宋江峰，劉春泉，*，姜曉青，李大婧

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京 210014；2.國家蔬菜加工技術(shù)研發(fā)分中心，江蘇 南京 210014；3.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095）

基于主成分與聚類分析的菜用大豆品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

宋江峰1，2，劉春泉1，2，*，姜曉青3，李大婧1

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京 210014；2.國家蔬菜加工技術(shù)研發(fā)分中心，江蘇 南京 210014；3.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095）

為提高菜用大豆品種品質(zhì)性狀的選擇效率，優(yōu)化菜用大豆品質(zhì)評(píng)價(jià)體系，以江蘇省主栽的18 個(gè)菜用大豆品種為試材，分析其物理特性指標(biāo)（莢長、莢寬、莢厚、百莢質(zhì)量、百粒質(zhì)量、L*、a*、b*、硬度、水分含量）和化學(xué)特性指標(biāo)（VC、葉綠素、粗脂肪、淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白、異黃酮含量，脂氧合酶（lipoxygenase，LOX）活力）。結(jié)果表明：品質(zhì)特性中葉綠素和異黃酮含量、LOX活力、淀粉含量、百粒質(zhì)量、百莢質(zhì)量、a*在品種間變異系數(shù)較大，而L*和水分含量變異系數(shù)較小，其余指標(biāo)變化均不顯著。主成分分析表明18 項(xiàng)指標(biāo)反映的菜用大豆品質(zhì)可用7 個(gè)主成分來表示（累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)92.332 9%）。進(jìn)一步根據(jù)聚類分析結(jié)果，篩選出百粒質(zhì)量以及葉綠素、VC、可溶性糖、粗脂肪、異黃酮含量，硬度和a*這8個(gè)品質(zhì)指標(biāo)代替原有的18 項(xiàng)指標(biāo)，為品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的簡化提供了可能。18 個(gè)菜用大豆品種中，徐豆17號(hào)綜合品質(zhì)最好，其次是區(qū)凡2號(hào)和新大粒1號(hào)，蘇豆8號(hào)綜合品質(zhì)最差。

菜用大豆；品質(zhì)性狀；主成分分析；聚類分析

菜用大豆（Glycine max（L.）Merr），俗稱毛豆，在日本稱為枝豆（edamame），在中國已有2 000多年的栽培歷史［1］。菜用大豆通常在鼓粒盛期（R6）至初熟期（R7）的籽粒飽滿而尚未老熟，莢色、籽粒色翠綠時(shí)期采收，其營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特，是人們喜愛的特色豆類蔬菜。菜用大豆還包括休閑用的其他成熟有色豆籽粒［2］。

根據(jù)目前國際市場要求，菜用大豆品質(zhì)性狀主要是指外觀品質(zhì)、食用品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和保健品質(zhì)，其中外觀品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)尤為重要。菜用大豆外觀與營養(yǎng)品質(zhì)是基因型與環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，其評(píng)價(jià)指標(biāo)包括外在和內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)，這些指標(biāo)較多，且存在著一定的相關(guān)性和相對(duì)獨(dú)立性。而前人研究側(cè)重于選擇少數(shù)品質(zhì)指標(biāo)分析菜用大豆的品質(zhì)特性［3-5］，使評(píng)價(jià)結(jié)果差別較大。

主成分分析法（principal component analysis，PCA）可在很少損失原有信息的前提下，從眾多指標(biāo)因子間的相互關(guān)系入手，利用降維思想，將其轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)互不相關(guān)的綜合因素［6］。利用PCA可從復(fù)雜現(xiàn)象中解析出主要影響因素，減少評(píng)價(jià)指標(biāo)，簡化評(píng)價(jià)過程，適用于對(duì)多指標(biāo)的綜合分析，目前已被廣泛應(yīng)用于果蔬品質(zhì)評(píng)價(jià)因子的篩選和品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)。徐臣善等［7］分析不同設(shè)施桃品種果實(shí)主要經(jīng)濟(jì)性狀的差異，采用主成分分析的方法對(duì)不同設(shè)施桃品種果實(shí)綜合品質(zhì)作了客觀、有效的評(píng)價(jià)。田瑞等［8］采用主成分分析和聚類分析法對(duì)26 個(gè)梨選育品種（系）的主要品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析，并通過系統(tǒng)聚類分析把多個(gè)品質(zhì)指標(biāo)分成了5 類，最終將品質(zhì)指標(biāo)簡化為5 個(gè)，使梨的品質(zhì)評(píng)價(jià)工作得到了簡化。本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)江蘇省主栽的18 個(gè)菜用大豆品種的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定，采用主成分分析法、主成分聚類法對(duì)測得的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析，以尋求菜用大豆品質(zhì)評(píng)價(jià)的主要因素，為菜用大豆品質(zhì)的科學(xué)評(píng)價(jià)及品種的篩選提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

