计算机在食品工程中的应用实验指导

计算机在食品工程中的应用
实验指导
张钟编著
二零零七年八月
实验一Excel功能初识
一.实验目的
熟悉Excel窗口，了解窗口各部分的名称、作用和操作方法。

二.实验要求
1、掌握Excel的启动与关闭方法；
2、了解窗口各部分的名称、作用和操作方法；
3、掌握操作对象的选取；
4、掌握Excel原始数据的输入、公式的输入与拷贝、修改工作表、函数的应用。

三.实验内容
1、比较Excel和Word工具栏中的图标、看哪些是你熟悉的，哪些是Word中所没有的？
2、打开一个新工作簿，将其中第二页更名为“草稿”。

3、在“草稿”页中输入表1，练习单元、区域、整行、整列及不连续区域的选取。

原始
数据的输入、公式的输入和拷贝、行列单元的插入和删除。

4、上题中写出应发合计、应扣合计和实发的计算公式，并用自动填充命令计算之。

5、在表1中增加四列，栏目名分别为“性别”、“出生日期”、“年龄”和“退休日期”，
然后输入每个职工的性别和出生日期。

将工资表编制日期所在的单元格命名为“制表日（月/日/年）”，在“年龄”栏内填入适当的公式，使其显示每个职工在制表日时的实足年龄。

假设男到60岁，女到55岁就退休，用IF生成的公式在“退休日期”栏显示每个职工的退休日期。

6、用COUNTA和A VERAGE计算表中职工人数和平均基本工资，分别放在“姓名”栏
和“基本工资”栏的最下面一行的两个单元格中。

7、在表中插入一个职工的记录，填入数据，然后观察工人数和平均基本工资的变化。

8、操作完成后以“实验一+姓名”存盘。

表1 一车间工资表制表日期1998-3-8
表2 职工信息表
实验二Excel应用
一.实验目的：
掌握Excel在数据统计图表、宏、数据管理与组织中的应用。

二.实验要求：
1、掌握用Excel生成数据统计图表；
2、宏的创建与应用；
3、掌握Excel在数据管理和组织中的应用。

三.实验内容：
1、在一个单元格中输入一个公式（不引用其他单元），使该格始终显示
①本世纪所余天数（注意日期常数要用引号括起）；
②改变前面单元格的显示格式，使天数的后面带一个“天”字；
③进一步改变前面单元格的显示格式，使天数的前面有“本世纪尚余”的字样。

2、假定单元格B4中存放某门考试的得分，下列公式的含意是什么？
=CHOOSE((B4>=60)+(B4>=75)+(B4>=90)+1，“不及格”，“及格”，“良好”，“优秀”) 如果B4中的值为75，则存放该公式的单元格内应显示什么？为什么？
3、下列公式的值：
A、M OD(97.7，4)
B、L EN(LEFT(“中华人民共和国”，8)
C、R OUND(3.456，1)
D、R EPT（“十一”，5）
4、完成书p9l例1.1。

5、用实验一中表1的“姓名”、“基本工资”、“应发合计”、“实发”四栏数据画出以“姓
名”为横坐标，以金额（元）为纵坐标的职工工资表图。

如果修改工资表中的数据，例如将金凯的基本工资改为220元，观察图表的变化。

隐藏记录中的一行，观察图表是否变化。

6、对表2按部门进行表格操作。

①增加部门字段：在职工编号右插入一列，输入字段名“部门”，在第一个记录中（B2
单元）中输入公式“=LEFT(职工编号，1)”。

将此公式拷贝到其下的各单元中。

②按部门排序：
③分类汇总：
1)选择数据表所在区域；
2)选择“数据（Date）/分类汇总”菜单命令；
3)在对话框中的汇总字段下拉框中选择“部门”；在汇总位置框中选择“基本工资”和
“实发”；选择“替换现有分类汇总”和“汇总结果在数据下方”。

