玉米直链回生淀粉吸附含羟基红曲红色素的动力学

为了提高玉米回生淀粉通过吸附分离含羟基红曲红色素的效率,深入了解玉米直链回生淀粉吸附含羟基红曲红色素的机理,该文通过回生法制备分子量分布范围分别为267~4.6×10~7、589~9.7×10~4、565~6.2×10~4、794~6.0×10~4 g/mol的玉米直链淀粉,进而利用这些淀粉吸附红曲红色素,研究不同淀粉在20、40、80℃温度下对红曲红色素的吸附量和吸附速度,采用Dubinin-Radushkevich等温吸附方程研究玉米直链回生淀粉吸附含羟基红曲红色素的动力学规律。结果表明,回生1~4次玉米直链回生淀粉在80℃、140 h吸附红曲红色素量最多,吸附量分别达到0.56、0.84、1.04、1.10 mg/g,直链回生淀粉分子量分布范围越窄,吸附温度越高,吸附速度越快。经Dubinin-Radushkevich等温吸附方程式计算所有样品平均吸附自由能低于8 J/g,玉米直链回生淀粉吸附红曲红色素方式为物理吸附。电子显微镜图结果表明,吸附红曲红色素的玉米直链淀粉干燥后结构更加蓬松。研究结果为玉米直链回生淀粉分离、纯化含羟基红曲红色素工艺条件的设计和探索提供理论参考。     

外源营养物对菌丝体生物质材料的生长研究及其性能表征

为优化菌丝体生物质材料配方和成品性能,该研究以菌丝生长速率为评价指标,首先通过单因素试验筛选出较佳外源营养物.再利用Plackett-Burman试验确定了影响平菇菌丝生长的主要因素为葡萄糖、酵母粉和KH2PO4,通过最陡爬坡试验和Box-Behnken响应面分析对添加物进行分析,得到较佳外源营养物组合为:质量分数为4...     

以马铃薯为辅料的黄酒发酵条件优化

采用响应面方法对以马铃薯为辅料的黄酒发酵条件进行了优化。通过单因素试验、正交试验及中心组合试验优化得到以马铃薯为辅料酿造黄酒的最佳发酵条件为：酵母添加量0.114%(原料量的0.114%)、主发酵温度28℃、麦曲添加量14.0%(原料量的14.0%)、料水比1∶0.7、每100 g原料添加425μL糖化酶、发酵初始pH值4.0。在优化得到的发酵条件下酿造得到的以马铃薯为辅料的成品黄酒，其酒精度、酸度、色、香、味等各项理化指标和感官指标均符合国家黄酒标准GB/T 13662-2000，成品酒的感官品质得到了改善，且所含游离氨基酸含量为7063.4 mg/L，是普通黄酒游离氨基酸含量的1.2～2.5倍。     

碱法制备蚕蛹蛋白浸提条件的优化（简报）

该文通过中心组合设计及相应面分析,研究了碱法制备蚕蛹蛋白的浸提条件对蚕蛹蛋白浸提率的影响,得到了蚕蛹蛋白提取率的数学模型。优化了蚕蛹蛋白的浸提的条件,提高了碱法制备蚕蛹蛋白的蛋白提取率。结果表明NaOH浓度和液固比（V/m）对蚕蛹蛋白提取率影响显著（P＜0.05）。蚕蛹蛋白浸提的最佳工艺条件为：NaOH浓度1.03%、液固比（V/m）70︰1、浸提温度50℃、NaCl浓度0.070 mol/L。在此最佳工艺条件下蚕蛹蛋白的实际提取率达78.69%。利用优化工艺条件制备的桑蚕蛹蛋白,其蛋白含量为96.70%,必需氨基酸占总氨基酸含量的47.1%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值为0.9,具有较好的应用价值。     

