响应面法优化澳洲坚果真空油炸工艺及品质分析

以澳洲坚果果仁为原料,制备真空油炸产品。采用单因素实验和响应面Box-Behnken试验进行真空油炸工艺优化;以原料果仁为对照,测定真空油炸果仁含油率、酸价、过氧化值、色差与感官品质指标。结果表明:冷冻温度、真空油炸温度、真空油炸时间和真空度对澳洲坚果果仁的口感和风味品质影响差异极显著(P<0.01),澳洲坚果果仁真空油炸最佳工艺条件:冷冻温度−24℃、真空油炸温度113℃、真空油炸时间58 min、真空度−0.095 MPa,在该工艺条件下制得的澳洲坚果果仁香味浓郁、口感酥松,感官评分为95.90分,酸价、过氧化值分别为0.23 mg/g、0.14 g/100 g,在低水平范围内,符合LY/T 1963-2018的标准要求。因此,真空油炸工艺极显著提高了澳洲坚果果仁的品质。

基于响应面法的血管支架拉伸、扭转性能优化及考虑加工精度影响的强度可靠性分析

为分析设计变量对血管支架拉伸性能、扭转性能的精准影响,进行血管支架拉伸性能、扭转性能优化,考虑加工精度的影响,进行血管支架的强度可靠性分析。方法:取血管支架支撑筋宽度、支撑筋长度、连接筋宽度和支架厚度为设计变量,应用斯皮尔曼等级相关系数法分析设计变量对血管支架拉伸刚度、扭转刚度等响应变量的精准影响;采用响应面方法进行以拉伸刚度、扭转刚度为目标进行血管支架的优化设计;对优化后的血管支架,考虑加工精度所致设计变量的随机性,利用六西格玛工具分析应力的概率分布。结果:对于血管支架拉伸刚度,支撑筋宽度和连接筋宽度灵敏度系数大,且均为正值;对于血管支架扭转刚度,支撑筋宽度灵敏度系数较大,且为负值;优化后的血管支架相比原始血管支架,拉伸刚度降低了11.5%;扭转刚度减小了50.6%;考虑加工精度所致设计变量的随机性进行可靠性分析,在可靠度为99.8%时,虽然血管支架的拉伸刚度和扭转刚度最大值高于优化值,但血管支架的最大应力满足强度条件。结论:支撑筋宽度对血管支架的拉伸性能影响最大,连接筋宽度次之,支撑筋长度和支架厚度影响较小;支撑筋宽度对血管支架的扭转性能影响最大,连接筋宽度、支撑筋长度和支架厚度影响较小;随机因素加工精度对血管支架优化目标有一定的影响,但优化结果仍是可靠的。本文提供了一种血管支架优化的思路:首先是进行基于目标的优化,然后考虑随机因素的影响进行基于概率的强度可靠性分析。

基于模糊数学评定与响应面法优化酸黄瓜工艺研究

传统腌渍黄瓜由于含盐量高、配方不科学等不利于人体健康,因此,文章以模糊感官评分为考察指标,通过单因素试验探究不同工艺条件对酸黄瓜感官指标的影响,最后应用响应面法确定酸黄瓜的最优加工工艺,研制了一款与传统风味接近的低盐腌渍酸黄瓜。结果表明,在糖添加量25.8%、食盐添加量3.8%、米醋添加量30.5%的条件下制得的酸黄瓜外部翠绿,硬度、脆度良好,口感、滋味俱佳,且最佳工艺下制得的酸黄瓜各项理化指标和微生物指标均符合国家标准,该研究有利于助推黄瓜的深加工并促进我国传统蔬菜产业的转型升级。

桑葚葡萄复合果酒发酵工艺响应面法优化

以桑葚为主要原料,复配葡萄发酵制备桑葚葡萄复合果酒,以感官评分和酒精度为评价指标,通过单因素试验及响应面试验优化其发酵工艺,并对其发酵前后的理化指标及抗氧化活性进行测定。结果表明,与桑葚混合发酵的最适葡萄品种为玫瑰香葡萄,最佳发酵工艺条件为:桑葚汁与玫瑰香葡萄质量比9:1,发酵温度20℃,初始pH为4.4,初始糖度22°Bx。在此优化条件下,桑葚葡萄复合果酒的酒精度为7.86%vol,感官评分为87.3分。发酵60 h后,总糖、pH分别从219.60 g/L、4.40下降至60.70 g/L、4.26,DPPH和羟基自由基清除率分别提升了12.32%和24.03%,总酸、总酚和总黄酮含量分别上升了1.77 g/L、159.67 mg/L和34.46 mg/L。