4)要清除分级、分组标记，可选择“数据/组及分级显示/取消分级显示”菜单命令。

7、新建一个Excel空白表按表2建立一个数据库。

1)先按部门、次按出生时间对所有记录进行排序
2)用自动过滤功能显示所有40岁以下副教授的记录
3)将工作表改名为“教师”
4)将工作簿以文件名STAFF.XLS存盘
5)试用包含数据库函数的公式在两个单元格中分别显示上述数据表中副教授的人数及
副教授的平均年龄。

表1
一车间工资表
制表日期98.3.8
表2
8、试验结束后以“实验二+姓名”存盘。

实验三Excel在食品统计分析中（方差分析、相关和回归分析）
的应用
一.实验目的：
掌握计算机在食品成对数据、成组数据、成组计量数据、单因素随机区组设计、复因素随机区组设计、正交试验等设计中进行t检验和方差分析方法的应用。

二.实验要求：
1、掌握用Excel对试验的方案的结果进行分析的方法；
2、学会相关试验的设计原理和应用。

三.实验内容：
1、用计算机分析下表成对计量资料的显著性
表1：电渗处理草莓果实中钙离子含量
2、计算机对下表单因素随机区组资料进行方差分析
表2：不同消费者对不同香肠配方的感官评分
3、用计算机分析下表二因素随机区组资料进行方差分析
表3 二因素随机区组资料
4、正交试验设计与分析
为提高某化工产品的转化率，确定一下三个因素和水平
表4 因素水平表
水平\因素A反应温度（℃）B反应时间（分钟）C用碱量（%）
1 80 90 5
2 85 120 6
3 90 150 7
注：t(0.05,3)=3.；182t(0.01,3)=5.841；F0.05(1,3)=10.13；F0.01(1,3)=34.12。

按正交表L9(34)来安排实验，9次试验结果（转化率%）依次为31、54、38、53、49、52、57、62、64，试用极差分析法和方差分析法分析实验结果。

5、线型相关试验方案的设计与结果分析
表5 芦丁标准溶液浓度与吸光值
1 2 3 4 5 6 浓度（x)g/L 0 0.0248 0.0372 0.0496 0.0620 0.0744 （y) 0 0.268 0.419 0.550 0.682 0.812 A
500nm
6、线性回归试验方案的设计与结果分析
表6 发酵池内时间与酒精浓度的关系
发酵时间（H）酒精浓度（%）
0 0.00
24 1.70
48 4.00
72 5.00
96 5.10
所有试验结果以“实验三+姓名”存盘。

实验四SAS软件功能初识
一.实验目的：
了解SAS软件的组成和功能，熟悉SAS编程方法。

二.实验要求：
1、了解SAS软件的开关、工具栏的组成和操作方法；
2、掌握简单SAS程序的编程方法。

三.实验内容：
1、SAS（statistical analysis system）中文译为统计分析系统。

该系统是用于数据分析和决策支持的大型模块化软件，具有完备的数据访问、管理、分析、呈现及应用开发功能，为金融、制造、电信、政府及教育部门提供数据仓库和抉择支持系统，运用统计分析、时间序列、运筹决策等科学方法，进行质量控制、财务管理、生产优化、风险管理、市场调查和预测等。

2、SAS的主要窗口
在Windows系统下安装好SAS程序后，在程序管理器的某一程序组中会有SAS System for Windows图标，单击该图标，或双击sas.exe程序或快捷方式图标即可启动SAS程序。

