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plackett-burman和Box-Behnken试验优化苦荞蛋白酶解制备抗菌肽的工艺

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食品科学 2017年第16期38卷 158-164页

作者：赵红倩宋风霞江祥师沈申燚尚东亮李莉蓉昆明理工大学云南省食品安全研究院云南昆明650500

用中性蛋白酶酶解苦荞蛋白制备抗菌肽,以抑菌率和肽质量浓度为响应值,在底物质量分数、加酶量、pH值、酶解温度和酶解时间5个单因素试验基础上,采用Plackett-Burman试验选出其中影响显著的因素,再以肽质量浓度为评价指标,用Box-Behnken... 详细信息

用中性蛋白酶酶解苦荞蛋白制备抗菌肽,以抑菌率和肽质量浓度为响应值,在底物质量分数、加酶量、pH值、酶解温度和酶解时间5个单因素试验基础上,采用Plackett-Burman试验选出其中影响显著的因素,再以肽质量浓度为评价指标,用Box-Behnken试验优化抗菌肽制备工艺。最佳工艺为:底物质量分数3.22%、加酶量4 000 U/g、pH 6.86。在此条件下,苦荞蛋白酶解产生的肽质量浓度为32.41 mg/mL(预测值为32.12 mg/mL),对大肠杆菌抑菌率为(27.88±2.78)%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率为(94.56±0.74)%。结果表明,优化中性蛋白酶酶解苦荞蛋白制备抗菌肽工艺合理。

关键词：苦荞蛋白酶解抗菌肽 Plackett-Burman试验 Box-Behnken试验

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油莎豆排种离散元仿真参数标定与试验

农业机械学报 2023年第12期54卷 58-69页

作者：陈永高晓勋金鑫马晓然胡斌张秀丽河南农业大学机电工程学院郑州450002 龙门实验室成套装备科创中心洛阳471003 河南科技大学农业装备工程学院洛阳471003 石河子大学机械电气工程学院石河子832003

油莎豆种球形状不规则,表面凹凸不平,国内油莎豆播种装置多数是基于大粒种球排种器进行改进,由于离散元模拟试验过程中缺乏准确的仿真参数,导致对排种器进行仿真优化分析时产生误差。针对此问题,本文测量油莎豆种子的本征参数和与排种... 详细信息

油莎豆种球形状不规则,表面凹凸不平,国内油莎豆播种装置多数是基于大粒种球排种器进行改进,由于离散元模拟试验过程中缺乏准确的仿真参数,导致对排种器进行仿真优化分析时产生误差。针对此问题,本文测量油莎豆种子的本征参数和与排种装置间的接触参数,利用逆向工程技术构建油莎豆种子颗粒填充模型。依据方形壳体和圆筒的仿真堆积试验结果,采用Plackett-Burman试验筛选出对种群堆积角有显著影响的种间静摩擦因数和种间滚动摩擦因数,建立以这两种显著影响因子为自变量、种群堆积角为响应值的二元回归方程。用Matlab对方程组求解后得到标定后的种间静摩擦因数和种间滚动摩擦因数分别为0.246、0.083。为检验标定后参数的可靠性,在EDEM中进行仿真验证试验,结果显示方形壳体装置仿真和物理堆积角的误差为0.43%,圆筒装置仿真和物理堆积角的误差为0.55%。为进一步验证标定后参数的准确性,采用气力式精量排种器,并选取3个关键特征尺寸和堆积截面积占比率,待种群稳定后将仿真和物理试验做对比,最后得到进种口种群上边界最大凸点处与排种盘水平中心线距离H1、种群轮廓边界与透明观察窗左侧竖线的交点到排种盘水平中心线距离H2和堆积截面积占比率r等参数的相对误差均在8.33%以内。

关键词：油莎豆种子接触参数 Plackett-Burman试验离散元标定

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蚜虫莫氏黑粉菌产脂肪酶发酵条件的优化

中国食品学报 2023年第6期23卷 187-202页

作者：纪晨雪牛永武许艳华孙艺铭杨岩晓赵仁勇河南工业大学粮油食品学院郑州450000

以发酵液中的脂肪酶活为对象,通过单因素、plackett-burman、最陡爬坡和响应面试验,优化蚜虫莫氏黑粉菌产脂肪酶的最佳条件。结果表明,葡萄糖、NaNO_(3)、酵母浸粉、MgSO_(4)、花生油和吐温-80等培养基组分添加量、装液量和发酵温度等... 详细信息