基于随机响应面法的配电网故障恢复全时段不确定性优化方法

配电网故障恢复是电网安全经济运行的重要保障,为消除故障恢复过程中分布式电源不确定性对电网运行的风险,该文计及全时段不确定性影响,基于随机响应面法构建配电网故障恢复的混合整数二阶锥规划随机优化模型;为准确评估储能系统的运行风险,对各时段储能荷电状态的随机性进行概率等价处理,并基于Hermite混沌多项式的特征系数构建配电网安全运行的机会约束凸函数,确保解的全局唯一性;为降低优化模型的复杂度,在保证随机过程拟合精度的前提下,提出简化的随机潮流约束,以减少二阶锥松弛约束的使用。最后,通过蒙特卡洛仿真发现,所提随机优化模型能准确描述随机响应的概率特征,在满足安全运行的机会约束下,可最大化减少停电损失。

基于响应面法的碱硫酸盐激发固废型固化剂组成优化设计

论文采用响应面法对碱-硫酸盐激发固废型固化剂体系进行优化,以赤泥、矿渣、生石灰和脱硫石膏为变量因素,以流态固化土的7 d、28 d无侧限抗压强度和流动扩展度为评价指标,建立预测模型。结果表明:当赤泥掺量为26.6%、矿渣掺量为53.2%、石灰掺量为11.7%、脱硫石膏掺量为8.5%时,流态固化土的工作性能和力学性能均达到最优,响应值的实测值和预测值误差范围控制在5%内,表明该响应面法预测模型预测精度高。

气体辅助注射成型时间参数的CCD响应面法多目标优化

相比于传统塑料注射成型,延迟时长和注气时长是气体辅助注射成型(简称气辅成型)特有的工艺参数,增加了气辅成型的复杂性。为了精确设计延迟时长和注气时长的取值,获得理想的气体穿透效果和气指幅度,以具有典型气辅结构的塑件为研究对象,首先采用气辅成型全三维CAE研究了延迟时长和注气时长对气辅成型质量的影响。结果表明,适当增加延迟时长,可以减小或消除气指缺陷,提高气体穿透深度行程,但过长的延迟时长会导致“短射”,过短的延迟时长则会导致严重的气指缺陷;增加注气时长可以提高气体穿透效果,减少表面缺陷,降低内应力和翘曲变形,但注气时长过长时,气指内部的高压氮气会导致其撕裂而形成严重的气指缺陷,更甚者会使气辅塑件膨胀而报废。采用CCD响应面法进行多目标优化,精确设计了延迟时长和注气时长的取值,延迟时长为4 s、注气时长为10.37 s。通过CAE分析和成型试验验证,精确取值下成型的气辅塑件的气体穿透效果和气辅成型质量良好,提高了气辅成型质量和效率,可用于气辅成型实际生产。

响应面结合模糊数学感官评价法优化油橄榄果渣曲奇饼干的配方及其品质测定

【目的】开发油橄榄果渣曲奇饼干。【方法】以低筋面粉、黄油和鲜鸡蛋为材料复配陇南油橄榄果渣、麦芽糖醇、金耳和纹党多糖,添加碳酸氢钠和氯化钠等食品添加剂研制油橄榄果渣低糖复合曲奇饼干,采用响应面结合模糊数学感官评价法优化了配方,对其抗氧化性、理化指标和微生物指标进行了检验。【结果】油橄榄果渣添加量为15%、麦芽糖醇添加量为30%、金耳添加量为10%和纹党多糖添加量为0.35%,曲奇饼干形态完整,断面结构细密、无粉末,硬度适中,薄厚均匀、口感细腻、咀嚼性好,酥脆、无颗粒感,油橄榄风味突出,气味协调、颜色均一卫生指标符合国家标准,具有很好的营养价值和抗氧化功能。【结论】为油橄榄果渣的进一步利用提供了参考。

响应面法优化柴胡总皂苷提取工艺

目的优化柴胡皂苷最佳提取工艺。方法选取加热回流法提取柴胡皂苷,以总皂苷平均提取率为评价指标,采用紫外分光光度法,计算总皂苷含量。进一步对其做单因素考察,用响应面法对影响因素及其交互作用进行评估。结果加热回流法最佳提取工艺为:料液比1∶17(g∶m L),提取时间2.3h,乙醇浓度70%。验证实验表明,柴胡皂苷的平均得率为5.08%,与预测值5.33%接近,RSD<2%。结论加热回流提取柴胡总皂苷的工艺稳定可行,柴胡总皂苷的提取率较高,预测性良好。

