大豆品种对其理化品质及功能性质的影响

崔 洋，冷思琦，高梓淇，高 媛，黄雪莹，白宇航

（绥化学院，黑龙江 绥化 152061）

大豆作为我国主要粮食来源之一，与小麦、水稻及玉米作物并称为世界的四大支柱作物[1]。东北地区的黑龙江省、吉林省和辽宁省为我国主要的大豆生产区，是大豆生产和出口基地，其播种面积及产量常年位于全国首位。因此，研究东北特色十大品种大豆的理化品质及功能性质具有一定意义与必要性。

研究表明，大豆品种的品质与大豆制品的质构、风味及功能性质密切相关，而大豆原料的专用化对提高豆制品使用品质、改善产品结构和所含营养成分、实现大豆食品加工的自动化具有重要价值[2-3]。大豆中富含丰富的营养成分，除含有高品质含量的蛋白质、多种氨基酸、脂肪及矿物质、维生素外，还含有大豆异黄酮、大豆核酸及大豆多酚等特殊营养成分[4]。大豆的营养成分与大豆粉的功能性质密切相关，因此通过研究各品种的营养成分及活性物质含量具有一定意义。

分别以国家标准对东北地区具有代表性的10 种大豆蛋白质、可溶性蛋白质、水分及脂肪含量进行测定，再对多品种大豆的总异黄酮、多酚及皂苷含量进行检测分析，通过对大豆的功能性质的测定来建立东北地区特色品种大豆数据库，为大豆开发多种豆制品提供理论基础与数据支持，促进大豆产业的健康发展。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

采用东北地区具有代表性的10 个大豆品种（品系）。

大豆品种编号及名称见表1。

表1 大豆品种编号及名称

盐酸、硼酸、硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、无水乙醚、乙醇、丙酮、福林酚，哈尔滨市化工试剂；金雀异黄素、没食子酸，美国Sigma 公司提供。

1.2 仪器与设备

Specord 210 plus 型紫外分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司产品；TD5A-WS 型台式离心机，湖南湘仪试验室仪器开发有限公司产品；8002型电热恒温水浴锅，北京国华医疗器械厂产品。

1.3 试验方法

1.3.1 豆粉的制备

将不同品种的大豆分别浸泡24 h，进行人工脱皮，收集脱皮后的大豆，于40 ℃鼓风干燥箱中烘干，粉碎机粉碎后过60 目筛，于30 ℃下干燥24 h后装袋密封保存。

1.3.2 不同品种大豆常规理化指标检测

（1） 不同品种大豆粗蛋白含量的检测。粗蛋白含量参考国家标准GB 5009.5—2010[5]进行测定。

（2） 不同品种大豆水溶性蛋白质含量的测定。水溶性蛋白质含量参考农业标准NYT 1205—2006[6]进行测定。

（3） 不同品种大豆粗脂肪含量的测定。称取大豆粉2 g，装入滤纸筒，然后放入抽提器内。把抽提器与已知恒重的干燥抽提瓶连接于冷凝器上，由冷凝器上口加入石油醚50 mL，接通冷凝水，将水浴锅的温度调到65 ℃左右开始蒸馏，控制虹吸次数为20 次/ h 左右。蒸馏6 h 后，取出滤纸筒，回收石油醚，抽提瓶于105 ℃干燥箱中烘干1 h，称质量。

（4） 不同品种大豆水分含量的测定。水分含量参考国家标准GB/T 20264—2006[7]进行测定。

1.3.3 不同品种大豆生物活性物质成分检测

（1） 不同品种大豆总异黄酮含量的测定。试验方法参考张勇[8]的方法进行大豆总异黄酮含量的测定，①标准曲线的绘制，精确称取金雀异黄素10 mg于50 mL 容量瓶中，加入0.01 moL/L NaOH 进行定容，称取金雀异黄素标准溶液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 进行定容，于波长271 nm 处比色并记录吸光度，以金雀异黄素浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制金雀异黄素标准曲线。②样品总异黄酮含量的测定，精确称取不同品种的大豆粉5 g，利用乙醚进行脱脂烘干后备用，加入80%乙醇溶液（料液比1∶20 g/mL） 进行热回流提取2 h，抽滤装置收集浸提液，并用0.01 moL/L NaOH 定容至250 mL，吸取样品溶液1 mL，加入0.01 moL/L NaOH 定容至100 mL，于波长271 nm 处比色并记录吸光度。

（2） 不同品种大豆多酚含量的测定。①样品多酚的提取，试验方法参考陈今朝[9]的方法进行不同样品多酚的提取：精确称取大豆粉0.5 g 于50 mL 离心管中，加入15 mL 丙酮溶液后密封离心管，将离心管置于恒温培养振荡器30 ℃下以转速300 r/min 充分浸提3 h。待反应后结束将离心管于避光条件下静置12 h，反应结束后以转速10 000 r/min 离心10 min，上清液于4 ℃条件下保存。②标准曲线的绘制[10]，利用95%乙醇溶液溶解定量没食子酸获得质量浓度为0.1 mg/mL 的标准液，准确称取没食子酸标准液0，1，2，3，4，5 mL 于100 mL 容量瓶中，加入1 mL福林酚试剂摇匀后加入12% Na2CO3溶液2 mL，加入蒸馏水进行定容，混匀后于室温条件下避光静置2 h，于波长760 nm 处测定其吸光度，以没食子酸质量浓度（μg/mL） 为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制多酚标准曲线。③样品多酚含量的测定，样品中多酚含量的测定依旧采用福林酚法，试验操作按照标准曲线绘制方法执行，具体操作为样品提取液替换标准液进行后续检测，样品多酚含量的计算公式如下：

式中：M——总多酚含量，mg/g；

A1——没食子酸质量浓度，μg/mL；

V——定容后体积，mL；

N——稀释倍数；

m——样品质量，g。

1.3.4 不同品种大豆功能性质的测定

（1） 样品吸水能力（WAC） 的测定。称取Mg质量的大豆粉于已知质量M1的离心管中，加入蒸馏水配置成质量浓度为6 g/mL 的样品溶液，搅拌均匀后于室温条件下静置30 min，其中每5 min 搅拌混匀1 次，以转速3 800 r/min 离心30 min，收集沉淀物质于50 ℃干燥25 min，挥发管壁水分进行称质量得M2。

（2） 样品吸油能力（OAC） 的测定。称取Mg质量的大豆粉与花生油1∶12 比例混匀后装于已知质量M1的离心管中，搅拌1 min 后，室温静置30 min，以转速3 800 r/min 离心30 min，利用移液枪吸弃上层液层，再将离心管倒置25 min，吸弃流出的油脂，称质量M2[11]。

（3） 样品乳化性（EA） 和乳化稳定性（ES） 的测定。称取Mg样品通过蒸馏水配置成质量分数为7%的样品溶液，利用均质机进行匀浆，加入花生油5 mL、匀浆30 s，再加入花生油5 mL，匀浆90 s，测定乳浊液的体积为V1，以转速2 500 r/min 离心10 min，测定乳化层体积V2，此时85 ℃加热样品15 min，室温冷却后，以转速2 500 r/min 离心10 min，测定乳化层体积V3。

（4） 样品起泡能力（FC） 和泡跑稳定性（FS）的测定。称取10 g 样品通过蒸馏水配置成质量分数为10%的样品溶液，此时测定豆粉溶液的泡沫体积V1，利用均质机进行匀浆后测定泡沫机体V2，再将搅打起泡后的样品进行静置60 min 后测定泡沫体积V3[12]。

1.3.5 数据统计与分析

采用Excel、Spss 软件对数据统计分析，用Origin 软件进行绘图处理，各数据重复测定3 次后取平均值。

2 结果与分析

2.1 不同品种大豆常规理化指标的分析

该试验对东北地域具有特色代表性的10 个品种大豆进行了常规理化指标的测定。

不同品种大豆常规理化指标的分析见表2。

表2 不同品种大豆常规理化指标的分析/%

由表2 可知大豆蛋白质的平均数为42.83%，其中编号3、6、9 号及10 号大豆蛋白含量均在平均数以上，为高蛋白品种大豆，其中编号1 的大豆蛋白质含量最低为35.17%。水溶性蛋白含量平均值为24.16%，编号1、4 及6 这3 个品种的大豆水溶性蛋白含量低于20%。就脂肪含量而言，大豆脂肪含量平均数为18.2%，其中编号6 为高油脂大豆。相关数据说明大豆水分含量需要控制在13%以下，否则容易发生霉变等不良反应[13]，而试验10 种大豆品种的水分含量均在安全水分之内，其变化区间范围为7.29%~12.26%，其中编号5 大豆水分含量最高为12.26%。综上所述其中编号3、6、9 及10 号为高脂高蛋白的油脂大豆品种。

2.2 不同品种大豆生物活性物质成分的分析

2.2.1 不同品种大豆总异黄酮含量的分析

（1） 金雀异黄素的标准曲线的绘制。

金雀异黄素的标准曲线见图1。

图1 金雀异黄素的标准曲线

由图1 可知，Y=0.126 9X+0.005 7，其中相关系数R2=0.999 3，说明金雀异黄素质量浓度与吸光度有着良好的线性关系。

（2） 不同品种大豆总异黄酮含量的分析。大豆异黄酮作为大豆中最受人们关注的功能活性成分之一，是大豆生长过程中形成的一种次生代谢产物[14]。

不同品种大豆总异黄酮含量的分析见表3。

表3 不同品种大豆总异黄酮含量的分析 /mg·g-1

由表3 可知，其总异黄酮的含量各不相同，因此对不同品种大豆异黄酮含量进行测定比较分析具有一定意义。其中编号3、6、8 及10 号总异黄酮含量较高，而编号1 及5 含量较少，编号6 及10 号在高蛋白及高脂肪含量的基础上具有较高的总异黄酮含量。

2.2.2 不同品种大豆多酚含量的测定

（1） 没食子酸的标准曲线的绘制。

没食子酸的标准曲线见图2。

由图2 可知，Y=0.075 9X+0.009 5，其中相关系数R2=0.999 4，说明没食子酸质量浓度与吸光度有着良好的线性关系。

图2 没食子酸的标准曲线

（2） 不同品种大豆多酚含量的分析。多酚作为一种多酚性羟基化合物具有强抗氧化性，在心脑血管、肿瘤及抑菌、消毒等临床医学上应用较多[15]，因此对于多品种大豆多酚含量的测定分析具有一定的研究意义。

不同品种大豆多酚含量的分析见表4。

表4 不同品种大豆多酚含量的分析/mg·g-1

由表4 可知，对于10 种大豆原料，其总多酚含量的变化为1.885~2.675 mg/g，其中多酚含量最高的品种为华疆4 号，含量最低的品种为绥农28。

2.3 不同品种大豆功能性质的分析

大豆的功能性质及结构特征不仅间接或直接地影响大豆制品的加工、贮藏性质，更会对产品的颜色、质构及风味起关键性作用[16]。因此对10 种大豆粉的功能性质进行研究。

不同品种大豆功能性质的分析见表5。

由表5 可知，不同种类大豆粉的吸水能力及吸油能力具有一定差异，其中吸水能力的平均值为1.167 g/g，吸油能力的平均值为1.225 g/g，其能力大小均高于平均值的大豆品种为编号7、9 和10 号。而大豆粉的乳化性及乳化稳定性能够影响大豆粉分散体系的均一性及流变性，其能力大小与大豆粉的可溶性蛋白、油脂含量有关[17]，而该试验结果更与大豆粉的常规理化指标相符，即高蛋白高脂大豆品种6，9 及10 号的乳化性能相对较高。表5 显示了不同品种大豆粉在10%质量分数条件下的起泡能力及经静置60 min 后的起泡稳定性，其起泡能力低于30%只有3 个品种，其中2 个能力大于29%，表明10 种大豆均具有良好的起泡性，可以赋予食品疏松结构和良好口感，其中编号2、5、6、8 及10 号均具有良好的泡沫稳定性（＞90%），可以用作蛋白替代品生产泡沫食品。

表5 不同品种大豆功能性质的分析

3 结论

通过对东北地区具有代表性的10 个品种大豆的基本营养成分、生物活性物质含量及其功能性质进行测定，试验结果表明不同品种大豆粉的理化特征及功能特性具有一定差异，其中蛋白质作为大豆的主要营养成分，油脂含量次之，而10 种大豆水分含量均在安全水分值之下。对比大豆生物活性物质含量的大小，其中垦丰16、绥农28 及疆莫豆1 号含量较高，而绥农28 品种大豆的多酚含量较少。通过对不同大豆粉的功能性质的测定，进一步确定垦丰16及疆莫豆1 作为高脂高蛋白大豆品种，不仅具有丰富的生物活性成分更有良好的功能特性，还为大豆加工制品原料提供良好选择。