陸冰怡，劉寶林，劉志東，張忭忭，林 娜

采用多元統(tǒng)計分析方法構建南極磷蝦粉品質評價體系

陸冰怡1,2，劉寶林2，劉志東1※，張忭忭1，林 娜1

（1. 中國水產(chǎn)科學研究院東海水產(chǎn)研究所，上海 200090； 2. 上海理工大學醫(yī)療器械與食品學院，上海 200093）

南極磷蝦是一種重要的戰(zhàn)略性海洋生物資源，營養(yǎng)價值高，資源量大，開發(fā)利用前景廣闊。為了構建南極磷蝦粉品質評價體系，為南極磷蝦粉品質的科學評價提供依據(jù)。通過檢測15項南極磷蝦粉品質指標，采用因子分析篩選品質評價指標，應用概率分布分級品質評價指標，通過層次分析確定品質評價指標權重，利用K-均值聚類分析和判別分析建立南極磷蝦粉品質判別函數(shù)。結果表明：1）南極磷蝦粉品質指標之間離散度有差異，變異系數(shù)在8.89%～84.46%；2）從15項指標中選擇6項作為南極磷蝦粉品評價指標（蛋白質、脂質、鹽分、賴氨酸、生育酚、揮發(fā)性鹽基氮）；3）建立了南極磷蝦粉品質評價指標的分級標準和評分標準；4）建立了南極磷蝦粉品質判別函數(shù)，判別率較高。該研究構建的南極磷蝦粉品質評價體系為南極磷蝦粉品質評價提供了科學依據(jù)，可以用于南極磷蝦粉的品質定性判別和評價。

品質控制；模型；南極磷蝦粉；分析；評價；體系構建

0 引 言

南極磷蝦（）是一種生活在南極海域的浮游類甲殼動物，因其良好的營養(yǎng)功能特性，巨大的生物資源量（約為3.79億t）和潛在的開發(fā)利用前景受到廣泛關注[1-2]。自2009年實施首次南極磷蝦商業(yè)化探捕以來，中國南極磷蝦捕獲量逐年增加；2015年至今，中國已經(jīng)連續(xù)多年成為全球第二大南極磷蝦捕獲國。目前，南極磷蝦船載加工的產(chǎn)品主要是冷凍南極磷蝦和蝦粉，南極磷蝦粉主要用做水產(chǎn)動物飼料、添加劑[3-6]和提取南極磷蝦油的原料[7]等。南極海域遠離中國大陸，南極磷蝦粉由于含水率低，貯運方便等優(yōu)勢，未來有望成為南極磷蝦產(chǎn)業(yè)最主要的加工產(chǎn)品或中間產(chǎn)品形式。

南極磷蝦粉的品質主要取決于南極磷蝦的原料特性，加工技術和貯運條件等，直接影響其價格和應用領域。因此，南極磷蝦粉的品質對于南極磷蝦產(chǎn)業(yè)具有重要意義。目前，南極磷蝦粉的品質評價指標主要參考魚粉的評價指標。由于物種的差異和加工方式的不同，兩者評價指標的兼容性還需要開展深入探討；此外，現(xiàn)有的魚粉評價指標主要側重于單一品質指標，沒有深入探討指標之間的關聯(lián)關系。然而，南極磷蝦粉是一種復雜體系，體系組分相互關聯(lián)、相互影響；單一指標不能全面、客觀地反映南極磷蝦粉的綜合品質[8-10]。然而，目前關于南極磷蝦粉品質的評價尚沒有形成一個科學、系統(tǒng)、公認的評價體系和標準，嚴重制約了南極磷蝦粉行業(yè)的發(fā)展。能夠用于南極磷蝦粉品質評價的指標較多，如何在復雜的品質指標中遴選出有效的特征指標，科學、精準地評價南極磷蝦粉品質是南極磷蝦粉加工與利用領域亟需解決的重要、基本工作之一。只有深入闡明南極磷蝦粉品質指標與品質之間的關聯(lián)關系，才能更全面反映南極磷蝦粉品質特性，為南極磷蝦粉的品質體系構筑和完善提供全面信息[11-13]。

