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 اتانل در حضور لیپاز تثبیت شده از کاندیدا آنتارکتیکا (نووزیم 435) به منظور تولید کافئیک اسید 2-فنیل اتیل 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 بعنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شد. 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 چهار ورودی ، 10 نورون در لایه مخفی و یک 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 سوبسترا ها 73:1 ( کافئیک اسید: 2-فنیل اتانل) و مقدار آنزیمplu 322. مقدار واقعی و پیش بینی شده درصد تبدیل مولی کافئیک اسید به استردر این شرایط به ترتیب 12/98 و 54/100 بودند. کلمات کلیدی: مدل کردن، بهینه سازی، سنتز آنزیمی، کافئیک اسید، شبکه عصبی مصنوعی، ژنتیک الگوریتم