大豆品種對其理化品質及功能性質的影響

崔 洋，冷思琦，高梓淇，高 媛，黃雪瑩，白宇航

（綏化學院，黑龍江 綏化 152061）

大豆作為我國主要糧食來源之一，與小麥、水稻及玉米作物并稱為世界的四大支柱作物[1]。東北地區(qū)的黑龍江省、吉林省和遼寧省為我國主要的大豆生產(chǎn)區(qū)，是大豆生產(chǎn)和出口基地，其播種面積及產(chǎn)量常年位于全國首位。因此，研究東北特色十大品種大豆的理化品質及功能性質具有一定意義與必要性。

研究表明，大豆品種的品質與大豆制品的質構、風味及功能性質密切相關，而大豆原料的專用化對提高豆制品使用品質、改善產(chǎn)品結構和所含營養(yǎng)成分、實現(xiàn)大豆食品加工的自動化具有重要價值[2-3]。大豆中富含豐富的營養(yǎng)成分，除含有高品質含量的蛋白質、多種氨基酸、脂肪及礦物質、維生素外，還含有大豆異黃酮、大豆核酸及大豆多酚等特殊營養(yǎng)成分[4]。大豆的營養(yǎng)成分與大豆粉的功能性質密切相關，因此通過研究各品種的營養(yǎng)成分及活性物質含量具有一定意義。

分別以國家標準對東北地區(qū)具有代表性的10 種大豆蛋白質、可溶性蛋白質、水分及脂肪含量進行測定，再對多品種大豆的總異黃酮、多酚及皂苷含量進行檢測分析，通過對大豆的功能性質的測定來建立東北地區(qū)特色品種大豆數(shù)據(jù)庫，為大豆開發(fā)多種豆制品提供理論基礎與數(shù)據(jù)支持，促進大豆產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

采用東北地區(qū)具有代表性的10 個大豆品種（品系）。

大豆品種編號及名稱見表1。

表1 大豆品種編號及名稱

鹽酸、硼酸、硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、無水乙醚、乙醇、丙酮、福林酚，哈爾濱市化工試劑；金雀異黃素、沒食子酸，美國Sigma 公司提供。

1.2 儀器與設備

Specord 210 plus 型紫外分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司產(chǎn)品；TD5A-WS 型臺式離心機，湖南湘儀試驗室儀器開發(fā)有限公司產(chǎn)品；8002型電熱恒溫水浴鍋，北京國華醫(yī)療器械廠產(chǎn)品。

1.3 試驗方法

1.3.1 豆粉的制備

將不同品種的大豆分別浸泡24 h，進行人工脫皮，收集脫皮后的大豆，于40 ℃鼓風干燥箱中烘干，粉碎機粉碎后過60 目篩，于30 ℃下干燥24 h后裝袋密封保存。

1.3.2 不同品種大豆常規(guī)理化指標檢測

（1） 不同品種大豆粗蛋白含量的檢測。粗蛋白含量參考國家標準GB 5009.5—2010[5]進行測定。

（2） 不同品種大豆水溶性蛋白質含量的測定。水溶性蛋白質含量參考農業(yè)標準NYT 1205—2006[6]進行測定。

（3） 不同品種大豆粗脂肪含量的測定。稱取大豆粉2 g，裝入濾紙筒，然后放入抽提器內。把抽提器與已知恒重的干燥抽提瓶連接于冷凝器上，由冷凝器上口加入石油醚50 mL，接通冷凝水，將水浴鍋的溫度調到65 ℃左右開始蒸餾，控制虹吸次數(shù)為20 次/ h 左右。蒸餾6 h 后，取出濾紙筒，回收石油醚，抽提瓶于105 ℃干燥箱中烘干1 h，稱質量。

（4） 不同品種大豆水分含量的測定。水分含量參考國家標準GB/T 20264—2006[7]進行測定。

1.3.3 不同品種大豆生物活性物質成分檢測

（1） 不同品種大豆總異黃酮含量的測定。試驗方法參考張勇[8]的方法進行大豆總異黃酮含量的測定，①標準曲線的繪制，精確稱取金雀異黃素10 mg于50 mL 容量瓶中，加入0.01 moL/L NaOH 進行定容，稱取金雀異黃素標準溶液0，0.5，1.0，2.0，3.0，4.0 mL 于100 mL 容量瓶中，加入0.01 moL/L NaOH 進行定容，于波長271 nm 處比色并記錄吸光度，以金雀異黃素濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制金雀異黃素標準曲線。②樣品總異黃酮含量的測定，精確稱取不同品種的大豆粉5 g，利用乙醚進行脫脂烘干后備用，加入80%乙醇溶液（料液比1∶20 g/mL） 進行熱回流提取2 h，抽濾裝置收集浸提液，并用0.01 moL/L NaOH 定容至250 mL，吸取樣品溶液1 mL，加入0.01 moL/L NaOH 定容至100 mL，于波長271 nm 處比色并記錄吸光度。

