响应面法优化酸提小米多糖工艺与模型诊断

研究了盐酸溶液提取小米多糖。基于4因素3水平的Box-Behnken设计,用响应面法来获得酸摩尔浓度、液固质量比、提取时间与提取温度等最佳条件组合,以期达到最高多糖收率。再将试验数据用多重回归分析法拟合成一个二次方程并对其进行分析和诊断。结果是最佳提取条件:酸摩尔浓度2.4mol/L,液固质量比20.3,提取时间1.2h,提取温度80.2℃。在此条件下小米多糖的实际收率是46.26mg/g,与模型的指示值47.13mg/g非常接近,可见,得到的数学模型具有较高的相关性。     

魔芋韧性饼干的研制

通过正交实验获得魔芋韧性饼干的最佳制作工艺,即面粉100 g、魔芋精粉0.4g、油脂3g、白砂糖25 g、水30g、奶粉6g、食盐0.5 g、碳酸氢钠0.8 g、碳酸氢铵0.2 g,经调粉、静置、辊轧、成型等工艺,在温度(上火/下火)220℃/220℃下烘烤6 min得成品.产品色泽均匀,呈棕黄色,口感松软,具有魔芋的清香味.     

响应面法优化黑曲霉产葡萄糖氧化酶条件

运用响应面法对黑曲霉(Aspergillus niger)产葡萄糖氧化酶以及发酵条件进行了优化。根据单因素实验结果,利用Plackett-Burman设计对影响其产酶相关因素进行评估并筛选出具有显著效应的3个因素：葡萄糖,玉米浆和碳酸钙。用最陡爬坡试验逼近以上3个因子的最大响应区域后,采用Box-Behnken设计以及响应面分析法,确定其优化后发酵条件为(g/L)：葡萄糖172.11、玉米浆11.05、碳酸钙52.29、牛肉蛋白胨3.5、（NH₄）H₂PO₄ 0.5、KCl 0.15、MgSO₄·7H₂O 0.125、FeSO₄·7H₂O 0.125,220r/min,30℃培养48h。优化后的葡萄糖氧化酶酶活达786.3U/g,比在种子培养基中酶活350.5U/g提高了2倍左右。     

响应面法优化甘薯叶SOD的提取工艺

采用Design-Expert软件的中心组合设计方法设计响应面试验,优化甘薯叶中SOD提取工艺条件,建立了数学模型,得到了最优的提取工艺条件为打浆时间2.4 min、液固比3.6∶1、pH 8.0,在此条件下,SOD的活性为332.64 U/g鲜重,与模型预测值350.24 U/g鲜重的比较,误差为5.03%。     

响应面法优化黄芪多糖提取工艺

在单因素试验的基础上,选择温度、时间、液料比为自变量,黄芪多糖提取得率为响应值,利用利用Box-Behnken中心组合设计,采用响应面分析法,研究各自变量交互作用及其对黄芪多糖得率的影响,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型.结果表明,提取黄芪粗多糖的最佳提取工艺为提取温度为95℃、提取时间为156 min、液料比为29 mL/g、提取次数为4次.在此条件下黄芪多糖的得率为13.20%,与预测值极为接近,证明此实验方法可靠.     

韧性饼干中各种原料在加工中的作用

笔者从韧性饼干的生产工艺入手,结合使用的各种原料的特性,研究各原料的最佳配方及使用方式,为韧性饼干的加工工艺提出合理化建议.     

逐步回归响应面法

在自适应过程中采用加权逐步回归对响应面进行拟合,有效解决了响应面函数中平方项和交叉项的聚舍问题,并可避免样本中存在的多重共线性造成的失真。算法根据迭代法中设计验算点附近的反馈信息对响应面的参数和形式同时作动态调整。由于样本点可以累积使用,每步迭代只需已入较少的样本点,使重分析的次数大为降低,适用于复杂结构的可靠性分析,数学和有限元算例表明,算法能在验算点附近精确,快速,稳定地逼近未知极限状态方程。     

