石彥國 單彤彤 曾劍華 劉琳琳 朱秀清，2*

（1 哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院 黑龍江省谷物食品與谷物資源綜合加工重點實驗室 哈爾濱 150076

2 黑龍江省綠色食品科學(xué)研究院 哈爾濱 150028）

大豆是世界上主要的油料作物和優(yōu)質(zhì)植物蛋白源，干基大豆中油脂與蛋白的含量平均為18%和38%，其中蛋白含量是其它植物蛋白含量的2～3倍。大豆油脂中亞麻酸和亞油酸等不飽和脂肪酸含量約為80%以上，不僅富含膳食纖維、多種維生素和微量元素，還具有多酚、大豆異黃酮和低聚糖等多種功能因子[1]。大量研究表明，食用大豆及其制品對健康大有裨益，如預(yù)防乳腺癌、前列腺癌、骨質(zhì)疏松，降低心血管疾病等多種慢性疾病患病率[1-2]。然而，大豆含有抗營養(yǎng)因子，如：胰蛋白抑制劑、大豆凝集素以及豆腥味等問題[3]，在一定程度上限制了大豆食用及其產(chǎn)品的開發(fā)。加熱蒸煮是去除抗營養(yǎng)因子的大豆食品加工的必要手段。

國內(nèi)對大豆食品的研究主要圍繞豆腐、發(fā)酵豆制品等傳統(tǒng)豆制品和高值化新興豆制品的開發(fā)利用，弱化了可直接進行食用的大豆籽粒罐頭產(chǎn)品的開發(fā)，利用大豆籽粒開發(fā)產(chǎn)品可在一定程度上節(jié)省生產(chǎn)工序，減少原料處理產(chǎn)生的廢棄物，如：乳清廢水等對環(huán)境造成的污染[4]，在降低生產(chǎn)成本的同時提高原料利用率。茄汁焗豆是盛行歐洲、美國和南非的一款休閑食品，營養(yǎng)物質(zhì)豐富的豆類結(jié)合番茄醬中的番茄紅素使得這類產(chǎn)品具有特殊的口感和一定的功能性，如Costa等[5]、Winham 等[6]、Luhovyy 等[7]和Shutler 等[8]研究發(fā)現(xiàn)日常食用茄汁焗豆不僅具有減肥功效，還可降低血脂水平、血清膽固醇和冠狀心臟病的風(fēng)險。國外用于加工茄汁焗豆的豆類品種多樣，有菜豆[7]、白蕓豆[9]、扁豆[10]和鷹嘴豆等，不同類別的豆子因其蒸煮食味品質(zhì)不同，而導(dǎo)致茄汁焗豆的工藝有所差異，國內(nèi)最早嘗試茄汁焗豆的研究是李艷紅等[11]和胡文忠等學(xué)者[12]，然而，其僅是模擬茄汁焗豆的簡要工藝。迄今為止，國內(nèi)還沒有大豆品種與蒸煮大豆食味品質(zhì)的研究報道。對蒸煮大豆食味品質(zhì)的研究是茄汁焗豆產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵。

本文以黑龍江省主栽45個大豆品種為研究對象，以不同品種間理化指標組成為變量，以蒸煮后硬度和咀嚼性為評價指標，利用偏最小二乘法（Partial least squares，PLS）[13]篩選出對蒸煮大豆食味品質(zhì)指標變量投影重要性（Variable importance for the projection，VIP）大于 0.5的變量；再通過主成分分析篩選出適宜蒸煮加工的大豆品種，為開發(fā)全子葉大豆灌裝食品提供技術(shù)支撐，豐富我國豆制品種類市場，提高大豆的經(jīng)濟附加值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試的45個大豆品種（表1）編號1～16由黑龍江省農(nóng)科院綏化分院提供，編號17～20由黑龍江省農(nóng)科院牡丹江分院提供，編號21-33由黑龍江省農(nóng)科院大豆研究所提供，編號34～37以及7S缺失和11S缺失品種由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供，編號38～41由黑龍江省農(nóng)科院栽培所提供，42～45由佳木斯市農(nóng)科院提供。

Marker（14.4～97.4 ku），上海索萊寶生物科技有限公司；丙烯酰胺、甲叉丙烯酰胺、四甲基乙二胺過（電泳純），國藥集團化學(xué)試劑有限公司。所有分離用有機溶劑均為國產(chǎn)分析純級。

表1 大豆品種編號及名稱Table1 Soybean variety number and name

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀，上海瑞芬國際科技有限公司；pHS-3C精密pH計，上海儀電科學(xué)儀器；賽多利斯 BSA3202S天平，廣州市授科儀器科技有限公司；ZHWY-110X3D電熱鼓風(fēng)干燥機，上海智誠分析儀器有限公司；OSTE-30R立式高壓蒸汽滅菌鍋，上海歐史拓爾實業(yè)有限公司；80-2型離心機，上海浦東物理光學(xué)儀器廠；HH-1數(shù)顯恒溫水浴鍋，余姚市東方電工儀器廠；C20-SH2050B多功能電磁爐，天津電器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 大豆基本理化指標的檢測方法 蛋白質(zhì)含量測定：參照GB 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》中的凱氏定氮法；脂肪含量測定：參照GB5009.6-2016《食品中脂肪的測定》中的索式抽提法；灰分的測定：參照GB5009.4-2016《食品中灰分的測定》；水分含量測定：參照GB5009.3-2016《食品中水分的測定》；可溶性糖含量測定：參照GB5009.8-2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測定》；鈣含量測定：參照 GB5009.92-2016《食品中鈣的測定》；百粒重測定：隨機選取豆粒飽滿完整的100粒稱重，平行3次試驗。

