基于Plackett Burman筛选因子设计的乘用车新颜色工艺自主开发应用

为了提高中国乘用车行业新颜色自主开发能力,通过对中国乘用车外观颜色色彩需求进行分析,结合近年来在车身涂装领域的新颜色、新效果涂料、新工艺的研究及应用,从新颜色全生命周期角度,以自主开发新颜色为切入点,探讨Plackett Burman筛选因子设计在乘用车颜色自主开发应用,为中国乘用车新颜色开发,提供一种科学的分析方法。

基于Plackett-Burman设计和响应面法优化羊肝抗氧化肽的制备工艺

以羊肝为原料,分别测定5种蛋白酶酶切羊肝所得的酶解液的羟基自由基清除率和肽得率。结果表明,风味蛋白酶羟自由基清除率(84.50%)和肽得率(22.49%)最好。在单因素试验基础上,以羟基自由基清除率为评价指标,采用响应面法优化最佳酶解条件。结果表明,羊肝抗氧化肽制备的最佳酶解条件为料液比1∶3(g∶mL)、加酶量2 400 U/g、酶解温度50℃、pH7.50、酶解时间2.8 h。在此优化条件下,测得实际羟自由基清除率为93.70%,与模型理论值相接近。羊肝酶解产物中总氨基酸含量为57.23 g/100 g,其中疏水性氨基酸和必需氨基酸占总氨基酸含量分别为46.47%和41.63%,表明以风味蛋白酶酶解羊肝产物具有较高的抗氧化活性和营养价值。

Plackett-burman设计法筛选超声波提取苹果多酚工艺的主要影响因子

以苹果鲜渣为原料,利用超声波辅助提取苹果渣中的多酚。在单因素实验的基础上,采用Plackett Burman试验设计对超声波提取的因素进行了研究,筛选出对超声波提取苹果多酚具有显著影响的因子:温度(p=0.0334)、乙醇体积分数(p=0.0241)和提取次数(p=0.0237)。

Plackett-Burman联用正交设计优化马铃薯饼干工艺

以糕点粉和马铃薯粉为原料,研究马铃薯饼干的加工工艺。考察了马铃薯粉、起酥油、水、碳酸氢铵、白砂糖、小苏打、食盐、奶香精的添加量对马铃薯饼干品质的影响,优化了马铃薯饼干的配方,确定了马铃薯饼干的加工工艺参数:马铃薯粉添加量33%、起酥油添加量16%、水添加量14%、碳酸氢铵添加量0.35%、食盐添加量0.7%、奶香精添加量0.14%,产品具有良好的感官性状,是一种营养丰富、开发前景广阔的产品。

基于Plackett-Burman设计的刺糖多孢菌培养条件优化

多杀菌素是新型生物源农药,系刺糖多孢菌的次级代谢产物。在单因子实验基础上,采用Plackett-Burman实验设计方法,优化了刺糖多孢菌培养条件。结果筛选出初始pH值、培养温度、摇瓶转速、摇瓶装液量4个因子,为本实验条件下影响刺糖多孢菌生物量的主效因子,4因子贡献率总和达90.8%,建立了回归模型Y=7.73-0.63x1+0.42x5-0.20x7+0.20x8,决定系数R2=0.9767,调整决定系数R2=0.9359,方差分析表明模型显著,生物量最大预测值可达9.18g/L。

Plackett-Burman饱和设计下数据分析方法的标准化研究

为了比较Plackett-Burman饱和设计下10种数据分析方法的优劣,以试验错误率为标准进行标准化,通过SAS/IML语言模拟出各种方法在P-B设计下的临界值,并以势为评价标准,提出12次Plackett-Burman设计下的比较研究结论.

