TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN TRANSESTER HÓA DẦU DỪA BẰNG ETHANOL XÚC TÁC ENZYME LIPASE TỪ CANDIDA RUGOSA VÀ PORCINE PANCREAS

Abstract

This paper presents the research results of the condition for coconut oil?s transesterification using ethanol and catalyzing Candida rugosa (LCR) and Porcine pancreas (LPP) enzymes. Using the optimal method of single-objective function of one-level Box-Wilson model, the optimal conditions of reactions for obtaining the highest yield were determined. The results show that the highest yield is 0.76% for LCR (ethanol concentration of 98°, stirring speed of 250 (ring/min) and the time of 6 h); and for LPP, the highest yield is 0.82% (ethanol concentration of 97°, stirring speed of 225 (ring/min) and the time of 5,2 h). In addition, when the two-level Box Behnken Design model is used, the conditions for LCR are found: ethanol concentration of 98,0178°, stirring speed of 214,085 (ring/min) and the time of 5,9999 h. Under these conditions, predicted the yield is 0.8582% (however, the highest yield obtained when experimental condition values are rounded is only 0,815%). Similar procedure was appied for LPP and the results show ethanol concentration of 98.3579°, stirring speed of 248,5 (ring/min), the time of 6,9999 h; and the highest predicted yield is 0.8516% (0,752%). The conclusions from this research is that: with one-level Box Wilson model, the three conditional factors are directly proportional to the yield for LCR; while stirring speed and the time are directly proportional to the yield and ethanol concentration is inversely proportional to the yield for LPP. With two-level Box Behnken Design, the three conditional factors are directly proportional to the yield for both LCR and LPP.

Tóm tắt

Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu điều kiện transester hóa dầu dừa bằng ethanol xúc tác enzyme Candida rugosa (LCR) và Porcine pancreas (LPP). Bằng phương pháp tối ưu hóa hàm đơn mục tiêu mô hình bậc một Box-Wilson, điều kiện tối ưu của phản ứng để thu được hiệu suất cao nhất đã được xác định. Kết quả cho thấy hiệu suất cao nhất tìm được là 0,76% (LCR) (nồng độ ethanol 98°, tốc độ khuấy 250 (vòng/phút), thời gian 6 h); và hiệu suất cao nhất đối với LPP là 0,82% (nồng độ ethanol 97°, tốc độ khuấy 225 (vòng/phút), thời gian 5,2 h). Ngoài ra, khi sử dụng mô hình bậc hai theo Box Behnken Design, các điều kiện cho xúc tác LCR tìm được là: nồng độ ethanol 98,0178°, tốc độ khuấy 214,085 (vòng/phút), thời gian 5,9999h. Dưới các điều kiện này thì hiệu suất phỏng đoán cao nhất là 0,8582% (nhưng thực tế chỉ là 0,815% khi các giá trị điều kiện thực nghiệm được làm tròn). Quy trình tương tự được áp dụng cho xúc tác LPP, kết quả tìm được là: nồng độ ethanol 98,3579°; tốc độ khuấy 248,5 (vòng/phút) và thời gian 6,9999 h; và hiệu suất phỏng đoán cao nhất là 0,8516% (thực tế là 0,752%). Kết luận rút ra thì nghiên cứu này là: với tối ưu bậc 1, cả 3 yếu tố khảo sát tỷ lệ thuận với hiệu suất đối với LCR; nhưng với LPP thì tốc độ khuấy và thời gian tỷ lệ thuận, còn  nồng độ cồn tỷ lệ nghịch với hiệu suất. Với tối ưu hóa bậc hai, cả ba yếu tố đều tỷ lệ thuận với hiệu suất cho cả LCR và LPP.