張紅梅,陳 新,顧和平,陳華濤,袁星星,崔曉艷
(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所,南京 210014)
中國是大豆的故鄉(xiāng),也是大豆制品的發(fā)源地,以大豆為原料的大豆制品中,豆腐是最常見,也是我國最受歡迎的大豆產(chǎn)品之一。豆腐具有高蛋白、低膽固醇的營養(yǎng)特點(diǎn),含有人體所需的8種必需氨基酸,豆腐中的蛋白被人體消化吸收率可以達(dá)到95%。不同的大豆品種對(duì)豆腐產(chǎn)量和品質(zhì)有較大的影響。因此,選育適于豆腐加工性狀的大豆專用品種具有重要的意義。
豆腐產(chǎn)量(得率)育種始于20世紀(jì)70年代。Watanabe等[5]研究發(fā)現(xiàn)日本的大豆品種比美國的大豆品種更適合于加工豆腐。Smith等[6]認(rèn)為美國大豆和日本大豆生產(chǎn)的豆腐主要區(qū)別在于豆腐的質(zhì)地和顏色不同,豆腐平均產(chǎn)量二者沒有明顯差異。劉志勝[7]研究表明,在加工條件相同時(shí),不同大豆品種的豆腐得率變化很大。章曉波[8]和金駿培等[9]在秋播與夏播條件下,研究了黃淮海和南方地區(qū)地方品種干豆腐和濕豆腐產(chǎn)量的遺傳變異,變異系數(shù)分別為12.20%和10.38%,表明大豆品種中豆腐產(chǎn)量存在著豐富的變異,從地方品種中篩選適合于加工生產(chǎn)豆腐的特異種質(zhì)是可能的。
王春娥等[10]研究了來源于不同生態(tài)區(qū)栽培與野生大豆豆腐和豆乳得率的變異,結(jié)果表明,由于農(nóng)家留種的方向多種多樣,形成了地方品種豆腐和豆乳得率的大幅度變異,而育成品種變異幅度和最高得率并不高于地方品種。這與長期以來大豆育種以產(chǎn)量為主,并未突出豆腐和豆乳得率的改良有關(guān)。干豆腐和干豆乳得率均屬2對(duì)連鎖主基因加多基因混合遺傳模型,在C2連鎖群檢測(cè)到與干豆腐得率相關(guān)的2個(gè)緊密連鎖的QTL,在M連鎖群檢測(cè)到與干豆乳得率相關(guān)的1個(gè)QTL[11]。張紅梅等[12]以黃淮海和南方地區(qū)176份大豆品種為材料,利用改進(jìn)的大批量小樣品豆腐與豆乳得率實(shí)驗(yàn)室定量分析技術(shù)[2],分析干豆腐、濕豆腐和干豆乳得率的變異特點(diǎn)。結(jié)果表明,關(guān)內(nèi)黃淮海和南方地區(qū)100g大豆干基可得干豆腐、濕豆腐、干豆乳分別約 45.60~73.53g、368.74~622.14g和 58.05~83.33g,最高值高于平均31.14%、17.33%和17.71%,總體上變異是豐富的。干豆腐和干豆乳得率均屬1對(duì)主基因加多基因遺傳模型,濕豆腐得率屬2對(duì)非連鎖主基因加多基因遺傳模型。3性狀的QTL定位結(jié)果與分離分析所獲的主基因數(shù)、主基因貢獻(xiàn)率、主基因和多基因的相對(duì)貢獻(xiàn)可以相互驗(yàn)證。育種中要兼顧主基因和微效多基因的利用。并遴選出29份高得率品種,南方和黃淮海地區(qū)分別有17和12份可供生產(chǎn)應(yīng)用或作為育種特異種質(zhì)利用。
錢虎君等[13]研究表明種胚世代的干豆腐和干豆乳產(chǎn)量具有母體影響和細(xì)胞質(zhì)效應(yīng);其2性狀遺傳均屬1對(duì)主基因和多基因混合遺傳模型,干豆腐產(chǎn)量的主基因遺傳率為51.80%和59.80%,多基因遺傳率為48.03%和39.18%;干豆乳產(chǎn)量的主基因遺傳率為68.51%和78.74%,多基因遺傳率為30.32%和20.46%。蓋鈞鎰等[14]分析了灌云大黑豆×六合小葉青雜交組合干豆腐和干豆乳產(chǎn)量的遺傳規(guī)律,表明干豆腐和干豆乳產(chǎn)量2性狀主要不是決定于受精后種胚的基因型,而是決定于母體效應(yīng),包括顯著的母體核影響。
大豆對(duì)豆腐產(chǎn)量的影響是由于不同大豆品種化學(xué)成分,如籽粒蛋白質(zhì)含量、種子貯存蛋白各組分含量、籽粒脂肪含量、豆?jié){中可溶性固形物含量、灰分元素以及維生素含量等差異引起的。武天龍等[15]研究認(rèn)為,蛋白質(zhì)含量高的品種,豆腐得率高,豆腐的蛋白質(zhì)含量也更高。陳學(xué)珍等[16]研究表明,豆腐產(chǎn)量隨著大豆水溶性蛋白含量的增加而增加,與其呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.968)。大豆中可溶性蛋白含量,特別是貯存蛋白中球蛋白的含量,對(duì)豆腐的產(chǎn)量有重要影響。因而在進(jìn)行大豆高蛋白育種時(shí),除了要提高蛋白質(zhì)含量外,還要注重蛋白質(zhì)組分育種。大豆籽粒蛋白質(zhì)含量和脂肪含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.6229**),因此要選育蛋白質(zhì)含量和脂肪含量雙高的大豆品種非常困難。
