食品实验设计与数据处理相关论文11篇

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篇一：食品实验设计与数据处理相关论文

　　食品品质评价结课论文

　　豆乳饮料的品质评价

　　食品品质评价在豆乳饮料中的应用

　　1食品品质评价的作用及评价方法

　　食品品质评价就是依据科学系统的方法，对食品的外在和内在的特性进行评价和判断，并与特定的标准进行比较，做出评价。并且通过科学、准确的分析方法的应用，使获得的结果具有再现性和统计学特性。

　　关于品质评价的作用可概括为以下几个方面。

　　1.1原材料及最终产品的质量控制：是指对供应单位正常交货时的成批产品进行验收，及对出厂产品质量进行检验的过程。其目的是防止不符合质量要求的原材物料进入生产过程和商品流通领域，为稳定正常的生产秩序和保证成品质量提供必要的条件。

　　1.2工序检验：是指在本工序加工完毕时的检验。其目的是预防产生大批的不合格品，并防止不合格品流入下道工序。这种检验有利于及时发现生产过程中的产品质量问题，结合化学分析，找出原因，为进一步改进工艺，提高产品质量提供依据。

　　1.3贮藏试验：是指将食品接某种要求加工处理后，原封不动放置起来，然后在一定时间间隔内对其品质及色、香、昧变化进行的检测。其目的是掌握和研究食品在贮藏过程中的变化情况和成熟规律；确定食品的保存期和保质期限。

　　1.4产品评比：是指在各种评优恬动中，对企业参评产品质量进行感官评估和评分的过程。其目的是为了鼓励企业不断提高产品质量，努力生产优质名牌产品，尽快赶超国际先进水平，扩大出口，适应四个现代化建设和满足人民生活的需要。

　　1.5市场商品检验：是指对流通领域内的商品按照产品质量标准进行抽样检验过程。市场商品检验要求准确

　　快速、及时。其目的是遏制伪劣商品流入市场，维护正常的经济秩序，保护消费者的利益。

　　1.6监督检验

　　是指国家指定的产品质量监督专门机构按照正式产品标准的规定，对企业生产的产品质量进行监督性检验。其目的是促进企业不断提高管理水平和产品质量水平，保障国家经济权益和消费者利益。

　　1.7新产品的开发及研究：提高、改进生产工艺、增加食品的花色品种，满足消费者的各种食欲，提高民族素质，是食品工作者非常关心的课题。每当一种新型食品问世时，总要请一些食品品评专家及消费者进行嗜好性感官评价．

　　以确定

　　该种产品是否会受到多数消费者的喜爱。

　　1.8食品气味及风味影响因素的调研。

　　1.9食品风味的探讨等等。

　　关于食品品质评价的内容方法:食品品质评价包括主观评价和客观评价，主观评价能直接反映消费者对产品的接受程度；但人为因素较大，试验结果的可靠性、可比性较差。而客观评价是基于食品的流变学特性，借助于客观手段对食品品质进行分析评判，具有一定的科学性和可比性。随着社会的发展，人们越来越期望通过一套准确的量值表述来改变食品行业中现存的大量模糊感官概念，真正实现对传统食品行业的数值化科技变革[1]。

　　主观评价中最主要的就是感官评价。感官评价是通过人体的感觉评价食品的各种属性后，再经统计分析而获得客观结果的试验方法。现代的感官评价理论是在心理学、生理学及统计学等学科的基础上发展起来的，创造和设计的一套感官分析方法，它通过人的感觉器官对产品的特征和品质进行检测，以便得出准确可靠的数据和结论[2]。

　　客观评价是采用仪器进行科学测定，根据测定结果进行产品品质分析评价的方法。由于感官评价不仅费时费力，而且往往在信息交流、定量表达、科学再现性等方面不能满足食品工业化生产的要求。因此以仪器测定的指标表现食品的品质，成为当前食品开发技术的重要方面。近代分析科学的发展，人们用气相色谱、液相色谱、质谱、红外分光光度计、紫外分光光度计、核磁共振、电子鼻技术和电子舌技术等精密仪器可以分析数以千万计的物质，它们在食品品质分析中所发挥的作用也日趋重要。而质构仪是用于客观评价食品品质的主要仪器，所反映的主要是与力学特性有关的食品质地特性，其结果有较高的灵敏度和客观性，并可对结果进行准确的数量化处理，从而避免人为因素对食品品质评价结果的主观影响[3]。

　　2食品品质评价的研究现状及趋势

　　目前国内感官评价起步比国外晚,从1975年起开始有学者研究香气和组织的评价,20世纪90年代后,“感官评价”被大量地应用在食品科学的研究中。在人类的日常生活中,每天都必须吃饭,而对于我们所吃的食品,都有自己的判定标

　　准(每个人都有它自己的品味,无论他走到哪里,都会用它来使自己快乐[4])采用感觉器官评价。

　　2.1国内现状

　　目前国内感官评价起步比国外晚,从1975年起开始有学者研究香气和组织的评价,20世纪90年代后,“感官评价”被大量地应用在食品科学的研究中。目前在国内的应用包括有:①评估餐饮业的清洗效果(以目视法进行);②生鲜产品,如肉品、水产品、蛋品、乳品等;③中药药材;④香水材料;⑤嗜好性产品,如酒、茶叶;⑥育种开发,如园艺产品、农畜产品;⑦环保检测(以目视及嗅觉进行);⑧纺织品;⑨设计学、媒体传播方面;⑩食品加工等方面。其中以食品方面的应用最多,研究食品感官评价方面的学术文章也在不断增加。如周亚琳等研究了风味在口腔释放的研究进程,讲述了风味在口腔释放中的研究概况,风味在口腔释放的影响因素,研究方法和研究前景。霍红对食品感官质量满意体系的模型研究,论述了影响感观质量体系的影响因素等。

　　2.2国外现状

　　欧美在感官评价的研究与应用已发展很成熟,研究范围也非常广泛。从20世纪40年代开始,美国陆军以系统化的方式收集士兵们对食品接受程度的数据,进而决定供应的补给食品。许多科学家开始思索如何收集人们对物品的感官反应以及形成这些反应的生理现象,但整个感官品鉴技术则一直到了二十世纪六、七十年代才因为食品加工工业的起飞而开始迅速发展,在这段期间各种评价方法、标示方法、评价观念、评价结果的表现方式等等不断被提出、被讨论及被验证,越来越多的企业成立评价部门,各大学纷纷成立研究单位并纳入高等教育课程。美国标准检验(ASTM)方法也制定了感官品鉴实施的建议标准(CommitteeE-18),二十世纪九十年代之后,由于国际商业活动频繁以及全球化概念的影响,感官评价界开始了国际交流以及讨论跨国文化与人种对感官反应的影响。目前感官评价已在各国发展很快[4],在美国,各大食品公司(可口可乐、雀巢、芬美意等)都已拥有庞大的感官评价部门,各大学食品科学系皆设立感官品鉴研究领域外,美国业界甚至出现了很多感官品鉴的专业顾问公司,替中小企业提供品鉴的服务。

　　2.3感官评价的未来发展趋势

　　近年来食品感官评价的有以下几个发展趋势：

　　(1)发展更符合人类感官系统机制的仪器,如电子鼻、电子舌的应用研究；

　　(2)在气味或风味研究的部分,气相层析嗅闻技术的应用有普遍化的趋势；

　　(3)研究不同的分析仪器与感官特性之间的各种相关性。

　　(4)在香气、香味与风味的研究中,时间、感受强度研究也逐渐发展起来。感官评价是一个长期且需要持续的工作,是延续一个企业组织生命力的关键因素之一。系统化的感官评价工作可以缩短食品的研发时间、提高研发效率及提升产品开发成功率。也能建立为研发工作提供营销诉求及品质控制的能力。

　　3豆乳饮料的概述

　　3.1大豆的营养价值

　　大豆素有“豆中之王”、“田中之肉”的美誉，是数百种天然食物中最受营养学家推崇的[5]。大豆含辅助减肥、排毒养颜、润肠通便等功效。大豆富含的植物蛋白可以增强体质和机体的抗病能力，还有降血压功效，并能补充人体所需要的热量，可以缓解便秘，极适宜妇女及老年人食用[6]。大豆具有健脾益气宽有异黄酮、低聚糖、皂苷、磷脂、核酸等营养成分。大豆膳食纤维具有低热量、中、润燥消水等作用，可用于脾气虚弱、消化不良、疳积泻痢、腹胀赢瘦、妊娠中毒、疮痈肿毒、外伤出血等症。大豆中含的钙、磷对预防小儿佝偻病、老年人易患的骨质疏松症及神经衰弱和体虚者很相宜。大豆中所含的铁，不仅量多，且容易被人体吸收，对生长发育的小孩子及缺铁性贫血病人很有益处。大豆中所富含的高密度脂肪，有助于去掉人体同多余的胆固醇，因此，经常食用可预防心脏病、冠状动脉硬化。大豆中所含的染料木因（异黄酮）能抑制一种刺激肿瘤生长的酶，阻止肿瘤的生长，防治癌症，尤其是乳腺癌、前列腺癌、结肠癌。大豆中所含的植物雌激素，可以调节更年期妇女体内的激素水平，防止骨骼中钙的流失，可以缓解更年期综合征，骨质疏松症。大豆对男性的明显益处是可以帮助克服前列腺疾病。

　　3.2豆乳饮料的发展趋势

　　国内有专家呼吁居民增强牛奶消费意识,提出“一杯牛奶强壮一个民族”。

　　世界人均奶类100kg,发达国家200kg-300kg。亚洲除中国外,已超过40kg,我国不到7kg诚然这与我国国民不大习惯饮用牛奶有关,但并不等于他不需要。若大家每天都免费喝到牛奶,有几个人会每天拒绝呢?当然最主要的是我们经济条件不[7]

　　允许。何况我国奶源也严重缺乏，因而从实际出发,利用资源优势,发展植物蛋白,尤其豆奶就显得更实际可行。1995年国务院批准了国家食物与营养咨询会提出的“关于实施大豆行动计划的建议”。并决定由农业部、卫生部、教育部和国家轻工业局负责实施。选出10省、11个县22个中小学做试点,每个学校提供一台小型豆奶机,每天给学生200mL豆奶,每个学生每月收费1美元。

　　结果表明,参试学生贫血率显著下降,体重增加,身高也有提高。另有商家分析说,经过几十年的发展,终于形成了以海南椰子汁、河南花生露、河北杏仁露等影响较大的厂家与品牌,但豆奶发展确很快,将从量上超过椰奶、杏仁露等,成为家庭日常消费的主要产品。目前世界上食品的潮流正向植物性食品系列发展,低脂肪，高蛋白食品越来越受到消费者的欢迎。豆奶、酸豆奶正是适应这种潮流而被开发的。欧美各国争先生产各种豆制品系列,其中，酸豆奶最为流行在法国超市里,利乐包1000mL豆奶比1000mL酸奶好销,且价格高,在法国人心目中,酸豆奶比酸牛奶高档。法国超市中酸奶没有礼盒包装而酸豆奶多为礼盒包装。在东南亚、日本、台湾等国家和地区,豆奶和酸豆奶也有广阔的市场。由此,无论国内国外,以豆奶、酸豆奶挂帅的植物蛋白饮料发展前景良好。

　　3.3目前豆乳饮料的主要品质评价方法

　　目前对豆乳饮料品质评价主要是采用传统的感官评定法，其特点是实用性强

　　、应用范围广、能解决仪器不能解决的复杂问题分析的结果、更接近消费者的愿望、费用低不需要使用昂贵的仪器。但是感官评价不仅费时费力，而且往往在信息交流、定量表达、科学再现性等方面不能满足食品工业化生产的要求。因此以仪器测定的指标表现食品的品质，成为当前食品开发技术的重要方面。所以本研究采用较为科学的仪器如质构仪分析豆乳饮料中的黏性和爽滑度。用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)测量并结合感官评定评价体系,来较为全面的评价豆乳饮料的品质。气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)可对样品成分和风味做出准确表述，从而更深入地详细剖析饮料中香气成分的具体特征如香气特征，从而加深对饮料中香气成分体系的了解和理解，更有利于生产实际和发展。

　　本实验设计旨在以豆乳饮料的色泽、香气、滋味、外观以及杂质作为感官评价指标,对豆乳饮料感官评定以及质构特性的测试，记录好数据，为豆

　　乳饮料品质评价以及货架期内的各项指标的变化情况提供更为准确的信息。

　　4试验设计

　　4.1测试样品的准备

　　取某品牌豆乳饮料的样品于洁净的样品杯(或100mL小烧杯)中

　　4.2评价员

　　选择身体健康、感觉正常的人参加评定，需要有一定经验的专业评价员一般不少于5～7人；要有良好的评判环境，评价室要求安静、光线充足、无异味；评定前就有关要求向评价人员进行交待，给每位评价人员讲解评价内容、标准和方法，评价时评价员应独立做出判断，不互相讨论，以避免互相干扰。

　　4.3样品的评价方法

　　参照GB16322-1996进行，对待评定豆乳饮料进行感官评定。主要以评分检验法对豆乳饮料进行品评。评分检验法是经常使用的一种感官评价方法，由专业的评分员用一定的尺度进行评分，要求评价员把样品的品质特性以数字标度形式来评价的一种检验法。本次试验主要评价指标包括色泽、香气、滋味、外观、杂质、总评分等.具体评分标准（见表1）

　　4.4评价试验方案

　　在开始评价试验之前，组织者要综合考虑多方面的因素及可能出现的情况，做好充分的准备。首先，就本次试验的目的邀请20位有代表性的消费者进行评价。然后为每位参评人员准备一份问卷或评分卡，一套铅笔和橡皮，以及样品。另外，一些辅助器皿工具也应准备齐全，像准备盛样品的小杯以及取样品用的小汤匙。一般来说，器具多选用一次性使用的塑料或纸制杯。其他备用品如纸巾及饮用水，也应该准备好，以便参评者可以饮水漱口。

　　4.5问卷设计

　　在设计感官评价试验问卷时，产生描述供试食品感官性状的术语应当请数位经验丰富的参评者，对供试样品进行品评，然后写出描述其外观、色泽、香味、滋味、杂质等感官特征的词语，从而为问卷的定性描述提供依据。在上述收集描述术语的基础上，设计出一份可以反映供试样品感官特征的问卷。再请几位经验丰富的参评者，对初步设计的问卷本身，进行预测试，以发现其不足，并提出修

　　改意见。最后，形成正式问卷。

　　5试验结果分析

　　本试验的目的为得到豆乳饮料与评价指标之间的相互关系，为以后其品质评价以及生产工艺优化做参考。也希望能得到保质期内豆乳饮料的各项指标变化情况，来确保消费者在保质期内饮到品质最佳的饮料做准备。

　　为了实现试验目的，通过运用数据处理工具，将得到的感官评价综合评分、黏度的相关性进行分析，胶着性的相互关系进行判断;色泽、香气、滋味、外观所能反映饮料感官评价以及有无杂质和口感等品质的进行分析。

　　表1豆乳饮料感官评价参考标准

　　评价指

　　标

　　色泽

　　（30）

　　等级

　　香气

　　（20）

　　滋味

　　（20）

　　外观

　　(20)

　　杂质

　　(10)

　　总分

　　（100）

　　优质

　　具有豆乳应有的香呈乳白色气，以及所或淡乳黄添加风味色，或有与料相应的所添加风香气，无豆味料相应腥味和其的色泽

　　它不良气25-30分

　　味

　　15-20分

　　具有豆乳饮料应有的滋味，甜味适中，无异味。口感顺畅细腻

　　15-20分

　　乳浊液无絮凝状沉淀，不得凝结，不应有异常的粘稠性，允许有少量沉淀和少量脂肪析出

　　15-20分

　　无肉眼

　　可见外80-10分

　　来杂质

　　8-10分

　　次质

　　色泽稍显暗淡

　　15-25液体尚均味道平匀细腻，微淡，入口有颗粒，存稍有异味有颗粒放日久可或无香味，感但不稍见瓶底有的有轻严重，也有絮状沉微豆腥味

　　无异常淀，是乳化10-15分

　　滋味

　　均质不甚10-15分

　　良好所致

　　10-15分

　　有肉眼

　　不易发

　　现微小

　　杂质

　　50-80分

　　5-8分

　　劣质

　　液体不均

　　匀，有明显

　　有豆腥可见颗粒，味，苦分层，上稀有浓重的

　　呈黄色或味，涩味薄似水，下豆腥气和

　　趋于灰暗

　　或其它沉淀严重。有肉眼焦糊味

　　可见外20-50分

　　5-15分

　　不良味液体本身5-10分

　　来较大道

　　或过于稀杂质

　　5-10分

　　薄或过于0-5分

　　浓稠

　　5-10分

　　参考文献

　　[1]楚炎沛.物性测试仪在食品品质评价中的应用研究[J].粮食与饲料工业,2003,7:40-42[2]宁喜斌,张天博.食品感官评价与质量控制[J].食品科技，2000,9:23-25[3]杨祖英,马永建,常风启.食品检验[M].北京:化学工业出版社,2001[4]姚念周.感观评价介绍、应用与未来发展[J].食品资讯,2002,192:44[5]高飞，曹志敏．大豆饮料除腥方法[J]．保鲜与加工，2005，5（5）：48-49[6]郝涤非．大豆营养因子及其在食品中的应用[J]．生物学教学，2008，11（33）：2-4[7]陈学珍，杨建宇，李欣，等．大豆营养与人体健康[J]．农业新技术，2004（4）：5-7[8]

　　http://wenku.baidu.com/view/2d3cefd7360cba1aa811da55.html

篇二：食品实验设计与数据处理相关论文

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　　试验设计与数据处理论文

　　正交实验设计与数据处理

　　在食品科学技术研究中的应用

　　班

　　级：XXXXXXXXXX专

　　业：XXXXXXXXXX某某：XXXXXXXXXX学号：XXXXXXXXXX

　　-1-/12

　　word正交实验设计与数据处理在食品科学技术研究中的应用

　　【摘要】数据处理是对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输。数据的形式可以是数

　　字、文字、图形或声音等。数据经过解释并赋予一定的意义之后，便成为信息。数据处理的根本目的是从大量的、可能是杂乱无章的、难以理解的数据中抽取并推导

　　出对于某些特定的人们来说是有价值、有意义的数据。本文介绍了正交试验设计的方法并举例说明了该方法在食品科学技术研究中的应用。

　　【关键词】实验设计方法；正交试验；在食品科学中的应用；正交分析法引言正交设计方法是处理多因素试验的一种科学的试验方法,它利用一种规化的表-正交表,合理安排试验,用这种方法只进展较少次数的试验便可判断出较优的条件;假如再对试验结果进展简单的统计分析,还可以更全面、更系统地掌握试验结果,作出正确的判断。影响小麦秸秆粉碎性能的因素有很多,很有必要利用正交设计方法对其各种因素影响的关键程度和每个因素的最优水平进展科学的分析和确定。实验设计指科学研究的一般程序的知识，它包括从问题的提出、假说的形成、变量的选择等等一直到结果的分析、论文的写作一系列容。它给研究者展示如何进展科学研究的概貌，试图解决研究的全过程。实验设计的活动包括如下：1．建立与研究假说有关的统计假说；2．确定实验中使用的实验处理(自变量)和必须控制的多余条件(额外变量)；

　　3．确定实验中需要的实验单元(被试)的数量与被试抽样的总体；4．确定将实验条件分配给被试的方法；

　　5．确定实验中每个被试要记载的测量(因变量)和使用的统计分析。研究者在实验前根据研究目的拟定的实验计划与方法策略。其主要容是合理安排实验程序，并提出将如何对实验数据作统计分析、心理实验设计的主要步骤可归纳为：①根据研究目的提出假设；②拟定验证假设的方法、程序；③选择适当的处理、分析实验数据的统计方法。常用的实验设计方法有：正交试验设计法、均匀实验设计法、单纯形优化法、双水平单纯形优化法、回归正交设计法等。可供选择的实验设计方法很多，各种试验方法都有它们的特点。所面对的任务与要解决的问题不同，选择的方法也应有所不同。

　　正交试验设计(Orthogonalexperimentaldesign)是研究多因素多水平的又一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出局部有代表性的点进展试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐

　　整可比〞的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法。是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。

　　日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表。例如作一个三因素三水平的实验，按全面实验要求，须进展33=27种组合的实验，且尚未考虑每一组合的重复数。假如按L9(3)正交表安排实验，只需作9次，按L18(3)正交表进展18次实验，显然大大减少了工作量。因而正交实验设计在很多领域的研究中已经得到广泛应用。

　　正交表是一整套规如此的设计表格，用L为正交表的代号，n为试验的次数，t为水平数，c为列数，也就是可能安排最多的因素个数。例如L9(34)，它表示需作9次实验，最多可观察4个因素，每个因素均为3水平。一个正交表中也可以各列的水平数不相等，我们称它为混合型正交表。

　　正交试验设计的安排

　　正交试验设计的关键在与试验因素的安排。通常，在不考虑交互作用的情况下，可以自由的将各个因素安排在正交表的各列，只要不在同一列安排两个因素即可〔否如此会出现混杂〕。但是当要考虑交互作用时，就会受到一定的限制，如果任意安排，将会导致交互效应与其它效应混杂的情况。