1.3.2 大豆蛋白中大豆球蛋白（11S球蛋白）和伴大豆球蛋白（7S球蛋白）含量 SDS-PAGE電泳分析參照趙金龍等[14]的方法并稍有改進。將質(zhì)量濃度為2.0 mg/mL大豆分離蛋白樣品與含有SDS和β-巰基乙醇的上樣緩沖液以 1∶1（V/V）混合，沸水浴10 min。電泳緩沖溶液采用Tris-甘氨酸-SDS緩沖體系，使用濃縮膠含量為5%，分離膠含量為12%和厚度為15 mm凝膠板，上樣量均為20 μL。開始電泳時電壓為80 V，待樣品進入分離膠后改為120 V。經(jīng)染色、脫色和凝膠掃面后，采用Imagequant TL8.0.1進行凝膠光密度值分析，測定11S和7S球蛋白含量。

1.3.3 浸泡后大豆吸水率和膨脹率的測定方法 稱一定量大豆，洗凈后置于燒杯中，加入大豆質(zhì)量3倍的水，置于溫度（20±1）℃下浸泡14 h。將大豆取出、擦干、稱重，計算吸水率，每個品種重復(fù)3次。

式中，M——大豆浸泡后質(zhì)量，g；m——大豆初始質(zhì)量，g。

測定浸泡后大豆膨脹率的方法參照賀國亞等[15]方法測定，利用比容法測定干基大豆與浸泡后大豆的體積，根據(jù)以下公式求得大豆浸泡后膨脹率。

式中，V1——浸泡前大豆體積，mL；V2——浸泡后大豆體積，mL。

1.3.4 蒸煮后大豆質(zhì)構(gòu)的測定方法 在相同條件下蒸煮后的大豆用TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀參照Yousif等[16]方法進行TPA全質(zhì)構(gòu)分析，測定樣品的硬度、咀嚼性。采用P35型號探頭，測定參數(shù)設(shè)置如下：測試前速度1 mm/s、測試速度1 mm/s、測試后速度2 mm/s、樣品形變量為50%、接觸力5.00 g、測定間隔時間5 s。測定蒸煮后的大豆質(zhì)構(gòu)時，為了避免大豆顆粒大小不同引起的誤差，增強試驗的準確性，增加測定數(shù)量為30次，進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。具體操作如下：將蒸煮后的一粒大豆平放在測定臺上，設(shè)定樣品形變量為50%，此時探頭剛好將大豆的圓弧凸面壓平，兩次壓縮結(jié)束后完成1次測定。

1.3.5 感官評分 采用9分嗜好法對蒸煮后的大豆進行感官評價，以口感、風(fēng)味和色澤為評分指標，每個指標總分值為9分（感官評分滿分為27分），評分成員為接受過專業(yè)培訓(xùn)的人員組成（男、女各10名），從9分到1分表示喜歡到不喜歡[17]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Excel 2013對數(shù)據(jù)進行整理，用SPSS 22.0進行數(shù)據(jù)相關(guān)性分析、主成分分析、均值間的差異顯著性分析（P＜0.05）；PLS模型建立采用SIMCA 13.0軟件；采用Imagequant TL 8.0.1對電泳凝膠進行分析；繪圖采用origin 2017進行曲線繪制。所有試驗均重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆理化指標、浸泡后的吸水率和膨脹率

如表2、表3所示，45個品種大豆的蛋白質(zhì)含量在37.68～46.12 g/100 g之間，平均值為40.62 g/100g；脂肪含量變化范圍為18.51～23.84 g/100 g，平均值為20.81 g/100 g；可溶性總糖含量為13.60～21.55 g/100 g，平均值為17.26 g/100 g；灰分含量為3.31～6.38 g/100 g，平均值為5.22 g/100 g；鈣含量為112.50～365.85 mg/100 g，平均值為253.35 g/100 g；7S組分占大豆蛋白含量的20.24%～40.22%，平均值為26.18%；11S組分占大豆蛋白含量的42.51%～60.71%，平均值為48.39%；百粒重在9.63～27.48 g之間，平均值為18.77 g、浸泡后大豆吸水率為53.74%～60.00%，平均值為57.13%、膨脹率為78.13%～250.00%，平均值為176.28%、蒸煮后大豆的硬度在602.80～2 325.00 gf之間，平均值為1 203.71 gf；咀嚼性在 54.86～1 199.98 gf，平均值為549.13 gf；黏聚性 0.91～1.21，平均值為1.10；感官評分16～25分，平均值21分。應(yīng)用SPSS均值間的差異顯著性分析（P＜0.05），不同品種大豆間的蛋白質(zhì)、脂肪、可溶性總糖、灰分、總鈣、7S、11S含量、百粒重、浸泡后大豆的吸水率、膨脹率和蒸煮后大豆的硬度、咀嚼性和感官評分均有較大的差異，其中不同品種間的黏聚性差異很小，這與Wani等[18]發(fā)現(xiàn)蒸煮后4種菜豆之間的黏聚性無顯著差異（P＞0.05）研究結(jié)果一致。

2.2 偏最小二乘法（PLS）法評價大豆品種與蒸煮后大豆品質(zhì)相關(guān)性

將表2中45個樣品9個理化指標及浸泡后的吸水率和膨脹率作為自變量，其蒸煮后的硬度和咀嚼性作為因變量進行偏最小二乘法分析，求出相關(guān)系數(shù)（r）和變量投影重要性（VIP）。