也可以从“开始”菜单的“程序”子菜单中找到SAS程序项启动。

启动SAS系统后，进入SAS
的显示管理系统，出现如图所示的界面。

该界面主要由两个子窗口组成，右边的子窗口有三个并存的窗口，分别是日志窗口、编辑窗口、输出窗口。

左边的结果窗口提供了运行结果的标签。

①编辑窗口
在编辑窗口进行程序编辑，该区具有文本编辑功能，与记事本类似。

可打开“文件”菜单，从磁盘调入一个SAS用户程序，也可在该窗口直接进行编辑或修改程序，还可从文件菜单保存命令或直接单击保存标志将SAS程序或数据文件进行保存。

②日志窗口
按快捷键F8或运行标志“人”运行SAS程序，并注意日志窗口的信息，如有红色的错误出现，说明程序有错误信息，并由英文注释。

若有错误出现，可到编辑窗口根据注释改正错误，然后再次运行。

∙程序行黑色，以系统给出的顺序行号1 2 3...开始。

忠实的记录了执行过的每一条语句。

∙提示蓝色，以NOTE开始。

提供系统或程序运行的一些常规信息，大多数时候我们可以视而不见。

∙警告绿色，以WARNING开始。

一般在程序中含有系统可以自动更正的小错误时出现，此时会提供错误序列号。

但有时也提供内存不足、软件执照即将到期等信息（使用正版软件可真烦人）。

出现警告时一般应注意阅读，如程序有错误应立即改正。

∙错误红色，以ERROR开始。

③输出窗口
若无ERROR出现，可按F7快捷键或单击Window菜单下的输出转到输出窗口阅读输出的结果。

3、窗口的组成
（1）菜单
①File:文件
New ：清空程序编辑窗口
Open ：打开外部文件到程序编辑窗口
Import ：启动SAS 的导入向导（import wizard ）把其他格式的数据转换成SAS 数据 Save ：保存窗口内容到相关联的文件中 Save as ：另存为，制定文件名保存窗口的内容
Export ：启动SAS 的导出向导输出SAS 数据集为其他文件格式，与Import 一起完成外部文件与SAS 数据集之间的相互转换。

②Edit ：编辑
Undo ：撤销最后一个编辑命令 Delete ：取消选择
Cut ：剪切，必须先选择文本
命令框
菜单条
工具栏
Copy：复制，快捷键：Ctrl+C
Paste：粘贴，快捷键：Ctrl+V
Clear seleted text：清除选定的内容，快捷键：Delete键
Clear text：清除窗口所有内容
Select all：选定窗口整个内容
Find：查找字符串
Repeat find：重复上一次查找
Replace：替换字符串
Check spelling：拼法检查子菜单
Options：设置本窗口的选项
Save attributes：保存与窗口有关的属性设置
③View：
④Locals:
这是每个窗口比较重要的菜单，它提供了该窗口特有的操作。

对于程序编辑窗口有如下选项：
Submit：提交，即运行窗口内显示的程序代码，缺省快捷键为F8。

Recall Text：当提交的程序有错误需要修改时就选此项，可以把最近一次提交的程序调回到程序编辑窗口。

反复调回可以一直调回到SAS启动后的第一格程序。

缺省快捷键为F4。

Submit top line：提交程序编辑窗口最上面的若干行，行数由对话框指定。

Submit clipboard：提交存放在Windows剪贴板的程序代码。

Signon：用于连接远程主机。

Remote submit：远程提交。

Disconnet：断开同远程系统的连接。

⑤Globals：这个菜单不依赖于任何窗口。

它提供了SAS的基本窗口和一些图形界面模块的入口。

Program editor：进入程序编辑窗口
Log：进入运行记录窗口
Output：进入输出窗口
Graphics：进入图形输出窗口
SAS/ASSIT：这是SAS提供的一个全面的不需编程而使用SAS的数据管理、报表生成、数据分析、作图、金融计划、填表方式调用各个SAS过程及设置的图形菜单软件模块。