乳清粉-玉米酵子馒头生产配方的优化设计

采用二次发酵工艺,研究乳清粉-玉米酵子馒头的加工配方,通过单因素试验,运用Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验结合Box-Behnken设计对生产工艺进行响应曲面优化。评价了玉米酵子添加量、乳清粉添加量、加水量、蔗糖量、鸡蛋添加量、食盐量6个因素对馒头感官评分的影响。用中心组合设计及响应面分析法确定最优条件为:玉米酵子添加量25%、鸡蛋添加量20%、乳清粉添加量2%。

稻壳制备活性炭Plackett-Burman工艺优化研究

采用Plackett-Burman实验设计、最陡爬坡实验、Box-Behnken响应面优化设计对以稻壳为原料制备活性炭工艺条件进行优化。采用Plackett-Burman设计从影响碘吸附值的6个因素中筛选出氢氧化钠浓度、料液比、煅烧时间3个显著因素。通过最陡爬坡实验逼近最佳区域,采用Box-Behnken响应面优化设计对显著因素进行优化,得出最佳工艺条件为:氢氧化钠浓度为2.50 mol/L、溶煮时间为60 min、料液质量比为1.125、煅烧时间为37.5 min、煅烧温度为600℃。在此工艺条件下获得碘吸附值为807.76 mg/g,通过可靠性实验验证,实验误差为0.283%,说明本优化工艺条件可行。

Plackett-Burman法筛选保加利亚乳杆菌发酵培养基氮源

研究了酸奶发酵菌种保加利亚乳杆菌的增菌培养基组成,考查了7种氮源对其生长的影响.以廉价易得的原料作为基础培养基,采用Plackett-Burman(PB)试验设计筛选了影响保加利亚乳杆菌生长的重要因素.结果表明:新生牛血清(p=0.025 3)、酵母粉(p=0.070 7)、酪蛋白水解物(p=0.093 9)3种氮源对保加利亚乳杆菌的增殖效果比较明显,三者在大于90%的概率水平上差异显著,新生牛血清、酵母粉呈负效应,酪蛋白水解物成正效应.其他因素在大于90%的概率水平上差异不显著.因此,可选择该3种物质作为保加利亚乳杆菌的增殖因子.初步确定了3种氮源的添加量,为进一步优化确定培养基奠定了基础.

改性天然高分子絮凝剂制备条件的Plackett-Burman法优化

以一种木本植物为原料,以阳离子醚化剂(ETA)为改性剂,合成阳离子絮凝剂.根据Plackett-Burman中心组合方法进行六因素二水平试验设计,筛选6个影响絮凝效果的主要影响因子,选取透光率为响应值对絮凝剂的制备条件进行优化.结果表明,醚化剂用量、活化温度、碱浓度是主要影响因素.最佳工艺条件:活化温度为37.5℃、碱浓度为25%、醚化剂用量为5.5g.

利用混料设计优化多杀菌素发酵培养基

利用Plackett-Burman试验设计从8种营养成分中筛选出4种对多杀菌素产量影响较显著的因子:葡萄糖、棉籽粉、玉米浆、豆饼粉,而后通过D-最优混料设计,对这4种成分进行优化设计。以多杀菌素的产量为期望,进行回归分析并建立关于多杀菌素产量的二阶拟合方程,确定4种成分的最佳比例为:葡萄糖59 g/L、棉籽粉28 g/L、玉米浆6.5g/L、豆饼粉6.5g/L,根据方程预测产量理论最高值为256.75mg/L,按此配方进发酵验证,产量为249.9mg/L,证明该方程的拟合性较好。

果胶酶高产菌株EIM－6的筛选鉴定及其液体发酵产酶条件优化

通过筛选得到一株适合液体深层发酵培养的高产果胶酶菌株EIM-6,基于形态学与ITS序列分子系统进化分析,鉴定为Aspergillus niger.运用单因子实验确定EIM-6产果胶酶最适碳源和氮源.在此基础上,通过Plackett-Burrman设计对影响其产酶的相关因素进行评估并筛选出具有显著效应的3个因素.然后通过最陡爬坡实验在上升最高点处由中心组合实验和响应面分析确定其最适产酶条件.实验优化的最优产酶条件为:w(橘皮粉)4.09%,w(麸皮)3.16%,w((NH4)2SO4)0.35%,w(K2HPO4)0.3%,w(CaCO3)0.24%,初始pH 6,接种量107/mL,转速250 r/min,28℃培养80 h酶活达30 231 U/mL,与初始相比,酶活提高2.07倍.

