响应面分析法优化血红素提取工艺

在单因素试验的基础上,通过中心组合旋转设计与响应面分析法优化酸性丙酮法提取血红素的工艺,考察浸提时间、酸酮比以及酸性丙酮与血红蛋白的比对血红素得率的影响,并通过响应面分析法得出最佳提取条件。结果表明:最佳提取工艺条件为浸提时间42min、酸酮比3%、酸性丙酮与血红蛋白体积比5.66:1,在此条件下血红素的得率为0.225g/100mL,与预测值0.230g/100mL相差不显著。

响应面法优化麦麸蛋白超声波-酶法提取工艺

采用α-淀粉酶和超声波结合的方法从小麦麸皮中分离制备蛋白质。利用响应面法(基于五因素五水平的中心组合旋转设计)研究了反应温度、pH、反应时间、酶浓度以及超声波时间对麸皮蛋白得率的影响,得到最优提取条件是温度52.5℃,pH值6.9,反应时间180 min,酶质量浓度3.8 g/L,超声波时间9 min。在此条件下,麸皮蛋白提取率为90.05%,与预测值相符,酸沉处理后,蛋白质得率为71.37%。

乳酸酯化最适工艺研究

采用中心组合旋转设计,对精馏法合成乳酸乙酯工艺条件进行试验优化,并通过等高线上的预测值进行了实验验证。结果表明:乙醇与乳酸的摩尔比是影响酯化率的显著因素,乙醇与乳酸的摩尔比(醇酸比)和环己烷与乳酸的摩尔比(带酸比)的交互作用、乙醇与乳酸的摩尔比和加热温度的交互作用对酯化率影响较显著。实验值与模型值的相关系数为0.988。得出最佳工艺条件为醇酸比4:1,带酸比0.8:1,催化剂用量2%,反应时间3h,加热温度110℃,该条件下乳酸酯化率可达到94%以上。

乙醇-水体系渗透汽化分离过程的影响因素

为了考察乙醇-水体系渗透汽化实验中影响因素对亲水性PAA-Al2O3复合膜分离性能的影响,采用中心组合旋转设计方法设计实验,以渗透通量和选择性为实验响应,建立了以接枝丙烯酸单体浓度、操作温度和料液浓度为变量的回归模型方程。通过回归模型的分析,发现在乙醇-水渗透汽化脱水实验过程中,对渗透通量影响最明显的是操作温度,其次是料液浓度;对选择性影响最明显的则是操作温度与料液浓度间的交互作用,其次是接枝丙烯酸单体浓度。为了对乙醇-水体系的渗透通量和选择性进行优化,运用满意度函数方法分析了回归模型方程。结果表明,料液浓度为95%(wt)的乙醇-水共沸混合物的优化条件为接枝丙烯酸单体浓度为8%(wt)和操作温度为55.9℃,其总体满意度函数值为0.50,优化结果是令人满意的。

桉木单板层积材生产工艺的优化

采用响应面法(RSM)和中心组合旋转设计(CCRD),研究了桉树单板层积材(LVL)的生产工艺条件,并对优化工艺所得的预测值进行了实验验证。方差分析结果表明:面粉添加量对桉木LVL的静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)有着显著影响,而热压温度和热压时间的影响不显著。通过回归分析,建立了相应的回归模型。回归模型的预测值与实验值的拟合良好,说明回归方程能用来预测和优化桉木LVL的力学强度性能。最佳工艺条件为:热压温度130℃,热压时间1.5 min/mm,面粉添加量5%(质量分数)。在此工艺条件下压制的桉木LVL垂直加载条件下的静曲强度(MOR⊥)和弹性模量(MOE⊥)分别为89 MPa和16 722 MPa,平行加载条件下的静曲强度(MOR∥)和弹性模量(MOE∥)分别为88 MPa和15 067 MPa,MOR和MOE分别达到了结构用单板层积材国家标准的优等品和140E级别。