　　因素所在列是随意的，但是一旦安排完成，试验方案即确定，之后的试验以与后续分析将根据这以安排进展，不能再改变。对于局部表，如L18〔2*3^7〕如此没有交互作用列，如果需要考虑交互作用需要选择其它的正交表。

　　正交试验设计的极差分析

　　在完成试验收集完数据后，将要进展的是极差分析(也称方差分析〕。

　　极差分析就是在考虑A因素时，认为其它因素对结果的影响是均衡的，从而认为，A因素各水平的差异是由于A因素本身引起的。

　　用极差法分析正交试验结果应引出以下几个结论：

　　①在试验围，各列对试验指标的影响从大到小的排队。

　　某列的极差最大，表示该列的数值在试验围变化时，使试验指标数值的变化最大。所以各列对试验指标的影响从大到小的排队，就是各列极差D的数值从大到小的排队。

　　②试验指标随各因素的变化趋势。

　　③使试验指标最好的适宜的操作条件〔适宜的因素水平搭配〕。

　　④对所得结论和进一步研究方向的讨论。较优条件选择

　　-1-/12

　　word各因素的好水平加在一起，是否就是较优试验条件呢？理论上，如果各因素都不受其它因素的水平变动影响的，那么，把各因素的优水平简单地组合起来就是较好

　　试验条件。但是，实际上选取较好生产条件时，还要考虑因素的主次，以便在同样满足指标要求的情况下，对于一些比拟次要的因素按照优质、高产、低消耗的原如此

　　选取水平，得到更为结合试验实际要求的较好生产条件。

　　以上介绍如何分析各因素水平的变动对指标的影响。讨论A因素时，不管其它因素处在什么水平，只从A的极差就可判断它所起作用的大小。对其它因素实践中发现，有时不仅因素的水平变化对指标有影响，而且，有些因素间各水平的联合指配对指标也产生影响，这种联合搭配作用称为交互作用。而交互作用应该在试验设计时考虑到。

　　正交试验分析方法

　　一、直接比照法

　　直接比照法就是对试验结果进展简单的直接比照。直接比照法虽然对试验结果给出了一定的说明，但是这个说明是定性的，而且不能肯定地告诉我们最优的成分组合。显然这种分析方法虽然简单，但是不能令人满意。

　　二、直观分析法

　　直观分析法是通过对每一因素的平均极差来分析问题。所谓极差就是平均效果中最大值和最小值的差。有了极差，就可以找到影响指标的主要因素，并可以帮助我们找到最优因素水平组合。正交试验设计的过程:

　　大鼠90只,雌雄各半,体质重180～220g,市开福区东创实验动物技术服务部提供。动物许可证号:scxk(湘)200620001。1.3

　　药物制备

　　附子汤(造模用),制附子20g,煎煮90min,浓缩至200ml(含生药0.10g/ml);天麻钩藤饮原方:天麻10g,钩藤15g(后下),石决明20g(先煎),山栀、黄芩各6g,川牛膝10g,杜仲、益母草、夜交藤、茯苓各12g,桑寄生9g,水煎取200ml(含生药0.67g/ml);天麻钩藤饮正交1方:天麻10g,钩藤15g(后下),石决明20g(先煎),川牛膝10g,桑寄生9g,水煎取200ml(含生药0.36g/ml);天麻钩藤饮正黄芩各6g,水煎取200ml(含生药0.25g/ml)。以上药材均由市一心药业提供。卡多普利(制药厂生产),磨粉后双蒸水溶解配制成200ml(0.16mg/ml)。1.4

　　仪

　　器

　　ALC2NIBP无创尾动脉血压测定仪(奥尔科特生物科技)1.5

　　肝阳上亢证高血压模型

　　按文献方法[1,2],采用钳夹左肾动脉加灌服附子汤制作大鼠肝阳上亢证高血压模型。钳夹左肾动脉以血管结扎后有血液回流,并结合顾德官等[3]报道的标准与国外较多采用的血压标准[4]:手术后凡血压比术前增高20mmHg(大于正常血压3个标准差值)且高于150mmHg者确定为高血压大鼠模型成功。术后2周加灌服附子汤4周,制备肝阳上亢证高血压大鼠模型。根据形为学改变,包括外观毛色光泽度降低、双眼结膜颜色加深变红、性情易激惹、饮水量增加与旋转时间缩短等,确定为模型成功。造模时间共6周。1.6

　　分组与给药

　　将90只大鼠,随机分为六组,每组15只。正常组给予蒸馏水灌胃8周;其余五组造模后,模型组给予蒸馏水灌胃;卡多普利组按3.31mg/(kg·d),给予卡多普利溶液灌也作同样的分析，在此根底上选取谙因素的较优水平。

　　交2方:天麻10g,钩藤15g(后下),杜仲12g,山栀、胃;天麻钩藤饮组按13.4g/(kg·d),给予天麻钩藤1)确定试验因素与水平数；

　　2)选用适宜的正交表；

　　饮溶液灌胃;天麻钩藤饮正交1方组按7.2g/(kg·d),3)列出试验方案与试验结果；

　　4)对正交试验设计给予天麻钩藤饮正交1方溶液灌胃;天麻钩藤饮正交结果进展分析，包括极差分析和方差分析；5)确定最2方按5g/(kg·d),给予天麻钩藤饮正交2方溶液优或较优因素水平组合。

　　灌胃。以上剂量均按动物体外表积系数折算,相当60kg例1应用正交设计法筛选天麻钩藤饮优化处方研究1天麻钩藤饮优化处方筛选1.1

　　优化处方筛选方案

　　天麻钩藤饮由11味中药组成,将每一味中药作为一个因素,每个因素设“有〞和“无〞两个水平(即有此药和无此药),选择L12(211)正交表设计配方,共得12个配方。根据中医理论结合笔者临床经验,选取天麻钩藤饮正交1方、正交2方与天麻钩藤饮原方进展降压作用比拟研究。1.2

　　实验动物

　　清洁级SD成人临床剂量的5.36倍。灌胃容量均为每次20ml/(kg·d),从第7周开始每天上午8时给药,1天1次,连续给药2周。分笼饲养,正常饮食,自由饮水。1.7

　　实验结果

　　与模型组比拟,第8周末各用药组血压均有降低(P<0.05);与卡托普利组比拟,天麻钩藤饮组与天麻钩藤饮正交2方降压疗效不与卡托普利(P<0.05);天麻钩藤饮正交1方降压疗效与西药卡托普利相当(P>0.05),见表1。-2-/12

　　word2天麻钩藤饮优化处方最优剂量筛选2.1

　　优化处方不同剂量配比方案

　　根据以上试验结果,选择降压效果最优的天麻钩藤饮正交1方中4味药物构成4个因素。天麻以6g为1水平、9g为2水平、12g为3水平、15g为4水平;钩藤以12g为1水平、15g为2水平;石决明以18g为1水平、24g为2水平;桑寄生以9g为1水平、12g为2水平;川牛膝以9g为1水平、12g为2水平。采用L8(41×24)混合水平正交表设计,共得8个处方,见表2。2.2

　　药物制备

　　附子汤同实验一。天麻钩藤饮正交1方8个处方均煎煮40min,浓缩至200ml液体,各方含生药量:1方0.27g/ml,2方0.35g/ml,3方0.315g/ml,4方0.35g/ml,5方0.34g/ml,6方0.33g/ml,7方0.36g/ml,8方0.35g/ml。2.3

　　造模与检测方法同优化处方筛选实验

　　2.4

　　分组与给药

　　取40只清洁级SD健康大鼠,雌雄各半,体质重200±20g,随机分为八组,每组5只。每只大鼠灌胃容量均为每次20ml/(kg·d),从第7周开始每天上午8时给药,1天1次,连续给药2周。分笼饲养,正常饮食,自由饮水。2.5

　　实验结果

　　第8周末各组血压均有降低(P<0.05),但差异无统计学意义(P>0.05)。为观察各因素即处方中各药味的作用是否存在显著性差异,采用每组血压降压差值直观分析法进展分析,见表3,4。表3天麻钩藤饮优化处方的最优剂量筛选-3-/12

　　word表4天麻钩藤饮优化处方降压作用的方差分析结果显示,在对大鼠血压的影响中,各因素即处方中各药味的作用存在显著性差异,天麻降压效果最为明显,为主药,钩藤次之,为辅药。天麻随着药量的增大对大鼠的血压影响不理想,故应该取最小剂量;钩藤随着剂量的增加,对大鼠的血压影响明显,故应当取最大剂量;石决明、桑寄生和川牛膝随着药量的增大对大鼠的血压影响不明显,考虑经济因素,在临床与科研应用中取低剂量。因此,天麻钩藤饮优化处方最优剂量配比为:天麻6g、钩藤15g、石决明18g、桑寄生9g、川牛膝9g。3讨

　　论

　　丝具有降血压、减慢心率、舒外周血管、增加心脑血管血流的作用;钩藤与其生物碱能抑制细胞外Ca2+经电位依赖性Ca2+通道的流,抑制细胞Ca2+释放,此作用与经典钙拮抗剂相似;桑寄生能舒冠状血管,增加冠脉血流,起到降压作用,另外还有利尿镇静作用,可协同降压;川牛膝苯提取物有显著降压与利尿作用。本实验结果显示,天麻钩藤饮的优化处方以天麻6g、钩藤15g、石决明18g、桑寄生9g、川牛膝9g为最优剂量配比。例2正交设计方法在小麦秸秆粉碎性能影正交设计应用于中药复方研究,有利于分析中药复方配伍的主次关系,发现中药复方最优配伍,筛选中药复方,指导临床合理用药。本实验在相关的中医理论和临床经验指导下,对中药复方天麻钩藤饮进展两次正交试验设计,从而找出其最优的组方(药物配伍和剂量),为指导临床应用和中药复方的二次开发奠定根底。实验结果明确,方中天麻平肝熄风,为君药;石决明、钩藤平肝潜阳,为臣药;桑寄生补益肝肾,为佐药;川牛膝引血下行,为使药。诸药配伍,平肝熄风、滋阴潜阳作用更为突出。药理研究证实,天麻与天麻密环菌菌粉碎试验台进展试验。试验时,首先将秸秆托板放在输送带上,然后按照预定的喂入量称好物料,并将其均匀地铺放在输送装置上,最后驱动粉碎刀辊,待刀辊运转平稳后,驱动输送装置开始喂料。工作时,秸秆粉碎装置的刀辊高速旋转,高速旋转的动刀对秸秆有很强的抓取作用,秸秆在动刀的抓取作用下被卷入粉碎室,在动刀和定刀的共同作用下,秸秆被切断、打击、撕裂、揉搓成碎段或纤维状,然后经出口抛出粉碎室。秸秆粉碎过程中,转矩转速传感仪将动刀轴所受的转矩和转速等物理信号转变为连续的电信号,CRAS数据采集系响因素分析中的应用1

　　试验原理利用自制的秸秆-4-/12

　　word统(包括ADCRAS数据采集系统和SSCRAS信号与分析系统)将电信号转化为数字信号记录并传送给计算机,由计算机保存和处理试验数据,以便进展数据处理和功率曲线分析。粉碎后的秸秆人工分类,用电子天平秤取质量,计算粉碎合格率。试验流程图如图1所示。

　　图1试验流程图2

　　试验容2.1

　　试验物料

　　省地区当年自然成熟的小麦秸秆,经测试其含水率为30%。2.2

　　试验喂入量模拟2.2m割幅联合收获机田间工况,按谷草比1∶1.5,产量7500kg/hm2计算,喂入量为1.98kg/s。2.来,指标较好。本试验有3个因素,每个因素有3个水平,所以选取如表1所示正交表。表1正交表3

　　试验因素和试验水平考虑小麦秸秆粉碎的实际情况,本研究选取的试验因素为:粉碎室包角A、刀辊转速B和动定刀间隙C。查阅有关资料,考虑各个试验因素的使用围并进展了适当扩展,取每个试验因素3个水平,具体为:A:A1=150°,A2=110°,A3=70°;B:B1=2600r/min(55m/s),B2=2100r/min(45m/s),B3=1600r/min(35m/s);C:C1=10mm,C2=20mm,C3=30mm。2.4

　　正交表选择正交表是正交设计方法中合理组织试验,并对试验结果直接进展分析的主要工具,它可以以尽量少的试验次数,解决比拟复杂的多因素试验中以下各问题:对指标的影响,哪个因素最重要,哪个因素次之;每个因素以哪个水平为最好?各个因素以什么样的水平搭配起2.5

　　试验结果粉碎合格率、粉碎功耗正交试验数据结果如表2所示(为了数据的准确性,每个试验方案做两次,取其平均值)。次序依次为:因素B动刀转速、因素A壳体包角、因素2.6

　　试验数据分析粉碎合格率数据分析如表3所示。粉碎功耗数据分析如表4所示。从粉碎合格率分析中可以看出:对于粉碎合格率,壳体包角的显著水平为一水平150°,动刀轴转速的显著水平为一水平2600r/min,动定刀间隙为一水平10mm。各因素的显著表2正交试验结果C动定刀间隙。保证试验指标粉碎合格率较高的最优搭配为:因素A壳体包角为一水平、因素B动刀轴转速为一水平、因素C动定刀间隙也为一水平。-5-/12

　　word表3粉碎合格率正交试验数据分析表4

　　功率消耗正交试验数据分析-6-/12

　　word从粉碎功耗数据分析中可以看出:对于粉碎功耗,壳体包角的显著水平为三水平70°,动刀轴转速的显著水平为三水平1600r/min,动定刀间隙的显著水平为三水平30mm。各因素的显著次序为:因素A壳体包角、因素B动刀转速、因素C动定刀间隙。保证试验指标粉碎功耗较低的最优搭配为:因素A壳体包角为三水平、因素B动刀轴转速为三水平、因素C动定刀间隙也为三水平。3

　　结论1)粉碎合格率较高的最优搭配为:壳体包角150°、动刀轴转速2600r/min(55m/s),动定刀间隙10mm。粉碎功耗较低的最优搭配为:因素壳体包角为70°、动刀轴转速为1600r/min(35m/s)、动定刀间隙为30mm。2)各因素对粉碎合格率显著次序依次为:因素B动刀转速、因素A壳体包角、因素C动定刀间隙。对粉碎功耗显著次序为:因素A壳体包角、因素B动刀转速、因素C动定刀间隙。例3正交试验设计在优化甘蔗再生体系中的应用1材料与方法1.1材料供试甘蔗品种为福农95-1702和福农94-0403,由农业部甘蔗生理生态与遗传改良重点开放实验室提供。1.2方法1.2.1愈伤组织的诱导：选取生长健壮的无病甘蔗梢部30cm,除去叶片,切取其顶端局部约5cm。用75%的酒精擦拭其外表,消毒2~3min后,在超净工作台上剥去最外层,再75%酒精外表消毒1~2min后剥去次外层,然后小心切取直径为0.4~0.8cm,厚度为0.1~0.2cm的心叶,接种在MS+3mg/L2,4-D+30g/L蔗糖+6g/L琼脂粉,pH5.8的诱导培养基上,于26~28的暗室里培养诱导愈伤组织。1.2.2愈伤组织的继代：用镊子挑取诱导出来的呈淡黄色的胚性愈伤组织,转入MS+2mg/L2,4-D+30g/L蔗糖+6g/L琼脂粉,pH5.8的继代培养基上,每20d更换一次新的继代培养基。1.2.3试验设计：在分化培养基的优化试验中,采用L9(34)正交试验设计[2],配比四因素三水平,即6-BA(因素A):-7-/12

　　word设A1、A2、A3分别为1.5、2.0、2.5mg/L;KT(因素B):设B1、B2、B3分别为1.0、1.5、2.0mg/L;NAA(因素C):设C1、C2、C3分别为0、0.1、0.2mg/L;活性炭(因素D):设D1、D2、D3分别为0、0.5、1.0g/L(表1)。将正交试验中选出的2个优化组合为处理,以原有再生体系MS+2mg/L6-BA+0.1mg/LNAA+30g/L蔗糖+6g/L琼脂粉,pH5.8为对照CK,按双因素随机区组设计。以上每种组合的分化培养基接种10块经过继代两次的胚性愈伤组织,每个组织块大小应该均匀一致,直径为2mm,每个组合重复3次,在26~28,每天12~14h2000Lx的光照条件下培养,每5d观察记录化情况,45d后做统计分析。表1??正交试验因素水平表L9芽数分别为11.8个和8.6个。(4)活性炭浓度对分化的影响。由表3可得,活性炭浓度对福农95-1702的愈伤组织分化的影响显著(P<0.05),而对于福农94-0403的愈伤组织分化的影响为极显著(P<0.01)。表4明确,对于福农95-1702和福农94-0403,都以D3水平效果最优,45d后,每块愈伤组织所能分化的不定芽数分别为10.7个和7.1个。2.1.3获得优化组合:根据上面的分析和表4的结果,可以得出分别适合两个基因型愈伤组织分化的培养基成分组合,即对于福农95-1702,组合为A1B3C3D3(组合3);对于福农94-0403,组合为A3B2C1D3(组合8)。2.2优化组合与原有再生体系的比拟由表5可看出,基因型间和基因型组合互作,其差异均达极显著水平,这证明了不同的基因型都需要有一个更适合它的再生条件,要找到一个适合所有甘蔗基因型高效再生的培养基是不大可能的。再由新复极差法(表6),可以进一步证明,对于福农95-1702和福农94-0403,组合3和组合8就是其优化处理水平组合,与CK相比均达极显著水平,分化能力分(34)2结果与分析2.1各因素对不定芽分化的影响2.1.1

　　各因素对试验效果影响的主次：由试验结果的极差分析可以粗略地看出(表2),各试验因素对两个甘蔗基因型福农95-1702和福农94-0403不定芽分化的影响主次顺序分别为6-BA>KT>NAA>活性炭和KT=NAA>6-BA>活性炭。更进一步精细的方差分析(表3),如此可以把影响福农94-0403不定芽分化的主次因素定为KT>NAA>6-BA>活性炭。2.1.2各因素对试验效果的影响：(1)6-BA浓度对分化的影响。由表3看出,6-BA浓度对两个基因型愈伤组织分化的影响均极显著(P<0.01)。新复极差法测验(表4)明确,对于福农95-1702和福农94-0403,分别以A1和A3水平效果最优,45d后,每块愈伤组织所能分化的不定芽数分别达14.8个和8.3个。(2)KT浓度对分化的影响。由表3可知,KT浓度对两个基因型愈伤组织分化的影响均极显著(P<0.01)。表4明确,对于福农95-1702和福农94-0403,分别以B3和B2水平效果最优,45d后,每块愈伤组织所能分化的不定芽数分别达12.6个和9.0个。(3)NAA浓度对分化的影响。由表3可得,NAA浓度对两个基因型愈伤组织分化的影响均极显著(P<0.01)。表4明确,对于福农95-1702和福农94-0403,分别以C3和C1水平效果最优,45d后,每块愈伤组织所能分化的不定别提高了1.56%和1.09%。此外,由图1和图2可以直观地看到,组合3和组合8的分化芽都长得比相应的对照快,叶片颜色更浓绿,且愈伤组织的褐化现象得到了有效的控制。图1??优化的组合对福农95-1702的分化效果(左瓶为组合3,右瓶为CK)图2??优化的组合对福农94-0403的分化效果(左瓶为组合8,右瓶为CK)-8-/12

　　word表2??L9(34)试验结果注:#、?、%表示3次重复;()的数据为福农94-0403,其余数据为福农95-1702;不定芽数为每块接种的愈伤组织所分化的不定芽个数。表3??L9(34)方差分析结果注:()的数据为福农94-0403,其余数据为福农95-1702;**表示差异极显著,*表示差异显著。表4新复极差法测验结果表52个基因型与3个组合下的二因素试验方差分析-9-/12

　　word注:**表示差异极显著,*表示差异显著。表62个基因型在不同组合培养基下的差异显著性3讨论植物的细胞分化是一个复杂的生理生化过程,特别是对于遗传背景复杂的甘蔗来说更是如此。大量的实验明确,植物生长调节物质的种类、浓度以与它们之间的组合,将影响着愈伤组织的诱导、分化和生根。甘蔗组织培养中,普遍存在多酚污染,在原有分化培养基CK中培养也不例外(图1和图2)。多酚物质在多酚氧化酶作用下,能逐渐氧化成褐色的醌类物质,这些氧化物阻碍愈伤组织的正常生理代和养分吸收,从而使组织坏死,最终导致分化能力的降低和分化苗长势的缓慢和茎秆的细弱。从本试验的结果得出,在参加适量的活性炭对愈伤组织分化能力的提高有显著的作用,褐化现象得到了改善。但是活性炭的用量也不能过高,否如此可能会吸附生长调节物质,影响分化。本试验按照正交设计分别对两个甘蔗基因型愈伤组织进展了四因素三水平的9个组合试验,结果明确,每个组合虽然都能分化出不定芽,但是它们之间的差异极显著。即使是同一个优化出来的组合,再生效率也存在较大的基因型依赖性。这对今后的甘蔗组培扩繁和开展甘蔗基因工程的研究具有一定的指导意义。我们的研究工作也证明,正交试验设计与数据分析方法对于选择最优试验方案,是十分有效的工具,其优越性在于能大量减少实验次数。假如四因素三水平进展常规试验时,要进展34=81次试验,而正交法只需9次,这就节省了9倍的工作量,加快了研究的进程。目前,对于甘蔗组织培养的研究工作,限于人力、物力和时间,只能对个别基因型和问题较为突出的不定芽分化阶段实施局部研究。本试验得出的优化再生体系,可以用于试验品种的遗传转化研究。

　　-10-/12

　　word

　　参考文献

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　　九二0(高效使用技术[J].杂交水稻,2004,19(1):34,35.[17]赖力森.两系杂交水稻?