黑曲霉固体发酵产木聚糖酶的响应面优化设计及其酶学性质的研究

本研究采用响应面法的中心组合对影响黑曲霉(aspergillus niger JL 15)固体发酵产木聚糖酶的条件进行了优化.以橘皮粉为基质,补充碳源、氮源,以及含水量和发酵时间对木聚糖酶产量具有显著影响(P<0.05).模拟二次多项式回归预测模型,并建立自变量与响应值的回归方程,获得各因素的最佳水平,即:甘油、硫酸铵的添加量分别为4.2%和3.1%,含水量为61%,发酵时间为73.4 h,木聚糖酶活性最大预测值达922.9 U/g干发酵产物,验证值为917.7 U/g干发酵产物,高出基础培养基酶活3.2倍.酶学性质分析研究表明,黑曲霉木聚糖酶(XylA)的最适温度和最适pH分别为55oC和pH 5.0.XylA的K_m和V_(max)值分别为9.24 mg/mL和54.05 μmol/min/mL.Mn~(2+)、Zn~(2+)和斗和Mg~(2+)对XylA活性具有促进作用,而Fe~(3+)和cu~(2+)对XylA活性具有明显抑制作用.HPLC分析结果表明,XylA的水解桦木木聚糖和麸皮不溶性木聚糖的产物均为木糖至木六糖,主要产物为木三糖.     

芽孢杆菌组合CL-8发酵条件优化及其防病效能研究（简报）

为了使生防菌Bacillus sp.组合CL-8发酵水平达到最佳效果,为其工业化发酵生产和田间应用提供参考,通过单因素实验和正交实验,确定了Bacillus sp.组合CL-8最佳发酵培养基和最佳发酵条件.最佳发酵培养基为:玉米粉10g/L、豆粕10g/L、蜂蜜5 g/L、氯化钠5g/L、碳酸钠2 g/L、磷酸氧二钾2 g/L、硫酸镁0.2 g/L、碳酸钙1 g/L、硫酸锰0.1 g/L、氯化铁0.1 g/L;最佳发酵条件为:二个单一拮抗菌株Bacillus sp.SL-13、SL-14和SL-44最佳接种比例为2:1:2,培养基初始pH值为7.0.组合CL-8发酵液对加工番茄种子浸种后可提高加工番茄的防病效果,达到55.53%,明显高于三株单一菌浸种后的效果.     

乳酸菌发酵技术脱除大米粉中镉的工艺优化

为了解决镉超标精米的利用问题,该试验以镉质量分数为0.6479 mg/kg的精米为原料,尝试用乳酸菌发酵技术脱除大米粉中的重金属镉,并对发酵工艺进行了优化研究。通过对比试验确定发酵菌种为植物乳杆菌和戊糖片球菌(2∶1,体积比)的混合菌,并通过单因素试验分析了大米粉粒度、发酵温度、发酵时间和接种量对镉的脱除率的影响。在固定大米粉粒度为40目的条件下,利用响应面法优化并确定的工艺参数为:发酵温度40.8℃、发酵时间23.4 h、接种量3%。在此条件下,大米粉中镉的脱除率达85.73%,在发酵后的大米粉中,镉的残留量为0.0925 mg/kg,低于国家限量标准(0.2 mg/kg)。该研究结果能有效地缓解镉超标精米的利用问题以及为工业生产提供参考数据。     

甘薯渣同步糖化发酵生产酒精的工艺优化

为了综合利用甘薯淀粉工业废渣,本研究以甘薯渣为原料发酵生产酒精,并对其同步糖化发酵工艺(SSF)进行优化。研究同步糖化发酵时影响酒精发酵工艺的9个因素,采用Plackett-Burman试验设计筛选出显著因素,并在筛选结果的基础上,用最陡爬坡途径逼近最大响应区域,然后利用响应面分析法确定其最佳参数。结果表明,影响酒精发酵工艺的显著因素为糖化酶、接种量和发酵温度。酒精发酵优化最佳参数为:α-淀粉酶8U/g,液化时间1.5h,液化温度90℃,硫酸铵质量分数0.15g/100g,pH值4,发酵时间36h,糖化酶151U/g,接种量0.3%,发酵温度36℃。在此条件下,验证试验得到的酒精体积分数达到17.15%,接近理论预测值16.95%。优化后的工艺可为甘薯渣同步糖化发酵生产酒精提供技术参考。     

茎点菌属产松脂醇二葡萄糖苷的培养条件优化(简报)

