响应面法优化鹿角菜中岩藻多糖的提取工艺

在单因素试验的基础上,利用Box-Benhnken中心组合实验设计,采用响应面法对鹿角菜(Pelvetia siliquosa)中岩藻多糖的提取工艺进行优化。结果表明,液料比、水浴温度和水浴时间对岩藻多糖提取率均有显著影响;最佳提取工艺条件为:液料比(m L/g)32、水浴温度90℃、水浴时间8.4 h,此时岩藻多糖最高提取率为5.2005%,与理论值5.2153%相比,相对误差很小。响应面模型与实际情况拟合良好,采用响应面法对鹿角菜中岩藻多糖提取条件进行优化合理可行。     

响应面法优化香港巨牡蛎蛋白酶解工艺的研究

以水解度为指标,比较了6种蛋白酶对香港巨牡蛎(Crassostrea hongkongensis)的水解效果。在单因素考察实验的基础上,采用Box-Behnken模型响应面设计,建立香港巨牡蛎蛋白酶解的二次回归模型,确定最佳的水解条件。实验结果表明,海产品专用蛋白酶对香港巨牡蛎蛋白的水解效果优于其他蛋白酶,该酶的最佳水解条件为:酶与底物比为5.93%,酶解时间为4.07 h,酶解温度为54.6℃。在此条件下,海产品专用蛋白酶酶解香港巨牡蛎蛋白的水解度达到25.73%±2.39%。本研究为香港巨牡蛎的开发和利用提供了理论依据。     

响应面法优化双髻鲨（Sphyrna zygaena）肌肉盐溶蛋白的提取和凝胶形成条件

采用响应面分析法,以双髻鲨肉盐溶蛋白凝胶保水性为依据,对盐溶蛋白的提取和凝胶形成条件NaCl浓度、pH和低温加热时间进行优化。结果表明：（1）根据中心组合试验设计,采用三因素三水平的响应面分析法,建立了双髻鲨肉盐溶蛋白凝胶保水性与其提取条件的数学模型：保水性（%）=65.440＋10.868X1＋1.835X2-0.5...     

基于响应面法对丹参毛状根诱导条件的优化研究

目的：应用响应面法优化丹参毛状根诱导条件,提高其诱导率。方法：采用发根农杆菌ATCC15834侵染丹参无菌苗获得毛状根,在单因素实验的基础上,利用Box-Benhnkcn设计和响应面分析方法对丹参毛状根诱导过程的培养条件（叶片大小、农杆菌活力、侵染时间、共培养时间、抗生素浓度）进行分析,优选最佳培养条件。结果：丹参毛状根在无外源激素的MS培养基上自主生长,表现出典型的发根特征。毛状根的最优培养条件为：叶片大小0.8cm,农杆菌OD600为1.0,共培养时间2d,农杆菌侵染时间5min,头孢噻吩浓度400ng/L。在此条件下,丹参毛状根的诱导率为69.8%。结论：该研究优化了丹参毛状根的培养条件,为丹参的进一步开发利用提供了依据。     

响应面法优化海藻基活性炭制备工艺及其吸附机理

将海藻石莼通过预炭化得到半焦,再用KOH活化制备高附加值产品活性炭。以亚甲基蓝吸附值、碘吸附值为吸附性能指标,探究碱炭比、活化时间、活化温度等单因素对活性炭吸附性能的影响。Box-Behnken设计-响应面法优化活化工艺,亚甲基蓝吸附模型和碘吸附模型的P值均小于0.0001表现出具有极高的显著性,两个模型方程的确定性系数均大于0.99。亚甲基蓝模型的各因素交互影响P值也都小于0.0001,影响极显著;碘模型中各因素对吸附值的影响,活化温度大于碱炭比大于活化时间。通过对模型优化确定最佳工艺参数:碱炭比为2.99、活化时间为44.47 min、活化温度为809.91℃;该条件下的理论亚甲基蓝吸附值为809.91 mg/g、碘吸附值为1 843.11 mg/g。活性炭吸附废水亚甲基蓝的吸附过程符合准二级动力学模型方程。吸附等温线更符合Langmuir模型方程,略优于Freundlich模型方程,随着温度升高活性炭的吸附能力和饱和吸附量下降。     

