程鳳林,周林錦,張軍芳

(衡水學(xué)院，河北 衡水 053000)

醬油滋味鮮美，具有醇厚的口感和濃郁的醬香，是一種廣泛使用的調(diào)味品。醬油需求量大，按照不同用途可將其分為生抽醬油、老抽醬油以及特色專用醬油等。生抽醬油顏色金黃或褐中顯紅，具有濃郁的豆豉香味和開胃消食的功效，適用于日常烹飪，能夠?qū)κ巢倪M(jìn)行明顯提鮮和調(diào)味。隨著生抽醬油生產(chǎn)量和需求量的不斷擴(kuò)大，生抽醬油品質(zhì)的提升成為當(dāng)前的首要任務(wù)，對(duì)生抽醬油品質(zhì)進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確評(píng)價(jià)是生抽醬油品質(zhì)提升和日常生產(chǎn)過程中的重要工作。

在生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)過程中，主要是通過相關(guān)物質(zhì)檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法對(duì)生抽醬油單指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)計(jì)量，對(duì)檢測(cè)計(jì)量結(jié)果進(jìn)行匯總分析，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)。主成分分析法是一種能夠?qū)Χ嘧兞窟M(jìn)行統(tǒng)計(jì)的多元分析法，同時(shí)能夠?qū)Χ嘧兞恐g的相關(guān)性進(jìn)行分析。主成分分析法是將單指標(biāo)進(jìn)行重新組合，形成一種新的互相獨(dú)立的綜合指標(biāo)，代替初始具有相關(guān)性的單指標(biāo)，所得出的主成分綜合指標(biāo)是原始單指標(biāo)的線性組合。主成分分析法能夠在保證原始數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確性的前提下，對(duì)單指標(biāo)進(jìn)行線性變化和數(shù)據(jù)篩選，舍棄影響度較小的數(shù)據(jù)，并將高維度多指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行降維處理，采用較少的綜合變量取代原始的多維度變量，客觀、準(zhǔn)確地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，防止人為主觀因素的影響。

本文通過對(duì)30種生抽醬油樣品中的總酸、氨基酸態(tài)氮、全氮、可溶性無鹽固形物、還原糖、銨鹽比例、水分活度以及細(xì)菌總數(shù)8種品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量分析，采用品質(zhì)指標(biāo)中的前4個(gè)主成分建立生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)模型，為生抽醬油品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù)和方法借鑒。

1 生抽醬油樣品檢測(cè)分析

本文在進(jìn)行生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)分析時(shí)，隨機(jī)購買30種不同產(chǎn)地和品牌的高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油，用于進(jìn)行生抽醬油樣品檢測(cè)分析。生抽醬油各種成分測(cè)定方法見表1。

表1 生抽醬油成分測(cè)定方法Table 1 Determination methods of components in light soy sauce

生抽醬油成分含量測(cè)定數(shù)據(jù)構(gòu)成主成分分析相關(guān)矩陣，根據(jù)不同主成分分量線性組合和方差貢獻(xiàn)率的乘積進(jìn)行樣本排序，完成生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)。

2 生抽醬油樣品成分檢測(cè)數(shù)據(jù)

30種生抽醬油樣品主成分含量測(cè)定結(jié)果見表2。

表2 生抽醬油樣品主成分含量測(cè)定結(jié)果Table 2 Determination results of content of principal components in light soy sauce samples

續(xù) 表

生抽醬油樣品主成分含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表3。

表3 生抽醬油樣品主成分含量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)Table 3 Statistical data of content of principal components in light soy sauce samples

由表3可知，生抽醬油樣品中的氨基酸態(tài)氮含量為2.5 g/dL，全氮含量為1.09 g/dL，可溶性無鹽固形物含量為23.3 g/dL，銨鹽比例為1.78%，細(xì)菌總數(shù)為2090 CFU/mL。其中細(xì)菌總數(shù)的變異系數(shù)達(dá)到281.5%，在主成分中變異程度最大，還原糖變異系數(shù)為18.6%。生抽醬油中水分活度變異系數(shù)為2.5%，變異程度最小。

3 基于主成分分析的生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)

