minitab正交试验设计

食品科学研究中实验设计的案例分析-正交设计优选白芨多糖包合丹皮酚最佳工艺以及包合物的鉴定学年2010-2011第一学期课程名称食品实验优化设计专业年级考试方式学生姓名学号成绩摘要：本实验采用用minitab软件设计L9（34）正交试验优选白芨多糖包合丹皮酚的最佳工艺，结果显示：以丹皮酚和白芨多糖的物料比、反应时间和反应温度为考察指标，得到优化工艺为：物料比1:6、反应时间4h、温度30C，包封率可达29.38%,收得率74.29%。关键词：正交设计minitab1正交试验因素水平的确定选择丹皮酚与白芨多糖的A物料比（W/W）、B反应时间（h）、C包合温度（C）三个对试验结果影响较大的因素为考察对象，每个因素各取三个水平（表1）。采用L9（34）正交试验表进行正交试验。以所得包合物的收得率和药物包封率为考察指标，确定最佳工艺。表一正交试验因素水平表水因素平A物料比（w/w）B反应时间（h）C反应温度（C）11:2230401:4501:62正交试验设计步骤：1选择统计一DOE-田口一创建田口设计。2得出田口设计窗口，在这个窗口中我们可以设计正交试验，本试验选择3水平4因素，其中一个因素作为误差列。fcFlfr+BJk：Hl十中:宣VRWIJLn叫re卿91Si|才Bn-*Kum.13hL!d-rriwhp-tnxVhL3点击显示可用设计，进入如下图的窗口，选择L92-44点击“设计”选项，选择L93*4，这样我们就得到了L9(34)5点击“因子”选项，得到如下图窗口，可以对其名称进行设计，如“A改为“A物料比”6设计完成，得到如下图的正交试验表7导入数据（包封率和收得率）8点击“DOE一“田口”一“分析田口设计”，得到下图9在响应数据位于栏中选择“包封率”10在“项”选项中，选中ABC的内容，注意不要选中误差列，按下图进行设计。11点击确定，可得出下列的分析数据。（再按上述8-11,对收得率进行分析，可得出另外一个分析数据）12点击“统计”-“方差分析”一“一般线性模型”SilidXi图十以虬XJHIL口皿默5田店憧A4BE-PIIUf|点FlI.心MMiiD尊*尬|it峋ipf心X*rHwn*#i*#略1EKLlW、蛤LIFH通AWM峭iC居Hf僧1VH!cHll*3WM*-5oi用sanninm摩|日q上T口Q、Btd由口*析：牲招电与*WltimCiikiaazjkj对Fft存LU善心1SnDr4HVINjsovEJI白尊H#时.IurI.*ER-4-通EHLiVKH：D际IHOTii-Tfte,旬宁1W：g虹Ifr唇将：aEVk*7T/nf.品TPM由.Mfr由，%-WUS讪板1ffiZTSIEEEit*.邑也就ttLEfll&.LiSV.dl51J74g1d.-4?.ong.RmIiKilMK*dMiWIt.瞄仲由他vfllJ*瓦H四衣14WLfttJ4lrai!wfl建J9*jdUJ-iJ-.v3nJ!I,rrxXTTVD&心1fiWeH加-.13在“响应”栏中选择“包封率”，在“模型”栏中选择ABCD邑联UFES国M10-12-48:42:09说够柔WruW僧争F：整森此田正箕巨求计W1*C*4：I酣34因予-1田;0.3fi15.SLit.IT诚50,75S.W?lX0if3.SCIJull!7XT114点由确定，得出方差分析数据，如下图。因子类型川快1龄|比固定7：咛一WCF-同同定匚反应温度固走333包习率M的方差分析，在莅验中侦用调整的SS来漏A物料比BC误差S旧q,52S.S30.511342312T4S3134sssev-J&42d.231S761TM2213.13.3.T&dBcA.21OQ41F3143SSF.0240.GS2.087寰伸fjMiibta图叶4）TflfD画口枇厝勤（山漆Q吕苫金$f田段计*+S=E.E!?3T5R-S_B（时间），且A因素对包封率的影响达到了显著性差异（pCB。最佳组合为A3B3C3。综合考虑包封率和收得率两个指标，投料比对包封率的影响显著(p9.&6231227.6570.473I3n17.857883213纣3974.299332121.0173.71k：15.5S521.S59丹皮酚包封率()21 17322 75)16.61115.336心17.66612.666R169112.0K19J9354,447t)7,37Ohh.453包合物收衍聿()70.00064.85367.55b4.793心75,33368.533R20启部2.7043.740看3丹反勃曰芨涉橘包封率万差分析表Table3Analysisofvarianceofinclusionrate方差来源离均是平方和自由度均方F显著性校正模型3_74060.62314.831A2.962L48135.230p0.05B0.033一0.0160387CC（反应温度）B（反应时间），且A因素对包封率的影响达到了显著性差异（pCB,最佳组合为A3C3B1，原论文案例出现的错误是包合物收得率对B反应时间的k1和k3求法有误，两者结果正好相反，由此得出的最佳组合是有误的，经校正后的结果是最佳组合是A3C3B10综合考虑包封率和收得率两个指标，投料比对包封率的影响显著（p0.05）,对收得率的影响极显著，投料比选择A3，根据包封率和收得率的方差分析可知，只有投料比呈显著关系，反应时间和反应温度都不呈显著关系。从节约能源乂不太影响结果的角度考虑，温度选择30Co故选择的组合为A3B2C1即投料比1:6、反应时间4h、温度30C、在此条件，包封率达29.39%,收得率74.29%。参考文献1王如平，吴婷，张卫明等.正交设计优选白芨多糖包合丹皮酚最佳工艺以及包合物的鉴定J.食品科学,2008,29（12）:259-263.