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试验计划的制订

时间:2023-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:试验计划不仅是试验实施的依据,更是试验成败的关键,必须慎重考虑,认真制订,保证试验任务的完成。为了使试验计划制订得更加科学合理,应让每个参加试验的人员都参与试验计划的拟订,充分讨论,提出各自的意见,经修改后形成文字计划。3)试验基本条件试验的基本条件是为了更好地反映试验的代表性和可行性。
试验计划的制订_试验设计与统计分

试验计划不仅是试验实施的依据,更是试验成败的关键,必须慎重考虑,认真制订,保证试验任务的完成。为了使试验计划制订得更加科学合理,应让每个参加试验的人员都参与试验计划的拟订,充分讨论,提出各自的意见,经修改后形成文字计划。这样可使每位参加试验的人员较为深刻地理解试验目的、要求和方法。计划确定后,每个参加试验的人员都应按计划执行,不得私自随意更改。如果在执行过程中发现计划有问题,或由于试验条件变化原计划有不适应的地方,也必须经过大家讨论后才能修改。

2.2.1 试验计划的主要内容

一般试验计划的内容包括项目如下:

1)试验名称

试验名称(题目)要求能精炼地概括试验内容,包括试验对象名称、试验因素和主要指标,有时也可在试验名称中反映出试验的时间、负责试验的单位与地点。例如,“水酶法从菜籽中提取油及水解蛋白的研究”“超临界CO2流体萃取杏仁油工艺研究”“马铃薯3414肥效试验”“不同培养料对平茹产量和品质的影响”“陕西省2013年玉米品种区域试验”等。

2)试验目的意义

试验目的要明确,一般应包括以下3个方面内容:

①说明为什么要进行本试验。可从生产上存在的最主要问题等方面出发,提出你对解决存在问题的建议措施。

②试验的理论依据。从理论上简要分析你的试验对问题解决的可行性。

③别人的同类试验成果。增加别人对你的试验特点的了解,以突出自己试验的特点。

3)试验基本条件

试验的基本条件是为了更好地反映试验的代表性和可行性。室外试验的基本条件包括试验的地点、供试材料、土壤类型及土壤肥力状况、试验地的地形地势、前茬作物、排灌条件等内容;室内试验的基本条件主要应阐述实验室环境控制、供试材料情况及有关仪器设备是否能满足试验指标的分析测定。

4)试验方案

试验方案是围绕试验目的要求,经过精密考虑、仔细讨论后被提出来的,在试验计划中要写得清楚、具有可操作性。一般应说明试验因素、水平、处理的数量及名称,对照的设置情况,明确试验的指标及观察测定方法等。

5)试验方法或试验设计

主要叙述采用的试验设计方法,试验单元的大小、重复次数、重复(区组)的排列方式等内容。室外试验的试验单元设计包括小区的长、宽和面积,几行区(即每个小区种植多少行);室内试验的试验单元设计主要写明每个单元包含多少个培养皿(或试管、袋子、三角瓶、盆等),每个培养皿的苗数(种子数、组织数等)等。

6)试验管理措施

简要介绍对试剂和材料的培养或处理措施。在室外试验中,介绍供试作物的主要栽培管理措施,包括整地要求、播种规格、育秧(苗)方式、移栽时期、各主要生育时期的肥水管理(施肥方式、种类、数量)及其他农艺措施(中耕次数及时期)。对食品检测等方面的室内试验主要介绍样品的准备、样品处理措施、检测方法要求等方面。

7)试验结果观察记载和数据分析测定

观察记载、分析测定是积累试验资料、建立试验档案的主要手段,也是整个试验中很重要、很琐碎、又很容易在细节上出现问题的一项工作。观察记载、分析测定项目设置是否全面直接影响到今后对试验结果的分析是否合理、准确、完整、系统,因此要尽可能详细地观察所有对试验有影响的环境条件及试验过程中出现的各种情况。

8)试验资料的统计方法和要求

试验资料的统计分析方法一定要与试验设计方案相匹配,且不可玩数学游戏。如随机区组设计、拉丁方设计、裂区设计等试验资料采用方差分析比较好,而正交设计采用方差分析就不是很理想。

