茶饮料汤色稳定性中主成分分析与聚类分析的应用探析

本文选取多种不同工艺加工的茶叶样品,应用主成分分析和聚类分析的方法,对其汤色的稳定性进行了分析,并根据分析结果,从17个影响茶饮料品质稳定性的指标中,选取4个主要指标,构建相应的数学评价模型,基于综合评价得分,对上述茶叶加工进行聚类。最终研究结果表明,可以将38种不同加工工艺获得的茶叶分为3类,第一类综合评价得分在10以下,茶饮料汤色稳定性好:第二类综合评价得分在10-20之间,茶饮料汤色稳定性一般;第三类综合评价得分在20以上,茶饮料汤色稳定性差。经对比分析,茶叶的干燥处理是影响茶饮料汤色稳定性的主要因素之一。     

甘薯主要亲本材料的主成分分析及聚类分析

对我国甘薯杂交育种中常用的亲本材料40份进行了主成分及聚类分析。方差分析表明品种间确实存在真实遗传差异。用9个主成分中代表95.26%变异的6个主成分计算品种间遗传距离,将供试材料聚为8个类群,性状差异大的品种分别聚为不同的类群。     

春小麦品种农艺性状的主成分分析与聚类分析

为给春小麦育种中品种资源的合理利用提供依据,选取国内外43个春小麦品种为试验材料,根据株高、主茎穗长、主茎穗小穗数、单株有效穗数、主茎穗粒数、抽穗期、散粉期、成熟期、单株粒数、单株粒重和千粒重11个农艺性状进行主成分及聚类分析。结果表明,通过主成分分析将11个农艺性状简化为彼此互不相关的5个主成分,即籽粒产量因子、成熟因子、有效穗数因子、穗长因子和千粒重因子,提供的信息量占全部信息量的90.05%。利用这5个主成分因子进行系统聚类,将43个春小麦品种划分为7大类群,其中第4类群的品种综合产量性状好。分类结果与品种系谱基本一致。     

玉米引种材料的主成分分析和聚类分析

对24个热带玉米引种材料的株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、穗上位叶面积、穗位叶叶面积、穗下位叶面积、抽雄期、粗蛋白和粗脂肪等20个性状进行了测定,对得到的各性状值进行主成分分析。结果表明:形态和产量因子、生育期因子、穗行数因子、低产因子、脂肪含量因子、蛋白质含量因子和穗长因子这7个主要因子对变异的累积贡献率达83.149%。依据主成分向量将24个热带玉米引种材料聚为6类。     

基于主成分和聚类分析的德宏橡胶林土壤肥力评价

基于德宏橡胶林的78份土壤样本数据,采用主成分分析法和聚类分析法对橡胶林土壤肥力进行综合评价。结果表明：德宏橡胶林土壤pH均值为4.83;土壤有机质、全钾、全氮和碱解氮养分较丰富,变异系数在16.53%~46.90%之间,呈中等变异性;但全磷和有效磷含量普遍低,处于缺磷状态。土壤肥力综合评价结果：橡胶林土壤IFI值范围10.81~25.29,均值为17.24,属于中等以上肥力的土壤占到83.34%。采样区域肥力水平从高到低依次为盈江农场>瑞丽农场>畹町农场>遮放农场。综上,德宏橡胶林土壤肥力总体水平处于良好,应重视测土配方施肥,重点增施磷肥。     