响应面设计法优化腺苷发酵培养基

利用响应面方法对枯草芽孢杆菌生产腺苷的培养基进行了优化。首先用两水平因子实验对培养基组分酵母粉、玉米浆、KH2PO4、MgSO4、(NH4)2SO4对产苷的影响进行评价,结果表明：主要影响因子为酵母粉、KH2PO4和(NH4)2SO4。根据实验结果对主要影响因子的大致范围进行估计,选定合适的浓度作进一步试验,然后用中心组合设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。通过实验发现当酵母粉15g／L,KH2PO4 6g／L,(NH4)2SO4 10g／L时,腺苷产量达到7．42g／L,比优化前的5．77g／L提高了28．6％。     

响应面法优化微波法提取石崖茶类黄酮工艺

以石崖茶为原料,采用响应面法优化微波法提取类黄酮的工艺.在单因素实验的基础上,分别选定料液比、乙醇浓度和微波处理时间3个水平进行响应面实验,通过回归分析得到优化组合条件.结果表明,石崖茶类黄酮微波法提取的最佳工艺条件为:料液比1︰30,乙醇浓度60%,微波处理时间3 min,类黄酮提取率的理论预测值为33.6%,验证值为33.7%,两者相差不大,即该优化方法可行.     

基于响应面分析法的草鱼蛋白酶解工艺

应用响应面分析法对草鱼蛋白两段酶解的条件分别进行优化,第一段酶解复合使用胰酶／风味蛋白酶（质量比为4：1）,以蛋白质利用率为响应值;第二段酶解用木瓜蛋白酶,以肽得率为响应值．最终确定第一段酶解的最优条件为：酶（E）与底物（S）的质量比为0．3：100,温度为53℃,时间为5．90h;第二段酶解的最优条件为：E与S的质量比为0．12：100,温度为60℃,时间为5．60h．利用凝胶色谱测得最优条件下制备酶解液组分的相对分子质量范围介于714～8790之间,酶解液中肽含量超过50％（质量分数）,与响应面模型所预测的肽得率（52．55％）相吻合．     

超声波浸提-电导率法快速测定小麦灰分的响应曲面法优化研究

为优化电导率法快速测定小麦中灰分的条件,选择河南产地小麦为样品,研究了超声波处理样品的温度、时间、样品粒度、料液比和pH等因素对小麦提取液电导率值的影响,并对同一品种不同贮藏时间和产地的小麦灰分含量与电导率间的关系进行了分析.在单因素试验基础上,用响应曲面法对影响电导率测定的3个主要因素进行了优化,建立了相应的数学模型.结果表明:响应曲面优化提取小麦粉的最佳条件为超声温度49℃±1℃,超声时间3.55 h,料液比1 g∶400 mL,灰分与小麦储藏时间关系曲线二次方程的相关系数为0.762 2,产地和灰分之间相关系数为0.903 0.     

采用响应面设计法优化光合细菌培养基

本试验采用响应面设计法优化光合细菌培养基。结果表明:培养基成分中醋酸钠和蛋白胨对于光合细菌的生长影响最为显著,最优培养基配方为:醋酸钠1.145 g/L、蛋白胨0.055 g/L、碳酸氢钠0.6 g/L、硫代硫酸钠0.4 g/L、氯化钠0.3 g/L、硫酸镁0.1 g/L、磷酸二氢钾0.05 g/L。在此条件下,光合细菌生长最为良好,经过5 d培养以后,培养液OD600可以达到0.5以上。     

最大离差值极小响应面及按Kreisselmerier-Steinhauser函数的拟合

现有的响应曲面是按最小二乘法实现的。提出一种响应面拟合方法:使响应面函数同样本值之间的最大距离极小。该方法运用Kreisselmerier-Steinhauser函数的特性,建立数学模型,采用求导、泰勒展开、数值迭代等方法确定响应面函数的系数。在数值迭代过程中以最小二乘法获得的结果作为迭代初值。通过一系列算例得出,Kreisselmerier-Steinhauser函数法获得的响应面函数能够达到最大距离最小的目的;该方法获得的响应面函数与最小二乘法拟合的响应面函数相比,在与样本值差的均方根相对增加不大的情况下,能显著减少最大距离;采用变熵参数方法能获得更好的解。本途径不仅丰富了响应面的构造方法,而且可满足实际工程问题中希望响应函数与样本值最大距离极小化的需求。     

响应面法优化产朊假丝酵母的枇杷酒降酸工艺

采用响应面法优化产朊假丝酵母CU-6的枇杷酒降酸工艺,应用中心组合Box-Benhnken实验设计进行响应面分析,建立数学模型.结果表明:经优化后的产朊假丝酵母CU-6降酸最佳工艺参数SO2质量浓度为50mg·L-1,酒精度为7.8%,残糖质量浓度为4.3g·L-1,在苹果酸质量浓度为4.5g·L-1,接种量为1.5%,发酵温度为24℃,发酵周期为5d的条件下,枇杷酒的理论降酸量可达到1.82g·L-1.采用优化后的工艺枇杷酒的降酸量达到(1.80±0.02)g·L-1.     