响应面法优化冷熏调理贻贝(Mytilussp.)生产工艺

以新鲜贻贝(Mytilussp.)为原料, 在单因素试验基础上, 利用响应面法中的Box-Behnken程序设计, 对影响冷熏调理贻贝生产加工工艺的4个关键参数即盐水浓度、烟熏温度、烟熏时间和成熟时间进行优化, 建立并分析了各因素与贻贝加工成品感官评分关系的数学模型。结果表明: 冷熏调理贻贝的最佳工艺参数为腌制用盐水浓度17.0° Be、烟 熏 温 度25℃、烟熏时间1h、成熟时间2.5h。在此工艺条件下生产的冷熏贻贝肉色泽呈金黄色, 滋味鲜美独特, 并具有贻贝特有的风味。     

响应面法优化浒苔半纤维素的提取条件及其组分分析

以浒苔(Enteromorpha prolifera)为原料,采用响应面法优化碱性过氧化氢提取半纤维素的条件。在单因素实验的基础上,运用Box-Benhnken中心组合原理,设计四因素三水平实验,确定半纤维素最佳提取条件。采用红外光谱(FT-IR)和离子色谱(IC)分析浒苔半纤维素组分。结果表明,各因素对浒苔半纤维的提取率的影响为:时间温度料液比氢氧化钠浓度。碱性过氧化氢法提取半纤维素的最佳条件为:氢氧化钠浓度为4.8 g/L,提取温度为92℃,提取时间为5 h,料液比1︰70,半纤维素的提取率为56.75%,与预测值57.30%基本一致。FT-IR结果显示,浒苔半纤维素红外吸收光谱中含有明显的木糖和阿拉伯糖的特征吸收峰,为吡喃环结构,由β-糖苷键连接。离子色谱结果表明,浒苔半纤维素主要由木糖和阿拉伯糖组成,含有少量葡萄糖和半乳糖。木糖含量为54.4%,其次为阿拉伯糖,含量为15.3%,葡萄糖和半乳糖含量分别为5.6%和2.7%。     

响应面法优化酶法制备藻蓝蛋白抗氧化肽的实验研究

为优化碱性蛋白酶酶解藻蓝蛋白制备抗氧化肽的工艺条件,采用响应面分析法,以超氧阴离子自由基清除率为响应值,研究了[E]/[S]、酶解温度和时间对制备抗氧化肽工艺的影响.结果表明,制备藻蓝蛋白肽的最佳酶解条件为:温度为44.9℃、时间为6.4 h和[E]/[S]为3.6%,此时对超氧阴离子自由基清除率达到75.39%.在该条件下制备的藻蓝蛋白酶解产物(0.5 g/L)还原能力的吸光度为1.03,并达到稳定.     

响应面法优化罗非鱼(Oreochromis niloticus)鱼排蛋白分段酶解工艺

采用生物蛋白酶酶解罗非鱼鱼排蛋白,以水解度(DH)为指标,进行了单酶、复合酶酶解效果的比较分析,并利用响应面分析方法(RSM)对酶解参数进行优化。结果表明,采用风味蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶组合分段酶解,固定总酶添加量为3.0%、双酶复合比2:1、酶解时间3h、分段酶解时间比0.6:1,酶解温度56℃,分段酶解pH为7.0和6.2时,酶解效果最佳,罗非鱼鱼排蛋白水解度达到32.49%,酶解产物中游离氨基酸含量达32.84mg/g鱼排,占罗非鱼鱼排总氨基酸含量的25.43%,其中呈味氨基酸含量达18.48%,必需氨基酸含量达67.96%。     

计算结构可靠度的RBF神经网络响应面法

对功能函数不能明确表达的问题进行可靠度分析,常采用响应面法。其中二次多项式响应面法应用较为广泛,采用与此方法相同的思路,提出了RBF神经网络响应面法,并通过算例与常用的BP神经网络响应面法进行了对比分析,该方法在学习速度、迭代次数等方面均优于BP神经网络响应面法。该方法用于大型复杂结构的可靠性分析,可相应提高工作效率和解题质量,具有一定实际应用价值。     

