试验设计与统计分析8.ppt

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1、第九章食品试验设计基础与抽样方法第一节试验设计概述一、试验设计的意义和任务试验设计是影响研究成功与否最关键的一环,是提高试验质量的重要保证。如何安排试验,如何对试验结果进行科学分析,既是食品生产、科研工作者经常遇到的现实问题,又是其必备的基本功。试验设计是指整个研究课题的设计,主要包括课题的确定、试验方案的拟定、试验材料的选择和分组、资料收集和统计分析方法等。(广义)1、试验设计的意义试验设计是指重复数的确定、对试验材料的选择与分组等。1、在研究工作之前,根据研究项目的需要,以概率论与数理统计原理为理论基础,结合专业知识和实

2、践经验,经济、科学、合理地安排试验;2、有效地控制试验误差干扰;3、力求用较少的人力、物力、财力和时间,最大限度地获得丰富而可靠的资料;4、充分地利用和科学地分析所获取的试验信息;5、能明确回答研究项目所提出的问题和尽快获得最优方案的目的。试验设计的任务2、试验设计的任务二、试验设计的作用可分清试验因素对试验指标影响的大小顺序,找出主要因素,抓住主要矛盾。可了解试验因素对试验指标影响的规律性,即每个因素的水平改变时,指标是怎样变化的。可了解试验因素之间相互影响的情况,即因素间的交互作用情况。可较快地找出最优生产条件和

3、工艺条件,确定最优方案并能预估或控制一定条件下的试验指标值及其波动范围。可正确估计和有效控制、降低试验误差,从而提高试验的精度。通过对试验结果的分析,可明确为寻找最优生产或工艺条件、深入揭示事物内在规律而进一步研究的方向。随机区组设计三、试验设计方法正交试验设计回归正交设计回归正交旋转设计………………….完全随机设计第二节试验设计的一些基本概念一、试验因素与水平试验指标(Experimentalindex)在试验设计中,根据试验的目的而选定的用来衡量或考核试验效果的指示性状,称为试验指标。在考察加热时间和加热

4、温度对果胶酶活性影响时,果胶酶活性是试验指标。在考察贮藏方式对苹果果肉硬度的影响时,果肉硬度就是试验指标。定量指标定性指标试验指标能用数量表示的指标称为定量指标或数量指标。如食品的糖度、酸度、pH值、提汁率、糖化度、吸光度、合格率等等。食品的理化指标及由理化指标计算得到的特征值多为定量指标。不能用数量表示的指标称为定性指标或质量指标。如色泽、风味、口感、手感等等。食品的感官指标多为定性指标。过简,难以全面准确地评价试验结果,功亏一篑过繁琐,增加许多不必要的浪费合理选用试验指标在研究增稠剂种类、pH值和杀菌条件对豆奶稳定性的影

5、响时,可只选用豆奶的稳定性作为试验指标。在试验设计中,根据试验目的的不同,可以用一个试验指标(单指标试验),也可以同时用两个或两个以上的试验指标(多指标试验)。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。试验中所研究的影响试验指标的因素试验因素(ExperimentalFactor)因素(Factor)试验中,凡对试验指标可能产生影响的原因或要素,都称为因素或因子。条件因素(ConditionalFactor)除试验

6、因素外其他所有对试验指标有影响的因素,又称试验条件。因素增稠剂用量pH值杀菌温度发酵时间曲种试验因素量的不同级别或质的不同状态称为水平。因素水平(LevelofFactor)质量水平(定性,具有质的区别)。如供试的不同曲种水平数量水平(定量,具有量的差异)。如不同pH值因素增稠剂用量pH值杀菌温度发酵时间曲种水平5种用量6个值8个温度3个时间长度4个曲种试验处理(treatment)和处理组合(treatmentcombination)试验因素的不同水平称为试验处理。而各因素不同水平的组合,称为处理组合。3个菌种5个培养基配

7、方4个菌种8个配方菌种、培养基微生物菌种培养基水平3个水平5个水平4个水平8个水平3个处理5个处理4个处理8个处理处理或组合15个处理组合因素试验单位(ExperimentalUnit)在试验中能接受不同试验处理的试验载体叫做试验单位,也称为试验单元。重复(Replication)在1个试验中,将1个处理实施在2个或2个以上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。1个苹果1听罐头1瓶酱油1袋奶粉几个苹果几听罐头几瓶酱油几袋奶粉“唯一差异”原则除了产品间的差异以外,其他分析、检测、测定等条件一致。产品比较

8、除了防腐剂间的差异以外,其他分析、检测、测定等条件一致。防腐剂比较除了取样方式间的差异以外,其他分析、检测、测定等条件一致。取样方式比较除了加工工艺间的差异以外,其他条件一致。三种加工工艺比较实际设计过程中,难以做到!因此必须兼顾可变因素单因素试验(single-factorexperim

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