响应面法及其在食品工业中的应用

响应面法(Response urface Methodology)是利用合理的试验设计方案，采用多元二次回归方程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优化工艺参数，预测响应值的一种统计方法。本简要介绍响应面法的几种常用设计方案，并对其在食品工业中的应用进行综述。     

响应面法优化马铃薯渣在凤尾菇培育中的应用研究

使用响应面分析法优化了马铃薯渣作为培养基代料的凤尾菇培育方法,得出了温度为20℃、pH为7.0、培养基含马铃薯渣9%的最优培育条件。于此条件下实际收获凤尾菇171g,与理论值174.555g接近,既提高了凤尾菇产量,又合理地利用了马铃薯渣。由此法获得的凤尾菇质量高,菇形饱满,色泽鲜亮且菇香浓郁。     

响应面法优化杏鲍菇菌糠多糖提取工艺

目的：优化杏鲍菇菌糠多糖的提取工艺。方法：在单因素试验基础上根据Box-Behnken 中心组合试验设计原理,采用三因素三水平响应面分析法,依据回归分析确定各工艺条件的影响因素。结果：杏鲍菇菌糠多糖提取的最佳工艺条件为提取温度88℃、提取时间8.5h、水料比57:1(mL/g),多糖最大提取率6.43%。结论：响面 优化法能够提高杏鲍菇菌糠的多糖提取率。     

响应面法在可溶性膳食纤维超声提取中的应用

利用响应法优化超声波提取膳食纤维的工艺,在超声时间、超声温度、液料比、酶添加量、超声功率5个单因素实验的基础上,以膳食纤维得率为响应值,考查各因素对膳食纤维得率的影响。试验结果表明,在液料比16:1、超声时间25min、超声温度50℃、酶添加量0.5%、超声功率450W时,膳食纤维的得率达到23.83%。     

响应面法优化淀粉/豆渣复合凝胶

目的 对绿豆淀粉与豆渣复配,并辅以乳化剂和凝固剂制成淀粉/豆渣凝胶,以改良豆渣品质.方法 通过单因素试验与响应曲面法考察复配前后淀粉/豆渣凝胶的持水性、质构及口感变化,得到豆渣和淀粉的最佳复配比.结果 最佳配方为豆渣添加量30 g,绿豆淀粉添加量9 g,石膏添加量0.12 g,加水量34 mL,高速分散25 min,加...     

响应面法优化豆渣DNA提取中的细胞裂解工艺

采用响应面法对豆渣DNA提取中的细胞裂解工艺进行优化。在单因素实验基础上,选取SDS（十二烷基硫酸钠）浓度、裂解液pH、裂解温度为影响因子,利用Box-Behnken中心组合进行三因素三水平的实验设计,以DNA提取率为响应值,进行响应面分析。结果表明,裂解时间70min时,豆渣细胞裂解的最优条件为:SDS浓度1.84%、裂解液pH5.95、裂解温度81℃。在此条件下,DNA提取率的理论值为0.63%,实测值为0.625%。      

响应面法优化红小豆豆渣中蛋白的提取工艺

采用碱溶酸沉的方法对红小豆豆渣中的蛋白进行提取。通过单因素实验考察了pH、提取温度、提取时间、料液比对蛋白提取率的影响,并通过响应面实验对蛋白的提取条件进行了优化。结果表明:在最佳提取条件下,即pH10.0、提取温度60℃、提取时间100min、料液比1∶18进行提取,提取率可达62.99%,蛋白质的纯度为93.25%。     

响应面优化pH法提取大豆多糖工艺研究

采用pH法从豆渣中提取大豆多糖,在对豆渣醇洗的基础上,通过单因素实验和响应面实验对影响大豆多糖得率的主要因素进行了分析优化。结果表明：pH法提取大豆多糖的最佳工艺条件为液料比30∶1、提取时间2.5 h、提取温度118℃、pH 4.0;在最佳工艺条件下,大豆多糖得率为（37.88±0.12）%。醇洗处理豆渣的提取工艺相对于未用乙醇处理的提取工艺可显著提高大豆多糖得率。     