供試的18 個(gè)菜用大豆品種（表1）均由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所提供，于2012年種植于江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院六合動(dòng)物科學(xué)基地試驗(yàn)田，在灌溉、施肥與病蟲防治等方面，保持所選材料基本一致的生長條件；均在R6期、豆莢色澤翠綠、籽粒飽滿時(shí)采收［9］，以確保菜用大豆品質(zhì)性狀的差異來源于品種間差異性。

表1　18種菜用大豆的基本信息Table1　Basic information about eighteen cultivars of vegetable soybean （Glycine max）

1.2儀器與設(shè)備

HJJH游標(biāo)卡尺 西南精密量具有限公司；QTS型質(zhì)構(gòu)儀 英國CNS Farmell公司；WSC-S色差計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；TU-1810紫外-可見分光光度計(jì)北京普析通用儀器有限公司；BS-224-S萬分之一天平賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；DHG-907385-Ⅲ電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；JA-3003千分之一天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；YLA-2000粗脂肪測定儀 上海新嘉電子有限公司；HH-8恒溫水浴鍋 金壇市環(huán)保儀器廠；TG16-WS臺(tái)式高速離心機(jī) 長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司；電子計(jì)重秤 江蘇凱豐集團(tuán)有限公司。

1.3品質(zhì)指標(biāo)測定方法

尺寸、質(zhì)量：采用游標(biāo)卡尺測定菜用大豆的莢長、莢寬、莢厚，采用電子計(jì)重秤測定菜用大豆的百莢質(zhì)量、百粒質(zhì)量。

色澤：采用WSC-S色差計(jì)中的L*、a*、b*模式測定菜用大豆籽粒色澤。

硬度：采用P/5N（直徑5 mm）做穿刺實(shí)驗(yàn)。將菜用大豆籽粒從中間分成兩瓣，將其中一瓣平整的一面接觸測試臺(tái)，測試方式：Compression，觸發(fā)力5 g，測試速率1 mm/s，下壓距離2 mm［10］。菜用大豆籽粒的硬度即最大峰值力。

水分含量：根據(jù)GB 5009.3—2010《食品中水分的測定》［11］，采用恒質(zhì)量法測定。

粗脂肪含量：采用索氏提取法測定。

淀粉含量：采用雙波長分光光度法測定［12］。

可溶性糖含量：采用蒽酮比色法測定。

可溶性蛋白含量：采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測定。VC含量：按照2，6-二氯酚靛酚法測定。葉綠素含量：采用分光光度法測定。

異黃酮含量：采用三波長比色檢測法測定［13］。

脂氧合酶（lipoxygenase，LOX）活力：采用分光光度計(jì)法測定［14］。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

不同品種菜用大豆的主要品質(zhì)性狀間采用Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。應(yīng)用DPS 7.05數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)菜用大豆品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，依據(jù)方差累計(jì)貢獻(xiàn)率≥90%的標(biāo)準(zhǔn)提取主成分，以各主成分對(duì)應(yīng)的方差相對(duì)貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，對(duì)主成分得分和相應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行線性加權(quán)求和構(gòu)建菜用大豆品質(zhì)的評(píng)價(jià)函數(shù)［7，15］。主成分聚類分析采用系統(tǒng)聚類法。

