minitab正交试验设计

1、食品科学研究中实验设计的案例分析正交设计优选白芨多糖包合丹皮酚最正确工艺以及包合物的鉴定1学 年2022-2022 第一学期课程名称食品实验优化设计专业年级测试方式学生姓名学 号成 绩摘要：本实验采用用minitab软件设计L934正交试验优选白芨多糖包合丹皮酚的最正确 工艺,结果显示：以丹皮酚和白芨多糖的物料比、反响时间和反响温度为考察指标,得 到优化工艺为：物料比1:6、反响时间4h、温度30 C,包封率可达29.38% ,收得率74.29%.关键词：正交设计 minitab 1正交试验因素水平确实定选择丹皮酚与白芨多糖的 A物料比W/W、B反响时间h、C包合温度C三个 对试验结果影响较大

2、的因素为考察对象,每个因素各取三个水平表1.采用L934正交试验表进行正交试验.以所得包合物的收得率和药物包封率为考察指标,确定最正确 工艺.表一正交试验因素水平表水因素平 A物料比w/wB反响时间hC反响温度C11:2230401: 4501: 62正交试验设计步骤：1选择统计一 DO田口一创立田口设计.2得出田口设计窗口,在这个窗口中我们可以设计正交试验,本试验选择3水平4因素,其中一个因素作为误差列.1*4 委*4 ItWlLJ Wi-hSJ 切制 MiflilU XWD 口 例除比讨 11 1徐*itn平曲list! n 9雷,=MKhc»£liCli CICCIT

3、CJNc?nCBS3点击显示可用设计,进入如以下图的窗口,选择L9 2-4 X4点击“设计选项,选择3 >WW 11 £6M«ffl mSii.BfeP ilS n PflUTXMft,CT5点击“因子选项,得到如以下图窗口,可以对其名称进行设计,如“A改为“ A物料比T 6直附目 f©蹲常困讳喇口整咐砺泡.却S工：口 口阳«h-Jl£iL9 3*4 ,这样我们就得到了L9(3 4)ZfflQ mu 看靠0 iti口 得巾» 间M：国 MHiDi XHD 口W 内味少1 » M- Q T S Cft d>3 &#

4、174; 1b !_106设计完成,得到如以下图的正交试验表dt*teJ由*4 itHio 据咐 IDWi.< MHiii! X*:u -口油J «tsh3m., - r r IL m -v 0 * 4 -Gft 6 W 为,力 ZJEIEI K r- 1一后-2川 * # . |LF x|J 上 i ：IRWi ilB>Se-l.l=M k±:»:4S三讦eh Mi.iL.h. lira vi na-ir-MttC2tJC* CT7导入数据包封率和收得率文件 1口 MIL' Hfiiai 泮侬 Hi-H«»口?工l&quo

5、t; SOlM> IHRhm.1«i 忙工 cjEittzirraE 1 4 A 0督舂4心 6为亘,由口口曲度-I-' .! - *N!.ni 4 ak . i底 ri调4,壬阳吗百IJJ O itir k+L-a 】盟贰w悬3*iJ s a-4 fflfirti8点击“ DOE > “田口 一> “分析田口设计,得到以下图iea io I an i a：- so： 40gCG曲EM*C -B=M > mw 1n.1&Nqd：334.X力2 0. 3d11 E. I金37.esw1 r. KBaa 1S L . <? IClCi

6、3;八*41匕Ml E DM上阳口 WiiLi解Mi加 炉H口由 13 田 M3 11113 TJUD ge破 Wl*：lllE-d. CT SO-打 BH. 口口 7 0. 00 6£i- CD T 40 7 B. A:e:> rnMi ?5iS*f.Lk.gm 0M：工知Qj WMrFgij >ASiH：i rh耽腼 立胸口ei>w 叨置!卡E 率.£!.I B.力 I 2T.dE | T," 工丸IV田口正注和金计* u>ci»4> AxnS. NHK4itlHJ -Sr .M题4堡;“ uMHlUdi+lE>K

