基于不同用途大豆的特征品質指標篩選及優勢產區品種確定

丁 儉，沈舒晗，李淑英，蔡 蔚，李志海，嚴 曲，黃天航，王鳳忠，方 勇,*

（1.南京財經大學食品科學與工程學院，江蘇省現代糧食流通與安全協同創新中心，江蘇 南京 210023；2.中國農業科學院農產品加工研究所，農業農村部農產品質量安全風險評估實驗室（北京），北京 100193）

大豆是我國重要的糧食作物，是食用油脂、飼用豆粕、植物蛋白和豆制品等加工的重要原料[1-3]。我國是食用植物油和飼料的消費大國，其中大豆油占食用油消費的比重最大，大豆餅粕是動物飼料生產的主要原料，因此，大豆是保障國計民生不可或缺的重要戰略物資[4-6]。隨著我國食品和飼料行業的蓬勃發展，以及消費者對高品質食用油和飼料產品品質化、功能化的全面追求，市場對高品質商品大豆提出了更高的要求[7-8]。目前，我國大豆產區分布廣泛、氣候條件差異大，大豆品種繁多、營養品質參差不齊，優勢品種差異化、特色化區分度不高等問題亟待解決[9-10]。因此，系統掌握大豆主產區不同品種的品質特征和品種間的具體差異，對保障我國優質大豆育種、原料安全供給和高效加工利用意義重大。

大豆原料的品質特性是影響產品品質和營養品質的關鍵因素，不同用途的大豆對原料品質的要求不同。據前人研究報道，地區和氣候條件對大豆品質有顯著影響，產地地理位置從南向北大豆蛋白質含量逐漸降低，脂肪含量逐漸升高，其基因型效應表現也與之相對應，這主要是由于不同的光照、溫度、降雨量等環境因素交互影響了大豆籽粒中脂肪和蛋白質的積累[11]。但大豆成分復雜，且每個成分對不同加工用途所發揮的作用不同，其品質評價需要進行多屬性、多指標分析，應借助多元統計、評價模型構建等手段綜合評價[12]。馬磊[13]利用典型相關分析、逐步回歸分析和主成分聚類分析對70 份大豆品種的豆奶風味品質進行系統評價，篩選了豆奶專用大豆的品質指標和品系。而作為油用大豆最主要的評價指標，除脂肪含量外，脂肪酸組成、磷脂含量都會影響油脂的氧化穩定性及后續的精煉難度[14-15]。蘇瑩[16]報道了大豆的損傷粒率、雜質含量、VE含量等會影響油脂色澤、酸價和營養品質。針對飼料用大豆，李軍國等[17]的研究表明蛋白質含量是大豆作為飼料加工的第1評價指標，同時粗脂肪、粗纖維含量也是評價飼料用大豆的重要指標，而大豆功能因子大豆異黃酮等對飼料功能營養價值提升、促進動物生長、提高動物免疫力、改善肉質等方面也有重要作用。因此，針對不同用途大豆的加工品質評價，用單一指標不能客觀、準確、全面地挑選出適宜原料。

目前，油脂和飼料加工行業多注重產品的生產工藝方面，對原料大豆專種專用的重視程度不夠，同時對不同用途大豆的品質指標評價體系還不清晰[18]。此外，利用多元統計分析等方法分析不同地區、不同品種間大豆加工品質指標的差異、相互關系和綜合評價模型方面的報道相對較少。本研究利用多種統計方法（如方差分析、主成分分析和聚類分析）對4 個大豆產區不同品種間品質指標差異進行系統分析，篩選和明確對油料用和飼料用大豆起主要影響的特征性品質指標和品種，通過組合賦權法模型評價出適合油用、飼料用大豆的優勢產區和優勢品種，以期為不同用途大豆的品質評價指標、優質品種選育、產區布局和規模化生產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

