利用神经网络方法和遗传算法优化植物油生物催化水解的参数

IF 0.5 Q4 CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY
Павло О. Некрасов, Тетяна О. Березка, Олександр П. Некрасов, Ольга М. Гудзь, Світлана М. Мольченко, Світлана І. Руднєва
{"title":"利用神经网络方法和遗传算法优化植物油生物催化水解的参数","authors":"Павло О. Некрасов, Тетяна О. Березка, Олександр П. Некрасов, Ольга М. Гудзь, Світлана М. Мольченко, Світлана І. Руднєва","doi":"10.15421/jchemtech.v31i1.274704","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"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.","PeriodicalId":41282,"journal":{"name":"Journal of Chemistry and Technologies","volume":"10 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.5000,"publicationDate":"2023-04-25","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"ОПТИМІЗАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ БІОКАТАЛІТИЧНОГО ГІДРОЛІЗУ РОСЛИННОЇ ОЛІЇ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДІВ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ І ГЕНЕТИЧНИХ АЛГОРИТМІВ\",\"authors\":\"Павло О. Некрасов, Тетяна О. Березка, Олександр П. Некрасов, Ольга М. Гудзь, Світлана М. Мольченко, Світлана І. Руднєва\",\"doi\":\"10.15421/jchemtech.v31i1.274704\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"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.\",\"PeriodicalId\":41282,\"journal\":{\"name\":\"Journal of Chemistry and Technologies\",\"volume\":\"10 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.5000,\"publicationDate\":\"2023-04-25\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Journal of Chemistry and Technologies\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.15421/jchemtech.v31i1.274704\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"Q4\",\"JCRName\":\"CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Journal of Chemistry and Technologies","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.15421/jchemtech.v31i1.274704","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"Q4","JCRName":"CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

目前,要确保国内油脂产品在国内外市场上的竞争力,应通过知识密集型生产来实现,而知识密集型生产的基础是引进创新技术,使技术发展达到新的质量水平。为此,本研究对生物催化水解葵花籽油的参数进行了优化。酶制剂 NovoCor AD L(丹麦诺维信公司)被用作生物催化剂。人工神经网络被用来模拟这一过程。通过设计、训练和验证开发出的三层前馈网络被用来计算适合度函数,以使用遗传算法优化生物催化水解过程。数学装置的软件实现在 MATLAB 中进行。研究确定了植物油生物催化水解主要参数的最佳值:水和油的摩尔比 - 14:1,酶用量 - 3.75 %(按油的重量计),温度 - 60 °C,反应时间 - 480 分钟。已确定的最佳参数在试生产中进行了测试。根据试验结果,油的水解度为 96 ± 1.8 %,与模型数据十分吻合。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
ОПТИМІЗАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ БІОКАТАЛІТИЧНОГО ГІДРОЛІЗУ РОСЛИННОЇ ОЛІЇ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДІВ НЕЙРОННИХ МЕРЕЖ І ГЕНЕТИЧНИХ АЛГОРИТМІВ
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.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
Journal of Chemistry and Technologies
Journal of Chemistry and Technologies CHEMISTRY, MULTIDISCIPLINARY-
CiteScore
0.80
自引率
40.00%
发文量
39
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信