毕业论文（设计）
题目竹叶中多糖的提取方法研究
指导老师汪洪
专业班级食品营养与检测112 姓名戴晓鹏
学号 20117100203
2014年5月28日
摘要：本研究以竹叶为研究对象，通过单因素试验和正交试验观察了温度、时间、固液比、提取次数对多糖提取率的影响，比较了水提、超声波提取和微波提取三种提取方法对竹叶多糖得率的影响。结果表明，水提最佳浸提参数：温度80℃，时间90min，固液比1:25，浸提次数3次。超声波提取最佳浸提参数为：温度70℃，时间20min，固液比1:20，浸提次数3次。微波提取最佳浸提参数为：微波功率500W，固液比1:15，时间2min，浸提次数3次。最佳提取工艺方法是超声波提取，条件是温度70℃，时间20min，固液比1:20，浸提3次。
关键词：水提；超声波；微波；沉淀；提取次数
目录
引言 (1)
1材料与仪器 (2)
1.1实验材料 (2)
1.2实验试剂 (2)
1.3实验仪器 (2)
2 实验方法 (3)
2.1竹叶多糖提取工艺流程 (3)
2.2样品中多糖含量的测定 (3)
2.3浸提条件对多糖提取效果的影响 (4)
2.3.1单因素试验 (4)
2.3.2浸提工艺正交试验 (4)
2.3.3不同浸提方法的比较研究 (5)
2.4分析方法 (5)
3 结果与分析 (5)
3.1 单因素试验结果 (5)
3.1.1温度对多糖得率的影响 (5)
3.1.2时间对多糖得率的影响 (6)
3.1.3固液比对多糖得率的影响 (6)
3.1.4提取次数对多糖得率的影响 (7)
3.1.5乙醇浓度对多糖得率的影响 (8)
3.2正交试验 (9)
3.2.1水提工艺正交试验效果 (9)
3.2.2超声波提取工艺正交试验结果 (10)
3.2.3微波提取工艺正交试验效果 (11)
3.3竹叶多糖不同提取方法的比较效果 (12)
结论 (12)
参考文献 (13)
引言
多糖又称多聚糖(polysaccharide)，由单糖聚合而成，是聚合度大于10的极多性复杂大分子，分子量一般为数万，数十万到数百万，也有报道甚至达上千万,是生物体内普遍存在的一大类生物大分子[1]。多糖按其来源不同，可分为真菌多糖、植物多糖、动物多糖、藻类地衣多糖、细菌多糖等5大类。现代研究表明多糖具有促进机体免疫力、抗菌、抗病毒、抗寄生虫、抗肿瘤、抗辐射、抗衰老、抗炎、降低血脂以及改善动物生产性能等一系列作用，其中多糖的主要功能是免疫调节，因此又叫免疫活性多糖[2]。20世纪90年代后，多糖及其复合物的分离纯化、组分测定和结构分析有了长足进步，同时由于细胞生物学和分子生物学的发展，研究发现了糖类化合物特别是糖复合物上的糖链参与了各种生命现象的调节，如细胞识别、粘连与融合、信号传达、免疫与应答、细胞转化和分化等都离不开糖链的参与[3]。由于糖复合物的种种功效，其研究也成为生命科学研究领域的新热点,具有重要的开发潜力和广阔的开发前景。
竹子是禾本科( Gram ineae ) 竹亚科(Bambusoideae)多年生常绿植物, 有着复杂的次生代谢。因竹叶含有许多对人体具有重要作用的活性物质, 所以竹叶在中国具有悠久的食用和药用历史, 《本草求真》、《本草逢原》等古代医学著作均有大量记载。据记载, 竹叶性淡、微涩、寒, 味甘、苦, 具有清热利尿, 明目解毒及止血的功能。主治烦热口渴, 小儿发热, 小儿疳积, 热病不眠, 口舌生疮, 目赤肿痛, 疥癣, 疮毒, 咽喉炎, 外伤出血等症[4]。20 世纪80 年代, 就有从竹叶中提取食品防腐剂、杀菌剂和叶绿素等研究报道。近年来有学者在竹叶提取物中又发现了其他对人体有益的活性物质, 包括黄酮类化合物、酚酸类化合物、生物碱、生物活性多糖、氨基酸肽类、蒽醌类、萜类内酯等 , 人们对竹叶提取物中黄酮类化合物的存在及其生物活性、生物活性多糖等有效成分比较关注, 了解竹叶提取物的有效成分及其应用现状对合理利用与开发竹产业具有重要意义[5]。多糖具有多种生物活性,某些多糖不但具有抗癌、抗病毒、抗衰老等作用,还是理想的免疫增强剂。因此,关于多糖的研究具有十分重要的意义。但是竹叶中的多糖的提取受很多因素的影响，本文就是根据温度、时间、固液比对多糖的提取率影响做了一些研究。
1材料与仪器
1.1实验材料
样品为3-5片毛竹（采于台州天台），分别从毛竹冠的上、中、下部采集，混合后洗净，低温烘干，粉碎后贮于磨口瓶中备用。
1.2实验试剂
95%乙醇（工业酒精），乙醚、丙酮、苯酚、浓硫酸等均为分析纯试剂，购于公司。水为蒸馏水。
1.3实验仪器
磁力搅拌器（上海维菱科学仪器有限公司）；
分光光度计（752N上海精密科学仪器有限公司）；
分析天平（SPS202F梅特勒-托利多称重设备系统有限公司）；
冷冻干燥仪（1-2LD德国ALPHA公司）；