纳豆枯草杆菌的筛选和纳豆激酶发酵条件优化

纳豆激酶是由纳豆枯草杆菌产生的一种具有纤溶活性的丝氨酸蛋白酶。针对目前常用菌株的产酶活力较低、不能完全满足要求的问题,采用酪蛋白平板初筛—摇瓶复筛的筛选策略,从纳豆中筛选获得了一株高产纳豆激酶的菌株,该菌株在筛选培养基上进行摇瓶培养,发酵液中纳豆激酶的酶活达到970IU/mL.用Plackett Burman方法对影响液体发酵的各因素的效应进行了评价,并筛选出了有显著效应的四个主要因素:胰蛋白胨浓度、种龄、发酵温度和Na2HPO4浓度;在此基础上,用最陡爬坡路径逼近最大产酶条件区域;最后通过中心组合实验及响应面分析优化了纳豆枯草杆菌液体发酵的条件.通过在初始发酵条件和优化发酵条件下的对比研究,液体发酵液中纳豆激酶浓度从1005IU/mL提高到1314IU/mL,表明响应面法优化可成功地用于纳豆枯草杆菌液体发酵的条件优化.

Plackett Burman设计和响应面分析法优化枇杷叶中总黄酮的超声波提取工艺

通过单因素试验探讨各因素对枇杷叶总黄酮提取得率的影响。在此基础上,采用Plackett-Burman设计对影响枇杷叶总黄酮提取得率的因素进行筛选,选出3个显著因素:乙醇体积分数、温度和料液比。采用响应面分析法对这3个主要影响因素进行工艺优化,得到最佳提取条件为乙醇体积分数65%、温度65℃、料液比1∶25(g/mL),在此条件下枇杷叶总黄酮提取得率的预测值达10.27%,实测值为10.29%,两者较接近。这表明Plack-ett-Burman试验设计结合响应面分析法,可以很好地优化枇杷叶总黄酮超声波提取工艺。

响应面法快速优化曲霉Aspergillus sp.F044产脂肪酶培养条件

运用逐因子试验(Seriatim-Factorial Experiment)、Plackett-Burman、Response Surface Methodology(RSM)和单因子试验(Monofactorial Experiment)分析对产脂肪酶曲霉Aspergillus sp.F044产酶培养条件进行了快速优化。首先运用逐因子试验确定Aspergillus sp.F044产脂肪酶最适碳源和氮源,分别为麦芽糖和牛肉膏。在此基础上,通过Plackett-Burrman设计对影响其产酶相关因素进行评估并筛选出具有显著效应的橄榄油、牛肉膏、硫酸镁三个因素。然后通过实验拟合上述三因素与发酵液脂肪酶活力的一阶线性模型,沿着一阶模型给定的路径进行最速上升试验,在上升最高点处由中心组合试验和向应面分析确定其最优培养基组成;最后通过单因子试验确定最适发酵温度和摇床转速。试验优化的最优培养条件为:麦芽糖1.5%(w/v),硫酸铵7‰(w/v),磷酸氢二钾1‰(w/v),牛肉膏1.25%(w/v),硫酸镁2.11‰(w/v),橄榄油1.41%(v/v),自然pH,250r/min和30℃培养72h酶活达32.15U/mL。与初始11.18U相比,酶活提高2.88倍。

Plackett-Burman实验设计联用星点设计效应面法优选大黄地上部位蒽醌类成分提取工艺

目的运用Plackett-Burman实验设计联用星点设计(central composite design,CCD)效应面法,考察各影响因素显著性,筛选出大黄地上部位(aerial part of Rheum officinale Baill,APOR)总蒽醌及大黄素提取的最佳工艺,为非药用部位的开发与应用提供依据。方法运用Plackett-Burman实验设计筛选主要影响因素,采用CCD-效应面积法优选APOR蒽醌提取工艺。以乙醇体积分数、提取时间、料液比为自变量,总蒽醌和大黄素含量为因变量,通过对自变量与因变量的完全二次响应曲面的回归拟合,利用三维曲面图直观分析APOR蒽醌提取最佳工艺,并进行预测分析。结果总蒽醌的最佳提取工艺为:乙醇体积分数67.25%,时间90 min,料液比28∶1;大黄素的最佳提取工艺为:乙醇体积分数85%,时间90 min,料液比40∶1。结论利用Plackett-Burman实验设计联用CCD确定了APOR总蒽醌和大黄素的提取工艺,该方法简便,精度更高、重现性好、预测性强。

