響應(yīng)曲面法優(yōu)化陜北豆腐渣中水不溶性膳食纖維提取工藝的研究畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-23 02:54本頁面
【正文】 此致 敬禮！致謝人：*** 日期： *年 *月 *日23。要特別感謝在這四年來一直關(guān)心、支持我的家人和朋友，是你們給我了巨大的精神支持。在此，我向*老師致以真摯的敬意和由衷的感謝！在試驗設(shè)計和論文撰寫過程中，得到了周圍同學(xué)的熱情指點和幫助，至此論文完成之際，允許我，對他們表示最誠摯的謝意！感謝榆林學(xué)院為我提供學(xué)習(xí)和試驗的平臺。在單因素試驗基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)曲面設(shè)計，以酶濃度，酶解溫度，酶解時間為自變量，水不溶性膳食纖維提取率為響應(yīng)值，綜合分析確定豆腐渣中水不溶性膳食纖維提取最佳工藝條件為：酶濃度為4%，酶解溫度為60oC，酶解時間為5h，%。用此最優(yōu)提取條件進行驗證，%，與理論值較為接近，說明數(shù)學(xué)模型對優(yōu)化豆腐渣中水不溶性膳食纖維的提取工藝可行。 本試驗的最終目的是水不溶性膳食纖維提取率越大越好，%，,%。圖33，從上述三圖中可直觀地看出每個響應(yīng)曲面都為凸面，表示該模型在試驗范圍內(nèi)存在穩(wěn)定點。圖31 酶濃度與酶解溫度的響應(yīng)曲面圖和等高線圖 圖32 酶濃度與酶解時間的響應(yīng)曲面圖和等高線圖 圖33 酶解溫度與酶解時間的響應(yīng)曲面圖和等高線圖等高線的形狀可以反映出交互效應(yīng)的強弱大小，橢圓表示兩因素交互作用顯著，而圓形則與之相反。由F值大小比較可知，影響豆腐渣中水不溶性膳食纖維提取率的主要因素主次順序依次為：酶解時間酶解溫度酶解濃度。證明數(shù)學(xué)擬合模型與試驗實際值擬合較好，可以充分體現(xiàn)各變量之間的關(guān)系。由表32方差分析可以看出: F=(4)=，P=,表示該模型方程顯著,不同處理間的差異顯著。圖34 酶解時間的影響利用Design Expert .，獲得了水不溶性膳食纖維提取率的預(yù)測值對編碼自變量酶濃度、酶解溫度和酶解時間的二次多項回歸方程，而回歸方程系數(shù)顯著性檢驗見表32 表31 響應(yīng)曲面設(shè)計Factor 1Factor 2Factor 3Response StdRunA:酶濃度B:溫度C:時間提取率% ℃h%21723344156616758149910121181215131114131517161017利用Design Expert .，得水不溶性膳食纖維提取率對酶濃度（X1）、酶解溫度（X2）、酶解時間（X3）的二次多項回歸模型方程：表32回歸方程系數(shù)顯著性檢驗平方和自由度均方F值P值模型9A1B1C1AB1AC1BC1A21B21C21殘差7失擬項3純誤差4總和16注：P；P；P。酶解反應(yīng)需要一定的時間以達到酶與底物間的充分反應(yīng)，但時間太長不利于生產(chǎn)，因此應(yīng)確定合適的酶解反應(yīng)時間。由圖33可知，水不溶性膳食纖維的純度先隨溫度的升高而升高，60oC時純度達到最高，之后隨溫度的升高而逐漸降低；水不溶性膳食纖維的提取率的變化趨勢則與純度的變化趨勢相反。圖32 木瓜蛋白酶濃度的影響圖33 酶解溫度的影響一般來說，酶的反應(yīng)速度隨溫度的升高而加快。這表明木瓜蛋白酶和底物之間有一個適宜的比例。由圖32可知，當(dāng)木瓜蛋白酶濃度小于4%時，提取物中水不溶性膳食纖維純度隨著木瓜蛋白酶濃度的增加呈快速增加趨勢；提取率則相反。 公式 （24）式中：m2 為濾器加玻璃棉及試樣中纖維的質(zhì)量/g；m1 為濾器加玻璃棉的質(zhì)量/g； m為樣品的質(zhì)量/g 。 膳食纖維的測定方法按照GB/—2008《食品中膳食纖維的測定》方法進行檢測。試驗因素水平見表26。按方程xi = (Xi X0 )/ΔX 對自變量進行編碼。采用料液比1：25（g/ml）,在70oC下分別加入濃度為5%碳酸氫鈉處理70min后，在豆腐渣溶液中分別加入濃度為4%的木瓜蛋白酶，于60oC浸提2h、3h、4h、5h、6h,以水不溶性膳食纖維的提取率和純度為評價指標(biāo)，探討酶解時間對提取水不溶性膳食纖維的影響。采用料液比1：25（g/ml）,在70oC下分別加入濃度為5%碳酸氫鈉處理70min后，在豆腐渣溶液中分別加入濃度為1%、2%、4%、6%、8%的木瓜蛋白酶，于60oC浸提4h,以水不溶性膳食纖維的提取率和純度為評價指標(biāo)，探討木瓜蛋白酶濃度對提取水不溶性膳食纖維的影響。干燥之后的物質(zhì)顏色加深變?yōu)樽厣?，冷卻后，用電子天平對物質(zhì)進行稱量，并記錄數(shù)據(jù)。取出之后，冷卻至室溫并進行抽濾，得到白灰色固體物質(zhì)，將濾餅上的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到表面皿中。，并攪拌均勻，放置恒溫水浴鍋中（70oC）水解70min，然后，將它取出冷卻至室溫。，置于250mL錐形瓶中。鼓風(fēng)干燥箱溫度為40oC，干燥時間12小時，在此期間每1小時翻攪一次，以防豆腐渣褐變。通過使用響應(yīng)曲面法來優(yōu)化陜北豆腐渣中水不溶性膳食纖維提取工藝，從而得到提取水不溶性膳食纖維的最佳生產(chǎn)工藝，為陜北豆腐渣變廢為寶提供一條新的途徑。之所以使用響應(yīng)曲面法而不使用正交設(shè)計就是因為響應(yīng)曲面法不僅可以處理離散的水平值，還可以得到整個區(qū)域上因素的最佳組合。響應(yīng)曲面法(Response surface methodology，RSM)
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