Optimization of Ultrafiltration Process of Yellow Serofluid by Response Surface Methodology and Its Metabolomics Analysis
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摘要: 为了高效分离获得蛋白的同时减轻黄浆水的污染问题，提高其综合利用率，本文采用超滤分离技术对黄浆水进行浓缩处理。在单因素实验基础上，采用响应曲面对黄浆水超滤工艺进行优化，并对超滤前后的黄浆水进行了蛋白质和总糖含量测定、生化需氧量（BOD）和化学需氧量（COD）测定以及代谢组学测定。结果表明：黄浆水超滤浓缩工艺的最佳参数为：pH为6.2、操作压力为0.22 MPa、温度为31 ℃。按此条件进行黄浆水的超滤操作，此时的膜通量为（51.8±1.3）L/m2·h，蛋白质截留率达到76.84%，总糖透过率达到79.10%，生化需氧量及化学需氧量去除率为69.27%、61.03%。通过对浓缩液和透过液进行代谢组学分析，发现浓缩液和透过液中有114种化合物的含量存在显著的差异。研究结果表明超滤可以有效地将黄浆水中的蛋白质和糖类物质进行分离，同时也对小分子物质具有一定的富集作用，该研究可以为黄浆水的进一步开发与利用提供一定的参考依据。Abstract: Ultrafiltration separation technology was used to concentrate yellow serofluid in order to obtain protein efficiently and reduce the pollution of yellow serofluid and improve its comprehensive utilization. On the basis of single factor experiment, the ultrafiltration process of yellow serofluid was optimized by response surface. The contents of protein and total sugar, biochemical oxygen demand(BOD), chemical oxygen demand(COD) and metabolomics of yellow serofluid before and after ultrafiltration were determined. The results showed that the optimal parameters of ultrafiltration concentration of yellow serofluid were as follows: pH6.2, operating pressure 0.22 MPa, temperature 31 ℃. The membrane flux was (51.8±1.3) L/m2·h, the protein interception rate was 76.84%, the total sugar transmittance rate was 79.10%, and the removal rates of BOD and COD were 69.27% and 61.03% respectively. Metabolomics analysis of the concentrated and translucent solutions showed that there were significant differences in the contents of 114 compounds in the concentrated and translucent solutions. The results show that ultrafiltration can effectively separate proteins and sugars from yellow serofluid, and has a certain enrichment effect on small molecules, which provides a certain reference for the further development and utilization of yellow serofluid.
