[科普中国]-[原创]大豆的品质及影响因素

一、大豆子粒蛋白质的积累与品质大豆子粒的蛋白质含量十分丰富，含量为40%左右。大豆蛋白质所含氨基酸有赖氨酸、组氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、甘氨酸、谷氨酸、苏氨酸、酪氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、胱氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、丙氨酸和丝氨酸。其中谷氨酸占19%，精氨酸、亮氨酸和天门冬氨酸各占8%左右。人体必需氨基酸赖氨酸占6%；可是色氨酸及含硫氨基酸～胱氨酸、蛋氨酸含量偏低，均在2%以下。在大豆开花后10～30 d，氨基酸增加最快，此后，氨基酸的增加迅速下降。这标志着后期氨基酸向蛋白质转化过程大为加快。大豆种子中蛋白质的合成和积累，通常在整个种子形成过程中都可以进行。开始是脂肪和蛋白质同时积累，后来转入以蛋白质合成为主。后期蛋白质的增长量占成熟种子蛋白质含量的一半以上。二、大豆子粒油分的积累与品质大豆油是一种主要的食用植物油，通常子粒的油分含量在20%左右。大豆油中含有肉豆蔻酸、棕榈酸（软脂酸）、硬脂酸等三种饱和脂肪酸和油酸、亚油酸、亚麻酸等三种不饱和脂肪酸。大豆油中的饱和酸约占15%，不饱和酸约占85%。在不饱和酸中，以亚油酸居多，占54%左右。亚油酸和油酸被认为是人体营养中最重要的必需脂肪酸，它们有降低血液中胆固醇含量和软化动脉血管的作用。亚麻酸的性质不稳定，易氧化，使油质变劣。因此，大豆育种家们正试图提高大豆子粒中的亚油酸含量、降低亚麻酸含量，以改善大豆的油脂品质。有人对大豆开花后52 d内甘油三酯的脂肪酸成分的变化进行了研究。结果证明，软脂酸由13.9%降为10.6%，硬脂酸稳定在3.8%左右，油酸由11.4%增至25.5%，亚油酸由37.7%增至52.4%，而亚麻酸由34.2%降为7.6%。总的来说，大豆种子发育初期，首先形成游离脂肪酸，而且饱和脂肪酸形成较早，不饱和脂肪酸形成较迟，随着种子成熟，这些脂肪酸逐步与甘油化合。大豆子叶中的油分呈亚微小滴状态，四周被有含蛋白质、脂肪、磷脂和核酸的膜。三、影响大豆子粒蛋白质和油分积累的因素大豆子粒蛋白质与油分之和约为60%，这两种物质在形成过程中呈负相关关系。凡环境条件利于蛋白质的形成，子粒蛋白质含量即增加，油分含量则下降；反之，若环境条件利于油分形成，则油分含量会增加，蛋白质含量则下降。1、大豆子粒的品质与气候条件的关系据胡明祥等（1990）对不同生态区域大豆子粒品质的测定结果，大豆蛋白质含量与大豆生育期间的气温、降水量呈正相关，与日照和气温的日较差呈负相关。祖世亨（1983）对我国18个省大豆子粒含油量与气候条件关系的研究结果表明，大豆子粒含油量与生育期间的气温高低和降水多少呈负相关，与日照长短和气温的日较差大小呈正相关。总的来说，气候凉爽、雨水较少、光照充足、昼夜温差大的气候条件有利于大豆含油量的提高。2、大豆子粒品质与地理纬度的关系我国大豆子粒的蛋白质和油分含量与地理纬度有明显的相关性。总的趋势是原产于低纬度的大豆品种，蛋白质含量较高，而油分含量较低；原产于高纬度的大豆品种，油分含量较高，而蛋白质含量较低。因而，北方大豆以油用为主，子粒的蛋白质含量较低而含油量较高；南方一些地区的大豆以加工豆腐等食用为主，子粒的含油量较低而蛋白质含量较高。已有对大豆品种进行的地理播种试验结果证明，大豆北种南引，有利于蛋白质的提高；南种北引有利于油分的提高。3、大豆子粒品质与海拔高度的关系据Gupta等（1980）的研究，海拔低处的大豆含蛋白质高，海拔高处的大豆蛋白质含量低。胡明祥等（1985）的研究也证明，在北纬33°以北地区，随着海拔升高蛋白质含量呈下降趋势，但在低纬度地区情况有所不同。大豆子粒含油量的变化规律与蛋白质有所不同。一般海拔低处的油分含量低，而高处的油分含量高。但低纬度地区的情况恰恰相反，即海拔低处的大豆子粒含油量高，海拔高处的大豆油分含量低。另外，研究报道还表明，大豆油分的碘价随海拔升高而提高，海拔高处棕榈酸（软脂酸）含量低，亚麻酸含量高；反之亦然。4、大豆子粒品质与播种期的关系大豆播种期不同，植株生长发育所遇到的环境条件各异，这些环境条件对大豆子粒品质造成一定影响。一般认为，春播大豆蛋白质含量较高，夏播或秋播稍低；油分含量春播普遍高于夏播或秋播。播种期不仅影响大豆油分的含量，而且影响脂肪酸的组成。春播大豆子粒的棕榈酸（软脂酸）、硬脂酸、亚油酸和亚麻酸含量低，而夏播或秋播的则较高。油酸含量则与此相反，春播高于夏播或秋播。5、大豆子粒品质与施肥的关系据报道，给大豆单施氮肥、磷肥或者氮磷混施均可增加子粒的蛋白质含量。给大豆单施农家肥会使子粒的含油量下降。在施用农家肥基础上再增施磷肥、氮磷肥、磷钾肥，或者不施农家肥而施氮、磷、钾化肥，都可以提高大豆子粒的含油量。国内外的研究结果还表明，硫、硼、锌、锰、钼和铁等元素均会对大豆子粒的品质形成产生影响。另外，灌水、茬口、病虫为害等也会对大豆子粒的品质带来影响。大豆花荚期灌水会提高子粒的含油量。对大豆子粒含油量最有利的前作是玉米，最差的是甜菜。大豆受斑点病为害后，子粒含油量下降；子粒受食心虫为害后，蛋白质含量有所提高，含油量则下降。四、优质专用大豆的类型与品质指标1、高蛋白质含量大豆蛋白质含量45%以上，产量比当地同类品种增产5%。2、脂肪含量高脂肪含量的豆脂肪含量23%以上，产量比当地同类品种增产5%。3、双高含量的大豆蛋白质含量42%，脂肪含量21%以上，产量比当地同类品种增产5%。4、高豆腐产量品种豆腐产量比一般大豆高10%～20%，子粒产量与当地高产品种相当。5、无（低）营养成分抑制因子无胰蛋白酶抑制剂或无脂氧化酶。6、适于出口的小粒豆（纳豆）百粒重15～16 g。7、适于菜用的大粒品种鲜荚长5.3 cm，宽1.3 cm，含糖量7%，蛋白质36%～37%。8、高异黄酮含量长期以来，大豆异黄酮在食品中作为一种抗营养因子，但最近由于其雌激素特性，而使大豆异黄酮的抗肿瘤活性得到人们的广泛关注。大豆种子中的异黄酮含量达O.05%～0.7%，在种子下胚轴含量较高，子叶中相对较低，种皮中的含量就更少。另外，国外大豆育种家正在选育的专用型大豆类型还有适于豆豉加工的黑豆类型；低亚麻酸含量或低棕榈酸含量品种类型；高油酸、高硬脂酸含量品种类型等。编辑：李敏审核专家：山西省农科院作物所研究员 张海生