响应面设计试验法优化复方药茶饮料提取工艺参数

目的优选复方药茶饮料的最佳提取工艺,为工业化生产提供依据。方法采用福林酚法测定药茶中茶多酚的含量并作为评价工艺的指标,响应面设计试验法优选复方药茶饮料最优提取工艺参数,单因素考察提取次数。结果药茶粉碎成20目,92℃热浸法提取2次,第1次加水量为药茶量的16倍,提取时间25 min;第2次加水量为药茶量的12倍,提取时间25 min。结论按此工艺制备复方药茶饮料可最大限度的保存茶香,提取工艺科学、合理、可行。

基于响应面试验设计的深基坑降水开挖地表沉降特性

受降水与开挖作用的共同影响,基坑周边土体会持续发生地表沉降变形,对基坑稳定以及周边环境都产生显著影响。为厘清基坑工程降水开挖过程中地表沉降的影响工况因素,并在此基础上建立经验模型,选取杭州地区典型江河阶地二元结构地层组合的深基坑为案例,开展了系统研究。首先,基于降水开挖作用下的土体变形机理,结合变形实测数据,提出了一种结合摩尔库伦(MC)与修正剑桥(MMC)本构关系开展基坑降水开挖沉降过程的数值分析方法。进一步采用响应面试验设计方法(RSM),考虑多种工况因素及其交互作用,建立了研究区内二元地质结构条件下基坑降水开挖地表沉降的经验模型,并分析了地表沉降分区特征。结果表明,地下水位降深(H_d)对地表沉降影响最为显著,其次为地下连续墙深度(H_w)与开挖宽度(B),其中B与H_d交互作用也较为显著。据此建立的回归模型可以较为准确地预测地表最大沉降量。本研究不仅为类似地层条件的基坑工程提供了经验模型,也为基坑设计、施工和监测提供了实用框架,对有效控制基坑及周边环境的沉降变形具有重要价值。

响应面设计试验法优化复方左旋肉碱涂膜剂的制剂处方

目的优化复方左旋肉碱涂膜剂的制剂处方,为工业化生产提供依据。方法以涂膜剂成膜时间为评价指标,在单因素试验的基础上,采用星点设计试验法优选成膜材料丙烯酸树脂Ⅱ及增塑剂甘油的最优配比。结果单因素试验及星点设计试验结果可知,涂膜剂成膜材料为15.4%丙烯酸树脂Ⅱ,增塑剂为10.4%甘油。结论本实验筛选出复方左旋肉碱涂膜剂制剂处方最优配比与用量,可供该制剂成型工艺及透皮试验研究参考。

响应面设计优化燕麦咖啡饮料工艺配方

以燕麦浆和咖啡液为原料,再加以辅料调配,配制一种新型适合于早餐饮用的燕麦咖啡饮料。以可溶性糖含量和感官评分为评价指标,首先通过单因素试验确定纤维素酶对燕麦浆的酶解条件,再通过单因素试验及响应面试验优化确定燕麦咖啡饮料的最佳配方。结果表明:纤维素酶酶解燕麦的条件为酶解温度65℃、酶添加量40 U/g、酶解时间60 min;燕麦咖啡饮料最佳配方为燕麦浆与咖啡液体积比5.3∶5、白砂糖添加量7.6%、乳粉添加量7.9%。在此条件下可以得到色泽均匀、甜苦味适中、伴有奶香味、具有咖啡特有风味的燕麦咖啡饮料。

响应面设计优化丽江海棠果果汁饮料配方

为得到海棠果果汁饮料的最佳配方,以丽江海棠果果实为原料,以果汁的综合感官分值和透光率为指标,探究丽江海棠果原汁、白砂糖、柠檬酸、β-环糊精的添加量对果汁品质的影响,在单因素基础之上,采用Box-Behnken响应面试验设计优化丽江海棠果饮料配方,结果表明:二次回归模型的拟合度最高,R2=0.9869,校正值为0.9738,该模型所得丽江海棠果汁最优配方为:原果汁添加量72.20%,白砂糖添加量8.55%,柠檬酸添加量0.05%,β-环糊精添加量0.24%,模型预测的分值为90.42,与3次验证试验的感官分值接近,说明二次方回归模型拟合效果好,优化配方具有可靠性。

响应面法优化金线草黄酮提取工艺的研究

以金线草为原料,采用乙醇回流法提取金线草中的黄酮类化合物,在单因素试验中,逐一考察乙醇浓度、提取温度、提取时间、料液比4个因素对金线草黄酮提取率的影响,并通过响应面分析法对提取工艺进行优化,得到金线草黄酮类化合物最佳提取工艺条件:乙醇浓度75%、提取温度40℃、提取时间40min、料液比1∶25(g/mL),在此条件下,金线草黄酮类化合物提取率达到2.34%。

杨木废弃物稀酸水解预处理条件的响应面优化

以聚糖类转化率为考核指标,探讨了杨木废弃物稀酸水解预处理物料的适宜颗粒尺寸范围,并用响应面实验设计优化了稀酸水解条件。结果表明,稀酸水解预处理物料的适宜颗粒尺寸为0.075-0.096 mm,稀硫酸水解的优化工艺条件为：固液比1∶10,温度158℃,时间5 min,硫酸质量分数2.5%。在此优化条件下,聚糖类转化率为59.23%。稀酸水解液的高效液相色谱分析表明,水解液主要成分为木糖（29.897 g/L）,占总糖量的64.8%,其次为葡萄糖（8.748 g/L）,占总糖量的18.9%,稀酸水解单糖继续降解较少。SEM形貌和XRD分析表明,水解残渣的纤维结构破坏明显,其结晶度由原料的57.45%降低到47.37%,该稀酸水解残渣存在通过酶解和发酵制备生物乙醇的可能性。

苯酚-硫酸法联合DNS法测定商陆多糖及响应面法优化超声波辅助提取研究

目的:探寻一种商陆多糖快速、简捷的测定方法。方法:利用紫外分光光度计,分别采用苯酚-硫酸法测定商陆总糖含量,DNS法测定还原糖含量,用二者的差值作为测得的商陆多糖含量,并从重复性、稳定性、加样回收率等方面进行方法学考察;通过对商陆多糖超声波辅助提取的单因素研究,以多糖提取率为响应值,采用四因素三水平的响应面试验设计进行工艺优化。结果:苯酚-硫酸法联合DNS法测定商陆多糖具有良好的适用性;最佳提取工艺为料液比1∶40(g∶m L)、超声时间30 min、超声温度60℃、超声功率350 W,在此这条件下得到商陆多糖提取率平均为(12.38%±0.59%)。结论:本实验采用的样品处理方法简单,测定方法可靠,可用于商陆多糖的测定。

响应面分析法优化小米谷糠多糖提取工艺

以脱脂小米谷糠为主要原料,采用超声波辅助提取小米谷糠多糖。通过单因素实验对影响小米谷糠多糖提取率的因素进行研究,以多糖提取率为响应值,采用四因素三水平的响应面试验设计进行超声辅助提取小米谷糠多糖的工艺优化。结果表明:最佳提取工艺为料液比1:20(g/m L)、超声时间46min、超声功率400W、超声温度80℃,在此工艺条件下,小米谷糠多糖提取率为4.66%。

基于响应面法的药膳参苓谷物冲调粉提取工艺研究

目的:优选参苓谷物冲调粉提取物的提取工艺参数,为其工业化生产提供参考依据。方法:根据处方中药材的性质及功效部位分别采用醇提、水提等方法进行提取。采用单因素试验考察醇提次数、水提次数,响应面设计试验法优选醇提与水提工艺条件,采用HPLC法测定参苓谷物冲调粉提取物各样品中人参皂苷Re、Rg1、Rb1的含量,硫酸-苯酚比色法测定参苓谷物冲调粉提取物各样品中多糖的含量。结果:最优醇提工艺参数为醇提2次,浸泡时间1.0h,加乙醇量分别为药材量的12倍、8倍,醇回流时间分别为2.0h、1.0h;最优水提工艺参数为水提2次,浸泡时间1h,水提温度100℃,加水量为药材量的12倍、10倍,水提时间2.0h、1.0h。结论:优选的参苓谷物冲调粉提取物提取工艺条件科学、合理、可行,工艺成熟稳定,适合工业化生产。

响应面法优化红肉火龙果果皮中花青素提取工艺

为验证红肉火龙果果皮中花青素的存在并探讨其提取工艺,采用超声辅助方法,以乙醇水溶液为提取剂,考察超声功率、提取温度、料液比和提取时间等因素对花青素提取量的影响,在此基础上通过响应面试验优化提取工艺。研究表明红肉火龙果果皮中有花青素存在;最佳提取条件:温度49℃、超声功率120W、萃取时间2h、乙醇体积分数60%,此条件下,每100g果皮中花青素的提取量达80mg。

响应面优化粳米乳酸菌发酵复合饮料配方的研究

以粳米和大豆种皮多糖为主要原料,乳酸菌(Lactobacillus)为发酵菌种,制备粳米乳酸菌发酵复合饮料.在单因素试验基础上,采用PB(Plackett-Burman)筛选实验进行显著性因素分析,得出显著性因素.根据BB(Box-Benhnken)中心组合试验设计原理采用三因素三水平的响应面分析法,依据回归分析确定各工艺条件的影响因素.结果表明最佳工艺条件为:乳酸菌接种量1%,大豆种皮多糖添加量3%,复合稳定剂(添加量0.5%)比例CMC∶褐藻糖胶=1∶1,料液比1∶15,发酵时间12 h,发酵温度37℃,所得粳米乳酸菌发酵复合饮料的风味和稳定性最佳.

用于不平衡冲量测试的一种六维力传感器结构设计

单兵无后坐炮发射时运动十分剧烈、复杂,传统不平衡冲量测试装置不能准确测量各方向力系,从而对测量结果的准确性造成影响,因此,基于十字梁型结构研究了一种可实时监测各方向力系的六维力传感器。利用有限元软件建立初始模型并进行单因素分析,基于响应面法以关键尺寸参数完成响应面试验设计,结合最小二乘法得到响应面模型,采用多目标粒子群算法优化策略进行优化求解,研制原理样机并设计标定系统进行标定。仿真与实验结果表明,优化后力矩通道测量灵敏度最大提升32.24%,力通道测量灵敏度最大提升31.02%,解耦后的维间耦合最大1.01%,标定结果符合测量要求。

基于Box-Behnken试验设计的大型压缩机曲轴优化

以大型往复式压缩机曲轴为研究对象,采用Box-Behnken试验设计对曲轴结构进行优化设计,达到降低曲轴系的扭振幅值和自由端扭转角的目标。首先采用田口设计试验法从多个曲轴结构的设计参数中筛选出对曲轴系强度及扭转性能影响较大的显著因子,然后采用Box-Behnken试验设计法对显著因子进行优化,得出曲轴结构设计参数的最终优化值。通过对8列全平衡曲轴的曲柄厚度、中心圆盘厚度和与大端曲柄销长度进行优化结果显示,压缩机曲轴系在一个周期内的峰值应力和自由端扭转角与优化前相比分别下降了22.4%和4.5%,这表明,优化后曲轴系的强度提高,扭振幅值降低。研究结果为大型多列曲轴的研究设计提供了有效理论和有效证据。

地衣芽孢杆菌对几丁质的降解作用及其发酵工艺优化

本试验筛选到一株高效产几丁质酶的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis bl3)菌株,为了提高该菌产几丁质酶的能力,提高降解虾壳的效率,对bl3菌株的发酵条件和培养基组分配比进行了优化。结果表明,bl3产几丁质酶的最适条件为pH 4.5~5.5,温度37~45℃,转速120 r·min^(-1),接种量0.40%,酶活性最高时间为36 h。通过Plackett-Burman设计试验、最陡爬坡试验和响应面试验,得到bl3产几丁质酶的最优培养基配方为虾壳11.406 g·L^(-1),KH_(2)PO_(4)0.601 g·L^(-1),MgSO_(4)·7H_(2)O0.263 g·L^(-1),酵母粉3.500 g·L^(-1),FeSO_(4)·2H_(2)O 15.00 mg·L^(-1),ZnSO_(4)0.750 mg·L^(-1)。优化后bl3发酵产几丁质酶活性达98.122 U·mL^(-1),相较于初始培养条件提高2.43倍。优化组合培养基中的虾壳、KH_(2)PO_(4)和MgSO_(4)·7H_(2)O含量以及维持稳定pH,可促进地衣芽孢杆菌持续生长和高效合成几丁质酶量。研究结果可为bl3菌株在降解几丁质方面的应用提供科学依据。