基于主成分分析和聚类分析评价141份中蔗优良品系资源

科学地评价甘蔗种质资源,可为甘蔗杂交育种提供优质的亲本材料。本研究采用主成分分析和聚类分析等方法,对141份中蔗优良品系资源的7个表型性状进行多样性评价。结果表明：黑穗病率、蔗茎产量、有效茎数、单茎重和蔗糖分的变异系数均大于10%,其中黑穗病率的变异系数最大,达到67.21%。相关性分析结果表明,蔗茎产量与株高、茎径、有效茎数和单茎重呈极显著正相关,茎径与有效茎数呈极显著负相关,蔗糖分与黑穗病率呈极显著负相关。主成分分析结果表明,提取3个主成分的累计贡献率达到74.725%,其中第一主成分反映的是产量性状,第二主成分反映的是茎数和品质性状,第三主成分反映的是病害和品质性状。聚类分析将141份中蔗品系划分为3个类群,第Ⅰ类群蔗株高大,高产高糖,抗病性强,宿根性强,各性状表现优异;第Ⅱ类群各性状综合表现较差;第Ⅲ类群各性状综合表现一般。根据主成分分析结果和聚类分析结果筛选出60份综合表现优异的种质资源,其中中蔗153303、中蔗150505、中蔗165201和中蔗151106等4个种质可作为高糖亲本;中蔗15710、中蔗160913、中蔗162026、中蔗112819、中蔗1415219、...     

基于主成分和聚类分析的冬瓜酒品质评价

本研究对11个酵母菌种酿造的冬瓜酒的理化性质、营养物质和抗氧化能力等16项指标进行测定,采用主成分分析与聚类分析对冬瓜酒品质进行评价。主成分分析结果显示：依据主成分解释总变量和碎石图提取的5个主成分,能反映原变量89.188%的信息,·OH清除率、O₂ ^-·清除率、浊度、澄清度、色调、可溶性糖含量、还原糖含量、酒精度和可溶性固形物含量为评价冬瓜酒品质的主要指标。经综合评价,11个酵母菌种发酵的冬瓜酒品质综合得分较高的是BV818酵母、F45酵母。聚类分析将11个酵母菌种聚为3类,结果与主成分得分结果相一致。本研究可为冬瓜酒加工专用菌种遴选、冬瓜加工应用提供理论依据     

基于主成分分析和聚类分析的不同水稻品种营养品质评价研究

为了评价不同颜色糙米品种的营养品质,以3个红米品种、8个黑米品种和8个普通糙米品种为材料,对其5项基本营养成分、13种矿质元素含量和9项活性物质含量等27项营养品质指标进行比较分析,并采用主成分分析和聚类分析对不同水稻品种进行营养品质评价。结果表明,不同品种稻米的总淀粉、膳食纤维和脂肪含量在较小范围内波动;有色米品种的矿质元素含量变化范围较大,普通糙米品种的变化范围较小;总酚、总黄酮、ABTS和DPPH抗氧化活性间存在极显著的相关性,其在有色米品种中的含量显著高于普通糙米品种,且大多数黑米品种的含量显著高于红米品种;总花色苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、芍药素-3-O-葡萄糖苷在黑米品种中含量比较高。对稻米基本营养成分和矿物质元素等指标进行主成分分析,提取了6个主成分,其累积方差贡献率达80%左右,可以较好反映稻米的营养品质。对19个水稻品种稻米的所有营养品质参数进行聚类分析,可以将水稻品种分为有色米类和普通糙米类;将所有品质指标分为五类,其两类主要是矿质元素,一类主要是活性物质,两类主要是基本营养成分。该研究结果可为稻米营养品质的评价提供科学依据,也可为生产功能性稻米新产品提供新思路...     

基于主成分和聚类分析的大豆品种生物学性状的比较研究

采用主成分分析和聚类分析方法研究了10个大豆品种在沈阳地区种植的适应性.结果表明,不同大豆品种的主要生物学性状可通过主成分分析归纳成单株个体因子、株形因子及致病虫害因子3个主成分;聚为3类后,每一类的单位面积产量的差异极显著,高产品种一般具有较多的有效分枝、单株荚数、单株粒数、单株粒重,生育期相对较长,株高和主茎节数的数值相对较低;主成分分析和聚类分析方法是用于区域大豆品种筛选的十分有效的统计学方法.     

