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      基于主成分分析的生抽醬油品質(zhì)綜合評價

      2022-07-13 08:27:48程鳳林周林錦張軍芳
      中國調(diào)味品 2022年7期
      關(guān)鍵詞:生抽全氮醬油

      程鳳林,周林錦,張軍芳

      (衡水學(xué)院,河北 衡水 053000)

      醬油滋味鮮美,具有醇厚的口感和濃郁的醬香,是一種廣泛使用的調(diào)味品。醬油需求量大,按照不同用途可將其分為生抽醬油、老抽醬油以及特色專用醬油等。生抽醬油顏色金黃或褐中顯紅,具有濃郁的豆豉香味和開胃消食的功效,適用于日常烹飪,能夠?qū)κ巢倪M行明顯提鮮和調(diào)味。隨著生抽醬油生產(chǎn)量和需求量的不斷擴大,生抽醬油品質(zhì)的提升成為當(dāng)前的首要任務(wù),對生抽醬油品質(zhì)進行客觀、準確評價是生抽醬油品質(zhì)提升和日常生產(chǎn)過程中的重要工作。

      在生抽醬油品質(zhì)綜合評價過程中,主要是通過相關(guān)物質(zhì)檢測的標(biāo)準試驗方法對生抽醬油單指標(biāo)進行檢測計量,對檢測計量結(jié)果進行匯總分析,利用數(shù)理統(tǒng)計方法進行生抽醬油品質(zhì)綜合評價。主成分分析法是一種能夠?qū)Χ嘧兞窟M行統(tǒng)計的多元分析法,同時能夠?qū)Χ嘧兞恐g的相關(guān)性進行分析。主成分分析法是將單指標(biāo)進行重新組合,形成一種新的互相獨立的綜合指標(biāo),代替初始具有相關(guān)性的單指標(biāo),所得出的主成分綜合指標(biāo)是原始單指標(biāo)的線性組合。主成分分析法能夠在保證原始數(shù)據(jù)信息準確性的前提下,對單指標(biāo)進行線性變化和數(shù)據(jù)篩選,舍棄影響度較小的數(shù)據(jù),并將高維度多指標(biāo)數(shù)據(jù)進行降維處理,采用較少的綜合變量取代原始的多維度變量,客觀、準確地對數(shù)據(jù)進行評價,防止人為主觀因素的影響。

      本文通過對30種生抽醬油樣品中的總酸、氨基酸態(tài)氮、全氮、可溶性無鹽固形物、還原糖、銨鹽比例、水分活度以及細菌總數(shù)8種品質(zhì)指標(biāo)進行測量分析,采用品質(zhì)指標(biāo)中的前4個主成分建立生抽醬油品質(zhì)綜合評價模型,為生抽醬油品質(zhì)的綜合評價提供了理論依據(jù)和方法借鑒。

      1 生抽醬油樣品檢測分析

      本文在進行生抽醬油品質(zhì)綜合評價分析時,隨機購買30種不同產(chǎn)地和品牌的高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油,用于進行生抽醬油樣品檢測分析。生抽醬油各種成分測定方法見表1。

      表1 生抽醬油成分測定方法Table 1 Determination methods of components in light soy sauce

      生抽醬油成分含量測定數(shù)據(jù)構(gòu)成主成分分析相關(guān)矩陣,根據(jù)不同主成分分量線性組合和方差貢獻率的乘積進行樣本排序,完成生抽醬油品質(zhì)綜合評價。

      2 生抽醬油樣品成分檢測數(shù)據(jù)

      30種生抽醬油樣品主成分含量測定結(jié)果見表2。

      表2 生抽醬油樣品主成分含量測定結(jié)果Table 2 Determination results of content of principal components in light soy sauce samples

      續(xù) 表

      生抽醬油樣品主成分含量統(tǒng)計結(jié)果見表3。

      表3 生抽醬油樣品主成分含量統(tǒng)計數(shù)據(jù)Table 3 Statistical data of content of principal components in light soy sauce samples

      由表3可知,生抽醬油樣品中的氨基酸態(tài)氮含量為2.5 g/dL,全氮含量為1.09 g/dL,可溶性無鹽固形物含量為23.3 g/dL,銨鹽比例為1.78%,細菌總數(shù)為2090 CFU/mL。其中細菌總數(shù)的變異系數(shù)達到281.5%,在主成分中變異程度最大,還原糖變異系數(shù)為18.6%。生抽醬油中水分活度變異系數(shù)為2.5%,變異程度最小。

