大豆品種對其理化品質(zhì)及功能性質(zhì)的影響

崔 洋，冷思琦，高梓淇，高 媛，黃雪瑩，白宇航

（綏化學(xué)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(zhì)及功能性質(zhì)具有一定意義與必要性。

研究表明，大豆品種的品質(zhì)與大豆制品的質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味及功能性質(zhì)密切相關(guān)，而大豆原料的專用化對提高豆制品使用品質(zhì)、改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和所含營養(yǎng)成分、實(shí)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(zhì)含量的蛋白質(zhì)、多種氨基酸、脂肪及礦物質(zhì)、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(zhì)密切相關(guān)，因此通過研究各品種的營養(yǎng)成分及活性物質(zhì)含量具有一定意義。

分別以國家標(biāo)準(zhǔn)對東北地區(qū)具有代表性的10 種大豆蛋白質(zhì)、可溶性蛋白質(zhì)、水分及脂肪含量進(jìn)行測定，再對多品種大豆的總異黃酮、多酚及皂苷含量進(jìn)行檢測分析，通過對大豆的功能性質(zhì)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(chǔ)與數(shù)據(jù)支持，促進(jìn)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(shè)備

Specord 210 plus 型紫外分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品；TD5A-WS 型臺式離心機(jī)，湖南湘儀試驗(yàn)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(yàn)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(jìn)行人工脫皮，收集脫皮后的大豆，于40 ℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干，粉碎機(jī)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(biāo)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(biāo)準(zhǔn)GB 5009.5—2010[5]進(jìn)行測定。

（2） 不同品種大豆水溶性蛋白質(zhì)含量的測定。水溶性蛋白質(zhì)含量參考農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NYT 1205—2006[6]進(jìn)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(nèi)。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(diào)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(zhì)量。

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

1.3.3 不同品種大豆生物活性物質(zhì)成分檢測

（1） 不同品種大豆總異黃酮含量的測定。試驗(yàn)方法參考張勇[8]的方法進(jìn)行大豆總異黃酮含量的測定，①標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行定容，稱取金雀異黃素標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制金雀異黃素標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行脫脂烘干后備用，加入80%乙醇溶液（料液比1∶20 g/mL） 進(jìn)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(yàn)方法參考陳今朝[9]的方法進(jìn)行不同樣品多酚的提取：精確稱取大豆粉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(zhuǎn)速300 r/min 充分浸提3 h。待反應(yīng)后結(jié)束將離心管于避光條件下靜置12 h，反應(yīng)結(jié)束后以轉(zhuǎn)速10 000 r/min 離心10 min，上清液于4 ℃條件下保存。②標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制[10]，利用95%乙醇溶液溶解定量沒食子酸獲得質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)液，準(zhǔn)確稱取沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(zhì)量濃度（μg/mL） 為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制多酚標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)操作按照標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制方法執(zhí)行，具體操作為樣品提取液替換標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行后續(xù)檢測，樣品多酚含量的計(jì)算公式如下：

式中：M——總多酚含量，mg/g；

A1——沒食子酸質(zhì)量濃度，μg/mL；

V——定容后體積，mL；

N——稀釋倍數(shù)；

m——樣品質(zhì)量，g。

1.3.4 不同品種大豆功能性質(zhì)的測定

（1） 樣品吸水能力（WAC） 的測定。稱取Mg質(zhì)量的大豆粉于已知質(zhì)量M1的離心管中，加入蒸餾水配置成質(zhì)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(zhuǎn)速3 800 r/min 離心30 min，收集沉淀物質(zhì)于50 ℃干燥25 min，揮發(fā)管壁水分進(jìn)行稱質(zhì)量得M2。

（2） 樣品吸油能力（OAC） 的測定。稱取Mg質(zhì)量的大豆粉與花生油1∶12 比例混勻后裝于已知質(zhì)量M1的離心管中，攪拌1 min 后，室溫靜置30 min，以轉(zhuǎn)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(zhì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%的樣品溶液，利用均質(zhì)機(jī)進(jìn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)量分?jǐn)?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(zhì)機(jī)進(jìn)行勻漿后測定泡沫機(jī)體V2，再將攪打起泡后的樣品進(jìn)行靜置60 min 后測定泡沫體積V3[12]。

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

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

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種大豆常規(guī)理化指標(biāo)的分析

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

不同品種大豆常規(guī)理化指標(biāo)的分析見表2。

表2 不同品種大豆常規(guī)理化指標(biāo)的分析/%

由表2 可知大豆蛋白質(zhì)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(zhì)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(guān)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(yīng)[13]，而試驗(yàn)10 種大豆品種的水分含量均在安全水分之內(nèi)，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(zhì)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(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。

金雀異黃素的標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

圖1 金雀異黃素的標(biāo)準(zhǔn)曲線

由圖1 可知，Y=0.126 9X+0.005 7，其中相關(guān)系數(shù)R2=0.999 3，說明金雀異黃素質(zhì)量濃度與吸光度有著良好的線性關(guān)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(guān)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(jìn)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(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。

沒食子酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖2。

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

圖2 沒食子酸的標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)抗氧化性，在心腦血管、腫瘤及抑菌、消毒等臨床醫(yī)學(xué)上應(yīng)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(nóng)28。

2.3 不同品種大豆功能性質(zhì)的分析

大豆的功能性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特征不僅間接或直接地影響大豆制品的加工、貯藏性質(zhì)，更會對產(chǎn)品的顏色、質(zhì)構(gòu)及風(fēng)味起關(guān)鍵性作用[16]。因此對10 種大豆粉的功能性質(zhì)進(jìn)行研究。

不同品種大豆功能性質(zhì)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(guān)[17]，而該試驗(yàn)結(jié)果更與大豆粉的常規(guī)理化指標(biāo)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(zhì)量分?jǐn)?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(jié)構(gòu)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(zhì)的分析

3 結(jié)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(zhì)含量及其功能性質(zhì)進(jìn)行測定，試驗(yàn)結(jié)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(zhì)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(zhì)含量的大小，其中墾豐16、綏農(nóng)28 及疆莫豆1 號含量較高，而綏農(nóng)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(zhì)的測定，進(jìn)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。