中国农业科学 ›› 2019, Vol. 52 ›› Issue (1): 129-142.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.01.012
收稿日期:
2018-05-29
接受日期:
2018-09-18
出版日期:
2019-01-01
发布日期:
2019-01-12
通讯作者:
刘璇
基金资助:
ZHANG Biao(),LIU Xuan(
),BI JinFeng,WU XinYe,JIN Xin,LI Xuan,LI Xiao
Received:
2018-05-29
Accepted:
2018-09-18
Online:
2019-01-01
Published:
2019-01-12
Contact:
Xuan LIU
摘要:
【目的】 建立苹果原料制干适宜性评价模型,实现基于苹果原料指标预测干制品品质的目标,为苹果制干专用化原料的筛选提供方法依据,为明确苹果干制品品质形成的基础物质提供数据支持。【方法】 以来自7个不同主产区的21个主栽品种,共34份苹果鲜果样本为研究对象,运用多种数据处理方法建立苹果脆片品质综合评价模型与苹果原料制干适宜性评价模型。(1)利用压差闪蒸干燥方法制备34份苹果鲜果的脆片样本,测定苹果脆片17项品质指标,采用因子分析进行降维并筛选得到苹果脆片品质评价核心指标,运用层次分析法得到脆片核心指标权重值,构建脆片品质综合评价模型并计算得到脆片综合评价得分。(2)测定34份苹果鲜果样本22项品质指标,与脆片核心指标进行相关性分析并筛选出与脆片品质相关的果实特征指标。选用29个样本以果实特征指标为输入,对应脆片综合评价得分为输出,利用误差反向传播(Error Back Propagation, BP)神经网络算法构建学习模型;其余5个样本为验证样本,评价学习模型的预测准确性。变换3组学习样本构建3个学习模型,对比3个模型的预测准确性,验证建模方法的合理性与稳定性。【结果】 苹果脆片L*值、脆度、膨化度、可滴定酸含量、可溶性糖含量和粗蛋白含量被确定为不同样本脆片品质综合评价的核心指标,构建的苹果脆片品质综合评价模型为Y综合得分=L*值×0.3724+脆度×0.2665+膨化度×0.1583+可滴定酸含量×0.0890+可溶性糖含量×0.0569+粗蛋白含量×0.0569。34个苹果鲜果样本制得的脆片综合得分范围为0.2069—0.7933,存在较大差异,得分排名前3的苹果样本为‘辽宁华红’‘辽宁华金’和‘山东烟富6号’,排名最后的苹果样本为‘陕西秦冠’。基于脆片核心指标与苹果果实品质指标相关性分析结果,筛选出苹果果实的果形指数、果肉a*值、pH、可滴定酸含量、Vc含量、果核比例、粗蛋白含量、果肉b*值、密度、可溶性固形物含量、粗纤维含量、总糖含量12项指标作为果实制干适宜性评价的特征指标。以果实特征指标值为输入层,对应苹果脆片综合评分为输出层,建立BP神经网络学习模型,可实现苹果原料制干适宜性的定量预测。该方法建立的学习模型有较高的预测准确性与稳定性,变换学习样本得到的3个学习模型的预测值与实际值相对误差均不超过10%,实际值与模型预测值线性拟合后决定系数R 2均大于0.95。【结论】 苹果制干适宜性可由果实的果形指数、果肉a*值、pH、可滴定酸含量、Vc含量、果核比例、粗蛋白含量、果肉b*值、密度、可溶性固形物含量、粗纤维含量、总糖含量12项指标进行评价,建立的适宜性评价模型可实现基于苹果原料指标定量预测其制干适宜性。
张彪,刘璇,毕金峰,吴昕烨,金鑫,李旋,李潇. 基于BP人工神经网络算法的苹果制干适宜性评价[J]. 中国农业科学, 2019, 52(1): 129-142.
ZHANG Biao,LIU Xuan,BI JinFeng,WU XinYe,JIN Xin,LI Xuan,LI Xiao. Suitability Evaluation of Apple for Chips-Processing Based on BP Artificial Neural Network[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2019, 52(1): 129-142.
