Comprehensive Evaluation of Quality Characteristics of Parboiled Rice Based on Principal Component Analysis and Cluster Analysis
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摘要: 为探讨蒸谷米的品质并建立其评价体系，本试验选取12个不同品种的稻谷原料制备蒸谷米，并对其碾磨品质、外观品质、营养品质、食味品质和糊化特性的品质指标进行测定分析，考察不同品种稻谷制得的蒸谷米各项品质指标之间的差异性。同时，采用主成分分析法和聚类分析法对蒸谷米的品质进行综合性评价并建立蒸谷米品质评价模型。结果表明，不同品种稻谷制得的蒸谷米各项品质指标之间均存在差异性（P<0.05），且品质指标间变异系数各不相同，说明蒸谷米在不同品质性状之间呈现不同程度的变化。由主成分分析发现23个反映不同品种稻谷制得的蒸谷米品质的指标可以用6个主成分表示，其累积方差贡献率为91.083%；根据聚类分析结果可知，爆腰率、黄米粒、外观、蛋白质、崩解值、峰值黏度、最终黏度和回生值8个品质指标可以用来综合评价蒸谷米品质的优劣。12个不同品种稻谷制得的蒸谷米中，“玉针香”的品质最佳，“大粒香”的品质最差，其次为“粤丰B”。主成分分析结合聚类分析综合评价方法可为不同品种稻谷制备蒸谷米的品质评价提供参考，并为蒸谷米专用稻的选育及蒸谷米资源的开发应用奠定理论依据。Abstract: In order to explore the nutritional value of parboiled rice and establish a parboiled rice quality evaluation system, 12 rice varieties were selected to prepare the parboiled rice. The quality attributes of parboiled rice were analyzed for milling quality, appearance quality, nutritional quality, taste quality and gelatinization properties, and the differences of the quality indexes in parboiled rice prepared by different rice cultivars were investigated. The quality of parboiled rice was comprehensively evaluated by principal component analysis (PCA) and cluster analysis (CA), and the evaluation model of parboiled rice quality was established. The results showed that there were significant differences in quality indexes among parboiled rice (P<0.05), and the coefficient of variation of the quality indexes were different, indicating that the parboiled rice presented varieties between different quality attributes. PCA showed that six principal components represented the 23 quality indicators parboiled rice, making 91.083% cumulative contribution to the total variance. According to the cluster analysis, eight quality indexes including the crack ratio, yellow rice, appearance, protein, the breakdown, the peak viscosity, the final viscosity and setback first were sufficient to evaluate the quality of parboiled rice. Among the parboiled rice prepared by 12 rice cultivars, the parboiled rice of ‘Yuzhenxiang’ had the best quality, and that of ‘Dalixiang’ had the worst quality, followed by ‘Yuefeng B’. The comprehensive evaluation method of principal component analysis and cluster analysis can provide reference for the quality evaluation of parboiled rice prepared by different rice varieties, and provide theoretical basis for the breeding of special rice for parboiled rice, and the development and utilization of the germplasm resources of parboiled rice.
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Keywords:
- parboiled rice /
- principal component analysis /
- cluster analysis /
- quality evaluation
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蒸谷米也称半熟米或半煮米，是以稻谷为原料，经清理、浸泡和蒸煮等水热处理后，再按照常规稻谷加工方法生产出来的大米产品[1-2]。稻谷经水热处理后，其皮层和胚中大量水溶性营养物质会渗透到胚乳内部，使得蒸谷米营养价值极大提升，是一种纯天然、无添加的营养强化米[3-5]。蒸谷米具有易于消化吸收、籽粒结构紧实、糙米率高、碎米率低、出饭率高和耐储存等优点[6-7]。
近几年，关于蒸谷米的研究主要集中在不同浸泡方式[8-9]、干燥条件[10-11]和工艺技术优化[12-13]等对蒸谷米品质变化的影响。周显青等[14]通过实验研究发现柠檬酸浸泡会改变蒸谷糙米的颜色，提高蒸谷米单位时间的碾减率，同时对蒸谷米的营养物质以及蒸煮特性和食味品质均有显著性影响。高雅文等[15]比较分析不同干燥方式对蒸谷米品质的影响，结果得出微波干燥蒸谷米的品质相对较优。刘园等[16]通过考察不同工艺条件对蒸谷米营养品质和食用品质的影响，从而确定制备蒸谷米的最佳工艺条件。Chanakan等[17-19]将稻谷经铁离子浸泡液处理后制备成蒸谷米，实现了铁强化蒸谷米，同时还发现其生物利用率提高。但是，针对不同品种稻谷制备蒸谷米并对其品质性状和糊化特性进行系统分析评价的研究鲜有报道，因此探讨不同品种稻谷制备蒸谷米并评价分析其品质特性对蒸谷米专用稻筛选及稻米制品深加工具有重要意义。
目前，主成分和聚类分析方法已广泛应用于果蔬原料筛选及各类食品加工品质评价分析[20-21]。有学者运用主成分和聚类分析法对62种裸燕麦进行分类并测定其脂肪酸含量，建立了燕麦的脂肪酸标准指纹图谱[22]；孟庆虹[23]、扶定等[24]分别以粳稻品种和籼型杂交稻品种为试材，应用主成分和聚类分析方法考察相关品质指标的变化趋势，确定了代表性品质指标并对其稻米品质特性进行了综合评价及分类。本文选取12个不同品种的稻谷原料并将其制备成蒸谷米，采用主成分分析和聚类分析方法对蒸谷米品质性状及糊化特性进行系统分析，探索不同品种稻谷制得的蒸谷米品质特性的差异性和关联性，筛选出最适制备蒸谷米的专用稻品种及影响蒸谷米品质的关键性指标，旨在为蒸谷米专用稻的选育和蒸谷米制品的研发应用提供理论基础和科学依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
实验用12种稻谷原料（大粒香、玉针香、金麻粘、天丰B、粤丰B、红香米、津原香98、SN16-236、15L-Z156、贵丰优785、两优68、徽两优1898） 均于2018年初种植于贵州省农业科学院水稻研究所实验田中，并于当年正季进行收获。对受试材料进行清理筛选，去除沙石杂质和病虫霉变粒，筛选出籽粒饱满、粒型完整均匀的谷粒，抽真空包装并存贮于4 ℃冰箱中备用。
BS600L型电子分析天平 北京赛多利斯科学仪器有限公司；THZ-82型水浴恒温振荡器 上海科榕实业有限公司；FC2K型糙米机、VP-32型精米机 日本YAMAMOTO公司；苏泊尔压力锅 浙江苏泊尔股份有限公司；GZX-9240MBE型电热鼓风干燥箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂；ES-1000型大米外观品质判别仪 日本 SHIZUOKA 公司；INFRATEC Nova型近红外谷物分析仪 日本静冈制机株式会社；STA-1B型米饭食味计 日本广岛市中竹株式会社；RVA Super 4型快速粘度分析仪 澳大利亚New-port Scientific仪器公司；HF-500A型高速多功能粉碎机 辰禾盛丰工贸有限公司；BCD-21SDN型冰箱 青岛海尔股份有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 蒸谷米的制备
参考付桂明等[13]、谢健等[9]方法略作改动。分别准确称取不同品种稻谷原料300 g，置于500 mL沸水中浸泡，待水温降至70 ℃时，用保鲜膜封口并移入温度为70 ℃，转速为180 r/min的水浴恒温振荡器中进行振荡，处理2.5 h后取出，用滤网滤去浸泡水，置于100 ℃的压力锅中汽蒸15 min，将汽蒸后的稻谷进行热风干燥，首先在热风温度150 ℃下快速干燥20 min后，取出稻谷在常温通风条件下缓苏1 h，再进行慢速干燥，包括热风温度60 ℃，干燥1 h，期间通风缓苏30 min，直至蒸谷米水分含量降至16%～18%，接着在热风温度50 ℃条件下，干燥5 h，直至蒸谷米水分含量降至14%左右。将制得的蒸谷米试样进行真空包装并置于4 ℃避光条件下保存，备用。
1.2.2 蒸谷米碾磨品质的测定
取出真空包装的受试材料平衡至室温，利用糙米机和精米机处理并测定其碾磨品质。其中，爆腰率的测定参考李逸鹤等[7]的方法，糙米率和脱壳率均按照GB 1350-2009《稻谷》[25]所述方法进行测定。
1.2.3 蒸谷米外观品质的测定
蒸谷米碎米总量、整精米率、黄米粒和长宽比等外观品质指标的测定均参考GB-17891-1999《优质稻谷》[26]并利用ES-1000型大米外观品质判别仪进行测定。
1.2.4 蒸谷米营养品质的测定
蒸谷米水分含量、蛋白质和直链淀粉含量利用INFRATEC Nova型近红外谷物分析仪测定，蒸谷米维生素B1和维生素B2含量分别参考GB 5009.84-2016《食品安全国家标准 食品中维生素 B1的测定》[27]和GB 5009.85-2016《食品安全国家标准 食品中维生素B2的测定》[28]所述方法进行。
1.2.5 蒸谷米食味品质的测定
参考Fan等[29]的方法测定蒸谷米食味品质。分别准确称取碾磨成精米的蒸谷米受试样品30 g，置于有孔盖的铝制杯中（蒸谷米不能通过此孔），盖上杯盖后用流动水冲洗杯中蒸谷米，至淘米水浑浊度较低为止，然后擦干铝制杯外表面的水分并加水称重，使得蒸谷米和水的总重量为72 g，将其静置于室温条件下浸泡30 min后，再将铝制杯放入电饭煲中进行蒸煮，样品蒸煮30 min后再保温焖10 min，然后将煮好的米饭用塑料饭勺混合搅拌均匀后，先用纸盖盖住置于通风橱内冷却20 min，然后换成铁盖并转移至室温条件下冷却90 min，从煮好的米饭中随机称取8 g压成米饼，采用STA-1B型米饭食味计测定蒸谷米的外观、硬度、黏度和食味值等指标来评价其食味品质。每个指标分别测定3次，取其平均值。
1.2.6 蒸谷米糊化特性（RVA值）测定
将碾磨处理后的蒸谷米试样用高速多功能粉碎机粉碎、过筛并称重，备用。蒸谷米糊化特性的测定依据GB 24852-2010《大米及米粉糊化特性测定 快速粘度仪法》[30]并参考李棒棒等[31]、王晓菁[32]的方法进行。通过RVA快速粘度分析仪可测得蒸谷米的峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度、回生值、糊化温度和峰值时间等糊化特性指标。每个指标分别测定3次，取其平均值。
1.3 数据处理
通过Excel 2007整理实验数据，应用统计分析软件SPSS 20.0对数据进行描述性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析，其中聚类分析采用系统聚类，样本之间的距离采用平方欧式距离，同时运用Ducan新复极差法进行多重比较分析，显著性水平为P < 0.05，极显著性水平为P < 0.01。
2. 结果与分析
2.1 蒸谷米品质指标描述性分析
对12个不同品种稻谷制得的蒸谷米的碾磨品质、外观品质、营养品质和食味品质各指标进行描述性分析，结果如表1所示。由表1可知，“大粒香”具有最低的碎米总量、长宽比、水分含量、VB2、外观、黏度和食味值；“玉针香”的长宽比、外观、黏度和食味值最高，而其爆腰率和硬度最低；“金麻粘”具有最高的脱壳率和硬度；“天丰B”直链淀粉含量最高；“粤丰B”具有最高的碎米总量和VB1含量以及最低的整精米率；“红香米”具有最高的VB2含量和最低的糙米率；“津原香98”的糙米率最高，其黄米粒最低；“SN16-236”具有最高的整精米率和蛋白质含量；“15L-Z156”具有最高的爆腰率以及最低的脱壳率和蛋白质含量；“贵丰优785”的水分含量最高，其直链淀粉含量最低；“徽两优1898”具有最高的黄米粒和最低的VB1含量。上述结果表明，不同品种稻谷制得的蒸谷米各项品质指标之间均存在差异性。同时，实验结果还发现，蒸谷米品质指标间变异系数各不相同，说明不同品种稻谷制得的蒸谷米在不同品质性状之间呈现不同程度的变化。其中，在碾磨品质中，蒸谷米糙米率和脱壳率的变异系数均<10%，分别为4.84%和6.29%，而爆腰率的变异系数>10%，为121.43%，表明爆腰率对蒸谷米碾磨品质的影响较大，而糙米率和脱壳率这2个指标相对较稳定；在外观品质中，蒸谷米各项指标的变异系数均>10%，变异系数从高到低依次为：黄米粒、碎米总量、整精米率、长宽比，说明不同品种稻谷制得的蒸谷米外观品质指标差异较大；在营养品质中，蒸谷米水分和蛋白质含量的变异系数均<10%，分别为2.47%和8.05%，而VB1、VB2和直链淀粉含量的变异系数均>10%，分别为13.45%、28.99%和15.65%，表明不同品种稻谷对蒸谷米VB2、直链淀粉和VB1含量的影响相对较大，其次为蛋白质和水分含量；在食味品质中，蒸谷米外观、黏度和食味值的变异系数均>10%，分别为23.44%、34.48%和10.52%，而硬度的变异系数<10%，仅为2.96%，表明外观、黏度和食味值对蒸谷米食味品质的影响较大，而硬度对蒸谷米食味品质的影响相对较小。通过比较均值和中位数发现，除蒸谷米爆腰率和黄粒米外，其余各项指标的中位数均接近平均数，说明这些指标测定值的离群点较少。综合蒸谷米品质指标描述性分析结果可知，实验所选蒸谷米受试材料各项指标测定值均在可接受范围内，其品质特性差异较大，具有一定的广泛性和代表性。
表 1 不同品种蒸谷米品质指标描述性分析Table 1. Descriptive statistics of quality indexes of parboiled rice by different rice cultivars
名称碾磨品质 外观品质 营养品质 食味品质 糙米率（%） 脱壳率（%） 爆腰率（%） 碎米总量(%) 黄米粒（%） 长宽比 整精米率（%） 水分
（%）蛋白质（%） 直链淀粉（%） VB1（mg/
100 g）VB2（mg/
100 g）外观 硬度 黏度 食味值 大粒香 73.99 19.54 12.66 22.3 20.2 1.5 77.7 12.4 5.6 28.6 1.34 0.045 2.15 8.18 1.23 39.8 玉针香 75.29 22.68 0.3 24.7 9.8 3.2 75.3 13.1 6.1 24.8 1.35 0.079 4.7 7.55 5.03 57.5 金麻粘 69.20 22.82 1.62 29.3 10.7 2.3 70.7 12.9 6.2 26.9 1.19 0.077 2.15 8.45 1.83 40.5 天丰B 74.15 21.13 0.66 29.5 10.7 2.4 70.5 13.3 6.2 30.8 1.27 0.085 3.15 8.30 3.00 46.0 粤丰B 68.11 22.08 2.38 68.7 9.9 2.8 35.7 12.4 6.0 28.0 1.40 0.093 2.25 8.30 1.63 40.8 红香米 64.61 22.11 0.7 61 65.1 2.5 53.1 12.9 6.0 24.8 1.11 0.096 3.6 7.93 3.13 48.5 津原香98 75.66 19.08 5.62 27.9 7.3 2 84.2 13.2 6.6 24.4 1.12 0.08 3.85 7.90 3.53 49.8 SN16-236 75.19 21.16 4.61 33.5 14.3 2.4 90.7 12.8 7.1 19.8 0.97 0.049 3.475 8.08 3.30 48.8 15L-Z156 74.82 18.8 13.3 43 10.2 1.7 89.8 12.8 5.3 20.4 1.05 0.051 3.375 8.08 3.18 47.8 贵丰优785 73.08 20.96 1.12 44.8 12.3 2.7 70.2 13.4 5.6 19.4 1.35 0.047 3.5 8.00 3.30 48.5 两优68 69.90 20.77 1.5 50.2 42.1 2.7 49.8 12.8 5.9 23.1 1.22 0.059 3.25 8.15 2.95 46.8 徽两优1898 73.30 20.87 0.9 32.8 85.2 2.9 67.2 13.1 6.5 20.3 0.91 0.069 2.95 8.33 2.63 44.5 最小值 64.61 18.8 0.3 22.3 7.3 1.5 35.7 12.4 5.3 19.4 0.91 0.045 2.15 7.55 1.23 39.8 最大值 75.66 22.82 13.3 68.7 85.2 3.2 90.7 13.4 7.1 30.8 1.4 0.096 4.7 8.45 5.03 57.5 均值 72.28 21 3.78 38.98 24.82 2.43 69.58 12.93 6.09 24.28 1.19 0.069 3.2 8.1 2.9 46.6 中位数 69.55 21.05 1.56 33.15 11.5 2.45 70.6 12.9 6.05 24.6 1.21 0.073 3.313 8.12 3.07 47.3 标准差 3.50 1.32 4.59 14.77 25.63 0.5 16.48 0.32 0.49 3.8 0.16 0.02 0.75 0.24 1 4.9 变异系数（%） 4.84 6.29 121.43 37.89 103.26 20.58 23.68 2.47 8.05 15.65 13.45 28.99 23.44 2.96 34.48 10.52 2.2 蒸谷米糊化特性分析