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Keywords:
- yellow serofluid /
- ultrafiltration /
- process optimization /
- metabolomics analysis /
- proteins /
- carbohydrates
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我国每年要消耗大量的豆腐、腐竹、千张等豆制品。而在豆制品生产加工过程中会排放大量的废水，这种废水称为黄浆水[1]。研究表明，黄浆水中富含多种营养物质，如优质蛋白质、低聚糖、多种矿物质以及多种维生素等[2-4]。同时，黄浆水还具有多种工业用途，例如：用来提高酿酒酵母S-腺苷甲硫氨酸产量[5]、合成荧光碳量子[6]、通过在黄浆水中固定化球形红杆菌来制备氢气[7]等。黄浆水的不当排放会导致水体中的生化需氧量（biochemical oxygen demand，BOD）及化学需氧量（chemical oxygen demand，COD）严重超标，引发水体富营养化、藻类疯长、水体发臭等环境问题[8-9]。因此，可以对黄浆水进行有效的处理与利用以增加豆制品加工企业的收入，同时缓解环境污染。
目前，处理黄浆水的常用方式主要有絮凝、二次加工、发酵处理等。絮凝、二次加工及发酵处理均存在操作复杂、处理时间长等缺点。而超滤作为一种新型的处理方式，具有操作简单、处理时间短以及处理效率高等优点，已被广泛应用于黄浆水的回收再利用。超滤技术又称膜分离技术，是一项新型的食品加工及污水处理技术，溶液在一定的温度和压力条件下，通过高分子材料制成具有微孔的薄膜，在此过程中溶液中的物质根据分子量的不同得到分离[10-11]。目前，超滤技术已经广泛地应用于果汁浓缩、天然产物的提取以及污水处理等方面[12-13]。
超滤分离技术对黄浆水进行浓缩处理，可以使黄浆水中蛋白质和小分子物质分离，同时降低其BOD和COD。目前超滤处理黄浆水超滤膜易阻塞、效率低，且关于超滤产物的研究较少。为了提高超滤效率，提高膜通量，本实验采用响应面法优化了超滤浓缩黄浆水的工艺参数，从而得到一种快速高效处理黄浆水的方法。将超滤得到的产物进行代谢组学分析，在探究小分子物质分布规律的同时也可为黄浆水后续的研究奠定基础，本研究对黄浆水的资源回收再利用及构建豆制品行业的清洁生产体系提供了一定的参考。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
黄浆水 南京市鸿味豆制品厂；盐酸 分析纯，南京化学试剂股份有限公司；壳聚糖（生物试剂，脱乙酰度 80~95，粘度50~800 mPa·s）、氢氧化钠（分析纯）、海藻酸钠（化学纯） 国药集团化学试剂有限公司；试验用水 为去离子水；除说明外其他试剂均为分析纯。
GY-1H超滤设备 安徽星奇达膜科技有限公司；TM-100管式膜（100 kDa） 安徽星奇达膜科技有限公司；PHS-3C pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司；LC-QTOF-MS为高效液相色谱（安捷伦1260）串联飞行时间质谱（AB SCIEX QTOF 5600+） 安捷伦。
1.2 实验方法
1.2.1 超滤浓缩工艺
黄浆水的超滤工艺如图1所示。进样前先对黄浆水进行絮凝前处理，壳聚糖添加量为0.54 mg/mL，海藻酸钠添加量为0.24 mg/mL，pH调节为4.4，温度为47 ℃，搅拌时间为20 min，搅拌速度为120 r/min，搅拌后4000 r/min离心10 min，将絮凝后的黄浆水上清液收集，随后调节黄浆水的pH，将处理后的黄浆水加入到储液罐中，打开进料泵，使黄浆水进入膜室（预实验中管式膜100 kDa的效果好于相同条件下管式膜10、50、150 kDa的效果，因此，本研究采用截留分子量为100 kDa的管式膜进行超滤），调节压力，控制温度，黄浆水经过滤膜后，分子量小于膜截留分子量的物质透过滤膜形成透过液进入滤液罐，分子量大于膜截留分子量的物质则流过滤膜以浓缩液的形式回流至储液罐，经过一段时间的超滤操作后，得到大量的透过液（filtrate）和少量的浓缩液（concentrated liquid）。