表1
苹果原料名称及采收地点、时间"
序号 No. | 名称 Name | 产地 Collect place | 采收日期 Collect time | 序号 No. | 名称 Name | 产地 Collect place | 采收日期 Collect time | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 华红 Huahong | 辽宁葫芦岛 Huludao, Liaoning | 2016.10.15 | 18 | 新红星 Starkrimson | 山东泰安 Taian, Shandong | 2016.10.14 | |
2 | 华金 Huajin | 辽宁葫芦岛 Huludao, Liaoning | 2016.10.15 | 19 | 金冠 Golden Delicious | 山东淄博 Zibo, Shandong | 2016.10.23 | |
3 | 秋锦 Qiujin | 辽宁葫芦岛 Huludao, Liaoning | 2016.10.15 | 20 | 红星 Starking | 山东淄博 Zibo, Shandong | 2016.10.23 | |
4 | 华月 Huayue | 辽宁葫芦岛 Huludao, Liaoning | 2016.10.15 | 21 | 富士 Fuji | 山东淄博 Zibo, Shandong | 2016.10.23 | |
5 | 寒富 Hanfu | 辽宁葫芦岛 Huludao, Liaoning | 2016.10.15 | 22 | 红将军 Hongjiangjun | 山东淄博 Zibo, Shandong | 2016.10.23 | |
6 | 乔纳金 Jonagold | 辽宁葫芦岛 Huludao, Liaoning | 2016.10.15 | 23 | 国光 Ralls | 山东淄博 Zibo, Shandong | 2016.10.23 | |
7 | 长富2号 Changfu 2 | 辽宁葫芦岛 Huludao, Liaoning | 2016.10.15 | 24 | 富士 Fuji | 山东栖霞 Qixia, Shandong | 2016.10.12 | |
8 | 金冠 Golden Delicious | 辽宁葫芦岛 Huludao, Liaoning | 2016.10.15 | 25 | 烟富6号 Yanfu 6 | 山东青岛 Qingdao, Shandong | 2016.10.11 | |
9 | 新红星 Starkrimson | 辽宁葫芦岛 Huludao, Liaoning | 2016.10.15 | 26 | 富士 Fuji | 甘肃平波 Pingbo, Gansu | 2016.11.07 | |
10 | 华富 Huafu | 辽宁葫芦岛 Huludao, Liaoning | 2016.10.15 | 27 | 金冠 Golden Delicious | 甘肃平波 Pingbo, Gansu | 2016.11.07 | |
11 | 青苹 Granny Smith | 陕西咸阳 Xianyang, Shaanxi | 2016.10.22 | 28 | 花牛 Huaniu | 甘肃平波 Pingbo, Gansu | 2016.11.07 | |
12 | 瑞阳 Ruiyang | 陕西咸阳 Xianyang, Shaanxi | 2016.10.22 | 29 | 秦冠 Qinguan | 甘肃平波 Pingbo, Gansu | 2016.11.07 | |
13 | 秦冠 Qinguan | 陕西咸阳 Xianyang, Shaanxi | 2016.10.22 | 30 | 半坡秦冠 Banpo Qinguan | 山西运城 Yuncheng, Shanxi | 2016.10.28 | |
14 | 秦红 Qinhong | 陕西咸阳 Xianyang, Shaanxi | 2016.10.22 | 31 | 坡顶富士 Poding Fuji | 山西运城 Yuncheng, Shanxi | 2016.10.28 | |
15 | 长密欧 Changmiou | 陕西咸阳 Xianyang, Shaanxi | 2016.10.22 | 32 | 半坡富士 Banpo Fuji | 山西运城 Yuncheng, Shanxi | 2016.10.28 | |
16 | 富士 Fuji | 陕西咸阳 Xianyang, Shaanxi | 2016.10.22 | 33 | 富士 Fuji | 河北 Hebei | 2016.11.03 | |
17 | 金冠 Golden Delicious | 山东泰安 Taian, Shandong | 2016.10.14 | 34 | 富士 Fuji | 新疆 Xinjiang | 2016.11.07 |
表2
34个品种苹果果实22项指标数据"
编号 Number | X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | X7 | X8 | X9 | X10 | X11 | X12 | X13 | X14 | X15 | X16 | X17 | X18 | X19 | X20 | X21 | X22 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 232.31 | 288.00 | 0.81 | 0.96 | 0.21 | 45.12 | 14.15 | 15.92 | 67.00 | -0.53 | 21.51 | 6.56 | 2.36 | 3.41 | 0.47 | 12.90 | 0.86 | 1.10 | 0.36 | 2.10 | 7.80 | 12.10 |
2 | 207.28 | 261.00 | 0.80 | 0.89 | 0.22 | 53.79 | -3.32 | 20.93 | 68.51 | -2.57 | 14.24 | 5.74 | 2.09 | 3.52 | 0.34 | 13.30 | 0.88 | 1.10 | 0.38 | 4.80 | 8.60 | 12.50 |
3 | 152.53 | 195.00 | 0.78 | 0.82 | 0.26 | 32.68 | 7.97 | 9.78 | 63.64 | -1.03 | 21.58 | 9.10 | 2.94 | 4.04 | 0.21 | 12.93 | 0.82 | 1.40 | 0.35 | 3.10 | 11.10 | 14.00 |
4 | 197.07 | 231.00 | 0.85 | 0.96 | 0.27 | 48.97 | -1.41 | 19.67 | 63.17 | -1.36 | 23.42 | 7.32 | 3.01 | 3.56 | 0.44 | 13.03 | 0.86 | 1.00 | 0.32 | 7.60 | 8.10 | 12.90 |
5 | 212.10 | 275.00 | 0.77 | 0.85 | 0.26 | 41.78 | 9.50 | 12.13 | 64.57 | -2.89 | 19.14 | 6.10 | 2.23 | 3.69 | 0.34 | 9.93 | 0.87 | 0.90 | 0.35 | 2.10 | 8.70 | 9.90 |
6 | 220.56 | 264.00 | 0.84 | 0.90 | 0.27 | 42.42 | 11.54 | 14.45 | 66.66 | -2.31 | 22.19 | 6.46 | 2.11 | 3.37 | 0.36 | 13.87 | 0.85 | 1.00 | 0.29 | 3.60 | 8.50 | 12.50 |
7 | 212.19 | 256.00 | 0.83 | 0.88 | 0.19 | 45.59 | 0.25 | 17.51 | 63.13 | -2.45 | 19.48 | 8.83 | 2.80 | 3.68 | 0.33 | 12.70 | 0.84 | 0.90 | 0.48 | 3.50 | 8.60 | 9.20 |
8 | 193.01 | 245.00 | 0.79 | 0.89 | 0.24 | 51.81 | -6.17 | 23.22 | 66.46 | -2.02 | 22.02 | 6.97 | 2.66 | 3.45 | 0.39 | 12.37 | 0.85 | 0.90 | 0.58 | 2.40 | 9.60 | 11.70 |
9 | 239.69 | 296.00 | 0.81 | 0.90 | 0.22 | 29.12 | 15.07 | 6.53 | 64.65 | -2.48 | 20.17 | 9.51 | 2.93 | 3.86 | 0.19 | 10.80 | 0.87 | 1.00 | 0.29 | 2.50 | 7.50 | 13.40 |
10 | 183.71 | 216.00 | 0.85 | 0.89 | 0.28 | 44.56 | 12.50 | 14.09 | 62.59 | -0.63 | 20.76 | 9.03 | 2.89 | 3.45 | 0.40 | 14.67 | 0.85 | 1.40 | 0.32 | 2.00 | 9.40 | 14.40 |
11 | 212.26 | 257.00 | 0.82 | 0.90 | 0.28 | 45.85 | -9.74 | 18.87 | 63.02 | -4.87 | 18.01 | 12.48 | 3.24 | 2.96 | 0.66 | 13.90 | 0.84 | 0.90 | 0.30 | 4.10 | 9.90 | 12.80 |
12 | 150.85 | 194.00 | 0.78 | 0.95 | 0.32 | 44.12 | 4.64 | 14.93 | 66.86 | -3.53 | 20.22 | 6.11 | 1.44 | 3.54 | 0.38 | 11.30 | 0.86 | 1.20 | 0.29 | 3.00 | 10.20 | 11.30 |
13 | 166.19 | 209.00 | 0.80 | 0.88 | 0.23 | 43.68 | 8.35 | 14.79 | 66.44 | -0.33 | 21.85 | 7.72 | 2.54 | 4.51 | 0.15 | 12.30 | 0.83 | 1.20 | 0.44 | 2.90 | 9.10 | 11.40 |
14 | 178.10 | 225.00 | 0.79 | 0.92 | 0.28 | 40.24 | 14.32 | 12.98 | 62.50 | 1.11 | 21.07 | 9.10 | 2.53 | 3.83 | 0.27 | 12.30 | 0.87 | 1.00 | 0.32 | 1.20 | 7.10 | 8.20 |
15 | 204.79 | 244.00 | 0.84 | 0.86 | 0.28 | 52.70 | 2.57 | 19.25 | 64.94 | -0.58 | 21.61 | 7.27 | 2.27 | 3.67 | 0.34 | 15.13 | 0.87 | 1.00 | 0.31 | 3.00 | 7.50 | 10.10 |
16 | 178.10 | 225.00 | 0.79 | 0.92 | 0.28 | 40.24 | 14.32 | 12.98 | 62.50 | 1.11 | 21.07 | 9.10 | 2.53 | 3.83 | 0.27 | 12.30 | 0.87 | 1.00 | 0.32 | 1.20 | 7.10 | 8.20 |
17 | 214.79 | 274.00 | 0.78 | 0.90 | 0.23 | 50.97 | -8.46 | 21.42 | 67.44 | -1.60 | 21.42 | 4.98 | 1.45 | 3.51 | 0.34 | 10.00 | 0.89 | 1.00 | 0.29 | 1.60 | 7.00 | 8.60 |
18 | 219.25 | 271.00 | 0.81 | 0.95 | 0.27 | 46.95 | 7.38 | 17.08 | 64.22 | -1.10 | 22.05 | 7.85 | 1.80 | 4.13 | 0.18 | 10.20 | 0.90 | 1.10 | 0.23 | 1.20 | 8.20 | 10.70 |
19 | 158.77 | 189.00 | 0.84 | 0.86 | 0.27 | 58.57 | -3.37 | 24.96 | 65.14 | -1.02 | 22.10 | 5.56 | 1.98 | 3.95 | 0.23 | 12.30 | 0.84 | 1.20 | 0.20 | 0.90 | 9.00 | 11.50 |
20 | 263.10 | 331.00 | 0.80 | 0.92 | 0.24 | 46.53 | 11.18 | 13.61 | 65.44 | 0.16 | 20.92 | 7.35 | 1.99 | 4.08 | 0.16 | 9.30 | 0.89 | 0.80 | 0.28 | 1.00 | 9.50 | 10.70 |
21 | 257.95 | 306.00 | 0.84 | 0.85 | 0.28 | 42.00 | 15.41 | 11.03 | 64.22 | -0.91 | 20.36 | 7.64 | 2.05 | 3.91 | 0.25 | 11.70 | 0.87 | 0.90 | 0.25 | 1.20 | 6.80 | 8.40 |
22 | 208.57 | 247.00 | 0.85 | 0.90 | 0.28 | 38.36 | 18.36 | 9.10 | 65.46 | -1.54 | 21.17 | 8.98 | 2.61 | 3.72 | 0.23 | 13.13 | 0.87 | 1.00 | 0.30 | 0.80 | 10.80 | 11.80 |
23 | 102.33 | 120.00 | 0.86 | 0.80 | 0.34 | 45.08 | 12.93 | 13.69 | 66.28 | -2.00 | 20.79 | 10.61 | 3.17 | 3.42 | 0.43 | 14.07 | 0.85 | 1.00 | 0.30 | 2.20 | 9.40 | 12.00 |
24 | 253.66 | 303.00 | 0.84 | 0.84 | 0.30 | 40.34 | 16.80 | 12.17 | 64.30 | 1.08 | 21.97 | 8.92 | 2.93 | 3.73 | 0.24 | 13.10 | 0.88 | 1.47 | 0.35 | 1.40 | 9.20 | 11.20 |
25 | 270.18 | 321.00 | 0.84 | 0.93 | 0.28 | 44.16 | 13.29 | 12.74 | 65.81 | -1.44 | 20.91 | 7.90 | 2.47 | 3.74 | 0.25 | 12.73 | 0.85 | 1.50 | 0.33 | 1.80 | 9.30 | 11.30 |
26 | 311.25 | 369.00 | 0.85 | 0.91 | 0.34 | 48.49 | 8.20 | 17.19 | 62.94 | 1.31 | 21.93 | 7.71 | 2.57 | 3.97 | 0.31 | 13.60 | 0.84 | 1.60 | 0.25 | 2.10 | 8.60 | 11.80 |
27 | 244.03 | 312.00 | 0.78 | 0.93 | 0.31 | 60.90 | -2.12 | 21.65 | 68.10 | -2.00 | 18.72 | 7.23 | 2.23 | 3.50 | 0.38 | 14.33 | 0.85 | 0.96 | 0.28 | 1.80 | 8.50 | 11.10 |
28 | 310.56 | 393.00 | 0.79 | 0.93 | 0.26 | 27.24 | 15.39 | 6.48 | 65.71 | -2.66 | 22.35 | 8.83 | 1.91 | 3.84 | 0.21 | 13.87 | 0.85 | 1.14 | 0.25 | 2.20 | 10.90 | 13.70 |
29 | 227.63 | 282.00 | 0.81 | 0.85 | 0.27 | 41.50 | 16.08 | 11.76 | 65.85 | 0.02 | 20.79 | 8.74 | 2.81 | 3.95 | 0.34 | 13.50 | 0.85 | 1.85 | 0.32 | 2.70 | 7.40 | 8.80 |
30 | 207.44 | 248.00 | 0.84 | 0.87 | 0.19 | 41.57 | 1.66 | 14.34 | 65.36 | -2.73 | 20.29 | 8.96 | 2.70 | 3.85 | 0.24 | 13.90 | 0.86 | 1.00 | 0.30 | 3.20 | 8.00 | 9.00 |
31 | 204.17 | 238.00 | 0.86 | 0.89 | 0.29 | 40.04 | 16.64 | 11.93 | 63.46 | 0.13 | 20.81 | 8.69 | 2.91 | 3.56 | 0.20 | 13.07 | 0.84 | 1.00 | 0.20 | 2.20 | 10.50 | 11.20 |
32 | 244.80 | 289.00 | 0.85 | 0.91 | 0.31 | 40.90 | 15.88 | 11.51 | 62.73 | -0.12 | 20.45 | 7.42 | 2.26 | 3.87 | 0.31 | 13.10 | 0.87 | 1.00 | 0.15 | 1.50 | 8.40 | 9.40 |
33 | 330.28 | 395.00 | 0.83 | 0.87 | 0.27 | 38.78 | 14.69 | 12.51 | 62.92 | 0.68 | 22.28 | 7.86 | 2.37 | 4.01 | 0.23 | 12.60 | 0.86 | 1.10 | 0.37 | 3.40 | 9.90 | 13.60 |
34 | 230.36 | 270.00 | 0.85 | 0.89 | 0.29 | 38.50 | 13.62 | 13.21 | 60.69 | -0.92 | 21.14 | 9.66 | 2.99 | 3.52 | 0.34 | 15.50 | 0.83 | 1.13 | 0.36 | 3.40 | 10.80 | 14.70 |
表3
苹果果实和脆片品质指标水平分析"
指标 Index | 均值 Mean | 变幅 Range | 标准差 Standard deviation | 变异系数 CV (%) | |
---|---|---|---|---|---|
果实 Fruit | X1 质量 Weight (g) | 217.64 | 102.33—330.28 | 47.48 | 21.82 |
X2 体积 Volume (cm3) | 265.85 | 120.00—395.00 | 57.33 | 21.57 | |
X3 密度 Density (g?cm-3) | 0.82 | 0.77—0.86 | 0.03 | 3.42 | |
X4 果形指数 Shape index | 0.89 | 0.80—0.96 | 0.04 | 4.30 | |
X5 果核比例 Proportion of core | 0.27 | 0.19—0.34 | 0.04 | 13.75 | |
X6 L*值(皮) L* value (peel) | 43.93 | 27.24—60.9 | 7.09 | 16.14 | |
X7 a*值(皮) a* value (peel) | 8.18 | -9.74—18.36 | 8.19 | 100.12 | |
X8 b*值(皮) b* value (peel) | 14.84 | 6.48—24.96 | 4.46 | 30.05 | |
X9 L*值(肉) L* value (pulp) | 64.79 | 60.69—68.51 | 1.85 | 2.85 | |
X10 a*值(肉) a* value (pulp) | -1.18 | -4.87—1.31 | 1.45 | 122.83 | |
X11 b*值(肉) b* value (pulp) | 20.85 | 14.24—23.42 | 1.61 | 7.71 | |
X12 果皮硬度 Hardness of peel (g) | 8.01 | 4.98—12.48 | 1.53 | 19.11 | |
X13 果肉硬度 Hardness of pulp (g) | 2.46 | 1.44—3.24 | 0.46 | 18.72 | |
X14 pH | 3.72 | 2.96—4.51 | 0.29 | 7.68 | |
X15 可滴定酸 Titratable acid (%) | 0.31 | 0.15—0.66 | 0.10 | 34.22 | |
X16 可溶性固形物 Soluble solid (%) | 12.76 | 9.30—15.50 | 1.46 | 11.45 | |
X17 含水率 Moisture | 0.86 | 0.82—0.90 | 0.02 | 2.14 | |
X18 粗纤维 Crude fiber (%) | 1.11 | 0.80—1.85 | 0.23 | 20.73 | |
X19 粗蛋白 Crude protein (%) | 0.32 | 0.15—0.58 | 0.08 | 25.19 | |
X20 VC (mg/100 g) | 2.46 | 0.80—7.60 | 1.33 | 54.16 | |
X21 还原糖 Reducing sugar (%) | 8.85 | 6.80—11.10 | 1.21 | 13.71 | |
X22 总糖 Total sugar (%) | 11.30 | 8.20—14.70 | 1.84 | 16.32 | |
脆片 Chips | L*值 L* value | 69.96 | 58.93—84.79 | 6.51 | 9.31 |
a*值 a* value | 12.82 | 5.51—18.70 | 2.88 | 22.46 | |
b*值 b* value | 31.57 | 24.50—37.81 | 2.87 | 9.09 | |
硬度 Hardness (g) | 10.56 | 6.38—23.93 | 3.29 | 31.16 | |
脆度 Crispness (mm) | 0.95 | 0.50—2.41 | 0.44 | 46.32 | |
可溶性固形物 Soluble solid (%) | 83.17 | 68.00—95.00 | 6.87 | 8.26 | |
可滴定酸 Titratable acid (%) | 1.28 | 0.54—2.93 | 0.49 | 38.28 | |
总酚 Total phenol (mg?g-1) | 6.03 | 0.60—16.07 | 3.11 | 51.58 | |
果胶 Pectin (g?kg-1) | 24.40 | 14.54—42.58 | 5.81 | 23.81 | |
可溶性糖 Soluble sugar (%) | 73.26 | 58.68—85.12 | 6.04 | 8.24 | |
糖酸比 Sugar-acid ratio | 65.50 | 26.57—151.31 | 26.07 | 39.80 | |
粗蛋白 Crude protein (%) | 1.95 | 0.54—4.25 | 0.78 | 40.00 | |
粗纤维 Crude fat (%) | 4.34 | 2.92—6.36 | 0.75 | 17.28 | |
复水比 Rehydration ratio | 3.48 | 2.57—4.80 | 0.52 | 14.94 | |
出品率 Output ratio (%) | 14.32 | 10.14—18.65 | 2.08 | 14.53 | |
水分含量 Moisture (%) | 6.30 | 2.94—8.70 | 1.64 | 26.03 | |
膨化度 Puffing degree | 1.28 | 1.10—1.42 | 0.09 | 7.03 |
表4
脆片指标旋转成分矩阵"
PC1 | PC2 | PC3 | PC4 | PC5 | PC6 | |
---|---|---|---|---|---|---|
L*值 L* value | 0.005 | 0.071 | 0.025 | 0.977 | 0.023 | 0.070 |
a*值 a* value | 0.090 | 0.290 | 0.012 | -0.915 | 0.031 | -0.033 |
b*值 b* value | 0.111 | 0.783 | -0.222 | -0.064 | 0.023 | -0.191 |
硬度 Hardness | 0.665 | -0.396 | -0.188 | 0.005 | 0.256 | 0.034 |
脆度 Crispness | 0.045 | -0.738 | -0.368 | -0.033 | 0.191 | 0.170 |
可溶性固形物 Soluble solid | 0.031 | 0.308 | -0.658 | 0.202 | 0.424 | -0.161 |
可滴定酸 Titratable acid | 0.947 | 0.031 | 0.070 | -0.030 | 0.077 | 0.053 |
总酚 Total phenol | -0.315 | 0.729 | 0.022 | -0.223 | 0.049 | 0.059 |
果胶 Pectin | 0.644 | -0.120 | -0.006 | 0.110 | -0.252 | 0.143 |
可溶性糖 Soluble sugar | -0.234 | 0.027 | 0.060 | -0.017 | 0.835 | -0.055 |
糖酸比 Sugar-acid ratio | -0.904 | 0.044 | -0.025 | 0.128 | 0.231 | 0.030 |
粗蛋白 Crude protein | 0.069 | -0.347 | 0.084 | 0.030 | -0.040 | 0.814 |
粗纤维 Crude fiber | -0.092 | 0.210 | 0.192 | -0.020 | -0.676 | 0.396 |
复水比 Rehydration ratio | -0.100 | 0.184 | 0.651 | -0.147 | -0.017 | 0.432 |
出品率 Output ratio | -0.106 | -0.032 | -0.072 | -0.142 | 0.438 | -0.725 |
水分含量Moisture | 0.203 | -0.153 | -0.326 | -0.007 | 0.180 | 0.142 |
膨化度 Puffing degree | 0.107 | 0.115 | 0.896 | 0.165 | 0.078 | -0.007 |
特征值 Eigen value (λ) | 3.453 | 3.009 | 2.351 | 1.737 | 1.580 | 1.028 |
累计方差贡献率 Cumulative variance contribution (%) | 20.313 | 38.016 | 51.844 | 62.061 | 71.356 | 77.402 |
表6
脆片综合品质排序与得分"
名称 Name | 排名 Rank | 得分 Score | 名称 Name | 排名 Rank | 得分 Score | |
---|---|---|---|---|---|---|
辽宁华红 Liaoning Huahong | 1 | 0.7933 | 河北富士 Hebei Fuji | 18 | 0.5051 | |
辽宁华金 Liaoning Huajin | 2 | 0.7408 | 山西半坡秦冠 Shanxi Banpo Qinguan | 19 | 0.5021 | |
山东烟富6号 Shandong Yanfu 6 | 3 | 0.7285 | 山东新红星 Shandong Starkrimson | 20 | 0.4981 | |
陕西青苹 Shaanxi Granny Smith | 4 | 0.7018 | 甘肃花牛 Gansu Huaniu | 21 | 0.4952 | |
陕西瑞阳 Shaanxi Ruiyang | 5 | 0.7010 | 辽宁秋锦 Liaoning Qiujin | 22 | 0.4844 | |
山西半坡富士 Shanxi Banpo Fuji | 6 | 0.6816 | 山东红星 Shandong Starking | 23 | 0.4601 | |
辽宁华月 Liaoning Huayue | 7 | 0.6713 | 辽宁新红星 Liaoning Starkrimson | 24 | 0.4537 | |
辽宁金冠 Liaoning Golden Delicious | 8 | 0.6681 | 辽宁寒富 Liaoning Hanfu | 25 | 0.4507 | |
辽宁乔纳金 Liaoning Jonagold | 9 | 0.6528 | 甘肃富士 Gansu Fuji | 26 | 0.4482 | |
山东富士(淄博)Shandong Fuji (Zibo) | 10 | 0.6403 | 辽宁华富 Liaoning Huafu | 27 | 0.4327 | |
新疆富士 Xinjiang Fuji | 11 | 0.6190 | 甘肃秦冠 Gansu Qinguan | 28 | 0.4071 | |
甘肃金冠 Gansu Golden Delicious | 12 | 0.6055 | 陕西秦红 Shaanxi Qinhong | 29 | 0.3871 | |
山东金冠(泰安)Shandong Golden Delicious (Taian) | 13 | 0.5870 | 山东富士(栖霞)Shandong Fuji (Qixia) | 30 | 0.3709 | |
陕西长密欧 Shaanxi Changmiou | 14 | 0.5679 | 山东金冠(淄博) Shandong Golden Delicious (Zibo) | 31 | 0.3526 | |
陕西富士 Shaanxi Fuji | 15 | 0.5259 | 山东国光 Shandong Ralls | 32 | 0.3524 | |
山东红将军 Shandong Hongjiangjun | 16 | 0.5069 | 辽宁长富2号 Liaoning Changfu 2 | 33 | 0.3281 | |
山西坡顶富士 Shanxi Poding Fuji | 17 | 0.5059 | 陕西秦冠 Shanxi Qinguan | 34 | 0.2069 |
表7
原料指标与脆片核心指标相关性分析"
L*值 L* Value | 脆度 Crispness | 膨化度 Puffing degree | 可滴定酸Titratable acid | 可溶性糖 Soluble sugar | 粗蛋白 Crude protein | |
---|---|---|---|---|---|---|
质量 Weight | -0.005 | -0.186 | 0.013 | 0.139 | 0.191 | -0.054 |
体积 Volume | -0.003 | -0.187 | -0.005 | 0.184 | 0.115 | -0.010 |
密度 Density | -0.053 | -0.013 | 0.115 | -0.266 | 0.450** | -0.334 |
果形指数 Shape index | 0.390* | -0.272 | 0.136 | 0.006 | -0.268 | -0.005 |