由表2可知，蒸谷米的峰值黏度、崩解值、最终黏度和回生值的变异系数均>10%，且崩解值的变异系数最大，为38.35%，表明崩解值对蒸谷米糊化特性的影响最大，其次为回生值、峰值黏度和最终黏度，谷值黏度、峰值时间和糊化温度的变异系数均<10%，说明不同品种稻谷制得的蒸谷米这3个糊化特性指标相对较为稳定；通过比较分析12个稻谷品种制得的蒸谷米糊化特性指标的最值发现，“大粒香”具有最高的峰值时间和最低的崩解值，“玉针香”的峰值黏度和回生值最高，“金麻粘”和“天丰B”分别具有最高的最终黏度和谷值黏度，“粤丰B”具有最高的糊化温度和最低的峰值黏度、最终黏度以及回生值，“津原香98”的谷值黏度最低，“贵丰优785”具有最高的崩解值和最低的峰值时间及糊化温度；同时，对比均值和中位数发现，蒸谷米糊化特性各指标的中位数接近均值，表明蒸谷米糊化特性测定值均在可接受范围内，离群点较少，其糊化特性具有较大的差异性。
表 2 不同品种蒸谷米糊化特性分析Table 2. Gelatinization properties of different kinds of parboiled rice名称 峰值黏度（cp） 谷值黏度（cp） 崩解值（cp） 最终黏度（cp） 回生值（cp） 峰值时间（min） 糊化温度（℃） 大粒香 1875 1631 244 2835 1204 6.27 88.75 玉针香 2767 1662 1105 3473 1811 5.80 83.95 金麻粘 2743 1794 949 3555 1761 5.87 86.40 天丰B 2383 1893 490 3272 1379 6.00 82.40 粤丰B 1782 1289 493 2382 1093 6.07 88.85 红香米 2295 1800 495 3280 1480 5.80 84.85 津原香98 2294 1566 728 3026 1460 5.93 84.75 SN16-236 2576 1596 980 3287 1691 5.87 84.00 15L-Z156 2433 1747 686 3417 1670 5.87 84.80 贵丰优785 2729 1581 1148 3309 1728 5.67 81.55 两优68 2328 1693 635 3152 1459 5.93 87.20 徽两优1898 2649 1691 958 3411 1720 5.73 82.30 最小值 1782 1566 244 2382 5.67 81.55 81.55 最大值 2767 1893 1148 3555 1811 6.27 88.85 均值 2404.5 1661.9 742.6 3199.9 1538 5.9 84.98 中位数 2408 1676.5 707 3283.5 1575 5.87 84.78 标准差 321.9 153.47 284.77 324.48 230.59 0.16 2.41 变异系数/% 13.39 9.23 38.35 10.14 14.99 2.71 2.84 2.3 蒸谷米品质指标的相关性分析
由表3可知，对12个不同品种稻谷原料制得的蒸谷米品质性状进行相关性分析发现，不同品种稻谷制得的蒸谷米各项品质指标之间存在不同程度的相关性，且部分品质指标之间的相关性呈显著或极显著状态。糙米率与整精米率呈极显著正相关（P<0.01），与碎米总量呈极显著负相关（P<0.01），而碎米总量与整精米率呈极显著负相关（P<0.01）；脱壳率与长宽比呈极显著正相关（P<0.01），与爆腰率呈极显著负相关（P<0.01），而爆腰率与长宽比呈极显著负相关（P<0.01）；水分含量与外观、黏度、崩解值、最终黏度和回生值均呈显著正相关（P<0.05），与峰值黏度呈极显著正相关（P<0.01），与峰值时间呈显著负相关（P<0.05），与糊化温度呈极显著负相关（P<0.01）；直链淀粉含量与峰值时间呈显著正相关（P<0.05），与崩解值和回生值均呈显著负相关（P<0.05）。外观与黏度和食味值均呈极显著正相关（P<0.01），与硬度呈极显著负相关（P<0.01），而硬度与黏度和食味值均呈极显著负相关（P<0.01）；黏度与峰值黏度和回生值均呈显著正相关（P<0.05），与食味值呈极显著正相关（P<0.01），与峰值时间和糊化温度均呈显著负相关（P<0.05）；峰值黏度与崩解值、最终黏度和回生值均呈极显著正相关（P<0.01），与峰值时间和糊化温度均呈极显著负相关（P<0.01）；崩解值与最终黏度呈显著正相关（P<0.05），与回生值呈极显著正相关（P<0.01），与糊化温度呈显著负相关（P<0.05），与峰值时间呈极显著负相关（P<0.01）；最终黏度与回生值和谷值黏度均呈极显著正相关（P<0.01），与峰值时间和糊化温度均呈显著负相关（P<0.05）；回生值与糊化温度呈显著负相关（P<0.05），与峰值时间呈极显著负相关（P<0.01），而峰值时间和糊化温度呈极显著正相关（P<0.01）。上述相关性分析结果表明，蒸谷米碾磨品质、外观品质、营养品质和食味品质及其糊化特性各指标之间存在一定的相关性，且各指标测定值所呈现的信息出现重叠现象，因此可应用主成分分析和聚类分析的方法对蒸谷米品质指标通过降维来简化数据结构，进而提高不同品种稻谷制备蒸谷米品质特性综合评价的精准性。
表 3 蒸谷米品质指标间的相关性分析Table 3. Correlation analysis between quality indexes of parboiled rice品质
指标糙米率 脱壳率 爆腰率 碎米
总量黄粒米 长宽比 整精
米率水分 蛋白质 直链
淀粉VB1 VB2 外观 硬度 黏度 食味值 峰值
黏度谷值
黏度崩解值 最终
黏度回生值 峰值
时间糊化
温度糙米率 1.000 脱壳率 −0.530 1.000 爆腰率 0.385 −0.768** 1.000 碎米总量 −0.745** 0.221 −0.224 1.000 黄粒米 −0.405 0.095 −0.292 0.227 1.000 长宽比 −0.228 0.717** −0.868** 0.277 0.290 1.000 整精米率 0.795** −0.497 0.519 −0.749** −0.340 −0.501 1.000 水分 0.319 0.040 −0.490 −0.307 0.028 0.332 0.287 1.000 蛋白质 0.173 0.236 −0.395 −0.259 0.118 0.279 0.182 0.189 1.000 直链淀粉 −0.233 0.241 −0.050 −0.088 −0.270 −0.161 −0.333 −0.269 −0.093 1.000 VB1 −0.135 0.269 −0.105 0.129 −0.517 0.128 −0.410 −0.143 −0.488 0.569 1.000 VB2 −0.526 0.532 −0.557 0.338 0.142 0.395 −0.543 0.085 0.224 0.533 0.138 1.000 外观 0.348 −0.002 −0.240 −0.138 −0.032 0.368 0.316 0.583* 0.166 −0.399 −0.124 0.068 1.000 硬度 −0.268 0.010 0.033 0.108 0.151 −0.220 −0.256 −0.280 0.031 0.256 −0.145 −0.020 −0.883** 1.000 黏度 0.376 0.083 −0.305 −0.180 −0.079 0.437 0.331 0.631* 0.189 −0.397 −0.123 0.073 0.983** −0.821** 1.000 食味值 0.358 0.065 −0.248 −0.156 −0.086 0.403 0.320 0.549 0.157 −0.388 −0.078 0.052 0.992** −0.891** 0.990** 1.000 峰值黏度 0.276 0.288 −0.406 −0.390 0.072 0.395 0.424 0.719** 0.239 −0.527 −0.349 −0.165 0.491 −0.228 0.600* 0.521 1.000 谷值黏度 0.010 0.020 −0.070 −0.382 0.244 −0.170 0.311 0.423 −0.074 0.094 −0.319 0.015 0.155 0.066 0.200 0.137 0.466 1.000 崩解值 0.307 0.315 −0.421 −0.235 −0.051 0.538 0.312 0.584* 0.310 −0.646* −0.222 −0.194 0.472 −0.293 0.570 0.515 0.879** −0.012 1.000 最终黏度 0.214 0.149 −0.198 −0.443 0.180 0.132 0.504 0.614* 0.094 −0.414 −0.461 −0.174 0.430 −0.178 0.517 0.445 0.907** 0.760** 0.616* 1.000 回生值 0.294 0.196 −0.233 −0.369 0.091 0.299 0.502 0.583* 0.182 −0.644* −0.437 −0.256 0.502 −0.294 0.594* 0.536 0.966** 0.404 0.875** 0.902** 1.000 峰值时间 0.029 −0.278 0.523 −0.107 −0.319 −0.559 −0.095 −0.694* −0.157 0.705* 0.395 −0.028 −0.554 0.294 −0.609* −0.549 −0.824** −0.216 −0.815** −0.682* −0.815** 1.000 糊化温度 −0.386 −0.008 0.377 0.264 −0.165 −0.328 −0.395 −0.892** −0.241 0.465 0.363 0.066 −0.567 0.242 −0.616* −0.540 −0.740** −0.405 −0.618* −0.656* −0.654* 0.756** 1.000 注：*：在0.05水平（双侧）上显著相关，**：在0.01水平（双侧）上显著相关。 2.4 蒸谷米品质指标的主成分分析