      3 基于主成分分析的生抽醬油品質(zhì)綜合評價

      在進行生抽醬油品質(zhì)綜合評價時,為避免主成分含量數(shù)量級和單位的影響,對主成分含量數(shù)據(jù)進行標(biāo)準化處理,每一個成分含量與平均值的差與該成分含量標(biāo)準差相除,使含量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為均值為0,標(biāo)準差為1的無量綱數(shù)據(jù)。在進行生抽醬油品質(zhì)綜合評價時,利用SPSS對各主成分之間的相關(guān)性進行分析,統(tǒng)計分析結(jié)果表明主成分含量KMO大于0.6,球體檢驗平均值為93.958,球體檢驗概率小于0.01,由此說明生抽醬油中各主成分含量之間具有較高的相關(guān)性。

      生抽醬油主成分含量相關(guān)系數(shù)矩陣特征值、方差貢獻率以及累計方差貢獻率見表4。

      表4 生抽醬油樣品主成分含量相關(guān)系數(shù)矩陣特征值Table 4 Eigenvalues of correlation coefficient matrix of principal component content in light soy sauce samples

      由表4可知,生抽醬油前4個主成分累計方差貢獻率達到84.631%,因此選取生抽醬油前4個主成分對生抽醬油品質(zhì)進行綜合評價。

      生抽醬油前4個主成分的特征向量見表5。

      表5 生抽醬油前4個主成分特征向量Table 5 First four principal component eigenvectors of soy sauce

      由表5可知,決定生抽醬油品質(zhì)的第1主成分是生抽醬油中的呈鮮物質(zhì)和有效固形物含量,主要包含氨基酸態(tài)氮、可溶性無鹽固形物以及全氮。決定生抽醬油品質(zhì)的第2主成分是生抽醬油中的酸味物質(zhì)、甜味物質(zhì)以及生抽醬油的防腐物質(zhì),主要包含總酸、水分活度以及還原糖含量。決定生抽醬油品質(zhì)的第3主成分和第4主成分主要是全氮和銨鹽的比例,另外包含部分總酸,主要用于對第1主成分和第2主成分進行補充。

      根據(jù)主成分特征向量計算生抽醬油前4個種主成分綜合評價:

      根據(jù)前4個種主成分的方差貢獻率建立響應(yīng)的權(quán)重系數(shù),最終建立生抽醬油品質(zhì)綜合評價函數(shù),F(xiàn)表示生抽醬油品質(zhì)綜合得分:

      F=0.491F+0.152F+0.122F+0.108F。

      對30種生抽醬油樣品品質(zhì)進行綜合評分,按照得分高低進行排序,為生抽醬油品質(zhì)綜合評價得分統(tǒng)計結(jié)果,見表6。

      表6 生抽醬油品質(zhì)綜合評價統(tǒng)計結(jié)果Table 6 Statistical results of comprehensive evaluation of light soy sauce quality

      由表6可知,6號生抽醬油樣品綜合得分最高,其氨基酸態(tài)氮含量為1.09 g/dL,全氮含量為1.91 g/dL,可溶性無鹽固形物含量和還原糖含量均較高,但是銨鹽比例、細菌總數(shù)和水分活度均相對較低。28號生抽醬油樣品的綜合得分最低,氨基酸態(tài)氮含量為1.17 g/dL,全氮含量為1.79 g/dL,細菌總數(shù)達到350 CFU/mL,可溶性無鹽固形物含量較低,銨鹽比例相對較高。

      4 結(jié)論

      通過對隨機挑選的30種生抽醬油樣品進行總酸、全氮、氨基酸態(tài)氮、可溶性無鹽固形物、銨鹽比例、水分活度、還原糖含量以及細菌總數(shù)指標(biāo)的檢測和分析,利用降維方法從品質(zhì)指標(biāo)中提取出前4個主成分進行生抽醬油品質(zhì)綜合評價,并建立生抽醬油品質(zhì)綜合評價模型,直觀全面地對生抽醬油品質(zhì)進行綜合評價,為生抽醬油的深入綜合分析和生產(chǎn)工藝優(yōu)化提供了科學(xué)依據(jù)。利用醬油各主成分和相應(yīng)的方差貢獻率進行品質(zhì)綜合評價計算,可有效避免人為因素在綜合評價過程中的主觀影響,評價結(jié)果更加客觀。

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