　　培矮64S(系列组合制种技术改良[J].种子,2001(2):66,67.-11-/12

篇三：食品实验设计与数据处理相关论文

　　课

　　程

　　论

　　文

　　课程名称

　　试验设计与数据处理

　　专

　　业

　　2012级网络工程

　　学生姓名

　　孙贵凡

　　学

　　号

　　************

　　指导教师

　　潘

　　声

　　旺

　　职称

　　副

　　教

　　授

　　成绩

　　科学研究与数据处理

　　学院

　　信息科学与技术学院

　　专业

　　网络工程

　　姓名

　　孙贵凡

　　学号：201210420136

　　摘要：《实验设计与数据处理》这门课程列举典型实例介绍了一些常用的实验设计及实验数据处理方法在科学研究和工业生产中的实际应用，重点介绍了多因素优化实验设计——正交设计、回归分析方法以对目标函数进行模型化处理。其适于工艺、工程类本科生使用，尤其适用于化学化工、矿物加工、医学和环境学等学科的本科生使用。其对行实验设计可提供很大的帮助，也可供广大分析化学工作者应用。

　　关键字：优化实验设计;标函数进行模型化处理;正交设计;回归分析方法

　　1引言

　　实验是一切自然科学的基础,科学界中大多数公式定理是由试验反复验证而推导出来的。只有经得起试验验证的定理规律才具有普遍实用性。而科学的试验设计是利用自己已有的专业学科知识，以大量的实践经验为基础而得出的既能减少试验次数，又能缩短试验周期，从而迅速找到优化方案的一种科学计算方法，就必然涉及到数据处理，也只有对试验得出的数据做出科学合理的选择，才能使实验结果更具说服力。实验设计与数据处理在水处理中发挥着不可估量的作用，通过科学合理的实验设计过程加上严谨规范的数据处理方法，可以使水处理原理，内在规律性被很好的发现，从而更好的应用于生产实践。

　　2材料与方法

　　2.1供试材料

　　1.论文所围绕的目标和假设

　　研究的目标就是实验的目的，我们设计了这个实验是想来做什么以及想得到什么样的结论。要正确的识别问题和陈述问题，这些需要专业知识和大量的阅读文献综述等方法来获得我们所要提出的问题。需要对某一个具体的问题，并且对这个具体的问题提出假设。如水处理中混凝剂的最佳投加量，混凝剂的最佳投加量有一个适宜的PH值范围。

　　纳米TiO2光催化-SBR工艺处理印染废水的研究，这篇文章的目标就是采用偶联剂法将纳米TiO2附于聚丙烯多面小球上制备出小球填料，运用自行设计的

　　“TiO2光催化-SBR”联合工艺对实际印染废水进行处理，假设：1、在正交实验中光源强度和反应时间两个因素都选取了由单因素实验确定的最佳水平进行实验操作。光源强度为4*30W，光照时间为120min。2、进水水质稳定，SBR系统的水利负荷较低，短周期运行，则微生物数量和性能、溶解氧都相对恒定。3、纳米TiO2光催化小球膜层相对均匀，不易脱落。4、两者其他条件相同，光催化实验设计只考虑催化剂添加量、pH值、溶解氧浓度三个因素；SBR工艺的实验设计只考虑暴气时间和沉淀时间对实验结果的影响。

　　混合电子供体对好氧非光合微生物菌群固碳效率影响的析因实验分析，这篇文章研究的目标是通过混合电子供体析因实验，定量描述Na2S、NaNO2、Na2S2O3

　　3种无机物的用量和比例与非光合微生物固碳量之间的关系及3种电子供体之间的两两交互作用。这个实验的假设，实验室前期研究表明，Na2S、NaNO2、Na2S2O3

　　3种无机物均可促进非光合固碳微生物菌群的固碳效率，但绝对固碳效率仍较低。由于混合菌群中不同微生物种对不同的电子供体的响应可能不同，混合电子供体可能是一种理想的选择，这就是本实验的假设。因此，本实验设计混合电子供体析因实验，通过构建模型定量描述电子供体浓度与微生物固碳量之间的关系，并分析几种电子供体间的交互作用及对微生物群落结构的影响。以期为明确电子供体对微生物固碳效率的影响，构建合适的混合电子供体浓度与比例，提升微生物的固碳效率提供指导。得出的主要结论是，电子供体析因实验的模型具有较好的拟合度，能对混合电子供体的固碳效率进行较好地预测。电子供体交互作用分析结果表明，NaNO2与Na2S对菌群固碳能力有互相抑制的作用，Na2S与Na2S2O3则起到相互促进的作用。NaNO2单独作用时，对微生物的固碳有较大的促进作用，而Na2S2O3的加入则产生了一定的抑制效应。

　　化学除磷药剂中三价铁铝对生物系统活性污泥活性影响的研究，这篇文章重点研究了Fe、Al的投加对活性污泥呼吸速率的影响，并对我国南、北方两座典型污水处理厂活性污泥呼吸速率的影响情况进行对比分析，其结果对指导污水处理厂辅助化学除磷过程中的药剂投加量具有现实的指导意义。文中没有假设，只是通过实验来得出了结论。

　　对氯化给水和污水中产生亚硝基二甲胺的前体的研究，这篇文章中的主题就是对NDMA的前体的测定。在给水和废水氯化处理过程产生的一种定量的NDMA,测定NDMA有机前体的方法是把高剂量的单氯胺加到PH缓冲溶液中进行十天的接触时间，在这段时间内单氯胺以一种与试样浓度无关的速率衰减。通过对给水和城市污水试样的分析发现在广泛的条件下这个测定NDMA的方法健壮性和重复性较好。对于二甲胺中的GC/CI/MS/MS的分析方法也被描述和应用，并用于证明在给水和排水中并非由二甲胺的浓度单独导致了N的产生。

　　2.2主要试剂与仪器

　　实验设计是关于如何利用统计学基本知识对实验进行有效率和科学地设计和数据汇报的科学，直2

　　3+3+

　　接影响实验结果的准确性、可靠性，严密性和代表性，是实验数据的前提，决定科学研究的成败。一篇论文的题目就很大程度说明实验要做的内容。

　　2.3测定项目与方法

　　2.3.1实验设计基本原则

　　（1）随机化原则：以随机顺序开展实验，是使用统计方法的基石，可以保证观测值(或误差)是独立分布的随机变量，抵消潜在因素效应保证非处理因素均衡一致。

　　（2）重复的原则：每个因子水平组合的独立重复，可以使样本均值更接近真值，能够反映实验间与实验内的变异。

　　（3）区组化原则：用以处理讨厌因素，区组化解决可控因子。

　　2.3.2实验设计和实验过程包括：

　　a各种测定的因素：是单因素还是多因素实验？实验的取值即水平，测定所需要的仪器和测定方式。

　　b样品的采集方式。

　　c实验重复次数：应该做适当的重复实验，以减少实验偶然误差带来的影响。

　　d实验的材料和设备：通常有图示，判断实验程序是否可靠，帮助他人重现实验。

　　e质量控制：空白的选取和对照的选取等，这样可以减小实验仪器或者操作所带来的误差。

　　在徐高田等的纳米TiO2光催化-SBR工艺处理印染废水的研究中，实验分为两个部分的设计，一个是光催化实验设计，另一个是SBR工艺的实验设计。在光催化实验设计中由于光催化的影响因素较多，文中依据前期进行的单因素实验的结果，最终选取了催化剂添加量、pH值、溶解氧浓度3个因素为正交实验的因素，故本实验采用正交法L9(3)进行实验设计，以确定印染废水光催化预处理工艺的最佳工艺条件。此实验用到了正交实验设计，所谓正交实验设计就是安排多因素试验、寻求最优水平组合的一种高效率试验设计方法。该实验中选取了3个主要因素，3个水平，那么就应该是L9(3)共27种组合，选取其中的9个实验点，文献中的正交表符合正交表的基本性质。因此具有代表性，实验是比较可靠的。

　　SBR工艺的实验设计中，影响SBR工艺处理效果的因素较多，主要是进水时间、曝气方式、污泥沉降性能的控制、运行周等。就本实验而言，由于进水水质较恒定，且废水经过光催化预处理，则SBR系统的水力负荷较低；而采用短周期运行，则微生物数量和性能、溶解氧都相对恒定。因此，本研究仅简单讨论SBR工艺的曝气时间和沉淀时间对实验结果的影响。

　　武满满等的混合电子供体对好氧非光合微生物菌群固碳效率影响的析因实验分析中用到了析因3

　　[2]34[1]

　　实验设计，析因实验是一种多因素的交叉分组实验，它不仅可检验每个因素各水平间的差异，而且可检验各因素间的交互作用，并已在很多领域都得到了应用。本实验采用三因素两水平的析因实验设计，选用1个较低的电子供体浓度水平，目的是讨论混合电子供体对微生物固定CO2效率的影响。

　　侯艳玲等化学除磷药剂中三价铁铝对生物系统污泥活性影响的研究分析可知，试验中采用了对照方法，在相同条件下进行单一因素的对比，并进行了对比分析。然而方法中有些不足，在对比三价铁和铝对活性污泥的影响时，应该选在同一个水厂进行比较，因A、B两厂的环境差异比较大，因此得出的结论有些牵强。另外，Al对不同菌种活性的影响实验中，没有对B厂进行相同实验结论的论证不够。因此，此文献的方法方面存在缺陷。

　　在氯化给水和污水中产生亚硝基二甲胺的前体的研究一文中。通过前人的研究可以知道NDMA的产生是单氯胺和二甲胺缓慢的反应产生一个偏二甲肼的中间体。偏二甲肼迅速的被单氯胺或者其他氧化性物质氧化成NDMA。pH=6-8产生的速率最高。除了二甲胺，叔胺类物质也包含二甲胺官能团作为NDMA的前躯体,这些物质的在氯化中形成的NDMA比二甲胺少一个数量级。其他含胺的物质如氨酸，蛋白质，氯化时不会产生NDMA。NDMA形成有两类关键物质，单氯胺和有机氮化合物（不包括二甲胺和叔胺类物质），NDMA的前驱物的分析表明延长接触时间使用高剂量的单氯胺是有机的NDMA前驱物转化为NDMA。

　　实验在用的分析方法和手段均为标准方法。实验采集了两个污水厂的不同处理单元的污水和两个水库的天然水体进行分析。

　　3+[3]2.4数据分析

　　实验数据的基本特点：

　　（1）总是以有限次数给出并具有一定波动性。

　　（2）总存在误差，且是综合性的，即随机误差、系统误差、过失误差同时存在。

　　（3）数据大都具有一定的统计规律性。

　　（4）实验过程是一个随机过程，实验结果(响应因子)是随机变量。

　　实验数据的汇报几种方式：

　　a文字阐述：通过数据汇报同时阐述它的意义。

　　b图最好，表格其次，使用excel/spss等分析软件进行分析。

　　c运用统计学原理进行分析，聚类分析，相关性分析，主成分分析，因子分析，判别分析，数据挖掘。同时注意数据的准确性，比如有效数字，误差，精密度等。

　　在徐高田等的纳米TiO2光催化-SBR工艺处理印染废水的研究一文中关于光催化实验数据的分析，4

　　在极差分析结果中，催化剂投加量、pH、溶解氧浓度为因素，因素有三个水平，文中计算出了K值，极差，最后作出了最有水平组合及主要影响因素。既然有极差分析，应该也做一下方差分析，这样得出的结论会更准确。在SBR工艺处理实验结果的数据中，由于只有两个因素，试验指标只有一个，因此没有做正交实验，只作了线性相关实验，在给出的图中，可以较明显的看到两个因素对降解效果的影响。本实验进行了单独工艺的处理研究，然后再进行了联合工艺的研究，印染废水通过光催化处理后色度得到了大量的去除，同时B/C的值也得到了提高，表明光催化反应器提高了废水的可生化性能，为后续的生物反应器的处理效果奠定了基础；同时因为一部分CODCr、BOD5得到去除，使得后续的SBR工艺的进水负荷得到降低，大大提高了后续工艺的处理效果，使得整个工艺脱色率达到90%，CODCr去除率达到85%，其处理效果比单独使用光催化或SBR均显著，保证了出水的达标排放。

　　混合电子供体对好氧非光合微生物菌群固碳效率影响的析因实验分析，此文献中，运用模型函数来分析数据的可靠性，试验得出的数据表明，电子供体析因实验的模型具有较好的拟合度，能对混合电子供体的固碳效率进行较好地预测。电子供体三因素两水平的析因实验模型函数如下：

　　Y=a0

　　+a1X1

　　+a2

　　X2

　　+a3

　　X3

　　+a1，2X1

　　X2

　　+a1，3X1

　　X3+a2，3X2

　　X3+a1，2，3X1

　　X2

　　X3

　　（1）

　　式中，Y代表不同电子供体的相应值，即培养96h后培养基中的TOC(mg·L-1-1)；X1、X2、X3分别代表Na2S、NaNO2、Na2S2O33种电子供体的浓度(g·L)，为函数的自变量；a0到a1，2，3为3个电子供体浓度水平范围下得出的模型函数的回归系数。通过DesignExpert软件完成实验设计、数据分析及模型函数的回归运算。文中每个水平作了两次重复实验，重复性不高，一般至少重复三次，得出的数据才比较有说服力。此实验另一个比较好的地方是利用了DGGE图谱分析，很好的阐明电子供体变化导致的菌群群落结构变化与固碳效率变化之间的关系。因而，得出结论加入电子供体后菌群结构发生了明显的变化。

　　化学除磷药剂中三价铁铝对生物系统污泥活性影响的研究中涉及到Al和Fe的浓度在对活性污泥呼吸速率的影响以及对活性污泥中不同菌种活性的影响。由文献中的图可以看出文中的数据是可靠的。文中利用图表的形式对实验所得的数据进行了很好的说明，也得出了比较准确的结论。文中图7的纵坐标的单位长度应该与其它两个图一致起来，这样才有对比性，看起来也比较直观。

　　氯化给水和污水中产生亚硝基二甲胺的前体的研究。本文对于数理统计方面的工作做的很好，基本上每个样都做了好几个平行实验，给出了均值和一倍的标准差。并且对于检验一个因素是否显著均采用假设检验中的t检验。得出的结论具有说服力。

　　3+3+

　　3结果与分析

　　在徐高田等的纳米TiO2光催化-SBR工艺处理印染废水的研究中，光催化氧化从反应机理方面分析了催化剂用量对降解效果的影响，过多或者过少都不会取得好的效果。溶液的pH值对染料的TiO2光催化降解影响显著，pH值的高低既影响催化剂表面的带电状态，又影响溶液中羟基自由基?

　　OH的多少。在进行光催化处理工程中，进水的pH值存在最佳的范围值，又考虑到下一步进入SBR反应器进行生物处理，微生物有着其生存的最佳pH范围，因此，选取了3个进水pH水平，实验表明，最佳pH值为8.0，该结果也验证了文献理论。SBR生物后续处理实验结果分析在SBR工艺中，曝气时间对于CODCr的降解效果有着直接的关联。SBR工艺的几个运行阶段，其中曝气是工艺处于反应阶段的一个重要条件，在该阶段存在最佳的曝气时间，这是因为随着曝气作用的进行，活性污泥吸附的和水中溶解的有机物最后被降解得越彻底，在进入下一个周期时吸附和降解有机物的能力也越强。但曝气时间的增大会提高能耗。

　　混合电子供体对好氧非光合微生物菌群固碳效率影响的析因实验分析，文中运用了DesignExpert软件，对所得出的实验数据进行了很好的分析，结果是符合假设的，即此模型可以较好的表达非光合微生物生长的实际情况。同时利用此软件对好氧模型进行了方差分析，得出了实验要验证的结论。电子个体的交互作用是利用析因实验的方差分析得出的。不同电子供体对微生物群落结构的影响则运用DGGE图谱进行分析的。此实验中运用了多种分析方法，每个分析方法都比较合理准确的得出了实验结论。

　　化学除磷药剂中三价铁铝对生物系统污泥活性影响的研究的分析，实验中基本运用的是对比分析，在图1和图2的中，只考察了Fe对两厂活性污泥呼吸速率的影响，因为两厂的污泥性状差异较大，因此结果具有不确定性，要确定造成结论不同的原因，可以做进一步的实验研究，将两厂的污泥性状调节到基本一致，在进行相同的实验，便可得到需要的结论。图3和图4表示了投加AlCl3对两座污水处理厂的活性污泥呼吸速率的影响。说明Al对活性污泥的抑制作用比较明显。但是后面得出的结论“AlCl3较FeCl3对污泥呼吸速率的抑制作用更大一些”则很牵强，虽然对B厂此结论是正确的，但是对于A厂，就没法比较了，实验中所用的Fe和Al的浓度不同，没有比较的意义，且A、B两厂的差距太大，其中一定有其他很重要的因素没有排除掉，因此设计方法有一定的问题。另外，在进AlCl3的投加对污水处理厂活性污泥中不同菌种活性的影响这一实验时，只对A厂的活性污泥做了研究，对B厂则没有，这样就没有考虑其中的偶然因素，没有考虑两厂之间活性污泥环境的差异，缺乏一定的对比，因此，试验结论不可靠。

　　氯化给水和污水中产生亚硝基二甲胺的前体的研究。对于结果的分析的方法均采用标准方法，判断均采用数理统计的原理中假设检验的方法，具有很高可信度。但是由于实验的每个样的个数偏少，这给在做回归分析时带来的误差是巨大的，甚至使结论不可靠。还有就是可以通过相关性的分析的方法考察一下哪两个因素的相关性较为密切，从而优化实验条件。

　　3+3+3+3+

　　4结论

　　1、这三篇文章在实验设计，数据表达，结果分析中充分利用了数理统计中的相关原理，体现了这门课程的重要性。如第一篇文章中用极差分析方法分析了纳米TiO2光催化-SBR工艺处理对印染废水影响，并用线性相关分析方法分析了曝气时间、沉淀时间与降解效果之间的关系。第二篇文章用析因实验分析方法分析了混合电子供体对好氧非光合微生物菌群固碳效率的影响。第三篇文章用到了对比分析这一原理。但同时在实验设计过程中环境条件的考虑方面欠妥，并不能有力的说明结论，另外每次实验进行3次平行实验，重复性较好，有利于数据的准确表达。第四篇文章在作回归分析时，试验的重复性不够，因此结论不是很可靠。

　　2、不同的文章根据实验内容和要求的不同运用的实验原理也不相同，第二篇数据更具说服力，虽然重复次数不多，但运用了多种恰当的实验分析方法，值得以后的研究中学习。

　　参考文献：

　　[1]徐高田*,校华,曾旭,徐静

　　纳米TiO2光催化SBR工艺处理印染废水的研究[J].环境科学学报,2007,27(9):1444-1450.[2]侯艳玲,刘艳臣,邱勇,何苗,施汉昌

　　化学除磷药剂中三价铁铝对生物系统污泥活性影响的研究[J].给水排水:2010,06(36):38-41.[3]武满满,孙佩哲,胡佳俊,等

　　混合电子供体对好氧非光合微生物菌群固碳效率影响的析因实验分析[J].环境科学学报:2011,31(6):1220-1226.[4]WilliamA.Mitch,AndreasC.Gerecke,DavidL.Sedlak*AN-Nitrosodimethylamine(NDMA)precursoranalysisforchlorinationofwaterandwastewater[J].WaterResearch:2003,37:3733-3741.