2.4.1 主成分提取及成分荷载矩阵
图1和表4反映了不同品种稻谷制得的蒸谷米品质性状的主成分分析结果。一般认为当主成分特征值大于1且累积方差贡献率大于85%时，就可利用所提取的主成分表示原始变量大部分主要信息[33-34]。图1为主成分特征值的碎石图，根据碎石图中曲线坡度的陡峭程度，可以直观的反映各成分的变化趋势，进而明确主成分的提取数量[35]。由图1可知，前6个主成分的特征值呈快速下降的趋势，但从第7个主成分特征值开始，碎石图曲线缓慢下降并趋于平稳状态；同时由表4可知，前6个主成分的累积方差贡献率为91.083%，即这6个主成分包含了原始变量91.083%的信息，具有较高的代表性，且其特征值分别为8.826、4.516、2.747、1.919、1.539和1.403，均大于1，表明这6个主成分已经基本涵盖了蒸谷米品质性状的所有信息。结合图1和表4的分析结果，应选取前6个主成分作为受试材料品质评价分析的指标。
表 4 主成分特征值、方差贡献率和累积贡献率Table 4. Eigenvalues, variance contribution rates and cumulative contribution rates of principal components成分 初始特征值 提取平方和载入 旋转平方和载入 合计 方差的（%） 累积（%） 合计 方差的（%） 累积（%） 合计 方差的（%） 累积（%） 1 8.826 38.373 38.373 8.826 38.373 38.373 5.939 25.820 25.820 2 4.516 19.634 58.008 4.516 19.634 58.008 4.418 19.208 45.028 3 2.747 11.943 69.951 2.747 11.943 69.951 4.366 18.983 64.011 4 1.919 8.342 78.294 1.919 8.342 78.294 2.346 10.201 74.213 5 1.539 6.690 84.984 1.539 6.690 84.984 2.078 9.036 83.249 6 1.403 6.099 91.083 1.403 6.099 91.083 1.802 7.834 91.083 7 0.886 3.852 94.935 8 0.569 2.474 97.409 9 0.249 1.082 98.491 10 0.199 0.863 99.354 11 0.149 0.646 100.000 成分荷载是主成分与变量的相关系数，其数值大小表示原有变量在降维后所构成的综合变量中的贡献率高低，同时相对于一个变量而言，荷载绝对值越大的主成分与其关系越密切，也更能代表这个变量[21,36]。结合表4和表5可知，主成分1的特征值和累积方差贡献率分别为8.826和38.373%，与崩解值、回生值、峰值黏度和峰值时间等指标荷载绝对值相对较高，表明主成分1主要代表的是蒸谷米糊化特性指标的相关信息；主成分2的特征值是4.516，累积方差贡献率为58.008%，与外观、食味值、黏度和硬度等指标荷载绝对值较高，表明主成分2主要反映的是蒸谷米食味品质指标的相关信息；主成分3的特征值为2.747，累积方差贡献率为69.951%，与爆腰率、脱壳率、长宽比和整精米率等指标具有较高的荷载绝对值，表明主成分3主要代表的是蒸谷米加工品质指标的相关信息；主成分4的特征值为1.919，累积方差贡献率为78.294%，与谷值黏度的荷载绝对值相对较高，其次是最终黏度，表明主成分4主要反映的是蒸谷米糊化特性指标中黏度的相关信息；主成分5的特征值和累积方差贡献率分别为1.539和84.984%，与黄米粒和VB1具有相对较高的荷载绝对值；主成分6的特征值是1.403，累积方差贡献率为91.083%，与蛋白质的荷载绝对值相对较高，表明主成分6主要代表蒸谷米品质指标中蛋白质的相关信息。
表 5 旋转后成分荷载矩阵Table 5. Component loading matrix after rotation指标 成分 1 2 3 4 5 6 崩解值 0.920 0.235 0.119 −0.132 0.112 0.195 回生值 0.900 0.236 −0.061 0.241 −0.059 0.075 峰值黏度 0.899 0.215 0.081 0.332 0.018 0.135 峰值时间 −0.812 −0.342 −0.259 −0.052 0.333 0.050 最终黏度 0.724 0.175 −0.068 0.617 −0.123 0.016 直链淀粉 −0.706 −0.233 0.328 0.350 0.457 0.059 糊化温度 −0.629 −0.391 −0.023 −0.338 0.152 −0.214 水分 0.539 0.431 0.147 0.426 0.031 0.173 外观 0.271 0.952 0.015 0.081 −0.046 0.078 食味值 0.310 0.936 0.035 0.059 0.029 0.068 硬度 −0.064 −0.927 0.055 0.085 −0.124 0.091 黏度 0.378 0.899 0.064 0.119 0.024 0.104 爆腰率 −0.303 −0.126 −0.891 −0.061 0.047 −0.192 脱壳率 0.225 −0.090 0.865 0.025 0.179 0.036 长宽比 0.385 0.273 0.780 −0.231 −0.035 0.099 整精米率 0.325 0.210 −0.764 0.286 0.167 0.330 VB2 −0.391 0.156 0.759 0.184 −0.091 0.159 糙米率 0.233 0.299 −0.655 0.038 0.364 0.419 谷值黏度 0.179 0.016 −0.051 0.943 −0.171 −0.079 黄米粒 0.067 −0.100 0.242 0.122 −0.832 −0.014 VB1 −0.303 0.040 0.309 −0.154 0.751 −0.414 蛋白质 0.118 0.046 0.191 −0.076 −0.168 0.926 碎米总量 −0.208 −0.034 0.447 −0.468 −0.408 −0.485 2.4.2 主成分得分及综合得分评价
由表6可知，根据表6的因子得分系数矩阵及其所对应的主成分，可以计算出个主成分因子得分，公式如下所示：
表 6 因子得分系数矩阵表Table 6. Rotated factor loading matrix指标 公因子 1 2 3 4 5 6 糙米率 0.016 0.036 −0.130 −0.061 0.152 0.214 脱壳率 0.092 −0.094 0.219 0.016 0.169 0.020 爆腰率 −0.037 0.023 −0.215 −0.017 −0.039 −0.112 碎米总量 0.000 0.055 0.056 −0.165 −0.200 −0.240 黄米粒 −0.064 0.012 0.020 0.068 −0.415 0.005 长宽比 0.082 0.015 0.173 −0.140 0.041 0.057 整精米率 0.020 0.010 −0.159 0.059 0.059 0.132 水分 0.031 0.049 0.048 0.153 0.044 0.020 蛋白质 −0.077 −0.018 0.058 −0.110 −0.093 0.607 直链淀粉 −0.178 −0.001 0.123 0.266 0.200 0.091 VB1 0.039 0.013 0.097 −0.006 0.391 −0.240 VB2 −0.196 0.108 0.187 0.157 −0.066 0.151 外观 −0.095 0.276 −0.010 0.010 −0.066 −0.005 硬度 0.100 −0.294 0.027 0.044 −0.005 0.088 黏度 −0.053 0.235 0.008 0.017 −0.012 −0.001 食味值 −0.069 0.259 −0.002 −0.005 −0.019 −0.015 峰值黏度 0.191 −0.080 0.029 0.063 0.089 −0.032 谷值黏度 −0.064 −0.005 0.011 0.470 −0.077 −0.135 崩解值 0.250 −0.087 0.027 −0.181 0.142 0.037 最终黏度 0.109 −0.048 −0.005 0.233 −0.007 −0.111 回生值 0.197 −0.064 −0.014 0.016 0.041 −0.067 峰值时间 −0.156 −0.003 −0.036 0.050 0.102 0.113 糊化温度 −0.052 −0.035 −0.007 −0.090 0.048 −0.046 F1=0.016X1+0.092X2−0.037X3+···+0.197X21−0.156X22−0.052X23
F2=0.036X1−0.094X2+0.023X3+···−0.064X21−0.003X22−0.035X23
F3=−0.13X1+0.219X2−0.215X3+···−0.014X21−0.036X22−0.007X23
F4=−0.061X1+0.016X2−0.017X3+···+0.016X21+0.05X22−0.09X23