响应面法优化有机溶剂极端耐受性菌株 Burkholderia sp.ZYB002产脂肪酶条件

Burkholderia sp.脂肪酶具有较高的有机溶剂耐受性和转酯活性,广泛应用于手性化合物的拆分。本研究利用统计学方法对一株具有有机溶剂极端耐受性的脂肪酶高产菌株Burkholderia sp.ZYB002在摇瓶培养条件下产脂肪酶条件进行了优化。通过单因素实验,首先确定了最适碳源、氮源、诱导剂等。以Plackett-Burrman设计筛选影响Burkholderia sp.ZYB002产酶的主要因素,通过最陡爬坡实验和响应面分析法确定产酶最适条件。K_2HPO_4、大豆油乳化液和起始pH确定为影响菌株产酶的3个主效因素。最佳产酶条件为:糊精0.3%(W/V),牛肉膏2.0%(W/V),MgSO_4.7H_2O 0.075%(W/V),K_2HPO_40.14%(W/V),大豆油乳化液4.89%(V/V),pH 8.11,玻璃珠10颗/瓶,接种量2.0%(V/V),30℃,250r/min,发酵时间22h。在此条件下,发酵液脂肪酶酶活最高达45.6U/mL,较发酵基本培养基发酵液的脂肪酶酶活提高了3.44倍。

金银花内生菌EJH-1抗菌作用发酵培养基响应面法优化

首先采用P lackett-Burm an设计法,对影响金银花内生菌EJH 1抗菌作用发酵的9个相关因素进行了筛选。结果表明,对发酵液抗菌活性具有显著影响的因子是谷氨酸钠和KH2PO4。然后,采用响应曲面法(Response Surface M ethod-ology,RSM)(中心组合设计)对影响抗菌物质发酵的谷氨酸钠和KH2PO4最佳水平及其交互作用进行了研究与探讨。通过模型方程3 D图及其等高线图研究发现,谷氨酸钠和KH2PO4分别在5.12 g.L-1和2.13 g.L-1的条件下,可获得抑菌圈直径的最大预期值20.27 mm。验证试验证实了该方程的预测值与实际值之间吻合较好。优化后的培养基使抗菌活性抑菌圈直径从起始Landy培养基的18.21 mm提高到20.27 mm。

L-鸟氨酸发酵培养基的中心复合法优化

考察不同碳氮源对Corynebacterium glutamicum1006发酵产L-鸟氨酸的影响,并借助于statistica6.0数学分析软件,采用Plackett-Burman试验设计及中心复合试验设计分析法,对L-鸟氨酸产生菌1006进行了发酵培养基的优化研究。优化后的发酵培养基使1006菌株的L-鸟氨酸产率提高了44.03%。

生防菌PTS-394发酵培养基及培养条件的优化

生防菌PTS-394是前期筛选获得的一株对番茄青枯病有较好田间防效的枯草芽孢杆菌。通过Plackett-Burman试验设计及Box-Behnken设计的响应曲面法(RSM)对影响该菌发酵的培养基及培养条件进行优化,以提高PTS-394发酵量,增强其生防效果。结果表明:获得了PTS-394发酵达最大孢菌含量和抑菌活性时培养基关键因子的最优配比,此时菌含量和抑菌带宽的预测值分别为4.43×109 cfu·mL-1和6.20mm,与初始培养基相比,分别提高104.7%和44.8%,以优化的培养基为基础,得到了最优培养条件,此时发酵活菌数和抑菌带宽的最大预测值为6.32×109 cfu·mL-1和8.24mm,与初始发酵条件下相比分别提高39.2%和46.0%;且结果均得到了1L摇瓶发酵实测验证。结果证明所建模型对PTS-394发酵工艺的模拟是有效的,说明生防菌PTS-394发酵工艺可应用响应曲面法进行有效的优化。