不可以自动生成SAS代码供用户学习。

Desktop：进入SAS桌面。

Access：从这里可以进入库名窗口、文件名窗口、数据库存取窗口、查询窗口。

Manage：提供了管理数据集、文件、图像、输入其它格式图像的功能。

Analysis：各种利用图形界面操作的分析。

Present：演示结果。

Develop：开发应用。

Option：设置一些SAS系统的选项。

Accessories：SAS系统的一些附属功能。

⑥Options：与操作系统有关的一些选项。

Fonts：进入字体对话框，可以选择SAS使用的字体、字体大小和样式。

Preferences：进入喜好对话框，可以设置界面的一些可选项，如有无命令行，工具栏大小、状态栏的显示等。

Edit tools：进入工具编辑器（tool editor），可以定制自己的工具栏，可以在工具栏添加新的工具图标或修改、删除工具图标。

DDE triplet：显示剪切板的DDE三联组。

Save settings now：保存当前的工作空间设置。

⑦Window
Minimize all window：把所有子窗口最小化。

Cascade：级联显示各未最小化的窗口。

Tile：平铺显示各未最小化的窗口。

Resize：恢复SAS系统缺省的窗口大小及位置设置，即运行记录窗口在上半部，程序窗口在下半部，输出窗口在下层。

⑧Help
Extended help：显示关于活动窗口的详细帮助清单。

Keys：打开KEYS窗口，在这里可以显示或定义功能键的操作。

SAS system：显示帮助系统的总目录。

How to：显示如何完成常见任务的帮助目录。

Companion：显示在微软Windows操作系统下使用SAS的特点的帮助目录。

Sample programs：可以进入SAS提供的例子库。

What’s new：新版本系统增加的一些功能。

Utility application：启用附带的一些应用程序。

About SAS：显示SAS的版本说明。

（2）工具栏
New：清空编辑窗口的程序。

Open：打开文件到编辑窗口，用户指定一个文件调入编辑窗口内，这个文件从此与编辑窗口相关联，以后的存盘操作将自动存入这个文件，并覆盖原文件。

Save：存盘，保存编辑窗口的内容，注意如果此窗口已经与一个文件相联系的话此功能将覆盖文件的原内容而不提示。

Print：打印当前窗口的内容。

Print preview：打印预览。

Cut：剪切选定的文本。

Copy：复制选定的文本。

Past：粘贴。

Undo：撤销刚才的编辑操作。

DOS prompt：临时进入DOS。

Browse：打开WWW浏览器并进入SAS公司的主页。

Directories：进入目录窗口，可以游览各SAS目录的内容。

SAS/ASSIST：启动SAS的菜单驱动界面SAS/ASSIST。

Help：启动Windows的帮助系统进入SAS的帮助。

（3）命令框
提供了快速输入SAS命令的方法，可以把光标点到这里输入任何显示管理（DM）命令后回车，这里还能保留你输入的若干命令，从右边的向下箭头打开下拉菜单可以选取你前面输入的命令，单击左边的对号执行。

（4）状态栏
左边显示一些重要的帮助信息或提示，右边有一个用于更改工作目录的图标，双击此图标可以更改SAS的工作目录，图标右边显示当前工作目录。

四.SAS程序的编辑
SAS程序主要由两部分组成，即数据步和过程步。

SAS程序的编写规则是，SAS语句以一个关键词开始，以“；”结束；每一数据步都是以DATA语句开始，每一过程步则是以PROC语句开始。

由DATA、INPUT、CARDS语句组成。

输入字母可以是大小写或混用，语句中每个词及数字间用空格分隔，每个语句用“；”结束。

每行可输入多个语句。

CARDS语句后的数据项要另起一行，数据输入后以空语句加“；”结束。

编程步骤是用DATA定义数组名称，用INPUT定义变量名，用CARDS定义数组，用PROC调用SAS指令，一个SAS指令可以同时调用多个指令，以做出不同的分析。

用RUN 结束SAS程序。

title"Who said we can't hold the world!";/*给程序命名*/
data temp; /*定义数据名称为“temp”的数组*/
input x y @@; /*输入变量x、y；@@表示数据连续输入*/
cards;
34 56 79 90 35 67 89 10 23 99 44 38
;
proc print; /*过程步：调用SAS指令，打印原始数据*/ run; /*运行程序*/
quit; /*中止程序*/
五.作业
运行上例，并将程序和结果以“实验四+姓名”存盘。

实验五SAS软件在食品数据分析中的应用
一.实验目的：
利用SAS软件进行t检验、方差分析、相关、回归分析、正交试验等食品统计分析。

二.实验要求：
1、熟练SAS程序的编写方法和运行方法，并掌握如何保存、打印结果。

2、学会结果的分析。

三.实验内容：
1、成组实验T检验程序
Data P;
Input method $ p @@;
Cards;
a 97.266 a 96.3 a 95
b 88.0 b 88.9 b 89.3 b 89.1 b 90.2 b 91.3 b 92.5 b 94.0 b 95.6
;
Proc ttest;
class method;
var p;
title'method-P t test';
run;
2、比较实验方差分析F检验程序P47
3、相关性分析P16
4、回归分析P27
5、正交试验P51
6、作业
将所有程序在SAS上运行，并将结果和分析以“实验五+姓名”存盘
实验六RSA分析
一.实验目的：
了解RSA设计和分析方法
二.实验要求：
1、了解RSA设计的方法和原理；
2、学会用RSA软件对RSA进行分析的方法；
3、学会自己设计RSA试验。