9)试验进度安排和试验经费预算

试验进度安排说明试验的起止时间和各阶段工作任务安排。经费预算要在不影响课题完成的前提下,充分利用现有设备,节约各种物资材料。如果必须增添设备、人力、材料,应当将需要开支项目的名称、数量、单价、预算金额等详细地写在试验计划上(若开支项目太多,最好能列表),以便早作准备如期解决,防止影响试验的顺利进行。

10)写明项目负责人、执行人等相关人员

写明试验主持人(课题负责人)、执行人(课题成员)的姓名和单位(部门)等。

11)附件

附件主要是便于自己今后实施的需要,包括绘制试验环境规划图(或田间种植图)、制作观察记载表等。田间种植图上应详细记下重复的位置、小区面积、形状、走道、保护行设置等,以便日后实施时查对。

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试验设计的作用

正确的试验设计在试验研究中所起的作用主要体现在以下6个方面:

①可分析清楚试验因素对试验指标影响的大小顺序,找出主要因素,抓住主要矛盾。

②可了解试验因素对试验指标影响的规律性,即每个因素的水平改变时,指标是怎样变化的。

③可了解试验因素之间相互影响的情况。

④可较快地找出优化的生产条件或工艺条件,确定优化方案。

⑤可正确估计、预测和有效控制、降低试验误差,从而提高试验的精度。

⑥通过对试验结果的分析,可明确为寻找更优生产条件或工艺条件、深入揭示事物内在规律而进一步研究的方向。

2.2.2 试验计划的编制

一份试验计划一般包括以上各项主要内容,但在编制计划时,还需要根据实际情况灵活增减。例如,有些试验所用方法比较特殊,应在试验计划中加以特别说明;有些试验还包括一些辅助性试验,如预试验、盆栽试验等,应在计划中列出有关项目;有些试验不只在一个地方进行,应在计划中列出各个试验点的基本情况。为保证试验顺利进行,各项规定都应写在计划上,但也要分清主次,简明扼要,条理清晰,不可啰唆繁杂。

案例2.1 樱桃乳酸菌饮料配方的优化试验计划

樱桃乳酸菌饮料配方的优化试验

1)试验目的意义

樱桃又名楔荆桃、车厘子等,是某些李属类植物的统称,包括樱桃亚属、酸樱桃亚属、桂樱亚属等。果实可作为水果食用,色泽鲜艳、晶莹美丽、红如玛瑙、黄如凝脂,营养特别丰富,果实富含糖、蛋白质、维生素及钙、铁、磷、钾等多种元素。陕西省是中国樱桃的主要产地之一,常栽的著名品种有大鹰嘴、杏黄桃、黄金桃、银红桃等。其特点为成熟早,果核内无仁、含糖量高。大鹰嘴又名“大鹰紫甘桃”,是陕西省樱桃的主要栽培品种。其色泽紫红,果实为心脏形,单果重1.7 g,果肉淡黄,肉厚汁多,味道甜香,果汁内含可溶性固形物为22.2%。此果于4月底成熟,是优良生食品种。金红樱桃是陕西樱桃中又一个有名的品种。这个品种具有适应性强,产量高,色泽鲜艳,汁液较少,含糖量高的特点。

但由于樱桃独特的生理组织结构,决定了其是最不耐储藏的果品之一,每年因腐烂变质而造成的损失占总产量的20%以上,不利于樱桃产业的持续发展。为充分开发这一有利资源以及繁荣乳品市场,同时提高农产品的附加值,本试验以樱桃和鲜乳为主要原料混合调配乳酸菌饮料,具有特殊的营养功效,使产品更易消化吸收,是符合现代大众营养需求的绿色保健饮品。同时解决了樱桃上市集中、不耐储藏、腐烂变质损失大的问题,提高了樱桃生产的经济效益,增加了果农的收益。