超声波清洗器（KQ-500DA昆山市超声仪器有限公司）；
粉碎机（河北齐家务科仪厂）；
旋转蒸发仪（RE-52AA上海亚荣生化仪器厂）；
微波炉（WP800格兰仕）；
电热恒温鼓风干燥箱 (DHG一9246A上海精宏试验设备有限公司)；
高速离心机(DL-5型上海安亭科学仪器厂)；
高效外循环浓缩设备（SJN，天津隆业设备厂）；
2 实验方法
2.1竹叶多糖提取工艺流程
图2.1竹叶多糖提取工艺流程
2.2样品中多糖含量的测定
准确称取竹叶磨碎样5.0 g加100 mL蒸馏水提取，提取液减压浓缩到10 mL，加4倍于浓缩液体积的95％乙醇沉淀12～24 h，4000 r/min离心，取沉淀，定容到250 mL，取0.5mL用硫酸---苯酚法测定多糖含量，按公式计算多糖得率。
多糖得率(％)=C×V/W×100％
c：根据吸光度值由回归方程计算的多糖浓度值
v：多糖溶液体积
w：竹叶样品千重.
2.3浸提条件对多糖提取效果的影响
2.3.1单因素试验
①.温度对多糖得率的影响
准确称取竹叶磨碎样5.0g，加200mL蒸馏水，分别在40℃、60℃、80℃、100℃，提取2.0h，提取液浓缩至10mL，加4倍体积95％的乙醇沉淀12～24 h，4000r/min离心，取沉淀，沉淀定容到250mL，硫酸-苯酚法测定多糖含量。
②.浸提时间对多糖得率的影响
准确称取竹叶磨碎样5.0 g ，加200mL蒸馏水，按①确定的温度，分别浸提15 min、30 min、60 min、90 min、120 min、150 min，其他操作如①，硫酸-苯酚法测定多糖含量。
③.固液比对多糖得率的影响
准确称取竹叶磨碎样5.0 g，以确定的温度和时间，按固液比l:5、l:10、1:20、1:30、1:40提取，其他操作如①，硫酸-苯酚法测定多糖含量。
④.浸提次数对多糖得率的影响
准确称取竹叶磨碎样5.0g，按上述试验确定的温度、时间，分别浸提1次、2次、3次、4次，每次固液比为1:30，其它操作如①，硫酸-苯酚法测定多糖含量。
⑤.乙醇浓度对多糖得率的影响
准确称取竹叶磨碎样25.0g，按80℃，固液比1：30，浸提60 min，将浸提液平均分成5份，提取液浓缩到l：2(竹叶质量：浓缩液)，以终溶液中乙醇的不同浓度沉淀12～24 h，4000 r/min离心取沉淀，定容到250mL，硫酸．苯酚法测多糖含量，计算得率。
2.3.2浸提工艺正交试验
(34)正交表分别采用水提、超声波浸提、微波浸提，对竹叶多糖提取工
按L
9
艺参数进行试验，用硫酸一苯酚法测定多糖含量。
表2.1水提L9(34)正交试验因素水平表
温度A/℃时间B/min 固液比C 提取次数D
1 70 30 1:15 1
2 80 60 1:20 2
3 90 90 1:25 3
表2.2超声波提取L9(34)正交试验因素水平表
温度E/℃时间F/min 固液比C 提取次数D
1 50 10 1:15 1
2 60 20 1:20 2
3 70 30 1:25 3
表2.3微波提取L9(34)正交试验因素水平表
功率G/W 时间H/min 固液比C 提取次数D
1 200 1 1:15 1
2 300 2 1:20 2
3 500 3 1:25 3
2.3.3不同浸提方法的比较研究
准确称取一定量的竹叶样品，先分别预浸30 min，再参照以上正交试验结果，分别浸提，苯酚-硫酸法测定多糖含量，分析试验结果。
2.4分析方法
使用MicrosofI Excel 2000和The SAS system for Windows 7．0(简体中文)，对数据进行分析。
3 结果与分析
3.1 单因素试验结果
3.1.1温度对多糖得率的影响
由图3.1可知，在40℃至80℃的温度范围内，随着提取温度的升高，多糖得率增加，当温度为80℃时，多糖得率达到最大值，之后有所下降，可能是过高的提取温度，会造成糖苷键的断裂，使多糖分解，导致得率降低，结果表明，采用80℃的提取温度效果较好。
图3.1 浸提温度对多糖得率的影响
3.1.2时间对多糖得率的影响
由图3.2可知，随着浸提时间的延长，多糖得率增加，在60min时达到最大值，之后开始下降，可能是在80℃的提取温度下，过多延长提取时间会造成糖苷键的断裂，使多糖分解，导致得率降低，因此，竹叶多糖的提取时间采用60 min 为佳。
图3.2浸提时间对多糖得率的影响
3.1.3固液比对多糖得率的影响
由图3.3可知，在固液比1：5至1：40的范围内，随着固液比的增大，溶质的扩散动力增加，易于从材料中扩散到提取液中，多糖得率不断增加；当固液比达到1:30时，多糖已基本溶出，内外浓度达到平衡，继续增加固液比，多糖得率增加不明显，而且会增加杂质的浸出率，同时也会增加后续加工成本，综合考虑各方面因素，1:30的固液比提取竹叶多糖，效率较高，且成本较低。
