食品科学概论 第八章 食品科学研究方法

第八章食品科学研究方法第一节食品科学研究课题的选择第二节食品科技文献第三节食品科学研究工程论证报告第四节食品科学研究试验设计第五节样品的采集、保存与制备第六节撰写科技论文一、科学研究从问题开始科学研究是创造性的探索活动，无论根底研究还是应用研究都是为了解决尚未解决的问题，都是探索未知的过程。第一节食品科学研究课题的选择波普尔爱因斯坦

科学始于问题而不是始于观察，尽管通过观察可以引出问题，但是在观察时必须带着一定的问题，带着预期的设想，漫无目的的观察是不存在的。提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看待旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。

二、食品科学研究课题的来源一般是指由国家主管科研的行政部门、企事业单位根据国家、地方、企事业单位的需要下达或委托有关科研单位、科研人员从事的科研工程。一般是指科研单位或科研人员从理论研究和生产实践发现的问题出发提出科研工程，向有关部门申报的课题。下达课题自选课题

三、食品科学研究选题及其步骤

就是形成、选择和确定所要研究和解决的课题。是为了实现某个特定目标所需要研究的一个或一组科学问题。科研选题是科学研究的起始步骤，是科学研究的重要组成局部。科研选题课题步骤：1.了解前人的工作和现实的需要，进行文献调研和实际考察。2.在文献调研和实际考察的根底上，再进行分析比较，综合概括出需要研究的课题。3.对选出的课题进行初步论证，即对课题进行可行性研究。4.在初步论证的根底上提出选题报告，然后经过评议，选出最正确课题。

确定课题文献调研和实际考察提出选题初步论证评议四、科研选题的根本原那么需要性原那么创造性原那么科学性原那么可行性原那么

文献是记录有知识的一切载体，是知识、知识载体和记录手段的统一体。由于文献知识内容的不同、载体的不同、记录方式的不同，便构成了不同类型的文献。第二节食品科技文献

一、按文献信息载体的形式划分1.印刷型(Printedform)

2.缩微型(Microform)

3.视听型(Audio–visualform)4.机读型(Machine–readableform)5.光盘型(Opticaldiskform)6.立体形象型(Solidfigureform)

印刷型(Printedform)缩微型文献:又称缩微复制品，是以感光材料为载体、以缩微照像为记录手段的一种文献形式，即采用摄影的方法将文献的影像缩小、复制而成。主要包括：缩微胶卷、缩微胶片、缩微卡片等。优点：体积小、重量轻、信息容量大、本钱低，便于复制、携带、保存、查索和传递。缺点：必须借助阅读机和电源才能阅读，不太方便又易使眼睛疲劳。缩微型(Microform)视听型(Audio–visualform)

机读型文献

全称为计算机阅读型文献，是利用计算机阅读的文献资料。

主要包括：计算机磁带、磁盘上的各种计算机软件。通过编码和程序设计，把文献内容变成计算机可识别的语言，输入到计算机中，存贮到磁带或磁盘上，阅读时由计算机转换成人工语言，并根据需要在终端屏幕上显示或输出打印。特点：信息存贮量大、传播速度快、且可以远距离传输，便于自动检索，并可以随时修改检索策略。机读型(Machine–readableform)光盘型文献:是由特殊的光敏材料作为载体、将信息通过激光刻录在光盘的盘面上制成的一类新型载体文献。可用计算机阅读，也可用激光播放机播放，实际上也是机读型文献的一种。特点：能兼容印刷品文献和声像资料，既可以记录文字，也可以记录图像和声音，信息密度高，检索速度快，信息输入输出方便，易于保管和复制，而且制作本钱低。光盘型(Opticaldiskform)

立体形象型文献

又称三维全息型文献，是用激光在三维空间进行全息摄影实现信息存贮与显示的全息形象资料。

特点：是一种刚出现的新型文献载体类型，在形象化方面有着独特的优点，能够产生一幅完整的立体摄像，全方位地反映实物的全貌。立体形象型(Solidfigureform)

二、按文献的出版形式划分期刊(JournalsorMagazineorPeriodical)科技报告(Technicalreports)政府出版物(Governmentpublication)会议文献(Conference)

专利文献:

是指在专利形成过程中产生的一系列官方文件和有关出版物的总称。

广义专利文献:

是指专利局出版的与专利有关的各种文献。如专利公报、专利文摘、分类表、专利索引、说明书以及与专利有关的法律文献等。

狭义专利文献:

仅指专利说明书，专利检索的主要对象是专利说明书。

特点：在形式上具有统一的格式；在文字上是一种法律文件，文字较简练，特别要求保护权利范围；在内容上具有广泛性、详尽性、实用性、新颖性、独创性以及具有较强的系统性、完整性和报道的及时性。

主要识别依据：著录项中的专利号、专利国别、专利权人、专利优先日期(公开日期)、出版时间等。专利文献(Patents)标准文献(Standardliterature)学位论文:是高等学校、科研机构的毕业生、研究生为获得学位所撰写的论文。可分为学士论文、硕士论文和博士论文。特点：内容比较专一，阐述较为系统、详细等，对科学依据和做学位论文均有参考价值。它一般不公开出版。识别依据：学位、论文名称、颁发学位的单位及其地址、授予学位的时间等方面。学位论文(DissertationorThesis)产品资料(Productsdata)其他文献三、按文献加工类型划分

1.零次文献(灰色文献)

2.一次文献(原始文献)

3.二次文献(检索性文献)

4.三次文献(参考性文献)

零次文献:

是指非正式出版物或非正式渠道交流的文献，未公开于社会，只为个人或某一团体使用。

包括：文章草稿、私人笔记、会议记录、未经发表的名人手迹，甚至包括口头言论和思想教育。零次文献(灰色文献)一次文献(原始文献)

二次文献:

是信息部门将那些分散的、无组织的一次文献，用一定的方法经过加工整理、归纳、简化，把文献的外表特征和内容特征著录下来，使之成为有组织、有系统的检索工具，如书目、题录、文摘、索引等。特点：是对一次文献的浓缩和有序化，主要作用是存储和报道一次文献线索、提供查找的途径。它是用于查找一次文献的检索工具，是重要的指示性信息源。二次文献(检索性文献)三次文献:是在二次文献的根底上选用一次文献的内容进行分析、概括、综合研究和评价而编写出来的文献。可分为综述研究类和参考工具类两种类型。前者如动态综述、学科总结、专题述评、进展报告等，后者如年鉴、手册、大全、词典、百科全书等。特点：三次文献源于一次文献又高于一次文献，属于一种再创性文献。三次文献主要是信息研究的产物和成果，是一次文献的浓缩。三次文献(参考性文献)科研项目第三节食品科学研究工程论证报告论证报告撰写内容八、必要的支撑条件、组织措施及实施步骤九、方案实施进展、经费预算及经费来源渠道1.年度方案2.经费预算3.经费来源一、试验设计的任务和作用以概率论与数理统计为理论根底，结合专业知识和实践经验，经济地、科学地、合理地安排试验，有效地控制试验干扰，充分利用和科学分析所获的试验信息，从而到达尽快获得最优方案的目的。第四节食品科学研究试验设计试验设计的任务(1)通过试验可以分清各试验对实验指标影响的大小顺序，找出主要因素，抓住主要因素。(2)通过试验可以了解因素与实验指标间的规律性，即每个因素水平改变时，指标是怎样变化的。(3)通过试验可以了解因素之间的交互作用。(4)通过试验可以迅速找出最优生产条件或工艺条件，确定最优方案并能估计在最优生产条件下试验指标值及其波动范围。(5)通过试验设计和方差分析，可以了解试验误差的大小，从而提高试验的精度。(6)通过试验结果的分析，可以明确为寻找最优生产工艺而进一步试验的方向。试验的作用

二、试验设计的性质和内容 试验设计方法从理论上讲属于数理统计的一个重要分支，即属于数学的范畴，从实践上讲，它是数理统计在食品专业中的具体应用，是为专业效劳的。寻求最正确生产工艺，必须建立在专业的根底上，试验设计只是为专业效劳的工具，它是手段，而不是目的。 实验设计所包含的内容是十分丰富的，现在已有许多种试验设计方法，包括成对试验设计、全面试验设计、正交试验设计、均匀试验设计、分割法试验设计、SN比实验设计、回归正交设计等，其中最根本和最常用的是前四种。三、试验设计的根本原那么在试验过程中，为了减少试验误差，就必须严格控制试验干扰。所谓试验干扰是指那些可能对试验结果产生影响，但在试验中未加考虑，也未加以控制的条件因素。在试验过程中，应尽量地控制或消除试验干扰。其方法是严格遵循试验设计的三个根本原那么——重复、随机、局部控制。