约束条件下机翼的多目标响应面优化方法

本文提出一种在较强的工程约束条件下,开展机翼优化设计的高效率多目标方法。文中综合升力线理论和RANS的流场计算方法以及数学近似的响应面方法,研究在多种工程约束条件下,巡航设计点中升阻比和翼根弯矩的多目标优化问题。采用分步嵌套优化的方法,首先,固定平面形状外形,优化展向的扭转角分布;然后优化固定拓扑形式下的平面形状参数,对于每一个平面外形,展向扭转角分布的优化为平面形状优化的内迭代;最后通过响应面的结果得到双目标的近似Pareto锋面。该方法对完成特定约束条件下的气动设计具有参考价值。     

离心风机集流器的响应面优化设计

对某高效低噪音离心风机的集流器进行了优化设计研究,首先通过数值计算得到了在初始设计的集流器扩张角、集流器收缩角和扩张段长度等参数下的离心风机气动性能,并与实验结果进行对比验证,在此基础上采用响应面方法进行二次回归拟合,得到了锥弧型集流器扩张角、收缩角和扩张段长度与风机效率及声功率级之间的函数关系并进行了优化分析,由此得到使风机性能最优的集流器参数。分析结果表明,锥弧型集流器对离心风机气动性能的影响比较显著,对声功率级的影响不太显著,锥弧型集流器的扩张角、收缩角对离心风机气动性能的影响明显,而集流器扩张段长度对气动性能的影响很小。优化后的集流器使得离心风机的效率提升了3.6%,静压提高了4.1%,声功率级降低了1.7dB。     

响应曲面法优化聚丙烯酰胺的反相乳液聚合

通过二次回归正交旋转组合实验设计,以单体质量分数、引发剂质量分数和反应温度为考察因素,用响应曲面法分析了这3个因素对产物聚丙烯酰胺特性粘数的影响.通过采用DPS数据处理软件,建立了聚合工艺的预测模型,预测最佳聚合工艺条件为:ω(单体)=40.0%,ω(引发剂)=0.2%,反应温度41.6℃,预测特性粘数为14.00 dL·g-1,验证实验所得的特性粘数为12.25 dL·g-1.两者结果相近,说明响应曲面法优化得到的聚丙烯酰胺反相乳液聚合模型是适用可行的.     

基于响应面法的二苯并噻吩生物降解条件的优化

对脱硫菌D4经菌株的形态特征和16SrDNA序列分析,初步鉴定为肠杆菌属(Enterobacter sp.).为提高D4对二苯并噻吩的降解率,在单因素实验的基础上,采用响应面分析法(RSM)对降解条件进行建模优化,筛选出了转速、底物浓度和培养温度3个影响显著的因素.确定了优化后的降解条件:转速175r/min,二苯并噻吩浓度0.1mmol/L,培养温度30℃.优化后的降解率为59.83%,比优化前提高了近10%.     

响应曲面法对超细RDX制备工艺优化及性能表征

以液态二甲醚（DME）为溶剂,利用超临界快速膨胀法（RESS）制备亚微米级颗粒形态球形沉淀RDX.探讨了提取温度、提取压力、喷嘴内径对RESS过程的影响,基于Box-Behnken响应面法原理对工艺优化,并对产品性能进行了表征.结果发现：3个因素影响力均较为显著,影响力大小依次为喷嘴内径 > 提取压力 > 提取温度;优化参数为提取温度293 K、提取压力15 MPa、喷嘴内径50 μm;RDX产品呈颗粒和球形形貌,亚微米大小,平均粒径为0.183 μm;结晶焓变（ΔH=714.4 J/g）高于原来RDX （ΔH=381.5 J/g）,爆炸概率点估计值由76%降为55%.综合来看,新制备的RDX爆炸性能明显改善,猛度增大而感度降低.