（2） 不同品種大豆多酚含量的測定。①樣品多酚的提取，試驗方法參考陳今朝[9]的方法進行不同樣品多酚的提?。壕_稱取大豆粉0.5 g 于50 mL 離心管中，加入15 mL 丙酮溶液后密封離心管，將離心管置于恒溫培養(yǎng)振蕩器30 ℃下以轉速300 r/min 充分浸提3 h。待反應后結束將離心管于避光條件下靜置12 h，反應結束后以轉速10 000 r/min 離心10 min，上清液于4 ℃條件下保存。②標準曲線的繪制[10]，利用95%乙醇溶液溶解定量沒食子酸獲得質量濃度為0.1 mg/mL 的標準液，準確稱取沒食子酸標準液0，1，2，3，4，5 mL 于100 mL 容量瓶中，加入1 mL福林酚試劑搖勻后加入12% Na2CO3溶液2 mL，加入蒸餾水進行定容，混勻后于室溫條件下避光靜置2 h，于波長760 nm 處測定其吸光度，以沒食子酸質量濃度（μg/mL） 為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制多酚標準曲線。③樣品多酚含量的測定，樣品中多酚含量的測定依舊采用福林酚法，試驗操作按照標準曲線繪制方法執(zhí)行，具體操作為樣品提取液替換標準液進行后續(xù)檢測，樣品多酚含量的計算公式如下：

式中：M——總多酚含量，mg/g；

A1——沒食子酸質量濃度，μg/mL；

V——定容后體積，mL；

N——稀釋倍數(shù)；

m——樣品質量，g。

1.3.4 不同品種大豆功能性質的測定

（1） 樣品吸水能力（WAC） 的測定。稱取Mg質量的大豆粉于已知質量M1的離心管中，加入蒸餾水配置成質量濃度為6 g/mL 的樣品溶液，攪拌均勻后于室溫條件下靜置30 min，其中每5 min 攪拌混勻1 次，以轉速3 800 r/min 離心30 min，收集沉淀物質于50 ℃干燥25 min，揮發(fā)管壁水分進行稱質量得M2。

（2） 樣品吸油能力（OAC） 的測定。稱取Mg質量的大豆粉與花生油1∶12 比例混勻后裝于已知質量M1的離心管中，攪拌1 min 后，室溫靜置30 min，以轉速3 800 r/min 離心30 min，利用移液槍吸棄上層液層，再將離心管倒置25 min，吸棄流出的油脂，稱質量M2[11]。

（3） 樣品乳化性（EA） 和乳化穩(wěn)定性（ES） 的測定。稱取Mg樣品通過蒸餾水配置成質量分數(shù)為7%的樣品溶液，利用均質機進行勻漿，加入花生油5 mL、勻漿30 s，再加入花生油5 mL，勻漿90 s，測定乳濁液的體積為V1，以轉速2 500 r/min 離心10 min，測定乳化層體積V2，此時85 ℃加熱樣品15 min，室溫冷卻后，以轉速2 500 r/min 離心10 min，測定乳化層體積V3。

（4） 樣品起泡能力（FC） 和泡跑穩(wěn)定性（FS）的測定。稱取10 g 樣品通過蒸餾水配置成質量分數(shù)為10%的樣品溶液，此時測定豆粉溶液的泡沫體積V1，利用均質機進行勻漿后測定泡沫機體V2，再將攪打起泡后的樣品進行靜置60 min 后測定泡沫體積V3[12]。

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Excel、Spss 軟件對數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，用Origin 軟件進行繪圖處理，各數(shù)據(jù)重復測定3 次后取平均值。

2 結果與分析

2.1 不同品種大豆常規(guī)理化指標的分析

該試驗對東北地域具有特色代表性的10 個品種大豆進行了常規(guī)理化指標的測定。

不同品種大豆常規(guī)理化指標的分析見表2。

表2 不同品種大豆常規(guī)理化指標的分析/%

由表2 可知大豆蛋白質的平均數(shù)為42.83%，其中編號3、6、9 號及10 號大豆蛋白含量均在平均數(shù)以上，為高蛋白品種大豆，其中編號1 的大豆蛋白質含量最低為35.17%。水溶性蛋白含量平均值為24.16%，編號1、4 及6 這3 個品種的大豆水溶性蛋白含量低于20%。就脂肪含量而言，大豆脂肪含量平均數(shù)為18.2%，其中編號6 為高油脂大豆。相關數(shù)據(jù)說明大豆水分含量需要控制在13%以下，否則容易發(fā)生霉變等不良反應[13]，而試驗10 種大豆品種的水分含量均在安全水分之內，其變化區(qū)間范圍為7.29%~12.26%，其中編號5 大豆水分含量最高為12.26%。綜上所述其中編號3、6、9 及10 號為高脂高蛋白的油脂大豆品種。