三.实验内容：
1.原理
响应面分析（Response Surface Analysis）RSA
RSA的原理是用一个多元回归方程拟合多因子试验中多个因子与试验结果（响应值）之间的关系，即利用回归方程作为函数估算的工具，计算确定回归方程的系数，并通过对该方程求极限的方法达到参数优化的目的。

各因子与相应值之间的关系的显著程度用方法分析验证，从而确定该分析结果的可靠程度。

2.实验设计
确定待分析、优化的工艺因子或参数。

RSA一般采用三因素三水平的实验设计。

析因点：是自变量的n维定点（X1, X2, X3, ……, Xn），在三因子工艺优化中，它可视为空间的顶点，坐标即为相应因子的水平。

每因子取三水平。

零点：为区域的中心点，三水平应处于因子的零水平和波动区间的端点水平之间。

表1 因素水平代码和取值
因素代码
水平
-1 0 1
接种量（%） 2 3 4 发酵时间（h） 5 6 7 发酵温度（℃）41 42 43
表2 响应面试验安排及试验结果
3.SAS分析P39
四.作业
将上例中的程序和结果集结果分析以“实验六+姓名”存盘。

实验七计算机在食品科学与工程中的应用综合训练
一.实验目的：
熟悉Internet的组成，学会用Internet查询食品科学信息，在Internet分别查询一个关键词，并下载相关的论文（中文10篇和英文5篇），要求用到前面所学的2-3种查询方法，对查询方法进行验证，将其中一篇国外食品科学与工程方面最新论文打印出来，并翻译成中文。

二.实验要求
1、在Web网页上用百度、谷歌学术、Infoseek、Lycos、AltaVista、Excite等引擎查找食品信息。

植物组织中天然抗氧化剂的提取和纯化(abstraction and purity of natural antioxidant in plant tissue)
大豆分离蛋白的结构和性质（structure and quality of soybean Sp）
建立大豆与玉米蛋白营养互补的生物价模型(to bulid biological value model about supplementary action with soybean and corn protein)
花青素(anthocyaniden)
多糖(polysaccharides)
玉米醇溶蛋白(corn ethanol dissolve protein)
口香糖天然胶基(nature gum in chewing gum)
2、检索FTP站点的食品信息
低温酵母（low temperature yeast）
基因食品（gene food）
玉米膳食纤维（corn dietary fibre）
核苷酸保健食品(nucleotide food)
3、检索Gopherspace的食品科学信息
玉米制药（美国Gopher站点、英国Gopher站的和日本Gopher站点）（medicines making by corn）
超临界萃取在食品中的应用（suppercritical fluid extraction in food）
超高压杀菌在食品中的应用(High presurre storage in food)
食品生物技术在食品中的应用(Food biotechnology)
每人至少用两种引擎查找两种以上食品信息（20个匹配的类别）。

检索并下载以“实验七+姓名”存盘。

三.综合性实验方案的设计
要求每人在查阅相关资料的基础上，完成设计方案说明书，经老师审批后，进行综合实验报告的撰写和产品的制作，由指导教师现场打分，综合性实验的成绩由四方面组成：设计方案说明书30%，综合实验报告60%，表现10%。

附1 设计方案说明书格式
安徽科技学院
综合性实验设计方案说明书
题目：
姓名：
学院：
专业：
班级：
学号：
指导老师：职称：
200 年月日
1. 研究的目的意义、文献查找的路径和种类
本次综合实验要达到的目的？意义是什么？所查找的内容拟采用哪三种检索方法？分析你所采用的检索方法的理由。