用响应面分析法对一株杜仲内生茎点霉(Phoma sp.)生产松脂醇二葡萄糖苷(PDG)的培养条件进行了优化,获得了PDG产量与各培养条件的回归模型,根据模型确定出PDG的最佳生产条件为：初始pH值8.4,摇床转速193 r/min,装液量100 mL,最佳条件下的PDG产量可达30 mg/L。最佳条件下试验所得值与模型预测值间的偏差小于5%。     

玉米秸秆厌氧消化预处理方法及工艺优化

为提高玉米秸秆厌氧消化性能,该文采用碱液、酸液、沼液等方法对玉米秸秆进行预处理,比较不同预处理方式对秸秆成分、含量以及厌氧消化能力的影响。试验结果表明,经超声波辅助碱预处理后,秸秆的木质素和半纤维素总含量显著降低,产气量显著提高。基于Box-Behnken(BBK)试验设计,选择碱液预处理的固固比(Na OH/秸秆,下同)、预处理温度、预处理时间为试验因素,结合响应面分析法对碱液预处理条件进行响应面优化,结果表明,最佳玉米秸秆预处理条件为固固比22.4%,预处理温度37.9℃,预处理时间39.7 h,在此条件下还原糖产量的试验值为738.6 mg/g,沼气累积产量的试验值为661 m L/g,试验值与预测值误差不到0.5%,证明了响应面优化法的准确性和可行性。     

微波爆玉米花制备条件的优化研究

探讨物料量、时间和调味料与微波玉米爆开率(Y₁)、膨胀率(Y₂)和感官分数(Y₃)的响应曲面关系，模型Y₁、Y₂、Y₃的失拟性检验不显著（p₁＞0.05、p₂＞0.05和p₃＞0.1），无失拟性因素存在；而模型的显著性检验达显著水平（p₁＜0.05、p₂＜0.01和p₃＜0.01），说明模型较好地拟合玉米爆开率、膨胀率和感官分数与各参试因子之间的关系，R²分别为0.8139、0.8737和0.9160。利用期望函数途径，对响应曲面模型进行模拟预测和验证，得到制备微波玉米的优化条件为物料量1.518水平、微波时间0.518水平、调味料比例1.118水平，玉米爆开率、膨胀率、感官分数同时达到最高，分别为97.5%、11.0和7.2。     

固体催化剂催化牛油制取生物柴油工艺优化

利用固体催化剂催化废弃动物油脂制取生物柴油可以实现催化剂的重复利用、降低原料成本,从而提高生物柴油的市场竞争力。该文以牛油为原料,在自制固体催化剂Cs2O/γ-Al2O3的催化作用下与甲醇酯交换反应制备生物柴油。采用响应面法对反应过程进行了优化,试验考察了醇油摩尔比、催化剂用量、反应时间和反应温度等操作条件对酯交换反应的影响,并得到了最优反应条件,即反应温度66℃,醇油摩尔比10.5：1,催化剂用量5.3%,反应时间120 min,生物柴油的酯交换率达到95.5%。反应后固体催化剂在400℃下灼烧4 h后可以重复利用,重复利用8次后酯交换率下降不到6%。研究结果将为固体催化剂催化废弃动物油脂制取生物柴油的连续和产业化生产提供试验基础,为提高生物柴油的市场竞争力提供参考。     

滴灌梯形迷宫滴头流道水力性能的响应曲面法优化

滴灌滴头水力性能优化是滴灌技术不断发展的需要。采用响应曲面法研究了梯形迷宫滴头流道的流道宽度、长度、深度、转角和流道单元数等5个关键参数对滴头水力性能（流态指数和流量系数）的影响与最佳水平。试验结果表明,所测试梯形迷宫滴头最优流道宽度、长度、深度、转角和流道单元数分别为1.55 mm、2.33 mm、1.55 mm、46.32°和20,优化后滴头的流态指数为0.4993、流量系数为0.4441,较优化前流态指数提高了5.624%,滴头水力性能得到了改善。     

柿果醋醋酸发酵工艺参数优化研究

为了探索柿子原浆果醋的发酵规律,给柿果醋的生产提供理论依据.以水柿为原料,采用响应面法对柿果醋醋酸发酵过程的工艺参数(发酵温度、醋酸菌接种量和发酵时间)进行优化.结果表明,醋酸菌接种量、发酵时间对柿果醋醋酸含量有极显著影响(P＜0.01),发酵温度对后者影响不显著.优化出最佳工艺参数为发酵温度33.1℃,醋酸菌接种量0.56‰,发酵时间110 h,在此工艺条件下柿果醋醋酸含量可达4.928 g/(100 mL).多元回归分析结果显示,发酵温度、醋酸菌接种量、发酵时间与醋酸含量之间回归模型高度显著,可用于实际生产预测.     

