一种基于主成分分析的品质评价方法技术

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。价指标体系和科学评价其品质奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于主成分分析的品质评价方法


[0001]本申请属于测试分析
，具体涉及一种基于主成分分析的品质评价方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]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。
[0005]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：
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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：
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式2
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式3x1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：
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式4式中 y 为小米蛋白质综合品质评价得分值，t1、t
2 分别代表第 1、2个主成分的特征值。
[0006]将数据分别代入上述式中，即得小米蛋白质品质综合得分计算式为：
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式5 最后，通过 SPSS 进行变量计算，将每个蛋白品质指标标准化后的数据分别代入 y1、y2函数式中，即得到 y1、y2主成分因子得分，再将该得分代入至综合y 函数式中，计算得到小米蛋白质的品质评价综合得分；所述的蛋白质的营养评价方法，包括确定蛋白质含量、必需氨基酸含量、蛋氨酸分数、必需氨基酸指数；所述的数据标准化处理为无量纲标准化处理。
[0007]优选地，所述的蛋氨酸分数为食物中可消化的蛋氨酸含量，包括胱氨酸含量，与目标人群蛋氨酸需求量的比值；用公式表述如下：
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式6其中，参比蛋白中所含有的蛋氨酸加胱氨酸的数量参考 2007 年世界卫生组织联合国粮农组织/联合国大学（WHO/FAO/UNU）报告中不同年龄段人群每天每公斤体重氨基酸的需求量确定。
[0008]优选地，所述的必需氨基酸指数EAAI，用以评价食物蛋白质品质，计算EAAI 时 ，考虑的不是单种必需氨基酸，而是考虑供试蛋白质中所有必需氨基酸相对于高参比蛋白质卵清蛋白中所有必需氨基酸之比率，EAAI 越接近100，食物蛋白与标准蛋白的必需氨基酸组成越接近，营养价值越高，EAAI＞95为优质蛋白源，85＜EAAI≤95为良好蛋白源，75≤EAAI≤85为可用蛋白源，EAAI＜75为不适蛋白源；
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式7
式中，n为必需氨基酸总数目；AAp为食物中某种必需氨基酸的含量；AAe：全蛋或标准参考蛋白质中必需氨基酸的含量。
[0009]优选地，所述的数据标准化处理，因评价指标的数量级与量纲并不完全相同，所以每项理化指标的每个数据需要进行标准化后，才能带入函数，每个数据按照式8计算处理；
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式8式中：A
i 为标准化数据； a
i
为原始数据； a0为该项理化指标的平均值；a
s
为该项理化指标的标准差。
[0010]上述基于主成分分析的品质评价方法的应用，用于辉渠小米质量评价。
[0011]优选地，蛋白质含量、必需氨基酸含量对辉渠小米蛋白品质的影响最大，蛋白质、必需氨基酸含量高和蛋氨酸含量相对较低的辉渠小米蛋白品质较好。
[0012]本专利技术的有益效果植物蛋白与慢性疾病的相关的营养研究指出，植物中蛋氨酸限制饮食（methionine restricteddiet，MRD）对健康有益。当蛋氨酸摄入量为蛋氨酸需求量的20%时，可以显著减少机体脂肪的积累，增加能量支出和代谢的灵活性，增强胰岛素敏感性，改善脂类代谢，降低炎症反应，并且可以显著延长动物的寿命。仅仅通过评价蛋白质的氨基酸生物利用率，并与人体的氨基酸需要量进行匹配的蛋白质评价体系显然已不能全面反映蛋白质品质，尤其是蛋白质的健康品质。因此可进一步采用蛋氨酸分数（methionine score，MS）来表征蛋白质品质。蛋氨酸分数并不是越高越好，也不是越低越好，应是一个适宜的范围。
具体实施方式
[0013]实施例11 区域选择和测定方法1.1 种植区域选取选取20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于主成分分析的品质评价方法，其特征在于，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t、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：
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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：
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式2
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式3x1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数、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：
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式4式中 y 为小米蛋白质综合品质评价得分值，t1、t
2 分别代表第 1、2个主成分的特征值；将数据分别代入上述式中，即得小米蛋白质品质综合得分计算式为：
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式5 最后，通过 SPSS 进行变量计算，将每个蛋白品质指标标准化后的数据分别代入 y1、y2函数式中，即得到 y1、y2主成分因子得分，再将该得分代入至综合y 函数式中，计算得到小米蛋白质的品质评价综合得分；所述的蛋白质的营养评价方法，包括确定蛋白质含量、必需氨基酸含量、蛋氨酸分数、必需氨基酸指数；所述的数据标准化处理为无量纲标准化处理。2.根据权利要求1所述的基于主成分分析的品质评价方法，其特征在于，所述的蛋氨酸分数为食物中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐庆，李燕，祁立新，刘忠军，陈志恒，张青，倪京龙，
申请(专利权)人：潍坊市检验检测中心，
类型：发明
国别省市：