在進(jìn)行生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)時(shí)，為避免主成分含量數(shù)量級(jí)和單位的影響，對(duì)主成分含量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，每一個(gè)成分含量與平均值的差與該成分含量標(biāo)準(zhǔn)差相除，使含量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為均值為0，標(biāo)準(zhǔn)差為1的無量綱數(shù)據(jù)。在進(jìn)行生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)時(shí)，利用SPSS對(duì)各主成分之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明主成分含量KMO大于0.6，球體檢驗(yàn)平均值為93.958，球體檢驗(yàn)概率小于0.01，由此說明生抽醬油中各主成分含量之間具有較高的相關(guān)性。

生抽醬油主成分含量相關(guān)系數(shù)矩陣特征值、方差貢獻(xiàn)率以及累計(jì)方差貢獻(xiàn)率見表4。

表4 生抽醬油樣品主成分含量相關(guān)系數(shù)矩陣特征值Table 4 Eigenvalues of correlation coefficient matrix of principal component content in light soy sauce samples

由表4可知，生抽醬油前4個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到84.631%，因此選取生抽醬油前4個(gè)主成分對(duì)生抽醬油品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

生抽醬油前4個(gè)主成分的特征向量見表5。

表5 生抽醬油前4個(gè)主成分特征向量Table 5 First four principal component eigenvectors of soy sauce

由表5可知，決定生抽醬油品質(zhì)的第1主成分是生抽醬油中的呈鮮物質(zhì)和有效固形物含量，主要包含氨基酸態(tài)氮、可溶性無鹽固形物以及全氮。決定生抽醬油品質(zhì)的第2主成分是生抽醬油中的酸味物質(zhì)、甜味物質(zhì)以及生抽醬油的防腐物質(zhì)，主要包含總酸、水分活度以及還原糖含量。決定生抽醬油品質(zhì)的第3主成分和第4主成分主要是全氮和銨鹽的比例，另外包含部分總酸，主要用于對(duì)第1主成分和第2主成分進(jìn)行補(bǔ)充。

根據(jù)主成分特征向量計(jì)算生抽醬油前4個(gè)種主成分綜合評(píng)價(jià)：

根據(jù)前4個(gè)種主成分的方差貢獻(xiàn)率建立響應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，最終建立生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)函數(shù)，F(xiàn)表示生抽醬油品質(zhì)綜合得分：

F=0.491F+0.152F+0.122F+0.108F。

對(duì)30種生抽醬油樣品品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)分，按照得分高低進(jìn)行排序，為生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)得分統(tǒng)計(jì)結(jié)果，見表6。

表6 生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 6 Statistical results of comprehensive evaluation of light soy sauce quality

由表6可知，6號(hào)生抽醬油樣品綜合得分最高，其氨基酸態(tài)氮含量為1.09 g/dL，全氮含量為1.91 g/dL，可溶性無鹽固形物含量和還原糖含量均較高，但是銨鹽比例、細(xì)菌總數(shù)和水分活度均相對(duì)較低。28號(hào)生抽醬油樣品的綜合得分最低，氨基酸態(tài)氮含量為1.17 g/dL，全氮含量為1.79 g/dL，細(xì)菌總數(shù)達(dá)到350 CFU/mL，可溶性無鹽固形物含量較低，銨鹽比例相對(duì)較高。

4 結(jié)論

通過對(duì)隨機(jī)挑選的30種生抽醬油樣品進(jìn)行總酸、全氮、氨基酸態(tài)氮、可溶性無鹽固形物、銨鹽比例、水分活度、還原糖含量以及細(xì)菌總數(shù)指標(biāo)的檢測(cè)和分析，利用降維方法從品質(zhì)指標(biāo)中提取出前4個(gè)主成分進(jìn)行生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)，并建立生抽醬油品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)模型，直觀全面地對(duì)生抽醬油品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，為生抽醬油的深入綜合分析和生產(chǎn)工藝優(yōu)化提供了科學(xué)依據(jù)。利用醬油各主成分和相應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率進(jìn)行品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)計(jì)算，可有效避免人為因素在綜合評(píng)價(jià)過程中的主觀影響，評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀。