其中，β0 表示此反應曲面的截距，β1, β2,…, βk 代表線性主效果的係數。
圖十、中心合成設計示意圖 (k = 3)。
Figure 10. Central composite design (k = 3).
表十一、中央合成設計與 Box-Behnken 設計之比較。
Table 11. Comparison of central composite design and Box-Behnken design.
Control factor (k) Number of experiments (experiment without center point) Central composite design Box-Behnken design 2 8 (Factorial points：22; axial points：2×2) absence 3 14 (Factorial points：23; axial points：2×3) 12 4 24 (Factorial points：24; axial points：2×4) 24 5 26 (Factorial points：25-1; axial points：2×5) 40 6 44 (Factorial points：26-1; axial points：2×6) 48
(2) Box-Behnken 設計
Box-Behnken 設計是 Box 和 Behnken 在 1960 年時提出的一個 獨立的二次設計，其優點能減少實驗次數如在三因子三階層 (Three variables-three levels) 之實驗設計中的處理最少是 15 個，然而傳統試 驗法則需要 27 組處理，依據 Box-Behnken 設計變數越多所採用 RSM 就更為經濟有利。可尋求變數間的相互關係及最適條件，利用 RSM 回 歸出的模型來解釋變數間的相互關係，更能瞭解各變數間的交互作用，
並求得產品最佳的反應性狀及各變數的最適操作條件 (Dziezak, 1990)。
Box-Behnken 設計最少要 3 到 16 個實驗次數。Box-Behnken 設計中 沒有軸點實驗，而是以邊界的中心當作實驗設計點 (圖十一)。此設計必 頇在控制因子 k ≧ 3 的情形下方能使用。當 k = 3 或 4 時，所需的 實驗次數會比中心合成設計少；但當 k ≧ 5 時，此種較少的實驗優勢 則不存在 (表十一)。
圖十一、三因子三階層 Box-Behnken 設計示意圖。
Figure 11. Three factor, three-leve Box-Behnken design.
(二) 研究動機與目的及研究架構
釋迦為臺東地區重要的經濟作物，種植面積大，產量高，每年鮮果的 產值可達二十億元以上，佔全國產值約 87.2%。釋迦果肉口感甜美細膩且富 含營養，國人普遍喜好直接食用。然而釋迦果本身屬於後熟果實，保鮮不易 且對於溫度相當敏感，在高溫環境下軟熟過快，在低溫環境下則會有寒害的 問題。尤其夏季因均溫高，果實軟熟速度快儲放不易，常有大量的果實過度 熟化而無法販售，大多的農民只能自行吸收損失。同時也因此一特性，常在 運輸上架販售期間，快速軟熟甚至褐變，影響外觀及其商品價值，進而造成 銷售損失。以函工開的方式解決農倉儲問題已成為當今主流(Chilaka et al., 2010; Okunowo et al., 2005)。果酒的生產可以減少存放的損失，且能發展出 各式各樣的產品，增函銷售多元性 (Okoro, 2007)。釋迦果實糖度可達 20-25
oBrix，具有特殊香氣，果實甜度高，適合酵母菌發酵製成酒精飲料。又酒精
飲料的經濟價值高，可以使得農民過剩及過熟的果實創造出新的經濟價值。
酵母菌水果酒的釀造中扮演最重要的角色，將水果中的糖分轉換成酒 精，並且產生酯類和多種特殊香氣。不同的酵母菌株所產生的特殊風味及品 質會有所差異。且需要能適應環境，如不同的糖和酒精濃度等。本研究採用 自行篩選出的優良酵母菌株進行釋迦酒發酵，開發釋迦酒函工製程並以反應 曲面法探討最適發酵條件 (圖十二)。
圖十二、本論文之研究架構。
Figure 12. Framework of this study.
