加热温度和时间对牛肉嫩度影响的主成分分析评价

为研究加热温度及时间对不同部位牛肉嫩度的影响,该研究以夏南牛肩肉、外脊和米龙3个部位肉为例,分别代表牛胴体前、中、后躯部位肉,提出了一种基于主成分分析的高熟度牛肉嫩度综合评价方法。利用剪切力测定法和质构剖面分析测定了6头夏南牛3个部位(肩肉、外脊、米龙)4个加热温度(70、80、90、100℃)6个保温时间(0、30、60、90、120、180 min)的剪切力值和质构指标,对不同加热处理牛肉的蒸煮损失、剪切力值、硬度、黏附性、弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性和回复性等9个指标进行主成分分析,从中提取了3个主成分,方差贡献率分别为56.53%、24.43%、8.62%,分别代表牛肉的咀嚼特性、抗压特性和剪切特性,累积方差贡献率达89.58%,并建立了综合评价模型。试验结果表明,在高熟度牛肉的评价过程中,以剪切力值作为主要载荷的第3主成分在肉品嫩度综合评价中仅占很小的比例,并不能代表肉品嫩度的全部信息,因此不能把剪切力值作为高熟度牛肉嫩度评价的主要指标,在评价过程中应综合考虑与内聚性、胶着性、咀嚼性和回复性等与肉品质地相关的指标进行分析评价;加热温度和时间对牛肉嫩度综合得分影响较大,当肉块中心温度小于80℃时,随着加热时间的延长,牛肉嫩度综合得分整体变化比较平稳;而当肉块中心温度高于80℃时,随着加热时间的延长,牛肉嫩度品质综合得分整体呈下降趋势,且中心温度越高,加热时间越长,得分值越低。运用主成分分析减少了牛肉嫩度品质的评价指标,简化评价流程,为高熟度牛肉嫩度评价提供理论依据。     

基于主成分分析的沈阳地区水稻土镉污染修复剂修复效果评估

土壤是人类赖以生存发展的重要资源,但目前我国的土壤重金属污染问题带来的威胁日益加重。为了比较不同类别的修复剂对于镉污染水稻土的修复效果,通过盆栽培养实验,研究了以含磷物质、碳酸钙、生物炭、贝壳粉以及巯基化天然矿物为主要成分的六类重金属土壤修复剂在不同的用量条件下对水稻土土壤特性、重金属镉的生物有效性及作物中重金属含量等三个方面的影响。利用主成分分析的多元统计学方法将具有较高相关性的众多评价指标在保证原始数据信息损失最少的情况下用三个综合评价指标取代,客观确定指标权重并进行综合得分排序分级。结果表明,六类修复剂均可显著降低水稻土镉的生物有效性,降低稻米中镉的含量。根据评价结果得出主要成分为碳酸钙的修复剂效果为最佳,主要成分为生物炭的修复剂与主要成分为含磷物质的修复剂次之,巯基化天然矿物的修复效果最差。     

基于主成分分析法的枫香耐铅性及土壤修复潜力研究

探究枫香(Liquidambarformosana Hance)对铅污染土壤的修复作用,为缓解土壤铅危害和枫香在重金属污染地推广种植提供科学参考,以1年生枫香幼苗为试材,设置6个Pb2+浓度(分别为0,100,300,500,800,1000 mg/kg)对各Pb2+浓度环境下枫香幼苗的生理特性和积累特性进行研究,并采...     

基于主成分分析的饲料级磷酸盐理化特性评价

该研究旨在探究不同饲料级磷酸盐理化特性指标的差异,分析其相关性,找出关键理化特性指标,并建立饲料级磷酸盐的评价体系。选取常用的5种磷酸氢钙、4种磷酸二氢钙和3种磷酸一二钙为试验材料,测定分析水分、比表面积、滑动摩擦角、休止角、松散密度、振实密度、压缩度、吸水性指数、水溶性指数及溶胀度等理化特性指标,运用主成分分析法精简理化特性指标,并计算各样品的综合得分。结果表明：1）不同饲料级磷酸盐理化特性存在一定差异,也存在不同程度的相关性。饲料级磷酸盐的休止角与比表面积呈极显著正相关（r=0.919,P<0.01）;压缩度与休止角呈极显著正相关（r=0.926,P<0.01）;溶胀度与吸水性指数呈极显著正相关（r=0.930,P<0.01）、与水溶性指数呈极显著负相关（r=-0.987,P<0.01）。2）运用主成分分析,提取了3个有效主成分,累积方差贡献率达到88.27%,确定休止角、比表面积、松装密度、压缩度及水溶性指数为关键的理化特性指标。饲料级磷酸盐理化特性得分排序由大到小依次为磷酸氢钙、磷酸一二钙、磷酸二氢钙,粒状磷酸盐得分较低。综合分析,从饲料级磷酸盐的理化特性考虑,为改善多元化配方的加工性能和颗粒饲料质量,可优先选用磷酸氢钙,研究为不同饲料级磷酸盐在饲料中的应用提供数据基础及参考依据。     