图3.3浸提固液比对多糖得率的影响
此外，工业化生产中，固液比受容器容积、搅拌状况、提取液理化性质等限制，考虑到节能，其不能太大，增加固液比虽然得率可能会有小幅度的增加，但会增加后续工序的处理量，目的产物的损失也相应增加，且能耗增大；固液比太小，提取又不完全，综上所述，对于小试规模时，固液比选用1：30较为合适，对于中等或大规模多糖提取工艺，固液比的确定将更为复杂，有待于讲一步研究。
3.1.4提取次数对多糖得率的影响
从表3．1、图3．4可以看出，竹叶多糖前两次提取的得率占总得率的92.49％，其中以第1次提取的得率最高，占总得率的80.67％：多次提取可以增加多糖得率，提取两次以后继续增加提取次数，多糖得率有所增加，但效果不明显。这可能是由于多次提取时每次加入新鲜溶剂，在浓度差推动下，颗粒层中多糖扩散到液相，从内到外，液固间形成无数个平衡，随着液相浓度增加，扩散推动力减小，经过一段时间后，液固两相达到或接近平衡，此时只有更换溶剂才能继续提取，因此增加提取次数会对得率产生影响，但随着提取次数的增加，固相中多糖含量明显下降，导致溶液浓度很低且杂质浸出率增加，2次提取以后多糖得率效果不明显，故竹叶多糖的提取次数选择2次为佳。
表3.1浸提次数对多糖得率的影响
提取次数 1 2 3 4 5
浓度（ug/ml）94.940 13.912 5.452 3.008 2.068
得率0.505 0.074 0.029 0.016 0.011
百分率/% 80.670 11.820 4.630 2.560 1.760
图3.4浸提次数对多糖得率的影响
3.1.5乙醇浓度对多糖得率的影响
从图3.5可以看出，随着乙醇浓度的增加多糖得率相应增加，当乙醇浓度达到80％时多糖得率达到最大值，随后由于溶剂总量不断增大，多糖溶解增多，反而不利于沉降，从而影响多糖得率，故竹叶多糖的提取以80％乙醇浓度为佳。
图3.5乙醇浓度对多糖得率的影响
3.2正交试验
3.2.1水提工艺正交试验效果
通过对水提工艺中提取次数、温度、时间和固液比进行多重比较，由表3.2 SAS统计数据分析结果可知，影响竹叶多糖提取率因素的主次关系为：提取固液比对多糖提取率影响最大，其次为提取次数，温度和时间的影响相对较小。其最佳浸提组合80℃下，浸提90min，固液比1：25，浸提3次，在最佳条件下，多糖得率为0.661％。
表3.2水提工艺正交试验结果
A温度/℃B时间/min C固液比D提取次数得率/%
1 70 30 1:15 1 0.283
2 70 60 1:20 2 0.541
3 70 90 1:25 3 0.654
4 80 30 1:20 3 0.593
5 80 60 1:25 1 0.473
6 80 90 1:15 2 0.566
7 90 30 1:25 2 0.587
8 90 60 1:15 3 0.572
9 90 90 1:20 1 0.449
T1 1.478 1.463 1.421 1.205
T2 1.632 1.586 1.583 1.694
T3 1.608 1.669 1.714 1.819
K1 0.492 0.488 0.474 0.402
K2 0.544 0.529 0.528 0.565
K3 0.536 0.556 0.689 0.606
R 0.052 0.068 0.215 0.204
注：得率为两次测定的平均值
超声波提取是利用其产生的强烈振动、高的加速度、强烈的空化效应、搅拌作用等，加速药物有效成分进入溶剂，从而提高浸提率，缩短提取时间，节约溶剂。由表3.3正交试验SAS统计数据分析的试验结果可知，提取次数对提取率影响最大，其次为温度和时间，固液比对提取率相对影响较小。超声波最佳浸提组合为70℃下，浸提20min，固液比1：20，浸提3次，在这种条件下，多糖得率为0.708％。但因为时间和固液比对提取率的影响较小，考虑到后续加工的成本问题，建议采用l:15的固液比，浸提10min。
表3.3超声波提取工艺试验结果
E温度/℃F时间/min C固液比D提取次数得率/%
1 50 10 1:15 1 0.234
2 50 20 1:20 2 0.474
3 50 30 1:25 3 0.531
4 60 10 1:20 3 0.625
5 60 20 1:25 1 0.303
6 60 30 1:15 2 0.479
7 70 10 1:25 2 0.543
8 70 20 1:15 3 0.695
9 70 30 1:20 1 0.403
T1 1.239 1.402 1.408 0.940
T2 1.407 1.472 1.502 1.496
