基于主成分分析和隶属函数法的谷子营养品质综合评价

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2025.01.004

摘要/Abstract

摘要： 为了探究甘肃省中部地区不同谷子品种营养成分含量特征，建立谷子营养品质评价体系，筛选营养品质优良的谷子品种，以甘肃省白银市会宁县种植的10个谷子品种为研究对象，测定基本营养成分（水分、灰分、碳水化合物、蛋白质、粗脂肪、淀粉、直链淀粉、支链淀粉含量及直链淀粉/支链淀粉）、功能营养成分（黄酮、总酚和粗多糖含量）和矿物元素（Zn、Mn、Cu、Fe、Ca、Mg、Se含量）等19个营养品质指标，采用主成分分析和隶属函数法对谷子营养品质进行综合评价。结果表明，10个谷子品种中，除水分含量外，其他18个营养成分含量存在显著差异，变异系数介于1.58%~103.46%，说明不同谷子品种单一营养品质指标间的差异较大。通过主成分分析、相关性分析和聚类分析确定了蛋白质、直链淀粉、粗多糖、镁（Mg）、硒（Se）和锌（Zn）含量可作为评价谷子营养品质的核心指标。基于主成分分析建立了谷子营养品质评价模型，并依据营养品质综合得分获得排名前3位的谷子品种分别为陇谷23（M-8）、陇谷029（M-10）、陇谷032（M-9），与隶属函数法评价结果一致，说明这3个谷子品种营养品质较好；聚类分析将10个谷子品种分为3类，其中第Ⅱ类包括M-8和M-9，营养品质表现优异。

关键词: 谷子, 营养品质, 主成分分析, 隶属函数法, 综合评价

Abstract: In order to explore the characteristics of nutritional content of different foxtail millet varieties from Longzhong area in Gansu Province，establish a standard evaluation system of nutritional quality and screen the foxtail millet varieties with excellent nutritional quality，10 foxtail millet varieties from Longzhong area(Huining County，Baiyin City)in Gansu Province were used as materials，19 nutritional quality indexes including basic nutrients(moisture，ash，carbohydrate，protein，crude fat，starch，amylose，amylopectin contents and amylose/amylopectin)，functional nutrients(flavone，total phenol，crude polysaccharide contents)and mineral elements(Zn，Mn，Cu，Fe，Ca，Mg，Se contents)were measured，and principal component analysis and membership function methods were used to evaluate the nutritional quality of foxtail millet. The results showed that there was significant difference in the contents of 18 nutritional components excluding moisture content from 10 foxtail millet varieties，with variation coefficients ranging from 1.58% to 103.46%，which indicated that there was great difference in the individual nutritional quality index among different foxtail millet varieties. Protein，amylose，polysaccharide，Mg，Se and Zn contents were determined as core indexes for the evaluation of nutritional quality of foxtail millet by principal component analysis，correlation analysis and cluster analysis. The nutritional quality evaluation model was established by principal component analysis，and the top three foxtail millet varieties were M‑8(Longgu 23)，M‑10(Longgu 029)and M‑9(Longgu 032)based on the comprehensive score of nutritional quality，consistent with the results of the membership function evaluation，which indicated that these three varieties had better nutritional quality.Ten foxtail millet varieties could be divided into three categories by cluster analysis，and class Ⅱ included M‑8 and M‑9，whose comprehensive nutritional quality performed better.

Key words: Foxtail millet, Nutritional quality, Principal component analysis, Membership function method, Comprehensive evaluation

中图分类号:

S515

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图/表 12

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