F5=0.152X1+0.169X2−0.039X3+···+0.041X21+0.102X22+0.048X23
F6=0.214X1+0.02X2−0.112X3+···−0.067X21+0.113X22−0.046X23
式中：X1～X23分别表示糙米率、脱壳率、爆腰率、碎米总量、黄米粒、长宽比、整精米率、水分、蛋白质、直链淀粉、VB1、VB2、外观、硬度、黏度、食味值、峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度、回生值、峰值时间、糊化温度23个品质指标；F1～F6分别表示各主成分得分。
结合主成分因子得分公式并以各主成分方差贡献率为权重，构建蒸谷米品质综合评价得分函数，公式如下所示：
F=0.3837F1+0.1963F2+0.1194F3+0.0834F4+0.0669F5+0.061F6
式中：F为不同品种稻谷制得的蒸谷米品质的综合评价得分。
根据综合评价得分函数可计算出不同品种稻谷制得的蒸谷米品质的综合得分及其排序，其中F值越大，表明该品种稻谷制得的蒸谷米的综合品质越好，结果如表7所示。针对12个不同品种稻谷制得的蒸谷米综合品质排名的顺序而言，“玉针香”的综合品质得分最高，即其综合品质最佳，其次为“贵丰优785”；“津原香98”、“两优68”、“红香米”、“15L-Z156”、“粤丰B”和“大粒香”的综合得分均为负值，其得分在−0.0972～−0.8772范围内，且排名靠后，表明这6个品种的稻谷制得的蒸谷米品质特性较差，其中“大粒香”的综合品质得分最低，故品质最差。
表 7 因子得分与综合得分Table 7. Factor scores and comprehensive scores名称 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F 排名 大粒香 −1.4222 −0.9754 −1.4942 0.1150 0.7810 −0.3847 −0.8772 12 玉针香 0.5527 1.9599 0.7186 0.1101 1.3511 0.0754 0.7868 1 金麻粘 0.9738 −1.8448 0.6780 0.9916 0.8484 0.0936 0.2376 4 天丰B −0.7523 −0.0161 0.5325 1.8750 0.7326 0.6533 0.3757 3 粤丰B −1.2742 −0.7174 1.2677 −2.0934 0.4181 −0.1853 −0.6363 11 红香米 −0.7805 0.6901 1.1179 0.7777 −1.7606 −0.9047 −0.1386 9 津原香98 −0.7649 1.0981 −0.7441 −0.1564 0.0174 1.3349 −0.0972 7 SN16−236 0.7163 0.0063 −0.7161 −0.9152 −0.3031 1.6910 0.1971 6 15L−Z156 0.2624 0.2858 −1.8590 0.2480 −0.4961 −1.353 −0.1602 10 贵丰优785 1.6790 0.2147 0.0142 −0.6766 0.6865 −1.2105 0.6037 2 两优68 −0.1479 −0.0087 0.3170 −0.3239 −0.5739 −0.8001 −0.1348 8 徽两优1898 0.9577 −0.6923 0.1675 0.0482 −1.7014 0.9902 0.2022 5 2.5 蒸谷米品质的聚类分析
系统聚类分析法可将受试样本划分为不同类群进行评价分析，其结果具有综合性、客观性和科学性[37-38]。在聚类分析中，对样品的聚类称为Q型聚类，对变量的聚类称为R型聚类[39]。本试验是在主成分分析的基础上，采用系统聚类分析法对蒸谷米的23个品质指标进行R型聚类，同时对制备蒸谷米的12个稻谷品种进行Q型聚类。其中，聚类方法采用组间联接法，聚类区间为平方Euclidean距离，聚类结果如图2和图3所示。
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图 2 蒸谷米品质指标的R型聚类Figure 2. R-type cluster analysis of quality indexes of parboiled rice![]()
图 3 蒸谷米品质指标的Q型聚类Figure 3. Q-type cluster analysis of quality indexes of parboiled rice由图2可知，在欧氏距离为2.5处时，可将蒸谷米品质指标划分为5大类，第1类为外观、黏度、长宽比、VB1、VB2、蛋白质、硬度、爆腰率、水分含量、脱壳率、直链淀粉含量、黄米粒、碎米总量、食味值、糙米率、整精米率和峰值时间、糊化温度；崩解值单独聚为第2类；第3类为谷值黏度和回生值；峰值黏度和最终黏度分别聚为第4类和第5类。同时，结合主成分荷载分析结果，最终确定选用爆腰率、黄米粒、外观、蛋白质、崩解值、峰值黏度、最终黏度和回生值作为综合评价蒸谷米品质优劣的关键性指标。
由图3可知，在欧氏距离为5时，制备蒸谷米的12个稻谷品种可划分为4类，第1类为“天丰B”、“红香米”、“津原香98”、“两优68”、“15L-Z156”；第2类为“SN16-236”、“徽两优1898”、“玉针香”、“贵丰优785”、“金麻粘”；“大粒香”和“粤丰B”分别单独聚为第3类和第4类。同时，结合主成分分析中因子得分与综合得分结果可知，由“玉针香”制得的蒸谷米的综合得分最高，即蒸谷米品质最佳，“贵丰优785”和“金麻粘”的综合得分次之，且其与“玉针香”同聚为一类，故这3个稻谷品种制得的蒸谷米品质之间存在密切的相关性，结果表明“玉针香”、“贵丰优785”和“金麻粘”均属于品质较优的一类，而“大粒香”的品质最差，其次为“粤丰B”。
3. 结论
通过对12个不同品种稻谷制得的蒸谷米的碾磨品质、外观品质、营养品质、食味品质和糊化特性各项品质指标进行描述性分析和相关性分析，发现蒸谷米各项品质指标之间均存在差异性（P<0.05），且蒸谷米在不同品质性状之间呈现不同程度的变化。同时，采用主成分分析和聚类分析法对12个不同品种稻谷制得的蒸谷米的23个品质指标进行系统性分析，最终确定爆腰率、黄米粒、外观、蛋白质、崩解值、峰值黏度、最终黏度和回生值8个指标作为评价蒸谷米品质优劣的关键性指标。通过主成分分析，提取了6个主成分，累积方差贡献率为91.083%；结合蒸谷米品质指标的评价函数和聚类分析结果，发现“玉针香”的综合得分最高，即品质最佳，“贵丰优785”和“金麻粘”的综合得分次之且与“玉针香”同聚为一类，说明这3个品种的蒸谷米品质之间相关性密切，均属于品质较优的一类，而“大粒香”的品质最差，其次为“粤丰B”，采用主成分分析和聚类分析综合评价方法获得的试验研究结果对蒸谷米专用稻的选育及稻米制品的精深加工具有重要的指导意义。
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图 2 蒸谷米品质指标的R型聚类
Figure 2. R-type cluster analysis of quality indexes of parboiled rice
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图 3 蒸谷米品质指标的Q型聚类
Figure 3. Q-type cluster analysis of quality indexes of parboiled rice
表 1 不同品种蒸谷米品质指标描述性分析
Table 1 Descriptive statistics of quality indexes of parboiled rice by different rice cultivars
名称碾磨品质 外观品质 营养品质 食味品质 糙米率（%） 脱壳率（%） 爆腰率（%） 碎米总量(%) 黄米粒（%） 长宽比 整精米率（%） 水分
（%）蛋白质（%） 直链淀粉（%） VB1（mg/
100 g）VB2（mg/
100 g）外观 硬度 黏度 食味值 大粒香 73.99 19.54 12.66 22.3 20.2 1.5 77.7 12.4 5.6 28.6 1.34 0.045 2.15 8.18 1.23 39.8 玉针香 75.29 22.68 0.3 24.7 9.8 3.2 75.3 13.1 6.1 24.8 1.35 0.079 4.7 7.55 5.03 57.5 金麻粘 69.20 22.82 1.62 29.3 10.7 2.3 70.7 12.9 6.2 26.9 1.19 0.077 2.15 8.45 1.83 40.5 天丰B 74.15 21.13 0.66 29.5 10.7 2.4 70.5 13.3 6.2 30.8 1.27 0.085 3.15 8.30 3.00 46.0 粤丰B 68.11 22.08 2.38 68.7 9.9 2.8 35.7 12.4 6.0 28.0 1.40 0.093 2.25 8.30 1.63 40.8 红香米 64.61 22.11 0.7 61 65.1 2.5 53.1 12.9 6.0 24.8 1.11 0.096 3.6 7.93 3.13 48.5 津原香98 75.66 19.08 5.62 27.9 7.3 2 84.2 13.2 6.6 24.4 1.12 0.08 3.85 7.90 3.53 49.8 SN16-236 75.19 21.16 4.61 33.5 14.3 2.4 90.7 12.8 7.1 19.8 0.97 0.049 3.475 8.08 3.30 48.8 15L-Z156 74.82 18.8 13.3 43 10.2 1.7 89.8 12.8 5.3 20.4 1.05 0.051 3.375 8.08 3.18 47.8 贵丰优785 