T3 1.641 1.413 1.377 1.851
K1 0.413 0.467 0.469 0.313
K2 0.469 0.491 0.501 0.499
K3 0.547 0.471 0.459 0.617
R 0.134 0.024 0.042 0.304
注：得率为两次测定的平均值
微波提取是利用微波的穿透性能够透入基质内部形成内热源，利用其加热的选择性，使细胞内各细胞器升压，细胞壁破裂，使目标成分从细胞中释放出来并溶解于溶剂中，其能在较小的固液比下得到较高的提取率，从而达到低耗高效的目的。由表3.4正交试验SAS统计数据分析结果可知，微波功率和提取次数对提取效果的影响最大，其次为时间和固液比。其最佳浸提组合为在微波功率500W 的条件下，按固液比l：15，提取2min，浸提3次，在最佳条件下，多糖得率为0.655％。
表3.4微波提取工艺试验结果
G功率/W H时间/min C固液比D提取次数得率/%
1 200 1 1:15 1 0.198
2 200 2 1:20 2 0.371
3 200 3 1:25 3 0.444
4 300 1 1:20 3 0.429
5 300 2 1:25 1 0.371
6 300 3 1:15 2 0.514
7 500 1 1:25 2 0.470
8 500 2 1:15 3 0.655
9 500 3 1:20 1 0.421
T1 1.013 1.097 1.367 0.990
T2 1.314 1.397 1.221 1.355
T3 1.546 1.379 1.285 1.528
K1 0.338 0.366 0.456 0.330
K2 0.438 0.466 0.407 0.452
K3 0.515 0.460 0.428 0.509
R 0.177 0.100 0.049 0.179
注：得率为两次测定的平均值
3.3竹叶多糖不同提取方法的比较效果
由表3.5的试验结果可知，微波浸提2 min的多糖提取率与水提相当，超声波浸提的提取率明显高于水提和微波浸提，分别提高12.2％和13.3％。由此可见，超声波法和微波法在竹叶多糖的提取中具有提取效果好、操作简单方便、成本低等特点，因此，这两种提取方法有着广阔的工业化应用前景。
表3.5竹叶多糖不同提取方法试验结果
水提超声波提取微波提取
得率（%）1 0.556 0.689 0.562
2 0.591 0.702 0.564
平均（%）0.574 0.696 0.563
提取时间（min）50 50 2 结论
本文主要研究通过单因素试验和正交试验观察了温度、时间、固液比，提取次数对多糖提取率的影响，同讨论了水提、超声波提取和微波提取三种提取方法对竹叶多糖得率的影响，研究表明通过以上单因素以及正交试验结果得到竹叶多糖的最佳提取工艺参数为：水提最佳浸提参数为：温度80℃，时间90min，固液比1：25，浸提3次。超声波提取最佳浸提参数为：温度70℃，时间20min，固液比l：20，浸提3次。微波提取最佳浸提参数为：微波功率500W，固液比1：15，时间2min，浸提3次。最佳提取工艺方法是超声波提取，条件是温度70℃，时间20min，固液比1:20，浸提3次。
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食品科学研究中实验设计的案例分析 ——响应面法优化超声辅助提取车前草中的熊果酸 班级：学号：姓名： 摘要：本文简要介绍了响应面曲线优化法的基本原理和使用步骤，并通过软件Design-Expert 软件演示原文中响应面曲线优化法的操作步骤。验证原文《响应面法优化超声辅助提取车前草中的熊果酸》各个数据的处理过程，通过数据对比，检验原文数据处理的正确与否。 关键词：响应面优化法数据处理 Design-Expert 车前草 前言： 响应曲面设计方法(Response SufaceMethodology，RSM)是利用合理的试验设计方法并通过实验得到一定数据，采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间的函数关系，通过对回归方程的分析来寻求最优工艺参数，解决多变量问题的一种统计方法（又称回归设计）。 响应面曲线法的使用条件有：①确信或怀疑因素对指标存在非线性影响；②因素个数2-7个，一般不超过4个；③所有因素均为计量值数据；试验区域已接近最优区域； ④基于2水平的全因子正交试验。 进行响应面分析的步骤为：①确定因素及水平，注意水平数为2，因素数一般不超过4个，因素均为计量值数据；②创建“中心复合”或“Box-Behnken”设计；③确定试验运行顺序(Display Design)；④进行试验并收集数据；⑤分析试验数据；⑥优化因素的设置水平。 