篇四：食品实验设计与数据处理相关论文

　　XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

　　试验设计与数据处理论文

　　正交实验设计与数据处理

　　在食品科学技术研究中的应用

　　班

　　级：XXXXXXXXXX

　　专

　　业：XXXXXXXXXX

　　姓

　　名：XXXXXXXXXX

　　学

　　号：XXXXXXXXXX

　　正交实验设计与数据处理在食品科学技术研究中的应用

　　【摘要】数据处理是对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输。数据的形式可以是数

　　字、文字、图形或声音等。数据经过解释并赋予一定的意义之后，便成为信息。数据处理的基本目的是从大量的、可能是杂乱无章的、难以理解的数据中抽取并推导

　　出对于某些特定的人们来说是有价值、有意义的数据。本文介绍了正交试验设计的方法并举例说明了该方法在食品科学技术研究中的应用。

　　【关键词】实验设计方法；正交试验；在食品科学中的应用；正交分析法引言正交设计方法是处理多因素试验的一种科学的试验方法,它利用一种规范化的表-正交表,合理安排试验,用这种方法只进行较少次数的试验便可判断出较优的条件;若再对试验结果进行简单的统计分析,还可以更全面、更系统地掌握试验结果,作出正确的判断。影响小麦秸秆粉碎性能的因素有很多,很有必要利用正交设计方法对其各种因素影响的关键程度和每个因素的最优水平进行科学的分析和确定。实验设计指科学研究的一般程序的知识，它包括从问题的提出、假说的形成、变量的选择等等一直到结果的分析、论文的写作一系列内容。它给研究者展示如何进行科学研究的概貌，试图解决研究的全过程。实验设计的活动包括如下：1．建立与研究假说有关的统计假说；2．确定实验中使用的实验处理(自变量)和必须控制的多余条件(额外变量)；

　　3．确定实验中需要的实验单元(被试)的数量及被试抽样的总体；4．确定将实验条件分配给被试的方法；

　　5．确定实验中每个被试要记载的测量(因变量)和使用的统计分析。研究者在实验前根据研究目的拟定的实验计划及方法策略。其主要内容是合理安排实验程序，并提出将如何对实验数据作统计分析、心理实验设计的主要步骤可归纳为：①根据研究目的提出假设；②拟定验证假设的方法、程序；③选择适当的处理、分析实验数据的统计方法。常用的实验设计方法有：正交试验设计法、均匀实验设计法、单纯形优化法、双水平单纯形优化法、回归正交设计法等。可供选择的实验设计方法很多，各种试验方法都有它们的特点。所面对的任务与要解决的问题不同，选择的方法也应有所不同。

　　正交试验设计(Orthogonalexperimentaldesign)是研究多因素多水平的又一种设计方法，它是根据正交性从全面

　　试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐

　　整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法。是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。

　　日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表。例如作一个三因素三水平的实验，按全面实验要求，须进行33=27种组合的实验，且尚未考虑每一组合的重复数。若按L9(3)正交表安排实验，只需作9次，按L18(3)正交表进行18次实验，显然大大减少了工作量。因而正交实验设计在很多领域的研究中已经得到广泛应用。

　　正交表是一整套规则的设计表格，用L为正交表的代号，n为试验的次数，t为水平数，c为列数，也就是可能安排最多的因素个数。例如L9(34)，它表示需作9次实验，最多可观察4个因素，每个因素均为3水平。一个正交表中也可以各列的水平数不相等，我们称它为混合型正交表。

　　正交试验设计的安排

　　正交试验设计的关键在与试验因素的安排。通常，在不考虑交互作用的情况下，可以自由的将各个因素安排在正交表的各列，只要不在同一列安排两个因素即可（否则会出现混杂）。但是当要考虑交互作用时，就会受到一定的限制，如果任意安排，将会导致交互效应与其它效应混杂的情况。

　　因素所在列是随意的，但是一旦安排完成，试验方案即确定，之后的试验以及后续分析将根据这以安排进行，不能再改变。对于部分表，如L18（2*3^7）则没有交互作用列，如果需要考虑交互作用需要选择其它的正交表。

　　正交试验设计的极差分析

　　-1-

　　在完成试验收集完数据后，将要进行的是极差分析(也称方差分析）。

　　极差分析就是在考虑A因素时，认为其它因素对结果的影响是均衡的，从而认为，A因素各水平的差异是由于A因素本身引起的。

　　用极差法分析正交试验结果应引出以下几个结论：

　　①在试例1

　　应用正交设计法筛选天麻钩藤饮优化处方研究1天麻钩藤饮优化处方筛选

　　1.1

　　优化处方筛选方案

　　天麻钩藤饮由11味中药组成,将每一味中药作为一个因素,每个因素设“有”和“无”两个水平(即有此药和无此药),选择L12(211)正交表设验范围内，各列对试验指标的影响从大到小的排队。

　　计配方,共得12个配方。根据中医理论结合笔者临床经某列的极差最大，表示该列的数值在试验范围内变化时，使试验指标数值的变化最大。所以各列对试验指标的影响从大到小的排队，就是各列极差D的数值从大到小的排队。

　　②试验指标随各因素的变化趋势。

　　③使试验指标最好的适宜的操作条件（适宜的因素水平搭配）。

　　④对所得结论和进一步研究方向的讨论。较优条件选择

　　各因素的好水平加在一起，是否就是较优试验条件呢？理论上，如果各因素都不受其它因素的水平变动影响的，那么，把各因素的优水平简单地组合起来就是较好

　　试验条件。但是，实际上选取较好生产条件时，还要考虑因素的主次，以便在同样满足指标要求的情况下，对于一些比较次要的因素按照优质、高产、低消耗的原则

　　选取水平，得到更为结合试验实际要求的较好生产条件。

　　以上介绍如何分析各因素水平的变动对指标的影响。讨论A因素时，不管其它因素处在什么水平，只从A的极差就可判断它所起作用的大小。对其它因素也作同样的分析，在此基础上选取谙因素的较优水平。

　　实践中发现，有时不仅因素的水平变化对指标有影响，而且，有些因素间各水平的联合指配对指标也产生影响，这种联合搭配作用称为交互作用。而交互作用应该在试验设计时考虑到。

　　正交试验分析方法

　　一、直接对比法

　　直接对比法就是对试验结果进行简单的直接对比。直接对比法虽然对试验结果给出了一定的说明，但是这个说明是定性的，而且不能肯定地告诉我们最佳的成分组合。显然这种分析方法虽然简单，但是不能令人满意。

　　二、直观分析法

　　直观分析法是通过对每一因素的平均极差来分析问题。所谓极差就是平均效果中最大值和最小值的差。有了极差，就可以找到影响指标的主要因素，并可以帮助我们找到最佳因素水平组合。正交试验设计的过程:1)确定试验因素及水平数；

　　2)选用合适的正交表；

　　3)列出试验方案及试验结果；

　　4)对正交试验设计结果进行分析，包括极差分析和方差分析；5)确定最优或较优因素水平组合。

　　验,选取天麻钩藤饮正交1方、正交2方与天麻钩藤饮原方进行降压作用比较研究。1.2

　　实验动物

　　清洁级SD大鼠90只,雌雄各半,体质重180～220g,湖南长沙市开福区东创实验动物技术服务部提供。动物许可证号:scxk(湘)200620001。1.3

　　药物制备

　　附子汤(造模用),制附子20g,煎煮90min,浓缩至200ml(含生药0.10g/ml);天麻钩藤饮原方:天麻10g,钩藤15g(后下),石决明20g(先煎),山栀、黄芩各6g,川牛膝10g,杜仲、益母草、夜交藤、茯苓各12g,桑寄生9g,水煎取200ml(含生药0.67g/ml);天麻钩藤饮正交1方:天麻10g,钩藤15g(后下),石决明20g(先煎),川牛膝10g,桑寄生9g,水煎取200ml(含生药0.36g/ml);天麻钩藤饮正交2方:天麻10g,钩藤15g(后下),杜仲12g,山栀、黄芩各6g,水煎取200ml(含生药0.25g/ml)。以上药材均由南宁市一心药业有限公司提供。卡多普利(江苏常州制药厂生产),磨粉后双蒸水溶解配制成

　　200ml(0.16mg/ml)。1.4

　　仪

　　器

　　ALC2NIBP无创尾动脉血压测定仪(上海奥尔科特生物科技有限公司)1.5

　　肝阳上亢证高血压模型

　　按文献方法[1,2],采用钳夹左肾动脉加灌服附子汤制作大鼠肝阳上亢证高血压模型。钳夹左肾动脉以血管结扎后有血液回流,并结合顾德官等[3]报道的标准及国外较多采用的血压标准[4]:手术后凡血压比术前增高20mmHg(大于正常血压3个标准差值)且高于150mmHg者确定为高血压大鼠模型成功。术后2周加灌服附子汤4周,制备肝阳上亢证高血压大鼠模型。根据形为学改变,包括外观毛色光泽度降低、双眼结膜颜色加深变红、性情易激惹、饮水量增加及旋转时间缩短等,确定为模型成功。造模时间共6周。1.6

　　分组与给药

　　将90只大鼠,随机分为六组,每组15只。正常组给予蒸馏水灌胃8周;其余五组造模后,模型组给予蒸馏水灌胃;卡多普利组按3.31mg/(kg2d),给予卡多普利溶液灌胃;天麻钩藤饮组按13.4g/(kg2d),给予天麻钩藤饮溶液灌胃;天麻钩藤饮正交1方组按7.2g/(kg2d),给予天麻钩藤饮正交1方溶液灌胃;天麻钩藤饮正交

　　2方按5g/(kg2d),给予天麻钩藤饮正交2方溶液灌胃。以上剂量均按动物体表面积系数折算,相当60kg成人临床剂量的5.36倍。灌胃容量均为每次20ml/(kg2d),从第7周开始每天上午8时给药,1天1次,连续给药2周。分笼饲养,正常饮食,自由饮水。-2-

　　1.7

　　实验结果

　　与模型组比较,第8周末各用药组血压均有降低(P<0.05);与卡托普利组比较,天麻钩藤饮组及天麻钩藤饮正交2方降压疗效不及卡托普利(P<0.05);天麻钩藤饮正交1方降压疗效与西药卡托普利相当(P>0.05),见表1。2天麻钩藤饮优化处方最佳剂量筛选

　　2.1

　　优化处方不同剂量配比方案

　　根据以上试验结果,选择降压效果最优的天麻钩藤饮正交1方中4味药物构成4个因素。天麻以6g为1水平、9g为2水平、12g为3水平、15g为4水平;钩藤以12g为1水平、15g为2水平;石决明以18g为1水平、24g为2水平;桑寄生以9g为1水平、12g为2水平;川牛膝以9g为1水平、12g为2水平。采用L8(41324)混合水平正交表设计,共得8个处方,见表2。2.2

　　药物制备

　　附子汤同实验一。天麻钩藤饮正交1方8个处方均煎煮40min,浓缩至200ml液体,各方含生药量:1方0.27g/ml,2方0.35g/ml,3方0.315g/ml,4方0.35g/ml,5方0.34g/ml,6方0.33g/ml,7方0.36g/ml,8方0.35g/ml。2.3

　　造模及检测方法同优化处方筛选实验

　　2.4

　　分组与给药

　　取40只清洁级SD健康大鼠,雌雄各半,体质重200±20g,随机分为八组,每组5只。每只大鼠灌胃容量均为每次20ml/(kg2d),从第7周开始每天上午8时给药,1天1次,连续给药2周。分笼饲养,正常饮食,自由饮水。2.5

　　实验结果

　　第8周末各组血压均有降低(P<0.05),但差异无统计学意义(P>0.05)。为观察各因素即处方中各药味的作用是否存在显著性差异,采用每组血压降压差值直观分析法进行分析,见表3,4。表3天麻钩藤饮优化处方的最佳剂量筛选

　　-3-

　　表4天麻钩藤饮优化处方降压作用的方差分析结果显示,在对大鼠血压的影响中,各因素即处方中各药味的作用存在显著性差异,天麻降压效果最为明显,为主药,钩藤次之,为辅药。天麻随着药量的增大对大鼠的血压影响不理想,故应该取最小剂量;钩藤随着剂量的增加,对大鼠的血压影响明显,故应当取最大剂量;石决明、桑寄生和川牛膝随着药量的增大对大鼠的血压影响不明显,考虑经济因素,在临床及科研应用中取低剂量。因此,天麻钩藤饮优化处方最佳剂量配比为:天麻6g、钩藤15g、石决明18g、桑寄生9g、川牛膝9g。3讨

　　论

　　丝具有降血压、减慢心率、舒张外周血管、增加心脑血管血流的作用;钩藤及其生物碱能抑制细胞外Ca2+经电位依赖性Ca2+通道的内流,抑制细胞内Ca2+释放,此作用与经典钙拮抗剂相似;桑寄生能舒张冠状血管,增加冠脉血流,起到降压作用,另外还有利尿镇静作用,可协同降压;川牛膝苯提取物有显著降压及利尿作用。本实验结果显示,天麻钩藤饮的优化处方以天麻6g、钩藤15g、石决明18g、桑寄生9g、川牛膝9g为最佳剂量

　　正交设计应用于中药复方研究,有利于分析中药复方配伍的主次关系,发现中药复方最佳配伍,筛选中药复方,指导临床合理用药。本实验在相关的中医理论和临床经验指导下,对中药复方天麻钩藤饮进行两次正交试验设计,从而找出其最佳的组方(药物配伍和剂量),为指导临床应用和中药复方的二次开发奠定基础。实验结果表明,方中天麻平肝熄风,为君药;石决明、钩藤平肝潜阳,为臣药;桑寄生补益肝肾,为佐药;川牛膝引血下行,为使药。诸药配伍,平肝熄风、滋阴潜阳作用更为突出。药理研究证实,天麻及天麻密环菌菌秸秆粉碎试验台进行试验。试验时,首先将秸秆托板放在输送带上,然后按照预定的喂入量称好物料,并将其均匀地铺放在输送装置上,最后驱动粉碎刀辊,待刀辊运转平稳后,驱动输送装置开始喂料。工作时,秸秆粉碎装置的刀辊高速旋转,高速旋转的动刀对秸秆有很强的抓取作用,秸秆在动刀的抓取作用下被卷入粉碎室,在动刀和定刀的共同作用下,秸秆被切断、打击、撕裂、揉搓成碎段或纤维状,然后经出口抛出粉碎室。秸秆粉碎过程中,转矩转速传感仪将动刀轴所受的转矩和转速等物理信号转变为连续的电信号,CRAS数据例2正交设计方法在小麦秸秆粉碎性能影响因素分析中的应用1

　　试验原理利用自制的配比。

　　-4-

　　采集系统(包括ADCRAS数据采集系统和SSCRAS信号与分析系统)将电信号转化为数字信号记录并传送给计算机,由计算机保存和处理试验数据,以便进行数据处理和功率曲线分析。粉碎后的秸秆人工分类,用电子天平秤取质量,计算粉碎合格率。试验流程图如图1所2

　　试验内容2.1

　　试验物料

　　河南省洛阳地区当年自然成熟的小麦秸秆,经测试其含水率为30%。2.2

　　试验喂入量模拟2.2m割幅联合收获机田间工况,按谷草比1∶1.5,产量7500kg/hm2计算,喂入量为1.98kg/s。2.3

　　试验因素和试验水平考虑小麦秸秆粉碎的实际情况,本研究选取的试验因素为:粉碎室包角A、刀辊转速B和动定刀间隙C。查阅有关资料,考虑各个试验因素的使用范围并进行了适当扩展,取每个试验因素3个水平,具体为:A:A1=150°,A2=110°,A3=70°;B:B1=2600r/min(55m/s),B2=2100r/min(45m/s),B3=1600r/min(35m/s);C:C1=10mm,C2=20mm,C3=30mm。2.4正交表选择正交表是正交设计方法中合理组织试验,并对试验结果直接进行分析的主要工具,它可以以尽量少的试验次数,解决比较复杂的多因素试验中以下各问题:对指标的影响,哪个因素最重要,哪个因素次之;每个因素以哪个水平为最好?各个因素以什么样的水平搭配起来,指标较好。本试验有3个因素,每个因素有3个水平,所以选取如表1所示正交表。表1正2.6

　　试验数据分析粉碎合格率数据分析如表3所示。粉碎功耗数据分析如表4所示。从粉碎合格率分析中可以看出:对于粉碎合格率,壳体包角的显著水平为一水平150°,动刀轴转速的显著水平为一水平2600r/min,动定刀间隙为一水平10mm。各因素的显著表2正交试验结果

　　示。

　　图1试验流程图交表2.5

　　试验结果粉碎合格率、粉碎功耗正交试验数据结果如表2所示(为了数据的准确性,每个试验方案做两次,取其平均值)。次序依次为:因素B动刀转速、因素A壳体包角、因素C动定刀间隙。保证试验指标粉碎合格率较高的最佳搭配为:因素A壳体包角为一水平、因素B动刀轴转速为一水平、因素C动定刀间隙也为一水平。-5-

　　表3粉碎合格率正交试验数据分析表4

　　功率消耗正交试验数据分析

　　-6-

　　从粉碎功耗数据分析中可以看出:对于粉碎功耗,壳体包角的显著水平为三水平70°,动刀轴转速的显著水平为三水平1600r/min,动定刀间隙的显著水平为三水平30mm。各因素的显著次序为:因素A壳体包角、因素B动刀转速、因素C动定刀间隙。保证试验指标粉碎功耗较低的最佳搭配为:因素A壳体包角为三水平、因素B动刀轴转速为三水平、因素C动定刀间隙也为三水平。3

　　结论1)粉碎合格率较高的最佳搭配为:壳体包角150°、动刀轴转速2600r/min(55m/s),动定刀间隙10mm。粉碎功耗较低的最佳搭配为:因素壳体包角为70°、动刀轴转速为1600r/min(35m/s)、动定刀间隙为30mm。2)各因素对粉碎合格率显著次序依次为:因素B动刀转速、因素A壳体包角、因素C动定刀间隙。对粉碎功耗显著次序为:因素A壳体包角、因素B动刀转速、因素C动定刀间隙。例3正交试验设计在优化甘蔗再生体系中的应用1

　　材料与方法1.1

　　材料供试甘蔗品种为福农95-1702和福农94-0403,由农业部甘蔗生理生态与遗传改良重点开放实验室提供。1.2

　　方法1.2.1

　　愈伤组织的诱导：

　　选取生长健壮的无病甘蔗梢部30cm,除去叶片,切取其顶端部分约5cm。用75%的酒精擦拭其表面,消毒2~3min后,在超净工作台上剥去最外层,再75%酒精表面消毒1~2min后剥去次外层,然后小心切取直径为0.4~0.8cm,厚度为0.1~0.2cm的心叶,接种在MS+3mg/L2,4-D+30g/L蔗糖+6g/L琼脂粉,pH5.8的诱导培养基上,于26~28的暗室里培养诱导愈伤组织。1.2.2愈伤组织的继代：

　　用镊子挑取诱导出来的呈淡黄色的胚性愈伤组织,转入MS+2mg/L2,4-D+30g/L蔗糖+6g/L琼脂粉,pH5.8的继代培养基上,每20d更换一次新的继代培养基。1.2.3

　　试验设计：

　　在分化培养基的优化试验中,采用L9(34)正交试验设计[2],配比四因素三水平,即6-BA(因素A):

　　-7-

　　设A1、A2、A3分别为1.5、2.0、2.5mg/L;KT(因素B):设B1、B2、B3分别为1.0、1.5、2.0mg/L;NAA(因素C):设C1、C2、C3分别为0、0.1、0.2mg/L;活性炭(因素D):设D1、D2、D3分别为0、0.5、1.0g/L(表1)。将正交试验中选出的2个优化组合为处理,以原有再生体系MS+2mg/L6-BA+0.1mg/LNAA+30g/L蔗糖+6g/L琼脂粉,pH5.8为对照CK,按双因素随机区组设计。以上每种组合的分化培养基接种10块经过继代两次的胚性愈伤组织,每个组织块大小应该均匀一致,直径为2mm,每个组合重复3次,在26~28,每天12~14h2000Lx的光照条件下培养,每5d观察记录化情况,45d后做统计分析。表1

　　正交试验因素水平表L9(34)2

　　结果与分析2.1

　　各因素对不定芽分化的影响2.1.1

　　各因素对试验效果影响的主次：

　　由试验结果的极差分析可以粗略地看出(表2),各试验因素对两个甘蔗基因型福农95-1702和福农94-0403不定芽分化的影响主次顺序分别为6-BA>KT>NAA>活性炭和KT=NAA>6-BA>活性炭。更进一步精密的方差分析(表3),则可以把影响福农94-0403不定芽分化的主次因素定为KT>NAA>6-BA>活性炭。2.1.2

　　各因素对试验效果的影响：

　　(1)6-BA浓度对分化的影响。由表3看出,6-BA浓度对两个基因型愈伤组织分化的影响均极显著(P<0.01)。新复极差法测验(表4)表明,对于福农95-1702和福农94-0403,分别以A1和A3水平效果最佳,45d后,每块愈伤组织所能分化的不定芽数分别达14.8个和8.3个。(2)KT浓度对分化的影响。由表3可知,KT浓度对两个基因型愈伤组织分化的影响均极显著(P<0.01)。表4表明,对于福农95-1702和福农94-0403,分别以B3和B2水平效果最佳,45d后,每块愈伤组织所能分化的不定芽数分别达12.6个和9.0个。(3)NAA浓度对分化的影响。由表3可得,NAA浓度对两个基因型愈伤组织分化的影响均极显著(P<0.01)。表4表明,对于福农95-1702和福农94-0403,分别以C3和C1水平效果最佳,45d后,每块愈伤组织所能分化的不定

　　芽数分别为11.8个和8.6个。(4)活性炭浓度对分化的影响。由表3可得,活性炭浓度对福农95-1702的愈伤组织分化的影响显著(P<0.05),而对于福农94-0403的愈伤组织分化的影响为极显著(P<0.01)。表4表明,对于福农95-1702和福农94-0403,都以D3水平效果最佳,45d后,每块愈伤组织所能分化的不定芽数分别为10.7个和7.1个。2.1.3

　　获得优化组合:

　　根据上面的分析和表4的结果,可以得出分别适合两个基因型愈伤组织分化的培养基成分组合,即对于福农95-1702,组合为A1B3C3D3(组合3);对于福农94-0403,组合为A3B2C1D3(组合8)。2.2

　　优化组合与原有再生体系的比较由表5可看出,基因型间和基因型组合互作,其差异均达极显著水平,这证明了不同的基因型都需要有一个更适合它的再生条件,要找到一个适合所有甘蔗基因型高效再生的培养基是不大可能的。再由新复极差法(表6),可以进一步证明,对于福农95-1702和福农94-0403,组合3和组合8就是其优化处理水平组合,与CK相比均达极显著水平,分化能力分别提高了1.56%和1.09%。此外,由图1和图2可以直观地看到,组合3和组合8的分化芽都长得比相应的对照快,叶片颜色更浓绿,且愈伤组织的褐化现象得到了有效的控制。图1

　　优化的组合对福农95-1702的分化效果(左瓶为组合3,右瓶为CK)图2

　　优化的组合对福农94-0403的分化效果(左瓶为组合8,右瓶为CK)-8-

　　表2

　　L9(34)试验结果注:#、?