7、,叱田口沐g星 11HpM4 Niaii r li K1 rs rJB 闻孑Hi I m krLa-f3+i-H I4UVI1® 的«闻202211-29宏国良用.皿4 4S Ti H<WSlffbr出口罡计BIKES; 金片u wj?j *0刊13 3 4KHIQ.?朋口山C3£4C$C«CTCBECIOCl 1CI2CIJ£14CLfi-Cl*criCl*Cltcro c?ie忠川4月BWJf 中将NiJ73335jkE3E1321C2 H麻出柿0I.hClczCTJCBCBCTcaCWC1UCl. 1Cl z匚1314CltcmCI

8、T*«i«Ut.忆啦加事感r*M"军粤tt«4 KL3L9I.B4W. ff73-L£3&川."M, 2D. id ia. Da9在响应数据位于栏中选择“包封率文件旧越陶日熟揖i的计地口媒计销宿相,.M工具口窗口出牯脚山&P 当茁电 G in T I H Q t 00 13 的圈底而 I -Z Afll：属| 少Fl x|Q|,T口C20221 l-2fi门 QWH我理使用IHMub.话将PL联福而美常吃卜闭口设计田口正交袤谩话列L9O*+陈列LC1C2C1C4C5A锄料比B反响酎间£反响温度D置霍t空列Ji

9、1 11地封半,C6效寿率4. 63L.t；"50. 5733I 2258. 0070,00I5.SI27.65弗007 0. 4.02L.0I78. ao74, 2971 ILm ii1210在“项选项中,选中 A B C的内容,注意不要选中误差列,按以下图进行设计.宝府以ft»：L羲究如讨篁国我n的船© tH«H：Q： TMin 电I匍助:口看西 i M 0督曰 1对电®田蜀,1吧口厂ILL醺齐-7 书, r-z：j ./uikiq|Tt口t也对辜,的I方！1妗朝,在总装旧慢用旧底的S32-2Z一皆s2出山6.5LL34.E3 1= T&l

10、t;i.S5375B.-S< 息 融 I 州 R-Sq ( iW£、上 能 5LM-11点击确定,可得出以下的分析数据.再按上述8-11,对收得率进行分析,可得出另外一个分析数据a u 0 烟,- m r “.0中畴JTy一嗝m宫到,翳 azniH 喜Im- + 工匚 II=11 ： |q|jrVTr Q、. LdM4-划由忙站WV1M*s?12点击“统计 一 > “方差分析一 > “一般线性模型R -俱晓,JL忘近okidiz*ra woim 帘Sm加重珈+1如*,国：,工也宿 ©封 差飞 吧口 口 f 建EbB0ft：l1二七：9工 Jig可一胜陛存U

11、J总提查吧%小单“EHttKBilEnHJ嗥337J5,543±±1ST414.4103g?D0>17 UTDalt4LC-913-2.053»WL<4均干IS陛EH啮*«<DL&Z WEiW 0 1 EE¥M 助Ktl捍H酎侬*0#±*万楂&制心 ,品平.不无内心SIU.* 注一聚,五:ffWrtfiiRi.弋I M营性修:也.-hl区间国口 用王期国酷却 日厘丹律而皿:口.13在“响应栏中选择“包封率,在“模型栏中选择 A B C Dt. l- J文用EJ编辑闾期据迪计筑©茨计增曲珀指融

12、到THU窗口会帮助的E电鼻公 国t t MK Q I 喷一6引岗加吧 口巳血U刎20-10-12-4 S：42：O9双辿住用Nimi 1让,清提F1费得有关低财.出口设计田口正殳表设计W34)S7- 4*馈 9到L9如幻阵列TIFlTrC2B2345C3C12D怛封不C6收得率18.M4,0354= 6734.3450. 6758. 0D70. 0015.51的.6027.6570.40C16一般et性线11.8578. 00891D129.3921.0173.7114点击确定,得出方差分析数据,如以下图.因子火物料出 B反废时间L.,品举型水平数值圉差31,国建31,包封率翱 的方差分析,在