但豆腐的得率與大豆中的蛋白質(zhì)含量并不完全一致,蛋白質(zhì)含量高的大豆品種,豆腐得率并不一定就高[17-19]。但Mullin[4]和Murphy等[20]認(rèn)為豆腐蛋白質(zhì)含量與品種不相關(guān),豆腐得率與大豆蛋白質(zhì)含量沒有相關(guān)關(guān)系。也有研究表明,大豆蛋白與豆腐得率沒有顯著相關(guān)性[21,22]。
雖然在豆腐加工過程中有許多因素影響豆腐的產(chǎn)量、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和品質(zhì),但大豆品種化學(xué)成分的差異對(duì)豆腐品質(zhì)的影響非常重要。大豆品種不同,化學(xué)成分會(huì)存在差異;即使是同一品種,生長環(huán)境不同,大豆的化學(xué)成分在數(shù)量上也有較大的差異,從而對(duì)豆腐的品質(zhì)有非常重要的影響。
Wang等[21]和Lim[17]等研究豆腐品質(zhì)主要包含豆腐蛋白質(zhì)含量、豆腐硬度、豆腐蛋白質(zhì)氨基酸組成和加工過程中維生素的變化等方面。金駿培等[22]則進(jìn)一步將豆腐品質(zhì)性狀細(xì)分為豆腐蛋白質(zhì)含量(PCT)、豆腐脂肪含量(OCT)、豆腐蛋脂含量(CPOT)、豆腐蛋白量(APT)豆腐脂肪量(AOT)及豆腐蛋脂量(APOT)等性狀組成;并研究發(fā)現(xiàn)豆腐的品質(zhì)性狀間多呈顯著正相關(guān),且都與加工性狀蛋白利用率及脂肪利用率呈極顯著正相關(guān),蛋白利用率和脂肪利用率亦呈極顯著正相關(guān),從而說明蛋白利用率和脂肪利用率的提高對(duì)豆腐品質(zhì)和產(chǎn)量都是有利的。陳學(xué)珍[16]研究了大豆豆腐品質(zhì)性狀的遺傳力,發(fā)現(xiàn)品質(zhì)性狀在品種間都有差異,其差異都達(dá)到極顯著水平;品質(zhì)性狀的遺傳力從大到小依次為:脂肪含量、濕豆腐產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量,說明了籽粒的脂肪含量受環(huán)境影響較小,而蛋白質(zhì)含量受環(huán)境影響最大。
豆腐的硬度與豆腐的水分含量[21]、大豆蛋白含量[20]呈負(fù)相關(guān)。李輝尚等[19]實(shí)驗(yàn)也得到相似結(jié)論,即北豆腐的硬度與大豆中的蛋白質(zhì)含量和水溶性蛋白質(zhì)含量呈顯著負(fù)相關(guān),r分別為-0.748和-0.967。大豆主要儲(chǔ)藏蛋白大豆球蛋白(7S)和β-伴大豆球蛋白(11S)的含量和二者的比率與豆腐的硬度和質(zhì)地相關(guān)[20,23-25]。11S蛋白含量和11S/7S蛋白比率對(duì)豆腐的硬度、質(zhì)地的影響,不同研究者結(jié)果不同,甚至相反[20,23-28]。Cai等[29]通過分析13個(gè)大豆品種7S和11S儲(chǔ)藏蛋白分別占干物重的7.3%~9.9%和14.11%~22.9%,不同品種11S/7S的比率在1.64~2.51之間,11S/7S比率和11S蛋白含量與豆腐硬度、產(chǎn)量和感官品質(zhì)的相關(guān)性與加工條件有關(guān)。劉順湖等[30]綜述了大豆蛋白質(zhì)含量對(duì)豆腐產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,多數(shù)情況下,7S組分含量與豆腐品質(zhì)負(fù)相關(guān),11S組分含量與豆腐品質(zhì)正相關(guān),11S/7S比值與11S組分含量相似;7S的亞基含量與豆腐硬度負(fù)相關(guān),11S的酸性亞基含量與豆腐硬度正相關(guān)。韓粉霞等[31]研究結(jié)果表明,種子蛋白質(zhì)含量與0.25%MgCl2時(shí)豆腐斷裂應(yīng)力的相關(guān)不顯著(r=-0.11),而與最大斷裂應(yīng)力呈極顯著正相關(guān)(r=0.90)。在6個(gè)大豆品種中,F(xiàn)ukuyutaka在0.25%MgCl2時(shí)顯示最高的斷裂應(yīng)力,并且此時(shí)需要最低的MgCl2濃度,是做豆腐的最適合品種。