响应面法优化草本风味核桃加工工艺

为研制草本风味即食手剥核桃,以新疆纸皮核桃为原料,着重对杀青条件、浸泡和烘烤条件进行研究。以单因素试验为基础,选择浸泡时间、烘烤温度和烘烤时间3个影响因素的水平,根据BoxBenhnken试验设计,以感官评分为响应值,运用响应面法确定草本风味手剥核桃最优工艺条件。结果表明,核桃的最佳杀青条件为80℃杀青8 h。通过响应面分析建立的回归模型显著,各因素对核桃感官评分的影响顺序为烘烤温度>烘烤时间>浸泡时间。确定草本手剥核桃最佳工艺条件为:烘烤温度80℃,烘烤时间7 h,浸泡时间2.5 min。按照优化的工艺条件加工的草本风味核桃感官品质最佳,核桃色泽美观,核桃仁金黄,草本风味佳,无苦涩味,口感酥脆。研究结果为核桃制品的开发及其产业化利用提供了技术支撑。

基于响应面法的铝合金角接激光焊工艺优化

文章选用板材厚度为2 mm的5754铝合金,采用角接的搭接形式,开展激光熔焊焊接试验。以激光功率P、焊接速度v、离焦量Z为试验参数,以焊接接头的最大拉力F为响应指标,建立响应面分析的数学模型。研究结果表明:激光功率、焊接速度、离焦量对最大拉力均有明显影响。激光功率越大、焊接速度和离焦量越小,最大拉力越大。分析所建立的数学模型,确定较优工艺区间,结合焊缝成形的宏观形貌,获取最优工艺参数组合。最大拉力相比于试验组中的最优组提升5.55%。

响应面法优化皇帝柑精油提取工艺

利用响应面法优化水蒸气蒸馏提取皇帝柑精油的提取工艺条件.探究提取时间、液料比、NaCl添加量、超声波功率对皇帝柑精油得率的影响,确定最佳工艺条件.结果表明,一种皇帝柑精油的最佳提取工艺为提取时间1.6 h、液料比32 mL·g^(-1)、NaCl添加量1.8%,在此条件下皇帝柑精油得率为3.16%,与模型预测最大值3.19%相差无几,说明该提取工艺切实可行.

模糊数学结合响应面法优化酸浆多糖酸奶工艺

以酸浆多糖、纯牛奶为主要原料,加入发酵菌粉进行发酵,研制一款具有独特酸浆香气且营养丰富的酸奶。以感官评分为指标,在单因素试验基础上采用模糊数学评价法与响应面法相结合的方法,优选出酸奶生产工艺。结果表明,当酸浆多糖添加量为2.2%,木糖醇添加量为4.9%,菌粉添加量为0.15%,发酵时间为8 h时,参照此条件制作的酸浆多糖酸奶组织均匀,润滑细腻且香气浓郁,感官评分为87.17分,与预测值相近。

基于响应面法的黄豆酱生产工艺优化及色泽分析

以鹤壁本地黄豆、面粉为原料,以黑曲霉和米曲霉(质量比为1∶1)混合成发酵剂,调整发酵温度(30,36,42℃)、发酵时间(35,40,45 d)和盐水浓度(占固体物质质量比10%、15%、20%)制作发酵黄豆酱。利用响应面法优化其发酵工艺,并对发酵黄豆酱的色差、感官评分、还原糖、氨基酸态氮及主要挥发性风味物质进行比较分析。结果表明,在盐水浓度15%、发酵温度36℃和发酵时间35 d条件下发酵的黄豆酱效果最佳,其感官评分可达到48.2±1.73(满分50);L^(*)值为47.57±1.62,a^(*)值为11.49±2.74,b^(*)值为36.32±1.73;还原糖含量为12.55%,氨基酸态氮含量为0.6831 g/100 g。以此方法进行黄豆酱发酵,可使黄豆酱色泽光亮、酱香浓郁、咸香适中、形态良好。