Box-Behnken设计-效应面法优选百合防褐变加工工艺研究

目的：优选百合防褐变的加工工艺。方法：在单因素试验基础上,以王百合苷B含量、褐变度、浸出物为评价指标,采用Box-Behnken设计效应面法考察烫片时间、干燥温度、干燥时间对其质量的影响,优选百合的防褐变加工工艺参数。结果:百合防褐变加工工艺为烫片时间3.5 min,干燥温度90℃,干燥时间3.0 h。结论：优选的百合防褐变加工工艺合理可行,可适用于工业生产。     

Hydrodynamic shape optimization by high fidelity CFD solver and Gaussian process based response surface method

A computational framework for hydrodynamic shape optimization of complex ship hull form is proposed and applied to improve the calm water performance of the KRISO Container Ship (KCS). The framework relies on three key features: a novel shape morphing method based on a combination of subdivision surfaces and free form deformations, a robust three dimensional viscous computational fluid dynamic solver based on the openFOAM open-source libraries and a Gaussian process-response surface method (GP-RSM) based on ordinary Kriging model which has been created to speed-up the evaluation of the quantity of interest (QoI) of the design process.The accuracy of the hydrodynamic solver is proven by comparing the obtained results against available experimental measurements. A preliminary sensitivity analysis on the mesh size has been carried out aiming at reducing the computational burden required by the CFD predictions. Three GP-RSMs have been trained relying on increasing number of hull designs. Each surrogate model has been cross-validated by both leave-one-out and k-fold techniques. The behaviours of these multi-dimensional surfaces have been analyzed in details by sampling the investigated design space with 10⁷ points according to a Full-Factorial algorithm, highlighting the regions of maximum deviation with respect to the resistance of the reference hull. The three optimum designs provided by the corresponding GP-RSM models have been verified by using high-fidelity CFD simulations with a refined mesh configuration. Calm water resistance, wave patterns and pressure distributions over the selected hull surfaces have been discussed in the light of the generated shape variations.     

基于抗氧化活性评价优选禾本科芦笋多糖酶法提取工艺

目的：基于抗氧化活性评价优选禾本科芦笋多糖酶法提取工艺。方法：以活性部位总多糖浸出量与DPPH自由基清除率为评价指标进行评价,在单因素试验的基础上进行正交试验,优选禾本科芦笋多糖的提取工艺。结果：最佳酶法提取工艺为芦笋粉末加3.0%纤维素酶、pH 6.5的柠檬酸缓冲溶液,在45℃温浸提取1.5h,多糖提取量与DPPH自由基清除率分别达到66.58mg/g与65.24%。结论：正交试验法优选禾本科芦笋多糖的酶法提取工艺可行,该工艺为禾本科芦笋多糖的酶法提取优化提供了试验依据。     

基于一测多评法的半夏碱基和核苷含量测定

目的：采用高效液相色谱法（HPLC）建立半夏中2种碱基（尿嘧啶、次黄嘌呤）和3种核苷（尿苷、鸟苷、胸苷）的定量检测方法,以验证该方法在半夏质量控制中应用的可行性和技术适应性。方法：超声提取半夏粉末,采用HPLC法检测尿嘧啶、次黄嘌呤、尿苷、鸟苷、胸苷的含量。使用Agilent ZORBAX SB-C¹⁸色谱柱（4.6 mm×250 mm,5μm）,以水-甲醇为流动相,流速0.8 ml/min,检测波长260 nm,柱温30℃,进样量10μl,梯度洗脱（0～7 min,2%～2%甲醇;7.1～13 min,3%～3%甲醇;13～25 min,3%～20%甲醇;25～40 min,20%～98%甲醇）。以鸟苷为内参物,建立尿嘧啶、次黄嘌呤、尿苷、胸苷相对于鸟苷的相对校正因子,并进行含量计算,实现一测多评。同时采用外标法测定10批半夏药材中5种成分的含量,比较计算值与实测值的差异,验证一测多评的准确性。结果：此种方法建立的相对校正因子在不同仪器中的耐用性良好。计算值与实测值之间无显著性差异（RSD<1.3%）。结论：本研究建立的半夏中5种成分同时测定的一测多评法,简单易行,成本较低,可为后续物质基础及作用机制研究提供借鉴。     