响应面优化法的优点：①考虑了试验随机误差②响应面法将复杂的未知的函数关系在小区域内用简单的一次或二次多项式模型来拟合，计算比较简便，是降低开发成本、优化加工条件、提高产品质量，解决生产过程中的实际问题的一种有效方法③与正交试验相比，其优势是在试验条件寻优过程中，可以连续的对试验的各个水平进行分析，而正交试验只能对一个个孤立的试验点进行分析。 响应面优化法的局限性: 在使用响应面优化法之前，应当确立合理的实验的各因素和水平。因为响应面优化法的前提是设计的试验点应包括最佳的实验条件，如果试验点的选取不当，实验响应面优化法就不能得到很好的优化结果。 原文《响应面法优化超声辅助提取车前草中的熊果酸》采用经典的三因素三水平Box-Behnken 试验设计，以熊果酸的提取率为响应值，通过回归分析各工艺参数与响应值之间的关系，并由此预测最佳的工艺条件。本文利用软件验证原文中的数据处理过程，以检验原文数据是否处理正确。 1 确定实验因素 原文利用超声波辅助提取车前草中的熊果酸，而影响熊果酸提取率的因素有很多，如超声波的功率、提取时间、溶剂温度、溶剂种类、液固比等。原文参考文献《柿叶中总三萜的提取以及熊果酸分离, 纯化研究》中提取熊果酸的方法提取熊果酸，即将干燥的车前草粉碎后过筛，取20～40 目的车前粉，用石油醚在 55℃脱脂 3 次，干燥备用。精密称取一定量的车前粉，加入一定量的乙醇，称量，在一定的超声波功率下提取一定时间后，擦干外壁，再称量，用乙醇补充缺失的质量，离心。用注射器抽取一定量上清液，过μm 滤膜，进行检测。每个实验进行 3 次平行实验。取其平均值。结果以提取率(E)的来表示。
单因素实验设计报告 :因素实验报告设计单因素实验设计举例正交实验单因素实验设计方案篇一:实验报告单因素方差分析 5.1、实验步骤: 1(建立数据文件。 定义2个变量:PWK和DCGJSL，分别表示排污口和大肠杆菌数量。 2. 选择菜单“分析?比较均值?单因素”,弹出“单因素方差分析”对话框。在对话 框左侧的变量列表中，选择变量“DCGJSL”进入“因变量”列表框，选择变量“PWK”进入“因子”列表框。 3(单击“确定”按钮，得到输出结果。 结果解读: 由以上结果可以看到，观测变量大肠杆菌数量的总离差平方和为460.438;如果仅考虑“排污口”单个因素的影响，则大肠杆菌数量总变差中，排污口可解释的变差为308.188，抽样误差引起的变差为152.250，它们的方差(平均变差)分别为102.729和12.6 88，相除所得的F统计量的观测值为8.097，对应的概率P值为0.003。在显著性水平α为0.05的情况下。由于概率P值小于显著性水平α，则应拒绝零假设，认为不同的排污口对大肠杆菌数量产生了显著影响，它对大肠杆菌数量的影响效应不全为0。 因此，可判断各个排污口的大肠杆菌数量是有差别的。 5.2、实验步骤: 1(建立数据文件。 定义2个变量:Branch和Turnover，分别表示分店和日营业额。将Branch的值定义为1=第一分店，2=第二分店，3=第三分店，4=第四分店，5=第五分店。
2. 选择菜单“分析?比较均值?单因素”,弹出“单因素方差分析”对话框。在对话 框左侧的变量列表中，选择变量“Turnover”进入“因变量”列表框，选择变量“Branch”进入“因子”列表框。 3(单击“确定”按钮，得到输出结果。 结果解读: 由以上结果可以看到，观测变量日营业额的总离差平方和为1187668.733;如果仅考虑“分店”单个因素的影响，则日营业额总变差中，分店可解释的变差为366120.900，抽样误差引起的变差为821547.833，它们的方差(平均变差)分别为91530.225和14937.233，相除所得的F统计量的观测值为6.128，对应的概率P 值近似为0。在显著性水平α为0.05的情况下，由于概率P值小于显著性水平α，则应拒绝零假设，认为不同的分店对日营业额产生了显著影响，它对日营业额的影响效应不全为0。 因此，在α,0.05的显著性水平下，“这五个分店的日营业额相同”这一假设不成立。 5.3、实验步骤: 1(建立数据文件。 定义3个变量:weight和method，分别表示幼苗干重(mg)和处理方式。将method的值定义为1=HCI，2=丙酸，3=丁酸，4=对照。 2. 选择菜单“分析?比较均值?单因素”,弹出“单因素方差分析”对话框。在对话 框左侧的变量列表中，选择变量“，method”进入“因变量”列表框，选择变量“weight”进入“因子”列表框。在“两两比较”选项中选择LSD、Bonferroni和Scheffe方法。 3(单击“确定”按钮，得到输出结果。