基于灰色效果测度和主成分分析的湘西州烟叶物理特性综合评价

为丰富和完善烟叶质量评价体系,以湘西州2011年烟叶样品为材料,应用主成分分析和灰色效果测度理论构建烟叶物理特性指数,对其烟叶物理特性进行综合评价。结果表明,湘西州烟叶的叶片厚度略薄、结构疏松、吸湿性强,但烟叶含梗率较大。不同县烟叶开片度、含梗率、叶片厚度、叶质重差异显著,不同县单叶重、平衡含水率和物理特性指数差异不显著。烟叶物理特性指数大小排序为:花垣龙山泸溪古丈永顺保靖凤凰。烟叶物理特性指数排名前5位的乡镇为:茨岩镇、列夕乡、排碧镇、洛塔镇、茅坪乡。烟叶物理特性指数(PPI)空间分布有从中部分别向东部和西部2个方向递减的分布趋势,其集中于74.00~81.00分。烟叶物理特性指数可对不同样品或产区的物理特性质量进行排序,综合反映烟叶物理特性质量。     

基于集对分析和主成分分析的吉林西部生态承载力演变研究

利用集对分析(SPA)和主成分分析(PCA)方法对吉林省西部生态承载力(ECC)演变规律与驱动因素进行了分析.通过PCA获取影响ECC的3个主成分并利用各主成分构建ECC评价框架;通过SPA求得ECC对最优指标集的贴近度, 利用贴近度变化表示ECC的优劣程度.结果表明:1995～2004年研究区ECC整体呈上升趋势, 其贴近度从0.430 0上升到0.501 2, 但波动性较强.系统经济效率上升是ECC提高的主要原因, 水资源是ECC波动的首要影响因素, 也是限制ECC提高的主要因素.吉林省西部所承载的人口和经济水平有所上升, 但也造成资源的大量消耗和生态系统严重退化, 资源环境指标贴近度有所下降.若不采取有效应对措施, 脆弱的资源环境系统将会对未来ECC提高产生较大限制作用.     

基于集对分析和主成分分析的吉林西部生态承载力演变研究

利用集对分析（SPA）和主成分分析（PCA）方法对吉林省西部生态承载力（ECC）演变规律与驱动因素进行了分析。通过PCA获取影响ECC的3个主成分并利用各主成分构建ECC评价框架;通过SPA求得ECC对最优指标集的贴近度, 利用贴近度变化表示ECC的优劣程度。结果表明：1995-2004年研究区ECC整体呈上升趋势, 其贴近度从0.430 0上升到0.501 2, 但波动性较强。系统经济效率上升是ECC提高的主要原因, 水资源是ECC波动的首要影响因素, 也是限制ECC提高的主要因素。吉林省西部所承载的人口和经济水平有所上升, 但也造成资源的大量消耗和生态系统严重退化, 资源环境指标贴近度有所下降。若不采取有效应对措施, 脆弱的资源环境系统将会对未来ECC提高产生较大限制作用。     

基于主成分分析的杂交稻芽种物理特性评价研究

杂交稻芽种物理特性研究评价与水稻机械化生产密切相关。为对杂交稻芽种物理特性进行系统研究及科学评价,该文以华南稻区常用的杂交稻芽种为试验样品,分别测定其含水率、千粒质量、滑动摩擦角、休止角α、休止角β、芽长、三轴算术平均粒径及硬度8个物理特性指标参数,并运用主成分分析法简化物理特性指标,构架科学的量化评价体系,得到每种样品的综合得分。结果表明,样品的各个物理特性指标参数差异明显,各物理特性指标之间存在不同程度的相关性。千粒质量与休止角α和休止角β呈显著正相关;三轴算术平均粒径与休止角α和休止角β呈显著正相关;休止角α与休止角β呈显著正相关;千粒质量与含水率、三轴算术平均粒径及滑动摩擦角呈正相关;含水率与芽长呈正相关;硬度与休止角α呈正相关;芽长与休止角α、休止角β和三轴算术平均粒径呈正相关。采用主成分分析法提取前3个主成分因子,累计贡献率达到80%以上,能够代表原来8个物理特性指标中的绝大部分信息,具有较好的代表性与客观性。结合试验结果初步确定9种杂交稻芽种样品物理特性的评价等级划分标准,对其做出了适当评价。采用聚类综合分析法对样品物理特性综合得分进行分析研究,9种杂交稻芽种被聚合为5类,各杂交稻芽种样品间物理特性有差异。本研究基于主成分分析法对杂交稻芽种物理特性进行评价,为杂交稻芽种物理特性的科学评价提供一种新思路,同时为水稻精密排种器作业参数的设计优化提供数据依据。     

