Published January 1, 2013 | Version v1
Publication Open

Statistical Optimization of Process Parameters for Lipase-Catalyzed Synthesis of Triethanolamine-Based Esterquats Using Response Surface Methodology in 2-Liter Bioreactor

Creators

  • 1. Universiti Putra Malaysia

Description

Lipase-catalyzed production of triethanolamine-based esterquat by esterification of oleic acid (OA) with triethanolamine (TEA) in n-hexane was performed in 2 L stirred-tank reactor. A set of experiments was designed by central composite design to process modeling and statistically evaluate the findings. Five independent process variables, including enzyme amount, reaction time, reaction temperature, substrates molar ratio of OA to TEA, and agitation speed, were studied under the given conditions designed by Design Expert software. Experimental data were examined for normality test before data processing stage and skewness and kurtosis indices were determined. The mathematical model developed was found to be adequate and statistically accurate to predict the optimum conversion of product. Response surface methodology with central composite design gave the best performance in this study, and the methodology as a whole has been proven to be adequate for the design and optimization of the enzymatic process.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم إجراء الإنتاج المحفز بالليباز للإستركوات القائم على ثلاثي الإيثانولامين عن طريق استرة حمض الأوليك (OA) مع ثلاثي الإيثانولامين (TEA) في n - hexane في مفاعل الخزان المقلوب سعة 2 لتر. تم تصميم مجموعة من التجارب من خلال تصميم مركب مركزي لمعالجة النمذجة وتقييم النتائج إحصائيًا. تمت دراسة خمسة متغيرات عملية مستقلة، بما في ذلك كمية الإنزيم، وزمن التفاعل، ودرجة حرارة التفاعل، ونسبة الركائز المولارية من OA إلى الشاي، وسرعة التحريض، في ظل الظروف المعطاة التي صممها برنامج Design Expert. تم فحص البيانات التجريبية لاختبار الحالة الطبيعية قبل تحديد مرحلة معالجة البيانات ومؤشرات الانحراف والتقرن. وُجد أن النموذج الرياضي الذي تم تطويره مناسب ودقيق إحصائيًا للتنبؤ بالتحويل الأمثل للمنتج. أعطت منهجية سطح الاستجابة ذات التصميم المركب المركزي أفضل أداء في هذه الدراسة، وقد ثبت أن المنهجية ككل كافية لتصميم العملية الأنزيمية وتحسينها.

Translated Description (French)

La production d'esterquat à base de triéthanolamine catalysée par lipase par estérification de l'acide oléique (OA) avec la triéthanolamine (TEA) dans le n-hexane a été réalisée dans un réacteur à cuve agitée de 2 L. Un ensemble d'expériences a été conçu par conception composite centrale pour traiter la modélisation et évaluer statistiquement les résultats. Cinq variables de processus indépendantes, y compris la quantité d'enzyme, le temps de réaction, la température de réaction, le rapport molaire des substrats de l'OA au THÉ et la vitesse d'agitation, ont été étudiées dans les conditions données conçues par le logiciel Design Expert. Les données expérimentales ont été examinées pour le test de normalité avant l'étape de traitement des données et les indices d'asymétrie et de kurtose ont été déterminés. Le modèle mathématique développé s'est avéré adéquat et statistiquement précis pour prédire la conversion optimale du produit. La méthodologie de surface de réponse avec conception composite centrale a donné les meilleures performances dans cette étude, et la méthodologie dans son ensemble s'est avérée adéquate pour la conception et l'optimisation du processus enzymatique.

Translated Description (Spanish)

La producción catalizada por lipasa de esterquat a base de trietanolamina mediante esterificación de ácido oleico (OA) con trietanolamina (TEA) en n-hexano se realizó en un reactor de tanque agitado de 2 L. Se diseñó un conjunto de experimentos mediante el diseño compuesto central para procesar el modelado y evaluar estadísticamente los hallazgos. Se estudiaron cinco variables de proceso independientes, que incluyen la cantidad de enzima, el tiempo de reacción, la temperatura de reacción, la relación molar de sustratos de OA a TEA y la velocidad de agitación, en las condiciones dadas diseñadas por el software Design Expert. Los datos experimentales se examinaron para la prueba de normalidad antes de determinar la etapa de procesamiento de datos y los índices de asimetría y curtosis. Se encontró que el modelo matemático desarrollado era adecuado y estadísticamente preciso para predecir la conversión óptima del producto. La metodología de superficie de respuesta con diseño compuesto central dio el mejor rendimiento en este estudio, y la metodología en su conjunto ha demostrado ser adecuada para el diseño y la optimización del proceso enzimático.

Files

962083.pdf.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d12494137f3fbd3ae810cafb2baad096
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التحسين الإحصائي لمعلمات العملية للتوليف المحفز بالليباز للإستركوات القائمة على ثلاثي الإيثانول أمين باستخدام منهجية سطح الاستجابة في مفاعل حيوي سعة 2 لتر
Translated title (French)
Optimisation statistique des paramètres de processus pour la synthèse catalysée par la lipase d'esters à base de triéthanolamine en utilisant la méthodologie de surface de réponse dans un bioréacteur de 2 litres
Translated title (Spanish)
Optimización estadística de los parámetros del proceso para la síntesis catalizada por lipasa de esterquats a base de trietanolamina utilizando la metodología de superficie de respuesta en un biorreactor de 2 litros

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2043224893
DOI
10.1155/2013/962083

Is supplement to
https://openalex.org/W4388007654 (Other)
https://openalex.org/W4235421818 (Other)
https://openalex.org/W2388589497 (Other)
https://openalex.org/W2348353362 (Other)
https://openalex.org/W2165622072 (Other)
https://openalex.org/W2106098739 (Other)
https://openalex.org/W2090946206 (Other)
https://openalex.org/W2019804673 (Other)
https://openalex.org/W1992533167 (Other)
https://openalex.org/W1983047026 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1964143654
  • https://openalex.org/W1966446421
  • https://openalex.org/W2000620419
  • https://openalex.org/W2004729296
  • https://openalex.org/W2027887946
  • https://openalex.org/W2039425207
  • https://openalex.org/W2040225377
  • https://openalex.org/W2040519443
  • https://openalex.org/W2042799626
  • https://openalex.org/W2045304610
  • https://openalex.org/W2055890106
  • https://openalex.org/W2065373140
  • https://openalex.org/W2070173136
  • https://openalex.org/W2070844358
  • https://openalex.org/W2077423485
  • https://openalex.org/W2094378687
  • https://openalex.org/W2094878324
  • https://openalex.org/W2096559480
  • https://openalex.org/W2155086368
  • https://openalex.org/W2158905271
  • https://openalex.org/W2498069591
  • https://openalex.org/W2517694266
  • https://openalex.org/W2531328980