Box-Benhnken试验设计优化五味子木脂素提取工艺

目的利用Box-Benhnken响应曲面试验设计对五味子中木脂素成分进行超声提取工艺研究。方法根据Box-Benhnken设计原理,以五味子中总木脂素得率为响应值,分析超声提取过程中各因素及其交互作用,以及对五味子总木脂素得率的影响。结果五味子中木脂素最佳超声提取条件为以纯甲醇为溶媒,液料比55 m L/g,超声提取时间35 min。在此试验条件下,五味子中木脂素得率可达5.49%。结论本实验所建立的数学模型极显著(P<0.01),可用于对五味子中木脂素超声提取工艺研究。

Box-Benhnken设计优化长萼堇菜总黄酮提取工艺

目的:确定长萼堇菜总黄酮超声辅助提取较佳工艺条件.方法:在单因素实验基础上,选择料液比、乙醇浓度、超声时间为考察因素,以长萼堇菜总黄酮提取量为指标,采用Box-Benhnken设计优化其提取条件.结果:长萼堇菜总黄酮较佳提取工艺为:超声时间16 min、料液比1︰21(g/mL)、乙醇浓度81%.在此条件下,通过模拟得到的二次回归方程预测模型,预测的总黄酮得率为21.39 mg/g,实测值为21.21 mg/g,预测值与实测值符合良好.结论:采用BoxBenhnken设计法分析结果可靠,得到了长萼堇菜总黄酮超声辅助提取的较佳工艺条件.

响应面法优化合成1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷

选用六甲基二硅氧烷(MM)和高含氢硅油(DH)为原料,强酸型离子交换树脂作催化剂,采用响应面优化法对1,1,1,3,5,5,5-七甲基三硅氧烷(MDHM)的合成工艺进行优化。在单因素实验的基础上,依次采用Plackett-Burman设计,最陡爬坡实验及Box-Behnken设计法进行工艺优化,以MDHM的质量分数为响应值作响应面,然后进行回归分析。实验结果表明,MDHM的最佳合成条件为:反应物质量比为m(DH)∶m(MM)=1∶13.45,反应温度为62.5℃,催化剂用量为7.09%。在反应时间10h的条件下,产物中MDHM的质量分数为40.62%,与模型预测值基本相符。通过研究温度对反应动力学的影响,进一步验证了所取温度和时间的合理性。

Plackett-Burman和Box-Benhnken Design实验设计法优化华根霉产糖化酶发酵培养基的研究

应用Plackett-Burman设计法对影响华根霉发酵的培养基组分进行筛选,所选取的11个相关因素为:葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、橄榄油、蛋白胨、黄豆粉、酪蛋白胨、麦麸、MgSO4·7H2O、K2HPO4、KH2PO4。确定影响产糖化酶活的关键因素为橄榄油、酪蛋白胨、麦麸,接着进行最陡爬坡实验逼近3个关键因素的最大响应区域。在此基础上,采用Box-BenhnkenDesign实验设计法对发酵培养基组分进行优化,得出最佳条件。此时橄榄油为0.01%、酪蛋白胨为8.14%、麦麸为4.32%、糖化酶活为18.7U,比优化前提高81%。

响应面法优化具有抑菌作用的链霉菌D-8菌株的发酵工艺研究

目的采用响应面法(RSM)优化链霉菌D-8菌株产抑菌物质的发酵条件。方法采用单因素试验确定由章鱼肠道获得的链霉菌D-8菌株产抑菌物质的最佳碳源与用量、Na Cl浓度及培养时间。以金黄色葡萄球菌为指示菌,双层平板透明圈法测定发酵液的抑菌活性,采用响应面Box-benhnken试验设计,对链霉菌D-8菌株产抑菌物质的工艺条件进行优化。结果建立了该菌株抑菌性随可溶性淀粉含量、Na Cl浓度及培养时间变化的多项二次回归方程,得出该菌株产抑菌物质的最佳工艺条件是可溶性淀粉2.44%,氯化钠浓度3.50%,培养时间为100h,在此条件下,透明圈直径达到2.51cm,比优化前提高了2.21倍,与预测值(2.42cm)较为接近。结论实验结果表明预测模型可靠,用该模型对链霉菌D-8菌株的抑菌活性进行预测是可行的。