蓝藻厌氧发酵产沼气机械搅拌工艺优化及中试验证

在蓝藻厌氧发酵过程中,由于蓝藻密度较小,容易在反应器中上浮而结壳,从而降低反应器产气效率。该文以蓝藻为原料,研究机械搅拌对其厌氧发酵产沼气的影响。分别选取不同的搅拌周期、搅拌持续时间及搅拌强度3个因素,在试验的基础上采用响应曲面法确定蓝藻厌氧发酵产气的最佳搅拌因素,为蓝藻厌氧发酵产沼气技术应用提供技术参数。以模拟得到的二次多项式回归方程,从而预测得到蓝藻最佳搅拌条件为:搅拌周期6 h、搅拌持续时间20 min/次、搅拌强度56 r/min。中试中,在最佳搅拌条件下,蓝藻的比产气速率、比产甲烷速率最大,分别为0.39、0.236 L/(L·g)。研究发现:搅拌强度对蓝藻厌氧发酵产沼气影响最大,搅拌周期其次,搅拌持续时间最小;搅拌强度过大、搅拌频繁将会破坏适于特定厌氧微生物生长的微环境,使系统中不同种属厌氧微生物的协同作用受到局部破坏,反应器中污泥的蛋白酶、脱氢酶及辅酶活性下降,产气率降低;搅拌强度小、搅拌周期长,蓝藻容易上浮,与污泥中微生物接触有效接触减少,蓝藻转换效率低,微生物活性降低。适当的搅拌混合可以破坏蓝藻上浮结壳,同时提高蓝藻与微生物之间接触效果及产气效率。     

速冻薯条制备工艺优化

采用三因子二次正交旋转组合设计，建立速冻薯条加工工艺中的干燥温度、干燥时间和预油炸时间对薯条的颜色、含水率和含油率影响的二次多项式响应曲面模型。参试因子对薯条的颜色、含水率和含油率影响显著(p<0.05)，利用期望函数途径同时对薯条的颜色、含水率和含油率的响应曲面模型进行模拟预测，获得优化的工艺条件：108～110℃热空气干燥11～12 min，180℃预油炸38 s。薯条经速冻和油炸(180℃，2 min)后，色差值为3.99～4.45，含水率为37.50%～38.50%，含油率为14.34%～14.85%，各响应变量同时达到商品薯条的指标值。     

奶牛粪便与秸秆混合发酵过程通风工艺优化

通风是影响好氧发酵的重要技术参数,但目前对于奶牛粪便好氧发酵通风缺乏系统研究,导致发酵后物料质量参差不齐,为优化奶牛粪便好氧发酵过程中的通风参数,该研究采用响应曲面法,以通风速率、通停比、通风时间为3因素,通过中心组合试验设计方法(Box-Behnken Design)设计17组试验,以含水率和病原菌去除效率为响应值,...     

基于响应面法的电磁阀响应时间优化

为了缩短喷雾植保用电磁阀的响应时间,提高变量喷雾的精准性,该文引入响应面法优化改进型脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制参数。试验采用Box-Behnken设计方法,选取电磁阀驱动电压(10、12和14 V)、PWM延迟时间(15、40和65 ms)及PWM占空比(5%,15%和25%)作为考察因素,以电磁阀开启响应时间、电磁阀闭合响应时间和电磁阀响应时间为响应值,获取了关于3个响应值的二次多项回归模型,并对其进行了验证。经响应面法分析得出,在参数优化区间内,使电磁阀响应时间最短的参数条件为电磁阀驱动电压12 V、PWM延迟时间15 ms以及PWM占空比5%,与试验测量结果差异极小。与普通PWM控制方式相比,使用改进型PWM控制信号并优化控制参数可有效缩短电磁阀响应时间。该研究为合理选择PWM控制参数提供了参考。