Box-Behnken响应面法优化柴胡多糖的超声提取工艺

目的确定柴胡多糖超声提取的最佳条件。方法采用苯酚-硫酸法显色,紫外可见分光光度法(UV)在488 nm波长处测定柴胡多糖的吸光度,以多糖得率、多糖含量为指标,采用单因素和Box-Behnken响应面法优化实验条件。结果超声提取柴胡多糖的最佳工艺参数为:超声时间26min,料液比1∶21(g∶m L),超声次数为2次。结论最佳提取条件下的多糖含量为67.13%,综合评分98.28%,与预测值99.47%相近,说明该工艺优化结果合理可行,可用于柴胡多糖的提取。     

基于Box-Behnken响应面法优化无水磷石膏疏水改性工艺

磷石膏(PG)是磷酸湿法工艺中产生的固体废渣,大量堆存造成环境污染。PG经球磨和煅烧处理得到的无水磷石膏(APG)再经表面疏水改性后可用作高分子材料的填料,在材料中起到增韧、增强作用,提高材料的综合力学性能,成为PG资源化利用的一种有效途径。以APG为主要原料,以活化指数为响应值,通过单因素试验和响应面法对APG疏水改性工艺条件进行优化。结果表明,响应曲面建立的数学模型拟合度较高,NaOH浓度、KH570添加量和反应时间3个因素对活化指数均有显著影响,其中KH570添加量是影响改性效果的主要因素。APG最优疏水改性条件为:NaOH浓度2.6 mol/L,KH570添加量3.10 g,反应时间149 min。最优条件下改性APG的活化指数为0.968 9,接触角为84.51°。     

响应面法优化羧甲基壳聚糖的制备工艺

以壳聚糖(CTS)和氯乙酸为原料,合成了羧甲基壳聚糖(CMC)。采用红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、环境扫描电镜(ESEM)和X-射线衍射(XRD)对其结构进行了表征。考察了氯乙酸用量、碱液浓度、碱化时间和反应温度对其O-位取代度(Y_1)和N-位取代度(Y_2)的影响。并在单因素实验的基础上,利用响应面法Box-Behnken实验设计原理中的BBD数学模型,优化了壳聚糖羧甲基化的工艺参数。结果显示:制备羧甲基壳聚糖的最佳工艺条件为,氯乙酸用量5.71 g、w(NaOH)=54%、碱化时间7 h、反应温度40℃。在此工艺条件下,得到产物的Y_1=0.721 3,Y_2=0.285 7,与回归模型的预测结果很接近,相对误差值为0.22%和0.27%。     

Box-Behnken响应面法优化藤梨根总黄酮超声提取工艺

目的:优化藤梨根总黄酮超声提取工艺。方法:超声提取药材,利用分光光度计法于510 nm波长处测定总黄酮含量,运用Design-Expert 8.0.6 Trial软件建立以总黄酮提取率作响应值,液料比、乙醇体积分数和提取时间为三因素的Box-Behnken响应面并进行多元二次回归分析。结果:最佳提取工艺条件为液料比12.45,乙醇体积分数78.09%,提取时间39.66 min,总黄酮的提取率为7.49%,与预测值7.58%偏差1.19%。结论:该工艺稳定可行,可用于藤梨根中总黄酮的工业化生产。     

响应面法优化侧柏叶总黄酮提取工艺

利用超声波辅助提取侧柏叶总黄酮,用分光光度法分析其含量。研究了乙醇浓度、超声提取时间、液料比对侧柏叶总黄酮提取的影响。在单因素实验的基础上,以侧柏叶总黄酮提取率为响应值,以乙醇浓度、超声提取时间、液料比为自变量,通过三因素三水平Box-Bohnken响应面分析法对筛选出的提取工艺进行优化。结果表明,响应面法优化得到的最佳提取工艺为:在乙醇浓度73%、提取时间42 min、液料比为80∶1 mL/g,此实验条件下重复3次验证实验得到的侧柏叶总黄酮平均提取率为2.45%,与Box-Bohnken响应面分析法模拟预测值2.47%相差较小,所建模型与采用的优化方法可靠。     

响应面法优化秸秆多孔材料的制备工艺条件

以秸秆为原料,微波干燥后经炭化、活化处理制备出一种新型多孔材料。以响应面法对多孔材料的制备工艺进行优化,并用扫描电镜、N_2-物理吸附(BET)分析和X射线衍射(XRD)等分析手段对产物的结构和性质进行了表征。结果表明,该多孔材料的最佳制备条件为活化反应温度707.40℃、炭化样品与KOH质量比1:3、活化反应时间17.20 min,在此条件下制备的材料具有较好的多孔性和较大比表面积,孔径集中在5.6~13 nm,比表面积达1 463.15 m~2/g,是孔径较大的介孔材料。     