基于主成分-聚类分析评价长期施肥对砂姜黑土肥力的影响

利用安徽濉溪杨柳定位试验(1981-)为平台,以土壤的5种酶活性(脲酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶)及7种基础化学性质(pH、EC、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾)作为评价指标进行主成分分析,最后将各主成分得分系统聚类。结果表明,通过主成分分析方法可将原12个土壤生物化学性质指标降维、提取出2个主成分,反映了原信息量的88.22%,且无原变量丢失。其中第一主成分以酸性磷酸酶、中性磷酸酶、EC、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾贡献最大;第二主成分则以脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、pH贡献最大。作为综合评价砂姜黑土肥力的生物指标,酸性和中性磷酸酶优于其他三种土壤酶。以两个主成分得分为新指标进行聚类得到长期不同施肥方式对砂姜黑土的培肥效果排序为MNPK,HMNPKMNPKCK,即有机肥与化肥配施是砂姜黑土的最佳培肥模式,单施有机肥次之,而长期单施化肥或者不施肥则会导致土壤肥力下降。     

基于主成分分析红壤有效含水量估算模型

季节性干旱是南方红壤地区农业可持续发展面临的关键科学问题,土壤有效含水量是评价土壤对植物给水能力的重要因子之一。该文以红壤为研究对象,在江西省采集了34个红壤样品,测定了土壤田间持水量、永久萎蔫系数、有机质含量、土壤容重、土粒密度和土壤质地组成(砂粒,粉砂粒和黏粒)的百分含量等土壤物理参数,并对这些因子进行主成分分析,建立经验回归模型,相关系数为0.87。结果表明：区域红壤有效含水量可以通过土壤物理参数估算,通过主成分分析等统计方法对于大面积估算土壤有效含水量是可行的。     

基于主成分与聚类分析的苹果加工品质评价

为了探讨苹果品种间理化品质的差异,给选育新品种和苹果合理加工利用提供理论支持,采集了30个苹果品种为试材进行模式识别分析。该试验所用苹果在2011年8-10月份按照苹果可采成熟度(九成熟)在辽宁省兴城市国家种质资源圃进行采集。试验测定了单果质量、体积、密度、果皮颜色、硬度、糖酸比、维生素C等20项理化品质指标,采用描述性统计、主成分和聚类分析方法对苹果品种和品质关系进行了分析。结果显示,30个品种苹果的密度、果型指数和含水率3项指标未表现出差异。对剩余17项品质指标进行了主成分分析,依据主成分解释总变量和碎石图提取了6个主成分反映原变量的82.3%的信息。第一主成分主要综合了可滴定酸、糖酸比及固酸比的信息即口尝品质因子;第二主成分主要综合了L值,a值和b值的信息,命名为颜色因子;其余主成分依次为甜度因子、质构因子、内在品质因子和果个大小因子。结合主成分得分图直观地显示了苹果品种和理化指标间关系:辽伏、理想、早金冠和瑞光分布在PC1和PC2的正向区间,糖酸比和固酸比值较大、口感好,但是果皮颜色较绿,是品质较好的早熟苹果;寒富、赤阳和红富士依次落在PC1和PC2第四区间,食用品质好、果皮颜色较红,是较为常见的晚熟苹果。分布在第二区间的普利阿姆,白星,Pvma果皮颜色绿且口感酸涩,不适宜鲜食,这些品种可能较为适宜进行加工。第三区间品种固酸比、甜酸比取值较小但是果皮颜色红,为选育果皮颜色受消费者喜爱且内在品质好的早熟品种提供了理论支持。聚类分析将30个品种苹果分为5类,聚类结果与主成分得分图结果基本一致,该试验初步判定30个品种苹果是否适宜鲜食,为苹果品种选育和加工应用利用提供理论依据。     

淀粉对竹荚鱼鱼糜流变性质和凝胶特性的影响

为探讨改善竹荚鱼鱼糜凝胶品质的最佳淀粉种类和添加量,利用流变仪、质构仪、扫描电镜等方法研究了不同来源的原淀粉及其添加量对竹荚鱼鱼糜流变性质和凝胶特性的影响。动态流变性质的结果表明,在加热过程中,竹荚鱼鱼糜的弹性模量G' 经历了2个阶段的变化,首先在20～57℃时G' 逐渐降低;然后在57～80℃由于凝胶网络的形成,使G' 增加。添加淀粉显著影响竹荚鱼鱼糜的G'。添加淀粉能够提高竹荚鱼鱼糜的凝胶强度。添加木薯淀粉、小麦淀粉对改善竹荚鱼鱼糜凝胶品质的效果最好,其添加量为4%,竹荚鱼鱼糜凝胶的凝胶强度分别提高了158%和155%。添加淀粉能提高竹荚鱼鱼糜凝胶的持水性。在相同的添加量时,木薯淀粉和小麦淀粉对提高竹荚鱼鱼糜凝胶的持水性的效果最好。添加淀粉能显著提高竹荚鱼鱼糜凝胶的白度,但淀粉的种类和添加量对鱼糜凝胶色泽的影响不显著。     