以发酵液中的脂肪酶活为对象,通过单因素、plackett-burman、最陡爬坡和响应面试验,优化蚜虫莫氏黑粉菌产脂肪酶的最佳条件。结果表明,葡萄糖、NaNO_(3)、酵母浸粉、MgSO_(4)、花生油和吐温-80等培养基组分添加量、装液量和发酵温度等培养条件均对脂肪酶活产生影响。其中,影响脂肪酶活最显著的3个因素分别是NaNO_(3)添加量、酵母浸粉添加量和培养温度。优化后的最佳条件为:NaNO_(3)添加量3.1 g/L,酵母浸粉添加量2.24 g/L,培养温度25.8℃。此条件下,发酵液中脂肪酶活为83.14 U/mL,与响应面所得回归方程的预测值接近,比初始培养基中的酶活提高2.6倍,说明回归模型能较好地优化脂肪酶发酵条件。本研究挖掘了蚜虫莫氏黑粉菌的工业化应用潜力,为拓宽脂肪酶来源提供参考。

关键词：蚜虫莫氏黑粉菌发酵脂肪酶 Plackett-Burman试验响应面优化

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响应面法优化鲜黄酒瓶内发酵工艺

食品工业科技 2023年第2期44卷 278-284页

作者：葛松涛寿泉洪韩文凤王兰沙如意王珍珍胡普信毛建卫浙江工业职业技术学院黄酒学院浙江绍兴312000 浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室浙江杭州310023 国家黄酒工程技术研究中心浙江绍兴312000 浙江科技学院浙江杭州310023

为增加鲜黄酒的感官分数,以国家评委和青年学生的感官评价为指标,考察初始糖度、水浴灭菌时间、装液量、发酵温度、发酵时间、接种量因素对鲜黄酒感官评价的影响。采用Plackett-Burman试验筛选影响鲜黄酒感官指标的显著因素,通过最陡爬... 详细信息

为增加鲜黄酒的感官分数,以国家评委和青年学生的感官评价为指标,考察初始糖度、水浴灭菌时间、装液量、发酵温度、发酵时间、接种量因素对鲜黄酒感官评价的影响。采用Plackett-Burman试验筛选影响鲜黄酒感官指标的显著因素,通过最陡爬坡试验、中心组合设计试验和响应面方差分析优化最佳工艺。结果表明,Plackett-Burman试验显示初始糖度、发酵温度和发酵时间是影响感官评价的显著因素。通过中心组合设计和响应面分析得到,鲜黄酒的最佳发酵工艺参数为糖度为126 g/L,发酵温度为20.5℃,发酵时间为69.2 h,装液量为195 mL,95℃水浴灭菌时间为2.5 h,接种量为10 mL,在此条件下所制得的低度鲜黄酒感官评价可达96.6分,感官评价高于此前历次优化。

关键词：鲜黄酒 Plackett-Burman试验最陡爬坡试验响应面法优化瓶内发酵工艺优化

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销孔铜套结构参数对活塞疲劳寿命的影响分析

内燃机工程 2023年第4期44卷 92-100页

作者：邹梁楠雷基林穆艳丽邓伟文均蒋相森昆明理工大学云南省内燃机重点实验室昆明650500 成都银河动力股份有限公司成都610505

为了减小热机载荷对活塞疲劳寿命的影响,以一款非道路柴油机为研究对象,建立了活塞疲劳寿命模型,并通过活塞温度场试验验证了模型的准确性。通过单因素试验确定了不同因素的取值范围,并利用Plackett-Burman试验设计分析了各个因素对活... 详细信息

为了减小热机载荷对活塞疲劳寿命的影响,以一款非道路柴油机为研究对象,建立了活塞疲劳寿命模型,并通过活塞温度场试验验证了模型的准确性。通过单因素试验确定了不同因素的取值范围,并利用Plackett-Burman试验设计分析了各个因素对活塞热–机耦合应力的影响权重及分布规律。将影响权重较大的因素引入Box-Behnken多因素优化算法,以提高活塞疲劳寿命为优化目标,得到销孔铜套最优结构参数。综合研究表明,优化后的方案与原方案相比,热–机耦合应力降低了56.86 MPa,降幅达28.75%;活塞疲劳寿命提高了6.46×109次,提高幅值为448.61%。合理增加铜套水平椭圆度、内侧直径增量、摩擦副之间的摩擦系数和铜套–销间隙,可以有效减少活塞热–机耦合应力,提高活塞的疲劳寿命。