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图 1 超滤浓缩工艺图注：PF为进料压力表；PR为回流压力表；PP为透过压力表。Figure 1. Ultrafiltration concentration process diagram1.2.2 膜通量的测定
超滤设备的膜通量通常以平均膜通量计算[14]，平均膜通量公式按照公式（1）计算：
Jw=VS⋅t (1) 其中，Jw为膜通量，L/m2·h；V为透过液的体积，L；t为超滤时间，h；S为膜面积，m2，膜面积为0.15 m2。
1.2.3 单因素实验
按照1.2.1中的超滤工艺，超滤处理黄浆水，每次浓缩倍数为6倍（初始30 L黄浆水，当透过液达到25 L时即浓缩6倍），每次实验后使用1% NaOH溶液清洗机器至恢复初始膜通量。设计单因素实验，设定实验的基本条件为：pH4.0、操作温度30 ℃、操作压力为0.20 MPa。设定pH3.0、4.0、5.0、6.0、7.0，操作压力0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 MPa以及操作温度25、30、35、40、45 ℃，分别考察pH、操作温度及操作压力对平均膜通量的影响。
1.2.4 响应面优化试验设计
在单因素实验结果的基础上采用Box-Benhnken 的组合设计三因素三水平的响应面优化试验。各因素及水平的编码表见表1。
表 1 响应面试验因素水平设计Table 1. Factors and levels of response surface design因素 水平 −1 0 1 A pH 5.0 6.0 7.0 B 操作压力（MPa） 0.15 0.20 0.25 C 温度（℃） 25 30 35 1.2.5 蛋白质含量及总糖含量的测定
蛋白质含量测定参照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》，蛋白质截留率参照公式（2）计算；总糖含量测定采用苯酚-硫酸法进行[15]，绘制得葡萄糖标准曲线为Y=4.65x−0.0016（其中Y为吸光度，A；x为葡萄糖浓度，g/L），R2=0.9995。总糖透过率参照公式（3）计算：
蛋白质截留率(%)=P1×V1P0×V0×100 (2) 其中，P0为黄浆水原液的蛋白质浓度，g/L；P1为浓缩液中的蛋白质浓度，g/L；V0为黄浆水原料液体积，L；V1为浓缩液体积，L。
总糖透过率(%)=C1×V2C0×V0×100 (3) 其中，C0为黄浆水原液的总糖浓度，g/L；C1为透过液的总糖浓度，g/L；V0为黄浆水原料液体积，L；V2为透过液体积，L。
1.2.6 生化需氧量（BOD）和化学需氧量（COD）的测定
BOD的测定参照HJ 505-2009《水质 五日生化需氧量（BOD5）的测定 稀释与接种法》；COD的测定参照HJ 828-2017《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》。
1.2.7 黄浆水代谢组学测定
采用LC-QTOF-MS分析黄浆水中的化学组成[16]。将黄浆水经过超滤处理后得到浓缩液和透过液，将浓缩液和透过液进行LC-QTOF-MS。LC-QTOF-MS的色谱柱条件为XSelect HSS T3（4.6 mm×150.0 mm，3.5 μm），正电离模式流动相为0.1%甲酸/水（A）和乙腈（B），负电离模式流动相为0.005 mol/L乙酸铵（A）和乙腈（B）。流动相梯度洗脱程序为：0～3.00 min，10% B；3.00～21.00 min，10%～95% B；21.00～28.00 min，95% B；28.00～28.10 min，95%~10% B；28.10～34.00 min，10% B。
LC-QTOF-MS的质谱条件为选择QTOF-MS全扫描模式和信息相关分析（IDA），质量扫描范围为m/z 50～1000，正、负电离模式的源电压分别为5500 V和4500 V，帘气、雾化器（gas1）和加热气体（gas2）的流动压力分别为25、50和50 psi。碰撞能量（CE）分别为30和−30 V。利用MS-DIAL软件对LC-QTOF-MS数据进行分析，通过分析保留时间、质量精度和同位素比值以及与公共数据库（包括MassBank、LipidBlast、GNPS、MetaboBASE）进行MS/MS相似性匹配来进行化合物鉴定。
1.3 数据处理