闪式提取法提取大黄总蒽醌的工艺研究

目的：优选大黄总蒽醌的提取工艺。方法：以大黄游离总蒽醌为主要指标,考察闪式法、超声法与回流法3种不同提取方法对其含量的影响,并采用正交实验法优化闪式提取法的工艺。结果：闪式法与回流法对大黄游离总蒽醌的提取率分别为87.1%、87.0%,均高于超声提取法的84.3%;闪式法每次提取时间为3min,较回流法与超声法更为迅速高效。闪式提取法优选的工艺条件为：料液比（g/mL）1∶9,提取时间80s,转速4000r/min。结论：闪式提取法能避免大黄蒽醌苷受热水解,提取时间短、效率高、经济节能,具有工业化生产应用的前景。     

基于QbD理念的肺复方颗粒醇提工艺研究

目的：基于质量源于设计（QbD）理念对肺复方颗粒醇提工艺进行研究与优化。方法：以固体物质提取量、重楼总皂苷提取量为关键质量属性（CQAs）,采用单因素和正交试验筛选潜在关键工艺参数（CPPs）,通过Box-Behnken设计建立模型,考察关键工艺参数与关键质量属性之间的交叉作用,并建立肺复方颗粒醇提工艺的设计空间及空间优化。结果：方差分析结果显示所建模型具有统计学意义（P＜0.05或P<0.01）,各因素与响应值之间可用所建模型进行函数化。通过设计空间优化得到肺复方颗粒最佳醇提工艺为：提取2次,提取时间为2 h/次,加75%乙醇6～6.8倍。结论：基于QbD理念研究和开发的肺复方颗粒醇提工艺稳定、可靠,为其制剂的工艺开发及质量控制提供了参考。     

星点设计-效应面法优选壮药盘龙止咳颗粒提取工艺的研究

目的：通过星点设计-效应面法优选壮药盘龙止咳颗粒的最佳提取工艺,为后续研发更有效、更稳定、更方便的新制剂提供依据。方法：采用高效液相色谱法进行含量测定,采用单因素试验、星点设计-效应面法考察乙醇浓度、溶剂倍量、提取时间及提取次数,以山奈酚-3-O-龙胆二糖苷与岩白菜素总含量及干膏率的综合评分为评价指标,优选出壮药盘龙止咳颗粒最佳提取参数。结果：壮药盘龙止咳颗粒的最佳提取工艺为加入12倍量浓度为50%的乙醇,每次提取50 min,提取2次。结论：通过星点设计-效应面法优选盘龙止咳颗粒的提取工艺,方法预测性良好,重复性良好,简便可靠,为改变服用剂型研究提供了可靠依据。     

正交试验优选前列舒康片提取工艺研究

目的：优选前列舒康片的提取工艺。方法：以浸膏得率、盐酸小檗碱和京尼平苷酸为评价指标,将溶剂倍数、溶剂种类、提取时间、浸泡时间等作为考察因素,通过正交试验优选出前列舒康片的提取工艺。结果：优选出前列舒康片中黄柏醇提工艺为黄柏粗粉加乙醇回流提取2次,第1次加7倍量60%乙醇提取1.5h,第2次加6倍量60%醇提取1h;车前子等药材水提工艺为加水煎煮2次,1次加8倍量水,浸泡1h,煎煮2h;第2次加6倍量水,煎煮1.5h。结论：通过正交试验优选出的前列舒康片提取工艺合理可行、重复性良好,可为前列舒康片的工艺研究提供参照。     

Automatic biomonitoring of aqueous media based on the response of bivalves

We present the results of experimental studies in the field of development and test operation of an automated system for biomonitoring of aqueous media with purpose to control the content of toxic substances on the basis of response of bivalves.