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第30卷第13期农业工程学报Vol.30No.13
2762014年7月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJul.2014

基于主成分与聚类分析的苹果加工品质评价

公丽艳1,2，孟宪军1※，刘乃侨3，毕金峰1,2
（1.沈阳农业大学食品学院，沈阳110866；2.农业部农产品加工综合性重点实验室，中国农业科学院农产品加工研究所，
北京100193；3.辽宁经济管理干部学院生物工程系，沈阳110122）

摘要：为了探讨苹果品种间理化品质的差异，给选育新品种和苹果合理加工利用提供理论支持，采集了30个苹
果品种为试材进行模式识别分析。该试验所用苹果在2011年8－10月份按照苹果可采成熟度（九成熟）在辽宁省
兴城市国家种质资源圃进行采集。试验测定了单果质量、体积、密度、果皮颜色、硬度、糖酸比、维生素C等20
项理化品质指标，采用描述性统计、主成分和聚类分析方法对苹果品种和品质关系进行了分析。结果显示，30个
品种苹果的密度、果型指数和含水率3项指标未表现出差异。对剩余17项品质指标进行了主成分分析，依据主成
分解释总变量和碎石图提取了6个主成分反映原变量的82.3%的信息。第一主成分主要综合了可滴定酸、糖酸比
及固酸比的信息即口尝品质因子；第二主成分主要综合了L值，a值和b值的信息，命名为颜色因子；其余主成
分依次为甜度因子、质构因子、内在品质因子和果个大小因子。结合主成分得分图直观地显示了苹果品种和理化
指标间关系：辽伏、理想、早金冠和瑞光分布在PC1和PC2的正向区间，糖酸比和固酸比值较大、口感好，但是
果皮颜色较绿，是品质较好的早熟苹果；寒富、赤阳和红富士依次落在PC1和PC2第四区间，食用品质好、果皮
颜色较红，是较为常见的晚熟苹果。分布在第二区间的普利阿姆，白星，Pvma果皮颜色绿且口感酸涩，不适宜鲜食，
这些品种可能较为适宜进行加工。第三区间品种固酸比、甜酸比取值较小但是果皮颜色红，为选育果皮颜色受消费
者喜爱且内在品质好的早熟品种提供了理论支持。聚类分析将30个品种苹果分为5类，聚类结果与主成分得分图结
果基本一致，该试验初步判定30个品种苹果是否适宜鲜食，为苹果品种选育和加工应用利用提供理论依据。
关键词：主成分分析；聚类分析；水果；苹果；理化品质
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.13.034
中图分类号：TS255.7;S661.1文献标志码：A文章编号：1002-6819(2014)-13-0276-10

公丽艳，孟宪军，刘乃侨，等.基于主成分与聚类分析的苹果加工品质评价[J].农业工程学报，2014，30(13)：
276－285.
GongLiyan,MengXianjun,LiuNaiqiao,etal.Evaluationofapplequalitybasedonprincipalcomponentandhierarchical
clusteranalysis[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2014,
30(13):276－285.(inChinesewithEnglishabstract)

果品种是影响其理化品质优劣的重要因素，目前世
0引言
界上最主要的5个市售苹果品种是红富士，金冠，
苹果是世界上消费量最大的水果之一，也是中麦金托什，罗马美人及澳洲青苹，这5个品种的产
国农业部确定的11种优势农产品之一。中国苹果量超过苹果世界生产总量的半数之多[5]。研究表明，
资源丰富，是苹果生产大国，年产量占总世界总产苹果的理化品质如大小，颜色，硬度，可溶性固形
量的1/3，居世界第一位[1]。苹果是中国第一大果品物和总酸含量对消费者的选择有直接影响[4]。苹果
产业[2]，产量占中国水果总产量的26.6%[3]。苹果果的单果质量、果个大小是市场消费的第一判断标
实理化品质不但影响其鲜食质量，还对加工产品品准，JhaSN等[6]研究表明，消费者不倾向于选择单
质有影响。其品质的好坏是苹果商品化以及加工品果质量小的苹果，中国也制定了相应的以苹果果个
质的基础，是评价苹果品质优劣的重要依据[4]。苹大小为约束条件的国家标准《GB/T10651-2008鲜
苹果》，苹果果个越大售价越高且更受消费者的欢

收稿日期：2013-12-12修订日期：2014-04-02迎。果皮颜色也是重要的商品指标之一，苹果红绿
基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项（200903043-01-03）；沈分级也影响消费者的接受度和市场的认可度。其
阳市科技计划项目资助（）
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