本實驗選取了全國4 個大豆主產區40 個主栽品種樣品作為實驗對象，供試品種包括東北春大豆區大豆：‘遼豆59’‘綏農94’‘綏農3’‘黑芽2’‘中龍606’‘黑農81’‘黑農85’‘蒙豆1137’‘黑農88’‘黑農89’；華北春大豆區大豆：‘冀豆19’‘冀豆2 0’‘冀豆2 3’‘冀豆2 4’‘汾豆9 2’‘汾豆93’‘蒙豆359’‘齊黃34’‘赤豆4’‘赤豆5’；華東春夏大豆區大豆：‘蘇夏1907’‘皖豆28’‘皖豆35’‘徐豆18’‘通豆10’‘通豆14’‘南農58’‘蘇豆20’‘蘇豆18’‘中黃13’；華南春夏大豆區大豆：‘桂春8’‘桂春15’‘桂夏3’‘桂夏7’‘華春4’‘華春9’‘華春17’‘華春21’‘華夏1’‘圣豆40’。將采集的大豆置于15 ℃冷庫貯藏備用。

無水乙醚、硼酸、乙醇 國藥集團化學試劑有限公司；氫氧化鈉、氫氧化鉀 西隴科學股份有限公司；二硫蘇糖醇、考馬斯亮藍、甲基紅、乙腈 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；溴甲酚綠、乙酸鎂、濃硫酸、鹽酸、冰乙酸、甲醇、三氯甲烷 南京化學試劑股份有限公司；BCA試劑盒、VE含量檢測試劑盒 北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設備

BXH-65干燥箱 上海博迅醫療生物儀器有限公司；GL21M離心機 湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司；SGM馬弗爐 美國Sigma公司；721紫外分光光度計上海精密科學儀器有限公司；1260高效液相色譜儀美國安捷倫公司；K1100全自動凱氏定氮儀 深圳市賽亞泰科儀器設備有限公司；垂直電泳儀 美國伯樂公司；SpectraMax Plus384酶標儀 美國美谷分子公司。

1.3 方法

1.3.1 雜質含量、色澤氣味、損傷率測定

雜質含量、色澤氣味、損傷率指標的測定均按照GB 1352—2009《大豆》進行，每個樣品重復測定3 次。

1.3.2 水分含量測定

水分含量采用直接干燥法進行測定。將大豆樣品研磨至顆粒小于2 mm，將潔凈坩堝置于（103±2）℃烘箱內干燥1 h，取出置于干燥器中冷卻至室溫，稱質量，再重復干燥直至恒質量（即兩次質量差小于2 mg）。稱取2.000 0～10.000 0 g試樣于預處理過的坩堝中，試樣厚度不超過5 mm，加蓋，稱質量。置于101～105 ℃干燥箱中干燥2～4 h后加蓋取出，于干燥器內冷卻0.5 h后稱質量。于101～105 ℃干燥箱中干燥1 h左右取出，于干燥器內冷卻0.5 h后再稱質量。重復以上操作至前后兩次質量差不超過2 mg，即為恒質量。實驗重復3 次，經計算得到大豆水分含量。

1.3.3 粗脂肪含量測定

粗脂肪含量采用索氏提取法進行測定。稱取大豆樣品5 g，置于全自動索氏提取儀中測定，每個樣品重復測定3 次。

1.3.4 蛋白質含量測定

蛋白質含量采用凱氏定氮法進行測定。將大豆樣品研磨至顆粒小于2 mm，稱取試樣0.2～2.0 g進行消化處理后置于自動凱氏定氮儀，測定大豆蛋白質含量，每個樣品重復測定3 次。

1.3.5 灰分含量測定

灰分含量根據GB 5009.4—2016《食品安全國家標準食品中灰分的測定》進行測定。

1.3.6 碳水化合物含量測定

碳水化合物含量采用減法計算獲得。根據GB 28050—2011《食品安全國家標準 預包裝食品營養標簽通則》，大豆中碳水化合物質量為大豆總質量（100 g）減去蛋白質、脂肪、水分和灰分的質量，每個樣品取3 個平行。

1.3.7 磷脂含量測定

將大豆樣品經搗碎機充分搗碎，稱取2～5 g，經三氯甲烷-甲醇溶液提取得到提取物后灼燒至完全灰化，然后用鹽酸加熱溶解灰分，冷卻至室溫后用氫氧化鉀中和，用鹽酸溶解沉淀，定容，進行比色測定，實驗重復3 次[19]。

1.3.8 7S和11S球蛋白含量測定

大豆7S和11S球蛋白含量采用姜振峰等[20]的方法進行測定。首先利用堿提酸沉法[21]提取大豆蛋白，將大豆粉碎后脫脂，將脫脂后的大豆粉與去離子水按照料液比1∶10（m/V）混合，用NaOH溶液調節pH值至9.0，在室溫下攪拌30 min后5 000 r/min離心15 min，離心得到的上清液用HCl溶液調節pH值至4.5，靜置30 min，4 800 r/min離心15 min，棄去上清液，將沉淀加水復溶，用NaOH溶液調節pH值至7.0，將蛋白進行冷凍干燥后得到大豆分離蛋白。將提取得到的不同品種大豆分離蛋白配制為5 mg/mL蛋白溶液，取50 μL蛋白樣品、40 μL上樣緩沖液和10 mL二硫蘇糖醇混勻，于100 ℃加熱10 min。取10 μL樣品溶液上樣，濃縮膠質量分數為5%，分離膠質量分數為12%，在電壓80 V條件下進行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）2～3 h后取出膠條，浸泡于固定液（7%冰乙酸溶液、40%甲醇溶液）中1 h，用考馬斯亮藍R-250染色，用脫色液（7.5%冰乙酸溶液、5%甲醇溶液）脫色至背景清晰。利用Gel-Doc 2000凝膠成像儀拍照，用Quantity One 4.1軟件分析7S球蛋白、11S球蛋白含量[22]，實驗重復3 次。

1.3.9 蛋白質溶解比率測定

蛋白質溶解比率測定參考徐亞等[22]的方法，采用BCA試劑盒對水溶性蛋白質量進行測定。首先將BCA試劑與CuSO4溶液（體積比50∶1）配制成工作液，充分混勻。將1.3.8節提取的大豆分離蛋白加入蒸餾水中配制10 mg/mL的溶液，將溶液4 000 r/min離心15 min，取上清液備用。取牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）標準品用磷酸鹽緩沖液溶解得到質量濃度為0.5 mg/mL的標準品溶液。向標準品溶液和樣品溶液中加入BCA工作液，在37 ℃下放置30 min，用酶標儀在562 nm波長處測定吸光度，根據標準曲線方程計算出水溶性蛋白質量濃度，每個樣品進行3 次重復實驗，總蛋白質量濃度通過1.3.4節方法測得，蛋白質溶解比率按公式（1）計算。

1.3.10 酸價測定

酸價采用滴定法進行測定。將索氏抽提的大豆油通過旋轉蒸發去除溶劑后，稱取油樣3.5 g，加入乙醚-乙醇（體積比2∶1）混合溶劑50 mL，再加入酚酞指示劑，用0.1 mol/L的氫氧化鉀溶液滴定，出現微紅且30 s不褪色時記錄消耗氫氧化鉀溶液的體積[23]，實驗重復3 次，按公式（2）計算大豆油的酸價。

式中：V為試樣測定所消耗的標準滴定溶液的體積/mL；V0為相應的空白測定所消耗的標準滴定溶液的體積/mL；c為標準滴定溶液的濃度/（mol/L）；56.1為氫氧化鉀的摩爾質量（g/mol）；m為油脂樣品質量/g。

1.3.11 VE含量測定

VE含量使用試劑盒測定。將大豆樣品經搗碎機充分搗碎，稱取0.1 g大豆樣品加入1 mL提取液，旋渦振蕩5 min，于25 ℃、5 000×g離心10 min，取上清液。使用酶標儀在530 nm波長處進行測定，用無水乙醇調零，將VE標準品溶液用無水乙醇梯度稀釋繪制標準曲線，分別測定對照管、測定管、標準管和空白管（按照檢測試劑盒說明書操作配制）的吸光度，利用標準曲線計算樣品中VE質量濃度，并按式（3）計算大豆中VE含量，每個樣品重復3 次。