本研究針對上述問題，明確了南極磷蝦粉15項品質評價指標，通過因子分析篩選獲得南極磷蝦粉的代表性品質評價指標，基于概率分布建立南極磷蝦粉品質評價指標分級標準，通過層次分析確定南極磷蝦粉品質評價指標的權重，利用K-均值聚類分析和判別分析建立南極磷蝦粉品質判別函數(shù)，構建南極磷蝦粉的品質評價體系，以期為南極磷蝦粉品質綜合評價與分級提供參考依據(jù)，也為相關產(chǎn)品品質的綜合評價與分級標準和體系構建提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 材料

南極磷蝦粉：2018年4月購自江蘇深藍遠洋漁業(yè)有限公司，青島遠洋漁業(yè)有限公司等，運至實驗室后保存在?18 ℃冰柜。

1.2 儀器與設備

PHS-3C型精密pH計：梅特勒-托利多公司；KQ-3200DE型數(shù)控超聲波儀：江蘇省昆山市超聲儀器有限公司；PL203型電子分析天秤：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；LXJ-IIB型離心機、RE-52型旋轉蒸發(fā)器：上海安亭實驗儀器有限公司；CR-400/401型色彩色差儀：柯尼卡美能達公司；DG-9073B-1型電熱鼓風干燥箱：上海一恒科學儀器有限公司；UV-2550紫外-可見光分光光度計：日本島津公司；Milli-RO PLUS 30純水機：法國Millipore公司。

1.3 試驗方法

南極磷蝦粉的品質指標主要包括理化指標（水分，蛋白質，脂肪，鹽分，灰分，磷脂及生育酚等），感官指標（風味，色澤等）和微生物指標等。

水分測定：參照GB 5009.3-2016；蛋白質測定：參照GB/T 5009.5-2016；脂肪測定：參照GB/T 5009.6-2016；灰分測定：參照GB 5009.4-2016；鹽分測定：GB 5009.42-2016；磷脂測定：參照GB28401-2012；生育酚測定：參照GB 5009.82-2016；蝦青素測定：參照SC/T3053-2019；酸價測定：參照GB 5009.229-2016；組胺測定：參照GB 5009.208-2016；揮發(fā)性鹽基氮（Total Volatile Base Nitrogen）TVB-N測定：參照GB 5009.228-2016；吡咯測定：參照GB 29977-2013；賴氨酸，蛋氨酸測定：參照GB 5009.124-2016。

1.4 統(tǒng)計分析

每個試驗重復3次，取平均值；數(shù)據(jù)采用平均值±標準差表示。數(shù)據(jù)運用SPSS 24.0統(tǒng)計軟件進行處理、進行因子分析、多元線性回歸、分層聚類和判別分析。

2 結果與分析

2.1 南極磷蝦粉品質指標及其相關性材料

由表1可知，南極磷蝦粉品質指標之間差異較大；其中，氟的變異系數(shù)最大，達到84.46%，變異幅度為126～5 984 mg/kg，其次是鹽分和磷脂，其指標變異系數(shù)分別為34.54%和32.49%；而賴氨酸的變異系數(shù)最小，為8.89%；蛋白質和灰分含量的變異性也較小，分別為12.03%和12.91%。由表1的結果可知所選樣本品質指標測定值離群點較少，南極磷蝦粉品質指標差異較大，具有一定的代表性。表1結果表明，南極磷蝦粉組分的含量是相對的，這些組分及其含量對南極磷蝦粉品質的形成和演變都發(fā)揮了一定作用，但對南極磷蝦粉品質的貢獻度卻并不相同。因此，為了獲得南極磷蝦粉品質貢獻較大的指標，舍棄貢獻較小的指標，需要對上述指標進行相關關系分析。本研究針對各指標進行K-S正態(tài)分布檢驗，>0.05 即判定符合正態(tài)分布[14]。

南極磷蝦粉15項指標間的相關性分析結果表明，各品質特性指標間存在著密切關聯(lián)關系，直接利用這些指標進行南極磷蝦粉的品質評價可能會產(chǎn)生信息的重疊。由表2可知，依次將樣品南極磷蝦粉的15個品質性狀按照水分、蛋白質、脂質、灰分、鹽分、磷脂、蝦青素、生育酚、酸價、組胺、TVB-N、吡咯、氟、賴氨酸和蛋氨酸的次序從1～15進行編號，相關性分析結果見表2。南極磷蝦粉樣本的水分與蛋白質、吡咯、灰分呈明顯負相關，與酸價、生育酚、氟存在正相關關系；蛋白質與吡咯存在顯著正相關，與TVB-N、酸價存在明顯負相關；脂質和磷脂、鹽分呈顯著正相關，和酸價、賴氨酸存在明顯負相關；灰分與鹽分、組胺呈明顯正相關，與氟明顯負相關；鹽分與磷脂存在顯著正相關，與酸價呈顯著負相關；磷脂與生育酚、蝦青素呈顯著正相關，與酸價呈顯著負相關；蝦青素與生育酚呈顯著正相關；生育酚與吡咯、氟存在一定正相關關系；酸價與TVB-N呈明顯正相關，與組胺、吡咯明顯負相關；組胺與氟存在明顯負相關關系；賴氨酸與蛋氨酸存在明顯負相關。進一步分析發(fā)現(xiàn)，南極磷蝦粉組分含量與蝦粉品質之間并無必然聯(lián)系，特定組分含量高，不一定對蝦粉綜合品質貢獻大，組分含量低，也不一定對蝦粉綜合品質得分貢獻小。此外，盡管這些品質指標之間密切相關，但直接利用這些指標進行南極磷蝦粉品質評價會產(chǎn)生信息的重疊。因此，還需要對其進行降維分析。

表2 南極磷蝦粉15項品質指標間相關性分析

注：*表示顯著相關。

Note: * indicates significant correlation.

2.2 南極磷蝦粉品質評價指標的優(yōu)選

樣品品質評價時，不能僅考慮單一特性或幾個特性的優(yōu)劣，而應該對其進行全面、系統(tǒng)、科學的綜合評價。主成分分析的基本思想是利用降維的方法將多個指標轉化為少數(shù)相互獨立的綜合指標（即主成分），且盡可能多地保留眾多指標信息，確保評價結果更加科學、客觀、準確。南極磷蝦粉品質指標間的相關性很強，采用主成分分析法進行綜合評價時能夠消除過多的重疊信息，較準確地反映南極磷蝦粉品質的真實情況。

主成分分析具體是根據(jù)各主成分的特征值和貢獻率進行主成分提取，針對各指標的原始數(shù)據(jù)采用標準化法轉化為標準化數(shù)據(jù)，再采用主成分分析提取若干個特征值的主成分。為確定南極磷蝦粉的主要品質指標，分析了南極磷蝦粉15項品質指標主成分特征值、方差貢獻率（表3）。基于因子分析結果，提取6個主因子，方差貢獻率達92.263%，包含了15個南極磷蝦粉品質指標的大部分信息，為主因子。第1因子代表性指標為蛋白質、脂質、鹽分、磷脂、酸價和吡咯，方差貢獻率為34.414%，蛋白質可定義為營養(yǎng)因子Ⅰ，脂質可定義為營養(yǎng)因子Ⅱ，鹽分可定義為營養(yǎng)因子Ⅲ，磷脂定義為功效因子Ⅰ，酸價可定義為安全因子Ⅰ，吡咯可定義為安全因子Ⅱ；第2因子代表性指標為生育酚和氟，累積方差貢獻率為17.055%，生育酚可定義為功效因子Ⅱ，氟可定義為安全因子Ⅲ；第3因子代表性指標為蛋氨酸，可定義為營養(yǎng)因子Ⅳ，方差貢獻率為13.470%；第4因子代表性指標為賴氨酸，可定義為營養(yǎng)因子Ⅴ，方差貢獻率為11.357%；第5因子代表性指標為TVB-N，可定義為安全因子Ⅳ，方差貢獻率為8.567%；第6因子代表性指標為蝦青素，可定義為營養(yǎng)因子Ⅴ，方差貢獻率為7.400 %。