73.08 20.96 1.12 44.8 12.3 2.7 70.2 13.4 5.6 19.4 1.35 0.047 3.5 8.00 3.30 48.5 两优68 69.90 20.77 1.5 50.2 42.1 2.7 49.8 12.8 5.9 23.1 1.22 0.059 3.25 8.15 2.95 46.8 徽两优1898 73.30 20.87 0.9 32.8 85.2 2.9 67.2 13.1 6.5 20.3 0.91 0.069 2.95 8.33 2.63 44.5 最小值 64.61 18.8 0.3 22.3 7.3 1.5 35.7 12.4 5.3 19.4 0.91 0.045 2.15 7.55 1.23 39.8 最大值 75.66 22.82 13.3 68.7 85.2 3.2 90.7 13.4 7.1 30.8 1.4 0.096 4.7 8.45 5.03 57.5 均值 72.28 21 3.78 38.98 24.82 2.43 69.58 12.93 6.09 24.28 1.19 0.069 3.2 8.1 2.9 46.6 中位数 69.55 21.05 1.56 33.15 11.5 2.45 70.6 12.9 6.05 24.6 1.21 0.073 3.313 8.12 3.07 47.3 标准差 3.50 1.32 4.59 14.77 25.63 0.5 16.48 0.32 0.49 3.8 0.16 0.02 0.75 0.24 1 4.9 变异系数（%） 4.84 6.29 121.43 37.89 103.26 20.58 23.68 2.47 8.05 15.65 13.45 28.99 23.44 2.96 34.48 10.52 
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表 2 不同品种蒸谷米糊化特性分析
Table 2 Gelatinization properties of different kinds of parboiled rice
名称 峰值黏度（cp） 谷值黏度（cp） 崩解值（cp） 最终黏度（cp） 回生值（cp） 峰值时间（min） 糊化温度（℃） 大粒香 1875 1631 244 2835 1204 6.27 88.75 玉针香 2767 1662 1105 3473 1811 5.80 83.95 金麻粘 2743 1794 949 3555 1761 5.87 86.40 天丰B 2383 1893 490 3272 1379 6.00 82.40 粤丰B 1782 1289 493 2382 1093 6.07 88.85 红香米 2295 1800 495 3280 1480 5.80 84.85 津原香98 2294 1566 728 3026 1460 5.93 84.75 SN16-236 2576 1596 980 3287 1691 5.87 84.00 15L-Z156 2433 1747 686 3417 1670 5.87 84.80 贵丰优785 2729 1581 1148 3309 1728 5.67 81.55 两优68 2328 1693 635 3152 1459 5.93 87.20 徽两优1898 2649 1691 958 3411 1720 5.73 82.30 最小值 1782 1566 244 2382 5.67 81.55 81.55 最大值 2767 1893 1148 3555 1811 6.27 88.85 均值 2404.5 1661.9 742.6 3199.9 1538 5.9 84.98 中位数 2408 1676.5 707 3283.5 1575 5.87 84.78 标准差 321.9 153.47 284.77 324.48 230.59 0.16 2.41 变异系数/% 13.39 9.23 38.35 10.14 14.99 2.71 2.84
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表 3 蒸谷米品质指标间的相关性分析
Table 3 Correlation analysis between quality indexes of parboiled rice
品质
指标糙米率 脱壳率 爆腰率 碎米
总量黄粒米 长宽比 整精
米率水分 蛋白质 直链
淀粉VB1 VB2 外观 硬度 黏度 食味值 峰值
黏度谷值
黏度崩解值 最终
黏度回生值 峰值
时间糊化
温度糙米率 1.000 脱壳率 −0.530 1.000 爆腰率 0.385 −0.768** 1.000 碎米总量 −0.745** 0.221 −0.224 1.000 黄粒米 −0.405 0.095 −0.292 0.227 1.000 长宽比 −0.228 0.717** −0.868** 0.277 0.290 1.000 整精米率 0.795** −0.497 0.519 −0.749** −0.340 −0.501 1.000 水分 0.319 0.040 −0.490 −0.307 0.028 0.332 0.287 1.000 蛋白质 0.173 0.236 −0.395 −0.259 0.118 0.279 0.182 0.189 1.000 直链淀粉 −0.233 0.241 −0.050 −0.088 −0.270 −0.161 −0.333 −0.269 −0.093 1.000 VB1 −0.135 0.269 −0.105 0.129 −0.517 0.128 −0.410 −0.143 −0.488 0.569 1.000 VB2 −0.526 0.532 −0.557 0.338 0.142 0.395 −0.543 0.085 0.224 0.533 0.138 1.000 外观 0.348 −0.002 −0.240 −0.138 −0.032 0.368 0.316 0.583* 0.166 −0.399 −0.124 0.068 1.000 硬度 −0.268 0.010 0.033 0.108 0.151 −0.220 −0.256 −0.280 0.031 0.256 −0.145 −0.020 −0.883** 1.000 黏度 0.376 0.083 −0.305 −0.180 −0.079 0.437 0.331 0.631* 0.189 −0.397 −0.123 0.073 0.983** −0.821** 1.000 食味值 0.358 0.065 −0.248 −0.156 −0.086 0.403 0.320 0.549 0.157 −0.388 −0.078 0.052 0.992** −0.891** 0.990** 1.000 峰值黏度 0.276 0.288 −0.406 −0.390 0.072 0.395 0.424 0.719** 0.239 −0.527 −0.349 −0.165 0.491 −0.228 0.600* 0.521 1.000 谷值黏度 0.010 0.020 −0.070 −0.382 0.244 −0.170 0.311 0.423 −0.074 0.094 −0.319 0.015 0.155 0.066 0.200 0.137 0.466 1.000 崩解值 0.307 0.315 −0.421 −0.235 −0.051 0.538 0.312 0.584* 0.310 −0.646* −0.222 −0.194 0.472 −0.293 0.570 0.515 0.879** −0.012 1.000 最终黏度 0.214 0.149 −0.198 −0.443 0.180 0.132 0.504 0.614* 0.094 −0.414 −0.461 −0.174 0.430 −0.178 0.517 0.445 0.907** 0.760** 0.616* 1.000 回生值 0.294 0.196 −0.233 −0.369 0.091 0.299 0.502 0.583* 0.182 −0.644* −0.437 −0.256 0.502 −0.294 0.594* 0.536 0.966** 0.404 0.875** 0.902** 1.000 峰值时间 0.029 −0.278 0.523 −0.107 −0.319 −0.559 −0.095 −0.694* −0.157 0.705* 0.395 −0.028 −0.554 0.294 −0.609* −0.549 −0.824** −0.216 −0.815** −0.682* −0.815** 1.000 糊化温度 −0.386 −0.008 0.377 0.264 −0.165 −0.328 −0.395 −0.892** −0.241 0.465 0.363 0.066 −0.567 0.242 −0.616* −0.540 −0.740** −0.405 −0.618* −0.656* −0.654* 0.756** 1.000 注：*：在0.05水平（双侧）上显著相关，**：在0.01水平（双侧）上显著相关。
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表 4 主成分特征值、方差贡献率和累积贡献率
Table 4 Eigenvalues, variance contribution rates and cumulative contribution rates of principal components