2　結(jié)果與分析

2.1不同品種菜用大豆品質(zhì)性狀分析

18 個(gè)菜用大豆品種的品質(zhì)特性見表2。外觀品質(zhì)指標(biāo)中，各品種莢長范圍為4.08～7.65 cm，莢寬為0.98～1.62 cm，莢厚0.63～1.17 cm。其中，淮豆8號(hào)的莢長、莢寬和莢厚均顯著低于其他品種（P＜0.05），屬小莢小粒品種；蘇奎1號(hào)、日本晴3號(hào)、韓國45號(hào)、蘇豆6號(hào)、區(qū)凡2號(hào)、徐豆17號(hào)、新大粒1號(hào)的莢厚均大于1 cm，同時(shí)具有較高的百莢質(zhì)量和百粒質(zhì)量。寧豆4號(hào)、淮豆8號(hào)的百莢質(zhì)量、百粒質(zhì)量均顯著低于其他品種（P＜0.05），其中淮豆8號(hào)百粒質(zhì)量僅為22.20 g；各品種間籽粒L*值的差異不大。反映紅綠色澤的參數(shù)a*值的變化范圍為-14.32～-4.10，品種間差異顯著（P＜0.05），其中蘇豆8號(hào)、蘇豆5號(hào)的a*值分別為-14.32、-14.26，顯著低于其他品種（P＜0.05），表明二者籽粒色澤翠綠。反映黃藍(lán)色澤參數(shù)b*值的范圍為35.11～49.39，品種間差異性不大；各品種籽粒的硬度范圍為1 384.67～3 343.33 g，徐豆17號(hào)的硬度值最大，其次是蘇豆3號(hào)，且均顯著高于其他品種（P＜0.05），表明其質(zhì)地堅(jiān)硬。

表2　不同菜用大豆品種外觀、理化與營養(yǎng)品質(zhì)性狀（x n=10）Table2　Appearance， physicochemical and nutritional quality traits of different varieties of vegetable soybean （± s，n=10）

各品種籽粒水分含量范圍為61.10%～71.93%，其中通豆6號(hào)、韓國45號(hào)、富豐888和新大粒1號(hào)水分含量相近，均高于69%，而蘇豆3號(hào)、蘇豆4號(hào)的水分含量較低，各品種間水分含量差異顯著（P＜0.05）；籽粒中粗脂肪含量為4.47%～9.25%，其中蘇豆3號(hào)、寧豆4號(hào)粗脂肪含量顯著高于其他品種（P＜0.05），分別達(dá)9.25%、8.79%，新大粒1號(hào)籽粒中脂肪含量僅為4.47%；區(qū)凡2號(hào)籽粒淀粉含量最高，新大粒1號(hào)、蘇奎1號(hào)、蘇豆5號(hào)、日本晴3號(hào)和韓國45號(hào)品種間淀粉含量相近；各品種籽?？扇苄蕴呛繛?.06%～3.21%，其中徐豆17號(hào)可溶性糖含量最高，其次為區(qū)凡2號(hào)、通豆6號(hào)，而寧豆4號(hào)最低，各品種間可溶性糖含量差異顯著（P＜0.05），可溶性糖含量在一定程度上反映了籽粒的甜度；通豆6號(hào)可溶性蛋白含量顯著高于其他品種（P＜0.05），為9.80%，約是蘇豆5號(hào)的3 倍。通豆5號(hào)、蘇菜201、蘇菜254、蘇豆4號(hào)和蘇豆3號(hào)品種間可溶性蛋白含量相近；各品種中，蘇奎1號(hào)、蘇豆5號(hào)、日本晴3號(hào)、韓國45號(hào)、富豐888、徐豆17號(hào)和新大粒1號(hào)籽粒VC含量均高于25 mg/100 g，蘇豆5號(hào)和新大粒1號(hào)中VC含量最高。品種間VC含量差異顯著（P＜0.05），這與前人研究結(jié)果類似［16-17］；葉綠素含量為3.63～23.59 mg/100 g，其中蘇豆6號(hào)、淮豆8號(hào)、新大粒1號(hào)中葉綠素含量顯著高于其他品種（P＜0.05），蘇菜201、蘇菜254和徐豆17號(hào)品種間葉綠素含量無顯著差異；18 個(gè)品種籽粒中均檢測到LOX活力，表明所有品種均有不同程度的豆腥味［18］，其中區(qū)凡2號(hào)LOX活力最高，其次是蘇菜254。通豆6號(hào)的LOX活力最低，僅為389.42 OD234nm/（min·g）；各菜用大豆品種中異黃酮含量變化范圍為39.73～182.97 μg/g，各品種間差異顯著（P＜0.05）。