表3 南極磷蝦粉15項品質指標因子分析

由于蛋氨酸和賴氨酸都是南極磷蝦粉營養(yǎng)品質的評價指標，兩者存在明顯相關性，且賴氨酸權重較大（以絕對值論，下同），故選擇賴氨酸代表營養(yǎng)因子Ⅳ。酸價、TVB-N和氟都是南極磷蝦粉安全品質的評價指標，因為酸價和鹽分的相關性顯著，氟的變異系數(shù)過大，故選擇TVB-N代表安全因子。因為磷脂、蝦青素、生育酚都是功能品質的評價指標，由于磷脂與脂質相關性顯著，剩下兩者中生育酚的因子權重最大，故選擇生育酚代表功效因子?；谏鲜龇治?，確定蛋白質、脂質、鹽分、賴氨酸、生育酚、TVB-N等6項指標為南極磷蝦粉品質評價指標，其中蛋白質、脂質、鹽分、賴氨酸為營養(yǎng)指標，生育酚為功效指標，TVB-N為安全指標。

2.3 南極磷蝦粉品質評價指標分級標準的建立

指標分級是指標評價的基礎。基于6個品質指標的概率分布將南極磷蝦粉每個品質指標均分為5個等級。采用Kolmogorov-Smrnov和Shaprio-Wilk檢驗，以K-S統(tǒng)計量為準，統(tǒng)計量>0.05則認為分級呈正態(tài)分布[15]。本試驗利用SPSS的頻次分布將樣本劃分為5級，分別為極高、高、中和低、極低。由表4可知，6項品質評價指標均呈正態(tài)分布。從樣品指標分布看，蛋白質含量以低中等為主，為44.8%；脂質和鹽分含量以中等為主，分別為44.8%和50.4%；賴氨酸含量以高等為主，為33.6%；生育酚含量中等為主，為44.8%；TVB-N含量以中等為主，為33.6%。

表4 南極磷蝦粉6項品質評價指標的分級標準

注：統(tǒng)計量>0.05服從正態(tài)分布。

Note: Sig>0.05 shows data obey normal distribution.

2.4 南極磷蝦粉品質評價指標評分標準的建立

根據(jù)南極磷蝦粉的6項品質指標貢獻及其重要程度，采用9標度法構造出南極磷蝦粉品質指標的層次結構關系[16]，較低層因素（蛋白質（C1）、脂質（C2）、鹽分（C3）、賴氨酸（C4）、生育酚（C5）、TVB-N（C6））相對于各自對應的高層因素（營養(yǎng)品質（B1）、功能品質（B2）、安全品質（B3））的判斷矩陣見表5。層次總排序和判斷矩陣的一致性比例分別為0.032 7、0.012 0，均<0.10，說明構造的判斷矩陣中各因素的相互關系比較一致，接受層次總排序結果；獲得的蛋白質、脂質、鹽分、賴氨酸、生育酚、TVB-N等6項指標權重分別為0.297、0.177、0.102、0.061、0.258、0.105。因此，試驗樣品的蛋白質和生育酚含量對南極磷蝦粉綜合品質貢獻最大，其次是脂質、鹽分和TVB-N，賴氨酸對南極磷蝦粉綜合品質的影響相對較小。

表5 南極磷蝦粉品質評價指標判別矩陣

注：判別系數(shù) CR＜0.1，認為比較判斷矩陣的一致性可以接受。

Note: Discriminating factor CR＜0.1, denotes the consistency of discriminant matrix accepted.

以層次分析確定的指標權重乘以100，保留兩位小數(shù)，作為該品質指標的滿分值，6項品質指標滿分總和為100分。以該品質指標滿分值的20%為極差，確定各級的得分。正向指標（蛋白質、脂質、鹽分、賴氨酸、生育酚）以最高等級為滿分，其前各等級得分依次遞減，反向指標（TVB-N）以最低等級為滿分，其后各等級得分依次遞減。各指標的評分標準見表6。

表6 南極磷蝦粉5項品質評價指標的評分標準

2.5 南極磷蝦粉品質判別函數(shù)的建立

南極磷蝦粉品質的綜合得分是將主要品質指標原始數(shù)據(jù)標準化后，計算6個主成分的得分，以所選主成分對應的特征值占6個特征值總和的比例為權重，計算南極磷蝦粉的綜合評價得分值（），各得分值與相應特征值方差貢獻率的乘積累加得出南極磷蝦粉品質的綜合評價指數(shù)。

以南極磷蝦粉各品質評價指標的權重乘以各品質評價指標得分經(jīng)標準化后的數(shù)值作為每個樣品的綜合得分，采用K-均值聚類分析將15個樣品依綜合得分劃分為5類（表7），其品質依次為劣、差、中、良和優(yōu)。從5類樣品中各抽取2/3的樣品用于建立判別函數(shù)，余下1/3樣品用于檢驗判別函數(shù)的判別準確性，經(jīng)多類判別分析得到5個判別函數(shù)：

1=?2 058.884+25.8281+38.1032?191.4983+

424.5544+14.6055+2.1166（1）

2=?1 930.705+25.3541+36.8382?184.8303+

406.5294+14.1935+2.0496（2）

3=?2 220.928+27.4051+39.3602?197.5973+

433.5154+15.1965+2.1946（3）

4=?2 492.796+29.0911+41.5552?208.8733+

458.5944+16.2985+2.2946（4）

5=?2 819.511+30.7901+44.5262?223.0773+

489.1294+17.4505+2.4056（5）

式中1～6分別代表蛋白質、脂質、鹽分、賴氨酸、生育酚、TVB-N等6項南極磷蝦粉品質評價指標的得分。1～5為6個主要品質指標在表7中的得分帶入判別函數(shù)獲得的綜合分值，根據(jù)5類判別函數(shù)的分值對南極磷蝦粉進行分類。

結果表明，本研究獲得的5個判別函數(shù)判別正確率較高，基本能夠滿足南極磷蝦粉綜合品質判別的需要，可以用于南極磷蝦粉品質的分類。在實際應用中，只需將南極磷蝦粉的蛋白質、脂質、鹽分、賴氨酸、生育酚、TVB-N等6項指標的得分分別代入上述5個函數(shù)，計算值并對其歸類，則其品質就屬于第幾類。

以南極磷蝦粉各品質指標第1特征向量的得分（F1）為橫坐標，以各品質指標第2特征向量的得分（F2）為縱坐標，繪制產(chǎn)品品質分布圖（圖1）。由圖1可知，除建模樣本中的1個樣品外，所建立的判別函數(shù)能夠實現(xiàn)南極磷蝦粉品質的區(qū)分，區(qū)分效果明顯。

表7 K-均值聚類分析結果

圖1 樣品不同品質兩判別函數(shù)散點圖

3 討 論

研究表明，由于捕撈海域、時間、生長階段等因素導致了南極磷蝦原料生物學特性的多樣性和復雜性；此外，南極磷蝦加工、貯運條件等也會對南極磷蝦粉品質產(chǎn)生影響，最終表現(xiàn)為南極磷蝦粉品質穩(wěn)定性和復雜性并存的特點[17]。此外，不同的指標在反映南極磷蝦粉品質特性方面的作用也是不同的。由于指標指示作用的特異性，研究南極磷蝦粉評價指標對南極磷蝦粉品質的分類貢獻度具有重要的意義。目前，南極磷蝦粉的評價多采取單指標法（主要參考魚粉評價方法），這樣雖然可以簡化分析計算過程和提高評判效率；但由于各個指標對南極磷蝦粉品質變化數(shù)量級、變化幅度及相關性方面差異較大，其所反映的信息存在一定程度的重疊和遺漏，可能造成所獲得信息的“不真實”。因此，采用單一指標表征總體品質存在較大的誤差。

