مدل کردن و بهینه سازی سنتز آنزیمی کافئیک اسید فن اتیل استر با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک

در این تحقیق، واکنش کافئیک اسید و 2- فنیل اتانول در حضور لیپاز تثبیت شده از مخمر آنتارکتیکا (نووزیم 435) به منظور تولید کافئیک اسید فن اتیل استر در سیستم ایزواکتان با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی و ژنتیک الگوریتم مدل سازی و بهینه گردید. بدین منظور ازیک طرح مرکب مرکزی چرخش پذیر با 4 متغیر و 5 سطح جهت مدل کردن واکنش آنزیمی به کمک شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. متغیرهای مستقل شامل دما، زمان، نسبت مولی سابستریت ها و مقدار آنزیم بوده؛ در حالیکه درصد تبدیل مولی کافئیک اسید به استر به عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شد. از الگوریتم لونبرگ- مارکوارت جهت آموزش شبکه عصبی مصنوعی استفاده گردید. بنابراین ابتدا مدل سازی توسط شبکه عصبی مصنوعی و با کمک الگوریتم لونبرگ– مارکوات انجام گرفت. بهترین مدل شامل یک شبکه با 4 ورودی، 10 نورون در لایه مخفی و 1 خروجی است (1-10-4). پس از مدل سازی با شبکه عصبی مصنوعی، از الگوریتم ژنتیک جهت بهینه سازی مدل استفاده شد. شرایط بهینه عبارت بودند از: زمان 60 ساعت، دما 69 درجه سانتیگراد، نسبت مولی سابستریت ها 73:1 ( کافئیک اسید: 2-فنیل اتانول) و مقدار آنزیم plu 322 مقدار واقع و پیش بینی شده درصد تبدیل مولی کافئیک اسید به استر در این شرایط به ترتیب 98.12 و 100.54 بودند.