关键词：销孔铜套参数 Plackett-Burman试验 Box-Behnken多因素优化算法疲劳寿命

plackett-burman设计结合Box-Behnken响应面法优化紫斑牡丹籽壳中低聚芪类和单萜苷类化合物的超声提取工艺

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中国现代应用药学 2023年第1期40卷 68-74页

作者：李洁石晓峰叶倩女董学凤张家旭马趣环刘东彦兰州市食品药品检验检测研究院甘肃省种植中药材外源性污染物监测工程研究中心兰州730050 甘肃中医药大学兰州730030 甘肃省医学科学研究院兰州730050

目的优化紫斑牡丹籽壳中低聚芪类和单萜苷类化合物的超声提取工艺。方法以HPLC测得的芍药苷和白藜芦醇得率为指标,采用综合评分法,在提取功率、液料比、提取温度、提取时间、乙醇浓度和提取次数6个单因素试验的基础上,通过plackett-Bur... 详细信息

目的优化紫斑牡丹籽壳中低聚芪类和单萜苷类化合物的超声提取工艺。方法以HPLC测得的芍药苷和白藜芦醇得率为指标,采用综合评分法,在提取功率、液料比、提取温度、提取时间、乙醇浓度和提取次数6个单因素试验的基础上,通过Plackett-Burman试验从中遴选显著因素,进而采用Box-Behnken响应面法优化紫斑牡丹籽壳中低聚芪类和单萜苷类化合物的超声提取工艺。结果优化得到的超声提取工艺为乙醇浓度75%、液料比30 mL·g^(–1)、提取功率210 W、温度50.0℃、提取50 min、提取2次。在此最佳工艺下,芍药苷和白藜芦醇的得率分别为5472.43,1633.11μg·g^(–1),实测值与预测值基本相符。结论优化得到的紫斑牡丹籽壳中低聚芪类和单萜苷类化合物的超声提取工艺合理,可为其后续的应用研究提供参考。

关键词：紫斑牡丹籽壳超声提取工艺芍药苷白藜芦醇 Plackett-Burman试验 Box-Behnken响应面法

新型除镉吸附剂MPWS制备条件的优化与机理

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环境科学研究 2023年第3期36卷 546-556页

作者：孙永鹏王刚高微微徐敏蒋煜峰兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070

为了提高小麦秸秆(WS)对废水中Cd(Ⅱ)的吸附性能,采用氢氧化钠(NaOH)、L-半胱氨酸(L-Cys)、碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)对WS进行化学改性,制备出新型吸附剂巯基丙酰化小麦秸秆(MPWS).以含Cd(Ⅱ)水样为考察对象,利... 详细信息

为了提高小麦秸秆(WS)对废水中Cd(Ⅱ)的吸附性能,采用氢氧化钠(NaOH)、L-半胱氨酸(L-Cys)、碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)对WS进行化学改性,制备出新型吸附剂巯基丙酰化小麦秸秆(MPWS).以含Cd(Ⅱ)水样为考察对象,利用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面法的中心复合设计(CCD)对MPWS的制备条件进行优化,借助表征方法探讨了MPWS的制备机理,考察了WS、化学预处理小麦秸秆(CWS)、MPWS对Cd(Ⅱ)的吸附性能.结果表明:(1)由响应面法建立的二次项回归方程P值为0.0002,表明模型非常显著.(2)当WS粒径为30目(0.60 mm)、化学预处理试剂NaOH溶液浓度为0.07 mol/L、n(EDC·HCl)∶n(L-Cys)为0.099∶1、m(NHS)∶m(EDC·HCl)为0.5∶1、m(L-Cys)∶m(CWS)为4∶1、反应介质pH为11、反应温度为40℃、反应时间为2.39 h时,该条件下制备的MPWS对水样中Cd(Ⅱ)去除性能最优,MPWS投加量为10 g/L对应Cd(Ⅱ)的去除率为84.55%,与模型预测值(84.80%)的相对偏差仅为-0.29%.(3)MPWS制备机理为巯基丙酰基被接枝到WS结构中,发挥了其对Cd(Ⅱ)螯合吸附作用.(4)秸秆对Cd(Ⅱ)的吸附性能表现为MPWS>CWS>WS,表明WS经化学预处理、接枝改性可提升吸附Cd(Ⅱ)的性能,当MPWS投加量为20 g/L时,Cd(Ⅱ)的去除率可达95.56%.研究显示,通过响应面法优化MPWS制备条件的试验方法可行,经巯基丙酰基改性后可有效提升小麦秸秆对Cd(Ⅱ)的吸附性能.

