響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

1、食品科學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的案例分析食品科學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的案例分析——響應(yīng)面法優(yōu)化超聲輔助提取車(chē)前草中的熊果酸班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：摘要：摘要：本文簡(jiǎn)要介紹了響應(yīng)面曲線(xiàn)優(yōu)化法的基本原理和使用步驟，并通過(guò)軟件DesignExpert7.0軟件演示原文中響應(yīng)面曲線(xiàn)優(yōu)化法的操作步驟。驗(yàn)證原文《響應(yīng)面法優(yōu)化超聲輔助提取車(chē)前草中的熊果酸》各個(gè)數(shù)據(jù)的處理過(guò)程，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比，檢驗(yàn)原文數(shù)據(jù)處理的正確與否。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：響應(yīng)面優(yōu)化法數(shù)據(jù)處理DesignExp

2、ert7.0車(chē)前草前言：前言：響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)方法(ResponseSufaceMethodology，RSM)是利用合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法并通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到一定數(shù)據(jù)，采用多元二次回歸方程來(lái)擬合因素與響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)對(duì)回歸方程的分析來(lái)尋求最優(yōu)工藝參數(shù)，解決多變量問(wèn)題的一種統(tǒng)計(jì)方法（又稱(chēng)回歸設(shè)計(jì)）。響應(yīng)面曲線(xiàn)法的使用條件有：①確信或懷疑因素對(duì)指標(biāo)存在非線(xiàn)性影響；②因素個(gè)數(shù)27個(gè)，一般不超過(guò)4個(gè)；③所有因素均為計(jì)量值數(shù)據(jù)；試驗(yàn)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(yàn)。進(jìn)行響應(yīng)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?cái)?shù)一般不超過(guò)4個(gè)，因素均為計(jì)量值數(shù)據(jù)；②創(chuàng)建“中心復(fù)合”或“BoxBehnken”設(shè)計(jì)；③確定試驗(yàn)運(yùn)行順序(DisplayDesign)；④進(jìn)行試驗(yàn)并收集數(shù)據(jù)；⑤分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)；⑥優(yōu)化因素的設(shè)置水平。響應(yīng)面優(yōu)化法的優(yōu)點(diǎn)：①考慮了試驗(yàn)隨機(jī)誤差②響應(yīng)面法將復(fù)雜的未知的函數(shù)關(guān)系在小區(qū)域內(nèi)用簡(jiǎn)單的一次或二次多項(xiàng)式模型來(lái)擬合，計(jì)算比較簡(jiǎn)便，是降低開(kāi)發(fā)成本

4、、優(yōu)化加工條件、提高產(chǎn)品質(zhì)量，解決生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題的一種有效方法③與正交試驗(yàn)相比，其優(yōu)勢(shì)是在試驗(yàn)條件尋優(yōu)過(guò)程中，可以連續(xù)的對(duì)試驗(yàn)的各個(gè)水平進(jìn)行分析，而正交試驗(yàn)只能對(duì)一個(gè)個(gè)孤立的試驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行分析。響應(yīng)面優(yōu)化法的局限性:在使用響應(yīng)面優(yōu)化法之前，應(yīng)當(dāng)確立合理的實(shí)驗(yàn)的各因素和水平。因?yàn)轫憫?yīng)面優(yōu)化法的前提是設(shè)計(jì)的試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)包括最佳的實(shí)驗(yàn)條件，如果試驗(yàn)點(diǎn)的選取不當(dāng)，實(shí)驗(yàn)響應(yīng)面優(yōu)化法就不能得到很好的優(yōu)化結(jié)果。原文《響應(yīng)面法優(yōu)化超聲輔助提取車(chē)前草中的熊

5、果酸》采用經(jīng)典的三因素三水平BoxBehnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以熊果酸的提取率為響應(yīng)值，通過(guò)回歸分析各工藝參數(shù)與響應(yīng)值之間的關(guān)系，并由此預(yù)測(cè)最佳的工藝條件。本文利用軟件驗(yàn)證原文中的數(shù)據(jù)處理過(guò)程，以檢驗(yàn)原文數(shù)據(jù)是否處理正確。1確定實(shí)驗(yàn)因素確定實(shí)驗(yàn)因素原文利用超聲波輔助提取車(chē)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(shí)間、溶劑溫度、溶劑種類(lèi)、液固比等。原文參考文獻(xiàn)《柿葉中總?cè)频奶崛∫约靶芄岱蛛x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(chē)前草粉碎后過(guò)篩，取20～40目的車(chē)前粉，用石油醚在55℃脫脂3次，干燥備用。精密稱(chēng)取一定量的車(chē)前粉，加入一定量的乙醇，稱(chēng)量，在一定的超聲波功率下提取一定時(shí)間后，擦干外壁，再稱(chēng)量，用乙醇補(bǔ)充缺失的質(zhì)量，離心。用注射器抽取一定量上清液，過(guò)0.45μm濾膜，進(jìn)行檢測(cè)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn)。取其平均值。結(jié)果以提取率(E)的來(lái)表示。4用軟件用軟件(DesignExpert)(DesignExpert)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)