych a w urządzeniach lab- nawet metodami chem lub fiz adsorpcji wilgoci. Proces liofilizacji obejmuje 3 zasadnicze etapy 1) zamrozenie produktow 2) sublimacja (suszenie początkowe)- polegajaca na usunieciu calej niezwiązanej wody w prozni w niskiej temp 3) desorpcja koncowa ( suszenie wtorne)- czyli usuniecie wody wiązanej. Zamrazanie prod można prowadzic w dwojaki sposób a) zamrażając materialy kosztem intensywnego parowania czesci wody w następstwie ciągłego zwiekszania prozni w sublimatorze przez tzw samozamrazanie. B) wstępnie zamrażając prod przed liofilizacja w specj komorach pod cisnieniem atmosferycznym. W przypadku prod niezamrozonych już w 1 etapie liofilizacji nastepuje intensywne odparowanie wilgoci z pow materialu a wiec jego ochłodzenie i zamrozenie. W suszeniu subst wstępnie zamrozonych etap ten jest pomijany. Podczas liofilizacji nastepuje intensywne odbieranie ciepla z prod. Którego kosztem zachodzi proc dehydratacji. Liofilizacja ma zast m.in. do odwadniania czystych szczepow drobnoustr, surowic, szczepionek, itp. w celu zapewniania max aktywności biolog preparatow po ponownym ich odwodnieniu(rehydracja) Zalta preparatu liofilizowanego jest prawie idealne zachowanie w nim pierwotnych wl fiz i biol. Wada natomiast stosunkowo wysokie koszty suszenia i porowatość produktu co umozliwia Zach w nim zmian oksydacyjnych. 8. ZAGESZCZANIE PLYNOW NA PREPARATACH WYPARNYCH 1)WYPARKI Jednym ze sposobow zagęszczania jest odparowanie czesci rozpuszczalnika z równoczesnym odparowaniem pozostałych oparow. Odparowanie rozp nastepuje w każdej tem ale jego intensywność jest najwieksza w temp wrzenia. Proces zagęszczania przez odparowywanie jest prowadzony w aparatach wyparnych- wyparkach ktoremozna podzielic na 2 grupy a) urzadzenia wyparne pracujące pod cisnieniem atmosf b) wyparki pracujące pod zredukowanym cisnieniem tj wyparne aparaty próżniowe. W obydwu grupach urządzeń wyparnych zageszczeany plyn utrzymywany jest w stanie wrzenia a temp przebiegu procesu zalezy od panującego w układzie cisnienia. Przez obnizanie cisnienia zmniejsza się temp fiz stanu wrzenia cieczy tj intensywnego parowania calej jej objętości zach po zrównaniu się cisnienia panującego nad ciecza z ciesnieniem nasyconej pary tej cieczy. Stosowanie próżniowych aparatow wyparnych ma na celu przyspieszenie tempa odparowania wody i obniżenie temp koncentracji produktu. Badany ekstrakt przenosi się do specjalnej kolby polaczonej z mechanizmami nadającymi jej ruch obrotowy wysysającymi z niej powietrz razem z oparami rozp. Kolba umieszczona jest na lazni wodnej co pozwala prowadzic proces wyparowania w określonej temp. Zageszczenie w wyparce próżniowej nastepuje stos szybko. 2) SUSZARKI PROZNIOWE sa to komory do których wstawia się badany plyn. W suszarce jednak w mniejszym stopniu niż w wyparce nastepuje stan nasycenia para przestrzeni a od roznicy ciśnień ( prężności) w komorze suszenia i w skraplaczu zalezy szybkość odprowadzania wilgoci z odwadnianego materialu. Suszarki próżniowe umożliwiają prowadzenie procesu suszenia w sposób łagodniejszy, mniej szkodzący właściwościom fizykochemicznym w porównaniu z innymi systemami pracującymi pod normalnym cisnieniem. 3) SUSZARKI ROZPYLOWE Do odparowania wody z dużych V zawiesin uzywa się biotechn tzw suszarek rozpylowych. Suszenie materialu ciekłego odbywa się w nich w stanie daleko posuniętego rozdrobnienia( kropelki o średnicy 0,02 do 0,1 mm) osiągniętego za pomoca dyszy lub czesci szybko wirującej tarczy rozpylowej. Rozpylony material jest porywany przez wir suchego goracago( 120-150 st) powietrza i w ciagu kilku do kilkunastu sek przechodzi do cyklonowych urządzeń separacyjnych gdzie jest zbierany jako proszek o zawartości ok. 3% wilgotności.Mimo wysokiej temp wprowadzonego do wiezy suszarniczej powietrza zawarte w nim cieplo prawie momentalnie zuzywane jest do wyparowania wody z rozpylonej cieczy tak wiec temp materialu suszonego nie przekracza 65-70st. Ze względów techn i ekonom suszony rozpylowo ciekly material jest uprzednio poddawany zagęszczaniu w wyparce. Wydajność urządzeń do suszenia rozyplowego miesci się w szerokich granicach od paru kg odparowanej wody w ciagu godziny w urządzeniach lab do 500-1000 i wiecej kg na godzine w warunkach przemysłowych. AKTYWNOSC ENZYMATYCZNA - nie jest definicja uniwersalna, za jedna jednostke aktywnosci enzymatycznej przyjmuje sie taka ilosc enzymu, ktora w warunkach normalnych oznaczenia uwalnia 1 mikro mol produktów lub odpowiednich grup chemicznych w 1cm3 mieszaniny reagujacej w casie 1 minuty. Wyraza sie ja w jednostce "unitach", 1 mikro mol/ cm3* min. Warunnki odpowiednie sa w stałej temperaturze i stałym pH. Bialka enzymatyczne nie moga hamowac ani wplywac na centra aktywne.