响应面法在香菇液体种生产工艺优化中的应用

以香菇菌丝体生物转化量为主要指标,首先用单因素实验筛选出适合香菇南山1号菌丝生长的最佳碳、氮源,在此基础上利用Minitab 15软件做Plackett-Burman设计实验,筛选出对菌丝生物转化量影响显著的因子:玉米粉、麦麸、Mg SO4·7H2O和接种量;然后进行最陡爬坡实验,选出最佳响应区域,采用Design-Expert 8.0.6软件的Box-Behnken模式做4因素3水平响应面分析实验,得到最优的液体种生产工艺条件:玉米粉36.0 g、麦麸21.0 g、红糖20.0 g、牛肉粉4.0 g、KH2PO43.0 g、Mg SO4·7H2O 0.6 g、VB110.0 mg、H2O 1.0 L,初始p H6.2、接种量7.0%、温度29℃、180 r/min摇床发酵10 d,此条件下菌丝生物转化量可达51.004 g/L。实测值与拟合值相比,相对误差约为2.098%。说明响应面法用于香菇液体菌种生产优化是可行的,数学模型的预测值与实验观察值相符。      

响应面法优化大豆渣馍干配方

优化了大豆渣馍干配方中所用酵母、水、大豆渣、食盐的比例,得出大豆渣馍干最佳配方.研究结果表明,大豆渣馍干的感官品质评分,随配方中酵母、水、大豆渣、食盐添加量的增加,均呈现先增大、后减小的趋势,大豆渣馍干最佳配方为:酵母1.49％,水40.34％,大豆渣4.30％,面粉95.70％,食盐1.01％,应用该配方所制作的大豆...     

应用均匀设计和响应面分析优化马铃薯渣发酵蛋白饲料的工艺

研究以马铃薯渣为主要原料,通过均匀设计得到发酵工艺对发酵产物中粗蛋白质和真蛋白质含量影响较大的3个因素及取值范围;再通过响应面分析对马铃薯渣蛋白饲料的发酵工艺进行优化,得出最佳的发酵工艺为:培养基水分150％,糖化时间30 min;糖化温度30℃,发酵时间42 h,发酵温度30℃,酶添加量4％.发酵产品中粗蛋白质、真蛋白质质量分数较发酵前分别提高180.28％、156.19％.     

Cultivation of the oyster mushroom (Pleurotus ostreatus) on lignocellulosic waste

The establishment of a small-scale production facility for Pleurotus ostreatus is described and environmental and yield data are presented. The average yield was c. 50% fresh weight mushroom/dry weight substrate when grown on 40% cocoa shell waste, 40% softwood sawdust, 19% oatmeal and 1% carboxymethyl cellulose. The mushroom fruited when daily temperatures ranged between 11 and 27°C.     

响应面法优化马铃薯渣生料同步糖化发酵生产乙醇工艺

采用生料同步糖化发酵法,将马铃薯废渣发酵生产乙醇,对各个影响因素进行了研究,并通过响应面法优化发酵工艺。结果显示:最佳发酵条件为水料比3.5∶1、初始pH值4.5、酵母接种量0.42%、发酵温度32℃、糖化酶添加量165U/g、α-淀粉酶添加量11U/g、纤维素酶添加量12U/g、原料粒度0.40mm。该方法工艺简单,能耗小,成本低,可用于马铃薯废渣工业化处理。     

响应面法优化紫甘薯酒中花色苷含量

以紫甘薯酒为研究对象,在单因素实验的基础上,应用Box-Behnken方法进行三因素三水平实验,以液料比、发酵初始p H和发酵温度为影响因素,花色苷含量为响应值,进行响应面分析。确定最佳发酵工艺条件为液料比1.4∶1,p H4.15,发酵温度24℃。在此条件下发酵,可得酒度为12.3°,花色苷含量为123.34mg/L的紫甘薯酒,花色苷含量与其理论值124.54mg/L接近,相对误差小于0.96%。结果表明,采用响应面分析法对紫甘薯酒中的花色苷含量进行优化合理可行,可为进一步研究提供依据。      