星点设计-响应面法优化Ⅱ型ZTC1＋1天然澄清纯化人参多糖的研究

目的:考察Ⅱ型ZTC1+1天然澄清剂在人参多糖提取中的纯化效果,并优化人参多糖的最佳纯化工艺。方法:采用星点设计-响应面法来安排实验,以多糖含量为指标,考察II型ZTC1+1天然澄清剂加入量、纯化时间、纯化温度对纯化效果的影响。结果:Ⅱ型ZTC1+1天然澄清剂纯化人参多糖的最佳工艺为:加入的澄清剂用量(B∶A=2∶1)为药液体积分数的2%,纯化温度为73℃,纯化时间135 min,此工艺条件下获得最大人参多糖保留率为67.9%。结论:II型ZTC1+1天然澄清剂能有效纯化人参多糖,且基于星点设计-响应面法优化的纯化工艺,方法简单可行,精密度高,预测性好。

PBD-BBD优化大枣保质工艺

针对大枣含水含糖量高易生霉长蛀问题,以灵武长枣干枣为原料,杀菌率为响应值,在单因素实验基础上,通过Plackett-Burman design试验从5个因素(ε-聚赖氨酸盐酸盐质量比、杀菌方式、杀菌温度、杀菌时间、包装方式)中筛选出对杀菌率有主要影响的3个因素(ε-聚赖氨酸盐酸盐质量比、杀菌温度、杀菌时间)。通过Box-Behnken design试验优化,建立3个因素对杀菌率的二次多项回归方程模型。结果表明,优化保质工艺为:ε-聚赖氨酸盐酸盐质量比0.08 g/kg,固定杀菌方式为巴氏杀菌,巴氏杀菌温度为75℃、时间为40 min,包装方式为充氮包装,此时杀菌率为98.00%。研究表明该优化保质工艺能够使干枣变成免洗枣,延缓了微生物的生长,使菌落总数达到免洗标准。

BBD设计-响应面法优化千层金精油浸提工艺

探索千层金精油浸提的最优条件。以千层金精油的提取率为响应值,在单因素实验基础上,采用Box-Benhnken设计优化千层金精油浸提工艺。千层金精油提取的最佳工艺条件为浸提时间为3.2h、料液比为0.05、浸提转速为180r/s,千层金精油的提取率为7.95%。该工艺条件稳定可靠,可为千层金精油提取工业化提供理论基础。

Box-Benhnken设计效应面法优选黄芪切制工艺

黄芪始载于《神农本草经》,列为上品,为临床常用中药,切片多生用或蜜炙后应用,目前开展的研究中,对蜜炙工艺研究报道较多,而对黄芪切制工艺则缺少相关的研究报道,黄芪切制目前多凭药工经验操作,没有具体的切制工艺参数,很容易出现有效成分流失、发生霉变等多种问题,导致目前市场上流通的黄芪饮片质量良莠不齐,饮片和制剂的质量难以控制,严重影响了临床疗效,针对上述问题,该实验以优选黄芪的最佳切制工艺为研究目的,采用响应面分析法中的BoxBenhnken中心组合设计,以黄芪甲苷、毛蕊异黄酮苷含量和外观性状为考察指标,选择软化润制时间、干燥温度和干燥时间3个因素对黄芪切制工艺进行优选,得到了实验室最佳切制工艺参数:润制时间3 h,干燥温度50℃,干燥时间4 h。验证试验表明,确定的黄芪切制工艺稳定可行,对于规范黄芪切制工艺有一定的意义。

响应面法优化云南榧子多糖提取工艺研究

目的:云南榧树是我国珍稀濒危物种,其种子具有重要的食用和药用意义,研究云南榧子多糖提取工艺和最佳提取条件,可为有效开发利用云南榧子奠定基础。方法:在单因素实验基础上,利用Box-Benhnken中心组合实验和响应面分析法对多糖提取工艺进行优化。结果:优化出云南榧子多糖的最佳提取工艺条件:提取时间为34 min,提取温度为57℃,料液比为0.15 g/mL,浸提两次;云南榧子的实际多糖提取率为21.12%。结论:实验方法操作简单,可有效提高多糖提取效率,为云南榧子的大规模生产奠定基础。

