minitab正交試驗設(shè)計

——正交設(shè)計優(yōu)選白芨多糖包合丹皮酚最佳工藝以及包合物的鑒定[1]學(xué)年2010-2011第一學(xué)期課程名稱食品實驗優(yōu)化設(shè)計專業(yè)年級考試方式學(xué)生姓名學(xué)號成績摘要：本實驗采用用minitab軟件設(shè)計L9(34)正交試驗優(yōu)選白芨多糖包合丹皮酚的最佳工藝，結(jié)果顯示：以丹皮酚和白芨多糖的物料比、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度為考察指標(biāo)，得到優(yōu)化工藝為：物料比1:6、反應(yīng)時間4h、溫度30℃，包封率可達(dá)29.38%，收得率74.29%。關(guān)鍵詞：正交設(shè)計minitab1正交試驗因素水平的確定選擇丹皮酚與白芨多糖的A物料比(W/W)、B反應(yīng)時間(h)、C包合溫度(℃)三個對試驗結(jié)果影響較大的因素為考察對象，每個因素各取三個水平(表1)。采用L9(34)正交試驗表進(jìn)行正交試驗。以所得包合物的收得率和藥物包封率為考察指標(biāo)，確定最佳工藝。表一正交試驗因素水平表水平因素A物料比（w/w）B反應(yīng)時間（h）C反應(yīng)溫度（℃）11：223021：434031：64502正交試驗設(shè)計步驟：1選擇統(tǒng)計—＞DOE—＞田口—＞創(chuàng)建田口設(shè)計。2得出田口設(shè)計窗口，在這個窗口中我們可以設(shè)計正交試驗，本試驗選擇3水平4因素，其中一個因素作為誤差列。3點擊顯示可用設(shè)計，進(jìn)入如下圖的窗口，選擇L92-44點擊“設(shè)計”選項，選擇L93**4，這樣我們就得到了L9(34)5點擊“因子”選項，得到如下圖窗口，可以對其名稱進(jìn)行設(shè)計，如“A”改為“A物料比”6設(shè)計完成，得到如下圖的正交試驗表7導(dǎo)入數(shù)據(jù)（包封率和收得率）8點擊“DOE”—＞“田口”—＞“分析田口設(shè)計”，得到下圖9在響應(yīng)數(shù)據(jù)位于欄中選擇“包封率”10在“項”選項中，選中ABC的內(nèi)容，注意不要選中誤差列，按下圖進(jìn)行設(shè)計。11點擊確定，可得出下列的分析數(shù)據(jù)。（再按上述8-11，對收得率進(jìn)行分析，可得出另外一個分析數(shù)據(jù)）12點擊“統(tǒng)計”—＞“方差分析”—＞“一般線性模型”13在“響應(yīng)”欄中選擇“包封率”,在“模型”欄中選擇ABCD14點擊確定，得出方差分析數(shù)據(jù)，如下圖。15重復(fù)上述動作，對收得率進(jìn)行方差分析2結(jié)果與分析白芨多糖包合丹皮酚正交試驗數(shù)據(jù)分析白芨多糖包合丹皮酚的L9(34)正交試驗結(jié)果見表2。經(jīng)軟件分析結(jié)果表明，以包封率為指標(biāo)，投料比因素的極差最大，表明投料比的影響最大，各因素對包封率的影響程度依次為A(投料比)＞C(溫度)＞B(時間)，且A因素對包封率的影響達(dá)到了顯著性差異(p＜0.05)(表3)。由此分析，此包合反應(yīng)條件的最佳組合為A3B3C1。以收得率為指標(biāo)，投料比因素的極差也最大，投料比的影響最大，各因素對收得率的影響依次為A＞C＞B。最佳組合為A3B3C3。綜合考慮包封率和收得率兩個指標(biāo)，投料比對包封率的影響顯著(p＜0.05)，對收得率的影響較大，投料比和時間選擇一致的A3和B3。從節(jié)約能源又不太影響結(jié)果的角度考慮，溫度選擇30℃。所以最佳組合應(yīng)為A3B3C1，即投料比1:6、包合時間4h、溫度30℃、在此條件，包封率達(dá)29.39%，收得率74.29%。按照選取的白芨多糖包合丹皮酚的優(yōu)化工藝條件(A3B3C1)制備3批樣品，結(jié)果白芨多糖包合丹皮酚：收得率的均值為74.37%，包封率均值為30.12%均明顯優(yōu)于正交試驗的其他組，可以驗證正交試驗的結(jié)果。2.2本人對白芨多糖包合丹皮酚正交試驗數(shù)據(jù)分析表2正交試驗直觀分析圖序列號A物料比B反應(yīng)時間C反應(yīng)溫度D誤差包封率%收得率%111112122231333584212370522316231273132788321393321包封率%收得率%表3.1以包封率為指標(biāo)的方差分析來源自由度誤差平方和SS調(diào)整后的SS調(diào)整后的均方MSFPA物料比2*B反應(yīng)時間2C反應(yīng)溫度2誤差2合計8S=2.52375R-Sq=98.13%R-Sq（調(diào)整）=92.51%表3.2以收得率為指標(biāo)的方差分析來源自由度誤差平方和SS調(diào)整后的SS調(diào)整后的均方MSFP物料比2**反應(yīng)時間2反應(yīng)溫度2誤差2合計8S=1.29384R-Sq=99.55%R-Sq（調(diào)整）=98.20%白芨多糖包合丹皮酚的L9(34)正交試驗結(jié)果見表2。經(jīng)軟件分析結(jié)果表明，以包封率為指標(biāo)，投料比因素的極差最大，表明投料比的影響最大，各因素對包封率的影響程度依次為A(投料比)＞C(反應(yīng)溫度)＞B(反應(yīng)時間)，且A因素對包封率的影響達(dá)到了顯著性差異(p＜)。由此分析，此包合反應(yīng)條件的最佳組合為A3C1B3。以收得率為指標(biāo)，投料比因素的極差也最大，投料比的影響最大，各因素對收得率的影響依次為A＞C＞B，最佳組合為A3C3B1，原論文案例出現(xiàn)的錯誤是包合物收得率對B反應(yīng)時間的k1和k3求法有誤，兩者結(jié)果正好相反，由此得出的最佳組合是有誤的，經(jīng)校正后的結(jié)果是最佳組合是A3C3B1。綜合考慮包封率和收得率兩個指標(biāo)，投料比對包封率的影響顯著()，對收得率的影響極顯著，投料比選擇A3,根據(jù)包封率和收得率的方差分析可知，只有投料比呈顯著關(guān)系，反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度都不呈顯著關(guān)系。從節(jié)約能源又不太影響結(jié)果的角度考慮，溫度選擇30℃。故選擇的組合為A3B2C1即投料比1:6、