食品试验设计论文

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1、《食品试验设计与数据处理》课程论文姓名何亮钧院（系）轻工食品学院专业班级食品科学与工程082班学号200810714217指导教师王德培职称教授日期2011年12月17日仲恺农业工程学院正交试验设计的基本程序和步骤摘要：正交试验设计是利用正交表来安排与分析多因素试验的一种设计方法。它是由试验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的，通过对这部分试验结果的分析了解全面试验的情况，找出最优的水平组合。本文介绍正交试验的原理、特点，结合“研究啤酒酵母最适合的自溶条件”这个试验设计案例重点阐述“正交试验

2、设计的基本程序和步骤”。关键词：正交试验；试验设计；基本程序；基本步骤1、正交试验设计的原理及特点原理：在试验安排中，每个因素在研究的范围内选几个水平，就好比在选优区内打上网格，如果网上的每个点都做试验，就是全面试验。例如：3个因素的选优区可以用一个立方体表示，3个因素各取3个水平，把立方体划分成27个格点，反映在图上就是立方体内的27个“.”。若27个网格点都试验，就是全面试验。3因素3水平的全面试验水平组合数为33=27，4因素3水平的全面试验水平组合数为34=81，5因素3水平的全面试验水平组合数为35=2

3、43，这在科学试验中是有可能做不到的。正交设计就是从选优区全面试验点（水平组合）中挑选出有代表性的部分试验点（水平组合）来进行试验。特点：用部分试验来代替全面试验，通过对部分试验结果的分析，了解全面试验的情况。正因为正交试验是用部分试验来代替全面试验的，它不可能像全面试验那样对各因素效应、交互作用一一分析；当交互作用存在时，有可能出现交互作用的混杂。虽然正交试验设计有上述不足，但它能通过部分试验找到最优水平组合，因而很受实际工作者青睐。2正交试验设计的基本程序和步骤案例：为了研究啤酒酵母最适合的自溶条件，选择3因

4、素3水平正交试验。因素有温度℃（A）和pH（B），加酶量（C）3个，试验指标为蛋白质含量，试验指标越大越好。选用L4)正交表，试验方案和结果如下表，试作方差分析，9(3并找出啤酒酵母最适合的自溶条件。试验结果L4)9(3处理号温度pHC试验指标AB加酶量蛋白质%11（50℃）1（6.5）1（2.0）16．25212（7.0）2（2.4）24．97313（7.5）3（2.8）34．5442（55℃）1237．53522315．54623125．5073（58℃）13211．48321310．9933218．95以上

5、案例的正交试验方差分析研究啤酒酵母最适合的自溶条件试验因素水平表ABC水平温度℃pH加酶量1506.52.02557.02.43582.82.8（1）计算计算各列各水平的K值计算各列各水平对应数据之和K1j、K2j、K3j及其平方K1j2、K2j2、K3j2。计算各列偏差平方和及自由度m2212T65.58ssjKijCTCT477.86ri1n91ss(K112K212K312)CTA31(248.38344.84976.56)477.8645.43同理，SSB=6.49，SSC

6、=0.31SSe=0.83（空列）自由度：dfA＝dfB＝dfC＝dfe＝3-1=2计算方差SSA45.4VSSB6.493.23VA22.7BdfA2dfB2SS0.31SS0.83CeV0.155V0.415Cedf2df2Ce研究啤酒酵母最适合的自溶条件的试验结果ABCD试验指标处理号蛋白质（xi）温度pH加酶量空列/%11（50℃）1（6.5）1（2.0）16．25212（7.0）2（2.4）24．97313（7.5）3（2.8）34．5442（55℃）1237．53522315．

7、54623125．5073（58℃）13211．48321310．9933218．95K1j15.7625.1822.6520.74K2j18.5721.4121.4521.8765.58（T）K3j31.2518.9921.4822.97—K1j5.258.397.556.91—K2j6.197.147.157.297.29—K3j10.426.337.167.66Rj5.172.060.40.75（2）显著性检验根据以上计算，进行显著性检验，列出方差分析表，结果见下表变异来平方和自由度均方F值Fa显著水源平A

8、45.40222.7079.6F0.05(2,4)=6.94**B6.4923.2411.4F0.01(2,4)=18.0*C△0.3120.16误差e0.8320.41误差e△1.1440.285总和53.03（3）优化工艺条件的确定本试验指标越大越好。对因素A、B分析，确定优水平为A3、B1；因素C的水平改变对试验结果几乎无影响，从经济角度考虑，选C1。优水平组合为A