3.1 關于南極磷蝦粉指標分級問題

指標分級是品質評價的基礎。魚粉國標GB/T 19164-2003對魚粉品質指標分為特級品、一級品、二級品和三級品并進行了定性描述。其中魚粉國標GB/T 19164-2003對魚粉的感官指標（色澤、組織和氣味）做出了規(guī)定，但沒有定量的指標；理化指標、安全指標和微生物指標規(guī)定了定量指標。由于物種來源的不同，加工方式的差異，這種分級方法是否適用于南極磷蝦粉的品質評價還有待檢驗。因此，本研究針對確定的15項南極磷蝦粉品質評價指標進行了分級，建立了分級標準，不僅為南極磷蝦粉品質的準確評價提供了參考依據(jù)，也為南極磷蝦粉標準的制訂提供了有效信息。

3.2 關于因子分析和層次分析問題

因子分析能夠實現(xiàn)將多個變量綜合為少數(shù)“因子”，但仍可再現(xiàn)原始變量與“因子”之間的相關關系，發(fā)揮數(shù)據(jù)降維的作用[14]。因子分析法和主成分分析法是解決指標間信息重疊問題的主要方法[15]。在南極磷蝦粉品質評價指標研究中，利用因子分析從15項指標中篩選出蛋白質、脂質、鹽分、賴氨酸、生育酚、TVB-N為南極磷蝦粉的適宜定量評價指標。本研究利用因子分析，實現(xiàn)了15項南極磷蝦粉品質指標的科學分類（表2），優(yōu)選出6項指標作為南極磷蝦粉品質評價指標。

層次分析法能夠實現(xiàn)定性與定量分析方法相結合，屬于一種半定量方法[14]。本研究利用層次分析，確定了南極磷蝦粉品質評價指標的權重，量化了各指標對南極磷蝦粉品質的影響程度。通過因子分析確定了南極磷蝦粉主要的品質指標，利用層次分析和判別分析對其主要品質評價指標進行了分級，并建立了分級標準，不僅為南極磷蝦粉品質的準確評價提供了科學依據(jù)，也為今后制定南極磷蝦粉綜合評價標準奠定了基礎[18-22]。

3.3 關于判別函數(shù)判別準確性問題

判別分析能夠實現(xiàn)在研究對象采用某種方法已分成若干類的情況下，確定新的數(shù)據(jù)屬于已知類別中的哪一類；主要是通過建立預測數(shù)學模型，實現(xiàn)對預報對象的分類。因此，判別函數(shù)可以用于南極磷蝦粉品質等級的判別與分類，成為評價南極磷蝦粉品質的重要技術手段[23-26]。

盡管蛋白質、脂質等在南極磷蝦粉品質評價方面具有較高的代表性，在一定程度上為南極磷蝦粉分類提供參考，但僅采用單指標評價南極磷蝦粉品質，可能會因某項指標的極端分布而帶來誤差，進而影響南極磷蝦粉品質的綜合評價。而采用判別函數(shù)并結合多個指標分布情況建立判別模型，經(jīng)降維后，通過考慮多個指標的大小和貢獻度，針對南極磷蝦粉的品質進行綜合分析，能夠獲得更為合理的分級分類結果[27-30]。

4 結 論

南極磷蝦粉品質主要是由南極磷蝦原料特性和加工、貯運技術決定；南極磷蝦粉有望為解決中國優(yōu)質動物性蛋白短缺的問題發(fā)揮重要作用。目前，中國還沒有建立科學、系統(tǒng)的南極磷蝦粉品質評價方法及分級標準。本研究表明：1）利用南極磷蝦粉蛋白質、脂質、鹽分、賴氨酸、生育酚、TVB-N 6個指標進行綜合評價，基本能夠反映南極磷蝦粉品質的主要方面；2）建立的南極磷蝦粉品質評價分級標準能夠為南極磷蝦粉綜合品質評價提供參考依據(jù)；3）構建的南極磷蝦粉綜合品質判別函數(shù)具有較高的判別準確性，可以用于南極磷蝦粉綜合品質定性判別。下一步，南極磷蝦粉樣本的數(shù)量還應該再擴大，獲得的試驗數(shù)據(jù)將更具有代表性和全面性；南極磷蝦粉的品質研究應該集中于相同時間段、不同海域和相同海域、不同時間段的品質2個層面，進一步豐富和完善南極磷蝦粉品質評價體系的構建，為南極磷蝦粉綜合品質評價提供更加堅實的技術支撐。