率脹膨和率水吸的后泡浸、標指化理豆大種品同不2表cultivars ean soyb different of g soakin after rate ansion exp d an tion absorp ater w，index ical hysicochem P 2 able T/白蛋球11S /鈣分/灰/糖總性溶可/肪脂/質(zhì)白蛋/%率脹膨/%率水吸/g 重粒百S/7S 11%/%白蛋球S 7-1）（ 100g·g-1）（ 100g·g-1）（ 100g·g-1）（ 100g·g-1）（ 100g·g稱名±0.83 19±7.46 5±.37 23±9.3 2±0.71 6±6.3 25±1.65 15±2 4.2±7.9 18±4 20.7±0.92 4 1 fgh 1.2 6 efg 0.4 0 e 1.5 0 abcde 1.0 0 a 0.01 de 4.1 0 opq 23.62 qr 0 fg 0.15 n defghijklm 5.6 0 fghi 7.7 0±0.48 22±3.74 5±.01 24±7.6 1±3.76 4±6.2 27±2.65 14±9 4.6±5.5 21±0 21.1±9.84 3 2 bc 8.62 1 k.64 0 d 3.0 0 defghi 6.5 0 fgh 7.34 de 1.5 4 pq 2.1 2 nop m 0.06 a 0.3 0 bcdefghikl 0.66 ijk 9.3 0±3.33 19±9.01 5±.81 19±4.6 1±7.70 3±0.1 23±4.85 19±1 5.0±9.9 18±9 22.0±8.69 3 3 efg.13 5 abc 0.85 ij 2.0 0 efghi 0.66 h.09 1 de 4.1 0 hijk 5.2 2 no ghijklm 0.25 fg 0.20 abcdefg 1.48 nop klm 0.92±2.89 18±6.33 5±.83 21±5.0 2±8.17 4±1.6 23±9.35 19±4.92±2.2 17±9 22.0±2.80 4 4 ghij 4.55 fghij 0.29 f 0.04 abcdefg 0.34 bcdefg.64 1 de 1.7 0 hijkl 5.9 11 no ijklm 3.0 0 jklm.01 0 abcdefg 0.70 cd.36 0±3.27 12±8.95 5±.80 17±9.9 1±0.77 5±1.3 26±7.65 18±2 4.8±1.9 18±3 19.4±1.85 4 5 st 1 2.0 bcd 0.83 p 2.0 0 abcdefgh 0.45 bcdefg.83 1 de 1.2 1 n klm 2.1 18 nop lm 9.0 0 g 9.0 0 nop jklm.04 0 defg 0.24±0.97 20±6.25 5±.78 17±2.8 1±8.31 4±5.5 27±2.50 11±4 5.2±5.9 19±1 19.7±8.99 3 6 def 6 12.7 fghij 0.65 p 0.1 0 abcdefghi 6.3 0 bcdefg.18 1 cde 4.3 1 hijkl 0.9 12 defghijkl 0 c 5.0 0 nop jklm.06 0 no jklm 6.1 1±6.76 18±7.19 5±.46 18±4.0 2±2.16 5±9.7 26±4.50 18±8 5.4±2.3 19±2 20.7±9.28 3 7 fghij 1.01 1 efgh 0.70 m 0.2 0 abcdefg 0.54 ab 1.69 abcdef 1.04no klm 2.73 1 no jklm 0.15 e 2.1 0 n defghijklm 8.5 0 n jklm 9 0.1±.4 171±7.56 5±.82 18±1.3 2±4.98 5±6.5 24±2.15 19±3 5.3±1.7 19±9 18.9±2.70 4 8 n ijklm.81 5 efgh 0.38 lm 0.02 abcdefg 0.49 ab 6.40 de 7.9 1 fgh.13 10 cdefghijk 5.1 0 d 1.2 0 nop m 3.2 0 cd.14 0±0.72 19±8.40 5±.26 15±9.0 2±8.23 4±7.4 26±2.00 16±4 5.6±2.1 19±3 21.8±6.1 38 9 fgh 0.1 8 bcd 0.34 t 0.02 abcdefg 0.87 bcdefg.20 2 de 7.7 1 nop m 9.09 1 bcde 1 0.1 f 0.10 bcdefghi 3 0.2 nop 0.63±8.69 20±6.89 5±.12 19±5.0 2±7.83 4±1.0 26±8.65 17±3 5.5±7.2 20±2 21.9±0.93 4 0 1 cde 5.81 fghij 0.96 k 7.0 0 abcdefg 0.81 bcdefg.39 2 de 2.3 1 no lm.62 23 bcdef.18 0 b 3.0 0 abcdefgh 4.0 0 fghi 0.64±0.67 22±3.8 57±27.48±7.1 2±1.75 5±5.3 24±3.50 10±1 5.0±5.2 16±9 20.7±8.31 3 1 1 bc 2.01 2 cde 0.15 a 0.04 abcdefg 0.36 bcdefg.03 4 de 0.3 1 r 5.2 13no ghijklm 0.06 q 0.2 0 n cdefghijklm 4.3 1 nop m 0.64±5.57 18±6.79 5±.98 24±8.0 2±7.35 4±5.3 25±7.65 18±0 6.0±5.8 19±8 21.2±8.59 3 2 1 fghij 0.5 6 fghij 1.05 b 8.0 0 abcdefg 0.70 bcdefg.93 3 de 3.0 1 n klm 2.90 1 ab.63 0 cd 2.4 0 bcdefghijk 1.01nop lm 4.3 0±1.88 22±7.07 5±.08 20±1.5 2±2.04 5±5.6 23±1.50 21±1 5.3±3.1 19±7 19.1±9.42 3 3 1 bc 8.30 1 efgh 0.81 h 6.0 0 ab 1.12 bc 3.79 bcdef 1.8 1 hijkl 2.1 2 defghijk 5.1 0 f 0.13 nop m l 0.72 jklm 0.21±9.72 15±3.81 5±2.6 19±4.0 2±7.19 4±7.5 24±2.50 20±3 5.7±3.0 20±1 18.5±8.54 3 4 1 nopq m 5.51 k 0.70 i 0.04 efg cd ab.58 0 bcdefg.21 1 de 8.0 1 hijkl 3.67 bcd 0.20 c 3.0 0 p 0.33 nop lm 7.6 0±4.89 21±5.28 5±.70 19±6.2 2±8.92 4±7.6 21±6.35 22±6 5.5±6.6 16±3 19.8±3.20 4 5 1 cd 3.37 ij 1.11 ij 2.1 0 abcdefg 0.14 bcdefg.19 2 de 9.3 1 ghi.30 15 bcdef.05 0 p 1.0 0 nop ijklm 1.42 c 0.56