程翠林等[32]研究表明大豆品種中蛋白質(zhì)的亞基組成及其比值(7S/11S)對(duì)豆腐品質(zhì)(出品率、硬度)參數(shù)的影響顯著程度各不相同,其中α'和α亞基與豆腐出品率、硬度均呈極顯著負(fù)相關(guān);β亞基與二者之間呈顯著負(fù)相關(guān);A3酸性亞基與二者之間相關(guān)性均不顯著;A1,2,4酸性亞基與出品率呈顯著正相關(guān),且與硬度呈極顯著正相關(guān);B堿性亞基與出品率呈顯著正相關(guān),而與硬度之間無顯著相關(guān)性;7S/11S與二者均呈極顯著負(fù)相關(guān);并采用聚類分析法,篩選出8807、9310及東農(nóng)42為較適合作為加工豆腐的專用品種。
工廠化大樣品豆腐加工方法無法應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室分析,建立一套實(shí)驗(yàn)室大批量小樣品豆腐分析技術(shù)對(duì)研究豆腐性狀的大豆遺傳育種具有重要作用。錢虎君等[1]綜述了實(shí)驗(yàn)室小樣品豆腐加工技術(shù)和豆腐產(chǎn)量的微量分析技術(shù)。張紅梅等[2]參照王春娥[3]和Mullin等[4]豆腐和豆乳制作方法的基礎(chǔ)上,建立了大批量小樣品豆腐與豆乳得率實(shí)驗(yàn)室定量分析技術(shù),主要分析流程為:
(1)大豆籽粒粉碎,過篩;(2)稱量大豆粉,加水室溫浸泡2h,用多頭控溫?cái)嚢杵鲾嚢瑁ㄗ孕性O(shè)計(jì),由江蘇省金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠生產(chǎn));(3)用120目濾網(wǎng)抽濾,定量,將過濾后的豆乳放在磁力攪拌器上攪拌均勻;(4)煮漿,豆乳在98℃水浴4min,(5)點(diǎn)漿,待豆乳溫度冷卻至72℃,0.02mol/L CaSO4·2H2O懸浮液分2次等量加入,攪拌均勻;(6)蹲腦10min;(7)經(jīng)1500×g離心5min(USA BECKMAN COULTER,Avanti J-25I Centrifuge),去除黃漿水得濕豆腐,稱重;(8)濕豆腐烘至恒重得干豆腐,稱重。根據(jù)樣品含水量、干豆腐重量、濕豆腐重量和干豆乳重量及樣品重量計(jì)算每100.00g大豆干基的干豆腐得率(ODT)、濕豆腐得率(OWT)和干豆乳得率(ODS)(單位:g/100g)。
該分析流程簡(jiǎn)要概括為:大豆籽粒→篩選稱量→粉碎→稱量豆粉→攪拌浸泡→抽濾→取漿→煮漿→點(diǎn)漿→蹲腦→離心→濕豆腐→烘干至恒重。
此方法以攪動(dòng)浸泡豆粉代替靜置浸泡豆粉,充分提取蛋白質(zhì)和油脂;用離心方法代替加壓成型,避免手工誤差;分2次點(diǎn)漿,形成均質(zhì)凝膠。
我國目前具有一定規(guī)模的豆腐加工企業(yè)所使用的大豆品種一般都采用當(dāng)?shù)氐拇蠖?,很少考慮選擇合適的品種,而且大豆品種混雜,均一性較差,影響了豆腐的得率和品質(zhì)特性的穩(wěn)定性。目前,大豆豆腐專用品種的育種工作尚處于起步階段,研究單位較少,盡管已篩選出一批豆腐產(chǎn)量較高、品質(zhì)較好的種質(zhì)材料,但真正意義上的豆腐加工專用品種還沒有。鑒于豆腐、豆乳生產(chǎn)正向現(xiàn)代化、規(guī)?;l(fā)展,迫切需要高豆腐、高豆乳得率的專用品種,以大量供應(yīng)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)原料。因而研究大豆品種與豆腐生產(chǎn)之間的關(guān)系,對(duì)培育豆腐專用品種具有指導(dǎo)意義,并進(jìn)一步使豆腐生產(chǎn)者選擇大豆原料,從而對(duì)改善豆腐品質(zhì)和提高豆腐得率具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
江蘇省屬于我國大豆三大產(chǎn)區(qū)中的南方產(chǎn)區(qū),大豆生產(chǎn)面積較小。未來的研究方向是利用東北主產(chǎn)區(qū)主推的大豆育成品種對(duì)豆腐性狀作系統(tǒng)分析,篩選出一些豆腐產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量和11S/7S含量較高的推廣品種供南方地區(qū)豆制品加工企業(yè)直接利用,引導(dǎo)和支持南方地區(qū)大豆豆腐加工企業(yè)建立自己的綠色食品基地,實(shí)現(xiàn)豆腐加工原料的規(guī)?;蛢?yōu)質(zhì)化。
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