13、检蜘中使用调整的 ss天涯 久物和I比 B反响时间 F禹督下忌度 合计自由,篁 3 w q2S26.134.12.6SOAdj SS 52G.53 6. 51 134.23 12. 74Adj MS 2G3. 27 3. 268T. 11G. 37F 4 1.33 O. SI 10, 54P O. 024 O. &62 O. OSTR-Sq98.13%R-Sq <调整92. 51%15重复上述动作,对收得率进行方差分析2结果与分析2.1原论文案例白芨多糖包合丹皮酚正交试验数据分析白芨多糖包合丹皮酚的L934正交试验结果见表2.经SPSS15.0软件分析结果表 明,以包封率为指标,

14、投料比因素的极差最大,说明投料比的影响最大,各因素对包封 率的影响程度依次为 A投料比C温度B时间,且A因素对包封率的影响到达了 显著性差异p0.05表3.由此分析,此包合反响条件的最正确组合为A3B3C1.以收得率为指标,投料比因素的极差也最大,投料比的影响最大,各因素对收得率的影响依次为A>C>B.最正确组合为A3B3C3.综合考虑包封率和收得率两个指标, 投料比对包封率的影响显著(p<0.05),对收得率的影响较大,投料比和时间选择一致的A3和B3o从节约能源又不太影响结果的角度考虑,温度选择30 Co所以最正确组合应为A3B3C1 ,即投料比1:6、包合时间4h、温度

15、30C、在此条件,包封率达 29.39%,收 得率 74.29% 0表2白芨多糖包合丹皮的正交试验方案与结果Table 2 Results of orthogonal test试验号ABCD包封率(%)收得率(%)111118.5454.67212224,6350.673133343458421232036705223115.8169.662326570.473I;217.857883213293974.299332121.0173.71k：5.K3765252L859丹皮粉包赶盍(%)kzk?21.27322.75116.61 117.66615.33612.666R16.9142,0819

16、 J 93ki54.44767.37066.453包合物收得率(%)k 二k?70.00075.33364.85367.55764.79368.533R20SN62.7043 . 740表3丹皮财日及多横坦利率万差分析表Table 3 Analysis of variance of inclusion rate方差来源离均差平方和自由度均力F显著性校正模型3.74060.62314.831A2.96221.48135239p<0.050.03320.0160.387C0,74220,371S.829误差0.08420.042总计118098根据选取的白芨多糖包合丹皮酚的优化工艺条件 (A

17、3B3C1)制备3批样品,结果白 芨多糖包合丹皮酚：收得率的均值为74.37% ,包封率均值为30.12%均明显优于正交试 验的其他组,可以验证正交试验的结果.2.2本人对白芨多糖包合丹皮酚正交试验数据分析表2正交试验直观分析图序列号A物料比B反响时 问C反响温 度D误差包圭率收得率%111118.5454.67212224.6350.67313334.34584212320.36705223115.8169.66231227.6570.47313217.85788321329.3974.299332121.0173.71k1=5.83715.58321.86k2=21.27316.6115.

18、333包封率k3=22.75017.66712.667R=16.9,2.0839.193k1=54.4567.5666.45k2=70.0064.8564.79收得率%k3=75.3367.3768.37R=20.892.73.74表3.1以包封率为指标的方差分析误差平方和调整后的调整后的均方来源自由度SSSSMSFPA物料比2526.53526.53263.2741.330.024*B反响时间26.516.513.260.510.662C反响温度2134.23134.2367.1110.540.087误差212.7412.746.37合计8680.01S =：2.52375 R-Sq :=98.13% R-Sq调整=92.51%表3.2以收得率为指标的方差分析误差平方和调整后的调整后的均方来源自由度SSSSMSFP物料比2706.6706.6353.3211.050.005*反响时间213.6813.686.844.080.197反响温度221.0721.0710.536.290.137误差23.353.351.67合计744.7S = 1.2