）
2. 审批意见
教师姓名：职称：日期：学生签名：日期：此表复印后认真填写，页码不过可加页。

附件2 综合实验报告范文
安徽科技学院
综合性实验设计方案说明书
题目：
姓名：
学院：
专业：
班级：
学号：
指导老师：职称：
200 年月日
综合性实验报告的内容：
1、三种不同检索路径和检索到相关资料的文献列表（文献格式要按论文标准格式要求）
[1] 作者姓名，作者姓名.参考文献题目[J]. 期刊或杂志等名称，年份，卷(期数)：页码.
[2] 刘凡丰. 美国研究型大学本科教育改革透视[J] . 高等教育研究，2003，5(1)：18-19. 没有卷的就直接写2003（1）（本条为期刊杂志著录格式）
[3] 谭丙煜.怎样撰写科学论文[M].2版.沈阳：辽宁人民出版社，1982：5-6.（本条为中文图书著录格式）
[4] 作者姓名. 参考文献题目[D].南京：南京农业大学，2002：页码.（本条为硕士、博士论文著录格式）
[5] 作者姓名. 参考文献题目[N].人民日报，2005-06-12.（本条为报纸著录格式）
[6] 作者姓名. 参考文献题目[C]// 作者姓名.论文集名称.城市：出版单位（社），年代：页码.（本条为论文集著录格式）
[7] 外国作者姓名. 参考文献题目[M].译者（名字），译.城市：出版单位，年代：页码.（本条为原著翻译中文的著录格式，多个译者可写为：***，***，***，等译.）
外文文献著录格式参照中文的(五号Times New Romar)。

2. 一篇英文翻译的原文
3. 引文翻译（格式按论文格式）
论文题目（3号黑体）
××××专业学生学生姓名
指导教师指导教师姓名（小四仿宋体）
摘要：××××××××××××××××××（200—300字，五号宋体）×××××××××××××××××……
关键词：×××；××××；×××××；×××（3-5个，五号宋体）
引言×××××（小四宋体）××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××……。

1 材料与方法（仿宋体四号）
1．1 ××××××××××（黑体小四号）
××××××（小四宋体）××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

1．1．1 ××（仿宋体小四号）××××××××××××××××××××××××××××××（小四宋体）××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

1．1．2 ××（仿宋体小四号）××××××××××××××××××××××××××××××（小四宋体）××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

1．2 ××××××××××（黑体小四号）……
2 结果与分析（仿宋体四号）
2．1 ××××××××××（黑体小四号）
××××××（小四宋体）××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

2．1．1 ××（仿宋体小四号）××××××××××××××××××××××××××××××（小四宋体）××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

2．1．2 ××（仿宋体小四号）××××××××××××××××××××××××××××××（小四宋体）××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

2．2 ××××××××××（黑体小四号）……
3 讨论（仿宋体四号）
3．1 ××××××××××（黑体小四号）
××××××（小四宋体）××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。

3．2 ××××××××××（黑体小四号）……
致谢
××××××（小四宋体）×××××××××××××××××××……
文献类型标志说明：普通图书 M ，会议记录C，汇编G，报纸N，期刊J，学位论文D，报告R，标准S，专利P，数据库DB，计算机程序CP。

论文中图的具体要求为：
①主线粗于辅线(座标线)
②图题，小5黑(句末无标点)
③标值线(座标上的刻度线)一律在图的内侧
④图例一律在图题的上方或在图中，6宋
⑤图注一律在图题的下方，6宋
⑥标目(座标的文字说明)及图内文字，6宋
⑦图版(照片)说明在图题之下，6宋，文字一般接排，如：A.麦穗形态；B.花原基
论文中表格的具体要求为：
①表题：小5黑，居中(句末无标点)
②表内容：6宋
③数字一般以小数点位数对齐，数值后表示差异显著性的字母右肩上标
④表注：6宋，各注之间用“；”隔开
Title（3号Times New Romar）
Student majoring in ××××Name
Tutor Name（小四Times New Romar）
Abstract：××××××（五号Times New Romar，200—300个实词）××××××××××××××××××××××……
Key words:×××；××××；×××××；×××（3-5实词个，五号Times New Romar）。