果核比例 Proportion of core | -0.082 | -0.365* | 0.183 | -0.572** | 0.232 | -0.295 |
L*值(皮) L* value (peel) | 0.239 | -0.005 | 0.198 | 0.003 | -0.200 | -0.041 |
a*值(皮) a* value (peel) | -0.273 | -0.071 | -0.194 | -0.238 | 0.285 | -0.252 |
b*值(皮) b*value (peel) | 0.293 | 0.024 | 0.181 | 0.090 | -0.271 | 0.034 |
L*值(肉) L* value (pulp) | 0.305 | 0.101 | 0.117 | 0.210 | -0.189 | 0.076 |
a*值(肉) a* value (pulp) | -0.428* | -0.080 | -0.142 | -0.317 | 0.160 | -0.155 |
b*值(肉) b* value (pulp) | -0.177 | 0.033 | -0.107 | -0.521** | -0.160 | -0.007 |
果皮硬度 Hardness of peel | -0.319 | -0.034 | -0.020 | -0.098 | 0.180 | -0.097 |
果肉硬度 Hardness of pulp | -0.191 | 0.019 | -0.105 | -0.147 | 0.267 | -0.284 |
pH | -0.527** | 0.314 | -0.229 | -0.167 | -0.046 | 0.010 |
可滴定酸 Titratable acid | 0.554** | -0.192 | 0.235 | 0.089 | -0.134 | 0.111 |
可溶性固形物 Soluble solid | 0.148 | -0.024 | 0.089 | -0.102 | 0.347* | -0.336 |
含水率 Moisture | -0.068 | -0.239 | 0.109 | 0.249 | -0.259 | 0.192 |
粗纤维 Crude fiber | -0.212 | 0.073 | -0.044 | -0.267 | 0.347* | -0.057 |
粗蛋白 Crude protein | 0.185 | 0.352* | -0.143 | 0.247 | -0.109 | -0.056 |
VC | 0.361* | 0.115 | 0.284 | 0.234 | 0.006 | 0.007 |
还原糖 Reducing sugar | -0.145 | -0.036 | 0.054 | -0.051 | 0.204 | -0.180 |
总糖 Total sugar | 0.022 | -0.085 | 0.220 | 0.178 | 0.176 | -0.363* |
表8
基于BP神经网络算法苹果制干适宜性得分预测结果"
学习模型 Learning model | 验证样本 Validation sample | 实际得分 Actual score | 预测得分 Predicted score | 相对误差 Relative error (%) |
---|---|---|---|---|
1 | 辽宁金冠 Liaoning Golden Delicious | 0.6681 | 0.6590 | -1.35 |
陕西富士 Shaanxi Fuji | 0.5259 | 0.4808 | -8.58 | |
山西坡顶富士 Shanxi Poding Fuji | 0.5059 | 0.5235 | 3.48 | |
甘肃秦冠 Gansu Qinguan | 0.4071 | 0.4146 | 1.84 | |
山东金冠(淄博) Zibo Golden Delicious | 0.3526 | 0.3761 | 6.68 | |
2 | 陕西瑞洋 Shaanxi Ruiyang | 0.7010 | 0.7480 | 6.71 |
山东金冠(泰安)Taian Golden Delicious | 0.5870 | 0.5906 | 0.62 | |
甘肃秦冠 Gansu Qinguan | 0.4071 | 0.4146 | 1.84 | |
山西半坡秦冠 Shanxi Banpo Qinguan | 0.5021 | 0.5513 | 9.78 | |
山东金冠(淄博)Zibo Golden Delicious | 0.3526 | 0.3761 | 6.68 | |
3 | 辽宁华月 Liaoning Huayue | 0.6713 | 0.6885 | 2.57 |
山东国光(淄博)Zibo Ralls | 0.5069 | 0.5149 | 1.58 | |
甘肃金冠 Gansu Golden Delicious | 0.6055 | 0.6291 | 3.89 | |
陕西秦红 Shaanxi Qinhong | 0.3871 | 0.3608 | -6.80 | |
辽宁新红星 Liaoning Starkrimson | 0.4537 | 0.4959 | 9.30 |
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