单因素实验数据分析及显著性检验采用Origin 9.6软件进行分析，响应面优化实验采用Design-Expert 8.0.6软件进行设计及结果与方差分析，显著水平P<0.05。所有试验均重复3次。
2. 结果与分析
2.1 单因素实验
2.1.1 pH对膜通量的影响
由图2可知，在黄浆水的pH为6时，膜通量达到最大，此时膜通量为48.3 L/m2·h。由于黄浆水中蛋白质的等电点为4.5，当pH升高时，蛋白质的溶解度增加，从而会减少膜的堵塞现象，提高膜通量。当溶液的pH低于4.5时，黄浆水中蛋白质带正电荷，此时所带电荷数较少，分子间的斥力较弱，容易受到环境影响从而析出，导致膜的堵塞，从而使膜通量降低，当黄浆水的pH为4时，受等电点的影响最大，此时膜通量最小，当溶液pH逐渐减小至3时，蛋白质分子所带正电荷数量增多，分子间斥力增大从而相对稳定，减少了膜的堵塞[17-19]。
2.1.2 操作压力对膜通量的影响
由图3可知，膜通量随着操作压力的增加呈现上升趋势，当操作压力为0.2 MPa时，此时膜通量达到最高，为51.6 L/m2·h，随着操作压力的继续升高，膜通量呈现下降的趋势。这是因为，在0.10~0.20 MPa压力之间，随着超滤压力的增加，膜分离过程中的推动力也随之增加，从而提高了膜通量[20]。操作压力过高时，超滤过程中的起始膜通量较高，但是随着超滤时间的延长，膜通量逐渐降低，主要原因是长时间工作下大分子物质在膜表面聚集形成凝胶层，阻塞膜孔，导致平均膜通量较低。随着操作压力和时间的增加，凝胶层的厚度也逐渐增加，从而使膜通量降低[21-22]。
2.1.3 温度对膜通量的影响
由图4可知，膜通量随着温度的升高呈上升趋势，当温度升高至30 ℃时，膜通量为49.6 L/m2·h。随着温度的继续升高，膜通量仍呈现上升趋势但是上升的趋势逐渐变缓。这可能是因为随着温度的升高，物料的流变性增大，溶液黏度降低，从而导致膜通量增加。当温度超过40 ℃时，温度升高，黄浆水的黏度降低，膜通量持续增加，但是吸附在膜表面的淀粉和蛋白质等物质累积发生糊化或凝胶化，从而使膜通量下降[23]。同时，温度过高也会影响膜本身的工作性能[18,20]。
2.2 响应面分析
2.2.1 响应面试验设计及结果
在单因素实验的基础上，以膜通量为考察指标，考察黄浆水的pH、操作压力及温度及其相互作用对膜通量的影响。采用Design-Expert 8.0.6软件中的Box-Behnken试验设计原理对黄浆水超滤工艺进行优化。响应面试验结果见表2。
表 2 响应面试验设计及结果Table 2. RSM design and test results试验号 A pH B 操作压力 C 温度 Y 膜通量（L/m2·h） 1 0 1 −1 40.6 2 0 −1 −1 40.1 3 0 0 0 51.4 4 0 1 1 46.5 5 −1 0 −1 40.7 6 −1 −1 0 38.9 7 1 1 0 46.6 8 −1 1 0 44.2 9 1 −1 0 42.3 10 0 −1 1 41.1 11 0 0 0 49.1 12 0 0 0 50.2 13 0 0 0 51.4 14 −1 0 1 39.3 15 1 0 −1 39.9 16 0 0 0 51.7 17 1 0 1 45.6 2.2.2 回归方程拟合及方差分析
对黄浆水超滤工艺的膜通量优化试验结果进行回归方程拟合及方差分析，结果见表3。对三个因素进行回归拟合后得到回归方程：Y=50.76+1.41A+1.94B+1.40C−0.25AB+1.78AC+1.22BC−4.23A2−3.53B2−5.15C2。此回归方程的R2=0.9793，Radj2=0.9527，同时该模型的P值<0.0001，为极显著；失拟项P值>0.05为不显著，这表明该模型具有良好的拟合度，响应面优化实验模型能够正确的反应和因素与响应值之间的关系。由回归模型及方差分析可知，各因素对响应值影响的显著性排序为B>A>C，同时pH（A）、操作压力（B）、温度（C）及各因素的二次项对响应值均具有极显著影响（P<0.01），pH和温度的交互作用以及操作压力与温度的交互作用对响应值具有显著影响（P<0.05），而pH与操作压力的交互作用对响应值无显著影响（P>0.05）。