基于主成分和聚类分析的湖南省水稻新品种稻米品质评价

在主成分和聚类分析的基础上,对2005-2006年湖南省新育成的14个水稻品种的稻米品质进行了综合评价。结果表明,14个水稻新品种可划分为稻米品质各不相同的4类。其中,稻米品质表现相对较好的第1类共包含7个品种。占总品种数的50．0％;垩白粒率和垩白度是湖南省水稻新品种稻米品质最主要的限制因子。     

基于主成分分析和聚类分析的23份黄皮种质资源的品质评价

为科学评价黄皮种质果实品质奠定基础,采用主成分分析和聚类分析的方法,以23份黄皮种质资源的成熟果实为试材,测定单果重、果实纵径、果实横径、果形指数、可食率、可溶性固形物、蛋白质、VC含量、总酸、可溶性糖、糖酸比11项品质指标,从中筛选出具有代表性的黄皮品质评价指标,并对23份黄皮种质进行聚类。结果表明,单果重、VC、蛋白质、可溶性糖、总酸和糖酸比的变异系数均在20%以上,其中黄皮果实的糖酸比变异系数最大,高达108.57%,不同黄皮种质间营养成分的含量差异大,具有丰富的遗传信息和多样性;而果实横径、果形指数的变异系数均在10%以下,果形指数的变异系数最小,仅6.98%,黄皮外观形状、大小遗传比较稳定、改良空间较小;23份黄皮种质的各品质指标之间存在显著或极显著的相关性;将数据标准化处理后,进行主成分分析,提取出4个具有代表性的主成分,累计方差贡献率达到85.41%;通过计算得到第1~4主成分因子得分和品质指标的综合得分,其中第1、2主成分在黄皮品质综合评价中起到关键作用,综合评价得分最高的为A3,得分最低的为G1;对黄皮种质资源的品质影响较大且相对独立的有单果重、果形指数、可食率、可溶性糖、总酸和糖酸比这6个指标;将6个具有代表性的品质指标的数据标准化处理后进行系统聚类分析,在欧氏距离15处,可得到4大类群,第I大类群有A3和Y-2,果实大、可食率较高、糖酸比高,风味偏甜,品质优良,第II大类群有X1、Y-1、G2和B1,果实较大,形状多样,可食率高,可溶性糖和糖酸比较低,品质较差,第III大类群包括300-1、J2、300-2、9-3、H1、A1、Z1、A2、N-3这9份黄皮种质,其果实大小偏低,可食率较高,酸甜适中,第IV类群包括A5、N-1、H2、A6、T1、G1、J1、J3这8份种质,其果小,可食率低,可溶性糖较低,总酸较高,糖酸比极低,口感较差。     

花生品种(系)生物学性状的主成分分析和聚类分析

应用SPSS统计软件,研究了不同花生品种(系)在不同生态区的适应性,分别对10个花生品种(系)的16项生物学性状指标进行了主成分分析和聚类分析,按照方差累计贡献率85%提取了4个主成分,通过计算各品种(系)的主成分得分和综合得分值,把10个品种(系)按生态区分别划分为3类:综合性状优良品种(系)、综合性状中等品种(系)和综合性状较差品种(系),并采用最长距离法进行了系统聚类。结果表明,不同生态区的主成分分析合并因子不同,综合得分值及排序有较大差异,聚类结果也有所不同。不同花生品种(系)生态适应性存在较大差异。在所有供试花生品种(系)中,冀9814的综合性状较好,产量水平较高,表现也最稳定。     

基于主成分分析法的白茶香气质量评价模型构建

香气质量是茶叶品质的主要因子,常用感官审评法评价,但此法带有主观性且很难定量。为探索客观评价白茶香气质量的方法,笔者采用顶空固相微萃取-气质联用法(HS-SPME-GC-MS)测定12个白茶样的香气成分,利用主成分分析法构建白茶的香气质量评价模型,并对其可行性进行了探讨。结果表明:12个白茶中W6的香气质量最好,模型检验结果与感官审评结果相同;同传统感官审评相比,模型评价不同茶叶的香气分数差别较大,更容易区分茶叶香气品质。本研究构建的评价模型具有客观性和可操作性,可替代感官审评法对白茶香气品质进行评价。     