各品種間，葉綠素含量的變異系數(shù)最大，LOX活力，異黃酮、淀粉含量以及a*、百粒質(zhì)量和百莢質(zhì)量變異系數(shù)也較大，而L*和水分含量變異系數(shù)較小，表明菜用大豆的風(fēng)味、籽粒大小及內(nèi)含物存在較大的品種間差異，而籽粒L*和水分含量的品種差異性相對(duì)較小。

表3　各品質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)性分析Table3　Correlation analysis among various quality indexes

2.2不同品種菜用大豆品質(zhì)性狀相關(guān)性分析

由表3可知，各品質(zhì)性狀之間存在正相關(guān)也存在負(fù)相關(guān)，并且多數(shù)指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值＞0.5，表明各品質(zhì)性狀之間有較強(qiáng)相關(guān)性。百莢質(zhì)量、百粒質(zhì)量、莢長、莢寬、莢厚、L*等外觀性狀間相關(guān)性達(dá)到較高水平。這與韓立德等［19］的研究結(jié)果一致。百粒質(zhì)量與LOX活力存在一定程度的弱相關(guān)。b*與葉綠素、淀粉、可溶性糖含量及LOX活力間成正相關(guān)，水分含量與粗脂肪、異黃酮含量及硬度間有較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性。

2.3不同品種菜用大豆品質(zhì)性狀的主成分分析

對(duì)不同品種菜用大豆的主要品質(zhì)性狀進(jìn)行主成分分析，結(jié)果顯示前7 個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率為92.332 9%（表4），表明前7 個(gè)主成分已基本包含了菜用大豆品質(zhì)性狀的全部信息，可用前7 個(gè)主成分對(duì)其綜合品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。前7 個(gè)主成分中，第1主成分的貢獻(xiàn)率為32.614 6%，決定第1主成分大小的主要是莢長、莢寬、莢厚、百粒質(zhì)量、百莢質(zhì)量和L*，可將第1主成分看作是菜用大豆形態(tài)大小的綜合指標(biāo)，說明尺寸與質(zhì)量在菜用大豆品質(zhì)評(píng)價(jià)中具有最為重要的作用；第2主成分貢獻(xiàn)率為23.113 2%，決定第2主成分的主要是b*，葉綠素、可溶性糖和淀粉含量，其影響也較大，第2主成分主要反映籽粒色澤，也在一定程度上反映了籽粒內(nèi)在品質(zhì)。第3主成分貢獻(xiàn)率為17.169 6%，決定第3主成分的主要是水分含量，異黃酮含量和硬度也有一定影響，第3主成分主要綜合反映籽粒的食味與口感品質(zhì)；第4主成分貢獻(xiàn)率為8.011 5%，決定第4主成分的主要是可溶性蛋白含量；第5主成分貢獻(xiàn)率為5.038 1%，決定第5主成分的主要是a*，硬度、VC和淀粉含量的影響也較大；第6主成分貢獻(xiàn)率為3.564 5%，決定第6主成分的主要是硬度，其次是可溶性糖含量；第7主成分貢獻(xiàn)率為 2.821 5%，決定第7主成分的主要是異黃酮含量，粗脂肪、淀粉含量和LOX活力的影響也較大。

表4　7個(gè)主成分的特征向量、特征值、方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率Table4　Eigenvectors， eigenvalues， variance contribution rates and cumulative contribution rates of seven principal components

2.4不同品種菜用大豆品質(zhì)性狀的綜合評(píng)價(jià)

表5　不同菜用大豆品種的主成分得分Table5　Principal component scores of different varieties of vegetable soybean

各主成分得分見表5，以各主成分對(duì)應(yīng)的方差相對(duì)貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，由菜用大豆品質(zhì)的評(píng)價(jià)函數(shù)計(jì)算出各品種的綜合評(píng)價(jià)分值，總得分越高表示該品種綜合品質(zhì)越好。由表5可知，18個(gè)菜用大豆品種中，徐豆17號(hào)綜合品質(zhì)最好，其次是區(qū)凡2號(hào)和新大粒1號(hào)，蘇豆8號(hào)綜合品質(zhì)最差。各品種菜用大豆綜合品質(zhì)從高至低的排序是：徐豆17號(hào)、區(qū)凡2號(hào)、新大粒1號(hào)、蘇菜254、韓國45號(hào)、蘇豆6號(hào)、蘇菜201、通豆6號(hào)、富豐888、蘇奎1號(hào)、通豆5號(hào)、日本晴3號(hào)、蘇豆4號(hào)、蘇豆3號(hào)、淮豆8號(hào)、蘇豆5號(hào)、寧豆4號(hào)、蘇豆8號(hào)。

