主成分分析法在杨梅综合品质评价中的应用

主成分分析法在杨梅综合品质评价中的应用

杨梅是中国南方的一种独特水果，属于杨梅科和杨树科多年生多年生乔木。成熟果实色泽艳丽,酸甜可口,营养丰富,风味浓郁。野生种生长史已有7000多年,人工栽培史已有2000多年。我国杨梅栽培以长江流域以南的浙江、江苏、贵州、云南、福建等省份为主,栽培品种以浙江为最,其次是江苏和福建杨梅果实富含糖、酸、花色苷、维生素和矿质元素等,酸甜多汁,营养丰富1材料和方法1.1不同杨树林分酸型杨树果酒发酵前后品质指标的测定本试验所用杨梅果实均为九成熟,采摘当天采用泡沫箱加冰袋运至浙江省农科院食品所实验室,剔除损伤果,选择大小、色泽相对均匀的新鲜果实,用于鲜样指标测定;取部分杨梅果肉,用液氮速冻并置于-80℃冰箱保存,用于品质指标测定分析。试验共采集杨梅品种35个,分别为“浮宫1号”、“大叶种”、“硬丝安海变”、“软丝安海变”、“大叶细蒂”、“小叶细蒂”、“紫晶”、“乌梅”、“东山浪荡子”、“大核头”、“小黑头”、“凤仙红”、“黑东魁”、“大炭梅”、“早荠蜜梅”、“余姚黑梅”“早色”、“萧山早色F1”、“迟色”、“白圃”、“早大梅”、“粉红”、“乌紫”、“温岭大梅”、“荔枝”、“湘红”、“早佳”、“木叶梅”、“柳叶梅”、“东魁”、“荸荠”、“水晶”、“深红”、“晚稻”、“黑晶”。主要试剂:草酸、盐酸、苯酚、碳酸钠、冰醋酸、高纯氮气、铁氰化钾、三氯化铁、抗坏血酸、邻菲罗啉、三氯乙酸、磷酸、没食子酸、福林酚、过氧化氢、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、葡萄糖、果糖、蔗糖,以上试剂均为分析纯。1.2仪器、检测方法CR-400手持色差仪,日木柯尼卡美能达公司;PAL-1数显式糖度计,日木Atago公司;Metrohm877Titrinoplus自动电位滴定仪,瑞士万通公司;高速组织捣碎机,上海精科实业有限公司;GBCCintra20紫外-可见分光光度计,澳大利亚GBC仪器公司;ThermoMR23i高速低温冷冻离心机,法国Jouan公司;1200LC高效液相色谱仪,美国Agilent公司。1.3测试方法1.3.1单果重1.3.2果实指数选取10个大小均匀、无病害的果实,用数显式游标卡尺分别测定并记录其横径和纵径,根据如下公式计算果形指数1.3.3深色选取10个大小均匀、无病害的果实,采用CR-400手持色差仪进行色泽的测定,以果实上2个对称的点进行测定,记录L1.3.5可溶性糖度计可溶性固形物采用PAL-1数显式糖度计测定。随机选取5个外观大小均匀的杨梅果实,于高速组织捣碎机中,8000r/min捣碎成匀浆,过滤后取滤液1mL,置于糖度计中,读取并记录可溶性糖度计的值。重复3次,取平均值。1.3.6s自动电位滴定法可滴定酸含量的测定采用Metrohm877Titrinoplus自动电位滴定仪测定。果肉匀浆过滤后,取滤液1mL,用去离子水定容至100mL,以0.1mol/L的NaOH溶液滴定,记录滴定终点所用碱液的体积,计算可滴定酸含量,重复3次。1.3.7总酚含量测定总酚含量的测定采用Folin-Ciocalteau方法1.3.8维生素c含量的测定采用分光光度法测定VC含量1.3.9颜色测定花色苷含量的测定采用pH示差法1.3.10.杨酸乙酸钠和糖组分的测定有机酸组分参照MyrnaO等的方法糖组分测定参照Hu等的方法1.4平行试验结果本试验除特殊说明外,所有指标测定均重复3次,结果所示数据均为3次平行试验的平均值。采用Excel2007,SPSS22.0对数据进行分析处理。2结果分析2.1早荸荠及果形指数如表1所示,不同杨梅品种果实间感观品质差异较大。其中单果重差异显著,“东魁杨梅”最大为32.88g;早荠蜜梅最小仅为7.27g。果形指数大多在0.9~1.0之间,横径略大于纵径,近椭圆形或长圆形。果实色泽是衡量杨梅果实感官品质的重要指标,根据CIELab颜色系统进行分析,L2.2色苷类化合物杨梅的可溶性固形物和可滴定酸含量对果实品质有重要影响,其含量的高低直接影响杨梅的口感和风味植物多酚邻位酚羟基极易被氧化,通过抑制氧化过程中的酶活性来抑制或减弱氧化反应的产生花色苷是多酚的一种,是一类广泛分布在植物体内的多酚类黄酮化合物,其含有多酚羟基,能提供活泼的氢原子,可以与自由基发生反应,终止自由基链式反应,从而抑制膜质过氧化和其它氧化修饰作用2.3不同原料配比的有机糖汁糖酸组分是杨梅果实营养成分和风味物质如维生素、氨基酸、芳香物质和色素等合成的基础原料,有机糖和酸的种类以及比例的差异使得果实风味各不相同2.4不同品种杨树桃果实品质分析主成分分析是利用降维的思想,将多指标转化为少数综合指标的统计方法;这些综合指标保留了原有指标的大部分信息,且彼此之间不相关2.5不同品种杨树莓原汁的综合评价为了消除不同单位和数据量纲的影响,需对各营养指标原始数据进行标准化处理,转化成均值为0,标准差为1的无量纲数据。根据标准化后的各指标与因子载荷矩阵计算各主成分得分,公式如下:以7个主成分及以每个主成分所对应的特征值占所提取主成分总的特征值之和的比例作为权重,计算主成分综合模型:在主成分分析的基础上,根据综合得分模型计算不同品种杨梅果实的综合得分,结果如表5所示,综合得分越高说明该品种的综合品质越好。结果表明,综合品质排名前三的品种是“晚稻”、“硬丝安海变”和“荸荠”,说明这3个杨梅品种的综合品质相对其它品种要好;得分最低的3个品种分别为“黑东魁”、“荔枝”和“湘红”,而这3个品种也恰好是实际生产中是濒临淘汰的品种。3不同品种杨树莓果实品质的主成分分析杨梅果实品质指标主要包括单果重、果形指数、色泽、TSS、TA、花色苷、多酚、维生素C和有机糖酸组分,这些指标相互独立又密切相关,共同构成了杨梅独特的营养风味。本文通过对不同杨梅品种的感官品质、营养品质和糖酸组成进行分析,并在此基础上结合主成分分析对不同品种杨梅果实的综合品质进行评价,比较不同杨梅品种间的品质差异。研究结果表明:不同品种杨梅果实感官品质差异较大,在单果重、色泽和硬度方面差异显著;可滴定酸和有机酸含量“黑东魁”、“柳叶梅”和“荔枝”等含量较高;“晚稻”、“硬丝安海变”和“荸荠”在色泽及抗氧化能力方面相对较好。对35个杨梅品种的17个品质性状进行主成分分析,提取出7个主成分、累积方差贡献率达到83.514%,得到杨梅果实品质评价综合得分模型。综合得分排在前3名的依次是“晚稻”、“硬丝安海变”和“荸荠”,为