大豆后熟评价方法及其品质特性研究

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课题以东北大豆和黄淮平原大豆为研究对象,研究大豆后熟期限和不同储藏环境对大豆后熟的影响,运用近红外光谱技术建立了大豆后熟的评价方法,并探究大豆在后熟期间加工品质的变化及品质变化的机制。得到如下结论:1.大豆在后熟期间品质得到改善,生理特性指标的发芽率和发芽势都显著增加,菏豆19号大豆的发芽率和发芽势在45 d达到最大值,分别增加了10%和32%;东升3号大豆发芽率和发芽势分别在30 d和45 d达到最大值,分别增加了8%和10%。物理特性指标的容重增大,菏豆19号大豆和东升3号大豆的容重分别在45 d和30 d达到最大值,分别增加了5 g/L和4.50 g/L。大豆的亮度增加,黄度增加,两个品种大豆的L*、a*、b*值都是在30 d达到最大值。大豆组分中的脂肪含量和蛋白含量也显著增加(P<0.05),游离氨基酸总含量减少,大豆营养价值提高。菏豆19号大豆的粗脂肪含量和粗蛋白含量都是在30 d达到最大值,分别增加了2.05%和0.41%,东升3号大豆的粗脂肪含量和粗蛋白含量分别在30 d和45 d达到最大值,分别增加了1.70%和1.52%。通过上述大豆在后熟期的品质变化结果,可以推断大豆的后熟期在30 d~45 d左右。2.储藏条件的改变影响着新收获大豆的后熟期,温度对大豆后熟的影响作用最显著,以25°C作为常温条件对照,35°C的高温储藏可以加速大豆的后熟,缩短后熟期15 d~30 d。15°C低温可以延缓大豆后熟,延长后熟期15 d~45 d。充N2也可以延缓后熟作用,可以延长后熟期0 d~30 d。而储藏环境的湿度对大豆后熟的影响作用较小。3.采用近红外光谱技术对180份大豆样品进行了分析,采用距离匹配法结合SNV光谱预处理方法建立大豆后熟状态的判别模型,在917 cm-1~1681 cm-1波段范围内判别效果最好,训练集的总判别正确率为95.71%,验证集的总判别正确率为92.50%。采用判别分析法结合SNV光谱预处理方法建立大豆后熟状态的判别模型,在917 cm-1~1681cm-1波段范围内判别效果最好,训练集的总判别正确率为90%,验证集的总判别正确率为87.50%。由此得出:距离匹配法的判别效果优于判别分析法。4.在后熟期间,大豆粗脂肪质量良好。在后熟期期间(储藏期45 d),菏豆19号大豆和东升3号大豆的粗脂肪酸价分别增加了0.12 mg/g、0.20 mg/g,过氧化值分别增加了0.0017 g/100g和降低了0.0010 g/100g。油酸含量升高,亚油酸、亚麻酸含量下降,油酸和亚油酸、亚麻酸的含量呈负相关,亚油酸和亚麻酸的含量呈正相关,亚麻酸相对含量与储藏时间呈负相关。在后熟期间,大豆蛋白的功能特性有了一定的改善。在后熟期间(30 d)菏豆19号大豆和东升3号大豆分离蛋白的溶解性分别增加了3.20%和0.30%,持水性分别增加了0.10 g/g和减少了0.24 g/g,持油性分别增加了0.38 g/g和0.62 g/g,乳化活性和乳化稳定性在45 d分别增加了12.53 m~2/g、16.32 m~2/g和23.33 min、9.45 min。在后熟期间蛋白二级结构的α-螺旋和β-转角含量无明显变化,无规则卷曲增加和β-折叠含量增加,蛋白结构趋于稳定。大豆游离巯基含量降低,二硫键含量升高,蛋白亚基含量无明显的变化。在度过后熟之后,大豆粗脂肪和蛋白品质发生劣变。5.大豆在后熟期间籽粒活力较高,两个品种的大豆的过氧化物酶活性、超氧化物酶活性和过氧化氢酶活性在后熟期间呈上升趋势。大豆籽粒在整个后熟期间酶活性较高,有利于大豆打破休眠,度过后熟期。菏豆19号大豆和东升3号大豆的ABA含量随着储藏时间呈现先下降后上升的趋势,分别在45 d和30 d达到最小值,分别降低了283.10 ng/g和103.71 ng/g,在度过后熟期后,ABA含量上升。菏豆19号大豆和东升3号大豆的GA含量是随着储藏时间呈现先上升后下降的趋势,均在45 d达到最大值,分别增加了188.70 ng/g和90.36 ng/g,在度过后熟期后,GA含量逐渐下降。ABA和GA的协同作用促进大豆在后熟期间的生理发育和促进胚乳中营养物质的储存,提高发芽率。由大豆子叶微观结构研究发现:刚收获大豆子叶中蛋白质和脂体较少。在经过30d的储藏后,大豆处于后熟期,蛋白聚集在一起,为均质团块结构,脂体增多。在经过60 d的储藏后,大豆度过后熟期,淀粉颗粒减少,细胞中被蛋白质和脂体充满。90 d的储藏后,淀粉颗粒零散分布在蛋白质和脂体周围,子叶细胞中含有丰富的蛋白质和脂体。大豆后熟期间子叶淀粉颗粒减少,蛋白质和脂肪体增多,说明淀粉颗粒的减少主要是为大豆蛋白和脂肪的合成以及大豆在后熟期间进一步发育提供能量。
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