成分 初始特征值 提取平方和载入 旋转平方和载入 合计 方差的（%） 累积（%） 合计 方差的（%） 累积（%） 合计 方差的（%） 累积（%） 1 8.826 38.373 38.373 8.826 38.373 38.373 5.939 25.820 25.820 2 4.516 19.634 58.008 4.516 19.634 58.008 4.418 19.208 45.028 3 2.747 11.943 69.951 2.747 11.943 69.951 4.366 18.983 64.011 4 1.919 8.342 78.294 1.919 8.342 78.294 2.346 10.201 74.213 5 1.539 6.690 84.984 1.539 6.690 84.984 2.078 9.036 83.249 6 1.403 6.099 91.083 1.403 6.099 91.083 1.802 7.834 91.083 7 0.886 3.852 94.935 8 0.569 2.474 97.409 9 0.249 1.082 98.491 10 0.199 0.863 99.354 11 0.149 0.646 100.000
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表 5 旋转后成分荷载矩阵
Table 5 Component loading matrix after rotation
指标 成分 1 2 3 4 5 6 崩解值 0.920 0.235 0.119 −0.132 0.112 0.195 回生值 0.900 0.236 −0.061 0.241 −0.059 0.075 峰值黏度 0.899 0.215 0.081 0.332 0.018 0.135 峰值时间 −0.812 −0.342 −0.259 −0.052 0.333 0.050 最终黏度 0.724 0.175 −0.068 0.617 −0.123 0.016 直链淀粉 −0.706 −0.233 0.328 0.350 0.457 0.059 糊化温度 −0.629 −0.391 −0.023 −0.338 0.152 −0.214 水分 0.539 0.431 0.147 0.426 0.031 0.173 外观 0.271 0.952 0.015 0.081 −0.046 0.078 食味值 0.310 0.936 0.035 0.059 0.029 0.068 硬度 −0.064 −0.927 0.055 0.085 −0.124 0.091 黏度 0.378 0.899 0.064 0.119 0.024 0.104 爆腰率 −0.303 −0.126 −0.891 −0.061 0.047 −0.192 脱壳率 0.225 −0.090 0.865 0.025 0.179 0.036 长宽比 0.385 0.273 0.780 −0.231 −0.035 0.099 整精米率 0.325 0.210 −0.764 0.286 0.167 0.330 VB2 −0.391 0.156 0.759 0.184 −0.091 0.159 糙米率 0.233 0.299 −0.655 0.038 0.364 0.419 谷值黏度 0.179 0.016 −0.051 0.943 −0.171 −0.079 黄米粒 0.067 −0.100 0.242 0.122 −0.832 −0.014 VB1 −0.303 0.040 0.309 −0.154 0.751 −0.414 蛋白质 0.118 0.046 0.191 −0.076 −0.168 0.926 碎米总量 −0.208 −0.034 0.447 −0.468 −0.408 −0.485
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表 6 因子得分系数矩阵表
Table 6 Rotated factor loading matrix
指标 公因子 1 2 3 4 5 6 糙米率 0.016 0.036 −0.130 −0.061 0.152 0.214 脱壳率 0.092 −0.094 0.219 0.016 0.169 0.020 爆腰率 −0.037 0.023 −0.215 −0.017 −0.039 −0.112 碎米总量 0.000 0.055 0.056 −0.165 −0.200 −0.240 黄米粒 −0.064 0.012 0.020 0.068 −0.415 0.005 长宽比 0.082 0.015 0.173 −0.140 0.041 0.057 整精米率 0.020 0.010 −0.159 0.059 0.059 0.132 水分 0.031 0.049 0.048 0.153 0.044 0.020 蛋白质 −0.077 −0.018 0.058 −0.110 −0.093 0.607 直链淀粉 −0.178 −0.001 0.123 0.266 0.200 0.091 VB1 0.039 0.013 0.097 −0.006 0.391 −0.240 VB2 −0.196 0.108 0.187 0.157 −0.066 0.151 外观 −0.095 0.276 −0.010 0.010 −0.066 −0.005 硬度 0.100 −0.294 0.027 0.044 −0.005 0.088 黏度 −0.053 0.235 0.008 0.017 −0.012 −0.001 食味值 −0.069 0.259 −0.002 −0.005 −0.019 −0.015 峰值黏度 0.191 −0.080 0.029 0.063 0.089 −0.032 谷值黏度 −0.064 −0.005 0.011 0.470 −0.077 −0.135 崩解值 0.250 −0.087 0.027 −0.181 0.142 0.037 最终黏度 0.109 −0.048 −0.005 0.233 −0.007 −0.111 回生值 0.197 −0.064 −0.014 0.016 0.041 −0.067 峰值时间 −0.156 −0.003 −0.036 0.050 0.102 0.113 糊化温度 −0.052 −0.035 −0.007 −0.090 0.048 −0.046
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表 7 因子得分与综合得分
Table 7 Factor scores and comprehensive scores
名称 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F 排名 大粒香 −1.4222 −0.9754 −1.4942 0.1150 0.7810 −0.3847 −0.8772 12 玉针香 0.5527 1.9599 0.7186 0.1101 1.3511 0.0754 0.7868 1 金麻粘 0.9738 −1.8448 0.6780 0.9916 0.8484 0.0936 0.2376 4 天丰B −0.7523 −0.0161 0.5325 1.8750 0.7326 0.6533 0.3757 3 粤丰B −1.2742 −0.7174 1.2677 −2.0934 0.4181 −0.1853 −0.6363 11 红香米 −0.7805 0.6901 1.1179 0.7777 −1.7606 −0.9047 −0.1386 9 津原香98 −0.7649 1.0981 −0.7441 −0.1564 0.0174 1.3349 −0.0972 7 SN16−236 0.7163 0.0063 −0.7161 −0.9152 −0.3031 1.6910 0.1971 6 15L−Z156 0.2624 0.2858 −1.8590 0.2480 −0.4961 −1.353 −0.1602 10 贵丰优785 1.6790 0.2147 0.0142 −0.6766 0.6865 −1.2105 0.6037 2 两优68 −0.1479 −0.0087 0.3170 −0.3239 −0.5739 −0.8001 −0.1348 8 徽两优1898 0.9577 −0.6923 0.1675 0.0482 −1.7014 0.9902 0.2022 5
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[1] 侯利南, 丁玉琴, 林亲录, 等. 超声波辅助浸泡对稻谷含水量和蒸谷米品质的影响[J]. 粮食与油脂,2018,31(13):37−40. [2] 刘永乐. 稻谷及其制品加工技术[M]. 北京: 中国轻工业出版社, 2010: 62-65. [3] 高雅文, 张大力, 方丽, 等. 蒸谷米超高压浸泡工艺条件优化[J/OL]. 中国粮油学报, 2020. http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2864.ts.20200120.0908.014.html. [4] Sujatha S J, Ahmad R, Bhat P R. Physicochemical properties and cooking qualities of two varicties of raw and parboiled rice cultivated in the coastal region of Dakshina Kannada, India[J]. Food Chemistry,2004,86(2):211−216. doi: 10.1016/j.foodchem.2003.08.018
[5] Oli P, Ward R, Adhikari B, et al. Synchrotron X-ray fluorescence microscopy study of the diffusion of iron, manganese, potassium and zinc in parboiled rice kernels[J]. LWT-Food Science and Technology,2016,71:401−408.
