基于熵權(quán)法和灰色關(guān)聯(lián)度法的鮮食糯玉米品質(zhì)評(píng)價(jià)

軒瑞瑞，陳艷萍，劉春菊，汪麗霞，袁建華,*

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，江蘇南京 210014；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江蘇南京 210095；3.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇南京 210014）

糯玉米（Zea maysL.certaina Kulesh）也稱蠟質(zhì)玉米、黏玉米[1]，是因玉米第9 染色體wx基因發(fā)生隱形突變導(dǎo)致胚乳中直鏈淀粉極端降低甚至缺失而產(chǎn)生的玉米品種[2]。其籽粒富含氨基酸和維生素等多種營(yíng)養(yǎng)成分[3]，且糯性柔軟、香甜可口，適合鮮食和食品加工。我國(guó)擁有豐富的糯玉米種質(zhì)資源[4]，但品種間的質(zhì)量差異較大[5]，所以有必要對(duì)鮮食糯玉米的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以篩選出優(yōu)質(zhì)的鮮食糯玉米品種。適口性和內(nèi)在營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是評(píng)價(jià)糯玉米品種的關(guān)鍵指標(biāo)[6]。蒸煮品嘗法是最常采用的一種評(píng)價(jià)方法，但受主觀影響較大[7]。因此，完善糯玉米綜合評(píng)價(jià)體系，制定出簡(jiǎn)單、可靠、高效的鮮食糯玉米品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是有必要的[8]。

目前在品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)過程中，化學(xué)計(jì)量學(xué)中的相關(guān)性分析和主成分分析是數(shù)據(jù)處理過程中強(qiáng)有力的工具，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類蔬菜水果品質(zhì)評(píng)價(jià)研究中[9?11]。熵權(quán)法是客觀賦權(quán)法中常用到的方法，它通過樣本數(shù)據(jù)計(jì)算直接得出權(quán)重，不受人為主觀因素的影響[12]?；疑P(guān)聯(lián)分析也在近些年開始應(yīng)用于各種產(chǎn)品的品質(zhì)評(píng)價(jià)中[13?15]，能夠較為全面地反映品種的優(yōu)劣程度。例如魏常敏等[16]采用主成分及灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)24 個(gè)鮮食糯玉米組合的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量性狀及品質(zhì)性狀進(jìn)行分析，最終通過評(píng)價(jià)模型篩選出了綜合性狀好、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的糯玉米品種。

本文以江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)種植的17 個(gè)鮮食糯玉米品種為研究對(duì)象，通過測(cè)定糯玉米籽粒的8 個(gè)內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)含量和5 個(gè)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)參數(shù)，進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析，確定了影響鮮食糯玉米品質(zhì)的核心指標(biāo)；再結(jié)合熵權(quán)法對(duì)核心指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分配，運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度法對(duì)鮮食糯玉米綜合品質(zhì)進(jìn)行排名，最終篩選出適宜鮮食的優(yōu)質(zhì)品種，以期為鮮食糯玉米品質(zhì)評(píng)價(jià)體系的建立和鮮食糯玉米品系的選育奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

糯玉米鮮果穗 均由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所提供，品種信息見表1；二甲基亞砜（DMSO）、無水乙醇、乙酸、氫氧化鈉、石油醚（60～90 ℃）、苯酚、濃硫酸 分析純，南京化學(xué)試劑股份有限公司；直鏈/支鏈/總淀粉含量（酶法）試劑盒 蘇州格銳思生物科技有限公司；牛血清蛋白 分析純，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；熱穩(wěn)定α-淀粉酶（4×104U/g）、糖化酶（10×104U/mL） 上海源葉生物科技有限公司；中性蛋白酶（5×104U/g） 北京索萊寶科技有限公司；嗎啉乙磺酸-水合物（≥99%）分析純，上海麥克林生化科技有限公司；三（羥甲基）氨基甲烷（Tris） 分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