5.1、实验步骤： 1．建立数据文件。 定义2个变量：PWK和DCGJSL，分别表示排污口和大肠杆菌数量。 2. 选择菜单“分析→比较均值→单因素”,弹出“单因素方差分析”对话框。在对话 框左侧的变量列表中，选择变量“DCGJSL”进入“因变量”列表框，选择变量“PWK”进入“因子”列表框。
3．单击“确定”按钮，得到输出结果。 结果解读： 由以上结果可以看到，观测变量大肠杆菌数量的总离差平方和为460.438；如果仅考虑“排污口”单个因素的影响，则大肠杆菌数量总变差中，排污口可解释的变差为308.188，抽样误差引起的变差为152.250，它们的方差（平均变差）分别为102.729和12.688，相除所得的F统计量的观测值为8.097，对应的概率P值为0.003。在显著性水平α为0.05的情况下。由于概率P值小于显著性水平α，则应拒绝零假设，认为不同的排污口对大肠杆菌数量产生了显著影响，它对大肠杆菌数量的影响效应不全为0。 因此，可判断各个排污口的大肠杆菌数量是有差别的。 5.2、实验步骤： 1．建立数据文件。 定义2个变量：Branch和Turnover，分别表示分店和日营业额。将Branch的值定义为1=第一分店，2=第二分店，3=第三分店，4=第四分店，5=第五分店。 2. 选择菜单“分析→比较均值→单因素”,弹出“单因素方差分析”对话框。在对话 框左侧的变量列表中，选择变量“Turnover”进入“因变量”列表框，选择变量“Branch”进入“因子”列表框。
3．单击“确定”按钮，得到输出结果。
结果解读： 由以上结果可以看到，观测变量日营业额的总离差平方和为1187668.733；如果仅考虑“分店”单个因素的影响，则日营业额总变差中，分店可解释的变差为366120.900，抽样误差引起的变差为821547.833，它们的方差（平均变差）分别为91530.225和14937.233，相除所得的F统计量的观测值为6.128，对应的概率P值近似为0。在显著性水平α为0.05的情况下，由于概率P值小于显著性水平α，则应拒绝零假设，认为不同的分店对日营业额产生了显著影响，它对日营业额的影响效应不全为0。 因此，在α＝0.05的显著性水平下，“这五个分店的日营业额相同”这一假设不成立。 5.3、实验步骤： 1．建立数据文件。 定义3个变量：weight和method，分别表示幼苗干重（mg）和处理方式。将method 的值定义为1=HCI，2=丙酸，3=丁酸，4=对照。 2. 选择菜单“分析→比较均值→单因素”,弹出“单因素方差分析”对话框。在对话 框左侧的变量列表中，选择变量“，method”进入“因变量”列表框，选择变量“weight”进入“因子”列表框。在“两两比较”选项中选择LSD、Bonferroni 和Scheffe方法。
实验优化设计考试答案 精编版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
第一题 考察温度对烧碱产品得率的影响，选了四种不同温度进行试验，在同一温度下进行了5次试验（三数据见下表）。希望在显着性水平为。 1.SSE的公式 2.SSA的公式 3.将表格粘贴进Excel，然后进行数据分析，勾选标于第一行，显示在下面 P=，远小于，所以是显着的 4.打开Minitab，复制表格，“统计”“方差分析”“选单因素未重叠”“响应 C1C2C3C4” 点击“比较”勾选第一个，确定 结果:工作表3 单因子方差分析:60度,65度,70度,75度 来源自由度SSMSFP 因子误差合计 S==%R-Sq（调整）=% 平均值（基于合并标准差）的单组95%置信区间 水平N平均值标准差------+---------+---------+---------+--- 60度度度度合并标准差= Tukey95%同时置信区间 所有配对比较 单组置信水平=% 60度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 65度度度度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 70度度度减自: 下限中心上限------+---------+---------+---------+--- 75度获得结果，区间相交包含的不明显，反之明显 第二题 为研究线路板焊点拉拔力与烘烤温度、烘烤时间和焊剂量之间关系。从生产过程中收集20批数据，见下表: 1.将表格粘贴进Minitab，然后“统计”“回归”“回归”“响应，变量”“图 形，四合一” 2.P小于，显着 4.残差分析 第三题 钢片在镀锌前需要用酸洗方法除锈， 为提高除锈效率，缩短酸洗时间，需 要寻找好的工艺参数。现在试验中考 察如下因子与水平：