2.5品質(zhì)指標(biāo)的主成分聚類

根據(jù)主成分分析的結(jié)果，對(duì)7 個(gè)主成分（表4）中18 項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)的特征向量采用類平均法進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，其中同聚為一類的菜用大豆品質(zhì)因素之間具有密切的相關(guān)或偏相關(guān)性，可選用1 個(gè)因素代表同一類中的其余因素；單為一類的品質(zhì)因素則具有相對(duì)獨(dú)立性。結(jié)果表明：在最大距離為0.8時(shí)上述指標(biāo)可劃分為7 類（圖1）：1）莢長、莢寬、莢厚、百莢質(zhì)量、百粒質(zhì)量、L*、淀粉含量、b*和葉綠素含量；2）水分含量和VC含量；3）可溶性蛋白含量和可溶性糖含量；4）異黃酮含量和LOX活力；5）粗脂肪含量；6）硬度；7）a*。因此，上述18 項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)可由這7 個(gè)類別中的指標(biāo)所代表，為指標(biāo)簡化創(chuàng)造了可能，再根據(jù)相關(guān)性分析研究結(jié)果最終確定百粒質(zhì)量，葉綠素、VC、可溶性糖、粗脂肪、異黃酮含量以及硬度、a* 8 個(gè)因子來衡量菜用大豆品質(zhì)的優(yōu)劣。

圖1　18 個(gè)品質(zhì)評(píng)價(jià)因子的聚類譜系圖Fig.1　Cluster dendrogram of eighteen indicators of quality evaluation

3　結(jié)論與討論

綜合品質(zhì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)是評(píng)價(jià)因子的選擇，它決定了品質(zhì)評(píng)價(jià)的效果，目前國內(nèi)外并沒有對(duì)菜用大豆品質(zhì)綜合指標(biāo)進(jìn)行確定。因此，在前期工作基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步對(duì)常見的18個(gè)菜用大豆品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行篩選，采用主成分和聚類方法，最終確定百粒質(zhì)量，葉綠素、VC、可溶性糖、粗脂肪、異黃酮含量以及硬度、a* 8 個(gè)因子來衡量菜用大豆品質(zhì)的優(yōu)劣，這些指標(biāo)從外觀、質(zhì)地和營養(yǎng)3 個(gè)層面綜合反映了菜用大豆品質(zhì)，其中百粒質(zhì)量是衡量菜用大豆籽粒大小的決定因子，而鮮籽粒的大小對(duì)菜用大豆商品品質(zhì)起主導(dǎo)作用。色澤是反映菜用大豆籽粒顏色的一項(xiàng)商品品質(zhì)因子，籽粒中葉綠素含量的高低直接影響菜用大豆色澤品質(zhì)，色澤翠綠，則其商品品質(zhì)好［20］。硬度表示使菜用大豆籽粒破裂所需的力，是衡量質(zhì)地的重要指標(biāo)［21］。本研究表明，籽粒硬度與蛋白質(zhì)含量成弱相關(guān)性，與前人研究結(jié)果略有差異［22］。蔗糖、葡萄糖等可溶性糖類物質(zhì)及粗脂肪含量是菜用大豆品質(zhì)的重要指標(biāo)，直接影響其風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值。對(duì)大豆籽粒中異黃酮的研究較多，異黃酮是公認(rèn)的大豆功效成分之一，異黃酮與VC含量作為抗氧化劑在菜用大豆品質(zhì)研究中也多有報(bào)道［23］。

菜用大豆品質(zhì)主要分為感官品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)，由外觀和眾多內(nèi)在因素的復(fù)合評(píng)價(jià)因子構(gòu)成，目前各因素之間的關(guān)系及對(duì)品質(zhì)的影響效果尚沒有研究報(bào)道，本研究中，多數(shù)指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)的絕對(duì)值大于0.5，提示各品質(zhì)指標(biāo)間有較強(qiáng)的相關(guān)性，因此，需要將這些指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)相互獨(dú)立的新指標(biāo)，在解釋原始指標(biāo)間關(guān)系的同時(shí)，簡化籽粒品質(zhì)評(píng)價(jià)的因子［24］。評(píng)價(jià)指標(biāo)的篩選在枸杞［25］、花生［26］、桃［7］和梨［8］等植物上均有研究，由于不同原料品質(zhì)組成的差異，評(píng)價(jià)因子也不同。在菜用大豆品質(zhì)研究中，目前主要還是基于運(yùn)用變異分析、品質(zhì)性狀與農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量相關(guān)性分析等層面，片面性和主觀性強(qiáng)，難以科學(xué)地對(duì)菜用大豆品質(zhì)做出評(píng)價(jià)，而本研究克服了傳統(tǒng)方法的不足，將不同類型、不同標(biāo)準(zhǔn)的量綱因子統(tǒng)一于同一評(píng)價(jià)模式中，增加了模式的可操作性。

菜用大豆品質(zhì)特性中葉綠素含量、LOX活力、異黃酮含量、淀粉含量、百粒質(zhì)量、百莢質(zhì)量、a*在品種間變異系數(shù)較大；而L*和水分含量變異系數(shù)較小，其余指標(biāo)變化均不顯著。主成分分析表明由18 項(xiàng)物理、化學(xué)特性指標(biāo)反映的菜用大豆品質(zhì)可用7 個(gè)主成分來表示，其累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)92.332 9%，并且各性狀的貢獻(xiàn)率集中。進(jìn)一步根據(jù)聚類結(jié)果，篩選出百粒質(zhì)量，葉綠素、VC、可溶性糖、粗脂肪、異黃酮含量以及硬度、a* 8 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)代替原有的18 項(xiàng)指標(biāo)，這為菜用大豆品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的簡化提供了可能。由菜用大豆品質(zhì)的評(píng)價(jià)函數(shù)計(jì)算可知，18 個(gè)菜用大豆品種中，徐豆17號(hào)綜合品質(zhì)最好，其次是區(qū)凡2號(hào)和新大粒1號(hào)，蘇豆8號(hào)綜合品質(zhì)最差。

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Comprehensive Evaluation of Vegetable Soybean Quality by Principal Component Analysis and Cluster Analysis

SONG Jiangfeng1，2， LIU Chunquan1，2，*， JIANG Xiaoqing3， LI Dajing1
（1. Institute of Farm Product Processing， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing 210014， China；2. National Research and Development Sub-center for Vegetable Processing， Nanjing 210014， China；3. College of Food Science and Technology， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China）

In order to improve the selection effi ciency of vegetable soybean and optimize the quality evaluation system，eighteen leading cultivars of vegetable soybean in Jiangsu province were tested for their physical indexes （pod length， pod width， pod thick， hundred pods weight， kernel weight， L*， a*， b*， hardness， an d moisture content） and chemical indexes（VC， chlorophyll， crude fat， starch， soluble sugar， soluble protein， isoflavone， and LOX activity）. The results showed that chlorophyll content， LOX activity， isofl avone content， starch content， kernel weight， hundred-pod weight and a* had greater coeffi cients of variation among species， while L* and moisture content had smaller coeffi cients of variation， and the remaining parameters were not signifi cant. Principal component analysis showed that eighteen indicators refl ecting the quality of vegetable soybean might be represented by seven principal components （cumulative contribution rate of 92.332 9%）. According to the clustering results， eight quality parameters including kernel weight， chlorophyll， VC， soluble sugar， crude fat， isofl avone， hardness and a* selected from seven categories of principal components could substitute the original eighteen indicators so as to simplify the evaluation indicator system. Among eighteen soybean varieties， the comprehensive quality of Xudou No.17 was the best， closely followed by Qufan No. 2 and Xindali No. 1， while Sudou No. 8 was the worst.

vegetable soybean； quality trait； principal component analysis； cluster analysis

TS255.2

A

1002-6630（2015）13-0012-06

10.7506/spkx1002-6630-201513003

2014-08-13

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31301534）；南通市重大科技創(chuàng)新專項(xiàng)（XA201 3012）

宋江峰（1981—），男，博士，研究方向?yàn)楣卟珊笃焚|(zhì)與加工過程控制。E-mail：songjiangfeng102@163.com

劉春泉（1959—），男，研究員，碩士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品精深加工及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。E-mail：liuchunquan2009@163.com