郭順堂，謝來超，張新艷

（中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院，北京 100083）

我國是大豆原產(chǎn)國，具有豐富的種質(zhì)資源，據(jù)報道目前已保存28000多種。這些大豆品種在我國的東北、華北、黃淮海等地區(qū)有廣泛的種植，為我國的大豆食品加工提供了原料保障。據(jù)報道，對16082份大豆的分析結(jié)果，蛋白質(zhì)含量9.3%～52.9%，脂肪含量為10.7%～24.2%。品種的成分有很大的變異性。如何選擇大豆原料？評斷原料大豆加工適用性的標準是什么？改善何種指標可以育成適于豆腐加工用的原料？這是大豆食品生產(chǎn)企業(yè)和育種者共同面臨的問題。

雖然美國和加拿大等國大量生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因大豆，但也十分重視食品專用型大豆的選育工作。日本更注重育種和加工品質(zhì)的結(jié)合，育成的品種有較好的加工特性，其產(chǎn)品較進口大豆有較好的食用品質(zhì)和較高的銷售價格。而我國在這方面的研究工作結(jié)合較差，多數(shù)報道是有關(guān)大豆中理化指標對豆腐品質(zhì)的影響，大豆加工特性的標準評價方法尚未建立，品種的加工特性分析也不多。另外，雖然國家也制定了食品原料大豆的相關(guān)標準，但是僅僅是大豆中蛋白質(zhì)和脂肪含量兩個指標，這樣的簡單的規(guī)定難以回答生產(chǎn)商所面臨的問題！

已有文獻報道指出，大豆中的蛋白質(zhì)含量，尤其是豆乳中的可溶性蛋白含量與豆腐的產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系。另外，大豆蛋白中11S/7S與豆腐的硬度呈正相關(guān)，并且11S亞基中A、B亞基的含量不同也顯著影響豆腐的質(zhì)構(gòu)特性。脂肪是大豆中的第二主要成分。在豆腐凝固過程中，脂肪球通過與蛋白粒子相聚集結(jié)合到豆腐凝膠中，從而影響豆腐的硬度和口感。大豆中礦物質(zhì)含量，如Ca、P、滴定酸度、植酸等指標也會影響豆腐的凝固過程。既然我們已經(jīng)明確了大豆中理化成分對豆腐品質(zhì)的影響，那么什么理化指標范圍的大豆適合加工豆腐？這就是研究的主要目的。

在實驗中，我們選取了東北區(qū)（黑龍江、吉林和遼寧）、華北地區(qū)（河北、北京）和黃淮海地區(qū)（河南、安徽）主產(chǎn)的70個大豆品種作為主要的實驗原料。分析了蛋白質(zhì)含量、11S/7S比值、脂肪含量、鈣含量、磷含量、豆乳中可溶性蛋白含量及固形物含量等理化指標。同時，按1∶7的豆水比制漿，過濾、加熱，制得豆乳。向同體積豆乳中，加入不同濃度的鈣離子，模擬豆腐的凝固過程，測定豆乳的沉淀量，制得蛋白質(zhì)沉淀量隨鈣離子濃度變化曲線，進行數(shù)學模擬，建立數(shù)學模型。另一方面，以石膏為凝固劑，對70個大豆品種進行豆腐加工，并分析豆腐的得率、保水性和含水量等表觀品質(zhì)和硬度、彈性、粘性、咀嚼性和內(nèi)聚質(zhì)構(gòu)性品質(zhì)。

實驗結(jié)果表明，實驗用大豆的蛋白質(zhì)為36.84～43.42g/100g，總固形物含量6.2%～8.54%，可溶性蛋白含量19.232～30.381mg/mL，滴定酸度1.729～2.77。大豆蛋白中的各亞基的變異范圍均大于5%，特別是大豆蛋白中11S/7S比值α'、α和β亞基，變異系數(shù)均達到10%以上。