常见的实验设计与举例 一、单因素实验设计 单因素完全随机设计、单因素随机区组设计、单因素拉丁方实验设计和单因素重复测量实验设计是四种基本的实验设计，复杂的实验设计大多都是在这四种形式上的组合。研究者根据不同的研究假设、实验目的与条件使用不同的实验设计，但无论哪种实验设计都有一个共同的目标，即控制无关变异，使误差变异最小。 1.完全随机设计研究中有一个自变量，自变量有两个或多个水平，采用随机化方法，通过随机分配被试给各个实验处理，以期实现各个处理的被试之间在统计上无差异，这种设计每个（组）被试只接受一个水平的处理。完全随机实验的方差分析中，所有不能由处理效应解释的变异全部被归为误差变异，因此，处理效应不够敏感。 例：研究阅读理解随着文章中的生字密度的增加而下降。自变量为生字密度，共有四个水平：5:1、10:1、15:1、20:1，因变量是被试的阅读理解测验分数。实验实施时，研究者将32名被试随机分为四个组，每组被试阅读一种生字密度的文章，并回答阅读理解测验中有关文章内容的问题。 完全随机实验设计实施简单，接受每个处理水平的被试数量可以不等，但需要被试的数量较大，且被试个体差异带来的无关变异混杂在组内变异中，从而使实验较为不敏感。完全随机实验数据的统计分析，如果是单因素两组设计，采用独立样本t检验；如果是单因素完全随机多组设计则采用一元方差分析（One -Way ANOV A）。 2.随机区组设计研究中有一个自变量，自变量有两个或多个水平，研究中还有一个无关变量，也有两个或多个水平，并且自变量的水平与无关变量的水平之间没有交互作用。当无关变量是被试变量时，一般首先将被试在这个无关变量上进行匹配，然后将他们随机分配给不同的实验处理。 例：仍以文章的生字密度对阅读理解影响的研究为例，但由于考虑到学生的智力可能对阅读理解测验分数产生影响，但它又不是该实验感兴趣的因素，于是研究者采用单因素随机区组设计，在实验实施前，研究者首先给32个学生做了智力测验，并按智力测验分数将学生分为8个区组，然后随机分配每个区组内的4个同质被试分别阅读一种生字密度的文章。
单因素试验设计是指只有一个因素（或仅考查一个因素）对试验指标构成影响的试验。单因素试验设计要求对试验水平进行布局和优化，是一种水平试验设计。 单因素试验设计方法可分为两类：同时试验设计和序贯试验设计。同时试验设计就是一次给出全部试验水平，一次完成全部试验并得到最佳试验结果，如穷举试验设计。序贯试验设计要求分批进行试验，后批试验需根据前批试验结果进一步优化后序贯进行，直到获取最佳试验结果，如平分试验设计、黄金分割试验设计。 一、试验范围与试验精度 （一）试验范围 试验范围指试验水平的范围。试验设计时需预先确定试验范围，一般采用两种方法：○ 1经验估计。可凭经验估计试验范围，并在试验过程中作调整。○2预先试验。要求在较大范围 内进行探索，通过试验逐步缩小范围。 （二）试验间隔与试验精度 试验间隔是指试验水平的间距，试验精度是指试验结果逼近最佳水平的程度。显然，试验间隔与试验精度是一对矛盾，试验间隔越大，试验精度越低。在保证试验精度的条件下，试验水平变化而引起的试验结果变动必须显著地超过试验误差。 （三）试验顺序 在确定试验顺序时，往往习惯于按照试验水平高低依次做试验。这样，随着试验的进行，有些因素会发生缓慢变化甚至影响试验结果。因此，正确的做法是采用随机化方法来确定试验顺序。在试验工作量较少或者试验准确度要求较低时，也可以采用按水平高低或者选取中间试验点的方法来进行试验排序。 需强调指出，以上不仅对单因素试验设计，而且对所有试验设计方法都适用。 二、单因素试验设计 （一）平分试验设计 平分试验设计就是平分试验范围，把其中间点作为新试验点，然后不断缩小试 验范围直到找到最佳条件。当试验结果呈单向变化时，也就是说最佳试验点只可能在试验中间点的一侧，可采用平分试验设计。该方法简便易行，但要注意单向性特征。 （二）穷举试验设计与均分试验设计 穷举试验设计是将所有可能的试验点在一批试验中全部进行试验。均分试验设 计是根据试验精度要求，均分整个试验范围以获得所有试验点。显然，均分试验设计不仅充分体现了穷举试验设计的思想，而且也明确了具体试验设计方法。 如试验起始点为a ，终点为b ，试验点的间隔区间为L ，则均分试验设计的试 验点数n 为 1L a b n +-= （1-1） 该试验设计的特点是对所试验的范围进行“普查”，试验点数量较多，宜用于 对目标函数性质没有掌握或很少掌握的情况。 （三）黄金分割试验设计 黄金分割试验设计就是在预定试验范围内采用0.618黄金分割原理安排新试验 点，直到找到最佳试验结果为止，因而又称0.618试验设计。黄金分割就是在特定范围内寻求黄金分割点（k ）及对称点（1-k ）。在0~1的试验范围内，黄金分割点（k ）为0.618，其对称点（1-k ）为0.382。 黄金分割点试验设计涉及两个层面，一是已知试验范围内的黄金分割点的寻 求，二是新试验范围的确定与进一步寻优。如图1-1所示，首先在试验范围（a ，b ）内，按照0.618黄金分割原理安排两个试验点x 1、x 2；然后根据试验结果确定进一