所谓重复是指在试验中每种处理至少进行2次以上。重复是估计随机误差和减少随机误差的根本手段。重复次数多少，应根据试验要求确定，一定要适当，一般3～4次。所谓随机是在试验中，每一处理组合及其每一个重复都有同等的时机被安排在某一特点的空间和时间环境中，以消除某些处理组合或某些重复可能占有的“优势〞或“劣势〞，从而保证试验条件在空间和时间上的均匀性。随机通常采用抽签、摸牌、查随机数字表的方法来实现。重复原那么随机原那么做试验，总是希望试验条件根本保持一致，这样得到的试验指标才可靠，因素内不同水平之间才具有可比性。但任何一个试验都是在一定的时空范围内进行的，试验次数越多，所占的时空范围就越大，环境条件之间的差异也就越大。反之，试验时空范围越小，环境条件就越均匀一致。如果把某项试验的时空范围划分为几个小的范围——区组，使得每个区组内试验条件尽可能一致，每个区组内各处理的试验顺序随机安排，这样，区组内的试验误差就可减少。区组间试验条件的差异虽较大，但可通过统计的方法进行处理，这种安排试验的方法称为局部控制。在试验过程中，一般将同一重复安排为一个区组，区组内各处理随机排列。局部控制原那么四、常用的试验设计方法1.两种处理的试验设计2.全面试验设计(1)单因素全面试验设计法(2)双因素全面试验设计法3.正交试验设计这种试验设计只安排A、B两种处理，每种处理可安排屡次重复试验，计算出A、B各自处理重复试验平均值，对这两个平均值进行差异显著性检验。两种处理的试验设计在试验设计中，为了获得全面试验信息，正确地判定试验因素及其各级交互作用对试验指标影响情况，对所选取的试验因素的所有水平组合进行全部实施一次以上，这种试验设计方法称为全面试验设计法。优点：能获得全面试验信息，对各因素及其各级交互作用对试验指示的影响剖析得比较清楚。缺点：当因素多、水平多时试验规模太大，所以该方法只适用于单因素和双因素试验设计。全面试验设计全面试验在单因素试验或双因素试验且水平数较少的情况下适用，对于三个以上的多因素试验，一般采用局部实施法，以减少试验次数，缩短试验周期。其中最常用的是正交试验。正交试验是借助于正交表进行设计的。正交试验设计①确定试验指标②选择试验因素③选取试验因素水平，列出因素水平表④选择适宜的正交表⑤表头设计⑥编制试验方案正交试验设计的根本程序

