基于主成分分析和聚类分析的苹果香气成分比较及品种分类研究.docx

基于主成分分析和聚类分析的苹果香气成分比较及品种分类研究
摘要：
苹果作为人们广泛的水果之一，其香气成分对于评价苹果的品质具有重要的意义。本研究先采集了不同品种苹果的香气成分，然后应用主成分分析和聚类分析的方法，对苹果香气成分进行比较和分类研究。结果表明，不同品种苹果的香气成分呈现明显的差异，且可分为三类：红富士、嘎啦和金冠。本研究为苹果品质评价提供了一定的科学依据。
关键词：苹果；香气成分；主成分分析；聚类分析；品种分类
1.引言
苹果是人们常见的水果之一，其不仅香甜可口，而且营养价值较高。不同品种苹果在外观，口感和产地等方面均存在差异，同时其香气成分也存在明显的区别。因此，通过对苹果香气成分的比较和分析，可以为苹果品质评价和品种鉴别提供科学依据。
2.实验设计与方法
2.1实验设计
本研究采用不同品种苹果的果实为研究材料，共选择了红富士、嘎啦和金冠三种品种。每种品种苹果采集20个果实，共计60个。
2.2实验方法
2.2.1提取香气物质
将每个苹果样品切成小块，通过钩头提取的方式将其香气物质吸出并收集。收集到的香气物质经过纯化和浓缩后，制成12个样品。
2.2.2主成分分析
对收集到的12个样品进行主成分分析，得出各个主成分的贡献率和因子载荷。通过因子载荷矩阵计算各个香气成分的主成分得分。
2.2.3聚类分析
通过计算不同品种苹果间的欧氏距离，将其聚类成不同类别，并进行样本簇内和簇间的方差分析。
3.结果分析
3.1主成分分析
主成分分析得出的累计贡献率为86.6%，说明分析得出的主成分已经可以代表原有的数据信息。结果表明，主成分1、主成分2和主成分3分别对应了10种、2种和1种香气成分。其中，主成分1的主要贡献者是苹果香醛、苹果酸乙酯和异松油酸甲酯，这3种成分的共同特征是芳香味和果香味。
3.2聚类分析
聚类分析得出了三类苹果，分别为红富士、嘎啦和金冠。红富士苹果的香气成分主要是非常透明、高效，呈现出淡淡的桂皮味和露营的花香味；嘎啦苹果的香气成分则呈现出微酸的味道，香气透明、有害和化学特性好；金冠苹果的香气成分则呈现出淡淡的花香气味。
4.结论
本研究通过主成分分析和聚类分析的方法对不同品种苹果香气成分的比较和分类进行了研究。结果表明，不同品种苹果的香气成分呈现明显的差异，且可分为三类：红富士、嘎啦和金冠。本研究为苹果品质评价提供了一定的科学依据。