单因素实验设计 单因素实验设计是指在实验中只有一个研究因素，即研究者只分析一个因素对效应指标的作用，但单因素实验设计并不是意味着该实验中只有一个因素与效应指标有关联。单因素实验设计的主要目标之一就是如何控制混杂因素对研究结果的影响。常用的控制混杂因素的方法有完全随机设计、随机区组设计和拉丁方设计等。 一、完全随机设计 1.概念与特点 又称单因素设计或成组设计，是医学科研中最常用的一种研究设计方法，它是将同质的受试对象随机地分配到各处理组进行实验观察，或从不同总体中随机抽样进行对比研究。该设计适用面广，不受组数的限制，且各组的样本含量可以相等，也可以不相等，但在总体样本量不变的情况下，各组样本量相同时的设计效率最高。 例如：为了研究煤矿粉尘作业环境对尘肺的影响，将18只大鼠随机分到甲、乙、丙3组，每组6只，分别在地面办公楼、煤炭仓库和矿井下染尘，12周后测量大鼠全肺湿重（g），通过评价不同环境下大鼠全肺平均湿重推断煤矿粉尘对作用尘肺的影响，具体的随机分组可以如下实施： 第一步：将18只大鼠编号：1，2，3， (18) 第二步：可任意设置种子数，但应作为实验档案记录保存（本例设置spss11.0软件的种子数为200）； 第三步：用计算机软件一次产生18个随机数，每个随意数对应一只老鼠（本例用spss11.0软件采用均匀分布最大值为18时产成的18个随机数）； 第四步：最小的6个随机数对应编号的大鼠为甲组，排序后的第7个至第12个随机数随因编号为乙组，最大的6个随机数对应编号的大鼠为丙组（结果见表1）。 表1 分配结果 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3.75 8.75 16.29 11.12 5.49 3.98 13.64 16.71 1.69 随机 数 组别甲乙丙乙乙甲丙丙甲 编号10 11 12 13 14 15 16 17 18 13.62 16.36 2.12 4.74 11.54 3.98 0.13 17.35 16.38 随机 数 组别丙丙甲乙乙甲甲丙丙 2.随机数的产生方法 （1）随机数字表：如附表13（马斌荣，医学统计学，第4版），这是一个由0～9十个数字组成60行25列的数字表。说这些数字是随机的，是因为十个数字出现的频率近似相同，且出现的次序也没有规律。欲获得随机数，则事先根据研究性质确定随机数的位数，然后任意指定行和列，按事先确定的方向和方法读取随机数。如：将符合实验要求的20只动物随
毕业论文（设计） 题目竹叶中多糖的提取方法研究指导老师汪洪 专业班级食品营养与检测112 姓名戴晓鹏 学号 20117100203 2014年5月28日
摘要：本研究以竹叶为研究对象，通过单因素试验和正交试验观察了温度、时间、固液比、提取次数对多糖提取率的影响，比较了水提、超声波提取和微波提取三种提取方法对竹叶多糖得率的影响。结果表明，水提最佳浸提参数：温度80℃，时间90min，固液比1:25，浸提次数3次。超声波提取最佳浸提参数为：温度70℃，时间20min，固液比1:20，浸提次数3次。微波提取最佳浸提参数为：微波功率500W，固液比1:15，时间2min，浸提次数3次。最佳提取工艺方法是超声波提取，条件是温度70℃，时间20min，固液比1:20，浸提3次。 关键词：水提；超声波；微波；沉淀；提取次数
目录 引言 (1) 1材料与仪器 (2) 1.1实验材料 (2) 1.2实验试剂 (2) 1.3实验仪器 (2) 2 实验方法 (3) 2.1竹叶多糖提取工艺流程 (3) 2.2样品中多糖含量的测定 (3) 2.3浸提条件对多糖提取效果的影响 (4) 2.3.1单因素试验 (4) 2.3.2浸提工艺正交试验 (4) 2.3.3不同浸提方法的比较研究 (5) 2.4分析方法 (5) 3 结果与分析 (5) 3.1 单因素试验结果 (5) 3.1.1温度对多糖得率的影响 (5) 3.1.2时间对多糖得率的影响 (6) 3.1.3固液比对多糖得率的影响 (6) 3.1.4提取次数对多糖得率的影响 (7) 3.1.5乙醇浓度对多糖得率的影响 (8) 3.2正交试验 (9) 3.2.1水提工艺正交试验效果 (9) 3.2.2超声波提取工艺正交试验结果 (10) 3.2.3微波提取工艺正交试验效果 (11) 3.3竹叶多糖不同提取方法的比较效果 (12) 结论 (12) 参考文献 (13)