旋转蒸发器制备川芎挥发油羟丙基-β-环糊精包合物的Box-Benhnken-响应面法优化

目的采用Box-Benhnken-响应面法优化川芎挥发油羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)包合物的制备工艺。方法采用溶液法,仅用旋转蒸发器制备川芎油HP-β-CD包合物,以包合物含油率及挥发油包合率为评价指标,采用Box-Benhnken试验考察HP-β-CD与川芎油的投料质量比、包合时间及包合温度对包合工艺的影响,对试验数据进行多元线性回归和二项式方程拟合,通过响应面法优选包合工艺条件并进行验证试验。结果最佳包合工艺条件为HP-β-CD与川芎油的投料质量比8g·g-1,包合温度55℃,包合时间2h;包合物含油率及挥发油包合率预测值与理论值的偏差较小。结论 Box-Benhnken-响应面法适用于优化旋转蒸发器制备川芎油-HP-β-CD包合物的制备工艺,建立的数学模型具有良好的预测性。

谷氨酸铁的制备及表征

将谷氨酸(Glu)与三价铁离子(Fe^(3+))螯合,制备谷氨酸铁螯合物Glu-Fe(Ⅲ),并采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热(DSC)和热重(TGA)分析法对其结构进行表征,证实Glu与Fe^(3+)成功发生螯合反应.采用间接碘量法测定Glu-Fe(Ⅲ)中的Fe^(3+)质量分数,并以其为评价指标,通过单因素实验和Box-Benhnken设计(BBD),考察Glu和Fe^(3+)的物质的量比及反应pH、时间、温度4个因素对制备Glu-Fe(Ⅲ)螯合物中Fe^(3+)质量分数的影响.最终在Glu与Fe^(3+)物质的量比为3∶5,反应pH为4.8、温度为50℃和反应时间为3 h的条件下,获得Fe^(3+)质量分数为19.91%的Glu-Fe(Ⅲ)螯合物.制备出的Glu-Fe(Ⅲ)可作为同时补充谷氨酸和铁的营养强化剂.

花生壳总黄酮乙醇提取工艺研究

为了充分利用花生壳资源,该文测定了花生壳中总黄酮的含量,并采用乙醇浸提法从花生壳中提取了花生壳总黄酮,在单因素实验的基础上,选取提取温度、料液比和乙醇浓度3个因素进行Box-Benhnken法设计,利用响应面分析法对其提取工艺参数进行了优化。结果表明:花生壳总黄酮的含量约为3.15%;花生壳总黄酮提取率大于90%的提取条件为提取温度47.75～60℃,料液比23.89～30,乙醇浓度76.98%～90%,优化出11组花生壳总黄酮提取工艺参数,并且对工艺参数进行了验证。

利用SAS软件优化丙酮丁醇梭状芽孢杆菌产丁醇的发酵条件

通过单因素优化实验、Plackett-Burman实验和Box-Benhnken响应面实验对影响丙酮丁醇梭状芽孢杆菌产丁醇能力的主要因素进行优化，得到了回归方程：Y2=8．583367—0．002125×X7—0．4165×X8＋0．297567×X9＋0．070692×X10-0．550233×X7^2-0．0379×X7×X8—0．001775×X7×X9—0．05375×X7×X10＋0．037529×X8^2-0．182675×X8×X9＋0．032475×X8×X10＋0．126754×X9^0-0．069×X9×X10-0．588208×X10^2对回归方程进行岭嵴分析，得到了丙酮丁醇梭状芽孢杆菌的优化培养条件，即装液量为310mL，种龄为18h，静态培养，接种量为6％，温度为37℃，初始pH值5．5，在此基础上进行7L发酵罐扩大培养，优化前和优化后的分批发酵结果相比，优化后7L罐最佳浓度的产量为10．55g／L，比原产量8．02g／L提高了31．25％，比有关文献报道的产量高出11．64％。

基于Minitab的苯丙乳液合成影响因素分析及方案优化

该文利用Minitab软件中的Plackett-Burman、Box-Benhnken和响应优化器设计和优化苯丙乳液合成实验,综合分析了影响苯丙乳液合成的因素,获得了较优的合成方案。首先利用Plackett-Burman设计实验方案并分析实验数据,筛选出影响苯丙乳液合成的3个主要因素:乳化剂用量、功能单体用量、引发剂用量。然后利用Box-Benhnken设计实验,用响应优化器优化实验结果得到较优的合成方案:苯乙烯和丙烯酸酯单体的质量配比为1∶1,转速220 r/min,反应温度75℃,乳化剂、功能单体和引发剂质量分数分别为1.04%,1.85%,0.47%。用合成的苯丙乳液与阴离子淀粉配制成表面施胶液施胶复印纸原纸,施胶纸张平均Cobb值达22.6 g/m2。实验结果表明,与其他合成方案相比,用Minitab优化方案合成的苯丙乳液施胶效果最好,其各项性能的预测值与实验平均值拟合度达98.26%～98.72%。