二、材料與方法 (一) 儀器設備
1. 相位差顯微鏡 (Phase contrast microscope)
DME-2500, Leica Mikrosysteme Vertrieb GmbH, Wetzlar, Germany 2. 桌上型冷凍高速離心機 (Table top refrigerated centrifuge)
Z326 K, Hermle Labortechnik GmbH, Wehingen, Germany 3. 高壓蒸氣殺菌釜 (Autoclave)
TM-328, L.M.I. Co., Ltd., Taipei, Taiwan 4. 無菌操作臺 (Laminar flow)
JW-5N, Lian shen Enterprise Co., Ltd., Taichung, Taiwan 5. 分光光度計 (Spectrophotometers)
U1900, Hitachi High Technologies America, Inc., CA, USA 6. 酸鹼測定儀 (pH meter)
PH500 pH/mV/Temp. Meter, Clean, Taipei, Taiwan 7. 電子溫度計 (Precision thermometer)
TM-907A, Lutron Electronic Enterprise Co., Ltd., Taipei, Taiwan 8. 聚合酶連鎖反應器 (PCR machine)
ABI PRISM® 2720, Applied Biosystems, Waltham, MA, USA 9. 數位式電泳影像分析系統 (Digital gel image system)
DigiGel 10,CAE technology Co., Ltd, Taiwan 10. 恆溫振盪培養箱 (Orbital shaking incubator)
LUS-150R, Lian shen Enterprise Co., Ltd., Taichung, Taiwan 11. 恆溫乾浴器 (Dry bath incubator)
MP02N, dry bath incubator, CA, USA 12. 精密天帄 (Precision balance)
ML203, Mettler-Toledo International Inc, Leicester, UK 13. 糖度計 (Hand-held refractometer)
N-1α, ATAGO, Japan
15. 電泳槽 (Electrophoresis)
Mupid-2, Cosno Bio Co., Ltd, Tokyo, Japan 16. 果汁機 (Blender)
TJ-10A,TATUNG, Taiwan 17. 螢光定量儀(Qubit fluorometer)
Qubit 2.0, Life Technologies Co., Carlsbad, CA, USA 18. 酵素免疫分析測讀儀 (ELISA reader)
MultiskanTM GO, Thermo Fisher Scientific Inc., United States 19. 函熱板 (Hotplate)
HTS-1003, LMS Co. Ltd., Tokyo, Japan 20. 血球計數器 (Counting chamber)
Neubauer-improved 6050030, Paul Marienfeld GmbH&Co. KG, Lauda-Konigshofen, Germany
(二) 藥品試劑
4. 福林-喬卡梯碘試劑 (Folin-Ciocalteu’s reagent) Panreac, European Union
5. 乙醇 (Alcohol)
ECHO CHEMICAL CO.,LTD, Taiwan 6. 甲醇 (Methyl alcohol)
GENESTAR, GENESTAR BIOTECHNOLOGY CO., LTD.
7. 無水亞硫酸鈉 (Sodium suifite anhydrous) Sigma, Japan
8. 鹽酸 (Hydrochloric acid)
Cica, KANTO CHEMICAL CO., INC, Tokyo, Japan 9. 過錳酸鉀 (Potassium permanganate)
SHOWA, CHEMICAL CO., LTD, Japan 10. 草酸 (Oxalic acid)
SHOWA, CHEMICAL CO., LTD, Japan 11. 硫酸 (Sulfuric acid)
Cica, KANTO CHEMICAL CO., INC, Tokyo, Japan 12. 磷酸 (Phosphoric acid)
J. T. Baker, USA
13. 碳酸鈉 (Sodium carbonate)
Cica, KANTO CHEMICAL CO., INC, Tokyo, Japan 14. 活性炭 (Charcoal activated, powder)
Cica, KANTO CHEMICAL CO., INC, Tokyo, Japan
(三) 菌種來源
本研究以 S. cerevisiae 菌株共 10 株 (表十二) 作為發酵能力對照，
皆購自生物資源保存及研究中心 (Bioresource Collection and Research Center)。