响应面优化实验方案设计

食品科学争论中试验设计的案例分析——响应面法优化超声关心提取车前草中的熊果酸班级： 学号： 姓名：摘要：本文简要介绍了响应面曲线优化法的根本原理和使用步骤，并通过软件Design-Expert7.0软件演示原文中响应面曲线优化法的操作步骤。验证原文《响应面法优化超声关心提取车前草中的熊果酸》各个数据的处理过程，通过数据比照，检验原文数据处理的正确与否。关键词：响应面优化法数据处理Design-Expert7.0车前草前言：响应曲面设计方法(ResponseSufaceMethodology，RSM)是利用合理的试验设计方〔又称回归设计〕。22，因素数一般不超4“Box-Behnken”设计；③确定进展试验并收集数据；⑤分析试验数据；⑥优化因素的设置水平。正交试验只能对一个个孤立的试验点进展分析。的选取不当，试验响应面优化法就不能得到很好的优化结果。原文《响应面法优化超声关心提取车前草中的熊果酸》承受经典的三因素三水平Box-Behnken以检验原文数据是否处理正确。确定试验因素原文利用超声波关心提取车前草中的熊果酸，而影响熊果酸提取率的因素有很多，如超声波的功率、提取时间、溶剂温度、溶剂种类、液固比等。原文参考文献《柿叶中总三萜的提取以及熊果20～40目的车前粉，用石油醚在55℃脱脂3量，在确定的超声波功率下提取确定时间后，擦干外壁，再称量，用乙醇补充缺失的质量，离心。用注射器抽取确定量上清液，过0.45μm滤膜，进展检测。每个试验进展3次平行试验。取其平均值。结果以提取率(E)的来表示。C×VE/%=———×100M式中：C为熊果酸的质量浓度/(g/mL)；V为参与乙醇的体积/mL；m为车前草的质量/g。Box-Behnken试验设计，选取提取温度(A)、乙醇体积分数(B)、超声功率(C)三个因素作为优化条件的因素对象。确定因素水平范围BBD设计所争论的因素水平范围。确定适宜的因素水平范围对获得抱负的优化结果格外重要，假设水平范围太窄得不到优化结果，太宽也会使结果准确度降低。原文在单因素试验的根底上确定了因素水平范围是：提取温度的：60—80℃；乙醇体积分数：90—100%；提取功率：420—540W试验设计安排与结果依据Box-Behnken17个试验点。其中12个为析因子，5个为中心试验用以估量误差。试验因素和水平见表一。表一响应面试验因素水平表平-1608042007090480180平-1608042007090480180100540表二响应面试验方案及结果Tabel2Schemeandresponseexperimsurfaceentalresultsdesignof试验号ABC提取率〔%〕1-1-100.05440321-100.1009363-1100.07044041100.0947825-10-10.062646610-10.0955397-1010.06337081010.10065390-1-10.0855731001-10.078006110-110.098521120110.086069130000.108560140000.101516150000.101054160000.102413170000.105489用软件(Design-Expert)对试验数据统计分析翻开DesignExpert7.0数据输入因素输入响应值输入试验方案形成默认试验序号及结果输入试验结果输入试验数据分析把优化设计表中因素水平由编码值转换成实际值再输入60。将试验方案切换到实际值界面点击DisplayOptions ProcessFactors Actual方差分析由方差分析可知：模型的F=19.08，P=0.0004<0.001，说明试验所承受的二次模型二者差异的程度。本例P值为0.0855>0.05，对模型是有利的，无失拟因素存在，因此可用该回归方程代替试验真实点对试验结果进展分析。因素AP1A的影响是极显著的。A2次方，B2次方，C2P0.05A2、B2、C2对提取率均有显著影响。而因素BP值=0.5035，因素CP值=0.104，均大于0.05，所以因素BC，即乙醇体积分数和提取功率对提取率没有显著影响。0.0653、0.6788、0.64550.05，所以交互项对提取率没有显著性影响。4.7.2变异系数R2〔Adj〕=0.9105C.V.%5.72%8.95的变异不能由该模型解释，因此，该模型的拟合性较好。多元二次响应面分析编码数据拟合出的多元二次方程，R2=0.9608，与原文中的拟合方程全都。原文中的拟合方程：次方程为：残差的正太分布图根本都在同一条直线上ResidualsvsPredicted图符合分布无规律PredictedvsActual图根本能在一条直线上试验实际值和方程推想值试验实际值 方程推想值的范围内。原文数据如下：输入错误等高线图三维响应曲面图ABACBCRSM

Goal 选maximize选项Upper选项选择远离最高点的值率RSM案RsmA76.51℃B86.96%C496.30W0.110187%软件验证的结果和原文中的结果全都，原文中的结果如下：SAS翻开SAS软件，在Editor-untitled1中输入语句和数据查看output,可得到一下结果：A76.503℃C496.29127W提取率%为：0.110187%RSMSAS表二提取温度〔℃〕乙醇体积分数〔%〕提取功率〔W〕提取率%RSM76.5100086.96000496.300000.11019SAS76.5030086.96800496.291270.11019原文结76.51000 86.96000 果

0.110007、案例试验设计和原文数据分析比较及评价本文利用现今流行的DesignExpert7.0软件和SAS响应面法优化超声关心提取车前草中的熊果酸》中的数据分析过程。从试验方案的建立到试验RSMSAS提取条件才是牢靠的。改进试验方案。参考文献：孔涛,