表1 鮮食糯玉米品種信息Table 1 Information of different kinds of fresh-edible waxy corn

1510 全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀 賽默飛世爾（上海）儀器有限公司；SZF-06A 粗脂肪測(cè)定儀 上海新嘉電子有限公司；UV-6300 紫外分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司；TGL-16GBG 高速臺(tái)式離心機(jī) 上海東璽制冷儀器設(shè)備有限公司；RE-2000A 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上海亞榮生化儀器廠；SCIENTZ 冷凍干燥機(jī) 寧波新芝生物科技有限公司；CT3 質(zhì)構(gòu)分析儀 英國(guó)CNSFarmell 公司；9123A 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海和晟科技儀器有限公司；K9840 全自動(dòng)凱氏定氮儀、SH420 石墨消解儀 海能儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品前處理 玉米鮮果穗采摘后，去除苞葉，每個(gè)品種隨機(jī)取出3 個(gè)果穗用于測(cè)定水分。其它果穗剝粒后液氮速凍，進(jìn)行真空冷凍干燥，打粉后過80 目篩，置于干燥皿保存；用于測(cè)定粗脂肪、膳食纖維、粗蛋白、淀粉、總糖的含量，所有試驗(yàn)重復(fù)3 次。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定方法

1.2.2.1 水分含量的測(cè)定 參考國(guó)標(biāo)GB/T 5009.3-2016《食品中水分的測(cè)定》，每個(gè)新鮮玉米品種隨機(jī)選3 個(gè)果穗作為重復(fù)，并分別從中隨機(jī)剝?nèi)。?±0.1）g籽粒，采用恒重法測(cè)定水分含量。

1.2.2.2 粗脂肪的測(cè)定 參考國(guó)標(biāo)GB/T 5009.6-2016《食品中脂肪的測(cè)定》中的索氏提取法。

1.2.2.3 膳食纖維（TDF）的測(cè)定 參考國(guó)標(biāo)GB/T 5009.88-2014《食品中膳食纖維的測(cè)定》中的總膳食纖維測(cè)定。

1.2.2.4 粗蛋白的測(cè)定 參考國(guó)標(biāo)GB/T 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中的凱氏定氮法。

1.2.2.5 總淀粉、直鏈淀粉、支鏈淀粉的測(cè)定 參考試劑盒法說明書，計(jì)算公式如下：

直鏈淀粉含量（mg/g DW）=6×（A直鏈淀粉?A空白）/（A標(biāo)準(zhǔn)?A空白）/W

總淀粉含量（mg/g DW）=9.75×（A總淀粉?A空白）/（A標(biāo)準(zhǔn)?A空白）/W

總淀粉含量=直鏈淀粉含量＋支鏈淀粉含量。

式中，A 表示吸光值；W 表示樣本質(zhì)量，g；6 表示直鏈淀粉的稀釋倍數(shù)；9.75 表示總淀粉的稀釋倍數(shù)。

1.2.2.6 總糖的測(cè)定 采用苯酚-硫酸法[17]。分別取0、0.1、0.2、0.6、1.0、1.4、1.8 mL 的0.3 mg/mL 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入50%乙醇至3 mL，再加入1 mL的6%苯酚溶液，混勻后加濃硫酸6 mL，充分反應(yīng)后冷卻至室溫，在490 nm 處測(cè)定吸光值，以葡萄糖濃度x（mg/mL）為橫坐標(biāo)，吸光值y 為縱坐標(biāo)，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程y=10.7470x?0.0316（R2=0.9942）。用分析天平（d=0.001 g）稱取粉末樣品1 g 于50 mL 離心管中，加20 mL 50%乙醇，超聲分散30 min，離心（10000 r/min）后取上清液定容至50 mL，取出1 mL，稀釋30 倍，加入1 mL 6%苯酚和6 mL 濃硫酸，混合后冷卻至室溫，在490 nm 處測(cè)吸光值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中的總糖含量。

1.2.2.7 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定 參考牛麗影等[18]的方法。取完整的蒸煮后的糯玉米籽粒，具有胚乳面朝上，采用TA4/1000 圓柱探頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定，由質(zhì)地特征曲線（TPA）得到糯玉米籽粒硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性和咀嚼性。選取相似籽粒9 粒作為重復(fù)，壓縮模式測(cè)定（壓縮百分比為75%）。測(cè)試速度為0.50 mm/s，觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載為7 g，壓縮距離1 mm，循環(huán)2 次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用IBM SPSS Statistics 22 進(jìn)行相關(guān)性分析和主成分分析，用Duncan 多重比較對(duì)差異顯著性進(jìn)行分析，以P<0.05 為顯著性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。用Excel 2010進(jìn)行熵權(quán)計(jì)算和灰色關(guān)聯(lián)度分析。

