基于主成分分析与聚类分析的中、早熟桃品种制汁品质评价

桃作为鲜食水果味美多汁，含有多种营养物质和矿质元素，深受人们喜爱。但是桃采收期相对集中，且在采收后由于微生物及内源酶等因素的影响容易腐烂变质，给贮藏、运输和销售造成很大困难，制约了桃产业的发展。发展桃的深加工，延伸桃产业链，对促进桃产业可持续发展具有重要作用。

中国农业科学院郑州果树研究所的张春岭、刘 慧、焦中高*等人对15 个早、中熟桃品种的3 个成熟度共计45 个桃汁样品的15 项品质指标进行测定分析，利用主成分分析和聚类分析对桃制汁品质进行评价，筛选适宜制汁的桃品种，为桃加工产业的发展提供理论参考。

1、桃汁品质指标描述性分析

在成熟度I的各个样品中，‘中油桃8号’-I（37）具有最高的褐变度、出汁率、b*值、SSC和总糖、氨基酸态氮、蔗糖质量浓度；‘中油桃11号’-I（1）具有最高的总酚质量浓度和可滴定酸质量分数以及最低的褐变度、L*值和总糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、柠檬酸质量浓度；‘风味皇后’-I（34）具有最高的L*值和葡萄糖、果糖和苹果酸质量浓度以及最低的a*值；‘中油桃14号’-I（22）a*值最高；‘美洲佳甜’-I（40）b*值最低。

2、桃汁品质指标主成分分析

桃汁品质指标主成分提取

共提取出5 个主成分，累计方差贡献率达到80.333%，综合了桃汁品质指标的大部分信息，因此可以用前5 个主成分代替上述15 个品质指标对不同品种和成熟度的桃汁品质进行评价与判断。

PC1的方差贡献率为40.088%，主要综合了SSC、可滴定酸质量分数和总糖、蔗糖质量浓度的信息，其中SSC和总糖、蔗糖质量浓度在PC1上呈正向分布，可滴定酸质量分数在PC1上呈负向分布，即PC1取值大时，SSC和总糖、蔗糖质量浓度高，可滴定酸质量分数低，主要反映了桃汁的口感品质。第二主成分主要综合了果糖、葡萄糖、苹果酸、柠檬酸和氨基酸态氮质量浓度的信息，葡萄糖和果糖质量浓度对PC2的取值产生重要影响，其能够在一定程度上反映出桃汁的口感品质。第三主成分主要综合了出汁率和L*值的信息，这两个指标是桃汁加工过程中的重要指标，因此第三主成分主要反映了桃汁的加工品质。

不同品种桃汁主成分分析和综合评价

综合得分较高的品种‘中油桃12号’（14、15）、‘红芒果’（8、9）、‘中桃5号’-III（30）、‘风味皇后’（35、36）、‘中油桃8号’（37、39）以及得分排名靠后的品种‘中油桃11号’（1、2）、‘中桃1号’（4、5、6）、‘春美’-I（19）与其他样品都有明显的区分。排名前5 位的样品‘中油桃12号’（14、15）、‘红芒果’-III（9）、‘中桃5号’-III（30）和‘风味皇后’-III（36）均在PC1的正向区间（第一象限和第四象限），其中‘中油桃12号’（14、15）、‘中桃5号’-III（30）和‘风味皇后’-III（36）位于第一象限，说明这些样品的SSC和总糖、蔗糖质量浓度较高，而可滴定酸质量分数低，糖、酸以及氨基酸态氮的质量浓度适中，因此综合得分排名靠前。

不同品种桃汁的聚类分析

本实验以桃汁样品的15 个品质指标为依据，对15 个品种、3 个成熟度共计45 个桃汁样品进行聚类分析。聚类分析结果可以提供多个可能的解，欧氏距离超过10时，综合得分较高的‘红芒果’（7、8）与较差的‘中油桃11号’-II（2）和‘中桃1号’（4、5、6）聚为一类，不能很好地区分；而欧氏距离不超过8时，聚类过多，综合得分较高的‘中油桃12号’-III（15）和‘红芒果’-III（9）也被分别聚类。因此根据上述分析和判断，在欧氏距离为9时，45 个样品可以聚为6 类，第I类和第III类聚集了‘中油桃11号’-I（1）、‘中油桃11号’-II（2）和‘中桃1号’3 个成熟度（4、5、6）的样品，这些样品都属于极早熟品种，SSC、出汁率和总糖、蔗糖质量浓度都较低，综合品质较差，排名在后5 位，这与PC1和PC2的主成分得分图第三象限结果基本一致。

讨 论

关于果汁的评价方法主要有两种：一是通过仪器或者化学方法测定相关理化指标，通过多元统计方法建立综合评价模型对果汁质量进行评价；二是对果汁进行感官评价。两种方法各有优劣，对理化指标的分析检测只能了解果汁的主要组分和质量浓度及它们之间的相互关系，很难准确地反映口感优劣；而感官评价受评价人员的主观因素影响较大。固酸比是果汁风味品质评价的重要感官指标之一，与果汁的感官品质密切相关。有研究表明果汁的理化指标与感官特性之间存在相关性。本研究暂未涉及以上内容，后续会对桃汁的理化特性与固酸比等感官品质以及感官评价结果的相关性进行系统研究，以建立更加科学、合理的评价体系，对桃汁综合品质进行评价和预测。

本文《基于主成分分析与聚类分析的中、早熟桃品种制汁品质评价》来源于《食品科学》2019年40卷17期141-149页，作者：张春岭，刘慧，刘杰超，吕真真，杨文博，王力荣，焦中高。DOI:10.7506/-137。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

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