ОПТИМІЗАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ БІОКАТАЛІТИЧНОГО ГІДРОЛІЗУ РОСЛИННОЇ ОЛІЇ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДІВ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ І ГЕНЕТИЧНИХ АЛГОРИТМІВ

Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Journal of Chemistry and Technologies; Том 31 № 1 (2023): Journal of Chemistry and Technologies; 140-146
Journal of Chemistry and Technologies; Vol. 31 No. 1 (2023): Journal of Chemistry and Technologies; 140-146
ISSN: 2663-2934
2663-2942
DOI: 10.15421/jchemtech.v31i1
Popis: At present, ensuring the competitiveness of domestic oil and fat products on the domestic and foreign markets should be implemented at the expense of knowledge-intensive production based on the introduction of innovations that provide a qualitatively new level of technological development. In this regard, in the presented work, research was carried out on the optimization of the parameters of biocatalytic hydrolysis of sunflower oil. NovoCor AD L (Novozymes, Denmark) enzyme preparation was used as a biocatalyst. The mathematical apparatus of artificial neural networks was used for the process modelling. The three-layer direct signal transmission network developed as a result of construction, learning and verification was used to calculate the fitness function in the optimization of biocatalytic hydrolysis using genetic algorithms. The software implementation of the mathematical apparatus was performed in the MATLAB environment. The conducted research made it possible to establish the optimal values of the main parameters of the biocatalytic hydrolysis of vegetable oil: the molar ratio of water to oil is 14 : 1, the amount of enzyme is 3.75 % in relation to the mass of oil, the temperature is 60 °C, and the reaction time is 480 minutes. The set optimal parameters were tested in the conditions of experimental and industrial production. According to the test results, the degree of oil hydrolysis was 96 ± 1.8 %, which correlates well with the modelling data.
В теперішній час забезпечення конкурентоспроможності вітчизняної олійно-жирової продукції на внутрішньому та зовнішніх ринках повинне бути реалізоване за рахунок наукоємного виробництва на основі впровадження інновацій, які забезпечують якісно новий ступінь розвитку технологій. У зв'язку із цим у представленій роботі виконано дослідження щодо оптимізації параметрів біокаталітичного гідролізу соняшникової олії. В якості біокаталізатора був використаний ферментний препарат NovoCor AD L («Novozymes», Данія). Для моделювання процесу було застосовано математичний апарат штучних нейронних мереж. Розроблена в результаті конструювання, навчання і верифікації тришарова мережа прямої передачі сигналу використовувалась для обчислення функції пристосованості при оптимізації біокаталітичного гідролізу методом генетичних алгоритмів. Програмну реалізацію математичного апарату було виконано у середовищі MATLAB. Проведені дослідження дозволили встановити оптимальні значення основних параметрів біокаталітичного гідролізу рослинної олії: мольне співвідношення води до олії – 14 : 1, кількість ферменту – 3.75 % по відношенню до маси олії, температура – 60 °С, час реакції – 480 хвилин. Встановлені оптимальні параметри були апробовані в умовах дослідно-промислового виробництва. Відповідно до результатів випробувань ступінь гідролізу олії складав 96 ± 1.8 %, що добре корелюється із даними моделювання.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: