响应面法优化热泵-热风联合干燥小黄鱼(Pseudosciaena polyactis)的节能参数

为了减少小黄鱼(Pseudosciaena polyactis)干燥过程的能耗, 在前期实验的基础上, 采用响应面分析法, 以单位能耗除湿值(SMER)和挥发性盐基总氮值(T-VBN)两者的综合指标Y为最终评价指标, 对热泵干燥阶段的温度A、分阶段干燥的转换点含水率B、后期热风干燥阶段的温度C三个条件进行优化, 模拟得到回归方程的预估模型。结果表明, 小黄鱼联合干燥的最优条件为热泵干燥温度A=50℃、转换点含水率B=32.62%和热风干燥温度C=44.01℃, 在此条件下比较热泵干燥(HPD)、热泵-热风联合干燥(HPD+AD)、热风干燥(AD)三种干燥方式下的样品品质和耗能, 联合干燥得到的小黄鱼干品质高于热风干燥, 而且干燥能耗降低了34.8%。     

响应面法优化产琼胶酶南极菌Pseudoalteromonassp. NJ21的发酵条件

采用响应面法对1株高产琼胶酶的南极海冰菌Pseudoalteromonassp. NJ21的发酵条件进行优化。首先分别以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同金属离子作为唯一变量进行单因素实验, 筛选出对酶活有显著影响的单因素取值范围; 参考单因素实验结果, 采用Plackett-Burman实验设计筛选出影响酶活主要因素, 再利用Box-Behnken设计及响应面分析法进行回归分析以确定最佳发酵条件。结果表明, D-甘露糖、蛋白胨、CaCl2和培养温度与酶活存在着显著的相关性, 通过求解回归方程得到Pseudoalteromonassp. NJ21的最佳培养基组成为D-甘露糖5.52g/L; 蛋白胨7.4g/L; CaCl25.84mmol/L; 最佳发酵温度为15℃; 优化后发酵液中琼胶酶酶活由3.5U/mL提高到25.76U/mL, 比优化前提高了6.36倍。     

响应面法优化重组大肠杆菌生物合成别藻蓝蛋白(holo-apcA)的发酵条件

采用响应面法对重组大肠杆菌生物合成别藻蓝蛋白(holo-apc A)的发酵条件进行优化,提高了蛋白的表达量。以对重组别藻蓝蛋白α亚基在大肠杆菌中表达量影响较大的几种因素用于中心组合设计;中心组合设计试验结果表明诱导温度、培养基初始p H和诱导时机对诱导结果影响显著;经Design Expert 8.0软件优化后的最佳诱导条件为:诱导温度28℃,培养基初始p H 8.5,IPTG终浓度0.1 mmol/L,以及诱导时机3 h。最后验证试验得到的蛋白表达量在已有文献报道结果的基础上提高了70%~580%。中心组合设计-响应面法能够在有限的实验次数下,对影响生物过程的因子进行优化及对其交互作用进行评价,蛋白表达量达20.4 mg/L;IPTG用量由原来的1 mmol/L减少至现在的0.1 mmol/L,降低了发酵成本。     

基于Box-Behnken响应面法的半夏多糖双水相提取工艺优化研究

目的：采用Box-Behnken响应面法优化半夏多糖双水相提取工艺。方法：基于单因素试验,选取超声时间、聚乙二醇(PEG)6000用量和 (NH₄)₂2SO₄用量为考察指标,将分配系数、相比和提取率的总评归一值作为响应值,以Box-Behnken响应面法优化提取工艺。结果：最佳的半夏多糖双水相提取参数为超声时间44 min,PEG 6000用量1.3 g, (NH₄)₂2SO₄用量2.3 g;基于该提取条件测得多糖平均提取率为44.76%,OD值平均值为0.8761,偏差为1.69%。结论：采用PEG 6000- (NH₄)₂2SO₄双水相体系分离半夏多糖,其含量高于传统醇沉法,并具有操作简便、成本低、有机溶剂使用少等优点,具有良好的应用前景。     

响应面法优化罗非鱼(Oreochromis niloticus)鱼排蛋白分段酶解工艺

采用生物蛋白酶酶解罗非鱼鱼排蛋白,以水解度(DH)为指标,进行了单酶、复合酶酶解效果的比较分析,并利用响应面分析方法(RSM)对酶解参数进行优化。结果表明,采用风味蛋白酶和木瓜蛋白酶双酶组合分段酶解,固定总酶添加量为3.0%、双酶复合比2:1、酶解时间3h、分段酶解时间比0.6:1,酶解温度56℃,分段酶解pH为7.0和6.2时,酶解效果最佳,罗非鱼鱼排蛋白水解度达到32.49%,酶解产物中游离氨基酸含量达32.84mg/g鱼排,占罗非鱼鱼排总氨基酸含量的25.43%,其中呈味氨基酸含量达18.48%,必需氨基酸含量达67.96%。     

响应面法优化酶法制备藻蓝蛋白抗氧化肽的实验研究

为优化碱性蛋白酶酶解藻蓝蛋白制备抗氧化肽的工艺条件,采用响应面分析法,以超氧阴离子自由基清除率为响应值,研究了[E]/[S]、酶解温度和时间对制备抗氧化肽工艺的影响.结果表明,制备藻蓝蛋白肽的最佳酶解条件为:温度为44.9℃、时间为6.4 h和[E]/[S]为3.6%,此时对超氧阴离子自由基清除率达到75.39%.在该条件下制备的藻蓝蛋白酶解产物(0.5 g/L)还原能力的吸光度为1.03,并达到稳定.     

