基于主成分分析的聚乙烯醇-金针菇水提取物复合膜制备、表征与保鲜应用

为开发新型食品包装膜,提高金针菇资源化利用水平,以可降解的聚乙烯醇(PVA)和金针菇水提取物共混制备PVA-金针菇水提取物复合膜。以拉伸强度、断裂延伸率、耐水性系数、厚度、不透明度及水蒸气透过系数等复合膜物理性能参数,研究PVA添加量、2-乙酰柠檬酸三乙酯(ATEC)添加量、金针菇水提物添加量、干燥时间和干燥温度对复合膜物理性能的影响;采用主成分分析法对复合膜性能进行综合评价;并结合响应面分析法,建立了PVA-金针菇水提取物复合膜制备的多元二次回归方程模型,优化了复合膜制备条件,并研究了复合膜在20℃条件下对草莓贮藏期间(6 d)褐变度、失重率、维生素C、丙二醛等保鲜指标的影响。研究结果表明,PVA添加量4.0 g、ATEC添加量4.0 g、金针菇水提物添加量3.9 g、干燥温度62℃,干燥时间3.5 h为最佳制备条件,所得复合膜拉伸强度为31.76±0.50 N/cm^(2)、断裂延伸率为97.99%±0.25%、水蒸气透过系数为1.44×10^(-9)±1.53×10^(-11) g·mm/m^(2)·h·kPa、耐水性系数为549.14±0.94 s/mm、膜厚度为0.062±0.002 mm、不透明度为20.97±0.39,物理性能综合得分为102.25±0.16,与模型预测结果的相对误差为0.57%。红外光谱、扫描电子显微镜、X射线衍射分析表明复合膜结构完整,金针菇水提取物与基质相容性较好,并以氢键结合。通过草莓贮藏期间褐变度、失重率、维生素C以及丙二醛的测定,制备的复合膜显示出较好的保鲜效果。

基于主成分分析-BP神经网络的风电备件需求预测

风电机组具有结构复杂,运维困难,且长期处于恶劣的工作环境的特点。风电备件的需求预测有助于为风电场配备最合适的备件数,以确保风电场的平稳、高效运行。构建主成分分析-反向传播(principal component analysis-back propagation,PCA-BP)模型,针对受多因素影响的复杂备件,先利用PCA将影响风电备件的要素进行筛选,再利用BP神经网络算法,得到最为精确的预测结果。比较自回归积分滑动平均(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型、BP神经网络预测和PCA-BP神经网络预测的结果。结果表明:PCA能显著降低神经网络预测误差,预测的精度为93.94%,高于BP神经网络预测的88.39%和ARIMA模型的85.31%,所以PCA-BP神经网络模型的预测精度准确且有可靠结果,能够适用于风机备件的需求预测。

基于HS-GC-IMS分析陇南主栽品种初榨橄榄油的风味特征成分

旨在为我国甘肃陇南产区初榨橄榄油(VOO)的快速鉴别以及工业生产过程中的风味品质评价提供数据支撑和理论依据,采用HS-GC-IMS技术对甘肃陇南主栽品种莱星(LX)、佛奥(FO)、科拉蒂(KLD)、皮削利(PXL)、鄂植8号(EZ8)以及LX与KLD的混合品种(HH)6种VOO中的风味特征成分进行定性和差异分析。结果表明:6种VOO中共检测出39种风味特征物质,定性出22种,其中醛类(9种)、酮类(5种)化合物为主要的风味特征成分,此外还包括酯类(3种)、醇类(3种)、萜烯类(1种)和呋喃类(1种)等物质;6种VOO中含有的风味特征物质均存在不同程度的差异,其中,LX、KLD和HH中的风味特征物质较为相似,其2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、(E)-2-戊烯醛、辛醛和2-正戊基呋喃含量较高,FO中的正戊醇、正己醛和3-戊酮含量较高,PXL中的(Z)-3-己烯乙酸酯、α-松油烯、2-己酮的含量较高,EZ8中的乙酸乙酯含量最高,HH中的2-丁酮、丙酮、(E)-2-庚烯醛的含量较高。综上,采用HS-GC-IMS可以有效检测VOO中的风味特征物质,定性出的风味特征物质可作为区分6种VOO的依据之一。

基于响应面-主成分分析法优化再造烟叶表面改性膜材料的配方研究

【背景和目的】针对加热卷烟用再造烟叶吸湿性过强的问题,克服其在制丝、卷包以及贮存过程中易吸潮的缺陷,确保其耐加工性以及感官质量的稳定性。【方法】以壳聚糖、石蜡、黄原胶为配方组分,在单因素实验的基础上,采用响应面-主成分分析法优化膜材料配方,开发出具有适中疏水性的膜材料涂布液,用于再造烟叶表面疏水改性。【结果】优化得到膜材料配方为:壳聚糖、石蜡和黄原胶的涂布量分别为0.6 g/m^(2)、1.5 g/m^(2)、1.6 g/m^(2),在此条件下制得改性再造烟叶的接触角87.542°、吸湿率10.98%、放湿率2.16%、感官质量得分87分。相比于传统再造烟叶,改性后再造烟叶的吸湿率和放湿率均显著降低,感官质量基本保持,抗张强度有所提升,再造烟叶的综合性能得到明显改善。

基于ICP-MS/ICP-OES及主成分分析法研究不同产地芡实15种元素的差异

通过分析比较不同产地芡实15种矿质营养元素的差异,完善芡实品质评价和质量控制标准体系。将芡实微波消解后,分别用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定其Si、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Se、Mo及Na、Mg、P、K、Ca元素的含量,并进行主成分分析。结果显示:芡实药材中富含人体必须的常量元素和微量元素,其中Na、Mg、P、K、Ca 5种矿质营养元素的含量明显高于其他元素。主成分分析表明,前4个主成分的累计方差贡献率为80.456%,可作为芡实矿质营养元素的综合评价指标。安徽阜南、江苏洪泽、湖北洪湖的芡实位列主成分函数分析综合评分前三名。结论ICP-MS和ICP-OES相结合的检测方法能够很好地实现芡实药材的质量控制。

基于主成分分析-聚类分析的铁皮石斛鲜品品质评价研究

目的:优选铁皮石斛鲜品的性状评价指标,揭示其性状与成分之间的关联性,并对其进行综合评价。方法:测定不同批次铁皮石斛鲜品的外观性状指标(中部节间长、色度值等)及内在品质指标(粗纤维、多糖等),并通过Excel和SPSS 21.0软件进行数据统计与分析。结果:中部茎粗、中部节间长可作为优选铁皮石斛鲜品的性状指标;铁皮石斛鲜品糖类成分中多糖和半乳糖醛酸、葡萄糖和半乳糖醛酸及半乳糖、甘露糖和半乳糖醛酸、半乳糖和阿拉伯糖之间存在显著性差异(P<0.05或P<0.01)。根据主成分分析-聚类分析可将12批铁皮石斛鲜品分为3类,第1类品质较优,包括修水、余干大棚,龙虎山、修水挂树附生及修水崖壁仿野生种植的铁皮石斛;第2类品质居中,包括龙虎山、余江、鄱阳大棚和广丰、横峰崖壁仿野生种植的铁皮石斛;第3类品质相对较差,包括德安大棚和德兴挂树附生种植的铁皮石斛。结论:通过主成分分析-聚类分析建立多指标、多成分铁皮石斛鲜品品质评价体系,有助于建立铁皮石斛鲜品品质评价标准和规格等级划分。

响应面-主成分分析法优化小酥肉糊料配方

为降低小酥肉油脂含量,本实验在小酥肉糊料基础配方中添入葛根粉,以感官评分、含水率、含油率、色差为指标,对油炸后小酥肉的品质进行单因素实验,结合响应面-主成分分析法优化小酥肉糊料配方。结果表明,以糊料总重为基准,小麦粉添加量20%、葛根粉添加量4%、泡打粉添加量0.6%、水分添加量为59%时,感官评分为88,肉芯含水率为62.24%,含油率为4.38%,整体含水率为50.16%,含油率为14.22%,较未加葛根粉含水率提高了80.62%,含油率降低了61.46%,规范化综合得分为1.60,与预测的数值基本一致。该糊料配方对开发高营养、低脂油炸挂糊类产品有指导意义。

融合GF-6 WFV影像主成分分析特征的县域冬小麦种植面积提取

为准确、快速获得县域冬小麦的种植信息,针对多时相方法存在的成本高、效率低、过程复杂等问题,以安徽省固镇县为研究区,提出基于单时相GF-6 WFV影像主成分分析特征与原始光谱波段归一化融合、并使用K-最近邻算法进行土地覆盖物分类的有效面积提取方法。结果表明,所提出方法优于RAW和PDR这2种基准方法,且降维维度参数为3时效果最好,总体精度和Kappa系数分别为89.71%和0.87,实际冬小麦提取面积精度达98.49%,相对误差仅为1.51%。

基于多组分定量联合主成分分析正交偏最小二乘法-判别分析及熵权优劣解距离法的抗菌消炎胶囊质量差异性评价

目的建立主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘法-判别分析(OPLS-DA)及熵权优劣解距离法(EW-TOPSIS)评价抗菌消炎胶囊的多组分质量差异。方法采用高效液相色谱法(HPLC)同时测定15批抗菌消炎胶囊中獐牙菜苦苷、獐牙菜苷、绿原酸、3,5-二-O-咖啡酰奎宁酸、知母皂苷BⅡ、知母皂苷AⅢ、原百部碱、对叶百部碱、黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素的含量,借助PCA、OPLS-DA及EW-TOPSIS模型对15批消炎胶囊样品进行质量差异分析,筛选出导致差异的特征成分,并进行质量排序。结果12种成分在各自范围内呈现良好的线性关系(r>0.999),平均加样回收率(n=9)96.90%~100.23%(RSD<2.0%)。化学计量学筛选出2个主成分,方差贡献率累计达95.172%;OPLS-DA发掘出黄芩苷、绿原酸、知母皂苷BⅡ和对叶百部碱对抗菌消炎胶囊质量有显著影响;EW-TOPSIS分析结果显示Ci值0.0827~0.8495,15批样品质量差异较大。结论所建立的方法可用于抗菌消炎胶囊质量的综合评价。

结合拉曼光谱主成分分析-线性判别进行蛇纹石玉产地溯源的探索

蛇纹石是中国最早使用的玉石之一,开展蛇纹石玉的产地溯源探索,对认识中国古代玉文化发展历程,重建古代玉石贸易路线均有重要的意义。但由于蛇纹石玉产地众多,目前尚没有成熟的蛇纹石玉产地溯源的判别技术。以产自陕西汉中、甘肃敦煌、河南栾川、辽宁岫岩、山东泰安、甘肃武山6地的蛇纹石玉为研究对象,在66块样品上共采集到200个高质量拉曼光谱数据,并在对测试结果进行主成分分析(PCA)的基础上建立了线性判别分析(LDA)的产地判别模型。结果显示,不同产地蛇纹石玉的矿物组成有所差异,汉中蛇纹石玉的主要矿物成分有纤蛇纹石和利蛇纹石两种;敦煌蛇纹石玉则为纤蛇纹石和利蛇纹石的均匀混合型;泰安蛇纹石玉的主要矿物成分有利蛇纹石(墨玉)和叶蛇纹石(碧玉和翠斑玉)两种;河南栾川、辽宁岫岩、甘肃武山蛇纹石玉的主要矿物成分均为叶蛇纹石。在严格控制实验条件的前提下,将拉曼光谱数据结合PCA+LDA分析可以对不同产地的蛇纹石玉进行区分,所建立的LDA判别模型的训练集数据和测试集数据的产地判别正确率分别达到了96.25%和92.50%。这显示出利用无损检测拉曼光谱技术进行蛇纹石玉产地溯源具有潜在价值。将拉曼光谱无损检测数据结合统计学或机器学习方法来构建判别模型可能是解决蛇纹石玉产地溯源瓶颈新的技术路径。

基于GC-MS和主成分分析法的蛋卷风味物质研究

本论文采用固相微萃取技术,结合气相色谱-质谱联用法开展蛋卷风味物质检测,进而通过主成分分析法探究蛋卷风味中关键化合物,希望能为蛋卷的加工提供借鉴。研究结果表明,从蛋卷中检测出71种香气成分,其中醛类16种,醇类12种,酮类10种;借助峰面积归一化法计算风味化合物相对含量,得出蛋卷最佳烘烤工艺为200℃、300 s;进而确定出蛋卷中具有贡献作用的风味物质有14种,分别为2,5-二甲基吡嗪、乙酸乙酯、2-庚酮、2-壬酮、庚醛、己醛、苯乙醛、2-十一酮、2-十三酮、安息香醛、γ-辛内酯、δ-十二内酯、2-戊基呋喃、萘。

基于主成分分析和GA-RF算法的冷轧带钢质量预测

为提高某钢铁企业的冷轧产品质量,以某企业冷轧带钢实际生产数据为分析对象,提出了一种冷轧产品质量预测模型,通过采用主成分分析和随机森林算法进行建模分析实现冷轧产品预测控制,对企业生产工艺进行指导。建模过程通过计算特征值、主成分贡献度和累计贡献度等方法,利用主成分分析法分析原始数据样本,选择关键特征,通过降维处理降低数据维度,加快建模速度。构建随机森林质量预测模型,采用降维处理后的特征作为输入,产品质量等级作为输出。然后通过遗传算法对随机森林模型的决策树数目和最大树深进行优化,提高模型精度,最终构建冷轧产品GA-RF质量预测模型。同时,将该模型结果与同数据样本下的支持向量机模型结果进行对比。通过实际应用显示,在冷轧产品质量预测方面,使用遗传算法对随机森林模型进行优化后可以达到较高的准确率,模型表现更佳。

基于主成分分析-支持向量机算法的绝缘子污秽太赫兹检测研究

为解决绝缘子污秽程度检测问题,提出了一种基于太赫兹时域光谱技术结合主成分分析-支持向量机模型的绝缘子污秽程度的非接触式检测方法。使用太赫兹时域光谱系统对不同污秽程度的人工污秽样本进行检测,获取样本的太赫兹光谱数据;提取样本的吸收系数用于主成分分析,建立支持向量机分类模型用于划分样本有无污秽、样本的污秽程度。结果表明,硅橡胶表面污秽程度在时域、频域、折射和吸收谱图上没有明显差异;基于吸收谱数据的主成分分析-支持向量机模型区分出有无污秽准确度为100%;基于吸收谱数据建立的支持向量机多分类模型对于测试集的识别准确率为92.5%。太赫兹时域光谱技术可应用于绝缘子污秽程度的检测,为绝缘子污秽程度的检测提供了新方法。

基于主成分分析法评价1-MCP处理对‘蓝丰’蓝莓果实品质及生理的影响

为了探究不同剂量1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)处理对蓝莓果实品质及生理的影响,以‘蓝丰’蓝莓为试材,分别采用0、0.5、1.0、1.5、2.0μL/L的1-MCP处理24 h后,定期测定货架期(25℃)果实品质及生理指标。在此基础上,采用主成分分析结合相关性分析筛选出1-MCP的最适使用剂量。结果表明:1-MCP处理可有效降低果实腐烂率和失重率,抑制可溶性固形物、可滴定酸及VC含量的下降,增加总酚、类黄酮及花青素含量,有效减缓丙二醛含量和脂氧合酶活性的升高,提高苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶和多酚氧化酶的活性。主成分分析结合相关性分析的结果显示1.0μL/L 1-MCP对货架期蓝莓果实的保鲜效果最佳。以上研究结果可为1-MCP在蓝莓采后贮藏保鲜及销售过程中的实际应用提供一定的参考。

主成分分析γ-氨基丁酸-壳聚糖涂膜对人参果贮藏品质的影响

目的探究γ-氨基丁酸(GABA)–壳聚糖涂膜对人参果的保鲜效果。方法将人参果在12℃下贮藏28 d,研究10 mmol/L GABA-壳聚糖涂膜处理对人参果贮藏期间营养品质和生理生化指标的影响。结果与对照组相比,采用GABA-壳聚糖涂膜处理能显著提高人参果的感官品质,抑制其呼吸作用,降低质量损失率,降低PPO和POD酶活性,维持可溶性固形物和可滴定酸含量,减缓MDA的积累,同时有效保持较高的Vc和总黄酮含量,从而延缓果实软化及品质劣变进程。通过主成分分析(PCA)提取出2个主成分,累计方差贡献率为86.86%,较好地描述了人参果贮藏期间品质的变化。此外,经PCA分析发现,贮藏28 d时处理组的果实品质与贮藏14~21 d时对照组的果实品质较为接近,进一步证实GABA-壳聚糖处理有助于人参果贮藏品质的稳定。结论采用GABA-壳聚糖涂膜处理能够延缓人参果采后软化、褐变及衰老进程,从而提高果实的贮藏期。