表 3 回归模型及方差分析Table 3. Analysis of variance of regression equation方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 347.49 9 38.61 36.82 < 0.0001 ** A-pH 15.96 1 15.96 15.22 0.0059 ** B-操作压力 30.03 1 30.03 28.64 0.0011 ** C-温度 15.68 1 15.68 14.95 0.0062 ** AB 0.25 1 0.25 0.24 0.6403 AC 12.60 1 12.60 12.02 0.0104 * BC 6.00 1 6.00 5.72 0.0480 * A2 75.34 1 75.34 71.85 < 0.0001 ** B2 52.47 1 52.47 50.04 0.0002 ** C2 111.89 1 111.89 106.71 < 0.0001 ** 残差 7.34 7 1.05 失拟项 2.57 3 0.86 0.72 0.5913 纯误差 4.77 4 1.19 总和 354.82 16 注：*P<0.05为显著；**P<0.01为极显著。 各因素之间的交互作用对响应值影响的等高线图及3D图如图5所示。两因素交互作用的等高线图为椭圆形状且3D图越陡峭，表面这两张因素的交互作用对响应值的影响越显著。由图5可知，虽然操作压力（B）与pH（A）的交互作用的3D图比较陡峭，但是其等高线图呈现为圆形，表明操作压力（B）与pH（A）的交互作用对膜通量的影响不显著；同时pH（A）与温度（C）、操作压力（B）与温度（C）的交互作用的等高线不仅呈现椭圆的形状，同时3D图也呈现出陡峭的趋势，表明pH（A）与温度（C）、操作压力（B）与温度（C）的交互作用对膜通量具有显著的影响，这与模型的方差分析结果一致。
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图 5 两因素的交互作用对膜通量影响的响应面图Figure 5. Response surface plots of variable parameters on infiltration flux2.2.3 验证实验
在响应面优化试验的基础上，经过Design-Expert 8.0.6模型预测极值点，预测结果显示黄浆水超滤工艺的最佳操作条件为：pH为6.2、操作压力为0.22 MPa、温度为31.03 ℃，在此条件下，预测的膜通量为51.3 L/m2·h。根据实际操作条件，设计验证实验。验证实验的操作条件设定为：pH 为6.2、操作压力为0.22 MPa、温度为31 ℃。按此条件进行黄浆水的超滤操作重复实验3次，此时的膜通量为（51.8±1.3）L/m2·h，验证实验的结果与预测值的误差较小，表明该模型拟合度较好，能有效地预测和优化黄浆水的超滤工艺。
2.3 超滤对黄浆水的蛋白质含量及总糖含量的影响
蛋白质和糖类是黄浆水中主要的组成成分[24]。在响应面最佳优化条件下进行超滤，对浓缩液和透过液的蛋白质及总糖含量的测定结果见表4。通过公式（2）、（3）计算可知蛋白质截留率达到76.84%，总糖透过率达到79.10%，通过计算可知超滤对浓缩蛋白质和透过糖类效果显著（P<0.05）。超滤时，由于蛋白质分子量较大，因此大部分保留在浓缩液中，同时由于部分蛋白质吸附在膜表面的孔洞中，因此在超滤时会损耗一小部分蛋白。而由于黄浆水中的糖类主要为小分子糖类，因此这些小分子糖类物质可以通过超滤膜而进入透过液中。浓缩液经冷冻干燥后得到蛋白粉，蛋白质纯度为（65.67%±0.44%），蛋白纯度较高。超滤能较好地将黄浆水中的蛋白质与糖类进行有效分离，将不同组分富集起来，对于得到的透过液的进一步处理还有待于研究，高效的分离回收黄浆水中的蛋白质及糖类对于黄浆水的回收再利用具有重要的意义。
表 4 蛋白质含量和总糖含量的变化Table 4. Changes in protein and total sugar contents指标 黄浆水 黄浆水透过液 黄浆水浓缩液 蛋白质（g/L） 5.75±0.25b 1.27±0.11c 26.51±0.30a 总糖（g/L） 16.74 ±0.19a 15.89±0.13b 15.73±0.30b 注: 结果以“平均值±标准差”表示；同行不同字母表示显著差异，P<0.05；
表5同。2.4 超滤对黄浆水的BOD及COD的影响