响应面法优化低组胺发酵香肠的工艺条件

目的 以组胺基因缺失植物乳杆菌配合啤酒酵母作为发酵剂,采用响应面法优化低组胺发酵香肠的工艺参数。方法对组胺基因缺失植物乳杆菌和啤酒酵母的菌种间比例、接种量、发酵温度和发酵时间4个因素分别进行单因素试验,根据单因素试验结果设计Box-Benhnken中心组合试验,以组胺含量为指标,采用响应面分析法确定最优发酵工艺参数。以优化的工艺制作发酵香肠,并测定各项质量指标。结果发酵香肠最优工艺参数为:组胺基因缺少植物乳杆菌与啤酒酵母菌种间比为7∶4,接种量0.71%,发酵温度30.84℃,发酵时间22.89 h,发酵香肠中组胺含量为3.94 mg/kg。以优化的工艺制作的发酵香肠各项质量指标均符合国家标准,组胺含量降低了54.5%。结论以优化的工艺制作的发酵香肠组胺含量降低,安全性得到提高。     

响应面法优化氟化铝合成实验

在单因素实验基础上,以氟化铵制得的氟化氢和固体氢氧化铝为原料,采用工业干法制备氟化铝.利用响应面法优化工艺并建立数学模型,探讨氟化铵分解温度、流化床床层温度和流化反应时间各因素间相互作用对合成氟化铝的影响.确定了较优的工艺条件：氟化铵分解温度为259.70℃、流化床床层温度为553.54℃、流化反应时间为1.13 h.在此条件下,制得的产品w（A1F3）可达到90.26％.     

Box-Behnken响应面法优化二甲硅油乳剂的制备工艺

采用转相乳化法制备二甲硅油乳剂,以分散性和稳定性为考察指标,经单因素试验筛选出复配乳化剂总量、复配乳化剂配比和甘油用量的合理研究范围。以平均粒径为响应值,用Box-Behnken响应面分析法对复配乳化剂总量、复配乳化剂配比和甘油用量做进一步研究,并对最佳处方进行预测分析。     

响应面法在顺序注射成型工艺参数优化中的应用

以大尺度板条类塑料制品为例,集合CAE分析、试验设计和响应面代理模型技术,对3浇口方案下的顺序注射成型(SIM)工艺参数优化进行了研究。通过Taguchi方法,确定了对SIM制品综合成型质量指标影响显著的工艺因素,从大到小依次为中间阀浇口延迟关闭时间、熔体温度、注射速率、保压时间;基于响应面理论建立了可以适当描述SIM制品综合成型质量指标与主要工艺因素之间关系的评价模型;在确保模型高适配性的前提下,进而采用数据处理技术实现了对优化模型的求解,获得了最优工艺参数组合,即延迟关闭时间为0.4 s,熔体温度为210℃、注射速率为57.2 cm3/s、保压时间为10 s。经CAE验证最优工艺参数组合下的综合成型质量指标值的误差仅为5.2%,证明该方法合理有效。     

Optimization of Preparation Conditions for PDMS-Silica Composite Pervaporation Membranes Using Response Surface Methodology

In this article, response surface methodology was used to optimize the preparation conditions of fumed silica filled polydimethylsiloxane/cellulose acetate composite membranes. The silica loading, polydimethylsiloxane concentration, and NH₂-C₃H₆-Si(OC₂H₅)₃/silica weight ratio were considered as factors. Two regression equations, which described the effects of the three factors on the permeation flux and selectivity of the membranes, were derived from the results of 20 experiments by using a statistical software Design-Expert 7.1.4. The results revealed that the three factors had important effects on the permeation flux and the selectivity. The obtained regression equations were confirmed with another four groups of experiments. According to the regression equations, for the separation of an ethanol aqueous solution with the concentration of 10 wt%, the maximum selectivity of the membrane, 11.5 could be obtained at the feed temperature of 40°C, and the corresponding permeation flux was 197.3 g · m^?2 · h^?1. The preparation conditions for making the composite membrane with the above separation performances were: the silica loading was 5.21 wt%, the polydimethylsiloxane concentration was 13.36 wt%, and the NH₂-C₃H₆-Si(OC₂H₅)₃/silica weight ratio was 0.59.     

