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1、方差分析在提取塔罗科血橙皮中果胶工艺研究中的应用摘 要：为了探讨采用超声波辅助酸法提取血橙皮中果胶的工艺条件。以所得果胶提取率为单变量，分别用 PH 值、料液比、提取温度和提取时间为单因素，采用SPSS 软件，利用数理统计中单因素方差分析得出果胶提取率影响显著的因素，并对这些显著性影响因素进行了正交设计和方差分析，从而确定了最佳提取工艺条件。这给作者在实验数据分析方面提供了一定的依据。首先，探讨了研究背景，并简要分析了研究问题。其次，对实验数据构建了数据模型，通过软件处理求得结果。最后，对结果进行了分析。关键词：塔罗科血橙皮；SPSS 软件；正交试验；方差分析 1目 录1 问题提出与问题分析
2、.11.1 论文研究背景 .11.2 研究内容 .12 数据来源 .12.1 单因素实验数据 .13 模型建立与求解 .33.2 正交实验方差分析 .33.3 方差分析模型 .44 结果及分析 .54.1 单因素实验处理结果 .54.1.1 料液比对果胶提取率的影响 .54.1.2 超声时间对果胶提取率的影响.64.1.3 提取温度对果胶提取率的影响.64.1.4 PH 值对果胶提取率的影响.74.2 正交实验处理结果 .74.3 分析 .85 结论 .8参考文献 .9附录 .101方差分析在提取塔罗科血橙皮中果胶工艺研究中的应用1 问题提出与问题分析1.11.1 论文研究背景论文研究背景血橙
3、(blood orange) 是橙(Citrus sinensis)的变种，带有深红色似血颜色的果肉与汁液，以果肉酷似鲜血颜色而得名，它本质上属于脐橙类，现已开发出多种品味和品种，较为有名的有意大利的塔罗科血橙。目前四川省资中县全县栽植塔罗科血橙将近 10 万亩，年产量近 3 万吨，产值高达 1.2 亿元。其种植面积占全国血橙种植面积的 80%，占四川血橙种植面积的 90%，产量占全国的 80%以上，成为了中国最大规模的血橙生产基地，被命名为“中国塔罗科血橙之乡”。果胶(Pectin)是植物中的一种酸性多糖物质，在植物组织中既可把相邻细胞连接起来，又具有缓冲且不阻碍细胞生长的作用。据有关专家预
4、计，果胶的需求量在相当长时间内仍将以每年 15%的速度增长，我国每年消耗果胶量约 1500t，进口约占 80%。我国对果胶的需求量呈高速增长趋势，但商品果胶的来源非常有限。因此，基于对果胶的大量需求，作者通过了严格的实验步骤，测取所需要的实验数据，根据数理统计中的正交实验对实验结果进行了方差分析，并通过 F 检验进一步验证了实验结果。这给提取塔罗科血橙皮中的果胶提供了依据。1.21.2 研究内容研究内容塔罗科血橙皮中果胶的提取受到很多因素的影响。因此，通过实验寻找最显著的影响因素，确定优化提取条件，能够提高果胶的提取率，这是非常具有实用价值的。本文包括以下研究内容：1)探讨研究背景，提出并分析
5、问题。2)结合实验数据构建数学模型，求出结果。3)结果分析。2 数据来源2.12.1 单因素实验数据单因素实验数据为了确定塔罗科血橙皮中果胶提取的影响因素，以血橙皮为原料，考察料液比、超声时间、pH 值、提取温度各单因素对果胶提取率的影响。分别重复 2 次试验，实验数据分别见如下表。表 2.1 不同料液比对血橙皮果胶提取率的影响料液比（g/ml）1:151:201:251:301:352果胶提取率（%）9.529.5518.2617.8917.316.9310.0510.238.958.94表 2.2 不同超声时间对血橙皮果胶提取率的影响超声时间（min）405060708090果胶提取率（%
6、）9.839.5611.9211.6713.112.9813.6513.313.2312.9710.2410.1表 2.3 不同 pH 值对血橙皮果胶提取率的影响PH 值0.51.02.03.04.05.0果胶提取率（%）11.0511.2213.8713.614.8914.966.76.435.995.445.645.6表 2.4 不同提取温度对血橙皮果胶提取率的影响温度（ ）304050607080果胶提取率（%）8.528.5510.349.9212.1212.511.811.3511.6411.2311.0810.872.2 正交实验2.2.1 正交表设计在单因素实验的基础上，采用四因
7、素三水平进行正交实验，选取正交表L9（34）设计，并进行正交实验。正交实验因素水平见表 2.1，正交实验数据见表2.2。表 3.1 L9（34）正交试验因素水平水平A 料液比(g/ml)B 超声时间(min)C 提取温度( )D pH 值11:1560401.521:2070502.031:2580602.52.2.2 正交实验数据编号A 料液比(g/ml)B 超声时间（min）C 提取温度（） D（pH 值）果胶产率%11（1:15）1（60）1（40）1（1.5）11.51 11.48212（70）2（50）2（2.0）7.71 7.64313（80）3（60）3（2.5）5.27 5.2
8、142（1:20）1234.84 4.915223115.67 15.6636231212.32 12.4573（1:25）13212.05 12.26832134.80 4.939332114.50 14.463 模型建立与求解3.1 单因素方差分析以果胶提取率为变量，选择了料液比、PH 值，提取温度和超声时间进行实验，对各因素进行方差分析，确定因素对果胶的提取率是否有显著性的影响。由表2.1，采用 SPSS 进行方差分析，具体步骤如下：1）进入 SPSS 界面打开变量视图窗口。2）定义变量“”为提取率（%） ，数值型，小数位数为 2；定义变量“A”为“料x液比”，值标签为“1=1:15,2
9、=1:20,3=1:25,4=1:30,5=1:35”。3）输入数据。4）统计分析：分析= 比较均值= 单因素 ANOVA：因变量“”，因子=“G” x=选项：描述性=继续，确定。5）对 SPPSS 软件分析的结果进行导出。如上所述步骤，再分别对超声时间（B） ，提取温度（C）和 PH 值（D）进行定义，并导出相应结果。43.23.2 正交实验方差分析正交实验方差分析由表 2.2 数据，采用 SPSS 对正交实验数据进行方差分析，具体步骤如下：1）变量视图窗口：定义变量“x”为“提起率”，数值型，小数 2；定义变量“A”为“料液比”，值标签为“1=1:15，2=1:20，3=1:25”，数值型，小数 2；定义变量“B”为“超声时间”，值标签为“1=