甘薯渣发酵海洋放线菌MA03产生抗黄曲霉毒素有效成分的响应面优化研究

海洋放线菌菌株MA03能够产生抗黄曲霉毒素有效成分,为了获得其最佳的发酵条件,同时探索甘薯渣资源化利用的新方法,本研究以甘薯渣为营养基质对MA03进行液体发酵,并采用响应面法优化MA03的发酵条件。利用软件Design-Expert 8.0.6通过Plackett-Burman设计,筛选出3个影响产抑制黄曲霉毒素有效成分的显著因素:海水浓度、硫酸铵浓度和接种量,然后经最陡爬坡实验逼近最大响应值区域,再利用Box-Behnken设计对显著因子进行优化。最终确定最优培养条件为:海水浓度0.64%,硫酸铵浓度3.47‰,接种量8.44%,甘薯渣浓度3%,蔗糖浓度2%,硫酸镁浓度1‰,初始p H8.5,发酵温度28℃,发酵时间10d。此条件下黄曲霉毒素抑制率预测值97.62%,对该模型进行验证,验证实验平均值为96.24%±0.38%,与预测值接近,说明该预测模型可靠性较高,可应用于MA03产抗曲霉有效成分的优化。      

马铃薯渣生料同步糖化发酵生产乙醇工艺研究

采用生料同步糖化发酵法,将马铃薯提取淀粉后的废渣进行发酵制备乙醇,对各影响因素进行了探讨,获得了最佳发酵工艺条件.结果显示:适宜发酵条件为水料比3.5∶1.0、初始pH4.5、酵母接种量0.4％、发酵温度32℃、糖化酶添加量160U/g,α-淀粉酶添加量10U/g、纤维素酶添加量10U/g、原料粒度0.40mm.     

响应面法优化豆粕中大豆异黄酮提取工艺的研究

以染料木素含量为指标,研究了响应面分析法优化豆粕中大豆异黄酮的提取工艺,试验结果表明,最佳工艺条件为：乙醇浓度为59．28％、提取温度78．94℃、乙醇用量为20．85：1、提取2次、每次2h,在此条件下大豆异黄酮的理论含量可达12．03μg／g。     

响应面-主成分分析法优化马铃薯挂面工艺

本文以小麦粉、马铃薯全粉为主要原料,豆腐柴叶为辅料,采用单因素和Box-Behnken实验设计,响应面和主成分分析法优化马铃薯挂面加工工艺。结果表明:第1^第3主成分累计贡献率达到86.10%,足以描述马铃薯挂面质构、感官、烹调损失率和干物质吸水率综合反应的挂面品质。以主成分分析得到的规范化综合评分为响应值建立的二次多项式回归模型回归效果显著,拟合度较好（p<0.0001,R2=0.9699）。偏最小二乘法回归分析预测马铃薯挂面最佳综合评分工艺参数为:马铃薯全粉添加量31%,豆腐柴汁液添加量9%,醒发时间31 min,醒发温度25℃,理论综合评分值达到0.9194,该条件下马铃薯挂面规范化综合评分达0.9116,与模型预测值接近,表明以主成分分析得到的规范化综合评分为响应值建立的回归模型具有良好的预测能力。      

响应面法优化马铃薯泥面包的加工工艺

将马铃薯加工为薯泥,与面粉混合加工成马铃薯泥面包,通过对面包加工性能和感官品质的研究确定马铃薯泥在面包中最佳添加量。利用响应面分析法对马铃薯泥面包加工工艺中酵母含量、和面时间、发酵温度3个因素进行优化。最终确定马铃薯泥在面包中的最佳添加量为40%,最佳工艺条件:酵母含量4.0%,和面时间14 min,发酵温度为38℃,在此条件下加工的面包比容为3.94 mL/g,与理论值(3.96 mL/g)的相对误差仅为0.51%。采用响应面法对马铃薯泥面包制作参数的优化准确可靠,为马铃薯主食化研究和马铃薯泥面包的工业化生产提供技术参考。