煤焦油加氢脱硫工艺研究

目的研究煤焦油加氢脱硫工艺过程的优化工艺条件。方法在小型固定床加氢装置上,通过单因素实验、Box-Benhnken实验设计优化工艺条件。结果得到了煤焦油加氢脱硫的优化工艺条件为:反应温度681.25K,反应压力13.10MPa,液体体积空速0.32h-1,氢油体积比1200∶1,产品硫含量为12～20μg/g。结论煤焦油的硫含量较低,要达到较好的加氢脱硫效果必须在高温、高压和低空速下进行,该工艺对煤焦油加氢改质的深入研究提供了一定的理论基础和参考。

白僵蚕多糖的提取工艺条件优化及抗氧化活性测定

多糖是白僵蚕的重要活性成分之一。采用水提醇沉法提取白僵蚕的多糖组分,在单因素试验的基础上,选择提取温度、提取时间和原料质量浓度3个因素设计Box-Benhnken中心组合试验,以白僵蚕多糖得率为响应值进行响应面分析优化提取工艺条件,并考察白僵蚕多糖提取物的体外抗氧化活性。优化的白僵蚕多糖提取工艺条件为提取温度100℃、提取时间160 min、原料质量浓度40 g/L,在此条件下白僵蚕多糖的得率为4.43%,提取液经醇沉干燥后所得粗多糖纯度为49.22%。获得的白僵蚕多糖提取物具有较好的抗氧化活性,且总还原力和清除羟自由基能力均呈现一定的量效关系。建立的白僵蚕多糖提取工艺操作简单、提取效果较好,白僵蚕多糖的抗氧化活性有利于白僵蚕在中成药或功能食品方面的深度开发利用。

蹄叶槖吾叶多糖提取工艺优化及单糖组成研究

采用水提醇沉法提取蹄叶槖吾叶粗多糖,通过单因素试验和Box-Benhnken法优化该多糖的提取工艺。结果表明:蹄叶槖吾叶粗多糖的最佳提取工艺为:料液比1∶20(g/m L)、提取温度90℃、提取时间2 h、提取3次,提取率为8.76%;通过红外光谱扫描检测其特征基团,并应用高效液相色谱技术对已脱除蛋白的多糖结构进行初步鉴定,得到其单糖组成为半乳糖醛酸∶鼠李糖∶半乳糖∶阿拉伯糖∶甘露糖∶葡萄糖∶葡萄糖酸∶岩藻糖=43.5∶6.0∶23.6∶11.5∶6.3∶5.4∶1.6∶0.9。

响应面法优化富硒米曲霉的培养条件的研究

文章首先用单因素法分别对富硒米曲霉发酵的培养条件:转速、接种量、装液量进行了考察。确定了最佳培养条件为:转速180 r/min,接种量10%,装液量320 mL/L。在此基础上,采用中心组合试验设计结合响应面分析法(Response Surface Methodology,RSM)对影响富硒米曲霉的发酵条件进行进一步优化。结果表明,主要影响因素的最佳条件为:转速180 r/min,接种量10.5%,装液量364 mL/L,米曲霉的胞内硒产量为2.512 mg/g,与理论值2.529 mg/g,相差0.67%。因此,利用响应面分析法对米曲霉富硒的培养条件进行优化合理可行。

响应面分析法优化太湖原水作为水厂水源的预处理工艺

针对太湖水质,采用响应面法(RSM)优化臭氧-混凝工艺。在单因素试验的基础上,选取臭氧(O3)投加量、混凝剂投加量和停留时间为影响因子,CODMn去除率、浊度去除率和运行成本为目标响应,利用Box-Benhnken design(BBD)进行3因素3水平实验设计,研究各自变量间的单独与交互作用及对响应值的影响。根据拟合的线性二次回归方程得到臭氧-混凝的最佳工艺条件为:以硫酸铝作混凝剂时,O3投加量0.9 mg/L,混凝剂投加量35mg/L,接触时间17 min;以聚合氯化铝作混凝剂时,O3投加量0.9 mg/L,混凝剂投加量24 mg/L,接触时间17 min。该条件下可使臭氧-混凝过程中CODMn和浊度的去除率达到最大,同时运行成本费用最低。