正交试验法在牛乳质量管理中的应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

乳业是关系国计民生的重要产业，是我国经济发展的必备重要产业之一。目前我国生鲜乳和乳制品的产量居世界第三，仅次于印度和美国。中国乳业经历数年前的波折之后迎来稳步上升阶段，消费升级正不断催生乳业科技和产品创新。数据显示，2016年中国奶牛存栏已达1425.3万头，奶类总产量约3712.1万吨，其中牛奶产量3602.2万吨。三聚氰胺事件爆发前中国乳品在国内市场占比60%；爆发后占比30%，其中一线城市低于15%；截至2016年已经恢复到65%，今年有望突破70%。这意味着，国产乳品正在重新赢得市场。

在乳制品制作工艺上，为了提高液体乳的外观、营养价值与保存时间，缓解牛乳地域分布不均等现象，进入市场分销的长保质期液体乳，按规定要经过一道超高温灭菌的工序，以破坏其中可生长的微生物和芽孢。国外使用巴氏灭菌法来进行灭菌，然而在中国，受地域分布不均、交通不便等因素限制，乳制品在运输过程中需耗费时日。在这方面，这种常见的灭菌方法，就存在着弊端。因为这种采用低温进行灭菌的办法仍保留了小部分无害或有益、较耐热的细菌或细菌芽孢，使得牛奶只能在4℃温度下保存3~10天，最多也超不过16天，并不适合远距离运输。因此，选择科学的方法科学的灭菌参数对乳制品进行灭菌，就显得尤为重要。

正交试验法是一种利用规格化的正交表合理安排试验，运用数理统计原理分析试验结果，从而得出较优的技术参数组合的方法。正交试验法利用简单、方便、较少的试验次数的优点，通过直观分析法确定同一因素不同水平对试验指标的影响，利用极差分析确定因素对试验指标的影响，确定最优工艺参数。本文将尝试以正交试验法为研究方法，minitab为辅助数据分析工具，对乳制品（液体乳类）的灭菌参数进行研究，试图找出乳液制品灭菌的影响因素的最佳组合。

2. 研究内容和预期目标

（1）研究内容、拟解决问题：

通过查阅大量资料择出影响乳制品灭菌处理的几个重要因素，确定每个因素对应的水平；根据确定的因素、水平，设计正交表；使用minitab处理试验数据，进行极差、方差分析，确定乳制品的灭菌处理方法以及最佳储存方式。

（2）写作提纲：

3. 国内外研究现状

正交试验法产生于二十世纪二十年代，英国罗隆姆斯特农业试验站，首先从大量的试验中挑选出适量的、具有代表性、典型性的试验点来合理地安排田间试验排列问题。1925年被记录于#8220;研究工作中的统计方法#8221; 后，被各国学者广泛使用。日本企业界引入正交试验后，由田口玄一3次优化设计传入我国，得到了广泛运用。

saurav datta 将正交试验设计与灰色系统理论结合，并运用嫡测量技术，消除了试验中存在的相关性问题，解决相关多响应要优化问题；ali riza 结合免疫算法，建立了一种新的图形优化方法，该方法不仅找到了最佳参数组合，而且还得到了比以前更强大的鲁棒性；p.subbaraj结合遗传算法提出了田口适应实数编码的遗传优化算法，提出并实施解决了阀点负荷经济调度的问题。

南竹、曹博恒以绿茶酸奶的感官评分为指标，运用正交试验法优化制作绿茶酸奶的工艺参数，确定了绿茶酸奶研制的最佳配方条件：绿茶汁添加量6%、木糖醇添加量15%、菌种接种量3%。

4. 计划与进度安排

2022.11.22-2022.11.27 搜集课题相关资料、文献，确定研究方向，完成开题报告；

2022.12.12-2022.01.06 文献、资料的整理研究，补充论文需要的内容，学习并能够熟练使用minitab，完成外文翻译；

2022.02.04-2022.03.25 搜集试验数据，撰写论文，完成初稿；

5. 参考文献

[1]南竹,曹博恒. 绿茶酸奶制作工艺条件的优化[j]. 锦州医科大学学报,2017, 38(1):12-14.

[2]束雅春,秦昆明,蔡皓,刘晓,殷放宙,张金柱,蔡宝昌. 正交试验优选银翘散最佳传统煎煮工艺[j]. 中华中医药杂志,2011,33(10):1815-1818.

[3]路志芳,路志强,宋朋威. 添加绿豆及小米混合发酵酸奶的研究[j]. 现代农村科技,2017,(8):68-70.