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Establishment of a quality evaluation system for Antarctic krill meal using multivariate statistics

Lu Bingyi1,2, Liu Baolin2, Liu Zhidong1※, Zhang Bianbian1, Lin Na1

(1.,200090,; 2.200093,)

Antarctic krill () meal has been widely recognized as the most important marine product of protein with highly nutritional values and huge resources. It is also mainly used in the field of aquacultural feed and oil extraction of an Antarctic krill. Therefore, the quality of Antarctic krill meal is crucial to its application. However, the quality evaluation on the Antarctic krill meal varies in different conditions, even conflicts in the related information expression. In this study, a feasible quality evaluation system was established to assess the Antarctic krill meal using the principal component analysis. 15 quality indicators of an Antarctic krill meal were classified, including the moisture, protein, lipid, ash, salt, phospholipid, astaxanthin, tocopherol, acid value, histamine, TVB-N, pyrrole, fluorine, lysine, and methionine. A SPSS 24.0 software was used to carry out the probability distribution, analytical hierarchy process, K-means cluster, and discriminant analysis. A factor analysis was performed to select the primary quality indicators from 15 quality indices of an Antarctic krill meal. The probability distribution and analytical hierarchy process were used to grade and determine the weights of the quality indicators. The K-means cluster and discriminant analysis were employed to establish the discriminant model of a quality evaluation for the Antarctic krill meal. The results demonstrated that the quality indicators of an Antarctic krill meal were dispersed with the coefficient of variation from 8.89% to 84.46%. Six quality indicators of an Antarctic krill meal (protein, lipid, salt, lysine, tocopherol, and TVB-N) were in the highly significant correlation with the quality of Antarctic krill meal, further to serve as the indicators of quality evaluation for the Antarctic krill meal. Five grades were divided in the six quality indicators, including the lower, low, medium, high, and higher level, indicating normal or near normal distributions. The principal component analysis showed that the cumulative variance contribution rate of six principal components were 92.263%. The importance of 6 principal components and the comprehensive evaluation model were selected to establish the quality grading standards and scoring system for the Antarctic krill meal. The results showed that a highly accurate quality evaluation was achieved in the various Antarctic krill meal, whether the modeling samples or experimental ones. Therefore, the scores from the prediction model can be utilized to fully distinguish the quality indicators, such as protein, lipid, salt, lysine, tocopherol, and TVB-N in the tested samples. Combining the grade and score of quality indicators, it was found that the quality of an Antarctic krill meal was a comprehensive effects of different components in the Antarctic krill meal. The prediction model can also be used to accurately distinguish and evaluate the difference in the quality of Antarctic krill meal. This finding can provide a basic information support to establish the evaluation system, further to realize the comprehensive detection in the quality of Antarctic krill meal. The facile evaluation can also be extended to the scientific quality evaluation of fish meal.

quality control; models; Antarctic krill meal; analysis; evaluation; system construction

陸冰怡，劉寶林，劉志東，等. 采用多元統(tǒng)計分析方法構建南極磷蝦粉品質評價體系[J]. 農業(yè)工程學報，2020，36(23)：301-308.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.23.035 http://www.tcsae.org

Lu Bingyi, Liu Baolin, Liu Zhidong, et al. Establishment of a quality evaluation system for Antarctic krill meal using multivariate statistics[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(23): 301-308. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.23.035 http://www.tcsae.org

2020-07-27

2020-11-19

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項資金（2020XT1201，2016HY-ZD1003）

陸冰怡，主要從事海洋生物資源研究。Email：609204636@qq.com

劉志東，博士，副研究員，主要從事海洋生物資源利用研究。Email：zd-liu@hotmail.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2020.23.035

S986

A

1002-6819(2020)-23-0301-08