式中：ρ為樣品VE質量濃度/（μg/mL）；V樣為樣品液體積（0.5 mL）；V總為提取液體積（3 mL）；m為樣品質量/g。

1.3.12 大豆異黃酮含量測定

大豆異黃酮含量采用高效液相色譜法進行測定。將大豆樣品研磨，稱取5 g試樣用甲醇溶液超聲振蕩提取，提取液經離心、濃縮、定容、過濾后，用高效液相色譜儀測定，色譜柱為RPC18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動相為0.1%乙酸溶液和0.1%乙酸乙腈溶液[24]，以大豆苷、染料木苷、染料木素為標準品，重復3 次，利用外標法計算大豆異黃酮含量。

1.4 數據處理與分析

本研究采用Excel 2021軟件進行數據整理匯總，采用SPSS 26.0軟件進行單因素方差分析、主成分分析和聚類分析，采用R語言和Origin 2021軟件繪圖。

1.4.1 Delphi問卷調查篩選大豆品質評價指標

Delphi法即專家調查法，其通過匿名方式將所有大豆相關品質指標匯總制成問卷，對大豆產業專家、用戶（生產商、經銷商及消費者等產業參與人員）進行問卷評價及訪談，分析食用商品大豆品質指標及其重要性，最終形成油用商品大豆和飼料用商品大豆品質評價核心指標。本研究根據文獻研究和現有資料[25-27]制定《油料用、飼料用大豆品質評價指標調查問卷》，第1輪問卷主要包括油料用、飼料用大豆的食用品質、加工品質、商品品質和營養品質方面的品質指標，按5 個重要性等級（重要性從低到高分別對應分值1～5 分）對大豆評價指標進行打分，實現定量評價，并適當留白供專家書寫修改補充意見。回收第1輪問卷進行總結分析，結合專家的補充意見制定第2輪專家調查問卷，并對第2輪問卷進行分析，形成基于Delphi法的《油料用、飼料用大豆品質評價指標專家共識》第3輪問卷。每輪向20 位專家發放問卷。得到的問卷結果采用Excel 2021軟件雙機數據錄入，分析得到Delphi問卷調查結果。

1.4.2 構建大豆品質綜合評價數據模型

對問卷調查結果數據標準化處理后構建數據模型[28]，從主觀和客觀兩方面的權重構建線性關系得出每個指標的組合權重，根據組合權重計算綜合得分。

1.4.2.1 G1法確定主觀權重

根據專家認知的重要程度將10 個指標按重要性排序得到評價指標集X＝{X1，…，X10}，將Xn-1與Xn的重要性之比記為rn，得到公式（4）。

按式（9）計算第i個對象的第j項指標在該指標值和中所占的比重fij。

2 結果與分析

2.1 不同大豆品種主要品質指標的差異性

本研究對用戶及行業專家進行Delphi問卷調查，結合對油料用和飼料用大豆的品質要求，最后各篩選出10 個典型品質指標進行差異顯著性分析。對東北、華北、華東和華南4 個主產區大豆品質指標的差異性分析結果如表1所示。不同大豆品種間大部分品質指標差異都達到極顯著或高度顯著水平（P＜0.01或P＜0.001），顯示了不同品種的主效應作用，其中只有色澤氣味和碳水化合物含量2 個指標差異不明顯，說明種植地區、生長條件和品種差異對大豆品質性狀有重要影響。F值是組間和組內離差平方和與自由度的比值，可用于檢測某項變異因素的效應或方差。F值大，說明品種間方差是主要方差來源，品種對F值影響顯著，如7S/11S球蛋白比例、水分含量、蛋白質溶解比率等指標。F值小，說明隨機方差是主要的方差來源，如碳水化合物含量、色澤氣味，品種對F值影響不顯著。但方差分析只能初步評價大豆的品質差異，不能準確地篩選特征性品質指標，對于油料、飼料專用大豆品種的選擇還需結合多元分析方法進行區分，從而篩選出在不同用途上對大豆品質指標起主導作用的特征性指標，最終利用特征性指標判定油料用大豆和飼料用大豆的優勢產區和優勢品種。

