第2章 试验设计基本原理及食品试验常用的设计

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1、第二章试验设计基本原理及食品试验常用的设计＆2.1试验设计常用术语＆2.2试验设计的基本原则＆2.3试验设计的概述＆2.4食品研究常用试验设计＆2.1试验设计常用术语1.试验指标(experimentalindex):在试验设计中，据试验的目的而选定的用来衡量或考核试验效果的量称为试验指标。例如：考察加热时间和加热温度对果胶酶活性影响时，?是试验指标；例如：在考察贮存方式对红星苹果果肉硬度的影响时，?是试验指标。试验指标可分为定量指标和定性指标两类。定量指标：能用数量表示的指标，或称数量指标。如食品的糖度、酸度、pH值、吸光度、合格率等指标。定性指标：不能用数量表示的指标称为定性指标。如色泽、

2、风味、口感、手感等食品的感官指标多为定性指标。定性指标定量化：定性指标不能用数值直接表示，通过评分、分级等办法进行量化的过程。使其转化为定量指标。例1：在研究增稠剂种类、pH值和杀菌条件对豆奶稳定性的影响时，可只选用豆奶的稳定性作为试验指标。例2：在研究不同吸附剂去除甜橙汁中苦味物质的效果时，可同时选用苦味物质的去除率、维生素C的损失率、可溶性固性物质损失率作为试验指标，综合考虑确定哪种吸附剂合适。2.试验因素(experimentalfactor)试验中，凡对试验指标可能产生影响的原因或要素，都称为因素，也称因子。如酱油质量受原料、曲种、发酵时间、发酵温度、制曲方式、发酵工艺等诸方面的影响，

3、这些都是影响酱油质量的因素。它们有的是连续变化的定量因素，有的是离散状态的定性因素。3.因素水平(1evelOffactor)试验因素所处的各种状态（质量或数量上不同）称为因素水平，简称水平。如某试验中温度A选了，30℃，50℃2个水平，因素B选了20min，40min，60min3个水平，就称A因素为2水平因素，B因素为3水平因素。如食品添加剂的不同种类、设备的不同型号、原料的不同品种、工艺的不同操作方法等质量上的不同。4．单、复因子试验作用区别:考察1个试验因素的试验叫单因素试验考察2个或2个以上试验因素的试验叫多因素试验单因子试验，解决该因子水平间的比较问题。复因子试验不仅要了解各个因子

4、自身水平间的比较问题，还要了解因子之间的相互作用问题，从而找出最有效的措施，精度较高的优点。5.试验处理(experimentaltreatment)试验处理：指事先设计好的实施在试验单位上的一种具体措施，简称处理。在单因素试验中，试验的1个水平就是1个处理。在多因素试验中，每个处理组合即处理。例如，研究3种不同温度（A）和2种不同制曲（B）方式，对酱油质量的影响。处理数？A1B1，A1B2，A2B1，A2B2，A3B1，A3B26个水平组合。处理数＝参试各因素水平的乘积。6．试验单位(experimentalunit)试验单元（小区）：接受某种处理的最小的试验材料的一个独立单位。或试验中用以

5、观察、记录的最小的独立范围。一个试验单元，只能接受一个处理，也只能有一个输出结果。7．重复(replicate)在1个试验中，将1-个处理实施在2个或2个以上的试验单位上称为重复。1个处理实施的试验单位数称为处理的重复数（n）。＆2.2试验设计的基本原则试验设计的目的是避免系统误差，缩小随机误差，以保证试验的准确度和精确度，试验设计必须贯彻三原则——重复、随机化、局部控制。是试验设计创始人R.A.Fisher提出来的。一.重复原则重复：是指在试验中每种处理至少进行2次以上。例如：重复作用：估计和减小随机误差。重复次数过多效果并不好。？二、随机化原则随机化原则，就是在试验中，每一个处理、重复随机

6、地安排在某一特定的空间和时间环境中，保证试验条件在空间和时间上的均匀性。采用方法：抽签、摸牌、查随机数表等方法来实现。作用：正确、无偏估计试验误差。三、局部控制（区组化）：局部控制：将整个试验空间分成若干个各自相对均匀的局部，每一个局部叫做一个区组，所有局部构成区组因素。局部控制原则：重复区内具有同质性，重复区间允许有最大异质性。局部控制实质：消除试验单元间的系统误差。实施局部控制时，区组如何划分，应根据具体情况确定。区组可以是培养箱中的一层、试验地的某一段。如果日期(时间)变动会影响试验结果，就可以把试验日期(时间)划分为区组；如果试验空间会影响试验结果，可把空间划为区组；如果全部试验用几台

7、同型号的仪器或设备，考虑仪器或设备间差异的影响，可把仪器或设备划为区组；可把操作人员划分为区组。局部控制作用：进一步减少试验误差。这样做有两个好处：一是增加了一个区组因素，可把区组间的差异（系统误差）从观察值的误差中分离出来，增加试验的准确度；二是各区组内可保证试验单元的一致，增加试验的精确度。**三者关系：重复是是基本、随机排列最重要，要做好田间试验必须贯彻三原则。重复随机局部控制无偏的试验降低