响应面法优化南极菌Psychrobacter sp.B-3的发酵产糖条件

为对南极菌Psychrobacter sp.B-3产胞外糖的发酵条件进行优化,以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同金属离子及海水配比作为唯一变量进行单因素实验,筛选出对产糖有显著影响的单因素取值范围;在此基础上,利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响产多糖的3个主要因素,即酵母粉、陈海水配比和装液量.然后通过Box-Behnken实验设计及响应面分析法进行回归分析,得出了南极菌Psychrobacter sp.B-3发酵条件系统优化的结果为:酵母粉1.1 g/L,陈海水与自来水的配比为2:1,装液量为50％,蛋白胨6.0 g/L,接种量1.5％,培养时间64 h,BaCl20.03 g/L,温度10℃,转速150 r/min,pH为7.0.优化后发酵液中的糖含量由优化前的444 μg/mL提高到624 μg/mL,相比初始糖产量提高了40％.结果表明,响应面法可显著优化南极菌Psychrobacter sp.B-3液体发酵产胞外糖的条件.     

响应面法优化热泉菌Bacillus sp.Lc50-1的发酵产卡拉胶酶条件

采用响应面法对1株高产卡拉胶酶的印度尼西亚热泉菌Bacillus sp.Lc50-1的发酵条件进行优化。分别以培养温度、pH值、C源、N源、金属离子及接种量作为唯一变量进行单因素实验,筛选出对酶活有显著影响的单因素取值范围;参考单因素实验结果,再利用Box-Behnken设计及响应面分析法进行回归分析以确定最佳发酵条件。结果表明,培养温度、卡拉胶浓度(C源)、蛋白胨浓度(N源)、KCl浓度(金属离子)与酶活存在着显著的相关性,通过求解回归方程得到Bacillus sp.Lc50-1的最佳发酵条件为:培养温度47.5℃、蛋白胨0.25%、卡拉胶0.3%、KCl 21.55mmol·L-1,优化后发酵上清液的酶活达到8.9U·mL-1,比优化前提高了1.5倍。     

计算结构可靠度的RBF神经网络响应面法

对功能函数不能明确表达的问题进行可靠度分析,常采用响应面法。其中二次多项式响应面法应用较为广泛,采用与此方法相同的思路,提出了RBF神经网络响应面法,并通过算例与常用的BP神经网络响应面法进行了对比分析,该方法在学习速度、迭代次数等方面均优于BP神经网络响应面法。该方法用于大型复杂结构的可靠性分析,可相应提高工作效率和解题质量,具有一定实际应用价值。     

基于响应面法对丹参毛状根诱导条件的优化研究

目的：应用响应面法优化丹参毛状根诱导条件,提高其诱导率。方法：采用发根农杆菌ATCC15834侵染丹参无菌苗获得毛状根,在单因素实验的基础上,利用Box-Benhnkcn设计和响应面分析方法对丹参毛状根诱导过程的培养条件（叶片大小、农杆菌活力、侵染时间、共培养时间、抗生素浓度）进行分析,优选最佳培养条件。结果：丹参毛状根在无外源激素的MS培养基上自主生长,表现出典型的发根特征。毛状根的最优培养条件为：叶片大小0.8cm,农杆菌OD600为1.0,共培养时间2d,农杆菌侵染时间5min,头孢噻吩浓度400ng/L。在此条件下,丹参毛状根的诱导率为69.8%。结论：该研究优化了丹参毛状根的培养条件,为丹参的进一步开发利用提供了依据。     

石油对紫贻贝早期发育影响的研究

紫贻贝(Mytilus edulis L.)不同发育阶段,对海洋石油污染的敏感性差异很大。本文初步研究了20号轻柴油,对胚胎和早期面盘幼虫生长发育的影响。研究结果表明,低浓度污染(1.25、2.50mg·L~(-1)),对早期生长率的影响较小;中等浓度(5.00mg·L~(-1))对生长率的影响显著(P<0.05);高浓度污染(10.00mg·L~(-1)),影响极显著(P<0.01)。油污染对早期发育死亡率影响较明显,随着浓度梯度的增加,早期发育阶段死亡率也随之增加。实验过程中发现,石油污染,对紫贻贝担轮幼虫阶段,有较强的致畸效应,而对面盘幼虫阶段的致畸效应,有所下降。随着胚胎不断发育,畸形个体大量死亡,畸形率有下降的趋势。     

印尼热泉菌Bacillus sp. BI-3产琼胶酶的发酵条件优化

采用响应面法对1株高产琼胶酶的印度尼西亚热泉菌Bacillus sp. BI-3的发酵条件进行优化。首先以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同金属离子及接种量作为唯一变量进行单因素实验, 筛选出对酶活有显著影响的单因素取值范围; 参考单因素实验结果, 采用Plackett-Burman实验设计筛选出影响酶活主要因素, 再利用Box-Behnken设计及响应面分析法进行回归分析以确定最佳发酵条件。结果表明, D-甘露糖、氯化锶和氯化钙与酶活存在着显著的相关性, 通过求解回归方程得到Bacillus sp. BI-3的发酵条件系统优化的结果为: 酵母粉0.3%、D-甘露糖0.66%、蛋白胨0.6%、氯化钙7.21mmol/L、氯化锶6.00mmol/L、氯化钠添加量6‰、培养温度为55℃、接种量1%、初始pH 6.0, 优化后发酵上清液的酶活达到6.0U/mL, 比优化前提高了2.4倍。     

水面皮层破坏-复原过程的实验室模拟研究

依据水面红外发射和红外遥感测温原理，采用HDG－高灵敏度红外测温仪和常规测量仪器相结合的方法，在实验室空气稳定条件下，模拟测得了水面皮层破坏－复原（重建）的热力过程和气－水温差对水面皮层复原过程的影响，获得了大量的测量数据。数据分析表明，当气－水温差从3．0℃变为11．5℃时，水面皮层破坏可导致皮温增量从气－水温差3．0℃时的0．15℃变到11．5℃时的0．45℃，并发现恢复时间与气－水温差呈负线性关系。     

乐清湾的动力沉积过程

主要采用二维潮波、泥沙输运途径的数值模拟，定量地展示了泥沙在乐清湾内的输运途径和沉降过程。模拟结果表明，乐清湾大致以10m等深线为界，其东部的涨潮流主要来自玉环岛与横趾山之间的深槽；水流在一周日内的轨迹为一宽约1km的狭带；此流态有利于泥沙向南的净输运，从面明利于此海域深水航道的维持。10m等深线以西水流轨迹为一较宽的带状结构，有利于泥沙向西、西北的净输运。华歧潮滩附近水流运动轨迹得于泥沙向北、向西的净输运，从而有利于华歧潮滩的发育。本文还定性讨论了楚门潮滩特征的成因,主要是漩门口堵截前丰富的湾外泥沙以及驻波型潮波与漏斗状地形。     

甲壳胺对褐藻胶胶液的絮凝作用及其在漂浮工艺中的应用研究

研究了甲壳胺作为絮凝剂对褐藻胶胶液的絮凝作用及漂浮效果。结果表明,甲壳胺对褐藻胶胶液具有较强的絮凝作用,其中,１０ｐｐｍ甲壳胺用量的漂浮效果较好,可大大缩短漂浮时间,对清胶液的透光率,粘度和胶收率均有不同程度的提高。     

渤海秋末初冬一次强寒潮天气过程分析

本文利用天气学和动力诊断相结合的方法,对渤海秋末初冬一次强寒潮天气过程进行了分析。提出了渤海冷空气大风发生和维持的主要机制。     

基于Powell定理的一个无约束最优化直接方法(英文)

在求解无约束最优化问题的直接方法中,Powell方法被认为是最有效的。改进的Powell方法每产生一个新的共轭向量需要作n 1次直线搜索。这个新向量有可能与原来的向量组线性相关。这不仅破坏了算法的二次收敛性,而且对每个新产生的向量都必需作相关性判别,以决定是否作向量替换。可见,要产生n个共轭方向至少需要n(n 1)次直线搜索及n次判别与向量替换。 作者在Powll定理的基础上给出了一个新的算法。这个算法从一维空间直接搜索出发,逐维扩张建立新的共轭向量。这样,产生n个共轭向量仅需n (n(n 1))/2次直线搜索。这大体相当于改进Powell方法的一半。由于每步计算的所在空间维数不同,不会出现线性相关的情况,所以无需判别与替换。且由此立知新算法是二次收敛的。还给出了对于非二次函数收敛性定理。作者用一个二次函数及二个非二次函数在同样精度要求、同一个初始点的情况下作了计算对比,由附表可以看出,新算法所用CPU时间少于改进Powell算法的1/5。     

北海滩涂资源开发利用的层次分析初探

本文试图将层次分析法应用于滩涂资源的开发利用研究之中,提出一个反映滩涂资源开发利用的递阶层次结构,并以广西北海市郊滩涂为例进行了应用分析。