技术中心的试验规划（DoE）

香辛料配方的优化，采用统计学试验设计（Design of Experiments，DoE）方法系统性地开展。目标是通过少量试验，获得关于混合时间、转速及液体加入方式的可靠结论。此过程中会有针对性地考虑各因素之间的交互作用。所有试验均在可重复的条件下进行。

首先明确定义目标指标及评估标准。典型标准包括：

• 均匀度（变异系数CV低于5%）
• 粒度分布及团聚体情况
• 残余水分及水分活度（aw）
• 松装密度及流动性
• 感官指标（颜色、香气、口感）
• 粉尘含量及外观质量

此外，还需记录以下工艺限制条件：

• 能量输入
• 产品温度
• 壁面黏附
• 清洗工作量

需明确并限定最重要的影响因素及其范围。

• 混合时间：典型值为30–600秒。
• 圆周速度：主混合工具约1–6米/秒，切割转子约10–30米/秒。
• 液体加入量：0–15%（用量、时机、加入方式）。

其他变量，如填充率、原料加入顺序及喷嘴类型，保持恒定或系统性地加以考虑。

试验设计（DoE结构）：规划分三个阶段进行。

• 筛选阶段：识别主要效应（如部分因子设计）。
• 优化阶段：对交互作用进行建模（如中心复合设计CCD、Box-Behnken设计）。
• 验证阶段：通过重复试验确认最优点。

试验顺序随机化处理。中心点用于评估离散度及曲率效应。

试验的具体开展

混合时间通过时间序列加以确定。在多个位置进行取样。当CV值达到稳定平台期时，即达到最优点。应避免混合时间过长，否则可能出现磨损、粉尘及香气流失现象。

转速决定了机械负荷程度。需评估快速混合与产品保护之间的平衡关系。较高转速有利于打散团聚体，但会增加破碎及细粉尘含量。

在液体加入环节，需研究加入时机、计量方式及喷嘴特性。目标是实现均匀润湿而不产生结块。后续混合时间应有针对性地进行调整。

数据采集与评估：需记录所有相关工艺数据。

• 功率及扭矩。
• 产品温度、加入量及时间。
• 取样及分析数据。

评估通过回归分析及方差分析（ANOVA）进行。识别出显著效应及交互作用。结果以响应面形式呈现。多个目标指标可通过满意度函数进行综合评估。

向生产规模的放大

放大方案在早期阶段即予以考虑。转移标准包括：

• 恒定的圆周速度或弗劳德数，
• 恒定的比功率输入P/V，
• 液体加入时可比的喷雾特性。

弗劳德数适用于旋转式自由落体混合机、滚筒式混合机、抛甩式混合机，以及采用水平安装混合工具的系统。对于具有强制翻转功能的立式混合机而言，弗劳德数并非设计或放大标准。在此类混合机中，关键在于混合原理在所有规格下保持一致，且翻转运动能够覆盖整个混合空间而不受填充率影响；其可转移性需通过技术中心以原始产品进行验证来确认。

目标是实现最优参数的直接可转移性。

结果需经统计学保障及验证。对来自不同位置的样品进行评估（CV值）。分析方法依据具体产品而定（如筛分、色度测量、活性成分分析）。