基于主成分分析的鲜食花生品质评价

为筛选适合鲜食的花生品种,建立鲜食花生品质评价方法,引进14个花生品种在海南种植,并以本地‘东方’种为对照,比较各品种可溶性糖、蛋白质、粗脂肪、油酸及亚油酸含量,并进行感官评价。通过相关性分析和主成分分析筛选鲜花生品质的关键指标,对供试花生品质进行评价。相关性分析表明,百果鲜重与百仁鲜重呈显著正相关,百果鲜重与亚油酸含量呈显著负相关,粗脂肪含量与甜度、油酸与亚油酸含量呈极显著负相关,香味与甜度、细腻度呈极显著正相关。通过主成分分析得到4个主成分因子,分别为感官因子、不饱和脂肪酸因子、蛋白质因子、产量因子,这4个因子反映了原始数据信息量的80.601%。通过综合主成分得分,得出供试花生鲜食品质排名依次是‘四粒红’、本地‘东方’种、‘桂花黑1号’‘桂花红132’‘中花12号’‘中花16号’‘桂花36号’‘桂花56号’‘桂花红198’‘桂花771’‘中号21号’‘中花26号’‘中花9号’‘中花24号’‘中花6号’。综合评价,‘四粒红’较适应海南环境,推荐作为鲜食花生,其次是‘桂花黑1号’‘桂花红132’。     

基于主成分分析法评价不同产地香牙蕉的营养品质

通过主成分分析和聚类分析2种方法对采自5个产地的香牙蕉（广西、云南、福建、海南和广东）功能性营养成分与品质指标进行比较和分析,首先对5个产地香牙蕉样品的各营养和感官指标进行相关系数矩阵分析,得到5个产地香牙蕉样品分别在F1风味和矿物质元素指标（甜度、可溶性固形物、总酸、水分、钾、磷、镁、铜）、F2维生素类指标（维生素B₆、烟酸、β-胡萝卜素和多糖）、F3外观指标（长度和围径）、F4感官指标（香味、可食率）、F5功能性指标（槲皮素、总抗性淀粉）五大主成分上的累计方差贡献率达78.89%,因此这5个因子能够用作分析香牙蕉品质的主要指标。通过三维散点图和计算综合得分,云南、广东、海南省3地香牙蕉样品总体得分居高,结果表明香牙蕉营养品质较高,而福建省香牙蕉营养品质较低。进一步结合聚类分析的层次聚类和K-均值聚类2种分析方法,与主成分分析的结果一致,云南省香牙蕉品质最高,其余产地品质分属一类与二类。这可能与各指标差异性分析中的云南省香牙蕉样品在β-胡萝卜素、香蕉多糖和矿物质元素等指标上显著高于其他4个产区（P<0.05）相关。通过以上不同方法综合分析,可以得出来自五大产区的香牙蕉样品综合营养品质水平,研究结果为我国香牙蕉的品种培育、产地选择提供理论依据及参考。     

基于主成分分析的不同茶树品种在湖北地区的适应性评价

为客观准确地评价19个茶树品种在湖北地区的适应性。本研究以‘福鼎大白茶’（CK）为对照,对19个茶树品种在湖北地区的茶苗成活率、新梢物候期、产量性状、制茶品质和抗逆性等指标进行系统比较分析,并应用主成分分析法对不同茶树品种在湖北地区的适应性进行综合评价。结果表明,在主成分分析时前3个主成分的累积方差贡献率达到76.96%,分别为“产量抗性因子”“物候期因子”“品质因子”;以前3个主成分的线性回归方程和贡献率构建适应性综合评价模型,综合得分超过CK的有10个品种,其中‘茶农98’‘鄂茶12’‘陕茶1号’和‘岚里香’4个品种的综合评价得分明显高于其他品种,为最适宜湖北及相似茶区推广应用品种;综合得分低于CK的有9个品种,其中‘白叶一号’‘中黄1号’‘漕溪1号’和‘鸟王106’4个品种的综合得分明显低于其他品种,为不适宜湖北及相似茶区推广应用品种。