表1 油料、飼料用大豆主要品質指標的方差分析Table 1 Analysis of variance of major quality properties of soybeans for oil and feed

2.2 熱圖分析結果

將不同大豆品種的檢測指標數據利用SPSS軟件進行標準化處理，并通過R語言軟件繪制熱圖，結果如圖2所示。橫坐標代表不同地區的大豆品種，縱坐標代表品質指標，通過顏色反映大豆品種與品質指標之間的相關性。通過對40 個大豆品種與10 個品質指標之間相關性的直觀展示，可以發現油料用大豆中東北地區大豆品種與粗脂肪含量、VE含量、水分含量相關性較高，明顯高于其他3 個大豆主產區。胡國華[29]的研究結果表明，大豆脂肪含量與緯度的相關系數為0.843 7（P＜0.01），高緯度地區大豆的脂肪含量相對較高，這主要與氣候條件密切相關，晝夜溫差大、降雨量適中、日照充足有利于脂肪的形成，使東北春大豆的含油量高于南方夏大豆，且東北大豆的平均含油量一般在20.0%以上[30]。飼料用大豆中華南地區大豆品種與蛋白質含量、華東地區大豆品種與7S/11S球蛋白比例、東北地區大豆品種與蛋白質溶解比率相關性較好，東北地區大豆品種與粗脂肪含量、大豆異黃酮含量也具有一定的相關性，而華北地區大豆各指標的變化規律性不強。大豆蛋白質含量與緯度的相關系數為-0.818 4（P＜0.01）[31]，因此長江流域大豆蛋白質含量＞黃河流域＞東北地區。其中大豆7S/11S球蛋白比例、蛋白質溶解比率和大豆異黃酮含量對飼料的消化吸收性及營養提供至關重要，而這類指標在華南、華東和東北地區大豆品種中相對較高，提示這些地區所產大豆更適合用作加工飼料。熱圖能夠清晰地反映各大豆品種與指標之間的相關性，表明大豆的部分指標具有區域性的特征，可為大豆專用加工提供品種篩選的依據。

圖1 油料（A）、飼料（B）用大豆品種的聚類分析熱圖Fig.1 Heatmap for cluster analysis of soybean varieties for oil (A)and feed (B)

圖2 油料用大豆品種的主成分分析Fig.2 Principal component analysis plot of oil soybean varieties

2.3 油料、飼料用大豆品種與品質指標的主成分分析結果

主成分分析的主要目的是從較多大豆品質指標中篩選出可以表征不同用途大豆的特征性指標，并將多個指標重新組合成一組互不相關的指標代替原有指標，進而反映大豆品種的整體特性[32-34]。對油料用大豆進行主成分分析，如表2和圖2所示，得到4 個主成分，累計貢獻率達到63.43%，能夠反映原始數據信息，其中第1主成分（PC1）貢獻率為22.5%，通過因子分析旋轉成分矩陣結果顯示，第1主成分因子中粗脂肪、VE和水分含量荷載值較高，這些指標均可稱為油脂相關因子，影響油脂的出油率和營養品質；第2主成分（PC2）貢獻率為17.6%，旋轉成分矩陣中雜質含量和損傷率在第2主成分因子中荷載值較高，雜質含量和損傷率對油脂的酸價有重要影響；第3、4主成分貢獻率分別為12.20%和11.21%，其中碳水化合物和磷脂含量荷載值較高，磷脂含量與大豆油脂的加工品質和營養特性密切相關，而碳水化合物含量對油脂品質影響較小，并且差異顯著性分析結果顯示這兩個指標在不同品種間差異不顯著，故不作為特征指標。

表2 油料用大豆品質指標旋轉成分矩陣Table 2 Rotated component matrix of oil soybean quality indexes