豆乳中蛋白沉淀量隨鈣離子濃度的散點圖分布顯示類似生物生長曲線，且蛋白質(zhì)沉淀量與方程y=a/（1+b*exp（-kx））呈極大相關(guān)性。通過數(shù)學法對曲線的分析發(fā)現(xiàn)，a值表示y值的最大漸近線，在點（X0，a/2）處，斜率始終為ak/4，且等式b*exp（-k*X0）=1恒成立。通過方程的一階導數(shù)和二階導數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，b與exp（kx）比值的變化快慢，決定Y值的變化快慢。豆乳凝聚特性曲線中方程參數(shù)b和k值決定豆乳凝固速率，a值決定單位體積豆乳得到的蛋白沉淀量。不同方程參數(shù)的豆乳凝聚曲線顯示，b值越大，豆乳中出現(xiàn)大豆蛋白沉淀量的鈣離子濃度越大，相反，b值越小，豆乳中出現(xiàn)大豆蛋白沉淀量的鈣離子濃度越低。k值越大，豆乳中蛋白沉淀量增長速率越大。a值與豆乳中的總固形物含量、可溶性蛋白含量呈極顯著的正相關(guān)，與大豆中的粗蛋白含量呈顯著的正相關(guān)?？扇苄缘鞍缀颗c方程參數(shù)a、b、k和ak/4均呈現(xiàn)不同顯著程度的相關(guān)性。11S/7S與k值、ak/4呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，說明11S/7S比值越大，豆乳中蛋白質(zhì)的凝固速率越快，蛋白沉淀量增長速率越大。

對70個大豆品種制作的豆腐的品質(zhì)分析結(jié)果表明，豆腐得率與粗蛋白含量、可溶性蛋白含量呈顯著的正相關(guān)，豆腐的彈性與脂肪含量呈顯著的正相關(guān)。11S/7S比值與豆腐的硬度和彈性呈顯著的正相關(guān)，11S/7S含量越高豆腐凝固速率越快，豆腐凝膠結(jié)構(gòu)越致密，豆腐凝膠結(jié)構(gòu)中截留的水分少，豆腐的含水量降低，提高了豆腐的硬度。從豆腐品質(zhì)與方程參數(shù)進行的相關(guān)性分析可以看出，a值與豆腐的得率、保水性、含水量等多個指標呈極顯著相關(guān)，與硬度、內(nèi)聚性等呈顯著的負相關(guān)；ak/4與保水性、含水量等呈顯著的相關(guān)關(guān)系，說明方程中的參數(shù)也可以用于描述原料大豆的豆腐加工適用性。

對70個大豆品種制作的豆腐進行逐成分和聚類分析，發(fā)現(xiàn)它們可以分為4類。在得率方面，第三類豆腐>第一類豆腐>第二類豆腐>第四類豆腐，硬度分別是295，275，251和217g/100g，硬度方面，第三類豆腐<第一類豆腐<第二類豆腐<第四類豆腐，分別是339，457，586和750g；保水性方面，第三類豆腐>第一類豆腐>第二類豆腐>第四類豆腐，分別是0.730，0.717，0.708和0.608。根據(jù)已有文獻報道，在CaSO4·2H2O濃度為0.4%條件下，結(jié)構(gòu)均一的凝膠能夠滯留更多的水分和固形物，得到的豆腐產(chǎn)量最高（Kao et al.,2003）。以上結(jié)果說明四類豆腐中第三類豆腐的凝膠結(jié)構(gòu)最均一，品質(zhì)最好。

對上述每類豆腐對應(yīng)的大豆理化指標含量進行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)上呈現(xiàn)不同的分布規(guī)律。在蛋白質(zhì)上，第三類主要分布在40～42g/100g，第四類主要分布在39～40g/100g；在脂肪含量上，第三類主要分布在19～20g/100g，第四類主要分布在18～19g/100g；在豆乳總固形物含量上，第三類主要分布在8%～8.5%，第四類主要分布在6.5%～7%；在可溶性蛋白含量上，第三類主要分布在27～29mg/mL，第四類主要分布在23～25mg/mL；在豆乳凝聚方程的參數(shù)a，第三類全部分布在21～27，主要分布在23～25，第四類分布比較分散（19～27）。參數(shù)ak/4，第三類主要分布在5.0～7.0，而第四類主要分布在7.0～9.0。

對上述的分布規(guī)律總結(jié)發(fā)現(xiàn)，粗蛋白含量為40～42g/100g，脂肪含量為19～20g/100g，總固形物含量為8%～8.5%，可溶性蛋白含量為27～29mg/mL，方程參數(shù)a值為23～25，ak/4為5～7的大豆比較適合加工得率高，硬度低，咀嚼性小的石膏豆腐，即第三類豆腐；粗蛋白含量39%～40%，脂肪含量18%～19%，總固形物含量6.5%～7%，可溶性蛋白含量23～25mg/mL，方程參數(shù)ak/4為7～9的大豆適合制作硬度高、含水量低、硬度大的石膏豆腐，即第四類豆腐。

同時，對上述指標進行了實際驗證判別分析，結(jié)果與實際存在一定的判別誤差。這說明仍有一些因素未選入判別指標，干擾了對實際結(jié)果的判別。因此，本實驗結(jié)果僅是初步的結(jié)論，僅提供參考。還有待于今后深入研究可能存在的影響因素，進一步細化和補充上述指標。