响应面优化实验

1、实验报课程名称：发酵工艺及其优化实验名称：响应面优化实验专业：生物工程学号:0605 1 2 2 12姓名：韦达理实验地点：笃行楼30 3实验日期：2015年5月1 6日常熟理1、2、3、4、实验目得与要求了解响应面优化实验得原理。熟悉design exp ert软件得基本操作。熟悉响应面优化实验得具体流程。优化香菇多糖发酵培养基实验器材Des ign e xp e rt 软件实验原理与方法香菇多糖：就是一种生理活性物质。它具有抗病毒、抗肿瘤、调节免疫功能与刺激干扰 素形成等功能。提取方法：从香菇子实体或经深层发酵后得发酵液中提取。香菇子实体生长周期长，产量与多糖得率均较低。而深层发酵培养香菇

2、菌丝体不仅发酵液中含有与子实体相当或更高得营养 物质，同时还可利用农副产品作原料 ，成本低，周期短,易于大规模生产，因此已得到广泛应用于 重视。响应曲面设计方法(Res ponse SufaceMe th od o logy , RSM )就是利用合理得试验设 计方法并通过实验得到一定数据，采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间得函数关 系,通过对回归方程得分析来寻求最优工艺参数，解决多变量问题得一种统计方法(又称回归设计)。响应面曲线法得使用条件有：确信或怀疑因素对指标存在非线性影响；因素个数2-7个,一般不超过4个；所有因素均为计量值数据；试验区域已接近最优区域；基于2水平得全因 子正

3、交试验。进行响应面分析得步骤为：确定因素及水平，注意水平数为2,因素数一般不超过4个， 因素均为计量值数据；创建“中心复合”或“ Box-B eh nken ”设计；确定试验运行顺序 (Di s play Des i gn);进行试验并收集数据；分析试验数据；优化因素得设置水平。响应面优化法得优点：考虑了试验随机误差响应面法将复杂得未知得函数关系在小区域 内用简单得一次或二次多项式模型来拟合，计算比较简便，就是降低开发成本、优化加工条件、提高产品质量，解决生产过程中得实际问题得一种有效方法与正交试验相比，其优势就是在 试验条件寻优过程中，可以连续得对试验得各个水平进行分析，而正交试验只能对一个

4、个孤立 得试验点进行分析。曲 j DwbJ H .-Jtaa. iOrtBLH-P= h-i4ChwL :I Li u他JI 皿”1 E*l-M Ji iitHiiEsfi - nAHi J_ lUBU.岂尙SfM -叮 P*nhHT4 WarwMSI I faar I I gr) bh.I 也辔屮严常气亡加 M*.a a rt i I d fl dru-hfn TiuJ1wiB1lf*-HIr-M*二屮二|竹.4.试验方案形成w *=沖cjLsrwaE- -J曲 Virv WapgtiLv IXri尹 Te4 p 耳aJUJrIr- .rrij-、*卜:_ L,少ajjfc*z-ifSPis

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6、SinfU5 r LzrvaE- - -RE利用系统软件SAS8 0对表5实验数据进行二次多项回归拟合,通过SEG响向应面回归)过程进行数据分析，建立二次响应面回归模型，并寻求最优相应因子水平,得到回归方程：丫=2、136 667+0 446 25 XI +0、04 5X2-0、01375X3-0、44 5 83X 12-0、1 3 833X22-0、0908 3 X32-0、117 5X 1X2+ 0、0 1 5 X1X3 0、07 2 5X2 X3模型得F检验值在a = 0、0 5时远大于F(9,5 ) =4、7 7,说明方程有很高得显著性。.荀I* fl:口 H宙Ciinhnr七 pTi

7、nfflA 鼻tt ziTh kEHM u 虫 jWl Z. 2呻, I Li U*M . wWKu：il爭fam冲rtnn rt n v*aTh vp Jaja fcr s * V* *勺R 2=0、99 7 3 ,表明方程模型与实验数据有9 9、73%得符合度,调整后得R2 adj=0、9925,表明方程模型有很高得可信度。6.正态分布图I fll* Elf I-乌 CjtipaTn4 他 p TipR口H 吐亍5 .匚- W律.也*卜工ZfI LiI-U 5 11*11 rwM- ：paKur丄 rtJMUl-l WhflWf . Iffbnxn I rk I .u. I 巳用*輕Qji

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9、ls vs Prediicled550g帀妙I8. Pred i c te d vs Actu a l 图TWrtM盘EH I aRLf I rjih J MM L E,F1 ，： t*AE FH7FP E XH吐 P s bPtH feV “_ OK.-FI Li皿叭 I ezPredicaed vs Actualllbs黠I .砂*e sLJii引uAnH9.实验实际值与方程预测值r amI HlJ% M 5 * V.1 j ttJV、4叫X A匚.讯I I J S* i -j* E=irh 融弄*Sfz*-rrw :L-Fl rivb 严F辛O存511- TT詁yjLLi !；, 肝匚-

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14、 rTWTVHrTIA IkmirU磁命隹:和口-Jv* :之*彳、zia怔 fi powtorB.FoM 卩 Ma匚ipy.:兰：二laiyr根据最优培养基配方对模型进行验证,香菇菌丝体产粗多糖为2、33g/L,实际 值与预测值得误差为+3、6 1%。初始培养基条件下总多糖产量为 0、80g/L，优 化后提高了1、9 1倍。该结果表明，响应面法优化产香菇粗多糖最佳培养基就 是可行有效得。J &F hySmyr I irft 石fe1111L.IWLawLrtI k 1II H：1Nf1-1再 OPr =:1-3g；ife1II3 h4Ik.MilUkUHLUt4iUH-?*93乍帀TBB891倍。该研究经响应面方法优化，在优化条件下经3批摇瓶培养实验验证，粗多糖 产量均值为2、33g/L与预测值2、24 87g/ L误差为+3、61 %与原始培养 条件相比,多糖产量提高了1、实验证明响应面方法对培养基优化就是非常有