）2表續(xù)（/白蛋球11S /鈣分/灰/糖總性溶可/肪脂/質(zhì)白蛋/%率脹膨/%率水吸/g重粒百S/7S 11%/%白蛋球7S-1）（ 100g·g-1）（ 100g·g-1）（ 100g·g 1-）（ 100g·g-1）（ 100g·g稱名±9 91.4 1±8.6 58±5.5 21±1.8 1±6 45.6±25.36±5.65 20±3 5.4±8.19 1±3.84 2±.68 37 6 1 fgh 4.6 5 bcd 1.14 g 9.0 0 abcdefghi 0.18 cdefgh 5.15 de 7.8 1 hijkl.22 11 cdefgh.11 0 j 0.03 a.88 0 p 0.36±9 20.6 1±0.1 56±2.3 24±8.4 2±5 54.7±22.12±1.15 20±8 4.8±5.99 1±9.91 1±.49 41 7 1 st 6.66 ghij 0.09 c 1.0 0 abcd 8.0 0 ab.71 0 abc 2.4 0 hijkl.35 22 c 0.03 r 7.0 0 nop hijklm 2.62 efg 0.25±8 76.8 ghijkl 1 8.56±7.5 fghij 56 0.50±1 n.4 18 0.16± 0 a 3.5 2±3 53.4 ab 0±21.16 abcde 0±0.50 hijk 5 22 13.2± n 7 5.9 fghijklm 0±8.42 i 1 0.10±1.12 bcdefghikl 2.4 9 2±.95 defg 4 41.3 0 8 1±1 25.2 1±0.5 56±6.6 18±8.7 1±2 46.1±26.593.67±2.0016±7 4.9±6.23 1±0.90 2±.06 42 9 1 st 5.88 fghij 0.44 m 0.16 abcdefghi 0.46 bcdefgh 2.1 8 de 7.8 3 nop m no hijklm 0.10 q 0.20 bcdefghiklm 0.1 def 7.3 1±0 89.0 1±3.2 58±5.1 19±7.6 1±8 45.1±27.07±0.35 19±7 5.4±8.66 1±2.47 2±.75 38 0 2 fghi 1.73 cde 1.93 k 0.12 defghi 4.0 0 efgh 0.08 de 1.7 0 ijklm 9.25 cdefg 0.08 h 0.09 abcde 6.5 0 nop klm 0.15±7 14.6 2±8.8 56±2.1 16±6.3 2±7 54.6±24.36±5.15 25±6 5.4±8.14 1±0.62 2±.76 45 1 2 cd.01 15 fghij 0.76 r 0.09 abcdef 0.69 bc.86 2 abc 1.7 2 efg 9.8 20 cdefgh.11 0 jk.12 0 no efghijklm 0.01 a 0.29±3 82.0 1±3.1 59±1.2 18±1.8 1±3 44.5±26.70±7.35 21±3 5.5±5.91 1±9.32 1±.80 39 2 2 ghij 4.30 abc 0.75 o 7.1 0 abcdefghi 0.58 efgh 2.72 de 8.9 1 hijk 1 21.2 bcd 0.29 rs 0.02nop klm 0.01 ijk 0.86±8 15.8 2±4.5 58±8.8 18±0.5 2±9 49.9±20.88±1.15 20±8 4.1±7.92 1±2.12 2±.69 38 3 2 cd 0.77 bcd 0.47 l.18 0 abc 0.46 bcdefg 1.88 e 2.03 hijkl 5.61 r.70 0 l 0.02 abcdefg 2.33 nop klm.95 0±4 16.0 2±8.3 59±5.1 16±4.1 2±9 47.9±23.50±8.00 19±0.5 5±5.80 1±0.65 2±.03 38 4 2 cd 6.10 ab 0.33 qr 0.07 abcdefg 0.50 bcdefg 2.70 de 0.6 2 hijkl.50 32 cdefg 0.20 rs 0.01no efghijklm 0.07 op 0.41±2 79.4 1±9.5 56±0.9 15±8.8 1±4 44.8±26.14±4.65 30±1 5.6±6.33 1±2.54 2±.45 36 5 2 ghijk.96 2 fghij 0.51 s 2.0 0 abcdefghi 0.70 efgh 2.98 de 7.8 2 cd 5 9.2 bcde 9 0.1 q 0.10 abcde 4.0 0 q 0.95±4 44.2 1±5.9 56±5.1 16±7.3 2±9 54.9±25.78±8.15 31±3 4.5±6.60 1±1.38 2±.86 39 6 2 qr 1.07 fghij 0.82 qr 0.01 abcdef 0.91 ab.11 3 de 8.3 2 bc 5.69 3 opqr 0.21 p 0.01 bcdefghij.04 0 ijk 0.65±9 69.2 1±1.5 56±2.4 12±9.7 1±2 48.6±27.13±5.85 27±7 5.0±7.24 1±1.85 2±.19 38 7 2 no jklm 3.71 fghij 0.44 w 0.01 abcdefghi 0.01 bcdefg 0 de 4.1 0 de 2.15 2 n fghijklm 0.28 n 0.02 bcdefghi 1.01 nop m 5.6 0±8.7 17±7.4 56±5.2 15±1.6 1±9 42.5±22.77±4.85 28±7 5.3±7.71 1±1.25 2±.90 41 8 2 ghijk 9.6 16 fghij 0.40 t.01 0 efghi 5.4 0 gh.20 2 cde 2.0 2 de 2.15 2 cdefghij 9.1 0 m 0.08 bcdefghijk.01 0 defg 4.5 0±3.9 16±8.5 57±7.0 19±0.7 1±7 45.3±26.72±9.00 18±7 4.3±7.64 1±2.88 2±.48 38 9 2 nop klm 4 16.4 efgh 7.3 1 k 0.03 bcdefghi 0.01 defgh 2.38 de 4.1 0 n jklm 6.02 1 pqr 0.47 m 0.01 ab 0.76 nop lm 1.25±0 44.0 2±8.0 57±5.6 17±9.6 1±4 42.7±27.26±0.70 20±3.8 5±4.25 1±0.37 2±.48 38 0 3 a 9 10.3 efgh 3.9 0 p 0.01 cdefghi 6.4 0 gh.62 6 de 7 10.0nopq m 4.50 bc 2.2 0 v 0.08 nop fghijklm 1.6 0 nop lm 0.57

）2表續(xù)（/白蛋球S 11/鈣/分灰/糖總性溶可/肪脂/質(zhì)白蛋/%率脹膨/%率水吸/g重粒百S 1S/7 1%/%白蛋球7S-1 g）00（1 g·-1 g）00（1 g·-1 00g）（1 g·-1 00g）（1 g·-1 0g）（10 g·稱名±8.8 79 1±.69 60±3.8 17±2.53±0.4 54±8.4 21±7.00 20±5.1 5±6.94 1±0.26 2±1.68 4 1 3 ghijk 3.36 a.14 1 p 0.02 a 1.0 0 ab 1.05 abcd 1.0 0 hijkl 4.35 1 efghijklm 4.0 0 p 4.0 0 nop ghijklm 9 0.5 defg.82 0±4.9 35 2±.47 57±2.3 14±2.24±7.1 52±8.6 23±6.15 33±7.6 5±6.25 1±2.32 2±8.82 3 2 3 ab 0.74 2 efgh 7.2 1 u 0.08 abcdefg 0 0.1 ab 2.56 abcdef 8.0 0 ab 2.15 2 bcd 9.2 0 q 3.0 0 abcdef 1.33nop klm 0.40±8.0 89 1±.34 59±6.0 14±2.10±5.7 47±5.5 24±1.00 26±7.5 5±6.22 1±9.26 1±0.92 4 3 3 fghi 3.7 8 abc 1.16 v 4.0 0 abcdefg 7 0.5 bcdefg 2.31 de 2.00 ef 6.02 1 bcdef 0.29 q 1.0 0 nop klm 0.08 fghi 0.20±7.5 13 1±.25 56±9.5 21±1.66±5.9 49±4.2 30±0.65 16±0.4 5±6.37 1±0.01 2±1.42 4 4 3 t 0.02 1 ghij 0.21 g 3.0 0 defghi.23 0 bcdefg 4.37 bcde 4.5 1 nop m 7.5 16 cdefghi 5.1 0 q 7.0 0 nop hijklm 0 2.8 efg 4 1.1±2.3 31 1±.51 55±4.4 24±1.74±5.7 50±1.5 30±4.35 15±8.6 4±7.96 1±2.77 2±2.34 4 5 3 rs 7.21 ij 1.3 1 c 1.0 0 abcdefghi 0.44 bcdefg 2.44 bcde 5.3 3 nopq 4.24 nopq m.16 0 kl 0.06 abc 9 1.5 cde 2 0.8±8.0 54 1±.95 55±1.4 24±1.56±9.9 47±7.8 30±5.50 17±4.6 4±7.56 1±8.88 1±6.12 4 6 3 nopq 6.8 7 hij 0.82 c 6.0 0 fghi 0.08 bcdefg 0.94 bcd 7.2 2 nop lm 6.84 1 nopqr 0.31 m 6.0 0 nop m.12 0 a 0.61±9.6 62 1±.39 56±7.3 23±1.58±4.1 46±3.4 30±5.00 22±9.7 4±7.56 1±8.87 1±3.30 4 7 3 nop klm 5.80 fghij 4.3 0 e 5.0 0 efghi 0.56 bcdefgh 5.8 1 bcde 5.4 2 ghij 6 6.3nop lm 8 0.0 u 1.0 0 nop.33 0 c 0.92±0.0 16 1±.00 57±3.8 19±1.22±8.6 44±8.5 36±1.15 20±1.3 3±5.03 1±0.83 2±9.91 3 8 3 st 0 4.0 efghi 0.02 i 0.01 hi 1 0.0 efgh 8 0.2 abc 0.06 hijkl 0.15 s 0 0.5 u 1.0 0 n cdefghijklm 0.05 ijk 0.09±8.00 7±.00 56±0.21 2±1.67±5.0 45±7.0 27±2.20 23±9.5 5±5.74 1±1.36 2±0.05 4 9 3 u 1.00 ghij 0 h 0.01 defghi.01 0 efgh 7 0.0 de 0.07 fgh 0.20 bcde 0.4 0 st 2.0 0 bcdefghij 0.04 hij 0.10±0.0 19 1±.00 55±2.8 10±1.12±0.9 44±1.1 40±5.85 36±1.6 5±3.94 1±2.88 2±5.89 4 0 4 0 st2.0 jk 1.0 0 x 0 i 0.02 efgh 1 0.7 a 9 0.0 a 0.20 bcde 6.0 0 w 3.0 0 ab 1.0 0 a 0.10±0.0 50 1±.00 57±.7 9±1.18±6.8 43±4.2 37±1.10 34±1.6 5±5.57 1±8.68 1±4.62 4 1 4 pq 6.00 ghij 0 y 1.0 0 i 0.01 fgh 9 0.2 ab 0.20 ab.10 0 bcde 1.2 0 t 2.1 0 op 1.0 0 b 0.07±0.0 53 1±.00 56±0.9 21±1.66±7.6 46±8.0 28±0.35 19±3.4 5±4.35 1±0.44 2±1.10 4 2 4 opq 2.00 ghij 0.01 f 0.12 defghi.01 0 bcdefgh 2.4 0 cde 0.04 ijklm.31 0 cdefgh 0.26 v 0.01 nop fghijklm.10 0 fgh.10 0±0.0 90 1±.00 56±3.3 16 ghi 0±1.52±6.0 44±9.9 28±6.85 17±8.3 6±3.60 1±9.01 1±9.29 3 3 4 fgh 0.0 1 ghij 0.01 q 0.01 fgh 4 0.0 bcde 0 nop lm 1.4 0 a 0.13 x 0.06 nop m.03 0 n jklm 1.1 0±3.3 61 1±.00 56±1.8 18±1.84±5.6 46±1.4 25±7.90 20±6.8 4±3.78 1±2.69 2±9.63 3 4 4 nop lm 1.53 ghij 0.01 lm 9.0 0 abcdefghi 0.02 bcdefgh 2.4 0 de 0.03 hijkl 0.03no klm 6 0.2x w.01 0 abcd 3 0.1 jkl 0.07±74.9 1±.67 56±9.60±1.52±1.5 42±6.8 28±6.00 12±8.1 4±7.37 1±9.69 1±0.80 4 5 4 hijklm 6.84 fghij 1.0 0 y 5.0 0 ghi 7.3 0 gh 5.86 bcde 7.4 5 qr 9.00 r 0.37 n 4.0 0 nop jklm 9.2 0 ghi.38 0。5 0.0<，P異差性著顯在存示表母字寫小同不欄一同：注