基于MTT比色和响应面法优化侧孢短芽孢杆菌最大活菌数培养条件

目的:探索获得侧孢短芽孢杆菌(Brevibacillus laterosporus)最大活菌数的最佳培养基成分及培养条件。方法:在建立MTT比色法与平板计数法的相关回归方程基础上,对获得最大活菌数的侧孢短芽孢杆菌最适培养基成分(碳源、氮源、无机盐)和培养条件(初始pH、温度、接种量、磷酸二氢钾)进行优化。结果:MTT比色法与平板计数法对活菌数测定结果表现出显著的线性关联(R^(2)>0.999);麦芽糖、氯化钙、初始pH、磷酸二氢钾为显著影响因子,最佳发酵条件为麦芽糖8.75 g/L,氯化钙0.17 g/L,初始pH 7.07、磷酸二氢钾3.73 g/L,此条件下活菌数为8.12×10^(8)CFU/mL,与理论活菌数(8.25×10^(8)CFU/mL)无显著差异。结论:基于MTT比色和响应面法优化侧孢短芽孢杆菌最大活菌数培养条件,优化后的活菌数较优化前提高了3.02倍。

基于响应面法的枸杞低温真空干燥工艺优化

为了提升枸杞的干燥品质,减少它的营养物质流失和色泽褐变等问题,采用低温真空干燥技术加工枸杞,研究了不同干燥温度、真空度、热水流速对枸杞干燥品质及特性的影响。在前期单因素的基础上,以枸杞的平均干燥速率、干燥不均匀度、色差、复水率4个指标进行响应面分析,建立了枸杞低温真空干燥的二次多项式回归模型。试验结果表明,各因素对枸杞干燥品质综合评分的影响从大到小为:干燥温度、真空度、热水流速;枸杞的最佳工艺参数为干燥温度67℃、真空度0.086 MPa、热水流速2.2 m/s,综合评分值为0.713,与预测结果偏差仅为1.5%。低温真空干燥提高了枸杞的品质与特性,为枸杞低温真空干燥技术的应用提供参考。

基于响应面法的切削参数多目标优化

采用正交切削实验,获得不同切削参数下的切削力、工件表面粗糙度和工件尺寸偏差,利用响应面法,建立对应的响应函数,最后建立以切削力、工件表面粗糙度和工件尺寸偏差为优化目标的多目标优化模型,并采用粒子群算法对目标模型寻优求解。另外,对比不同权重下的优化结果,结果显示,利用熵权法确定多目标优化模型中各目标的权重得到的优化结果优于主观赋权。

基于响应面法的4.1 MN液压爬升机构多目标优化设计

以门式液压吊装系统中的主要承重核心——液压爬升机构为研究对象,针对液压爬升机构在承重4.10 MN后,出现不同程度的应力、形变以及几何结构质量较大的问题,在保证结构满足强度要求的情况下,利用SolidWorks软件进行三维建模,并结合ANSYS软件搭建仿真分析平台。以楔块、锚块的角度与楔块、锚块、方钢的厚度为设计变量,以液压爬升机构的最大应力、最大变形和质量为响应,基于响应面利用MOGA(多目标遗传)优化算法,对液压爬升机构进行多目标优化设计。结果表明:优化后的液压爬升机构最大应力降低了26.47%,最大变形降低了26.26%,几何结构质量降低了2.05%。优化后既实现了液压爬升机构的轻量化,又能显著提高液压爬升机构的综合性能,能够快速有效获得液压爬升机构多目标优化的最优解。

基于Box-Behnken响应面法优化赤泥地聚合物的配比

基于Box-Behnken响应面法,选择赤泥掺量、水玻璃模数、水玻璃掺量作为变量,对赤泥地聚物的制备条件进行优化,结合宏观性能与微观形貌,探讨了地聚物的形成机理。实验结果表明,在最佳配比下,即赤泥掺量为38%、水玻璃模数为1.6、水玻璃掺量为50%时,28d赤泥地聚物的最大抗压强度为54.6MPa,材料的力学性能和工作性能良好。预测值和实验值的误差较小,表明响应面法可用于地聚物的实验设计和优化。

基于响应面-遗传算法的文丘里蒸汽疏水阀结构优化设计

为优化文丘里蒸汽疏水阀内件结构,提高其自适应调节性能,以最大疏水范围比为目标,采用Central-Composite响应面设计和遗传算法对文丘里蒸汽疏水阀内件结构进行优化,并对优化前后结构进行分析.结果表明,通过代理模型进行优化设计,大大降低了有限元计算量,提升了优化效率,利用遗传算法得到最佳结构参数为:收缩角为20.8°、喉部长度为4.3mm、扩散角为4.6℃.收缩角、喉部长度和扩散角三个几何参数相互关联,扩散角是影响疏水范围比的最有效参数,其中扩散角对疏水范围比具有负向影响,喉长和收缩角对疏水范围比具有非线性影响,且收缩角对疏水范围比的影响最小.