最优化案例

1蜂胶黄酮类化合物提取工艺参数优化

简介：蜂胶中富含的黄酮类化合物等有效成份在超临界流体CO2中的溶解度极低，因此在超临界流体CO2萃取蜂胶黄酮类化合物的工艺实验研究中，加入少量的乙醇溶剂作为夹带剂，达到了大大增大蜂胶黄酮类化合物的溶解度的目的。本文将利用响应面分析方法，用多项式函数来近似解析描述多因子试验中因素与试验结果的关系，研究因子与响应值之间、因子与因子之间的相互关系，从而达到工艺参数优化的目的。

优化目标：黄酮类化合物萃取得率（%）

优化变量：萃取压力（MPa），乙醇浓度（%），固液比

优化结果：原文献最佳优化工艺参数：萃取压力：25MPa，乙醇浓度95%，固液比：6:1

参考文献：游海,陈芩,高荫榆,陈才水. 蜂胶黄酮类化合物提取工艺参数优化[J]. 食品科学,2002,08:172-174.

表1 RSA试验的设计和结果

试验号萃取压力乙醇浓度固液比黄酮得率

(MPa) （%）（%）

1 -1 -1 0 2.213

2 -1 0 -1 5.247

3 -1 0 1 5.125

4 -1 -1 0 9.763

5 0 -1 -1 4.346

6 0 -1 1 4.786

7 0 1 -1 11.017

8 0 1 1 13.339

9 1 -1 0 6.759

10 1 0 -1 5.496

11 1 0 1 8.125

12 1 1 0 14.733

13 0 0 0 10.393

14 0 0 0 10.192

15 0 0 0 10.427

2 超声波法提取板栗壳多糖的工艺条件优化

简介：板栗俗称栗子，有“干果之王”的美称。栗壳为板栗的外果皮，药性甘、涩、平，具有降逆、止血的

功效，主治反胃、鼻衄、便血等本文以板栗壳为原料，利用超声波辅助提取板栗壳中多糖物质，采用中心实验设计优化板栗壳多糖超声辅助提取工艺参数，为后续实验和实际生产提供参考。

优化目标：板栗壳多糖得率（%）

优化变量：超声波功率（kw），料液比，超声波处理时间（min）

优化结果：经试验优化确定提取板栗壳多糖的最佳工艺条件为超声波功率为165W、料液比为1∶62、超声波处理时间为27min，在该条件下，超声波提取板栗壳多糖的效率最高，得率为11.48%。

参考文献：刘齐,杜萍,王飞生,李鸿飞,杨芳. 超声波法提取板栗壳多糖的工艺条件优化[J]. 食品工业科技,2014,03:221-224+229.

表1 响应面分析因素与水平

水平

因素

A超声波功率B作用时间C料液比（w）（min）

-1.68 108 17 1:36

-1 125 20 1:50

0 150 25 1:70

1 175 30 1:90

1.68 192 33 1:104

表2 响应面分析方案与实验结果

实验号 A B C 得率（%）

1 -1 -1 -1 8.58

2 1 -1 -1 8.76

3 -1 1 -1 8.85

4 1 1 -1 8.39

5 -1 -1 1 7.96

6 1 -1 1 7.56

7 -1 1 1 6.67

8 1 1 1 8.35

9 -1.68 0 0 8.97

10 1.68 0 0 9.81

11 0 -1.68 0 7.91

12 0 1.68 0 9.36

13 0 0 -1.68 8.12

14 0 0 1.68 8.14

15 0 0 0 11.79

16 0 0 0 10.61

17 0 0 0 11.83

18 0 0 0 11.35

19 0 0 0 11.32

20 0 0 0 11.45

3 四逆汤( 附子、炙甘草、干姜) 制备工艺参数优化

简介：四逆汤方出自伤寒论，由附子甘草(炙)干姜组成，是温肾健脾、回阳固本的经典名方。现代研究表明，本方对动物脑缺血休克、脑梗死、心肌梗死等症候均具有良好的治疗效果。汤剂是传统中医最有效及最常用的剂型之一，科学合理的制备工艺是保证四逆汤质量和疗效的关键。本实验基于人工神经网络模型模拟的良好特性，在正交设计所得化学和药效两方面数据基础上，利用BP 网络优化工艺参数，以期得到比正交设计更合理的四逆汤制备工艺，以确保所制备四逆汤的有效性。

优化目标：以单酯型生物碱、甘草酸及干膏收率为考察指标

优化变量：料液比，提取时间（h），提取次数（次）

优化结果：经实验优化四逆汤的最佳制备工艺参数为料液比1:8，提取时间1.5h，提取次数2次或料液比1：10，提取时间2h，提取次数3次。

参考文献：李莹,张慧敏,何瑶,闫莉,傅超美. 四逆汤制备工艺参数优化[J]. 中成药,2013,06:1175-1179.

表1 不同组分实验数据

序号料液比提取时间（h）提取次数（次）单酯型生物碱

（ug/ml）

甘草酸

（mg/ml）

干膏

率%

1 1:6 1 1 7.5 3.11

2 15.13

2 1:6 1.5 2 11.91 4.386 19.56

3 1:6 2 3 16.25 7.91 24.61

4 1:8 1 2 14.96 4.49 20.27

5 1:8 1.5 3 25.61 8.278 28.4

6 1:8 2 1 9.66 3.748 17.17

7 1:10 1 3 21.56 8.564 26.43

8 1:10 1.5 1 10.67 4.266 17.59

9 1:10 2 2 21.01 8.172 22.63