　　、%表示3次重复;()内的数据为福农94-0403,其余数据为福农95-1702;不定芽数为每块接种的愈伤组织所分化的不定芽个数。表3

　　L9(34)方差分析结果注:()内的数据为福农94-0403,其余数据为福农95-1702;**表示差异极显著,*表示差异显著。表4

　　新复极差法测验结果表5

　　2个基因型与3个组合下的二因素试验方差分析

　　-9-

　　注:**表示差异极显著,*表示差异显著。表6

　　2个基因型在不同组合培养基下的差异显著性3

　　讨

　　论植物的细胞分化是一个复杂的生理生化过程,特别是对于遗传背景复杂的甘蔗来说更是如此。大量的实验表明,植物生长调节物质的种类、浓度以及它们之间的组合,将影响着愈伤组织的诱导、分化和生根。甘蔗组织培养中,普遍存在多酚污染,在原有分化培养基CK中培养也不例外(图1和图2)。多酚物质在多酚氧化酶作用下,能逐渐氧化成褐色的醌类物质,这些氧化物阻碍愈伤组织的正常生理代谢和养分吸收,从而使组织坏死,最终导致分化能力的降低和分化苗长势的缓慢和茎秆的细弱。从本试验的结果得出,在加入适量的活性炭对愈伤组织分化能力的提高有显著的作用,褐化现象得到了改善。但是活性炭的用量也不能过高,否则可能会吸附生长调节物质,影响分化。本试验按照正交设计分别对两个甘蔗基因型愈伤组织进行了四因素三水平的9个组合试验,结果表明,每个组合虽然都能分化出不定芽,但是它们之间的差异极显著。即使是同一个优化出来的组合,再生效率也存在较大的基因型依赖性。这对今后的甘蔗组培扩繁和开展甘蔗基因工程的研究具有一定的指导意义。我们的研究工作也证明,正交试验设计与数据分析方法对于选择最佳试验方案,是十分有效的工具,其优越性在于能大量减少实验次数。若四因素三水平进行常规试验时,要进行34=81次试验,而正交法只需9次,这就节省了9倍的工作量,加快了研究的进程。目前,对于甘蔗组织培养的研究工作,限于人力、物力和时间,只能对个别基因型和问题较为突出的不定芽分化阶段实施部分研究。本试验得出的优化再生体系,可以用于试验品种的遗传转化研究。

　　-10-

　　参考文献

　　[1]刘宜柏,贺浩华,孙义伟,等.两系亚种间制种的花期花时及异交率的初步观察[J].江西农业大学学报,1993,[2]袁隆平.杂交水稻超高产育种[J].杂交水稻,1997,12(6):1~6.[3]彭崑生(主编).两系法杂交水稻实用技术[M].南昌:江西科学技术出版社,2001.[4]袁隆平(主编).杂交水稻学[M].北京:中国农业出版社,2002.[5]陈跃进,周永龙.赤霉素在水稻异交栽培中的作用试验[J].湖北农学院学报,1998,18(1):17~20.[6]雷争峰.神力素和超浓缩神力素对两系杂交稻制种产量影响试验总结[J].杂交水稻,1997,12(3):43,44.[7]陈跃进,周永龙.赤霉素在水稻异交栽培中的作用试验[J].湖北农学院学报,1998,18(1):17~20.[8]蒋士宋.培矮64S系列组合制种技术总结[J].杂交水稻,2000,15(4):14,15.[9]龙和平,莫科生.培矮64S系列组合优质高产制种技术[J].杂交水稻,2001,16(2):15,16.[10]肖华伟,张化兴,吕重宏.两系杂交稻高产优质制种的实践与认识[J].湖南农业科学,1998(4):13~15.[11]刘宜柏,孙义伟,贺浩华,等.两系杂交稻制种技术的初步总结[J].江西农业大学学报,1993,15:91~95.[12]程日庆.生长调节剂&&&植物龙在蔬菜上的使用效果[J].福建热作科技,2003,28(1):5,6.[13]田红萍,曲济兴,白莲香,等.天丰素、芸苔素内酯在粮食、蔬菜上的应用效果[J].山西农业科学,2003,32(1):[14]凌中鑫,张士伟.叶肥?

　　稻多收(在水稻上的增产效果[J].安徽农业科学,2002,30(6):941,942.[15]肖层林,肖志清.高剂量喷施?920(对培矮64S异交态势的改良[J].种子,1999(3):30~32.[16]陈连生,王献.培矮64S为母本的杂交稻制种?

　　九二0(高效使用技术[J].杂交水稻,2004,19(1):34,35.[17]赖力森.两系杂交水稻?

　　培矮64S(系列组合制种技术改进[J].种子,2001(2):66,67.

　　-11-

篇五：食品实验设计与数据处理相关论文

　　正交试验设计与数据处理在食品科学技术研究中的应用

　　【摘要】正交试验是利用正交表安排多因素实验、分析实验结果的一种设计方法。他从多因素的全部水平组合中挑选部分有代表性的水平组合进行试验，通过对这部分对这部分实验结果的分析了解全面实验的情况，找出因素最佳水平组合。数据处理是对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输。数据的形式可以是数字、文字、图形或声音等。数据经过解释并赋予一定的意义之后，便成为信息。本文介绍了正交试验设计的方法并举例说明了该方法在食品科学技术研究中的应用。

　　【关键词】实验设计；数据处理；正交试验；在食品科学中的应用；

　　【正文】

　　影响食品性质的因素有很多,很有必要利用正交设计方法对其各种因素影响的关键程度和每个因素的最优水平进行科学的分析和确定。

　　实验设计指科学研究的一般程序的知识，它包括从问题的提出、假说的形成、变量的选择等等一直到结果的分析、论文的写作一系列内容。它给研究者展示如何进行科学研究的概貌，试图解决研究的全过程。

　　研究者在实验前根据研究目的拟定的实验计划及方法策略。其主要内容是合理安排实验程序，并提出将如何对实验数据作统计分析、心理实验设计的主要步骤可归纳为：

　　①根据研究目的提出假设；

　　②拟定验证假设的方法、程序；

　　③选择适当的处理、分析实验数据的统计方法。

　　日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表。例如作一个三因素三水平的实验，按全面实验要求，须进行33=27种组合的实验，且尚未考虑每一组合的重复数。若按L9(3)正交表安排实验，只需作9次，按L18(3)正交表进行18次实验，显然大大减少了工作量。因而正交实验设计在很多领域的研究中已经得到广泛应用。

　　正交表是一整套规则的设计表格，L为正交表用的代号，n为试验的次数，t为水平数，c为列数，也就是可能安排最多的因素个数。例如L9(34)，它表示需作9次实验，最多可观察4个因素，每个因素均为3水平。一个正交表中也可以各列的水平数不相等，我们称它为混合型正交表。

　　正交试验设计的安排

　　正交试验设计的关键在与试验因素的安排。通常，在不考虑交互作用的情况下，可以自由的将各个因素安排在正交表的各列，只要不在同一列安排两个因素即可（否则会出现混杂）。但是当要考虑交互作用时，就会受到一定的限制，如果任意安排，将会导致交互效应与其它效应混杂的情况。

　　因素所在列是随意的，但是一旦安排完成，试验方案即确定，之后的试验以及后续分析将根据这以安排进行，不能再改变。

　　正交试验设计的极差分析

　　用极差法分析正交试验结果应引出以下几个结论：①在试验范围内，各列对试验指标的影响从大到小的排队。某列的极差最大，表示该列的数值在试验范围内变化时，使试验指标数值的变化最大。所以各列对试验指标的影响从大到小的排队，就是各列极差D的数值从大到小的排队。②试验指标随各因素的变化趋势。③使试验指标最好的适宜的操作条件（适宜的因素水平搭配）。④对所得结论和进一步研究方向的讨论。较优条件选择各因素的好水平加在一起，是否就是较优试验条件呢？理论上，如果各因素都不受其它因素的水平变动影响的，那么，把各因素的优水平简单地组合起来就是较好试验条件。但是，实际上选取较好生产条件时，还要考虑因素的主次，以便在同样满足指标要求的情况下，对于一些比较次要的因素按照优质、高产、低消耗的原则选取水平，得到更结合试验实际要求的较好生产条件。

　　实践中发现，有时不仅因素的水平变化对指标有影响，而且，有些因素间各水平的联合指配对指标也产生影响，这种联合搭配作用称为交互作用。而交互作用应该在试验设计时考虑到。

　　正交试验分析方法

　　一、直接对比法直接对比法就是对试验结果进行简单的直接对比。直接对比法虽然对试验结果给出了一定的说明，但是这个说明是定性的，而且不能肯定地告诉我们最佳的成分组合。显然这种分析方法虽然简单，但是不能令人满意。

　　二、直观分析法直观分析法是通过对每一因素的平均极差来分析问题。所谓极差就是平均效果中最大值和最小值的差。有了极差，就可以找到影响指标的主要因素，并可以帮助我们找到最佳因素水平组合。

　　正交试验设计的过程:

　　1、确定试验因素及水平数；

　　2、选用合适的正交表；

　　3、列出试验方案及试验结果；

　　4、对正交试验设计结果进行分析，包括极差分析和方差分析；

　　5、确定最优或较优因素水平组合。

　　例1采用乙醇水溶液和轻汽油的混合溶剂对棉仁饼进行浸出去毒（游离棉酚）。为了解该方法的去毒效果，并寻找最佳的工艺条件，因而选择3个因素，每个因素取3个水平进行正交试验。

　　表1因素水平表

　　水平

　　123因素A因素B因素C乙醇浓度%浸出温度℃

　　浸出时间（小时）

　　9040188451.585502实验指标：（1）粕中游离棉酚（%）；（2）粕中残油率（%）

　　选择正交表L9（3、4）安排实验，结果如表所示。

　　正交试验方案及实验结果分析表

　　试验号

　　12因素

　　A1（90）

　　1BC1（40）

　　1（1）

　　2（45）

　　2（1.5）

　　空列

　　12实验结果Yi游离棉酚%残油率%0.241.170.1610.65

　　345678912（88）

　　223（85）

　　333（50）

　　1231233（2）

　　23131233122310.1150.2230.0610.120.1390.2890.1120.420.410.380.650.51.240.45粕中游离棉酚（%）

　　K1K2K3k1k2k3R0.5160.4140.540.1720.1380.180.0420.6020.5110.3570.2010.1710.1190.0820.6590.4960.3150.220.1650.1050.1150.4130.430.6270.1380.1430.2090.071粕中残油率（%）

　　K1K2K3k1k2k3R2.241.442.190.7470.480.730.2672.082.271.520.6930.7570.5070.253.061.511.31.020.5030.4330.58721.82.070.6670.60.690.27由此可见因素C对两个实验指标来说，都处以主要地位，并且都以C2为最优；因素B在游离棉酚中处于第二位，而在残油率中处于次要地位，故由游离棉酚来确定，且以B2为好，因素A在游离棉酚中处于次要地位，而在残油率中位于第二位，故可由残油率来决定，且以A2为最好。综合以上对两指标的分析，可得出较优的条件是A2B2C3，即乙醇浓度88%，浸出温度45℃，浸出时间2h

　　例2膳食纤维改善馒头品质的研究

　　膳食纤维是指能助人体小肠消化吸收，而在人体大肠能部分或全

　　部发酵的可食用的植物性成分碳水化合物及其相类似物质的总和，包括多糖、寡糖、木质素以及相关的植物物质。具有润肠通便，调节控制血糖浓度，降血脂等一种或多种生理功能，并被列为第七大纤维素。

　　为对传统主食馒头进行膳食纤维强化，开发大豆豆皮膳食纤维

　　功能馒头，特通过正交试验进行探讨。

　　1、给出因素水平表

　　123升温速度A30℃/小时

　　50℃/小时

　　100℃/小时

　　恒温温度B600℃

　　450℃

　　500℃

　　恒温时间C6小时

　　2小时

　　4小时

　　降温速度D1.5倍安培

　　1.7倍安培

　　15℃/小时

　　2、给出直观分析结果

　　Kik1K2K3A54.511.67B9.335.176.67C59.676.5D9、336.335.52、趋势图数据表

　　因素

　　A2A1A3B2B3B1C1C3C2D3D2D1平均值ki4.5511.675.176.679.3356.59.675.56.339.33

　　例3影响山楂液化率的因素很多，如山楂品种、山楂果肉的破碎度、果肉加水量、原料pH值、果胶酶种类、加酶量、酶解温度、酶解时间等等。经全面考虑，最后确定果肉加水量、加酶量、酶解温度和酶解时间为本试验的试验因素，分别记作A、B、C和D，进行四因素正交试验，各因素均取三个水平，因素水平表见下表所示。

　　实验因素

　　水平

　　加水量

　　(ml/100g)A105090147加酶量

　　(ml/100g)B203550酶解温度

　　（℃）

　　C酶解时间

　　（h）

　　D1.52.53.5123

　　试验方案及试验结果

　　试验号

　　123456789实验结果（液化率%）

　　ABCD1(10)1(1)1(20)1(1.5)012（4）

　　2（35）

　　2（2.5）

　　1713(7)3（50)3（3.5）

　　242（50）

　　123122231472312283（90）

　　1321321318332142因素

　　参考文献

　　[1]李志西主编.食品实验设计与数理统计分析.西北农业大学出版，1992[2]程日庆.生长调节剂--植物龙在蔬菜上的使用效果[J].福建热作科技,2003[3]潘丽军主编.实验设计与数据处理.东南大学出版社.2008[4]朱振海.数理统计在食品加工工艺中的应用.食品科学.1985

篇六：食品实验设计与数据处理相关论文

　　试验设计与数据处理

　　课程论文

　　论文题目：

　　大豆分离蛋白的改性研究

　　学院名称：

　　______________

　　专业班级：

　　______________

　　姓

　　名：

　　________________________

　　学

　　号：

　　______________________二00九年十二月三十日

　　大豆分离蛋白的改性研究

　　摘

　　要：用正交实验设计对实验进行改进，采用极差分析和方差分析法，研究不

　　同改性条件对大豆蛋白乳化性的影响，找出主要影响因素。

　　关键词：正交试验设计；正交表；大豆分离蛋白；改性

　　一、概述

　　正交试验设计是利用“正交表”选择试验的条件，并利用正交表的特点进行

　　数据分析，找出最好的或满意的试验条件，以及相关影响因素，适用于多因素的

　　设计问题。

　　蛋白质是组成人体的主要物质，是人体生命活动的物质基础，如果人们的膳

　　食中蛋白质的摄入量不足，就会使人消瘦，引起各种疾病，特别是对于儿童，会

　　造成发育不良，智力低下。人类食用蛋白质主要有两大类，即植物蛋白和动物蛋

　　白。由于植物蛋白周期短、资源丰富、产量大等优点，在食用蛋白中占70%以

　　上,而动物蛋白则不足30%。近年来，由于世界人口急剧增长，耕地面积减少，开

　　发高营养、高产量的植物蛋白成为人类研究的重要目标。

　　功能特性在食品的各个

　　领域得到广泛应用，但由于天然大豆蛋白的这些功能特性尚不能满足现代食品

　　加工的要求，为此，国内外学者正谋求一些方法来改善这些功能特性。

　　通过改性可以改善大豆分离蛋白的起泡性、溶解性、乳化性等，本试验主要

　　对乳化性的影响因素进行分析，为三因素三水平实验，影响因素较多，利用正交

　　设计实验可以缩短实验时间，减少工作量，降低成本，因而对此进行正交试验设

　　计的改进

　　、试验设计

　　1.试验目的：研究不同条件下对蛋白质乳化性的影响。

　　2.试验指标：用蛋白质的乳化性（y）作为考察指标，该指标越大表明影响性越

　　大。

　　3.确定因子与水平：本实验设定的因素水平有质量分数，离子强度，质量分数选择0.5%,1.0%，2.0%;离子强度选择0.1M,0.5M,1.0MPH值。

　　；

　　PH值选择

　　表1因素水平表

　　因素「7-^平_

　　-一-0.5

　　0.1

　　-二二

　　1.0

　　0.5

　　三

　　2.0

　　1.0

　　A:质量分数（%）

　　B:离子强度（M）

　　C:PH

　　4.水平三因素实验，经分析选用

　　正交表选择：本实验为三L9（34）

　　o

　　三、试验结果

　　按试验设计方案实施后，所得的试验结果如表

　　2所示

　　表2试验号红、■号、质量分数A

　　（%）

　　试验结果数据表

　　离子强度B（

　　M）

　　PHC

　　试验结果y

　　（%）

　　35.3

　　41.0

　　44.5

　　47.3

　　49.9

　　37.4

　　56.3

　　40.1

　　44.7

　　四、数据的方差分析

　　1.试验结果的数据处理

　　表3试验设计方案与试验结果计算分析表

　　因素

　　试验号—

　　A

　　B

　　C

　　实验结果y

　　y2

　　（meq/kg

　　油）

　　1（

　　0.5）

　　1（

　　0.1）

　　1（

　　5）

　　2（

　　0.5）

　　2（

　　7）

　　35.3

　　41.0

　　1246.09

　　1681.00

　　3（

　　1.0）

　　3（

　　9）

　　44.5

　　1980.25

　　K1

　　K2

　　K3

　　2（

　　1）

　　3（

　　2）

　　120.8

　　134.6

　　141.1

　　138.8

　　131.0

　　126.6

　　112.8

　　133.0

　　150.7

　　129.9

　　134.7

　　131.9

　　47.3

　　49.9

　　37.4

　　56.3

　　40.1

　　44.7

　　2237.29

　　2490.01

　　1398.76

　　3169.69

　　1608.01

　　1998.09

　　T=396.5

　　P=17468.03

　　Q=17809.1

　　k1

　　k2

　　k3

　　R

　　40.27

　　44.87

　　47.03

　　6.77

　　71.64

　　46.30

　　43.67

　　42.20

　　4.10

　　25.90

　　37.60

　　44.33

　　50.23

　　12.63

　　239.7

　　43.30

　　44.90

　　ST=341.16

　　n=9

　　43.97

　　1.60

　　Sj

　　3.88

　　2.直观分析（极差分析）：

　　2.1极差大小：RPH>R质量分数>R离子强度

　　2.2因素主次：主-----------------

　　次

　　PH;质量分数，离子强度

　　2.3添加趋势图：

　　图1趋势图

　　-^―系列1

　　2.3.1质量分数增大，则蛋白质的乳化性增强，若蛋白质的质量分数过大，会导

　　致反应不完全，成本增加，因些选择

　　A3水平2.0%；

　　Bi水平0.1M;232随着离子强度的增加，蛋白质的乳化性减弱，故取

　　2.3.3蛋白的的乳化性随着PH的增加而增加，因此选择

　　C3水平PH=9。

　　3.方差分析

　　由于因素A和C的F值分别为18.46和61.86,大于Fo.i(2,2)=9.O，因此,因素A和C在显著性0.05上是显著的，因子

　　B不显著。由于因素C的F值大

　　于F0.05=61.86而因素A的F值小于F0.05,因此，因素C是显著的，因素A为可

　　接受。

　　表4方差分析表

　　4?最佳条件的选择

　　在本实验中因素A和因素C是显著的，B不显著。通过上述分析，A取A,B取

　　Bi，C取

　　C3。

　　五、小结

　　通过对试验进行正交试验设计的改进，成功找出提高乳化性的最佳条件，且

　　实验次数少，成本低，效果显著，对工业生产提高经济效益具有积极意义。

　　六、学习本课程的体会

　　本学期学习了实验设计与数据处理这门课程，深切体会到数学的重要性，课

　　上老师细致

　　严谨的教学，将我带入一个神奇的数字世界。研究生阶段我主修的方

　　向是植物蛋白，实验更是必不可少的环节，学习了本课程之后，从单纯的记录数

　　据，到懂得如何将自己做出的实验数据变为令大家认可的论文资料，可以缩短实

　　验时间，减少工作量，降低成本，对我的启发和教导极为深刻。相信通过对本课

　　程的学习，会在以后的学习和工作中给予我很大的帮助。

　　方差来源

　　因素A（质量分数）

　　因素B（离子强度）

　　因素C（PH）

　　误差

　　总和

　　平方和Sj

　　自由度f

　　均方和V

　　F值

　　显著性

　　(*)不显著

　　*

　　71.64

　　25.90

　　239.75

　　3.88

　　341.16

　　35.82

　　12.95

　　119.88

　　18.46

　　6.68

　　61.86

　　1.94

　　F0.01

　　(2,2)=99.00

　　F0.05

　　(2,2)=19.00

　　F0.1

　　(2,2)=9.00

　　感谢老师的细心教导!