表3 不同品種大豆蒸煮后感官評分及質(zhì)構(gòu)特性檢測結(jié)果Table3 Sensory scores and texture characteristics of soybean after cooking

通過SIMCA 13.0軟件建立蒸煮后大豆硬度和咀嚼性校正PLS模型，校正集45個樣品硬度和咀嚼性的預(yù)測值與實測值的對應(yīng)關(guān)系如圖1所示，其中圖1a硬度、1b咀嚼性和1c感官評分PLS模型的相關(guān)圖。從兩個圖中可以看出，由兩個模型所得預(yù)測值和實測值具有較好的相關(guān)性，各點均勻地分布在趨勢線兩側(cè)[19]。通過回歸擬合得出3個模型的校正相關(guān)系數(shù)分別為0.9549，0.8508和0.9952，表明3個模型預(yù)測值和實測值具有良好的匹配度。硬度、咀嚼性和感官評分PLS模型置換檢驗的R2cum參數(shù)分別為0.12，0.15和0.115，Q2cv參數(shù)分別為-0.118，-0.0704和-0.113，均符合R2cum值小于0.4，Q2cv值小于0.05的臨界值[20]，且置換驗證結(jié)果R2cum＞Q2cv，Q2cv的回歸線與Y軸的交點的負半軸，說明該模型未擬合過度。由此表明所建立的硬度PLS模型和咀嚼性PLS模型具有較高的可靠性。

圖1 偏最小二乘回歸模型預(yù)測值與實測值相關(guān)圖Fig.1 Correlation diagram of predicted value and measured value of partial least squares regression model

表4分析結(jié)果顯示，在硬度PLS模型中，11個變量中脂肪、蛋白、總鈣和7S含量和蒸煮后大豆硬度呈正相關(guān)，其余呈負相關(guān)。其中總鈣、7S、可溶性糖和膨脹率的VIP貢獻值最大，視為重要影響變量；而脂肪、灰分、11S和百粒重VIP貢獻值最小，表明這4個變量對蒸煮后大豆的硬度影響較小。在咀嚼性PLS模型中，可溶性糖、總鈣和7S對蒸煮后的大豆咀嚼性有重要影響，而脂肪、灰分、11S和百粒重對蒸煮后大豆咀嚼性的貢獻較小。在感官評分模型中蛋白含量、總鈣和吸水率對蒸煮大豆感官評分影響最大，而灰分、百粒重和7S影響最小。