Marc-145细胞无血清培养液组分的优化筛选

目的:对Marc-145细胞无血清培养液组分及浓度进行优化筛选。方法:采用Plackett-Burman设计和中心组合旋转设计对不同的营养成分进行优化筛选。结果:经Plackett-Burman设计,利用20组实验对14种不同营养成分进行考察,发现孕酮、抗氧化试剂、乙醇胺、维生素B6、维生素B12和脂肪酸复合剂对Marc-145细胞无血清悬浮生长的比生长速率有显著影响;针对该6种因素进行中心组合旋转实验设计,利用53组实验筛选出它们的最优使用浓度分别为孕酮5.5 mg/L、抗氧化试剂250μL/L、乙醇胺2.1 mL/L、维生素B122.86 mg/L、维生素B644μg/L和脂肪酸复合剂215μL/L。结论:经2种实验设计方法优化,确定了Marc-145细胞无血清培养液组分及最适浓度,为无血清悬浮培养Marc-145细胞及增殖猪繁殖及呼吸综合征病毒提供了实验基础。

优化玫瑰红鹅膏培养条件及抑菌活性研究

优化玫瑰红鹅膏液体发酵培养条件,并研究其对植物病原菌活性的抑制作用。采用中心组合旋转设计法确定玫瑰红鹅膏液体深层培养菌丝体的最佳条件,采用HPLC和ESI-MS法对其发酵产物中的肽类毒素进行检测。采用生长速率法研究玫瑰红鹅膏子实体粗毒液和发酵产物对香瓜枯萎病菌的抑制作用。当温度25℃、pH 6、转速156r·min-1时,菌丝体重量达到最高,为1.054 g。从发酵产物中分离鉴定出2种化合物:α-AMA和β-AMA。玫瑰红鹅膏子实体粗毒液和发酵产物对香瓜枯萎病菌有很好的抑制作用,玫瑰红鹅膏子实体粗毒液浓度为200 g·mL-1时,抑制率达最高为42.47%。玫瑰红鹅膏发酵产物中检测出2种肽类毒素:α-AMA和β-AMA;玫瑰红鹅膏子实体能有效的抑制香瓜枯萎病菌的活性,具有开发利用价值。

模糊数学评价结合响应面法优化无糖玫瑰花饮料

利用模糊数学感官评价法对无糖玫瑰花饮料进行感官评价,在单因素的基础上,通过中心组合旋转设计与响应面法优化无糖玫瑰花饮料配方,考察赤藓糖醇添加量、柠檬酸添加量、玫瑰花瓣添加量对无糖玫瑰花饮料感官评分的影响,并通过响应面分析法得出最佳配方.结果表明：赤藓糖醇添加量16.5g/100mL、柠檬酸添加量0.082g/100mL、玫瑰花瓣添加量0.54g/100mL,在此条件下无糖玫瑰花饮料的感官评分最高.

响应曲面法优化灵芝廉价型深层发酵培养基的研究

为了获得生产用廉价型灵芝发酵培养基,采用中心组合旋转设计法和响应曲面法对低成本培养基组分进行了优化。优化的四个组分为玉米粉(x1)、麸皮粉(x2)、豆饼粉(x3)和蔗糖(x4)。结果表明,灵芝菌体发酵和多糖发酵的培养基预测模型分别为:Y1=15.1–0.31x1–0.34x2+0.36x3–0.44x4–1.26x12–1.98x22–0.85x32–1.15x42–0.59x2x3和Y2=2.0–0.08x1–0.08x2+0.04x3–0.09x4–1.13x12–0.33x22–0.08x32–0.16x42–0.16x2x3–0.10x1x4。从中获得菌体发酵的最优配方为:玉米粉19.7g/L,麸皮粉11.3g/L,豆饼粉6.3g/L,蔗糖19.5g/L;多糖发酵的最优配方为:玉米粉19.6g/L,麸皮粉11.0g/L,豆饼粉6.7g/L,蔗糖19.1g/L。150L发酵罐中试放大结果表明,灵芝菌体的产量为16.92g/L,多糖产量为1.86g/L。所得培养基为灵芝产品的高效低成本生产提供了基础。

簇生沿丝伞液体发酵培养及其发酵物体内抗肿瘤活性研究

采用中心组合旋转设计法确定了簇生沿丝伞液体深层培养菌丝体的最佳方案。采用H22荷瘤小鼠进行体内抗肿瘤试验,对簇生沿丝伞发酵物的抗肿瘤活性进行了探究。结果表明,当培养基配方为麦芽糖59.27g/L,蛋白胨:酵母粉=1:1为8.04g/L,磷酸二氢钾:硫酸镁:硫酸铵=1:1:1为2.27g/L时,生物量达到最高,为15.06g/L。簇生沿丝伞发酵物的抑瘤率与剂量存在明显的量效关系,200mg/kg时,抑瘤率达最高,为54.71%,且白细胞数和IL-2的含量与对照组相比均显著增高。