响应面设计优化葛根醋饮料工艺的制备技术

葛根是传统的药食两用植物,具有丰富的营养和良好的保健功能。为了促进葛根的精深加工,满足人们对醋饮料的需求,以葛根提取液、酿造白醋、木糖醇、葛根香精和果胶调配葛根醋饮料,经过单因素试验和响应面BBD优化设计试验,得到葛根醋饮料的最佳配方为总酸含量0.60%,木糖醇添加量5.08%,葛根香精添加量0.48 g/L,果胶添加量0.30 g/L,在此条件下得到的葛根醋饮料综合感官评分最高。

基于RSM-BBD的拜耳法赤泥胶结充填配比优化

针对拜耳法赤泥难以规模化利用的问题,开发拜耳法赤泥作为矿山胶结充填骨料。基于配方探索试验结果,运用BBD方法设计9组试验,以响应面优化法探究料浆浓度和拜耳法赤泥C料质量比与充填体抗压强度、坍落度和C料单耗3个响应量的相关关系及最佳配比。结果表明:在拜耳法赤泥C料质量比为6.88、料浆浓度为58.69%时满意度值达到最大,为0.729,此时充填体28 d龄期抗压强度为1.56 MPa,坍落度为29.5 cm,C料单耗为74.716 kg/t,符合矿山实际生产要求。将拜耳法赤泥用于矿山采空区充填既消除了采空区安全隐患,保障了矿山的安全持续开采,又实现了拜耳法赤泥的大规模利用,保护了地表环境。

基于Box-Behnken实验设计与响应面法优化禽流感疫苗生产工艺?

为优化基于MDCK细胞无血清悬浮培养生产禽流感病毒的工艺以提高禽流感病毒血凝素(HA)滴度,采用部分析因实验设计考察了病毒生产工艺中接毒时细胞密度、TPCK-胰酶浓度、培养温度、感染复数和病毒收获时间对病毒HA滴度的影响,确定了接毒时细胞密度、TPCK-胰酶浓度、和病毒收获时间作为影响病毒HA滴度的显著因子,并进一步采用3因素3水平的Box-Behnken实验设计和响应面法,对3个显著因子作用条件进行了优化,获得了最优的工艺条件。结果显示:当接毒时细胞密度为7.0×10~6 cells×m L^(-1)、TPCK-胰酶浓度为17 mg×L^(-1)、病毒收获时间为60 h时,病毒HA滴度最高可达10.85 log_2 HAU/25μL。以上研究结果为禽流感疫苗高效大规模工业化生产提供了有力的数据支持。

SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-杭锦2^(#)土催化制取生物柴油工艺的优化

以杭锦2^(#)土为载体,改性制备了SO_(4)^(2-)/ZrO_(2)-杭锦2^(#)土(SZ-HJ-2^(#))超强固体酸为催化剂,通过XPS、XRD、FTIR、SEM、NH 3-TPD、EDS等进行了表征分析;并基于BBD(Box-Behnken Design)实验设计方法,优化该催化剂制取生物柴油的工艺。进行了以生物柴油得率为响应值,反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量和反应时间为自变量的优化实验。采用Design-expert 11软件对实验数据进行拟合建立了数学模型,对各因素的影响及交互作用进行了分析,该模型能够较准确地预测生物柴油的得率。通过气质联用技术(GC-MS)对生物柴油的组成进行了分析。结果表明,以杭锦2^(#)土为载体制备的SZ-HJ-2^(#)固体酸催化剂对酯交换反应具有良好的催化性能,其优化工艺为:反应温度为56℃、醇油摩尔比为8.14、催化剂用量为2.51%、反应时间为9 h,此时生物柴油得率最高,为95.46%;通过显著性分析,确定各因素影响程度顺序为:催化剂用量>反应温度>醇油摩尔比>反应时间;而催化剂用量和反应时间以及醇油摩尔比和催化剂用量交互作用显著。GC-MS分析结果表明,该生物柴油主要由棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯组成。

