(2)微波功率對(duì)水解液黏度的影響

由圖2b可知，桃膠水解液的黏度隨微波功率的增大而增大，微波功率達(dá)到300W時(shí)，黏度達(dá)到最大值，之后隨微波功率的增大而減小。增加微波功率可以促進(jìn)桃膠的水解，但微波功率過高導(dǎo)致桃膠的降解程度增大，多糖分子變小，溶液黏度降低。因此，選取水解時(shí)的微波功率為300W。

(3)微波時(shí)間對(duì)水解液黏度的影響

由圖2c可知，桃膠水解液的黏度隨微波時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。微波輻照水解lh時(shí)，水解液黏度達(dá)到最大，之后隨著時(shí)間的增加黏度逐漸降低。而溶脹后的桃膠在水解1h時(shí)已達(dá)到了溶解狀態(tài)，故選取水解的微波時(shí)間為1h。

(4)料液比對(duì)水解液黏度的影響

由圖2d可知，桃膠水解液的黏度隨料液比的增大呈先增大后減小的趨勢(shì)。料液比1/30時(shí)，黏度達(dá)到最大，之后隨料液比的增加而平緩下降。這是由于料液比增大，原桃膠液在充分溶解的同時(shí)也有少量桃膠多糖降解。因此，選取料液比為1/30。

3、響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果

(1)響應(yīng)面模型建立及顯著性檢驗(yàn)

響應(yīng)面的試驗(yàn)方案及結(jié)果如表2，顯著性和方差分析見表3。通過Design-Expert8.0.5對(duì)表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到桃膠水解液黏度Y對(duì)各項(xiàng)因素的二次多項(xiàng)回歸方程：Y=207.67+1.75A+0.92B+1.33C-1.33D-2.50AB+0.25AC-1.00AD+0.002BC+1.25BD-3.25CD+0.002A₂+2.00B₂-1.88C₂+3.62D₂。復(fù)相關(guān)系數(shù)R₂表示方程的擬合性，R₂越接近1，表明該回歸方程擬合的越好。P值評(píng)價(jià)各獨(dú)立參數(shù)以及它們之間交互作用的顯著性。由表3可知，模型F=14.74、P＜0.0001，表明該方程模型達(dá)到極顯著水平；該模型的失擬項(xiàng)F=5.27，相應(yīng)的概率值P=0.1698，失擬項(xiàng)不顯著，表明此方程模擬的比較好；通過Design-Expert自動(dòng)分析，R₂為94.50%，說明模型可以解釋94.50%的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以上結(jié)果均表明該模型擬合良好。

在一次項(xiàng)中，模型中A(微波時(shí)間)、B(微波功率)、C(pH)、D(料液比)對(duì)桃膠水解液黏度的影響均達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)；二次項(xiàng)中，只有A²(微波時(shí)間的平方)未達(dá)到顯著水平(P＜0.05)；在交互項(xiàng)中，A和B(微波時(shí)間和微波功率)、C和D均達(dá)到極顯著水平(P＜0.01)。

(2)響應(yīng)面交互作用分析

利用Design-Expert8.0.5軟件對(duì)表2的數(shù)據(jù)進(jìn)行多元二次回歸擬合后，所得到的回歸方程的響應(yīng)面立體圖如圖3所示。
 

三維立體圖像顯示了各個(gè)參數(shù)的最優(yōu)值。由圖3可知，隨著微波輻照時(shí)間的增加，水解液黏度也隨之增大，這說明微波時(shí)間的延長(zhǎng)有利于水解過程的進(jìn)行；黏度隨著微波功率的增加而減小，當(dāng)微波功率為200W時(shí)，黏度最大；微波功率為400W時(shí)，黏度最??；黏度隨著pH的增加而增大，說明增大溶液堿性可使得水解反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。隨著料液比從1/20增加到1/40，黏度逐漸減小。綜上所述，微波時(shí)間、微波功率、pH和料液比這四個(gè)因素對(duì)水解液黏度的影響均顯著。

通過Design-Expert分析，得到四個(gè)因素的最優(yōu)條件：微波時(shí)間為2h，微波功率為200W，pH12，料液比為1/20，理論最大黏度為223.2mPa.s。按照響應(yīng)面法擬合得到的最優(yōu)微波輔助水解工藝，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到水解液黏度為224.7mPa.s，與預(yù)測(cè)值接近，說明本模型預(yù)測(cè)桃膠多糖水解液的黏度可靠，具有可行性。

三、結(jié)論

原桃膠粉在水溶液中會(huì)發(fā)生溶脹現(xiàn)象，且粉體的粒徑越小，平衡溶脹率越大，說明桃膠膠質(zhì)借助于其表面的親水基團(tuán)。本研究通過單因素和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化微波輔助桃膠水解工藝，確定最佳水解條件：料液比1/20、pH12、微波功率200W、反應(yīng)時(shí)間2h，在此條件下制備的水解液均勻無溶脹顆粒，理論黏度為223.2mPa.s，實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果黏度為224.7mPa.s，與預(yù)測(cè)值接近，說明本模型預(yù)測(cè)桃膠多糖水解液的黏度可靠，具有可行性。

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