篇七：食品实验设计与数据处理相关论文

　　食品科学与工程论文参考范文

　　导读：我根据大家的需要整理了一份关于《食品科学与工程论文参考范文》的内容，具体内容：食品是人类维持生命活动的重要物质，食品科学是研究人类食物的一门学科。我整理的食品科学论文参考范文，希望能对大家有所帮助!食品科学论文参考范文篇一：《浅谈食品科学与食品安全的...

　　食品是人类维持生命活动的重要物质，食品科学是研究人类食物的一门学科。我整理的食品科学论文参考范文，希望能对大家有所帮助!

　　食品科学论文参考范文篇一：《浅谈食品科学与食品安全的发展》

　　【摘

　　要】随着人们的生活质量越来越高，人们也越发的关注食品安全的问题，而国际卫生组织(WHO)也将食品安全纳入到必须先要解决的11个问题之中。督促各国将食品安全问题作为国家健康机制中必可不少的一项，并加快出台、完善各项政策，提供充足的资源来建立和强化各国的食品安全，包括针对减少食源性疾病之系统的和可持续的预防措施的开发和应用。食品科技因此开始凸显其重要性。本文就以食品科学与食品安全为主要路线，针对其发展和需要注意的问题进行整理阐述。

　　【关键词】食品安全;食品科学;发展

　　关于食品安全问题方面的研究在食品科学里是重要的研究之一，其主要内容包括有人口增长问题、食品贸易的国际化问题、食品生产工业化问题、及国际旅游方面和食品消费形式的变化等问题[1]。而人们关注的重点仍然是食品中是否含有有毒化学物质。另外，在食品安全中的新技术也是关注的重点，包括食品辐射和源于新生物技术的食品。而针对食品安全问题，12

　　我们应考虑诸多因素(生物技术，营养和行为科学，化学和物理分析，信息技术，工程科学和加工技术的通力协作)。学术界如何界定食品科学?对于食品科学所发挥的重要作用及解决的安全问题上，他们更加重视的是将食品科学看做是一种完整的系统，它介于农业科学、营养科学和行为科学之间[2]。

　　目前，全世界的生物转基因技术都在以植物对害虫的抵抗力，对干旱、盐碱地等恶劣条件适应力，提高植物内所含营养物质的含量等为主攻目标。基因工程技术已在发达及发展中国家内应用广泛，利用生物技术解决了不少食品短缺的问题，而转基因工程不仅提高了植物的抗虫能力与植物在干旱盐碱地等恶劣条件下的收成，还提高了植物自身所含的维生素，胡萝卜素等营养成分。现世界内很多学家在研究具有药物功效的植物，专门喂养动物的植物，这些都需要更加纯熟的生物技术[3]。随着现在生物技术的广泛应用，生物技术在给人类的生活越来越多的益处的同时，其对人类的不利因素也逐步显现。转基因食物的弊端也使得相关转基因食物的利弊的争论愈演愈烈。

　　还有一个领域是我们不可忽视的，就是改良的植物和微生物作为食品添加剂。该领域的先驱应该首推医药领域的类似盘尼西林的抗生素。在食品领域，生物技术应用较广的有食品风味剂、食品保鲜剂、抗氧化剂、着色剂和胶凝剂等。其中，酶制剂含有的活力因子在相关产品(包括葡萄酒、啤酒、面包和糖浆等等)的使用上，更加凸显了生物技术发挥的巨大作用。在极限温度、酸度和压力的条件下，新型的酶制剂的活力因子仍然可以高度保持。如一些酶可在冰点或120度的温度下保持活力，可在pH值为2

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　　的高酸度或pH值为10的高碱度的条件下反应。高压实验是指一些特定的酶类可以在几千帕的压力下保持高活力。使得生物工程应用显著化的是分析领域。已经开发出相当数量的基于分子生物学的免疫学分析生物传感器，如应用于检测巴斯德杀菌或灭菌工艺效果的以及生产无过敏物质食品中用于检测过敏物质的DNA检测器。应用较广的是用于检测沙门氏菌的免疫学分析方法和电子技术相结合的分析仪。免疫实验和电子方法的结合就很有趣，如利用压电电子手段探测沙门氏菌。

　　随着我国经济的不断发展，人们的生活水平日益提高，而食品的营养价值也受到消费者更高的关注。消费者关注的范围很广，更加偏重与新型大米、谷物和调料的生理学价值及加工后对其影响的关注。另外，特殊植物品种的医学价值及适合、满足不同消费群体(婴儿、老年人，运动员等)的特殊需求产品也是消费者偏于关注的重点。食品企业根据消费者的关注情况而更加重视特殊产品的生产，形成大份额的特殊产品市场。特殊群体对于食品的需求方面很多，生活中也很常见，病人的处方食品(如低脂肪食品、不含坚果等低过敏食品)，针对运动员的食品，可降低其赛前紧张，另外，通过控制饮食还可治疗因食品导致的一些疾病(常见的如老年糖尿病、高血压、胆固醇及食源性过敏等)[4]。这些问题在如今的社会中已经发展为全球性关注的问题，满足特殊食品的技术需求成为必然的发展趋势，并且，一些具有自动免疫功能的食品和具有抗癌作用的食品也即将上市。

　　食品科学中，化学方面的进步也对其发挥着重要的作用。产品的重要组成成分和其中的不明物质都可利用化学试验详细的检测出，并给予工艺控

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　　制上的指导，使食品的生产导入全新的领域。在线控制可以被整合到食品加工过程中，对于受污染食品的安全要求也将更加严格，这必将促进对消费者的安全保护作用。化学对于食品生产产生作用的另一个领域是风味工业中特殊分子物质的开发。此技术的奇特结果只有在采用了独立传感器感应系统后才有可能实现，当然还必须辅助以发达的计算机技术。

　　现代食品科学与食品技术的现状受到IT技术的影响，已经得到很大的改观。如果仔细认真的对食品科学进行分析，我们会发现，人工智能计算机技术已经涵盖了食品科学的整个领域。尤其是食品分析最为依赖计算机，另外，光谱研究、图像分析、量热学和流体学等方面也都离不开计算机的辅助。可以说，计算机在工艺控制、工艺策划和组织、逻辑分析中发挥了重要的作用，正是这点，推动了食品技术的改革创新。这和全球范围内的人员和货物流动如出一辙，同样都是依赖于计算机的辅助，如果现代食品的储藏和分配缺少了计算机的话，其后果是无法想象的。食品科技中各个系统都被人工智能计算机所取代，得到广泛的应用。此外，人工智能计算机还能设计模型产品，包括包装材料和饮食设计等。人工智能计算机的产生已经逐渐的融入到我们生活之中，成为我们生活中必不可少的工具[5]。

　　在食品科学中，工程科学可以说是另一个重要的接口，而且很大程度上改善了食品技术和食品工艺的现状。食品工艺多种多样，有高压处理，欧姆加热处理，高压水切割，高强度电子脉冲磁场及先进工艺控制等等。在工业领域中，而食品新技术的产生会将会极大的促进食品加工技术的进步和发展。

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　　【参考文献】

　　[1]高洋.食品科学发展趋势的研究[J].山西青年，2013(24).

　　[2]饶平凡.食品科学为什么不受重视[J].文苑(经典美文)，2014(02).

　　[3]刘运贵.关于食品科学的研究[J].山西青年，2013(24).

　　[4]罗舜菁，刘成梅，付桂明.食品科学国家重点学科建设中科学研究对提高本科教学质量的实效研究[J].大家，2012(09).

　　[5]张有林，苏东华.食品科学的历史、现状及发展[J].食品工业科技，2004(01).

　　食品科学论文参考范文篇二：《小议食品科学与食品安全的发展趋势》

　　摘

　　要：食品科学要研究的一个主要方面就是食品安全问题，主要有以下因素：人口增长、食品贸易的国际化、国际旅游、食品工业的联合、食品生产工业化以及食品消费形式的变化等。食品中的有毒化学物质包括杀虫剂和二恶英仍然是公众关注的焦点。同时，新技术也是食品安全所关注的焦点，包括食品辐射和源于新生物技术的食品。

　　关键词：食品科学;发展方向;食品安全;生物技术

　　食品安全已经成为受到广泛关注的公共健康的主题之一。WHO(国际卫生组织)已经将食品安全问题作为11个优先解决的问题之一。WHO决议督促各国尽快完善作为国家健康机制必不可少的食品安全的各项政策，提供充足的资源来建立和强化各国的食品安全，包括针对减少食源性疾病之系统的和可持续的预防措施的开发和应用。食品科技在这个过程中发挥了重要的作用。

　　科学的回应：鉴于食品科学在解决以上众多食品安全问题的重要作用，12

　　学术界更加倾向于将食品科学看作是介于农业科学、营养科学和行为科学之间的完整系统。对于食品安全问题，必须考虑多方面因素，包括生物技术、营养、行为科学、化学、物理分析、信息技术、工程科学和加工技术的通力协作。

　　1生物技术

　　生物技术是一个发展非常活跃的领域。几乎所有发达国家和发展中国家的生物技术对于解决食品短缺问题都起到了重要的作用，转基因植物和应用其他生物技术生产的农产品也越来越受到关注。除了植物原料越来越具有抗虫害能力外，提高干旱、盐碱地的收成，要求植物原料更具高含量的营养成分，如维生素、胡萝卜素和抗过敏等，这些需求已经成为全球基因工程的重点。世界范围内基因工程关注的焦点是：植物对害虫侵害的抵抗力，以及对干旱、盐碱土壤和不理想的储藏条件的抵抗力;提高植物营养物质含量就意味着产量的提高，高浓度的维生素、胡萝卜素，低含量的过敏物质都是我们关注的方向。不久的将来，具有药物功能的植物和含有高浓度纤维素酶和磷脂酶的专供动物饲料用的植物也将大范围种植。随着转基因技术的发展，这些必将会成为现实。然而，转基因食物的弊病也在逐步显现，关于转基因食物的利弊的争论也在日益激烈。

　　还有一个领域是我们不可忽视的，就是改良的植物和微生物作为食品添加剂。该领域的先驱应该首推医药领域的类似盘尼西林的抗生素。在食品领域，生物技术应用较广的有食品风味剂、食品保鲜剂、抗氧化剂、着色剂和胶凝剂等。特别是在葡萄酒、啤酒、面包、香肠、干酪、糖浆和相关产品中使用的酶制剂活力的使用上，生物技术更是发挥着无可替代的作

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　　用。新型的酶制剂可以在极限的温度、酸度和压力的条件下保持很高的活力。如一些酶可以在冰点或120度的温度下保持活力，还有的酶可以在pH值为2的高酸度或pH值为10的高碱度的条件下反应。高压实验是指一些特定的酶类可以在几千帕的压力下保持高活力。使得生物工程应用显著化的是分析领域。已经开发出相当数量的基于分子生物学的免疫学分析生物传感器，如应用于检测巴斯德杀菌或灭菌工艺效果的以及生产无过敏物质食品中用于检测过敏物质的DNA检测器。应用较广的是用于检测沙门氏菌的免疫学分析方法和电子技术相结合的分析仪。免疫实验和电子方法的结合就很有趣，如利用压电电子手段探测沙门氏菌。

　　2营养和行为科学

　　食品的营养价值越来越受到消费者的关注。消费者更加关注新型大米、谷物和调料的生理学价值及加工对其的影响，关注特殊植物品种的医学价值，以及适用于不同消费群体(如婴儿、年轻人、老年人、运动员等)，能满足特殊需求的产品。食品企业越是重视为特殊人群生产特定的食品，其市场份额就会越大。特殊消费群体的需求是多方面的，如病人的处方食品，像低脂肪的比萨饼和不含坚果等的低过敏食物等，专门为运动员设计的可以减轻赛前紧张的食品，还有一些由于食品导致的疾病(如高胆固醇、高血压、糖尿病和食源性过敏等)，可以通过控制饮食而达到治疗效果。在当今社会，这些问题已成为一个全球性的问题，满足特殊食品和技术的需求已经是无法回避的趋势，甚至用于抵抗癌症和具有自动免疫功能的食品也将上市。

　　3化学分析

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　　化学领域的进步对于食品科学是非常重要的。利用化学试验能够检测产品中的不明物质及其重要组织成分，以指导工艺控制并将食品的生产导入全新的领域。在线控制可以被整合到食品加工过程中，对于受污染食品的安全要求也将更加严格，这必将促进对消费者的安全保护作用。化学对于食品生产产生作用的另一个领域是风味工业中特殊分子物质的开发。此技术的奇特结果只有在采用了独立传感器感应系统后才有可能实现，当然还必须辅助以发达的计算机技术。

　　4信息技术

　　IT技术已经改变了现代食品科学和食品技术的面貌。如果我们认真审视一下食品科学，就会发现食品科学领域已经没有一块领地不受到计算机技术的影响了。特别是在食品分析过程中，如果没有计算机，那将是不可想象的。光谱研究、图像分析、量热学和流体学等领域都必须借助于计算机。食品技术的革命在于计算机在工艺控制、工艺策划和组织及逻辑分析中发挥了重要作用。如同全球范围内的货物和人员的流动一样，现代食品贮藏和分配如果没有计算机同样是不可想象的。人工智能计算机已被广泛应用于食品科技的各专业系统，如啤酒和火腿肠的生产以及灭菌和巴氏杀菌等工艺。人工智能计算机还可用于模型产品的设计，包括包装材料和饮食设计等，如新鲜果汁或蔬菜等的包装。人工智能计算机将会走入我们的日常生活，如在恰当的时间冷却啤酒以及恰当地从食物中摄取热量。

　　5工程科学和加工技术

　　工程科学是食品科学的另一个重要接口。工程科学极大地改善了食品技术和食品工艺的面貌。这些食品工艺包括：高压处理、高强度电子脉冲磁

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　　场、欧姆加热处理、等离子体处理、渗透干燥处理、高压水切割、膜乳化、智能包装和先进工艺控制等。

　　有些新技术早晚会进入工业领域，还有一些也许永远不会。但有一点可以确定，新技术的出现必将会对食品加工技术的进步产生巨大的促进作用。

　　参考文献：

　　[1]王海秀.简论食品科学的现状及发展趋势[J].邯郸职业技术学院学报，2006(04)

　　[2]张有林，苏东华.食品科学的历史、现状及发展[J].食品工业科技，2012(01)

　　食品科学论文参考范文篇三：《高职高专院校食品科学与工程专业实验教学体系创新》

　　一、引言

　　教育部"卓越工程师教育培养计划"是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。食品科学与工程专业是一个应用性、实践性很强的专业，特别是对于以专业培养应用型技术人才为目的的高职高专院校，实验教学是学生学习的重中之重。它不仅有助于巩固学生的理论知识，还有助于培养学生解决问题与科技创新的能力。而现有

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　　的实验教学虽然正在逐步地向培养学生实践能力的方向发展，但是依然缺乏学生的主观能动性，处于可能理论教学的从属地位，且实验项目比较少，教学各个环节之间互相渗透和融合还有所欠缺。

　　二、实验内容的变革

　　实验改革中最直接的接触方式便是实验内容。实验内容要力求开放，广范围全方位的体现实验思想。针对各个学生的学习情况和综合素质，采用兴趣教学法，用启发与研究性为核心的教学方法因材施教。这种开放性的实验教学方法应结合食品科学与工程专业的特点，采用灵活多样的方式吸引学生的学习兴趣。根据学生不同的能力，可以将实验项目分为必修、选修、多选一的自选型、与公司合作等。开放性的实验由实验老师结合实验课题、相关社会实践和公司项目等提出带有一定探究类型的实验，给出实验的目的和要求，不限实验方法，给学生预留充足的发挥空间，让学生根据自己已有的知识和创新想法，结合自己的学习兴趣和能力，找到适合自己的实验方案设计，学校实验室提供实验仪器和材料。

　　(1)必修实验项目

　　目前食品科学与工程专业的实验类型大部分是基础性的实验，主要是针对课堂上的理论进行验证，以提升学生理论知识的运用能力，是辅助理论教学的一种方法。传统的实验教学主要是以老师为主，学生为辅。老师提出实验的主要内容，学生根据老师的方案完成任务。学生只是被动地接受知识，并没有进行自主创新。这样既不能活跃学生思维，也不能激发学生兴趣，致使学生不能真正地学以致用。很难激发出学生的潜能，培养出适应社会需要的应用型人才。而本实验体系则是以学生为主，老师只是将教

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　　学内容和实验项目进行很好的结合，根据学科特点和实验内容，给学生营造一个很好的自由思考和选择的空间，寓教于乐。

　　(2)选修实验项目

　　经过必修实验项目的训练，学生对基础知识有了一定的理解，对实验方法和流程也有了一定的认识。根据学生能力高低和兴趣不同选择不同的选修实验：学生可自主运用实验器材和实验环境、组建实验设备开展实验，整理实验数据，分析并提交实验结果;学院以论文或答辩的形式对学生进行考核。对于基础相对薄弱的同学，可与其他同学组队，通过小组互相帮助的形式，完成相应的实验内容设计。

　　(3)实验实施过程和考核机制

　　实验过程始终以学生为主体，因材施教。根据学生能力和兴趣，结合实际情况制定实验项目，学生自主选择实验类型和实验题目，提交实验申请表;指导老师认真审查学生的申请原因与条件是否符合基本要求，审核后交予实验室进行审批和备案;学生选好实验题目后，可根据内容自己划分小组，由指导老师和小组成员讨论实验方案，进行实验的前期准备。实验室为学生提供实验环境和实验器材。学生在实验过程中应认真做好每一步，记录实验现象和实验数据，分析实验结果，将实验结果以论文或报告的形式交给指导老师，请其给予指导和纠正;指导教师随后将实验结果进行归档管理。

　　开放性实验的考核应采取全方面立体化的考核方式，而非传统的试验考核形式。传统的实验考核是老师对学生报告的审核，学生所上交的实验报告水分多，根本无法反应大部分学生的实践能力和研究程度。而开放性实

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　　12

　　验应更加注重培养学生的设计性、创新性、综合性的能力。在做开放性实验过程中允许学生失败，但要培养学生实事求是。

　　四、结语

　　以学生自主训练为导向的开放性实验教学最大限度地利用已有的教学资源，扩大了教学资源的范围，改变了传统实验教学依附于理论教学的现状。开放性实验教学通过开放实验内容、实验时间、实验设备等有效模式给学生提供了良好的实验实训环境，将理论与实践完美结合，有利于满足社会需要的食品专业应用型人才的培养。

　　12

　　12

篇八：食品实验设计与数据处理相关论文

　　食品试验设计与数据处理

　　一、课程基本信息

　　课程代码：040625课程名称：食品试验设计与数据处理

　　英文名称：TestDesignandStatisticsMethodsinFoodscience课程类别：专业选修课

　　学

　　时：36学

　　分：2.0适用对象：食品科学与工程、食品质量与安全

　　考核方式：考查

　　先修课程：高等数学、概率论与数理统计、食品加工保藏原理、食品工艺学

　　二、课程简介

　　本课程是整理统计原理和方法在食品科学研究和食品工业领域中的应用，主要讲述了当前食品科学领域常用的数据资料的整理、统计假设检验、方差分析、直线回归与相关等统计分析方法，侧重阐述了抽样方法与试验设计基础、随机区组试验设计及其统计方法，着重介绍了正交试验设计的原理、步骤、方法、结果分析，课程着重于基本概念、基本方法的介绍，特别注意学生动手能力的培养，每一种设计或分析方法都安排有步骤完整、过程详细的实例加以说明，各章都有明确的教学目标且配备有习题并附简要答案以供参考和练习。

　　三、课程性质与教学目的

　　本课程是食品质量与安全专业专业选修课，是一门培养和提高学生如何应用整理统计原理和方法进行科学实验的理论性、实践性和应用性较强的一门专业选修课程，它是食品质量与安全专业专业素质教育当中不可缺少的一个重要环节。对于食品质量与安全专业的学生来说，《食品试验设计与数据处理》课程既可以帮助他们提高食品科学实验能力，又可以增加对食品科学的理解和应用，丰富和完善学生的专业知识结构，加强学生对食品质量与安全专业的认识和了解。通过课堂教授和演示，要求学生能够了解当前食品科学领域常用的数据资料的整理、统计假设检验、方差分析、直线回归与相关等统计分析方法，抽样方法与试验设计基础、随机区组试验设计及其统计方法以及正交试验设计的原理、步骤、方法、结果分析，课程着重于基本概念、基本方法的介绍，特别注意学生动手能力的培养，每一种设计或分析方法都安排有步骤完整、过程详细的实例加以说明，各章都有明确的教学目标且配备有习题并附简要答案以供参考和练习，从而培养和提高学生从事食品科学研究的专业思维模式、培养创造性思维能力，逐步树立健全的专业思想，达到本专业培养目标和要求。