离子液体微波辅助提取降香檀叶中鹰嘴豆芽素A和染料木素

以降香黄檀可再生资源——叶子为原料,利用离子液体微波辅助提取技术对鹰嘴豆芽素A和染料木素进行提取。通过单因素实验,3因素3水平的BBD(Box-Behnken design)实验,对提取条件进行优化,确定了离子液体微波辅助提取降香檀叶中鹰嘴豆芽素A(biochanin A)和染料木素(genistein)的最佳提取工艺条件:1.00 mol·L^(-1)[C_4MIM]Br,提取温度为56℃,液固比18:1,提取时间为11 min,提取功率300 W。在最佳提取条件下,鹰嘴豆芽素A和染料木素平均提取率分别可达1.598和0.939 mg·g^(-1)。

基于响应面法优化白及原球茎液体培养基

目的采用响应面优化(Box-Behnken design, BBD)法优选白及原球茎液体培养基,提高白及种子萌发形成原球茎的诱导率。方法采用3水平4因素设计BBD实验,在30 g/L的蔗糖溶液中添加大量元素(MS)、6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)、萘乙酸(NAA)和玉米素(ZT)作为白及原球茎液体培养基,并通过响应面法优选4种添加物浓度配比。结果 BBD实验模型设计成功可用于响应面结果优化,经响应面优化后,在1 mg/L MS、2 mg/L 6-BA、0.5 mg/L NAA、0.07 mg/L ZT条件下,白及原球茎诱导率可达(93.13±0.34)%,与预测值95.38%差异无统计学意义(P>0.05)。白及原球茎直播种苗存活率良好,长出的叶片数、植株高度、茎长及茎宽均超过种子直播种苗的数值。结论在基本液体培养基中合理配比4种天然添加物可提高白及原球茎诱导率,进而提高种子萌发率。

基于响应面方法对黑骨藤复方药物中总萜分析方法的快速优化

通过Box-Benhnken Design(BBD)实验设计原理,优化硫酸香草醛法的显色条件,测定黑骨藤复方中总萜的含量,并通过BBD实验设计,用龙胆苦苷作为对照品,寻找最佳条件.结果表明,显色最佳条件为0.5 mL体积分数3%香草醛冰乙酸溶液,5 mL质量分数62%硫酸溶液,显色温度70℃,显色时间60min,优化条件下拟合方程的预测值与实验结果符合.龙胆苦苷在4.726～94.523 mg/L范围内线性关系良好,其回归方程为:Y=0.008 40X+0.045 54(r=0.999 24).BBD实验设计为该类实验提供显色条件优化的一种新方法,为黑骨藤复方中总萜的测定奠定良好的基础.

PP生产中工况条件对催化剂活性多因素影响的响应面模型

利用基于Box-Behnken设计(BBD)的响应面方法,设计出5因素3水平(L4635)实验方案,就聚合温度(T)、聚合压力(p)、丙烯质量流量(qP)、催化剂用量(qC)、H2体积分数(φH)5个因素对丙烯聚合过程中催化剂活性的影响进行分析,得到丙烯聚合工艺条件与催化剂活性间的响应面模型,并使用不同方法对该模型进行方差及回归分析。结果显示,在聚丙烯生产中,增加T、p、qP和φH可以提高催化剂活性,而qC过多对提高催化剂活性不利;5因素对催化剂活性影响的显著性大小依次为qP、T、p、qC、φH。该模型对降低聚丙烯中灰分、提高产品质量及降低原料消耗、降低生产成本、增加经济效益均有重要意义。

响应面法优化槐米中芦丁的提取工艺研究

为优化槐米中芦丁的提取工艺,采用超声波辅助碱溶酸沉法提取芦丁,在单因素实验的基础上,运用响应面中Box-Behnken设计,以芦丁得率为响应变量,超声时间、酸沉pH值、超声温度为因素进行工艺优化。结果表明:超声波辅助碱溶酸沉法从槐米中提取芦丁的最适工艺条件为超声时间39 min、酸沉pH值1.5、超声温度90℃。采用该工艺进行实验,得到的芦丁提取率达(10.329±1.961)%,与预测值11.323%相差不大,说明该工艺稳定可靠,适合从槐米中提取芦丁。