表4 各變量與大豆蒸煮后硬度和咀嚼性PLS的回歸系數(shù)和變量投影重要性Table4 Regression coefficient and variable importance for the projection of different variables on soybean-after-cooking hardness and gumminess by PLS

基于硬度、咀嚼性和感官評分的PLS模型結(jié)果，剔除脂肪、灰分、11S和百粒重4個對蒸煮后大豆硬度和咀嚼性VIP值貢獻最小的變量，篩選出蛋白、可溶性糖、總鈣、7S、11S/7S、吸水率和膨脹率7個VIP貢獻值大于0.5的主要變量。可溶性糖、總鈣、7S和膨脹率對蒸煮后大豆品質(zhì)起主要影響（VIP＞1），其中可溶性糖和膨脹率與蒸煮大豆的硬度呈負相關(guān)，這與張冉冉等[21]的研究結(jié)果：可溶性糖和蔗糖含量與果實硬度呈顯著負相關(guān)結(jié)果相符?？傗}含量和7S含量與蒸煮大豆硬度呈正相關(guān)。Voisey等[16]研究結(jié)果揭示了蒸煮大豆的硬度與鈣含量有直接關(guān)系。本研究顯示：大豆脂肪含量對蒸煮大豆品質(zhì)影響很小，與顧丹丹等[22]研究顯示脂肪含量對稻米的蒸煮食味品質(zhì)有顯著影響差異較大，可能是因為稻米中脂肪只存在糙米中，且大豆存在的剛性外皮在一定程度上抑制了組分之間的遷移，從而使得脂肪對其蒸煮品質(zhì)影響較小。

為探究大豆儲藏蛋白中7S含量與11S含量對蒸煮大豆硬度的影響，選取7S缺失與11S失品種，蒸煮后檢測大豆硬度，結(jié)果如圖2所示。11S缺失品種的硬度極顯著高于7S缺失品種的硬度，即表明7S含量高的品種蒸煮后硬度要比11S含量高的品種硬度大，該試驗結(jié)果與PLS分析得出的結(jié)果相一致。鄭靜靜等[23]在研究蒸制對饅頭蛋白的影響時發(fā)現(xiàn)，不同比例的麥谷蛋白和醇溶蛋白對饅頭硬度有不同的影響，并且發(fā)現(xiàn)高分子量蛋白逐級別降解成低分子量多肽，然而蒸煮過程中蛋白質(zhì)總量基本不變；在大豆蒸煮過程中7S含量高的品種硬度比11S含量高的品種大，原因可能是由于11S球蛋白是由堿性亞基和酸性亞基通過二硫鍵交聯(lián)在一起，在蒸煮過程中二硫鍵被打斷發(fā)生后蛋白剛性構(gòu)象發(fā)生不可逆變化，11S六聚體發(fā)生降解導(dǎo)致蛋白柔性增加，可能由此導(dǎo)致硬度下降[24]；而7S球蛋白因為缺少含硫氨基酸，α、α與β主要通過疏水作用和靜電引力維持7S球蛋白三聚體，在蒸煮過后α、α與β之間的疏水作用和靜電引力得以在一定程度上恢復(fù)，保持一定量的7S三聚體剛性結(jié)構(gòu)，因而可能使其具有一定的硬度[25]。

2.3 影響蒸煮大豆品質(zhì)指標的主成分分析結(jié)果

圖2 組分缺失大豆蒸煮后硬度對比Fig.2 Comparison of the hardness of the missing content soybean after cooking

基于2.2節(jié)結(jié)果確定的指標，結(jié)合蒸煮后大豆通用質(zhì)構(gòu)指標[16]（硬度、咀嚼性和黏聚性）和感官評分進行主成分分析，篩選整粒大豆蒸煮食品的專用品種。主成分分析適應(yīng)性檢驗（Kaiser-Meyer-Olkin，KMO）值為0.606＞0.5 且 Bartlett球形檢驗值為0.000＜0.05，表明本文數(shù)據(jù)樣本適用PCA分析[26]，結(jié)果見表5。

由表5可知，前4個主成分的特征值均大于1，其中第1主成分的方差貢獻率為31.617%，第2主成分的方差貢獻率為18.464%，第3主成分的方差貢獻率為13.636%，第4主成分的方差貢獻率為9.657%，累計方差貢獻率為73.374%，說明這4個主成分反映了原始變量的絕大部分信息[27]。與未進行PLS變量篩選前的PCA結(jié)果（KMO為0.55，Bartlett球形檢驗值為0.000＜0.05，主成分個數(shù)為6個，累計貢獻率為78.14%）相比，PLS分析提高了PCA數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量（KMO值大于0.6），降低了主成分個數(shù)。根據(jù)降維的宗旨和綜合評價需要，選取前4個主成分代替原來11個指標變量。