超滤浓缩后黄浆水主要以透过液形式存在，浓缩6倍时透过液占比黄浆水原液83%。在响应面最佳优化条件下进行超滤，对比超滤前后的黄浆水与透过液的BOD及COD，结果见表5。最佳超滤工艺处理后BOD的浓度从（4217±57）mg/L下降到（1296±41）mg/L，BOD的去除率达到69.27%。超滤前后COD的浓度别为（10923±47）mg/L和（4257±61）mg/L，COD的去除率为61.03%。结果表明超滤对降低黄浆水的BOD及COD具有显著的作用（P<0.05），由于超滤把大部分蛋白质等大分子有机物截留在浓缩液中，使得透过液中有机物减少，从而导致BOD及COD降低。豆制品企业采用超滤浓缩黄浆水可以提高其附加值，同时降低对环境的污染。
表 5 BOD及COD的变化Table 5. Changes of BOD and COD指标 黄浆水 黄浆水透过液 BOD（mg/L） 4217±57a 1296±41b COD（mg/L） 10923±47a 4257±61b 2.5 代谢组学分析
对浓缩液和透过液进行LC-QTOF-MS鉴定其中的小分子化合物，采用主成分分析法（PCA）和层次聚类分析（热图）对LC-QTOF-MS数据进行判别分析[25-27]。如图6所示，在PCA得分图中浓缩液和透过液出现明显的离散型，表明浓缩液和透过液在化学组成方面存在显著的差异。在图7中，LC-QTOF-MS分析鉴定出在浓缩液和透过液中114种化合物具有显著性差异（P<0.05）。其中9 -羟基-10，12 -十八二烯酸、去氢大豆皂甙I、1 -油酰磷脂酰乙醇胺、大豆皂苷Ba、黄嘌呤核苷、溶血磷脂酰胆碱、L-蛋氨酸、鸟苷、山柰素-4'-甲醚、柴胡皂苷C等种物质在浓缩液中相对含量明显高于透过液。核黄素、2 -羟基戊酸、4-香豆酸、香豆素、甲氨蝶呤、生物素-7-O-葡萄糖苷、异秦皮定、芥子酸、矢车菊素-3-O-半乳糖苷、异牧荆素等另57种物质在透过液中的相对含量显著高于浓缩液。在进行超滤时，小分子化合物极易通过超滤膜进入透过液，由于蛋白质等大分子物质聚集在膜表面形成浓差极化现象，在膜表面形成凝胶层，膜的阻塞现象逐渐增加，小分子化合物过膜变得困难，鉴定出的50%的化合物在浓缩液中的相对含量大于透过液的相对含量。鉴定出的物质中富含多种小分子营养物质，大豆皂苷可以减少机体胆固醇，增强免疫力，抵抗癌细胞以及降血糖血脂等功效[28]。刺芒柄花素有助于癌症的治疗和预防，还具有抗氧化、抗炎等生物活性[29-30]。香豆素具有抗菌、抗病毒、解热、抗氧化、抗炎、抗癌等多种药理活性[31-32]。通过超滤对黄浆水中小分子进行富集，有利于黄浆水中小分子活性物质的进一步利用，为进一步有效利用黄浆水，提高黄浆水的附加值提供一定的参考。
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图 7 浓缩液和透过液层次聚类分析注：图中Filtrate 1~6为透过液，Concentrated liquid 1~6为浓缩液。Figure 7. Heat map of concentrated liquid and filtrate3. 结论
本文在单因素实验基础上，利用响应面进一步确定黄浆水超滤分离工艺的最佳工艺条件，确定了最佳工艺参数：pH为6.2、操作压力为0.22 MPa、温度为31 ℃。按此条件进行黄浆水的超滤操作，此时的平均膜通量为（51.8±1.3）L/m2·h ，膜的工作效率及其处理效率高，可应用于工业化生产，降低黄浆水对环境的污染，同时超滤可以有效的对黄浆水中的有效成分进行分离和富集，得到的浓缩液与透过液，其中蛋白质的截留率达到76.84%，总糖的透过率达到79.10%，浓缩液冷冻干燥后蛋白质纯度为（65.67%±0.44%）, 此时BOD及COD显著降低（P<0.05），去除率分别为69.27%、61.03%。经过超滤后的黄浆水得到的浓缩液与透过液基于 LC-QTOF-MS 方法分析，鉴定出其中的114种化合物的相对含量明显不同。代谢组学实验结果表明黄浆水的超滤过程，不仅使蛋白质及糖类等大分子物质分离，同时对黄浆水中的一些具有生物活性功能的小分子物质起到了一定的富集作用，为黄浆水中活性小分子物质的回收利用提供了一定的参考。本研究对黄浆水的超滤工艺进行了探索，研究结果为黄浆水的回收产业化和实际应用提供了科学依据和良好的技术理论。
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图 1 超滤浓缩工艺图
注：PF为进料压力表；PR为回流压力表；PP为透过压力表。
Figure 1. Ultrafiltration concentration process diagram
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图 5 两因素的交互作用对膜通量影响的响应面图