1.3.1 核心指標(biāo)的篩選 通過主成分分析，以特征值大小確定核心評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)，然后根據(jù)主成分載荷矩陣和相關(guān)性分析結(jié)果篩選出影響糯玉米品質(zhì)的核心評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.3.2 熵權(quán)法賦予權(quán)重 假設(shè)有m 個(gè)樣品，每個(gè)樣品中有n 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，則原始數(shù)據(jù)可組成評(píng)價(jià)單元序列{Rij}，其中i=1，2，3···m；j=1，2，3···n[19]；本次研究中m=17，n=4，即17 個(gè)糯玉米品種，篩選得到4 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。

標(biāo)準(zhǔn)化處理：由于原始數(shù)據(jù)的量綱差異，需要對(duì)數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)化處理，從而消除量綱的影響。本次采用極值法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，由于篩選得到的4 個(gè)指標(biāo)均為正向指標(biāo)，則標(biāo)準(zhǔn)化處理公式如下。

式（1）中：Rij為 第i 個(gè)品種指標(biāo)j 的值，Rmax為第i 個(gè)樣品j 指標(biāo)最大值，Rmin為第i 個(gè)品種j 指標(biāo)最小值，為第i 個(gè)品種指標(biāo)j 的標(biāo)準(zhǔn)值。

求指標(biāo)j 信息熵：

求指標(biāo)j 權(quán)重系數(shù)：

式（4）中：wj為 j 指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，wj∈[0,1]；反映了各指標(biāo)在計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果的過程中提供的有用信息量及在計(jì)算評(píng)價(jià)結(jié)果時(shí)指標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)的激烈程度[20]。

1.3.3 灰色關(guān)聯(lián)度計(jì)算 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無綱量化處理：主成分分析篩選出了4 個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，以每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的最大值Xj作為參考值，構(gòu)造一個(gè)理想品種，進(jìn)行數(shù)據(jù)無綱化處理。

求關(guān)聯(lián)度系數(shù)：評(píng)價(jià)單元序列{Rij}經(jīng)無量綱化處理后，計(jì)算關(guān)聯(lián)度系數(shù)[21]。

式（6）中；ζi(j)為 關(guān)聯(lián)度系數(shù)，miniminjΔi(j)為原始數(shù)值與參考值 Xj無綱量化處理后絕對(duì)差值的最小值，maximaxjΔi(j)為 原始數(shù)值和參考值 Xj無綱量化處理后絕對(duì)差值的最大值，ρ 為分辨系數(shù)，一般取0.5 進(jìn)行計(jì)算。

求灰色關(guān)聯(lián)度：將熵權(quán)法確定的各指標(biāo)權(quán)重代入評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)度系數(shù)中進(jìn)行加權(quán)，求出加權(quán)關(guān)聯(lián)度，即為灰色關(guān)聯(lián)度。

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮食糯玉米品質(zhì)分析

內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)是影響糯玉米品質(zhì)的重要影響因素。鮮食糯玉米品質(zhì)指標(biāo)如表2所示。水分含量可作為判斷鮮食糯玉米成熟度的一個(gè)重要指標(biāo)[22]，影響鮮食糯玉米的食用品質(zhì)，17 個(gè)糯玉米品種水分含量均在53%～67%之間，表明樣品皆具有良好的成熟度。淀粉中直鏈淀粉與支鏈淀粉的比例對(duì)淀粉的特性（如質(zhì)地、粘度、持水性、糊化度等）具有重要影響[23]，其中支鏈淀粉的含量決定了鮮食糯玉米口感粘性的強(qiáng)弱[24]，蘇科花糯2008 中支鏈淀粉含量在總淀粉中占比最高，為97.76%，粘性較強(qiáng)，蘇科糯12 的支鏈淀粉含量最低，為95.07%，粘性較差。總糖含量也是影響糯玉米品質(zhì)的重要指標(biāo)，總糖含量排名前4 的均為甜糯型玉米，分別為蘇科糯1702、蘇科糯1505、明玉1203 和蘇科糯8 號(hào)，說明甜糯型的玉米具有較好的甜度。研究表明粗蛋白的含量會(huì)對(duì)食品的適口性產(chǎn)生影響[25]，蘇科糯1505 中的粗蛋白含量最高，為12.73 g/100 g，顯著高于其它品種（P<0.05）。鮮食糯玉米富含天然的膳食纖維，其在保持消化系統(tǒng)健康方面扮演著重要的角色[26]，17 個(gè)糯玉米品種的膳食纖維含量為14.82～20.01 g/100 g。糯玉米中粗脂肪含量比普通玉米要高，其中萬糯2000 粗脂肪含量為5.28 g/100 g，顯著高于其它品種（P<0.05）。