基于主成分及聚类分析的药用菊花品种产量与品质综合评价

为防止品种混杂,筛选药用或茶用菊花的专用品种,以不同产地来源的8个药用菊花品种16个样品为试材,采用超高效液相色谱法和比色法测定不同产地药用菊花的品质成分含量;并基于主成分分析和聚类分析,对不同产地药用菊花品种产量与品质进行综合评价。结果表明,不同产地药用菊花品种单株花头数变异系数(39.03%)最大,是构成药用菊花单株花头干重的主要因素(r=0.800),以枣庄红心菊单株花头数(496.50)最多、单株花头干重最高;绿原酸、3,5-O-二咖啡酰基奎宁酸和总黄酮等药效成分在不同来源的样本中差异显著(P<0.05),上述三种成分在滁州产滁菊中相对含量较高,分别为3.75%、8.07%、16.08%,这与其品质成分综合评价结果一致,说明滁州滁菊药效较优。13个性状指标的主成分分析提取出药效因子、高产因子、总黄酮因子和花径因子4个主成分,其累计贡献率为84.34%;综合评价得分排在前3位的依次为枣庄引种的红心菊、早小洋菊、滁菊。结合聚类分析结果,判定在原产地,滁州滁菊适于药用;在枣庄引种地,红心菊为优选的高产品种,早小洋菊为综合品质优良的品种。通过建立药用菊花品种产量和品质的综合评价体系,可为我国药茶两用菊花新品种的引种筛选和药食同源利用提供理论依据。

基于主成分分析-支持向量机的电脱盐工艺预测方法研究

原油电脱盐工艺水平直接影响常减压装置腐蚀状态和工艺催化剂活性。综合考虑电脱盐工艺参数,选择脱盐前盐质量浓度、含水量及电场强度等40个工艺参数共440组工况数据,进行电脱盐效果评价研究。根据脱后盐含量数据箱型图特征,将电脱盐效果等级分为3级,采用主成分分析法,提取原始数据累积贡献率90.91%以上的前3个主成分,与电脱盐等级建立数据集,最后通过支持向量机建立电脱盐等级评价模型。结果表明:该方法对指导电脱盐工艺优化具有较好的工程适用性。

南烛叶醇提物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及主要成分分析

目的:评价南烛叶醇提物对α-葡萄糖苷酶的抑制效果,并比对不同产地的差异代谢组分。方法:通过体外实验测定南烛叶醇提物对α-葡萄糖苷酶的抑制率,并利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术对其进行比较代谢组学分析。结果:秋季南烛叶样本醇提物对α-葡萄糖苷酶的抑制效果优于春季。4个地区中福建地区秋季样本(AutFJ)的IC_(50)值最低,为28.50μg/mL,抑制效果最好,K_(i)为0.185 mg/mL,为混合型可逆抑制。4个地区秋季样本共注释到4654个代谢物。AutFJ与其他3个地区样本的相关性均较小,绿原酸、花青素、槲皮苷、熊果苷、虾青素、山奈酚、新橙皮苷、柚皮苷等12个化合物相对含量高于其他3个样本。结论:南烛叶醇提物对α-葡萄糖苷酶具有抑制作用,且不同地区间存在显著差异。研究可为南烛叶相关降糖食品的研发提供数据基础。

模糊-主成分分析法在石化企业地下水水质评价中的应用

如果一个石油化工厂的生产过程缺乏防渗措施,就会导致排放物的泄漏,从而引发直接或间接的排放污染,进而影响到周围的环境,并最终导致地下水的严重破坏。因此,对地下水水质的评价尤为重要,关乎到人身安全及生态环境的保护。该文以某石油化工企业地下水水质评价为例,通过建立模糊-主成分分析法模型,首先通过主成分分析法对石化企业厂区周围的5个监测点位、17个污染因子进行分析,选取出主要影响水质评价的污染因子;其次再通过模糊综合评价法建立模糊关系矩阵,计算出主要污染因子的指标权重,最终确定不同监测点位的水质对各级水质的隶属程度。最终得出结论,石化企业厂区的5个监测点位的水质等级均为Ⅴ类标准,该石化厂区地下水污染严重。

基于K-means和主成分分析的京张体育文化旅游带冰雪运动旅游市场研究

使用问卷调查、K-means聚类分析和主成分因子分析等方法对后冬奥时期京张体育文化旅游带的冰雪运动旅游市场进行分析发现,该市场可细分为青年冰雪爱好者、家庭亲子游客、中老年休闲游客和高端商务游客等类别。其中:青年和家庭市场为主力,市场需求集中在专业冰雪设施服务和冰雪文化体验等方面。据此,提出提升冰雪运动品质安全、丰富文化内涵和满足个性化需求等策略,以挖掘市场潜力,促进该地区冰雪旅游经济的可持续发展。