Figure 5. Response surface plots of variable parameters on infiltration flux
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图 7 浓缩液和透过液层次聚类分析
注：图中Filtrate 1~6为透过液，Concentrated liquid 1~6为浓缩液。
Figure 7. Heat map of concentrated liquid and filtrate
表 1 响应面试验因素水平设计
Table 1 Factors and levels of response surface design
因素 水平 −1 0 1 A pH 5.0 6.0 7.0 B 操作压力（MPa） 0.15 0.20 0.25 C 温度（℃） 25 30 35 
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表 2 响应面试验设计及结果
Table 2 RSM design and test results
试验号 A pH B 操作压力 C 温度 Y 膜通量（L/m2·h） 1 0 1 −1 40.6 2 0 −1 −1 40.1 3 0 0 0 51.4 4 0 1 1 46.5 5 −1 0 −1 40.7 6 −1 −1 0 38.9 7 1 1 0 46.6 8 −1 1 0 44.2 9 1 −1 0 42.3 10 0 −1 1 41.1 11 0 0 0 49.1 12 0 0 0 50.2 13 0 0 0 51.4 14 −1 0 1 39.3 15 1 0 −1 39.9 16 0 0 0 51.7 17 1 0 1 45.6
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表 3 回归模型及方差分析
Table 3 Analysis of variance of regression equation
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性 模型 347.49 9 38.61 36.82 < 0.0001 ** A-pH 15.96 1 15.96 15.22 0.0059 ** B-操作压力 30.03 1 30.03 28.64 0.0011 ** C-温度 15.68 1 15.68 14.95 0.0062 ** AB 0.25 1 0.25 0.24 0.6403 AC 12.60 1 12.60 12.02 0.0104 * BC 6.00 1 6.00 5.72 0.0480 * A2 75.34 1 75.34 71.85 < 0.0001 ** B2 52.47 1 52.47 50.04 0.0002 ** C2 111.89 1 111.89 106.71 < 0.0001 ** 残差 7.34 7 1.05 失拟项 2.57 3 0.86 0.72 0.5913 纯误差 4.77 4 1.19 总和 354.82 16 注：*P<0.05为显著；**P<0.01为极显著。
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表 4 蛋白质含量和总糖含量的变化
Table 4 Changes in protein and total sugar contents
指标 黄浆水 黄浆水透过液 黄浆水浓缩液 蛋白质（g/L） 5.75±0.25b 1.27±0.11c 26.51±0.30a 总糖（g/L） 16.74 ±0.19a 15.89±0.13b 15.73±0.30b 注: 结果以“平均值±标准差”表示；同行不同字母表示显著差异，P<0.05；
表5同。
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表 5 BOD及COD的变化
Table 5 Changes of BOD and COD
指标 黄浆水 黄浆水透过液 BOD（mg/L） 4217±57a 1296±41b COD（mg/L） 10923±47a 4257±61b
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