常用的正交试验结果分析有两种方法，即极差分析法和方差分析法。对正交试验结果进行分析，可以解决以下问题：

①搞清各因素及交互作用主次顺序，即那个是主要因素，那个是次要因素。

②判断各因素对试验指标影响的显著程度。

③找出各因素下的各水平的最优水平和最优组合。

④分析各因素与试验指标间的关系，即当因素变化时，试验指标是如何变化的，为进一步试验指明方向。

⑤了解各因素之间的交互作用情况。⑥估计试验误差的大小。正交试验结果分析一、样品的采集样品的采集简称采样(又称检样、取样、抽样等)，是为了进行检验而从大量物料中抽取的一定数量具有代表性的样品。在实际工作中，要化验的物料常常量都很大，组成有的很均匀，而有的很不均匀，化验时有的需要几克样品，而有的只需几毫克。要使分析结果能代表全部物料，必须采取具有足够代表性的“平均样品〞，并将其制备成分析样品，如果采集的样品不具有代表性，那么即使分析方法再正确，也得不到正确的结论。因此，正确的采样在分析工作中十分重要。第五节样品的采集、保存与制备样品分检样、原始样品和平均样品三种。由整批食物的各个局部采取的少量样品称为检样。把许多份检样合在一起称为原始样品。原始样品经过处理再抽取其中一局部做检验用者称为平均样品。如果采得的检样互不一致，那么不能把它们放在一起做成一份原始样品，而只能把质量相同的检样混在一起，作成假设干份原始样品。样品的概念采样的一般方法二、样品的制备与预处理样品的制备(1)有机物破坏法:用于食品中无机盐或金属离子的测定。在高温或强烈氧化条件下，使食品中有机物质分解，并在加热过程中成气态而散逸掉。(2)蒸馏法:利用液体混合物中各组分挥发度的不同别离为纯组分的方法叫蒸馏。(3)溶剂提取法:在任一溶剂中，不同的物质具有不同的溶解度。利用混合物中各物质溶解度的不同，将混合物组分完全或局部地别离，此过程叫萃取，也称提取。提取的方法很多，最常用的是浸泡法和溶剂分层法。(4)磺化法和皂化法:是处理油脂或含脂肪样品时经常使用的方法。(5)色层别离法:是应用最广泛的别离方法之一，尤其对一系列有机物质的分析测定，色层别离具有独特的优点。常用的色层别离有柱层析和薄层层析两种。样品的预处理(1)自然挥发法：将待浓缩的溶液置于室温下，使溶剂自然蒸发。此法浓缩速度慢，但简便。(2)吹气法：采用吹枯燥空气或氮气，使溶剂挥发的浓缩方法。此法浓缩速度较慢，对于易氧化、蒸气压高的待测物，不能采用吹枯燥空气的方法浓缩。(3)K·D浓缩器浓缩法：采用K·D浓缩装置(由K·D瓶、施耐德管、冷凝器、接收瓶等组成)进行减压蒸馏浓缩的方法。此法简便、待测物不易损失，是较普遍采用的方法。(4)真空旋转蒸发法：在减压、加温、旋转条件下浓缩溶剂的方法。此法浓缩速度快，待测物不易损失、简便，是最常用较理想的浓缩方法。样品的浓缩三、样品的保存采取的样品应尽快进行分析，以防止其中水分或挥发性物质的散失及其他待测物质含量的变化。如果不能立即进行分析，必须加以妥善保存。应当把样品保存在密封洁净的容器内，必要时放在避光处，但切忌使用带有橡皮垫的容器。容易腐烂变质的样品需保存在0～5℃温度下，保存时间也不宜过长，否那么，会招致样品变质或待测物质的分解。第六节撰写科技论文一、论文内容二、文稿工程文章题目要简明确切，一般不超过20个字。正文各级标题用阿拉伯数字连续编号，一般用至3级标题。署名作者应限于参加研究工作并可解答论文有关问题者，一般附全部作者签名(以防止争议)。多位作者的署名之间应用逗号“，〞隔开。所有作者均须注明所在单位(中、英文均须全称、城市及邮政编码)。第一作者和通讯作者还应提供办公室和住宅、、电子邮件，甚至号码，以方便联系。

三、文章标题

四、作者与单位不同期刊汉语姓名译法要求不同，但国内期刊大多数采用姓前名后，在正文标题下的作者姓名为姓全部大写，名首字母大写，名为两个字时，中间加一短线。例如：ZHAIHu-qu，LIUXu，QUDong-yu，GUOYu-yuan。而在文后参考文献中那么采用姓首字母大写，名缩写，留首字母，例如：ZhaiHQ，LiuX。摘要写作结构为：研究目的、采用的主要方法、最主要结果、结论。摘要一定要简明，中心点突出。五、汉语姓名译法

六、中、英文摘要七、首页脚注标识工程八、前言应写清楚试验时间、地点，试验材料与试验条件的代表性及具体名称、试验规模(样本容量)、设计思路、设计方法、重复次数，试验仪器、药品及规格、统计方法等。假设借鉴有他人方法，应交代清楚参考文献。主要表达本研究得出的主要结果，应有根底数据以及依据具体数据统计分析得来的二级或三、四级数据，并对统计、分析数据之后显示出来的信息予以描述，要层次清楚，条理清晰。

九、材料与方法十、结果与分析文中只附必要的图和表，切忌与文字表述重复。图和表中的题名、注释或说明语等所有中文一般要加对照英文。表用三线表。线条图须用计算机作图。计算机作图，应能在Word文件中翻开并能修改。EXCEL作图要带数据源。图中所用文字一般用6号字。中文用宋体，英文、数字用TimesNewRoman。照片图如电泳等谱带图须提供清晰照片。按国际标准中关于量和单位的规定和我国法定计量单位表述。十一、图和表十二、量和单位应单独成段，不与结果或结论混写。主要是针对本研究结果与前人研究结果相同、相近、甚至是相反的结论进行评论，说明验证或印证、证实了什么，否认了什么，对能够阐述清楚的道理或机制加以阐述，对不明确的原因或不一致之处要进一步分析、解释。如果是