[6] Kaddus M M A, Haque A, Douglass M M P, et al. Parboiling of rice part I: Effect of hot soaking time on quality of milled rice[J]. Journal of Food Science and Technology,2002,37:527−537. doi: 10.1046/j.1365-2621.2002.00610.x
[7] 李逸鹤, 马栎. 蒸谷米生产中干燥工序工艺参数的研究[J]. 粮食与油脂,2017,30(12):69−72. doi: 10.3969/j.issn.1008-9578.2017.12.019 [8] Thakur A K, Gupta A K. Water absorption charcateristics of paddy, brown rice and husk during soaking[J]. Journal of Food Enginnering,2006,75(2):252−257. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2005.04.014
[9] 谢健, 秦正平, 黄文雄, 等. 一种蒸谷米生产分级浸泡方法: 中国, CN 105725057 A [P]. 2016-07-06. [10] Som chart Soponronnarit, Som kiat Prachayaw arakorn, Wathanyoo Rordprapat, et al. A superheated-steam fluidized-bed dryer for parboiled rice: Testing of a pilot scale and mathem atical model development somchart[J]. Drying Technology,2006,9(90):1457−1467.
[11] Ipsita Das, S K Das, Satish Bal. Specific energy and quality aspects of infrared (IR) dried parboiled rice[J]. Journal of Food Enginnering,2004,24(15):9−14.
[12] Elizabeth Devi Wahengbam, Arup jyoti Dasa, Brian Desmond Green, et al. Effect of iron and folic acid fortification on in vitro bioavailability and starch hydrolysis in ready-to-eat parboiled rice[J]. Food Chemistry,2019,292:39−46. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.04.044
[13] 付桂明, 陈建芳, 万茵, 等. 蒸谷晚籼米的制备及其无机元素和农药残留分析[J]. 食品工业科技,2012,33(5):177−180. [14] 周显青, 张鹏举, 张玉荣, 等. 柠檬酸浸泡对蒸谷糙米碾米过程中蒸谷米镉含量和品质的影响[J/OL]. 食品科学, http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20190118.1022.024.html. [15] 高雅文, 刘景圣. 干燥条件对蒸谷米品质影响的研究[J]. 农业机械,2011,32(11):73−76. [16] 刘园, 马君敏. 不同工艺条件对蒸谷米品质的影响[J]. 食品研究与开发,2017,38(24):97−102. doi: 10.3969/j.issn.1005-6521.2017.24.020 [17] Chanakan Promuthai, Shu Fukai, Ian D Godwin, et al. Iron-fortified parboiled rice novel solution to high iron density in rice based diets[J]. Food Chemistry,2008,88(19):391−399.
[18] Chanakan Promuthai, Raymond P Glahn, Zhiqiang Cheng, et al. The bioavailability of iron fortified in whole grain parboiled rice[J]. Food Chemistry,2009(112):982−987.
[19] Chanakan Promuthai, Shu Fukai, Ian D Godwin, et al. Effect of processing conditions on quality of parboiled rice[J]. India: Central Food Technological Research Institute, Mysore,2009,3(15):475−476.
[20] 张梦, 张遥遥, 胡悦, 等. 基于主成分分析和聚类分析的百合花瓣品质综合分析与评价[J]. 食品工业科技,2020,41(3):232−238, 245. [21] 王莉, 张新霞, 杨晓娜, 等. 方便米饭原料适应性的因子、聚类分析研究[J]. 食品工业科技,2015,36(3):109−115. [22] Qi X G, Zhu L, Wang C, et al. Development of standard fingerprints of naked oats using chromatography combined with principal component analysis and cluster analysis[J]. Journal of Cereal Science,2017,74:224−230. doi: 10.1016/j.jcs.2017.02.009
[23] 孟庆虹, 张守文, 王丽群, 等. 基于因子分析和聚类分析的粳稻品质指标研究[J]. 中国食品学报,2018,18(4):270−276. [24] 扶定, 王青林, 赵万兵, 等. 基于主成分分析的稻米品质评价及聚类分析[J]. 湖北农业科学,2013,52(15):3488−3491. doi: 10.3969/j.issn.0439-8114.2013.15.005 [25] 中国国家标准化管理委员会. 稻谷: GB 1350-2009[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009. [26] 中国国家标准化管理委员会. 优质稻谷: GB-17891-1999[S]. 北京: 中国标准出版社, 1999. [27] 中国国家标准化管理委员会. 食品安全国家标准 食品中维生素 B1的测定: GB 5009.84-2016[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016. [28] 中国国家标准化管理委员会. 食品安全国家标准 食品中维生素B2的测定: GB 5009.85-2016[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016. [29] Mingyu Fan, Xiaojing Wang, Jian Sun, et al. Effect of indica pedigree on eating and cooking quality in rice backcross inbred lines of indica and japonica crosses[J]. Breeding Science,2017,67:450−458. doi: 10.1270/jsbbs.16191
[30] 中国国家标准化管理委员会. 大米及米粉糊化特性测定 快速粘度仪法: GB 24852-2010[S]. 北京: 中国标准出版社, 2010. [31] 李棒棒, 路源, 于吉斌, 等. 浸泡处理对大米淀粉糊化特性及流变特性的影响[J]. 食品工业科技,2019,39(18):50−55. [32] 王晓菁. 籼粳稻杂交后代籼型频率与品质性状的相关性[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2017. [33] 陈思奇, 孟满, 杜勃峰, 等. 基于主成分分析与聚类分析综合评价不同菌种发酵刺梨果渣的香气品质[J]. 中国酿造,2019,38(6):152−159. doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2019.06.029 [34] 公丽艳, 孟宪军, 刘乃侨, 等. 基于主成分与聚类分析的苹果加工品质评价[J]. 农业工程学报,2014,30(13):276−285. doi: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.13.034 [35] 丁捷, 赵雪梅, 朱金艳, 等. 基于主成分、因子和聚类分析淡水鱼品种对速冻青稞鱼面品质的影响[J]. 食品工业科技,2018,39(1):34−51. [36] 董超, 张丽, 谢鹏, 等. 基于主成分与聚类分析的市售儿童牛排质量特征[J]. 食品工业科技,2018,39(12):1−10. [37] 朱周俊, 袁德义, 邹锋, 等. 不同锥栗农家种种仁中9种矿质元素含量的因子分析与聚类分析[J]. 食品科学,2019,40(2):165−170. doi: 10.7506/spkx1002-6630-20180602-020 [38] 刘丙花, 孙锐, 王开芳, 等. 不同蓝莓品种果实品质比较与综合评价[J]. 食品科学,2019,40(1):70−76. doi: 10.7506/spkx1002-6630-20170829-338 [39] 贾明辉, 华志强. 主成分分析数据处理方法探讨[J]. 内蒙古民族大学学报(自然科学版),2008(4):379−381. -
期刊类型引用(5)
1. 王园园，万金庆，杜欣雨，王友君，孙晓琳，童年. 冰温脱水对草鱼鱼糜凝胶品质的影响. 食品与发酵工业. 2024(01): 225-231 . 
百度学术
2. 郑赵敏，徐巧玲，郑洪梨，刘俊辰，施咏淇，姚春霞，肖春元，汪兰. 枸杞粉对白鲢鱼糜凝胶品质的影响. 食品与发酵工业. 2024(02): 168-176 . 百度学术
3. 陈训俭，陈泽宇，丁婷，胡婷，王蔚新，占剑峰. 豌豆全粉对鱼糜凝胶品质的影响. 食品科技. 2024(06): 142-146 . 百度学术
4. 黄楚雄，李洁，刘纪红，严守雷，王茜. 不同品种莲藕加工藕圆子适应性评价. 食品工业科技. 2023(06): 283-291 . 本站查看
5. 施咏淇，王攀，周思瑞，郑赵敏，邹航，赵尚龙，张恩来，姚春霞，谭志国. 芋头粉对白鲢鱼糜制品品质的影响. 食品工业科技. 2023(24): 63-71 . 本站查看
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