酵母菌混合发酵乳清液及其乙醇发酵阶段工艺优化

选择马克斯克鲁维酵母CGMCC13907(以下简称马氏酵母CGMCC13907)和酿酒酵母AS2.119为混合发酵剂发酵乳清液制备乳清醋,并采用Plackett-Burman Design(PBD)和Box-Behnken Design(BBD)试验优化乙醇发酵阶段的工艺。结果表明:乙醇发酵阶段的最优工艺为马氏酵母CGMCC13907接种量4.0×10^(6) CFU/mL,酿酒酵母AS2.119接种量4.5×10^(6) CFU/mL,发酵时间151 h,发酵温度40.0℃,发酵pH值5.6,姜粉用量0.09 g/100 mL,在此条件下,发酵液中乙醇浓度可达8.70%vol,比优化前增加了56.2%。因此,选用马氏酵母CGMCC13907结合酿酒酵母AS2.119混合发酵乳清液,可有效解决乳清醋制作过程中的乳糖发酵难题,并获得较理想的乙醇浓度。

响应面法优化棘孢木霉产厚垣孢子发酵工艺

采用响应面法（Box—Benhnken Design）对影响棘孢木霉（Trichoderma asperellum）ZJSX5003菌株产厚垣孢子的4个主要因素（黄豆饼粉．玉米粉用量，甘油添加量，装液量，初始pH）进行了研究。通过对试验数据进行方差分析考察了各因素及其交互作用对厚垣孢子产量的影响；进行回归分析并建立基于统计学的回归方程，计算获得最佳发酵条件：大豆饼粉．玉米粉用量33．25g／L、甘油添加量8．86ml／L、装液量99．35ml／500ml、初始pH值3．26，此时预测的厚垣孢子产量为9．56×107个／ml。在此条件下，实际测得厚垣孢子产量为9．84×107个／ml，达到理论预测值的97．07％，且比优化前提高了69．07％，进一步采用10L发酵罐进行适用性验证，厚垣孢子产量达到1．75X108个／ml，比摇瓶发酵的产量高，为木霉菌厚垣孢子菌剂开发提供了理论依据。

基于QbD理念的替米沙坦氨氯地平双层片制备工艺研究

充分借鉴质量源于设计(QbD)的理念和方法,采用鱼骨分析法对影响替米沙坦氨氯地平双层片关键质量属性(CQA)的处方、过程、设备、环境、人员五大类过程因素进行剖析。运用失败模式和影响分析法(failure mode and effect analysis,FMEA)对各因素进行风险评估,并采用Plackett-Burman设计(PBD)对关键工艺参数(CPP)进行筛选。为确定设计空间的控制策略,采用Box-Behnken设计(BBD)对CPP进行优化,建立统计模型,用于分析替米沙坦氨氯地平双层片的制备过程。结果表明,物料温度为37℃、山梨醇粒径为90目、包衣粉用量为11.41%,此条件下自制双层片与原研制剂(Twynsta~?)中替米沙坦溶出曲线的相似因子(f_2)为94.2、有关物质(总杂)为0.90%,期望值能达到1.000。本试验证实通过设置95%置信区间,使设计空间边界的不确定性得到了较好的印证。结果表明,由此设计空间范围内制备的替米沙坦氨氯地平双层片符合拟定标准,且工艺稳定、可行。

基于响应面及加权评分的黄芪蜜炙工艺优化

目的采用Box-Behnken响应面分析法结合多属性决策优化黄芪蜜炙工艺。方法以蜜水稀释比、炒制温度、炒制时间为考察因素,以蜜炙黄芪中毛蕊异黄酮苷、黄芪甲苷、总皂苷、总多糖、总黄酮、含水量为考察指标,采用优序图法对各指标进行权重赋予,并计算综合权重。结果黄芪最佳工艺为蜜水稀释比1∶0.6034,炒制温度为147.74℃,炒制时间为4.887min,综合得分值为0.638~0.678。结论基于响应面及加权综合评分优选的黄芪蜜炙工艺可有效减少炮制过程中成分的损失,饮片成色佳,工艺可重现性强,为黄芪蜜炙工艺的开发提供可靠理论证据。