2.2 不同品種大豆生物活性物質成分的分析

2.2.1 不同品種大豆總異黃酮含量的分析

（1） 金雀異黃素的標準曲線的繪制。

金雀異黃素的標準曲線見圖1。

圖1 金雀異黃素的標準曲線

由圖1 可知，Y=0.126 9X+0.005 7，其中相關系數(shù)R2=0.999 3，說明金雀異黃素質量濃度與吸光度有著良好的線性關系。

（2） 不同品種大豆總異黃酮含量的分析。大豆異黃酮作為大豆中最受人們關注的功能活性成分之一，是大豆生長過程中形成的一種次生代謝產(chǎn)物[14]。

不同品種大豆總異黃酮含量的分析見表3。

表3 不同品種大豆總異黃酮含量的分析 /mg·g-1

由表3 可知，其總異黃酮的含量各不相同，因此對不同品種大豆異黃酮含量進行測定比較分析具有一定意義。其中編號3、6、8 及10 號總異黃酮含量較高，而編號1 及5 含量較少，編號6 及10 號在高蛋白及高脂肪含量的基礎上具有較高的總異黃酮含量。

2.2.2 不同品種大豆多酚含量的測定

（1） 沒食子酸的標準曲線的繪制。

沒食子酸的標準曲線見圖2。

由圖2 可知，Y=0.075 9X+0.009 5，其中相關系數(shù)R2=0.999 4，說明沒食子酸質量濃度與吸光度有著良好的線性關系。

圖2 沒食子酸的標準曲線

（2） 不同品種大豆多酚含量的分析。多酚作為一種多酚性羥基化合物具有強抗氧化性，在心腦血管、腫瘤及抑菌、消毒等臨床醫(yī)學上應用較多[15]，因此對于多品種大豆多酚含量的測定分析具有一定的研究意義。

不同品種大豆多酚含量的分析見表4。

表4 不同品種大豆多酚含量的分析/mg·g-1

由表4 可知，對于10 種大豆原料，其總多酚含量的變化為1.885~2.675 mg/g，其中多酚含量最高的品種為華疆4 號，含量最低的品種為綏農28。

2.3 不同品種大豆功能性質的分析

大豆的功能性質及結構特征不僅間接或直接地影響大豆制品的加工、貯藏性質，更會對產(chǎn)品的顏色、質構及風味起關鍵性作用[16]。因此對10 種大豆粉的功能性質進行研究。

不同品種大豆功能性質的分析見表5。

由表5 可知，不同種類大豆粉的吸水能力及吸油能力具有一定差異，其中吸水能力的平均值為1.167 g/g，吸油能力的平均值為1.225 g/g，其能力大小均高于平均值的大豆品種為編號7、9 和10 號。而大豆粉的乳化性及乳化穩(wěn)定性能夠影響大豆粉分散體系的均一性及流變性，其能力大小與大豆粉的可溶性蛋白、油脂含量有關[17]，而該試驗結果更與大豆粉的常規(guī)理化指標相符，即高蛋白高脂大豆品種6，9 及10 號的乳化性能相對較高。表5 顯示了不同品種大豆粉在10%質量分數(shù)條件下的起泡能力及經(jīng)靜置60 min 后的起泡穩(wěn)定性，其起泡能力低于30%只有3 個品種，其中2 個能力大于29%，表明10 種大豆均具有良好的起泡性，可以賦予食品疏松結構和良好口感，其中編號2、5、6、8 及10 號均具有良好的泡沫穩(wěn)定性（＞90%），可以用作蛋白替代品生產(chǎn)泡沫食品。

表5 不同品種大豆功能性質的分析

3 結論

通過對東北地區(qū)具有代表性的10 個品種大豆的基本營養(yǎng)成分、生物活性物質含量及其功能性質進行測定，試驗結果表明不同品種大豆粉的理化特征及功能特性具有一定差異，其中蛋白質作為大豆的主要營養(yǎng)成分，油脂含量次之，而10 種大豆水分含量均在安全水分值之下。對比大豆生物活性物質含量的大小，其中墾豐16、綏農28 及疆莫豆1 號含量較高，而綏農28 品種大豆的多酚含量較少。通過對不同大豆粉的功能性質的測定，進一步確定墾豐16及疆莫豆1 作為高脂高蛋白大豆品種，不僅具有豐富的生物活性成分更有良好的功能特性，還為大豆加工制品原料提供良好選擇。