2)试验基本情况

(1)试验地点

试验在陕西省杨凌区×××食品公司和杨凌职业技术学院乳品实验室进行。

(2)供试材料

鲜樱桃(购于本地农贸市场),脱脂奶粉,保加利亚杆菌,嗜热链球菌,白砂糖,果胶酶,稳定剂,柠檬酸等。

(3)仪器设备

打浆机、过滤机、发酵罐、电子天平、均质机、杀菌锅及可调电炉等。

(4)试验时间

2010年3月—10月。

3)试验设计

(1)稳定剂种类选择试验

乳酸菌饮料中既有蛋白质微粒形成的悬浮液,又有脂肪形成的乳浊液,还有由糖和添加剂形成的真溶液,是一种不稳定的多相体系。为解决这一问题,生产中最简便的方法是加入稳定剂。最常使用的稳定剂是纯果胶与其他稳定剂的复合物。在本实验中,选用果胶与其他稳定剂组成复合稳定剂,对于稳定效果的判定,主要从饮料的混浊度、分层情况、色泽是否发生变化、口感是否粗糙等方面进行鉴定。

试验采用单因素、5水平、3次重复的完全随机试验设计。稳定剂5个水平为果胶+CMC、果胶+PGA、果胶+琼脂、果胶+黄原胶、果胶+海藻酸钠。各水平均采用1∶1配方,各组分统一按0.15%添加。3次重复,15个试验单元,完全随机排列,在相同条件下,处理相同时间,按感官指标统一鉴定,选出最佳稳定剂。

(2)最佳配方选择试验

试验采用L16(45)正交试验设计,以樱桃汁的添加量、发酵乳的添加量、糖的添加量、pH值(柠檬酸调酸)、稳定剂的添加量等为主要研究因素,各因素依据以往试验结果划分4个水平,共16个处理(配方),以感官评分为指标。各因素水平设计见表2.1,试验方案见表2.2。

表2.1 樱桃乳酸菌饮料配方的因素水平表

4)试验方法及主要管理措施

(1)工艺流程

工艺流程为:樱桃→预处理→打浆→过滤→鲜乳→验收→净化→杀菌→接种→发酵→调配→均质→杀菌→灌装→成品。

表2.2 樱桃乳酸菌饮料配方的优化试验方案

(2)主要工艺要求

①樱桃的预处理、打浆、过滤

将樱桃挑选、去皮,在100℃条件下烫漂5~6 min,钝化酶活性,冷却至30℃,添加0.15%果胶酶,再在55℃条件下恒温2 h,促进花青素色素的浸出和果胶水解。用打浆机打浆后过滤,备用。

②鲜乳的验收、净化

按国家规定项目进行感官检验、理化检验、微生物检验,特别要求无抗生素,然后进行净化处理。

③杀菌、冷却

将处理后的鲜乳,在90℃条件下杀菌10 min并快速冷却到42℃,准备接种。

④接种、发酵

将保加利亚杆菌与嗜热链球菌按1∶1混合,制备成生产发酵剂,添加量为3%,接种到发酵罐中,在42~43℃条件下培养10 h,使酸度达1.5%~2.0%(乳酸度)即可取出,冷却到20℃,备用。

⑤乳酸菌饮料调配、均质

将备用的樱桃汁和发酵乳按一定比例混合后,加入经过过滤的糖溶液、稳定剂、水,用柠檬酸调酸至pH值为3.8~4.2;先预热到50~55℃,压力为20~22.5 MPa进行均质。

⑥杀菌、灌装

均质结束后,在95℃条件下杀菌5 min,冷却到20℃灌装。

5)观察记载项目

在试验过程中,记载工艺流程中的温度、压强、pH值、处理时间和各种试剂名称及添加量。在稳定剂种类选择试验中,主要从饮料的混浊度、分层情况、色泽是否发生变化、口感是否粗糙等方面进行鉴定。在饮料保存4周后,组织多名学生进行鉴定,填写鉴定报告单。在樱桃乳酸菌饮料配方的优化试验中,以感官评分为指标(以100分计)来确定饮料的最佳配方。感官评分标准见表2.3。

表2.3 樱桃乳酸菌饮料感官评分标准(100分)

6)进度安排及经费预算

试验于2010年3月开始,至2010年10月结束。需试验经费2 230元,其中,试剂材料费1 200元,设备租费450元,水电费300元,劳务等费用280元。

试验负责人:×××

试验执行人:×××、×××、×××

反思与练习

1.一般试验计划的内容包括哪些?

2.试验计划编制的注意事项是什么?

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