基于主成分分析和判别分析的白酒品牌鉴别方法

白酒的香气物质决定了白酒产品的差异。为了实现不同白酒产品的区分鉴别,提出了基于气相色谱分析技术结合模式识别实现白酒区分的方法。采集了7种产品共70个白酒样本的气相色谱数据,定性定量分析了己酸乙酯、乳酸乙酯等10种基本香气物质的含量,并对测定的物质进行主成分分析,验证区分效果,最后利用线性判别法建立判别函数,对不同白酒进行区分。结果表明,2种分析方法均可用于区分不同白酒,主成分分析结果显示,前3个主成分累计贡献率为86.527%,能有效描述香气物质和产品之间的复杂关系;线性判别分析对所有样本均得到准确的判别,正确率为100%,对预测样本的正确判别率达93.9%,建立的判别函数能准确区分不同白酒。研究表明,利用气相色谱技术结合模式识别的方法可用于不同白酒的区分鉴别。     

基于PCA和PNN的水稻病虫害高光谱识别

对水稻病虫害准确、快速的识别是采取病虫害防治措施的基础,同时对灾害评估也具有积极意义。该研究选用在水稻孕穗期时测定的两期受稻干尖线虫病危害的水稻叶片光谱数据和于水稻分蘖期时测定的两期受稻纵卷叶螟危害的水稻叶片光谱数据,通过对水稻叶片的光谱特征分析,选用可见光波段（490～670 nm）和短波红外波段（1 520～1 750 nm）,用主成分分析技术（PCA）对上述光谱波段进行压缩,获得主分量光谱,最后结合概率神经网络（PNN）对稻干尖线虫病和稻纵卷叶螟进行识别,结果显示对水稻病虫害的识别精度高达95.65%。研究表明,PCA和PNN相结合,可以实现对多种水稻病虫害进行快速、精确的分类识别。     

基于主成分变换的ASAR数据水稻种植面积提取

合成孔径雷达(SAR)数据是多云多雨地区水稻监测的重要数据源,多极化的SAR数据有利于识别精度的提高。通过对水稻生长期ENVISAT ASAR双极化数据后向散射系数分析得知,水稻VV极化的后向散射系数比VH极化大,两者总体上都随着水稻的生长而增大。在水稻生长后期,VV极化保持稳定,略有下降,VH极化持续增大。对6个通道的ASAR进行主成分变换,发现水稻种植区在第二主分量(PC2)上值较大,色调很亮,而在第五主分量(PC5)上值较低,色调很暗,分别反映了VV极化和VH极化在水稻生长茂盛期与生长初期的差异,两者差值(PC2-PC5)突出了水稻与其它地类的差异。利用主成分分量的差值(PC2-PC5),基于面向对象分类方法,建立了水稻种植区快速提取方法。利用该方法对福州地区2004年早稻面积进行提取,获得了满意的结果。     

标准化法和主成分法评估牦牛不同部位分割肉品质

为了研究牦牛不同部位分割肉的品质特征,该研究测定了牦牛辣椒条、上脑、眼肉、外脊、里脊、小黄瓜条、大黄瓜条、米龙、霖肉9个部位分割肉的剪切力、蒸煮损失、失水率、L*、a*、b*、蛋白、脂肪、含水率9项品质特性,并通过方差分析法、标准化法、主成分法研究其品质特征。结果表明,除了脂肪和含水率外,其余7项品质特性均存在显著差异性（P＜0.05）。标准化分析结果表明小黄瓜条、大黄瓜条、米龙、霖肉4个后部肉具有相似特征,具有较好的嫩度、较高的蛋白含量、中等水平的持水能力。主成分分析共提取出3个主成分因子PC1（34.69%）、PC2（25.97%）、PC3（19.12%）,其中PC1可明显区分出中部肉与后部肉差异,根据因子载荷,牦牛肉化学组成（蛋白、脂肪、含水率）与这一差异密切相关。可以得出以下结论：不同部位牦牛肉品质存在差异,这一差异与其在牦牛胴体上的相对位置有关,而牦牛胴体的后部肉品质优于其他部位,因此可以作为开发高档产品的原料来源。