　　四、教学内容及要求

　　第一章

　　绪

　　论

　　（一）目的与要求

　　1．目的在于通过讲述试验设计与统计分析的历史、现状、应用、特点和要求，让学生初步了解《食品试验设计与数据处理》的产生、发展历史、现状及其应用和发展概况；

　　2．熟悉食品科学试验的特点和要求；

　　（二）教学内容

　　第一节：试验设计与统计分析概述

　　1．

　　主要内容

　　试验设计与统计分析在食品科学研究中的应用、发展概况、食品科学试验的特点与要求

　　2．

　　基本概念和知识点

　　统计分析最重要的是差异显著性检验，即假设检验

　　3．

　　问题与应用

　　了解试验设计与统计学发展的几个阶段

　　第二节：食品科学试验的特点和要求

　　1．主要内容

　　我国食品工业的发展概况、食品科学试验的特点和要求

　　2．基本概念和知识点

　　食品科学试验的特点和要求

　　3．问题与应用

　　要求结合我国食品工业的发展概况，了解食品科学试验的特点和要求

　　第二章

　　数据资料的整理与特征数

　　（一）目的与要求

　　1．理解和领会统计常用术语的含义；

　　2．要求了解和深刻领会不同类型资料的性质并掌握资料的整理方法；

　　3．掌握资料特征数的计算方法；

　　4．掌握异常数据的检出方法

　　（二）教学内容

　　第一节：常用术语

　　1．主要内容

　　总体与样本、参数与统计量、准确性与精确性、随机误差与系统误差

　　2．基本概念和知识点

　　总体、个体、样本、样本含量、随机样本；参数、统计量、准确性与精确性、随机误差与系统误差

　　4．

　　问题与应用

　　统计分析的特点是什么？如何提高试验的准确性与精确性？

　　第二节：数据资料的性质

　　1．主要内容

　　数据资料的来源、数量性状资料、质量性状资料

　　2．基本概念和知识点

　　连续性变数资料、间断性变数资料；质量性状资料的特点

　　3．问题与应用

　　资料分为哪几类？它们有什么区别和联系？对于计量资料，整理的基本步骤有哪些？

　　第三节：资料的整理

　　1．主要内容

　　连续性变数资料的整理、间断性变数资料的整理、质量性状资料的整理、常用统计表与统计图

　　2．基本概念和知识点

　　组限、组中值、、组距、次数分布表

　　3．问题与应用

　　统计表和统计图有何用途？常用的统计图和统计表有那些？

　　第四节：资料的特征数

　　1．主要内容

　　平均数、变异数

　　2．基本概念和知识点

　　算术平均数、中数、众数、几何平均数、调和平均数；全距、方差、标准差、变异系数；算术平均数的计算，标准差、变异系数的计算和特性

　　3．问题与应用

　　（1）常用的平均数有哪几类？分别在什么情况下使用？

　　（2）何谓变异系数？其功用是什么？

　　第五节：异常数据的处理

　　1．主要内容

　　异常数据的概念、检出异常值的方法

　　2．基本概念和知识点

　　可疑值、极端值、异常值；对可疑值首先应从分析技术上设法找原因，如果查明是技术失误，不管是否是异常值均应舍弃，不必进行统计检验。

　　3．问题与应用

　　什么是异常数据？怎样处理？

　　第三章、理论分布与抽样分布

　　（一）目的与要求

　　1．掌握常用理论分布的规律及相互间的关系；

　　2．了解有关随机变量的概率计算；

　　3．基本掌握和了解t-分布及其与标准正态分布的关系；

　　4．正确理解均数标准误及均数差树标准误的意义，并掌握其计算方法

　　（二）教学内容

　　第一节：理论分布

　　1．主要内容

　　二项分布、泊松分布、正态分布；抽样分布

　　2．基本概念和知识点

　　二项分布、泊松分布、正态分布、t-分布的特征

　　3．问题与应用

　　了解几种分布之间的关系

　　第二节：抽样分布

　　1．主要内容：

　　样本平均数的抽样分布、均数标准误、两样本均数差数的抽样分布、样本均数差数标准误、t-分布；

　　2．基本概念和知识点

　　样本平均数的抽样分布、均数标准误、两样本均数差数的抽样分布、样本均数差数标准误、t-分布；

　　3．问题与应用

　　（1）样本均数抽样总体与原总体的参数之间的关系，两样本均数差数的抽样分布与其总体的关系是什么？

　　（2）如何解释均数标准误、样本均数差数标准误？

　　第四章

　　统计假设检验

　　（一）目的与要求

　　1．深刻理解统计假设检验的意义、基本原理及相关概念；

　　2．要求掌握平均数假设检验的基本方法；

　　3．要求了解百分率假设检验的基本方法；

　　4．要求掌握总体均数、总体率等的区间估计方法。

　　（二）教学内容

　　第一节：统计假设检验概述

　　1．主要内容

　　基本原理、步骤、几何意义和两类错误、两尾检验与一尾检验

　　2．基本概念和知识点

　　基本原理、步骤、几何意义和两类错误

　　3．问题与应用

　　（1）假设检验的基本步骤是什么？应注意什么问题？

　　（2）什么情况下作两尾检验？什么情况下作一尾检验？

　　第二节：样本平均数的假设检验

　　1．主要内容

　　单个样本平均数的假设检验、两个样本平均数的假设检验、统计假设检验中应注意的问题

　　2．基本概念和知识点

　　u检验、t检验

　　3．问题与应用

　　（1）在假设检验中，什么情况下作u检验？什么情况下作t检验？

　　（2）统计假设检验的第一类和第二类错误各指什么？犯这两类错误的概率？各有多大？怎样控制这两类错误？

　　第三节：假设检验中应注意的问题

　　1．主要内容

　　严密的试验设计和正确的试验技术；合适的统计假设检验方法；正确理解差异显著性的统计意义；合理建立统计假设，正确计算统计量；科学地结论

　　2．基本概念和知识点

　　显著水平及其确定

　　3．问题与应用

　　什么是显著水平？它与假设检验结果有何关系？怎样确定显著水平？

　　第四节：参数的区间估计

　　1．主要内容

　　总体平均数的区间估计、两个总体平均数差数的区间估计

　　2．基本概念和知识点

　　参数、点估计、区间估计、置信区间、置信度或置信概率

　　3．问题与应用

　　什么是叫参数的点估计和区间估计？两者有什么区别？其他问题参见课后练习题。

　　第五章

　　方差分析

　　（一）目的与要求

　　1．深刻理解方差分析的基本原理；

　　2．熟练掌握方差分析的基本方法和多重比较的方法；

　　3．了解和领会方差分析的3种模型和基本假定；

　　4．正确进行复杂数据的转换计算。

　　（二）教学内容

　　第一节：方差分析的基本原理

　　1．主要内容

　　平方和与自由度的分解、F分布与F检验、方差分析的线性模型

　　2．基本概念和知识点

　　平方和与自由度的分解、F分布与F检验、3．问题与应用

　　（1）什么是方差分析？其在科学研究中有何意义？如何进行平方和和自由度的分解？

　　（2）如何进行F检验？

　　第二节：多重比较

　　1．主要内容

　　最小显著差数法、最小显著极差法、q-检验法、多重比较的方法选择和表示方法

　　2．基本概念和知识点

　　多重比较，多重比较常用的几种方法

　　3．问题与应用

　　3种多重比较方法的选择

　　第三节：单向分组资料的方差分析

　　1．主要内容

　　各处理重复数相等的方差分析、各处理重复数不相等的方差分析、2．基本概念和知识点

　　单向分组资料

　　3．问题与应用

　　各处理重复数相等、各处理重复数不相等的方差分析进行方差分析时平方和、自由度以及多重比较中标准误的计算略有不同

　　第四节：两向分组资料的方差分析

　　1．主要内容

　　两向分组单独观察值试验的方差分析、两向分组有重复观察值试验的方差分析、2．基本概念和知识点

　　无重复试验的方差分析及有重复试验的方差分析、简单效应和交互作用效应

　　3．问题与应用

　　对两向分组单独观察值试验的方差分析，其F检验的分母均方都是误差方MSe；对两向分组有重复观察值试验的方差分析时对主效应和互作进行检验随模型不同而异。

　　第五节：方差分析的基本假定和数据转换

　　1．

　　主要内容

　　方差分析的基本假定和数据转换

　　2．基本概念和知识点

　　效应的可加性、分布的正态性

　　3．问题与应用

　　为什么有些数据需经过数据转换才能作方差分析？常用的方法有哪些？各在什么条件下应用？

　　第六章、直线回归与相关

　　（一）目的与要求

　　1．正确理解回归、相关分析的意义及有关概念；

　　2．掌握直线回归、相关分析的的基本方法；

　　3．了解常见的可直线化的曲线回归分析方法；

　　（二）教学内容

　　第一节：回归与相关的概念

　　1．主要内容

　　确定关系（函数关系）、不确定关系（相关关系）

　　2．基本概念和知识点

　　自变量、因变量、相关分析

　　3．问题与应用

　　回归与相关的区别与联系

　　第二节：直线回归

　　1．主要内容

　　直线回归方程的建立、直线回归方程的假设检验、2．基本概念和知识点

　　回归截距、回归系数的计算；直线回归的假设检验

　　3．问题与应用

　　实例分析

　　第三节：直线相关

　　1．主要内容

　　决定系数与相关系数、相关系数的计算、相关系数的假设检验

　　2．基本概念和知识点

　　决定系数与相关系数

　　3．问题与应用

　　相关系数的计算与相关系数的假设检验实例分析；应用直线回归与相关的注意事项

　　第七章、试验设计基础与抽样方法

　　（一）目的与要求

　　1．深刻理解试验设计的意义、任务、作用及有关基本概念；

　　2．明确食品试验研究的主要内容；

　　3．掌握试验设计的基本原则和要求；

　　4．能正确拟定试验计划和方案；

　　5．掌握基本抽样方法，正确估计抽样误差和样本含量。

　　（二）教学内容

　　第一节：试验设计概述

　　1．主要内容

　　意义、作用、试验设计方法的基本内容

　　2．基本概念和知识点

　　试验设计、任务、作用

　　3．问题与应用

　　试验设计的作用有哪些？

　　第二节：试验设计的基本概念

　　1．主要内容

　　介绍试验设计的基本概念

　　2．基本概念和知识点

　　试验指标、试验因素、因素水平、试验处理、试验单位、重复、全面试验、部分实施

　　3．问题与应用

　　正确理解试验指标、试验因素等有关基本概念，并能举例说明。

　　第三节：食品科学试验研究的主要内容

　　1．主要内容

　　食品线性质量研究与非线性质量研究、食品质量研究的几个阶段、系统设计、参数设计和允许误差设计

　　2．基本概念和知识点

　　食品线性质量研究、非线性质量研究、系统设计、参数设计和允许误差设计

　　3．问题与应用

　　食品科学试验研究的主要内容是什么？其意义是什么？

　　第四节：食品科学试验研究的基本要求和注意事项

　　1．主要内容

　　基本要求、注意事项、2．基本概念和知识点

　　系统、效度

　　3．问题与应用

　　食品科学试验研究的基本要求和注意事项是什么？

　　第五节：试验设计的基本原则

　　1．主要内容

　　重复原则、随机化原则、局部控制

　　2．基本概念和知识点

　　重复原则、随机化原则、局部控制的概念

　　3．问题与应用

　　重复原则、随机化原则、局部控制三者之间的关系

　　第六节：试验计划与方案

　　1．主要内容

　　试验计划、试验方案、2．基本概念和知识点

　　试验方案、受试材料、对照处理、唯一差异原则、预备试验

　　3．问题与应用

　　如何拟定一个试验计划？其要点是什么？

　　第七节：试验误差及控制

　　1．主要内容

　　试验误差的来源、试验误差的控制

　　2．基本概念和知识点

　　试验设计的主要任务之一是减少、控制试验误差

　　3．问题与应用

　　试验误差的来源有哪些？如何控制试验误差？

　　第八节：完全随机设计

　　1．主要内容

　　单因素完全随机设计、两因素等重复完全随机设计

　　2．基本概念和知识点

　　区组因素；完全随机设计是一种全面试验设计。

　　3．问题与应用

　　完全随机设计有什么优缺点？

　　第九节：样本含量的确定

　　1．主要内容

　　试验研究中样本含量的确定抽样检验时样本含量的估计

　　2．基本概念和知识点

　　抽样的目的、确定样本含量应具备的条件

　　3．问题与应用

　　几种样本含量的确定实例

　　第八章、随机区组试验设计及统计分析

　　（一）目的与要求

　　1．理解随机区组试验设计的意义、特点及注意事项；

　　2．根据专业知识，能正确确定区组；

　　3．掌握随机区组试验设计及统计方法。

　　（二）教学内容

　　第一节：随机区组试验设计方法

　　1．主要内容

　　设计方法、设计特点、注意事项

　　2．基本概念和知识点

　　随机区组；随机区组设计主要适用于安排多个因素都同等重要的试验

　　3．问题与应用

　　随机区组试验设计有什么特点？与完全随机设计有什么异同？

　　第二节：随机区组试验结果的统计分析

　　1．主要内容

　　单因素随机区组试验结果的方差分析、双因素随机区组试验结果的方差分析、2．基本概念和知识点

　　在随机区组试验中划分区组只是为了减少误差的影响，以提高试验精度，并不需要考察区组效应，故区组项不需要作F检验.3．问题与应用

　　参见单因素与双因素随机区组试验结果的方差分析示例。

　　第三节：随机区组缺值估计及其统计分析

　　1．主要内容

　　缺值估计的基本原理、方法及实例

　　2．基本概念和知识点

　　缺值估计是根据一定的统计原理，估计出缺失单元数据的最可能值（最可信值），并以之代替缺失单元数据而参加方差分析。

　　3．问题与应用

　　缺值估计的基本原理是什么？是否不论缺失多少单元数据都可以进行缺值估计？

　　第九章、正交试验设计及统计分析

　　（一）目的与要求

　　1．理解正交试验设计的基本原理和用途；

　　2．熟练掌握正交试验设计的基本方法和步骤；

　　3．学会正交试验分析的两种方法，熟练掌握对不同模式的分析；

　　4．能正确进行表头设计。

　　（二）教学内容

　　第一节：正交试验设计的的意义

　　1．主要内容

　　目的、意义、正交拉丁方、正交试验设计

　　2．基本概念和知识点

　　拉丁方、正交表、正交设计

　　3．问题与应用

　　正交试验设计的的意义？

　　第二节：正交表

　　1．主要内容

　　正交表符号、基本性质、交互作用

　　2．基本概念和知识点

　　正交表符号的含义、交互作用

　　3．问题与应用

　　什么叫正交试验设计？有何特点？

　　第三节：正交试验设计的基本步骤和方法

　　1．主要内容

　　明确目的、确定指标、列因素水平表、选择合适的正交表、进行表头设计排出试验方案；正交试验的结果分析

　　2．基本概念和知识点

　　考核指标、表头设计、混杂、空列、正交试验结果的直观分析法（极差分析法）与方差分析方法。

　　3．问题与应用

　　什么叫表头设计？进行表头设计应注意哪些问题？

　　五、学时分配表

　　36六、推荐教材和教学参考书资源

　　教材

　　王钦德、扬坚主编：《食品试验设计与统计分析》（中国农业大学出版社），参考书

　　林维宣主编：《试验设计》（大连海事大学出版社）

　　七、其他说明

　　实验设计与数据处理

　　[平装]

　　~刘振学

　　(作者),黄仁和

　　(作者),田爱民

　　(作者)

　　内容简介

　　本书主要包括三部分内容，即数据处理基础、实验设计方法与应用和计算机数据处理软件简介。分别介绍测量值与误差、偶然误差的分布、误差传递等误差理论中的内容，介绍统计检验、方差分析、回归分析和聚类分析等数据处理方法与应用，介绍提高分析化学准确度的方法及质量控制方法，介绍正交实验设计、多因素序贯实验设计、随机化区组和拉丁方设计方法与应用，最后对现时最流行的大型统计软件SPSS（StatisticalProgramforSocialSciences）进行简要介绍，书末附有习题及常用的统计数表。

　　本书着重介绍基本概念和基本理论，并在此基础上结合专业特点，介绍了各种统计方法在化学化工、医药、环境检测、矿物加工等多方面的应用，本书把质量控制和实验设计作为重点。

　　本教材适于工艺、工程类本科生和理工类研究生教学使用，尤其适用于化学化工、矿物加工、医学和环境精品文档

　　学等学科的本科生和研究生使用。本教材对于科研人员进行实验设计可提供很大的帮助，也可供广大分析化学工作者自学使用。

　　本书主要包括三部分内容，即数据处理基础、实验设计方法与应用和计算机数据处理软件简介。分别介绍测量值与误差、偶然误差的分布、误差传递等误差理论中的内容，介绍统计检验、方差分析、回归分析和聚类分析等数据处理方法与应用，介绍提高分析化学准确度的方法及质量控制方法，介绍正交实验设计、多因素序贯实验设计、随机化区组和拉丁方设计方法与应用，最后对现时最流行的大型统计软件SPSS（StatisticalProgramforSocialSciences）进行简要介绍，书末附有习题及常用的统计数表。

　　本书着重介绍基本概念和基本理论，并在此基础上结合专业特点，介绍了各种统计方法在化学化工、医药、环境检测、矿物加工等多方面的应用，本书把质量控制和实验设计作为重点。

　　本教材适于工艺、工程类本科生和理工类研究生教学使用，尤其适用于化学化工、矿物加工、医学和环境学等学科的本科生和研究生使用。本教材对于科研人员进行实验设计可提供很大的帮助，也可供广大分析化学工作者自学使用。

　　前言

　　数学是自然科学和社会科学最基础的学科。掌握了数学工具，也就拿到了开启成功之门的钥匙。

　　理工科大学生在大学阶段会学到不少数学原理和方法，但那是纯理论的。工科大学生也学习工程数学，但很少应用于实践；而理科大学生就学到很少或根本不学。由纯数学理论到生产实践，中间似乎还缺少一些过渡。因此，完成理论联系实际，由数学的纯理论转向实际应用，就需要开设另外的课程。

　　实验设计与数据处理课程是学习某些课程的必需知识，现将其独立了出来，成为化学工程和工艺、矿物加工工程等本科专业及硕士研究生教学独立的课程。又根据需要不断调整、完善。

　　本书共10章，由三部分组成。1~4章为第一部分，主要介绍测量值与误差的分布、性质及检验；同时对方差分析这一纯数学的内容进行介绍，在简单介绍数学模型的基础上，通过简单推导导出一系列方差分析公式，然后重点介绍方差分析的应用，并利用方差分析解决一些实际问题，这四章起着承前启后的作用。5~9章为实验设计及统计方法应用内容，主要介绍正交实验设计、多因素序贯实验设计、随机化区组和拉丁方设计的方法和应用，线性回归方法及检验，主成分分析方法及应用，聚类分析方法及应用等内容；第9章为相对独立的内容，主要介绍利用误差理论进行分析化学质量管理。第10章单独成为第三部分，简单介绍目前最流行的大型统计软件之一SPSS(StatisticalProgramforSocialSciences)，并结合前面各章内容对其使用进行介绍。

　　本书第4章为黄仁和编写，第6章为王力编写，第7章和81、82节为田爱民编写，其余各章节为刘振学编写，由刘振学对全书内容进行统稿。在编写过程中，还结合科研和教学经验，对部分内容进行了创作。马继红、汪兴隆和武艳菊等在读研究生参与了部分文字图表以及公式等的录入工作，在此向他们表示感谢。同时，在本书编著过程中，还得到了我院谭允祯院长、周仕学副院长等领导和同志们的关心和鼓励，在此一并表示深深的谢意。

　　由于作者水平所限，书中错误在所难免，望读者批评指正。

　　目录

　　第1篇

　　数据处理基础

　　1绪论

　　1.1教学目的

　　1.2实验设计的性质和价值

　　1.3实验研究方法

　　2误差和数据处理

　　2.1误差及其表示方法

　　2.1.1系统误差和偶然误差

　　2.1.2准确度和精密度

　　2.1.3误差和偏差

　　2.1.4标准偏差的计算

　　2.2偶然误差的正态分布

　　2.2.1频数分布

　　2.2.2分布函数

　　2.3误差传递

　　2.3.1系统误差的传递

　　2.3.2偶然误差的传递

　　2.3.3极值误差与误差分配

　　2.4有效数字及运算规则

　　2.4.1有效数字

　　2.4.2数字修约规则

　　2.4.3运算规则

　　2.4.4测量值的记录

　　3有限数据统计处理

　　3.1总体的参数估计

　　3.1.1期望值和方差

　　3.1.2参数估计

　　3.2一般的统计检验

　　3.2.1离群值检验

　　3.2.2平均值检验

　　3.2.3F-检验

　　4方差分析

　　4.1概述

　　4.1.1基本概念

　　4.1.2方法

　　4.2单因素方差分析

　　4.2.1单因素方差分析基本公式

　　4.2.2偏差平方和

　　4.2.3方差分析统计量

　　4.3无重复两因素方差分析

　　4.3.1无重复两因素方差分析的数学模型

　　4.3.2偏差分解

　　4.3.3自由度

　　4.3.4方差

　　4.3.5F-检验

　　4.3.6方差分析表

　　4.4无重复两因素方差分析

　　4.4.1交互作用

　　4.4.2偏差分解

　　4.4.3自由度

　　4.4.4方差

　　4.4.5F-检验

　　4.4.6方差分析表

　　第2篇

　　实验设计与统计应用

　　5正交实验设计

　　5.1概述

　　5.1.1正交表

　　5.1.2正交表的特点

　　5.1.3正交表的优点

　　5.1.4正交表的分类

　　5.2正交实验设计

　　5.2.1正交实验设计步骤

　　5.2.2正交实验的数据处理

　　5.3多指标的实验

　　5.3.1综合评分法

　　5.3.2综合平衡法

　　5.4有交互作用的设计

　　5.4.1正交表的选择和表头设计

　　5.4.2按方案进行实验

　　5.4.3结果分析

　　5.5正交实验的方差分析

　　5.5.1总变差的分解

　　5.5.2分析方法

　　5.5.3适应范围

　　6多因素序贯实验设计

　　6.1最陡坡法

　　6.1.1实例

　　6.1.2数学原理

　　6.1.3应用条件

　　6.2调优运算和单纯形调优法

　　6.3消去法

　　6.3.1“0.618”法

　　6.3.2分批实验法

　　6.4小结

　　7随机化区组和拉丁

　　7.1随机化区组

　　7.1.1什么是随机化区组

　　7.1.2随机化区组设计的数据处理

　　7.1.3小结

　　7.2拉丁方

　　7.2.1概述

　　7.2.2拉丁方设计的数据处理

　　7.2.3拉丁方设计举例

　　7.3正交方

　　8回归分析与聚类分析初步

　　……

　　9质量控制121

　　第3篇

　　计算机程序简介

　　10大型统计软件SPSS简介

　　习题

　　附录

　　附录1Dixon检验统计量和临界值

　　附录2Grubbs检验Tα,n值表

　　附录3Cochran最大方差检验的临界值

　　附录4标准正态分布表

　　附录5t-分布表

　　附录6F-分布表

　　附录7相关系数临界值表

　　附录8正交表

　　参考文献

　　试验设计与数据处理

　　姓名：潘丽军//陈锦权

　　东南大学出版社2007

　　目录

　　1绪论

　　1.1试验设计与数据处理的作用和意义

　　1.2试验设计与数据处理的发展和应用

　　2试验设计基础

　　2.1常用术语

　　2.2试验计划与方案

　　2.3试验设计常用的优良性

　　2.4试验设计应遵循的基本原则

　　3数据资料的特征数与误差分析

　　3.1数据资料的特征数

　　3.2试验数据的误差

　　3.3试验数据常用的表、图表达方式

　　4方差分析

　　4.1单因素方差分析

　　4.2单因素试验方差分析的简化计算

　　4.3双因素试验的方差分析

　　5试验数据的回归分析

　　5.1基本概念

　　5.2直线回归方程的建立与回归效果显著性检验

　　5.3多元线性回归分析

　　5.4试验因素重要程度(主次顺序)的判别方法

　　5.5能直线化的曲线回归分析

　　6正交试验设计

　　6.1正交试验设计的基本思想

　　6.2正交表

　　6.3正交试验设计的基本步骤

　　6.4正交试验设计的直观分析

　　6.5正交试验设计的方差分析

　　7均匀试验设计

　　7.1均匀试验设计的概念与特点

　　7.2均匀设计的思想

　　7.3均匀设计表

　　7.4均匀性准则

　　7.5均匀试验设计的基本方法

　　7.6均匀试验设计的应用

　　7.7含有定性因素的均匀设计

　　7.8均匀试验设计特别注意的几个问题

　　8回归正交试验设计

　　8.1回归正交试验设计简介

　　8.2一次回归正交试验设计原理

　　8.3二次回归正交组合设计

　　9回归旋转试验设计

　　9.1回归旋转试验设计的基本原理

　　9.2二次回归正交旋转组合设计及统计分析

　　9.3通用旋转组合设计及统计分析

　　10SAS软件在试验设计与数据处理中的应用..

篇九：食品实验设计与数据处理相关论文

　　11111111

　　评

　　分

　　试验设计与数据处理

　　课程论文

　　论文题目：

　　大豆分离蛋白的改性研究

　　学院名称：

　　专业班级：

　　姓

　　名：

　　学

　　号：

　　二OO九年十二月三十日

　　Word文档

　　11111111

　　大豆分离蛋白的改性研究

　　摘

　　要：用正交实验设计对实验进行改进，采用极差分析和方差分析法，研究不同改性条件对大豆蛋白乳化性的影响，找出主要影响因素。

　　关键词：正交试验设计；正交表；大豆分离蛋白；改性

　　一、概述

　　正交试验设计是利用“正交表”选择试验的条件，并利用正交表的特点进行数据分析，找出最好的或满意的试验条件，以及相关影响因素，适用于多因素的设计问题。

　　蛋白质是组成人体的主要物质,是人体生命活动的物质基础,如果人们的膳食中蛋白质的摄入量不足,就会使人消瘦,引起各种疾病,特别是对于儿童,会造成发育不良,智力低下。人类食用蛋白质主要有两大类,即植物蛋白和动物蛋白。由于植物蛋白周期短、资源丰富、产量大等优点,在食用蛋白中占70%以上,而动物蛋白则不足30%。近年来,由于世界人口急剧增长,耕地面积减少,开发高营养、高产量的植物蛋白成为人类研究的重要目标。功能特性在食品的各个领域得到广泛应用,但由于天然大豆蛋白的这些功能特性尚不能满足现代食品加工的要求,为此,国内外学者正谋求一些方法来改善这些功能特性。

　　通过改性可以改善大豆分离蛋白的起泡性、溶解性、乳化性等，本试验主要对乳化性的影响因素进行分析，为三因素三水平实验，影响因素较多，利用正交设计实验可以缩短实验时间，减少工作量，降低成本，因而对此进行正交试验设计的改进。

　　二、试验设计

　　1.试验目的：研究不同条件下对蛋白质乳化性的影响。

　　2.试验指标：用蛋白质的乳化性(y)作为考察指标，该指标越大表明影响性越大。

　　3.确定因子与水平：本实验设定的因素水平有质量分数，离子强度，PH值。质量分数选择0.5%，1.0%，2.0%；离子强度选择0.1M,0.5M,1.0M；PH值选择5，7，Word文档

　　111111119。

　　表1因素水平表

　　因

　　素

　　水

　　平

　　一

　　0.50.15二

　　1.00.57三

　　2.01.09A：质量分数（%）

　　B：离子强度（M）

　　C：PH4.正交表选择：本实验为三水平三因素实验，经分析选用L9(34)。

　　三、试验结果

　　按试验设计方案实施后，所得的试验结果如表2所示。

　　表2试验结果数据表

　　列

　　号

　　试

　　验

　　号

　　123456789质量分数A（%）

　　离子强度B（M）

　　111222333123123123PHC123231312试验结果y（%）

　　35.341.044.547.349.937.456.340.144.7四、数据的方差分析

　　1.试验结果的数据处理

　　表3试验设计方案与试验结果计算分析表

　　Word文档

　　11111111因素

　　试

　　验

　　号

　　A1B2C34123312231129.9134.7131.943.3044.9043.971.603.88实验结果y（meq/kg油）

　　35.341.044.547.349.937.456.340.144.7T=396.5P=17468.03Q=17809.19ST=341.16n=9

　　y2

　　列

　　号

　　123456789K1K2K3k1k2k3RSj1（0.5）

　　1（0.1）

　　1（5）

　　112（1）

　　223（2）

　　33120.8134.6141.140.2744.8747.036.7771.642（0.5）

　　2（7）

　　3（1.0）

　　3（9）

　　123123138.8131.0126.646.3043.6742.204.1025.90231312112.8133.0150.737.6044.3350.2312.63239.751246.091681.001980.252237.292490.011398.763169.691608.011998.09

　　2.直观分析（极差分析）：

　　2.1极差大小：RPH>R质量分数>R离子强度

　　2.2因素主次：主-----------------------次

　　PH；质量分数，离子强度

　　2.3添加趋势图：

　　图1趋势图

　　Word文档

　　11111111160

　　140

　　120

　　100

　　80

　　60

　　40

　　20

　　0

　　A1

　　A2

　　A3

　　B1

　　B2

　　B3

　　C1

　　C2

　　C3

　　系列1

　　2.3.1质量分数增大，则蛋白质的乳化性增强，若蛋白质的质量分数过大，会导致反应不完全，成本增加，因些选择A3水平2.0%；

　　2.3.2随着离子强度的增加，蛋白质的乳化性减弱，故取B1水平0.1M；

　　2.3.3蛋白的的乳化性随着PH的增加而增加，因此选择C3水平PH＝9。

　　3.方差分析

　　由于因素A和C的F值分别为18.46和61.86,大于F0.1(2,2)=9.0，因此，因素A和C在显著性0.05上是显著的，因子B不显著。由于因素C的F值大于F0.05=61.86而因素A的F值小于F0.05,因此，因素C是显著的，因素A为可接受。

　　表4方差分析表

　　4.最佳条件的选择

　　方差来源

　　因素A（质量分数）

　　因素B（离子强度）

　　因素C（PH）

　　误差

　　总和

　　平方和Sj71.6425.90239.753.88341.16自由度f均方和V2222835.8212.95119.881.94F值

　　18.466.6861.86

　　显著性

　　（*）

　　不显著

　　*

　　F0.01（2,2）＝99.00F0.05（2,2）＝19.00F0.1（2,2）＝9.00在本实验中因素A和因素C是显著的，B不显著。通过上述分析，A取A3，B取B1，C取C3。

　　五、小结

　　Word文档

　　11111111通过对试验进行正交试验设计的改进，成功找出提高乳化性的最佳条件，且实验次数少，成本低，效果显著，对工业生产提高经济效益具有积极意义。

　　六、学习本课程的体会

　　本学期学习了实验设计与数据处理这门课程，深切体会到数学的重要性，课上老师细致严谨的教学，将我带入一个神奇的数字世界。研究生阶段我主修的方向是植物蛋白，实验更是必不可少的环节，学习了本课程之后，从单纯的记录数据，到懂得如何将自己做出的实验数据变为令大家认可的论文资料，可以缩短实验时间，减少工作量，降低成本，对我的启发和教导极为深刻。相信通过对本课程的学习，会在以后的学习和工作中给予我很大的帮助。

　　感谢老师的细心教导！

　　Word文档

　　11111111

　　Word文档

篇十：食品实验设计与数据处理相关论文篇十一：食品实验设计与数据处理相关论文

　食品化学实验报告论文2黑龙江东方学院

　　食品化学综合设计实验实验题目：果蔬褐变机制及其防止初探

　　姓名白也

　　学号12203102专业食品科学与工程（粮食工程）

　　年级2012指导教师姚晶

　　学部食品与环境工程

　　实验日期2014年6月11日

　　食品化学综合设计实验

　　果蔬褐变机制及其防止初探

　　摘要

　　介绍酶促褐变的机理及与褐变相关的酶,并从物理、化学等方面介绍了一些新近发展的酶促褐变抑制方法。鲜切马铃薯由于切分造成机械损伤导致组织细胞破裂,使细胞内的化学成分在酶的作用下相互作用,迅速产生褐变,引起外观色泽的变化,同时改变风味,造成营养物质损失,降低鲜切马铃薯的商品价值和食用价值。本实验研究选用新鲜马铃薯为试材,探讨引起鲜切马铃薯褐变的多酚氧化酶的部分特性,有针对性的配合控制鲜切马铃薯褐变的护色剂和控制微生物生长的化学和物理方法,延长鲜切马铃薯的贮藏期。

　　关键词：鲜切马铃薯；酶促褐变；机理；控制

　　目录

　　摘要.......................................................................................................................................I1前言(1)1.1褐变(1)1.1.1酶褐变的酶类(1)1.1.2酶促褐变的条件(1)

　　1.2研究的目的和意义(1)1.2.1研究目的(1)1.2.2研究意义(2)2材料与方法(3)2.1实验材料(3)2.1.1实验原料(3)2.1.2实验试剂(3)2.2实验设备(3)2.3实验方法(3)2.3.1多酚酶（PPO）液的提取和分离(3)2.3.2PPO活力的测定(4)3结果与讨论(5)3.1热烫对鲜切马铃薯褐变的影响(5)3.2亚硫酸钠溶液对鲜切马铃薯褐变的影响(5)3.3抗坏血酸溶液对鲜切马铃薯褐变的影响(6)3.4氯化钠溶液对鲜切马铃薯褐变的影响(7)结论(8)参考文献(9)致谢(10)果蔬褐变机制及其防止初探

　　1前言

　　1.1褐变

　　褐变反应是食品加工中最普遍存在的一种变色现象，按其发生机制分为酶促褐变和非酶褐变两大类。对酶促褐变机理的研究，目前国内外比较接受的是酚、酚酶的区域性分布假说。酚类物质和酶在细胞内通过一系列膜系统实现区域划分布，使酶和底物相互接触而引起果蔬褐变。褐变多发生在较浅色的水果和蔬菜中，如苹果、香蕉、杏、樱桃、葡萄、梨、桃、草莓和土豆等，在组织损伤、削皮、切开时细胞膜破裂，相应的酚类底物与酶接触，在有氧情况下，发生酶促褐变。介绍与你所做实验内容有关的知识或资料。

　　1.1.1酶褐变的酶类

　　催化酶促褐变的酶类主要为多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）。PPO活性的最适PH值为5.0~7.0，有较强的耐热性，可被有机酸、硫化物、金属离子螯合剂、酚类底物类似物所抑制。POD在H2O2存在下迅速氧化多酚物质，可与PPO协同作用加剧果蔬褐变。

　　1.1.2酶促褐变的条件

　　酶促褐变主要取决于果蔬中丹宁的含量，果汁中丹宁含量0.045%以下时，在空气中静置3h~4h时并不变色，而当其含量超过0.11%时，在空气中变色迅速。酶促褐变必须同时具备3个条件，即酚类物质、多酚氧化酶和氧。如柠檬、柑橘、菠萝、葡萄柚、西瓜、番茄等，因缺少诱发褐变的酶，故不易发生酶促褐变。

　　含有多酚类的果蔬在多酚氧化酶的催化下，首先氧化成邻醌；然后邻醌或未氧化的邻二酚在酚羟基酶催化下进行二次羟基化作用，生成三羟基化合物；邻醌再将三羟基化合物氧化成羟基醌；羟基醌易聚合而生成黑色素。

　　1.2研究的目的和意义

　　1.2.1研究目的

　　1.观察加工过程中物料的褐变状况。要求采用不同的防止褐变措施，观察防止褐变的结果。

　　2.通过实验进一步认识食品在贮存和加工过程中各类型褐变的机理、反应的途径，防止褐变应采用的措施。

　　1.2.2研究意义

　　过去鲜切蔬菜的酶研究集中于酶活性的测定，但传统PPO酶活性的测定受到PPO酶易氧化失活及过氧化物酶的干扰等因素的影响，本研究从编码褐变关键酶

　　基因mRNA含量的角度研究褐变抑制与酶的关系，深入揭示了褐变抑制机理，为进

　　一步从分子生物学研究鲜切蔬菜褐变奠定了基础。

　　2材料与方法

　　2.1实验材料

　　2.1.1实验原料

　　新鲜的马铃薯：哈尔滨当地购买

　　2.1.2实验试剂

　　无水亚硫酸钠分析纯国药集团化学试剂有限公司

　　抗坏血酸分析纯哈尔滨市新春化工厂

　　磷酸氢二钠分析纯天津耀华化学试剂有限公司

　　磷酸二氢钾分析纯天津化学试剂三厂

　　丙酮分析纯哈尔滨蓝星石化工厂

　　氯化钠分析纯天津金汇化学试剂有限公司

　　2.2实验设备

　　Spectrumlab54型可见分光光度计上海棱光技术有限公司

　　PB3002-N型精密电子天平美国双杰兄弟(集团)有限公司

　　2.3实验方法

　　2.3.1多酚酶（PPO）液的提取和分离

　　将马铃薯快速去皮，切成厚度1~2mm的簿丝。

　　1.称取马铃薯样品5g，共5份，至于烧杯中，放入60摄氏度水浴锅中热

　　烫，时间分别为0s,30s,45s,60s,75s;2.称取5g马铃薯样品，共5份，放入预先配置的一定浓度（分别为

　　0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%)的抗坏血酸溶液，浸渍两分钟后取出，3.称取5g马铃薯样品，共5份，放入预先配置的一定浓度（分别为0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%）的亚硫酸钠溶液，浸渍2分钟后取出；

　　4.称取马铃薯样品5g，共5份，放入预先配置的一定浓度（分别为0、1%、1.5%、2.0%和2.5%）的NaCl溶液，浸渍2分钟后取出。

　　将以上处理后的马铃薯取出，加少许预先冷藏的混合磷酸盐缓冲

　　液（PH值为6.0），水浴研磨，然后加入10ml磷酸盐缓冲液，于4摄氏度静置20min，上

　　清液即为PPO粗酶液。

　　粗酶液先经10ml丙酮沉淀，取沉淀，然后往沉淀中加入磷酸盐缓冲液50ml，制成纯酶液并置低温4摄氏度下备用

　　2.3.2PPO活力的测定

　　取混合磷酸缓冲液（PH值为6.0）1.5ml，加入1ml浓度为0.02mol/L的邻苯二酚溶液，先于30摄氏度保温5min，再加1ml的待测酶液，迅速混匀后在波长410nm处测定吸光度。每隔1min记录1次吸光度，共记录3min，重复测定3次。一个活力单位（U）定义为测定条件下每分钟引起吸光度改变0.001所需的酶量。

　　3结果与讨论

　　3.1热烫对鲜切马铃薯褐变的影响

　　热烫对鲜马铃薯褐变的结果见表3-1。

　　表3-1热烫对鲜切马铃薯褐变的影响

　　2min0.4450.5110.2000.2070.1293min0.4800.5730.2220.2330.132图3-1热烫对鲜切马铃薯褐变的影响.热烫对鲜切马铃薯褐变的影响

　　0.10.20.30.40.50.60.7012345时间/min吸光值

　　由表3-1可知热烫为1分钟时抑制马铃薯褐变效果最好。

　　3.2亚硫酸钠溶液对鲜切马铃薯褐变的影响

　　亚硫酸钠溶液对鲜马铃薯褐变结果见表3-2。

　　表3-2亚硫酸钠溶液对鲜切马铃薯褐变的影响

　　2min1.0700.2240.1950.1490.1113min1.1320.2060.1710.1360.101图3-2亚硫酸钠溶液浓度对鲜切马铃薯褐变的影响

　　亚硫酸钠溶液浓度对鲜切马铃薯褐变的影响

　　0.20.40.60.811.200.0050.010.0150.020.025亚硫酸钠溶液的浓度

　　吸光值

　　由表3-2可知，当亚硫酸钠溶液浓度为2.0%时抑制马铃薯褐变的效果最好。

　　3.3抗坏血酸溶液对鲜切马铃薯褐变的影响

　　抗坏血酸溶液对鲜切马铃薯褐变结果见表3-3表3-3抗坏血酸溶液对鲜切马铃薯褐变的影响

　　2min0.1590.1290.1750.1420.1123min0.1550.1260.1730.1490.242图3-3抗坏血酸对马铃薯褐变的影响

　　从表3-3中可知,抗坏血酸溶液对鲜切的马铃薯褐变的效果不明显.3.4氯化钠溶液对鲜切马铃薯褐变的影响

　　氯化钠溶液对鲜切马铃薯褐变结果见表3-42min1.3010.8770.4180.2840.1673min1.2380.9250.4490.2990.180图3-4氯化钠溶液的浓度对鲜切马铃薯褐变的影响

　　氯化钠溶液的浓度对鲜切马铃薯褐变的影响

　　0.20.40.60.811.21.400.0050.010.0150.020.0250.03氯化钠溶液的浓度

　　吸光值

　　从表3-4可知，当氯化钠溶液为2.5%，时抑制马铃薯褐变效果最好。

　　结论

　　研究了马铃薯褐变机制的条件，得出了如下结论：

　　（1）热烫1分钟对马铃薯褐变抑制的效果最好。

　　（2）亚硫酸钠溶液浓度为2.0%时抑制马铃薯褐变的效果最好。

　　(3)氯化钠溶液浓度为2.5%时抑制马铃薯褐变的效果最好。

　　通过结论，做出成品：

　　将马铃薯快速去皮，切成1~2mm的薄片，先热烫1分钟，然后依次浸渍在浓度为2.0%的亚硫酸钠溶液，2.5%的氯化钠溶液中2分钟，再烘干，制成成品土豆干。效果如下图片。

　　(烘干前)

　　（烘干后）

　　参考文献

　　[1]付湘晋．我国天然黑色素资源研究概况[J]．粮食与油脂，2005（12）：42-45[2]王平，孙慧．黑米、黑豆、黑芝麻中几种微量元素含量的测定[J]．鞍山师范学院学报，2000（2）：95-98[3]赵晋府.食品工艺学[M].中国轻工业出版社，2001：108-137［4］何国庆，丁立孝。食品酶学[M]。北京：化学工业出版社，致谢

　　感谢指导老师姚晶老师为我们组指导了此次实验，纠正了我们的不足。感谢同组艾丽娜同学，为我们查找资料，做PPT。感谢同组初晓宇同学，为我们讲PPT并带领同组人做实验。感谢同组人的认真努力，因为有了合作的精神才把实验做好。更感谢指导老师和同班同学给予我们组的支持。

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