基于主成份研究法速食食品特征性指标分类

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1、基于主成份研究法速食食品特征性指标分摘要：目前，现代化的生活节奏加快，人们的饮食方式也发生了改变，速食食品在白领与学生之间大受欢迎，然而人们对速食食品的营养成分缺乏了解。本文选取十种速食食品作为代表，运用主成份分析的方法，对样本的十种营养成分进行分类分析。分析结果表明：速食食品的特征性指标主要有热量，脂肪，蛋白质，碳水化合物，膳食纤维,烟酸，维生素A,钠；热量、脂肪和烟酸是同一类指标，膳食纤维是一类，第三类指标与维生素A有明显反比关系，钠为第四类；该结论基本上是正确合理的，为食品厂商提供了一个更具备竞争力的速食食品加工方向，也为人们如何选取更营养健康的速食食品提

2、供了简便的方法。关键词：速食食品营养成分主成份分析特征性指标中图分类号：R123.1文献标识码：A文章编号：1672-5336(2013)20-0072-03由于速食食品具有方便、迅速、便宜、口味繁多和大众化等特点，很多在校学生及公司白领都钟爱此类食物，然而速食食品的缺点同样明显，那就是高热量、高脂肪、缺乏营养和长期食用会导致膳食结构不合理等缺点。因此，对速食食品的营养成分进行分类分析势在必行。本文选取主成分分析法，对市场上常见的十种速食食品进行分析。1数据来源本文采集的数据来自食物营养成分查询网站，来源相对可靠。由于速食食品的营养成分比较繁多，而且一些指标对总

3、体分析的影响较小，所以这里选取了最主要的十种营养成分指标作为研究对象。原始数据见附表1。2主成份分析法(PrincipalComponentAnalysis,PCA)主成份分析法也称主分量分析或矩阵数据分析，通过变量变换的方法把相关的变量变为若干不相关的综合指标变量⑴。若某研究对象有两项指标£1和Z2,从总体M(Z1,E2)中抽取了N个样品，它们散布在椭圆平面内(见图1),指标乙1与乙2有相关性。n1和n2分别是椭圆的长轴和短轴，T11丄T12,故T11与T12互不相关。其中Hl是点Z(©1,©2)在长轴上的投影坐标，n2是该点在短轴上的投影坐标。从图1可以看出

4、点的N个观测值的波动大部分可以归结为nl轴上投影点的波动，而T12轴上投影点的波动较小。若H1作为一个综台指标，则FI1可较好地反映出N个观测值的变化情况，H2的作用次要。综合指标nl称为主成份，找出主成份的工作称为主成份分析［2］。可见，主成份分析即选择恰当的投影方向，将高维空间的点投影到低维空间上，且使低维空间上的投影尽可能多地保存原空间的信息，就是要使低维空间上投影的方差尽可能地大[3]。3主成份分析法的应用3.1原始数据的处理和标准化打开SPSS软件，导入原始数据表格，选择“分析”——“降维”——“因子分析”，将十个变量导入，点击“描述”选项，在相关矩阵

5、里面勾选“系数”，即可得到相关矩阵，数据见表1。3.2速食食品特征性指标主成份分析的计算结果主成份分析的计算结果中，新变量所代表的方差（即对应的特征值）贡献率和由原变量变换为新变量的线性变换系数（即对应的特征向量）就成为我们进行综合分析的重点。在主成份分析中一般要求少数新变量的累积方差贡献率应大于70%[4]o下列表2和表3分别给出了各个主成份的解释的总方差和主成份的计算结果。表2表明，前四个主成份积累方差贡献率达到83.479%,根据主成份分析法的一般原理，可取前四个具有明显代表性的主成份。原有的10个变量可用4个主成份表示，如表3所示。3.3结果分析根据主成

6、分分析的计算结果，前四个特征根的累积贡献率分别为37.184%,20.711%,13.872%,11.711%,总的累积贡献率83.479%,符合累积方差贡献率应大于70%的条件，因此选取前4个主成分来综合描述原来10项分组的指标。在第一主成份中，热量、脂肪和烟酸所占权系数较大，呈正相关，属于同一类成分指标，因此将该主成分命名为脂热酸成分。脂肪对人体的作用有多个方面，其中一个作用就是供给人体热量。lg脂肪在人体内氧化分解成水和二氧化碳，并放出38KJ热量。烟酸也称作维生素B3,或维生素PP,是人体必需的13中维生素之一。烟酸在人体内转化成烟酰胺，烟酰胺是辅酶I和

7、辅酶II的组成部分，参与体内脂质代谢，组织呼吸的氧化过程和糖类无氧分解的过程。脂肪氧化分解产生热量，烟酸参与脂肪的氧化分解过程，三者属于同一类指标，因此将该主成分命名为脂热酸成分。脂热酸成分中，蛋白质和碳水化合物所占权系数也较大，呈负相关。这与速食食品具备的高热量、高脂肪和缺乏营养的事实相符合。蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命活动的存在。碳水化合物是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。一方面，长期食用速食食品会导致营养搭配不均衡，影响身体健康，人们应该选择理智消费。另一方面，对于竞争无比激烈的生产速食食品的商家，有目的的加强速食食品中的某些营养

8、成分，能够吸引更多消费者