[发明专利]一种基于主成分分析的品质评价方法

说明书

本申请属于测试分析技术领域，具体涉及一种基于主成分分析的品质评价方法。以辉渠镇区域内28个自然村的小米为研究对象，确定检测其粗蛋白含量和氨基酸组成的方法，通过蛋氨酸分数、氨基酸评分、化学评分和必需氨基酸指数等指标。利用SPSS 18.0软件进行主成分分析的多元统计分析法，研究不同种植区域的蛋白质含量、必需氨基酸含量、蛋氨酸分数、必需氨基酸指数指标之间的相关性，将这些有联系又相对独立的众多指标，用少数综合的变量进行概括，对辉渠小米蛋白质品质进行综合评估，建立蛋白质综合评价模型方法，构建辉渠小米蛋白质的品质评价指标体系和科学评价其品质奠定基础。

技术领域

本申请属于测试分析技术领域，具体涉及一种基于主成分分析的品质评价方法。

背景技术

小米是我国杂粮重要品种之一，也是大众口中公认的营养健康食材。小米是世界上最古老的栽培农作物之一，起源于中国北方黄河流域，小米生长耐旱，品种繁多，俗称“粟有五彩”，有白、红、黄、黑、橙、紫等各种颜色的小米，也有黏性小米。近年来，由于人们对健康的重视，杂粮的食用在膳食中更加重要，小米也越来越备受关注。然而小米的营养评价却一直仅处于单一营养元素的量值分析阶段，缺少综合的评价方法，这对于拥有广泛种植和饮食习惯的小米的育种和推广是期待解决的问题。山东是食用和种植小米的重要地区，特别是山东省安丘市辉渠镇西南山区，这一区域属于远古火山群，海拔330米至380米，火山灰土壤有机质丰富。独特的地理环境和地质条件，使该地所产的小米粒小、米黄、富含氨基酸、糖类、蛋白质、纤维素等，为天然优质小米。2012年5月24日，辉渠小米通过农业部农产品质量安全中心的审查和专家组织评审，符合《农产品地理标志管理办法》规定的登记保护条件，农业部拟准予登记，依法实施保护。获批的辉渠小米产地为安丘市辉渠镇所属，以李家沟村为中心,石灰尧子村以西，范家庄子村以东，赵家沟村以北，石家峪村以南，辖28个山区自然村。辉渠小米目前已成为山东省小米种植业中发展速度最快、生产规模最大的品种。

近年来，对辉渠小米营养上的研究大多集中在对单一营养成分的数值检测方面，而小米的营养会受到蛋白质等成分的含量、配比、组成等多种因素影响，蛋白含量相同的小米也会在营养评价上存在很大差异，但目前对这些差异的研究鲜有报道，使得辉渠小米品种筛选和改良育种没有明确的品质衡量指标。

发明内容

本申请以辉渠镇区域内28个自然村的小米为研究对象，确定检测其粗蛋白含量和氨基酸组成的方法，通过蛋氨酸分数、氨基酸评分、化学评分和必需氨基酸指数等指标。利用SPSS 18.0软件进行主成分分析的多元统计分析法，研究不同种植区域的84个样品蛋白质含量、必需氨基酸含量、蛋氨酸分数、必需氨基酸指数指标之间的相关性，将这些有联系又相对独立的众多指标，用少数综合的变量进行概括，对辉渠小米蛋白质品质进行综合评估，建立蛋白质综合评价模型方法，以期为构建辉渠小米蛋白质的品质评价指标体系和科学评价其品质奠定基础，为小米的合理食用、品种筛选和改良育种供理论基础和数据支撑。

本申请的技术方案如下：

一种基于主成分分析的品质评价方法，样品为小米，首先制定蛋白质的营养评价方法，采集数据，数据标准化处理；利用 SPSS 18.0 软件进行相关性分析和主成分分析，构建评价模型；采用SPSS 18.0 软件处理后的数据进行主成分分析，得到主成分的特征值、方差贡献率和累计贡献率；然后计算主成分特征向量系数，公式如下：

式1

计算得出每个主成分特征向量系数后，构建得到主成分的得分函数表达式，分别为：

式2

式3

x₁代表小米样品蛋白质品质标准化后蛋白质含量、x₂代表小米样品蛋白质品质标准化后必需氨基酸含量、x₃代表小米样品蛋白质品质标准化后蛋氨酸分、x₄代表小米样品蛋白质品质标准化后氨基酸指数；

综合蛋白品质评价得分的计算公式如下：