بررسی اهمیت پارامترهای الگوریتم ازدحام ذرات چند هدفه در بهینه یابی درصد دفع اجزاء محلول اولترافیلتراسیون شیر شتر با استفاده از رگرسیون حداقل مربعات جزئی

در این تحقیق، با توجه به اهمیت شیر شتر و ویژگی های عملکردی و غذایی خاص پروتئین های آن در فرآیند تولید کنسانتره پروتئین شیر، ابتدا اثر اختلاف فشار در عرض غشاء (۸۰، ۱۲۰ و ۱۶۰ کیلو پاسکال) و دمای فرآیند (۲۰، ۳۰ و ۴۰ درجه سانتی گراد) بر درصد دفع اجزاء محلول شیر شتر (پروتئین، لاکتوز، املاح و مواد جامد کل) در طی فرآیند اولترافیلتراسیون شیر شتر توسط روش مرکب مرکزی مدلسازی شد و سپس مدل های معنی دار توسط الگوریتم ازدحام ذرات چند هدفه پس از بررسی اهمیت پارامترهای الگوریتم بهینه یابی شدند. نتایج نشان داد که افزایش اختلاف فشار منجر به افزایش معنی دار درصد دفع املاح و افزایش دمای اولترافیلتراسیون منجر به افزایش معنی دار درصد دفع لاکتوز و درصد دفع املاح شد. همچنین نتایج تحقیق نشان داد که هیچکدام از اثرات خطی، درجه دوم و متقابل اختلاف فشار و دما بر درصد دفع مواد جامد کل و پروتئین نمونه ها معنی دار نبودند. نتایج ضرایب استاندارد شده برای متغیرهای وابسته (درصد دفع لاکتوز (Rl) و املاح (Ra))، مدت زمان اجرا الگوریتم (CPU time) و تعداد پاسخ های مورد ارزیابی (NFE) با متغیرهای مستقل (تعداد تکرار (Number of Iterations)، تعداد ذرات (Number of particles)، ضریب اینرسی (W۱)، ضریب یادگیری شخصی (C۱) و ضریب یادگیری کلی (C۲)) در رگرسیون PLS نیز نشان داد که تعداد ذرات در همه پاسخ های مورد بررسی دارای بالاترین اهمیت بود و ضریب یادگیری شخصی و ضریب یادگیری کلی اهمیت چندانی بر مدت زمان اجرای الگوریتم و تعداد پاسخ های مورد ارزیابی نداشتند. به منظور بهینه یابی در این تحقیق نیز درصد دفع لاکتوز و درصد دفع املاح حداقل در نظر گرفته شدند که با توجه به صفات مذکور، اختلاف فشار و دمای بهینه به ترتیب ۸۰ کیلو پاسکال و ۸۵/۲۹ درجه سانتی گراد به دست آمد. در چنین فرآیندی دفع لاکتوز ۳۸/۱۳ درصد و دفع املاح ۷۰/۱۸ درصد بود. همچنین مدت زمان اجرای الگوریتم و تعداد پاسخ های مورد ارزیابی در این بهینه یابی نیز ۱۴۳/۰ ثانیه و ۱۰۰۰ بودند.

Keywords:

الگوریتم ازدحام ذرات , درصد دفع اجزاء محلول , رگرسیون حداقل مربعات جزئی , شیر شتر , فیلتراسیون