由表6可知，第1主成分主要以硬度和7S的影響為主，其次是咀嚼性、11S/7S、總鈣和可溶性糖，說明在第1個主成分中主要反映這6個指標變量的信息；第2主成分主要以感官評分影響為主，其次是11S/7S；第3主成分主要以總鈣和可溶性糖的影響為主，其次是黏聚性和吸水率；第4主成分中主要以吸水率和可溶性糖的影響為主。根據(jù)各主成分的貢獻率，說明對蒸煮后大豆品質(zhì)影響最大的主要是硬度、咀嚼性、7S、11S/7S、總鈣以及綜合感官評分等。這與2.2節(jié)中以硬度和咀嚼性為指標，應(yīng)用PLS篩選對蒸煮后大豆品質(zhì)影響的主要變量結(jié)果一致。

表5 主成分的初始特征值及累積貢獻率Table5 Initial characteristic values and cumulative contribution of principal components

表6 大豆各品質(zhì)指標的主成分載荷Table6 Principal component loading matrix of soybean quality indexes

2.4 蒸煮大豆食用品質(zhì)綜合評價

表5中各指標變量的主成分載荷除以主成分相對應(yīng)的特征值開平方根，即得到4個主成分中每個指標所對應(yīng)的系數(shù)（特征向量），進而得出各主成分表達式：

Y1= 0.448X1+0.397X2+0.349X3-0.298X4+0.345X5-0.277X6-0.274X7+0.193X8-0.019X9-0.221X10+0.272X11

Y2= 0.017X1-0.293X2+0.042X3+0.423X4+0.131X5+0.312X6-0.106X7+0.596X8+0.348X9-0.174X10+0.319X11

Y3= 0.270X1-0.291X2+0.345X3+0.376X4+0.377X5-0.182X6+0.340X7-0.016X8-0.377X9+0.372X10-0.105X11

Y4=-0.201X1+0.021X2+0.36X3-0.123X4-0.237X5+0.440X6+0.332X7+0.124X8-0.120X9-0.502X10-0.384X11

式中，X1為硬度，X2為7S，X3為咀嚼性，X4為11S/7S，X5為總鈣，X6為可溶性糖，X7為膨脹率，X8為感官評分，X9為黏聚性，X10為吸水率，X11為蛋白質(zhì)標準化后的值。

以各主成分的特征值占所提取主成分特征值之和的比例作為權(quán)重系數(shù)，建立主成分綜合得分模型：

Y=0.431Y1+0.252Y2+0.186Y3+0.132Y4

根據(jù)主成分綜合得分模型，即可計算綜合得分值。對其按綜合得分值排序，即可對不同蒸煮大豆品種進行綜合評價、比較，結(jié)果見表7。

以各主成分對應(yīng)的方差相對貢獻率作為權(quán)重，由蒸煮大豆的評價函數(shù)計算出各品種的綜合評價分值。總得分越高，表示該品種綜合品質(zhì)越好。各主成分得分見表6。結(jié)果表明，NO.38（黑農(nóng)85）、NO.2（合豐 55）、NO.17（JD149）、NO.7（綏農(nóng)42）和NO.34（東農(nóng)251）5個大豆品種綜合評分最高，篩選出的5個品種具有較高的蛋白質(zhì)含量、可溶性糖、鈣含量和11S/7S，蒸煮后具有適宜的硬度和咀嚼性以及較高的感官評分（＞23），適合作為整粒蒸煮大豆的專用型大豆品種。

表7 45個大豆品種的各主成分、綜合得分及排序Table7 Principal component scores and ranking of 45 soybean cultivars

3 結(jié)論

不同品種的大豆，其主要營養(yǎng)成分及化學(xué)組成不同，蒸煮大豆食味品質(zhì)也存在一定差異，其品質(zhì)可體現(xiàn)在產(chǎn)品的色澤、風(fēng)味和口感等方面。本研究采用主成分分析法結(jié)合PLS分析，基于PLS分析結(jié)果，剔除脂肪、灰分、11S和百粒重4個對蒸煮后大豆硬度和咀嚼性VIP值貢獻最小變量，篩選出蛋白含量、可溶性糖含量、總鈣含量、7S、11S/7S、吸水率和膨脹率7個VIP貢獻值大于0.5的對蒸煮大豆食味品質(zhì)起主要影響的變量。主成分分析得到4個主成分，可以解釋蒸煮大豆食味品質(zhì)綜合品質(zhì)信息的73.374%，貢獻率分別為31.617%，18.464%，13.636%和9.657%。在此分析結(jié)果基礎(chǔ)上，建立主成分綜合得分模型，對不同品種大豆的蒸煮食味品質(zhì)進行綜合評分，篩選出5種適宜蒸煮加工大豆品種，即：NO.38（黑農(nóng) 85）、NO.2（合豐55）、NO.17（JD149）、NO.7（綏農(nóng) 42）和NO.34（東農(nóng) 251）。

本研究結(jié)合PLS分析和PCA分析篩選整粒蒸煮大豆食品專用品種，充分利用了PLS分析法在變量篩選中的作用。利用相關(guān)性和變量投影重要性（VIP）篩選出對蒸煮大豆食味品質(zhì)有重要影響的變量，剔除次要變量，在提高主成分分析過程中提取因子信息的質(zhì)量，減少次要變量對信息提取的干擾。進一步利用主成分分析將多個變量簡化為少數(shù)幾個綜合變量，減少原始數(shù)據(jù)信息損失，簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及避免主觀隨意性等優(yōu)點，篩選適宜蒸煮加工的大豆專用品種。本研究結(jié)果表明：PLS分析和PCA分析篩選的對蒸煮大豆食味品質(zhì)有主要影響的變量結(jié)果基本一致。結(jié)論：PLS結(jié)合PCA在篩選有品種的研究中有很好的應(yīng)用。