表2 鮮食糯玉米品質(zhì)指標(biāo)Table 2 Analysis of nutritional components of different kinds of fresh-edible waxy corn

除此之外，硬度、彈性、咀嚼性等物性參數(shù)也是食品品質(zhì)評(píng)價(jià)極為重要的指標(biāo)。硬度是影響鮮食糯玉米適口性的重要因子之一[27]，在17 個(gè)糯玉米品種中，蘇科糯12 的硬度值最高，為2819.19 g，顯著高于其它品種（P<0.05）；硬度值最低的是蘇科花糯2008，為1472.67 g。17 種糯玉米的彈性無顯著性差異，范圍在0.97～1.22 之間。內(nèi)聚性反映籽粒內(nèi)部粘結(jié)的強(qiáng)度，蘇科糯12 內(nèi)聚性最大，為0.27；蘇科花糯2008 內(nèi)聚性最小，為0.11。膠著性值變化范圍為241.68～567.65 g·s，其中蘇科糯12 膠著性值最小，顯著低于其它品種（P<0.05）。咀嚼性數(shù)值由小到大反映食品咀嚼程度由易到難，蘇科花糯2008 咀嚼性值最小，為3.43 g，而蘇科糯10 號(hào)咀嚼性值最高，為6.17 g?？梢姡瑴y(cè)定的鮮食糯玉米的13 項(xiàng)指標(biāo)均有不同程度的差異性，即不同品種的糯玉米間存在明顯的品質(zhì)差異。

2.2 相關(guān)性分析

對(duì)糯玉米品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行皮爾森（Pearson）相關(guān)性分析可以揭示各指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)程度，為篩選核心指標(biāo)提供依據(jù)[28]。如表3所示，糯玉米的物性參數(shù)間具有較好的相關(guān)性，硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性和咀嚼性均呈兩兩顯著相關(guān)，其中硬度與內(nèi)聚性、咀嚼性呈顯著正相關(guān)，內(nèi)聚性和咀嚼性呈顯著正相關(guān)，這些結(jié)果與陸大雷等[29]的研究結(jié)果相似。內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)中水分含量與膳食纖維含量、總糖含量呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；總淀粉含量與總糖含量呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）、與粗脂肪含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。此外，直鏈淀粉/支鏈淀粉含量與物性參數(shù)間均有較好的相關(guān)性，其中支鏈淀粉含量與硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），相關(guān)系數(shù)分別為?0.927、?0.921、?0.888，與膠著性呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），相關(guān)系數(shù)為0.978，支鏈淀粉含量與直鏈淀粉含量呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01），相關(guān)系數(shù)為-0.989。支鏈淀粉是糯玉米籽粒胚乳的重要組成部分[30]，對(duì)其品質(zhì)有很大影響。研究表明[31]支鏈淀粉的平均相對(duì)分子質(zhì)量和摩爾比越大，淀粉的特征粘性（膠著性）越高。盧毅等[32]在對(duì)稻米淀粉的研究中發(fā)現(xiàn)，支鏈淀粉含量越低，稻米食味品質(zhì)越差，感官評(píng)價(jià)值越低。由此可知，支鏈淀粉含量越高，則糯玉米的粘性越高，食味品質(zhì)也會(huì)越好。

表3 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性各因素間皮爾森相關(guān)系數(shù)Table 3 Pearson correlation coefficient among nutritional quality and texture characteristics

綜上所述，鮮食糯玉米的13 項(xiàng)指標(biāo)間存在不同程度的相關(guān)性，說明這些指標(biāo)存在信息重疊，有必要對(duì)其進(jìn)行歸類及簡(jiǎn)化，來提高品質(zhì)評(píng)價(jià)工作的效率。

2.3 主成分分析

主成分分析用于獲取影響樣本相似性和差異性變量的相關(guān)信息[33]，并能夠?qū)崿F(xiàn)降維，在損失少量信息的前提下把多個(gè)指標(biāo)轉(zhuǎn)化成幾個(gè)綜合指標(biāo)，提高分析效率[34]。如表4所示，本研究對(duì)17 個(gè)品種糯玉米的13 項(xiàng)指標(biāo)采用主成分分析，以特征值λ>1 為原則[35]，提取3 個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到了82.090%，基本包含了所有指標(biāo)的組成信息。第一主成分代表全部信息的54.143%；第二主成分PC2 和第三主成分PC3 分別包含原來信息量的17.975%和9.972%。

