響應面優(yōu)化實驗方案設計

1、食品科學研究中實驗設計的案例分析食品科學研究中實驗設計的案例分析——響應面法優(yōu)化超聲輔助提取車前草中的熊果酸班級：學號：姓名：摘要：摘要：本文簡要介紹了響應面曲線優(yōu)化法的基本原理和使用步驟，并通過軟件DesignExpert7.0軟件演示原文中響應面曲線優(yōu)化法的操作步驟。驗證原文《響應面法優(yōu)化超聲輔助提取車前草中的熊果酸》各個數(shù)據(jù)的處理過程，通過數(shù)據(jù)對比，檢驗原文數(shù)據(jù)處理的正確與否。關鍵詞：關鍵詞：響應面優(yōu)化法數(shù)據(jù)處理DesignExp

2、ert7.0車前草前言：前言：響應曲面設計方法(ResponseSufaceMethodology，RSM)是利用合理的試驗設計方法并通過實驗得到一定數(shù)據(jù)，采用多元二次回歸方程來擬合因素與響應值之間的函數(shù)關系，通過對回歸方程的分析來尋求最優(yōu)工藝參數(shù)，解決多變量問題的一種統(tǒng)計方法（又稱回歸設計）。響應面曲線法的使用條件有：①確信或懷疑因素對指標存在非線性影響；②因素個數(shù)27個，一般不超過4個；③所有因素均為計量值數(shù)據(jù)；試驗區(qū)域已接近最優(yōu)區(qū)

3、域；④基于2水平的全因子正交試驗。進行響應面分析的步驟為：①確定因素及水平，注意水平數(shù)為2，因素數(shù)一般不超過4個，因素均為計量值數(shù)據(jù)；②創(chuàng)建“中心復合”或“BoxBehnken”設計；③確定試驗運行順序(DisplayDesign)；④進行試驗并收集數(shù)據(jù)；⑤分析試驗數(shù)據(jù)；⑥優(yōu)化因素的設置水平。響應面優(yōu)化法的優(yōu)點：①考慮了試驗隨機誤差②響應面法將復雜的未知的函數(shù)關系在小區(qū)域內用簡單的一次或二次多項式模型來擬合，計算比較簡便，是降低開發(fā)成本

4、、優(yōu)化加工條件、提高產(chǎn)品質量，解決生產(chǎn)過程中的實際問題的一種有效方法③與正交試驗相比，其優(yōu)勢是在試驗條件尋優(yōu)過程中，可以連續(xù)的對試驗的各個水平進行分析，而正交試驗只能對一個個孤立的試驗點進行分析。響應面優(yōu)化法的局限性:在使用響應面優(yōu)化法之前，應當確立合理的實驗的各因素和水平。因為響應面優(yōu)化法的前提是設計的試驗點應包括最佳的實驗條件，如果試驗點的選取不當，實驗響應面優(yōu)化法就不能得到很好的優(yōu)化結果。原文《響應面法優(yōu)化超聲輔助提取車前草中的熊

5、果酸》采用經(jīng)典的三因素三水平BoxBehnken試驗設計，以熊果酸的提取率為響應值，通過回歸分析各工藝參數(shù)與響應值之間的關系，并由此預測最佳的工藝條件。本文利用軟件驗證原文中的數(shù)據(jù)處理過程，以檢驗原文數(shù)據(jù)是否處理正確。1確定實驗因素確定實驗因素原文利用超聲波輔助提取車前草中的熊果酸，而影響熊果酸提取率的因素有很多，如超聲波的功率、提取時間、溶劑溫度、溶劑種類、液固比等。原文參考文獻《柿葉中總三萜的提取以及熊果酸分離純化研究》中提取熊果酸

6、的方法提取熊果酸，即將干燥的車前草粉碎后過篩，取20～40目的車前粉，用石油醚在55℃脫脂3次，干燥備用。精密稱取一定量的車前粉，加入一定量的乙醇，稱量，在一定的超聲波功率下提取一定時間后，擦干外壁，再稱量，用乙醇補充缺失的質量，離心。用注射器抽取一定量上清液，過0.45μm濾膜，進行檢測。每個實驗進行3次平行實驗。取其平均值。結果以提取率(E)的來表示。4用軟件用軟件(DesignExpert)(DesignExpert)對實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)