基于离散元的包膜肥料Bonding模型参数标定

包膜肥料是在粒状水溶性肥料表面涂覆半透水性或不透水性物质,养分通过包膜的微孔、缝隙慢慢释放出来,节肥增效作用显著。包膜肥料的养分释放特性与包膜层材料、结构紧密相关,目前常用的排肥器在排施肥料过程中会对肥料颗粒造成不同程度的机械损伤,导致包膜层破坏。为设计适用于包膜肥料无损排施的排肥器,同时缩短研发周期,采用离散元软件中的Bonding模型建立肥料颗粒仿真模型。为提高仿真精度,需对Bonding模型进行参数标定。首先通过单轴压缩试验得到包膜肥料颗粒的实际极限破碎位移和极限破碎载荷,在离散元软件中以此为目标依次通过PlacketBurman试验、Steepest ascent试验和BoxBehnken试验确定最优的Bonding模型参数组合。最优条件下单轴压缩试验表明,极限破碎位移和极限破碎载荷与实际值的相对误差分别为0.222%、0.554%。借助外槽轮排肥器验证所得标定参数组合的可靠性,以肥料颗粒破碎率为指标,得到实际与仿真中肥料颗粒破碎率相对误差不大于11.40%,满足施肥机械设计参数优化需求,可为研究包膜肥料颗粒机械破碎机理、优化设计无损排施的新型排肥器提供参考。

运用多元数学模型优化灰树花发酵培养基组成的研究

利用BoxBehnken3×3设计优化了影响灰树花深层发酵菌丝体和胞外多糖生产的主要培养基组成,碳源(葡萄糖)、氮源(蛋白胨)和无机盐(KH2PO4),响应面分析结果表明,各因素及其交互作用对响应值灰树花菌丝体和胞外多糖产量均存在显著的相关性。通过典型性分析,获得最大菌丝体量(17.61g/L)时,培养基组成为:葡萄糖45.2g/L,KH2PO42.97g/L,蛋白胨6.58g/L,MgSO4·7H2O1g/L和玉米浆15g/L;而获得最佳胞外多糖量(1.326g/L)时的培养基组成为:葡萄糖58.6g/L,KH2PO44.06g/L,蛋白胨3.79g/L,MgSO4·7H2O1g/L和玉米浆15g/L。与其他实验组的结果相比,优化后的灰树花菌丝体与胞外多糖的量都有较大的增加。15L发酵罐扩大培养的结果表明,在优化培养基组成的条件下,扩大培养后的菌丝体产量最大值达22.50g/L。

乳酸片球菌和戊糖片球菌混合发酵制备鸭肉香肠的工艺优化

[目的]优化出乳酸片球菌和戊糖片球菌混合发酵制备鸭肉香肠的工艺,并制定产品质量标准。[方法]首先研究影响乳酸片球菌和戊糖片球菌混合发酵制备鸭肉香肠的几个因素,包括菌种配比、接种量、发酵温度、发酵时间、烘烤温度和烘烤时间,并通过Box-Behnken试验设计与分析优化最佳工艺参数;然后在上述基础上制定产品质量标准。[结果]乳酸片球菌和戊糖片球菌混合发酵制备鸭肉香肠的最佳工艺条件为菌种配比3∶1,接种量8.87m L/kg,发酵温度35℃,发酵时间20.02h,烘烤温度70.7℃和烘烤时间5h;此时感官得分为94.0。[结论]乳酸片球菌和戊糖片球菌混合发酵可用于制备鸭肉香肠,该产品口味独特、营养丰富且风味良好。

响应面法优化火焰原子吸收仪检测Zn元素工作条件

采用”响应面法优化火焰原子吸收仪检测Zn元素工作条件、通过在单因素基础上，用Design-Expert8．0软件中Box—Behnken Design试验设计研究灯电流、光谱通带、乙炔流量、燃烧器高度4个变量对Zn元素吸光度值的影响程度，用响应面法得出4个考察因素最优工作参数和吸光度预测值：灯电流1．0mA、光谱通带0．26 nm、乙炔流量1302．01mL／min、燃烧器高度6．29ram．吸光度预测值0．356Abs。通过实验证实：吸光度真实值与预测值接近，时样品检测，样品平均回收率在93％～104％之间，RSD在0．18％～0．26％范围内.

椪柑果醋复合脱苦技术与深层液态发酵工艺

以新鲜椪柑为原料,采用复合脱苦、酒精发酵、醋酸发酵等工序,研究脱苦型椪柑果醋生产工艺.在超声波辅助活性炭脱苦的基础上,应用β-环糊精对椪柑果汁进一步脱苦,并运用单因素实验与Box-Behnken设计(BBD),对脱苦后果汁的醋酸发酵工艺条件进行优化.实验结果表明,应用复合脱苦技术后,脱苦率可达74.37%,椪柑果醋醋酸发酵工艺的优化条件为醋酸菌接种量10%(mL),发酵温度33℃,摇床转速120r/min,发酵时间6d.该条件下,100mL果醋中总酸实测值为5.52g,所得椪柑果醋色泽鲜亮,苦涩感少,酸味协调.

婺源皇菊总黄酮的超声辅助水提工艺及抗氧化活性

以婺源皇菊为原料,采用单因素试验结合Box-Behnken响应面法,研究婺源皇菊总黄酮的超声辅助水提最佳工艺优化及抗氧化活性。最佳提取工艺为液料比24∶1(mL/g)、超声时间31 min、超声功率200 W,总黄酮得率3.641%。在抗氧化活性研究中,发现提取液的DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率与L-抗坏血酸相近。

叶酸修饰的斑蝥素/黄芩苷共载脂质体处方工艺优化及其评价

目的筛选二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000-叶酸(DSPE-PEG 2000 folate,DSPE-PEG2k-FA)修饰的斑蝥素/黄芩苷共载脂质体(DSPE-PEG2k-FA-cantharidin&baicalin-lipsomes,FA-Can&Bai-Lips)的处方工艺并对其进行表征及评价。方法由薄膜分散超声法制备FA-Can&Bai-Lips,以药脂比、胆脂比、水化温度及水化时间为考察因素,以两药包封率、粒径、多分散指数(polydispersity index,PDI)和ζ电位为评价指标,采用单因素考察和Box-Behnken设计-响应面法(BoxBehnken design-response surface methodology,BBD-RSM)优化其处方工艺。采用电位粒径仪和透射电子显微镜(TEM)分别测定其粒径、ζ电位及形态。通过溶血性实验、细胞摄取实验、CCK-8法实验及活体成像等方法进行安全性、靶向性评价。结果FA-Can&Bai-Lips的最佳制备工艺为药脂比1∶11、胆脂比1∶6、DSPE-PEG2k-FA用量为10%、溶剂为50 mL、旋转蒸发及水化温度为55℃、水化介质为pH 6.8 PBS缓冲液、水化体积为10 mL、水化时间为94 min,超声时间为8 min。经BBD-RSM优化制得的FA-Can&Bai-Lips形态规整,为类球形粒子,稳定性及安全性好,斑蝥素与黄芩苷的包封率分别为(90.19±0.67)%、(81.24±0.72)%,粒径为(172.47±4.83)nm,PDI为0.268±0.018,ζ电位为(−1.07±0.07)mV。体外评价结果表明,FA-Can&Bai-Lips能有效抑制HepG2细胞增殖,具良好的肝肿瘤靶向性。结论FA-Can&Bai-Lips具有增效减毒作用,能高效靶向肿瘤组织,是一种极具开发潜力的抗肝肿瘤纳米递送系统。

丹参活性部位丹参二萜醌羟丙基-β-环糊精包合物的制备工艺研究

目的优化丹参二萜醌(diterpenoid tanshinone,DT)羟丙基-β-环糊精(hydroxypropyl-β-cyclodextrin,HP-β-CD)包合物(inclusion complex,IC)(DT&HP-β-CD@IC)制备工艺。方法在单因素试验的基础上,选择DT与HP-β-CD的配比、包合温度、包合时间为考察因素,以DT包封率及包合物载药量为综合评价指标,利用Box-Behnken响应面优化DT&HP-β-CD@IC制备工艺,并采用红外光谱法、紫外光谱法、薄层色谱法及扫描电子显微镜法对DT&HP-β-CD@IC进行评价。结果DT&HP-β-CD@IC最佳制备工艺为HP-β-CD质量浓度0.1 g/mL,药物与载体材料配比1∶3,包合时间2 h,包合温度40℃。DT&HP-β-CD@IC的包封率达68.78%,载药量达5.44%。紫外、红外光谱和薄层色谱等结果表明DT&HP-β-CD@IC的形成。结论DT&HP-β-CD@IC载药量较高,溶解性有一定的提高。

Box-Behnken设计-响应面法优化蒲公英根产地初加工工艺

目的通过多种评价指标,利用综合加权评分法以及Box-Behnken设计-响应面法(Box-Behnken design-response surface method,BBD-RSM)全面优化蒲公英Taraxacum mongolicum产地加工关键技术。方法蒲公英根的产地加工主要与切制前不同含水量、不同干燥方式及烘干温度、不同切制厚度3个因素密切相关。比较了蒲公英根在10种不同干燥方法、5种不同切制厚度下各类化学成分的变化。结果优选了蒲公英根产地初加工工艺最优参数为含水量70%,烘干温度50℃,切制厚度(13±2)mm。结论优化出的蒲公英根产地最佳工艺切实可行,工艺简便,可操作性强,进一步丰富蒲公英根质量评价标准,为蒲公英根产地初加工提供参考依据。