响应面法优化海藻酸盐复合凝胶微球的制备工艺条件

以氯化钙(CaCl2)和壳聚糖(CS)作为交联体系,膨润土(BT)作为吸附剂制备了负载甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的海藻酸盐(SA)复合凝胶微球,以其载药率(DLR)和平衡溶胀率(ESR)的比值作为响应值(UR,UR=DLR/ESR),采用Box-Behnken设计建立模型和考察海藻酸钠质量分数(1.00~3.00 wt.%)、膨润土质量分数(1.00~5.00 wt.%)、氯化钙浓度(0.10~0.40 mol/L)和壳聚糖质量分数(0.50 ~1.50 wt.%)对响应值的影响。结果表明响应值与四因素关系符合二次模型,在实验范围内,该数学回归模型具有良好的预测性。在各因素设定范围内预测最佳工艺条件为：海藻酸钠浓度2.39 wt.%、膨润土浓度2.81 wt.%、氯化钙浓度0.24 mol/L、壳聚糖浓度0.71 wt.%。在该条件下进行3次重复实验,实际测得的平均响应值为3.5509%,与理论预测值3.5836%无显著性差异。在该条件下制备的复合凝胶微球,包封率为98.31%,载药率为2.11%,并且具有良好的缓释性能。     

基于响应面法的注塑件残余应力优化

考虑模具温度、熔体温度、保压压力和保压时间等4个注塑工艺参数,利用响应面法进行实验设计,通过Moldflow注塑模拟软件对所设计的实验进行有限元分析,得到注塑工艺参数对制品残余应力值的影响.结果发现4个工艺参数中,熔体温度和保压压力对注塑制品残余应力值的影响极为显著,而模具温度和保压时间对制品残余应力值的影响则不显著.文章的研究结果为注塑工艺参数的调整、选取和优化,为获得残余应力值最小的优质塑料制品提供了方法和思路.     

Optimization of Process Parameters for Water Extraction of Stevioside using Response Surface Methodology

Hot water extraction process was used for the extraction of steviosides from dry stevia leaves. The independent variables were, leaf to water ratio (1:5 to 1:20), heating time (10 to 120 min), and temperature (30 to 90°C). The combined effects of these independent variables on the extracted stevioside concentration and color of the extract were studied. For optimizing the extraction process, central composite rotatable design in combination with response surface methodology was used. Significant regression models with coefficient of determination greater than 0.90 were established to study the effect of independent variables on the responses. The optimum conditions are: temperature of water: 78°C, time of heating: 56 min and leaf to water ratio: 1:14 (g:mL).     

响应面法优化疏水改性阳离子胶原蛋白絮凝剂的制备条件

以皮革废弃物提取的明胶为原料,丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）和丙烯酸丁酯（BA）为单体（AM：DAC：BA摩尔比为80:18:2）,叔丁基过氧化氢和焦亚硫酸钠为引发剂,接枝共聚合成疏水改性阳离子胶原蛋白絮凝剂P(C-AM-DAC-BA)。以絮凝剂对油田模拟废水浊度去除率为指标,探讨m（明胶）：m（单体）、引发剂用量、接枝温度、接枝时间对絮凝效果的影响,通过响应面法优化得到P(C-AM-DAC-BA)接枝共聚最佳条件：m（明胶）：m（单体）为1:2.04、引发剂用量0.032mol/L、接枝温度49.2℃、接枝时间2.8h。在此条件下,P(C-AM-DAC-BA)对油田模拟废水浊度去除率为91.5%。     

响应面分析优化霉酚酸发酵培养基

借助Design Expert 7.0软件,对霉酚酸发酵培养基的主要成分进行优化研究。首先采用全因子设计找出玉米浆和蔗糖为影响霉酚酸产量的主要因素,通过最陡爬坡法逼近最大响应区域,再利用中心组合设计及响应面分析法进行回归分析,求得两因素的最优水平：玉米浆98 g/L,蔗糖53 g/L。经验证,发酵培养基优化后菌株产量提高了38.2%。     

响应面法优化微胶囊固定化粘红酵母生产L-苯丙氨酸的工艺条件

以微胶囊固定化粘红酵母为研究对象。考察了粘红酵母转化反式肉桂酸（t-CA）生成L-苯丙氨酸过程中转化体系温度、pH值、CNH＋4／C1-CA对L-苯丙氨酸积累量的影响,并通过响应面法对转化条件进行了优化,得到最佳转化条件为：温度30．75℃、pH值11．58、CNH＋4=4．77mol·L-1、C1-CA=10g·L-1,在该条件下,L-苯丙氨酸积累量为27．5g·L-1。     

基于响应面分析法的百叶窗翅片结构优化设计

分析了百叶窗翅片式微通道换热器的优缺点,以Fp/2、角度θ为输入变量,空气侧最小压降和最大换热量为输出优化目标,运用CFD软件Ansys建立数学模型,并将模型导入Mode FRONTIER优化软件,采用多目标遗传算法进行优化计算。优化结果表明,采用1.5~1.7mm的Fp/2、24°~26°的开窗角度θ时,空气侧压降及换热性能达到最佳组合。