关键词： Plackett-Burman试验最陡爬坡试验响应面法交互作用镉污染吸附

桑树桑黄JM-1胞外多糖液态培养基优化及其抗氧化性研究

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浙江农业学报 2024年

作者：曹乃馨罗阳兰阎勇解修超张雯龙陕西理工大学生物科学与工程学院广西农业科学院微生物研究所

为优化桑树桑黄JM-1胞外多糖液态发酵培养基配方并探究其体外抗氧化活性。利用组织分离法纯化并鉴定1株桑树桑黄菌株JM-1，通过Box-Behnken响应面法优化菌株胞外多糖液态培养基，并考察其体外抗氧化活性。结果表明菌株JM-1产胞外多糖优... 详细信息

为优化桑树桑黄JM-1胞外多糖液态发酵培养基配方并探究其体外抗氧化活性。利用组织分离法纯化并鉴定1株桑树桑黄菌株JM-1，通过Box-Behnken响应面法优化菌株胞外多糖液态培养基，并考察其体外抗氧化活性。结果表明菌株JM-1产胞外多糖优化后的液体培养基配方为玉米粉5.4 g·L-1、葡萄糖17.0 g·L-1、蛋白胨5.8 g·L-1、VB110.0 mg·L-1、KH2PO43.0 g·L-1、MgSO4·7H2O 5.0 g·L-1，该实验条件下胞外多糖含量为5.918 g·L-1，比基础培养基提高了13.63%；抗氧化活性结果表明在质量浓度为5 mg·mL-1时，JM-1胞外多糖还原能力为3.187 mmol·L-1，DPPH自由基和羟自由基清除率分别为63.9%，54.3%；可为桑黄资源开发利用提供科学参考。

关键词：桑黄胞外多糖 Plackett-Burman试验 Box-Behnken响应面法抗氧化活性

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基于离散元仿真的油莎豆排种参数标定与试验

农业机械学报 2023年

作者：陈永高晓勋金鑫马晓然胡斌张秀丽龙门实验室成套装备科创中心石河子大学机械电气工程学院河南农业大学机电工程学院河南科技大学农业装备工程学院

油莎豆种球形状不规则，表面凹凸不平，国内油莎豆播种装置多数是基于大粒种球排种器进行改进，由于离散元模拟试验过程中缺乏准确的仿真参数，导致对排种器进行仿真优化分析时产生误差。针对此问题，本文测量油莎豆种子的本征参数和与... 详细信息

油莎豆种球形状不规则，表面凹凸不平，国内油莎豆播种装置多数是基于大粒种球排种器进行改进，由于离散元模拟试验过程中缺乏准确的仿真参数，导致对排种器进行仿真优化分析时产生误差。针对此问题，本文测量油莎豆种子的本征参数和与排种装置间的接触参数，并通逆向工程技术构建油莎豆种子颗粒填充模型。依据方壳体和圆筒的仿真堆积试验结果，采用Plackett-Burman试验筛选出对种群堆积角有着显著影响因素的种间静摩擦因数和种间滚动摩擦因数，建立以这两种显著影响因子为自变量、种群堆积角为响应值的二元回归方程。用Matlab对方程组求解后得到标定后的种间静摩擦因数和种间滚动摩擦因数分别为0.246、0.083。为检验标定后参数的可靠性，在EDEM中进行仿真验证试验，结果显示方壳体装置仿真和物理堆积角的误差为0.43%，圆筒装置仿真和物理堆积角的误差为0.55%，为进一步验证标定后参数的准确性，采用气力式精量排种器并选取3个关键特征尺寸和堆积截面积占比率，待种群稳定后将仿真和物理试验做对比，最后得到进种口种群上边界最大凸点处与排种盘水平中心线的距离H1、种群轮廓边界与透明观察窗左侧竖线的交点到排种盘水平中心线的距离H2、和堆积截面积占比率r等参数的相对误差均在8.33%以内。

关键词：油莎豆种子接触参数 Plackett-Burman试验离散元标定