离子液体提取玉米须多酚及抗氧化活性研究

文章以玉米须为原料并研究其抗氧化活性。在单因素试验的基础上,选取影响多酚提取率的显著性因素,并建立响应面数学模型。结果显示:离子液体浓度0.60 mol/L,料液比1:25 g/mL,提取时间50 min,提取温度50℃,在此条件下,玉米须多酚提取率为8.13%。抗氧化试验结果表明,多酚对DPPH自由基和羟基自由基的清除能力分别为73.46%和79.83%。与传统方法相比,该方法操作方便、可靠,环境污染小且提取率高的特点。

林地多功能作业车臂架升降机构铰点优化

为提高林地多功能作业车升降臂系统的起升稳定性,文中采用响应面法对双平行四边形升降机构连杆铰点位置进行优化设计。采用动力学仿真软件Simcenter 3D建立升降臂起升工况的动力学模型,以铰点二维坐标为试验因素,升降臂在起升过程中的上下连杆转角差ITAE值、起升油缸油压和活塞杆伸缩量变化率的响应规律三者的熵权重评价模型得分为响应值,采用Box-Behnken Design(BBD)设计响应面试验进行建模,最后使用遗传算法对模型进行参数优化。优化试验结果表明:优化后的臂架上下连杆机构转角差ITAE减小32.2%,起升油缸伸缩量变化率减小1.2%,但起升油缸油压仅增大了0.5%,提高了臂架垂直升降直线度和起升运动平顺性,为后续作业车臂架机构优化提供参考。

浓香型白酒大曲中产阿魏酸酯酶菌株的筛选及发酵优化

为提高在白酒酿造过程中阿魏酸(ferulic acid,FA)的含量,该研究从浓香型白酒大曲中筛选到一株耐高温产阿魏酸酯酶(ferulic acid esterase,FAE)的菌株,经过形态学、生理生化特征和分子生物学鉴定为假单胞菌(Pseudomonas)。通过对pH值、温度、碳源、氮源、诱导物5个发酵条件进行单因素试验和对3个主要影响因子进行响应面试验设计,对该菌株进行液态发酵培养基优化,结果表明该菌株产阿魏酸酯酶优化培养基配方为葡萄糖浓度30 g/L、酵母提取物添加量60 g/L、粉碎的麦麸添加量30 g/L、KCl 0.05 g/L、MgSO_(4)·7H_(2)O 0.05 g/L、K_(2)HPO_(4)0.10 g/L,pH6.0。在此优化培养基条件下该菌株摇瓶发酵的最大酶活力可达73.5 U/L,与优化前得到的酶活力25.5 U/L相比,提升约3倍。

盐酸伊伐布雷定缓释微丸的制备工艺及其药动学研究

目的制备盐酸伊伐布雷定缓释微丸,考察其载药率、体外释放度及其在大鼠体内的药动学特征。方法采用流化床包衣法制备盐酸伊伐布雷定缓释微丸,以载药率为评价指标,通过正交试验设计优化载药层工艺参数,以体外释放度为评价指标,通过响应面实验设计优化缓释层处方。健康雄性SD大鼠随机分成2组:盐酸伊伐布雷定缓释微丸组和盐酸伊伐布雷定片组,单次给药后,测定不同时间点的血药浓度,运用Das20软件计算药动学参数。结果载药层处方:盐酸伊伐布雷定原料药075 g、羟丙基甲基纤维素180 g、水40 g,流化床工艺参数:进风量13 m^(3)·h^(-1)、进风温度50℃、雾化压力12 bar、蠕动泵流速09 mL·min^(-1);缓释层处方:乙基纤维素78%、聚乙二醇400091%、柠檬酸三乙酯20%。平均载药率924%,12 h累计释放度为9237%;盐酸伊伐布雷定缓释微丸较普通片剂的相对生物利用度为13559%。结论盐酸伊伐布雷定缓释微丸制备工艺重现性良好,体内外缓释效果明显,生物利用度显著提高,为盐酸伊伐布雷定缓释制剂的研究提供了基础。

高g值冲击下变截面填充壳缓冲性能优化方法

针对需要多个目标同时达到最优值,提出高g值冲击下泡沫铝填充变截面壳吸收能量最大化及测控电路承受加速度幅值最小化的多目标优化方法。以铝壳厚度和泡沫铝密度为设计变量,通过全因子试验设计选取试验点,同时利用LS-DYNA获取相应的冲击信息,引入响应面法构造近似目标函数,通过目标规划法获得最优解。结果表明,对于抗冲击性能的综合要求,多目标优化结果优于单目标优化结果,并在一定冲击载荷作用下对于选取更优的缓冲结构具有重要指导意义。