表4 主成分的特征值、貢獻(xiàn)率和權(quán)重Table 4 Characteristic values,contributions and weight coefficient of principal components

主成分與品質(zhì)指標(biāo)的載荷矩陣可以表明各個(gè)指標(biāo)在主成分上占的權(quán)重[36]。由表5可知，主成分1 主要包括直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量、硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性和咀嚼性的信息；其中支鏈淀粉含量、硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性在第一主成分上呈正向分布，載荷值分別為0.980、0.966、0.963、0.931，彈性、直鏈淀粉含量和膠著性在第一主成分上呈負(fù)向分布，載荷值分別為?0.952，?0.880，?0.780；可見，正向作用比負(fù)向作用更為明顯。由于淀粉的糊化與老化是影響玉米食品質(zhì)構(gòu)特點(diǎn)的重要因素[37]，因此主成分1 可以代表糯玉米質(zhì)構(gòu)特征因子；在主成分1 中，支鏈淀粉正載荷系數(shù)最大；且支鏈淀粉含量與硬度、內(nèi)聚性和咀嚼性呈顯著相關(guān)性（表3），故選擇支鏈淀粉為第一主成分代表指標(biāo)。主成分2 主要綜合了總糖含量、總淀粉含量信息，在第二主成分上呈正向分布，載荷值分別為0.804、0.623。在主成分2 中，總糖正載荷系數(shù)最大，相關(guān)性分析中總糖含量和總淀粉含量呈顯著相關(guān)（表3），故選擇總糖代表第二主成分代表指標(biāo)。第三主成分主要綜合了粗蛋白、水分和粗脂肪含量的信息，其中粗脂肪含量和水分含量在第三主成分上呈正向分布，粗蛋白含量呈負(fù)向分布。在主成分3 中，粗脂肪含量和水分含量載荷值無明顯差異，分別為0.584、0.563，相關(guān)性分析中粗脂肪和水分無明顯相關(guān)性（表3），故選擇粗脂肪含量和水分含量為第三主成分代表指標(biāo)。主成分2 和主成分3 可命名為糯玉米內(nèi)在品質(zhì)因子。綜合以上分析結(jié)果，從糯玉米質(zhì)構(gòu)特征因子和內(nèi)在品質(zhì)因子中最終篩選出支鏈淀粉含量、總糖含量、粗脂肪含量和水分含量作為糯玉米綜合品質(zhì)的核心評(píng)價(jià)指標(biāo)。

表5 主成分分析因子載荷矩陣Table 5 Component load matrix after principal component analysis

2.4 熵權(quán)法賦予指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)權(quán)重是指在計(jì)算綜合指標(biāo)時(shí)，各指標(biāo)序列所提供的有效信息量的具體表現(xiàn)，是計(jì)算加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的一個(gè)重要參數(shù)。權(quán)重的賦予如層次分析法[38]、德爾菲法[39]等，通常根據(jù)專家意見來分配，存在主觀上的偏差。而熵權(quán)法是一種客觀賦權(quán)的方法，消除計(jì)算權(quán)重時(shí)主觀因素的影響，使指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果更貼近[40]。該方法根據(jù)熵值大小判斷該指標(biāo)的離散程度，熵值越小，說明其指標(biāo)差異程度越大，即該指標(biāo)在評(píng)價(jià)過程中起到的作用就越大，所占權(quán)重越大[41]。因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通過各指標(biāo)的差異性程度計(jì)算熵權(quán)，最后通過熵權(quán)與灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)的加權(quán)得到較為客觀的結(jié)果[42]。通過熵權(quán)法得到各指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)果見表6。通過計(jì)算得出支鏈淀粉含量、總糖含量、水分含量和粗脂肪含量的指標(biāo)權(quán)重，分別為0.3907、0.2670、0.2028 和0.1395；其中支鏈淀粉含量的權(quán)重系數(shù)最大，這表明糯玉米品質(zhì)評(píng)價(jià)中支鏈淀粉含量對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果影響最大。

表6 指標(biāo)的信息熵、效用值、指標(biāo)權(quán)重Table 6 Information entropy,utility value and index weight of indicators

2.5 灰色關(guān)聯(lián)度分析

在進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析時(shí)，需要構(gòu)造一個(gè)參考序列進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比[43]。參考序列一般是由所有指標(biāo)的極值構(gòu)成，由以上的分析結(jié)果可知，支鏈淀粉含量、總糖含量、水分含量和粗脂肪含量越高，對(duì)糯玉米品質(zhì)評(píng)價(jià)越有優(yōu)勢(shì)，所以選取各指標(biāo)極大值Xj作為糯玉米理想品種的參考值，即支鏈淀粉97.76%、總糖14.46 g/100 g、水分66.21%、粗脂肪15.28 g/100 g。由于指標(biāo)單位的差異，應(yīng)先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無綱量處理[44]。無量綱化處理后組成評(píng)價(jià)單元序列，計(jì)算出與參考序列相比較的關(guān)聯(lián)度系數(shù)，如表7所示。

表7 指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度系數(shù)Table 7 Grey correlation coefficient of indexes

由熵權(quán)法確定的各指標(biāo)權(quán)重 Wj，計(jì)算出各品種加權(quán)關(guān)聯(lián)度。加權(quán)關(guān)聯(lián)度越大，表明與理想品種的品質(zhì)越接近[45]，結(jié)果見表8，糯玉米加權(quán)關(guān)聯(lián)度介于0.8201～0.9515。綜合評(píng)測(cè)對(duì)糯玉米的品質(zhì)進(jìn)行排名，在17 個(gè)品種中，加權(quán)關(guān)聯(lián)度最大的是萬糯2000，說明萬糯2000 是綜合評(píng)價(jià)品質(zhì)最好的品種。其次為蘇科糯1702 和蘇科糯1505。甜糯型品種蘇科糯1702、蘇科糯1505、蘇科糯8 號(hào)和明玉1203 的綜合排名分別為2、3、4、5，表明試驗(yàn)選擇的四種甜糯玉米綜合品質(zhì)優(yōu)良；但這不能說明甜糯型玉米比糯型玉米的綜合品質(zhì)高，因?yàn)榕从衩灼焚|(zhì)的高低是由各個(gè)指標(biāo)綜合決定的。

表8 不同品種糯玉米的加權(quán)關(guān)聯(lián)度及綜合排名Table 8 Weighted correlation degree and comprehensive ranking of different kinds of fresh-edible waxy corn

3 結(jié)論

通過對(duì)17 個(gè)品種鮮食糯玉米籽粒中8 個(gè)內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)含量和5 個(gè)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)指標(biāo)值進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析。結(jié)果表明不同品種糯玉米的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)值存在差異性；在相關(guān)性分析中，直鏈淀粉/支鏈鏈淀粉含量與物性參數(shù)間均有較好的相關(guān)性，其中硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性和咀嚼性均呈現(xiàn)兩兩顯著相關(guān)。通過主成分分析，鮮食糯玉米的13 項(xiàng)指標(biāo)簡(jiǎn)化為3 個(gè)主成分，第一主成分反映糯玉米的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)，第二和第三主成分反映糯玉米的內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)，3 個(gè)主成分累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為82.09%，基本包含了所有指標(biāo)的組成信息。結(jié)合相關(guān)性分析和主成分分析，從糯玉米評(píng)價(jià)指標(biāo)中篩選出支鏈淀粉含量、總糖含量、粗脂肪含量和水分含量作為糯玉米綜合品質(zhì)核心評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過熵權(quán)法計(jì)算得出支鏈淀粉含量、總糖含量、水分含量和粗蛋白含量的指標(biāo)權(quán)重，分別為0.3907、0.2670、0.2028 和0.1395，代入評(píng)價(jià)指標(biāo)關(guān)聯(lián)度系數(shù)中進(jìn)行加權(quán)，進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，同時(shí)對(duì)糯玉米品質(zhì)綜合評(píng)測(cè)，萬糯2000、蘇科糯1702、蘇科糯1505 的加權(quán)關(guān)聯(lián)度較高，綜合排名靠前。本文運(yùn)用了熵權(quán)法與灰色關(guān)聯(lián)度法相結(jié)合的方法，有效地對(duì)鮮食糯玉米指標(biāo)值進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。但鮮食糯玉米品質(zhì)差異還可能受到外觀指標(biāo)、風(fēng)味物質(zhì)等因素的影響，在后續(xù)的研究中需要加入更多的評(píng)價(jià)指標(biāo)，以期更好地為糯玉米品種篩選提供理論指導(dǎo)。