此外，圖2顯示不同地區的大豆品種各自聚類現象不明顯，樣品間距離近代表差異較小，距離遠代表差異較大。東北地區大豆相對獨立，其與其他3 個地區大豆品種的差異主要體現在PC1上，但其他地區大豆的分布相對東北地區大豆聚集性不高。除了東北地區，以上結果反映了同一產區、不同品種大豆是否都適用于油料加工的聚類現象不明顯。房媛媛[35]從大豆油脂加工特性的角度出發，采用出油率（脂肪含量）和油脂脂肪酸組成等品質指標評價了大豆原料的性質，同時從大豆油脂貯藏特性角度分析了大豆磷脂、VE含量與油脂氧化穩定性的關系。喬金友等[36]的研究表明，脂肪含量因子對不同地區大豆油脂品質貢獻率均最大，且雜質含量、損傷率越低，油脂的品質越好，這兩個指標同樣也會影響油脂的酸價，本實驗的主成分分析結果與以上研究相似。最終，綜合油料用大豆的加工需求，確定油料用大豆主要品質特征指標為粗脂肪含量、VE含量、雜質含量、損傷率、水分含量和磷脂含量，其可作為品質指標篩選的依據。

對飼料用大豆進行主成分分析和因子分析，如表3和圖3所示，得到4 個主成分，累計貢獻率達到66.63%，能夠反映原始數據信息。第1主成分（PC1）貢獻率為21.8%，通過因子分析旋轉成分矩陣，結果顯示第1主成分因子中7S/11S球蛋白比例、蛋白質溶解比率、粗脂肪含量和蛋白質含量荷載值較高，影響飼料的營養品質；第2主成分（PC2）貢獻率為19.6%，旋轉成分矩陣中雜質含量在第2主成分因子中荷載值較高，其影響飼料加工成品的顏色及穩定性；第3主成分貢獻率為13.67%，第4主成分貢獻率為11.56%，旋轉成分矩陣中損傷率、色澤氣味和大豆異黃酮含量荷載值較高，這些指標與飼料的加工品質和營養品質密切相關，而色澤氣味雖然荷載值較高但主成分貢獻率低，且品種間差異不顯著，故不作為主要特征指標。

圖3 飼料用大豆品種的主成分分析Fig.3 Principal component analysis plot of feed soybean varieties

表3 飼料用大豆品質指標旋轉成分矩陣Table 3 Rotated component matrix of feed soybean quality indexes

圖3顯示不同地區的大豆品種呈現各自聚類現象，其中華東和華南地區大豆品種相似度較高，東北地區相對獨立，華北地區較為分散，各地區不同品種大豆的區別主要體現在PC1上。前人研究表明評價飼料用大豆品種的指標主要有色澤、氣味、損傷粒率以及蛋白質、氨基酸、磷脂、粗脂肪和粗纖維含量等[37]。綜上，在飼料加工中蛋白質含量仍然是評價大豆原料的第一指標，但考慮飼料的營養價值均衡性，粗脂肪含量、粗纖維含量、蛋白質溶解度、大豆異黃酮含量等也是重點考察指標[38]。結合本研究結果和飼料大豆的加工需求，確定飼料用大豆主要品質特征指標為7S/11S球蛋白比例、蛋白質溶解比率、粗脂肪含量、蛋白質含量、雜質含量、損傷率和大豆異黃酮含量，可以此作為飼料用大豆的評價依據。以上結果與2.2節熱圖分析結果相印證。

2.4 模型構建與綜合得分

在特征性品質指標篩選的基礎上進一步利用組合賦權法構建評價模型，對大豆品質的多變量指標進行分析，針對油料用大豆和飼料用大豆的品質指標分兩步構建大豆評價指標數據模型[28]。首先利用G1法結合Delphi問卷調查的結果確定主觀權重，并通過熵權法得到客觀權重，將主觀權重和客觀權重進行線性組合，得到組合權重，通過組合權重和綜合評價函數對不同大豆品種指標進行分析，得到每個品種大豆的綜合得分并排序，取得分排名前10 位的品種（表4）。

表4 油料用、飼料用大豆綜合得分排名前10 位的品種Table 4 Top 10 oil and feed soybean varieties with the highest comprehensive score

由表4可知，油料用大豆中‘黑農88’得分排名第一，是最適合用于油料的大豆品種，且排名前10 位的大豆品種中東北地區大豆占比達到了50%，其次是華北地區大豆；飼料用大豆中‘華春9’得分排名第一，是最適合用于飼料的大豆品種，排名前10 位的大豆品種中華南、華東地區大豆占比較高，其次為東北地區大豆。綜合分析得分結果發現，油料用大豆的優勢產區為東北春大豆區，其次為華北春大豆區，適宜品種為‘黑農88’‘黑農85’‘黑芽2’‘赤豆5’和‘赤豆4’。飼料用大豆的優勢產區為華南和華東春夏大豆區，其次為東北春大豆區，適宜品種為‘華春9’‘華春4’‘通豆10’‘遼豆59’和‘綏農94’。以上結果也驗證了大豆的地理分布規律，即產自高緯度地區的大豆粗脂肪含量較高，南部低緯度地區的大豆粗蛋白含量較高[39]。通過構建大豆評價數據模型計算不同品種大豆的綜合得分可以清晰高效地得到該品種大豆在油料用、飼料用大豆中的排名情況，為大豆的不同加工需求提供了高效的原料篩選方法。

2.5 聚類分析結果

對40 個大豆品種進行聚類分析[1]。為了排除量綱、數量級對結果的影響，本研究先利用SPSS軟件對數據進行標準化處理，然后通過系統聚類中組間聯接法進行分析，采用歐氏距離差平方和法對D值進行聚類分析。開始時每個品種的大豆各自為一類，然后把最靠近的大豆品種聚為小類，再將已聚合的小類按其類間距離合并，最后聚合成大類，得到的結果如圖4所示。圖4A為油料用大豆的聚類結果，可將40 個大豆品種劃分為5 個類群，分別包含30、5、2、2 個和1 個大豆品種，其中排名前5 位的大豆品種中‘黑農85’單獨成類，‘黑芽2’‘黑農88’‘華春9’為一類，這些品種都具有較高的脂肪含量（均在20 g/100 g左右），且損傷率低、磷脂含量高。圖4B為飼料用大豆的聚類結果，可將40 個大豆品種劃分為9 個類群，分別包含12、3、3、1、12、6、1、1 個和1 個大豆品種，同樣地，‘黑農85’單獨成類。飼料用大豆綜合得分前5 位的大豆品種中‘通豆10’‘華夏1’和‘華春4’都歸類于V類，這些品種都具有蛋白質含量高，損傷粒率、雜質含量低等特點，與熱圖分析的結果一致。這也在一定程度上反映了大豆品種的品質相近性和區域特征，為全面準確地評估不同地區、不同品種大豆的相關性質以及專種專用大豆的歸類提供了切實可行的參考。

圖4 油料（A）、飼料（B）用大豆品種聚類圖Fig.4 Cluster analysis of soybean varieties for oil (A) and feed (B)

3 結 論

本研究通過分析比較不同地區、不同品種大豆的品質指標差異，利用主成分分析中的因子分析確定了油料用大豆的關鍵特征指標，除粗脂肪含量外，補充了VE含量、雜質含量、損傷率、水分含量和磷脂含量作為綜合評價指標；確定了飼料用大豆的關鍵特征指標，除蛋白質含量外，補充了7S/11S球蛋白比例、蛋白質溶解比率、粗脂肪含量、雜質含量、損傷率和大豆異黃酮含量作為綜合評價指標，進一步豐富了油料、飼料用大豆評價指標體系，使評價結果更具全面性和準確性。在特征性指標的基礎上利用組合賦權模型確定適用于油料用大豆的主產區為東北黑龍江春大豆區，其次為華北春大豆區，適宜品種為‘黑農88’‘黑農85’‘黑芽2’‘赤豆5’和‘赤豆4’；適用于飼料用大豆的主產區為華南和華東春夏大豆區，適宜品種為‘華春9’‘華春4’‘通豆10’‘遼豆59’和‘綏農94’，聚類分析結果的補充也為具有相似特性大豆的專種專用提供了參考。然而，本研究并沒有完全覆蓋我國主栽大豆的所有品種，因此后續研究仍需進一步充實和完善。