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我国大豆品种资源丰富,为豆制品加工行业的原料选择提供了广阔的空间,其中,大豆油是我国使用广泛的食用植物油之一。然而,在实际生产加工过程中,原料混杂使用及豆油品质标准的缺乏,严重阻碍了大豆油加工行业的发展。本研究旨在通过构建大豆原料特性与大豆油品质的关联模型,以达到通过原料特性即可预测大豆油脂品质的目的,为大豆油加工原料选择的专用化、精确化提供指导。
本研究以不同品种(共72种,其中58种用于建模,14种用于验证)大豆为原材料,采用高效液相色谱、气相色谱、薄层色谱、酶联免疫等技术,检测了大豆原料中27个原料特性指标的组成及含量,其变异系数区间为6.46-62.88%。其中有21项检测指标的变异系数大于10%。同时,构建了大豆原料特征组分,包括大豆脂肪酸、生育酚、sn-2位脂肪酸、异黄酮的指纹图谱。
以传统低温压榨技术制备大豆油并精炼,测定分析了大豆油脂理化品质指标及氧化稳定性。采用相关性分析、主成分分析、系统聚类分析等方法研究了大豆原料特性指标与大豆油品质指标间的相关性,结果表明,粗油脂含量(r=0.302,p<0.05),大豆甙(r=0.324,p<0.01),染料木苷(r=0.329,p<0.01),总酚(r=0.402,p<0.01),硬脂酸(r=0.299,p<0.05),ɑ-生育酚(r=0.363,p<0.01)和大豆油的综合品质呈显著正相关,水分含量(r=-0.295,p<0.05)、油酸(r=-0.277,p<0.05)、亚麻酸(r=-0.395,p<0.01)、LOX2活性(r=-0.289,p<0.05)与大豆油的综合品质呈显著负相关。采用主成分分析法对10个大豆油脂品质指标进行降维处理,构建了大豆油品质评价模型:Y(总体品质得分)=0.051×L*+0.03×a*+0.001×b*+0.213×水分及挥发物+0.049×酸价+0.011×碘值+0.206×过氧化值+0.106×茴香胺值+0.133×全氧化值+0.2×氧化稳定性。并基于此评价模型将58种大豆油分为了三个等级,建立了大豆油品质评价体系:得分Y>15.31的为高品质的大豆油脂,得分区间为6.13<Y≤15.31的为中等品质的大豆油脂,得分Y<6.13的为低品质的大豆油脂。并用加速储藏实验验证,验证结果与所构建的大豆油品质评价体系相吻合。
通过主成分分析、逐步回归等统计学方法,建立了大豆油品质预测模型:F(预测品质得分)=0.098×粗油脂+0.073×大豆甙+0.024×总酚+0.012×硬脂酸-0.025×亚麻酸+0.014×ɑ-生育酚+16.287,R2=0.9713。使用14个模型验证组样品加以验证,14个验证组的相对误差均小于10%。拥有较高含量的粗油脂、大豆甙、总酚、硬脂酸、ɑ-生育酚以及较低含量的亚麻酸的大豆原料,可以制成较高品质的大豆油脂。建立了大豆油加工适宜性指导标准,该标准将不同品种大豆原料划分为非常适宜,基本适宜,不适宜三种类别,并将大豆油加工适宜性指导标准与大豆油品质评价体系相匹配,最终匹配度为70.95%。最终大豆油脂加工适宜性指导标准为:预测得分F>16.14的大豆原料将更有可能加工出高质量的大豆油脂;预测得分区间为5.99<F≤16.14的大豆原料将更有可能加工出中等质量的大豆油脂;预测得分F≤5.99的大豆原料则不适宜用于大豆油脂的加工。在构建了大豆油脂加工适宜性指导标准体系后,进一步探讨大豆油脂加工适宜性分子机制,总结了影响大豆油品质的原料特征组分异黄酮、生育酚以及脂肪酸的关键酶及关键基因,从分子层面揭示了对大豆油脂品质产生影响的关键调控基因。
综上,本研究构建了具有良好稳定性及精确性的大豆油加工适宜性指导标准,能够较为准确的预测不同品种大豆原料种用于大豆油加工的适宜性。最终确立的指导标准可广泛应用于大豆油脂加工行业中,具有较高的实际应用价值。
本研究以不同品种(共72种,其中58种用于建模,14种用于验证)大豆为原材料,采用高效液相色谱、气相色谱、薄层色谱、酶联免疫等技术,检测了大豆原料中27个原料特性指标的组成及含量,其变异系数区间为6.46-62.88%。其中有21项检测指标的变异系数大于10%。同时,构建了大豆原料特征组分,包括大豆脂肪酸、生育酚、sn-2位脂肪酸、异黄酮的指纹图谱。
以传统低温压榨技术制备大豆油并精炼,测定分析了大豆油脂理化品质指标及氧化稳定性。采用相关性分析、主成分分析、系统聚类分析等方法研究了大豆原料特性指标与大豆油品质指标间的相关性,结果表明,粗油脂含量(r=0.302,p<0.05),大豆甙(r=0.324,p<0.01),染料木苷(r=0.329,p<0.01),总酚(r=0.402,p<0.01),硬脂酸(r=0.299,p<0.05),ɑ-生育酚(r=0.363,p<0.01)和大豆油的综合品质呈显著正相关,水分含量(r=-0.295,p<0.05)、油酸(r=-0.277,p<0.05)、亚麻酸(r=-0.395,p<0.01)、LOX2活性(r=-0.289,p<0.05)与大豆油的综合品质呈显著负相关。采用主成分分析法对10个大豆油脂品质指标进行降维处理,构建了大豆油品质评价模型:Y(总体品质得分)=0.051×L*+0.03×a*+0.001×b*+0.213×水分及挥发物+0.049×酸价+0.011×碘值+0.206×过氧化值+0.106×茴香胺值+0.133×全氧化值+0.2×氧化稳定性。并基于此评价模型将58种大豆油分为了三个等级,建立了大豆油品质评价体系:得分Y>15.31的为高品质的大豆油脂,得分区间为6.13<Y≤15.31的为中等品质的大豆油脂,得分Y<6.13的为低品质的大豆油脂。并用加速储藏实验验证,验证结果与所构建的大豆油品质评价体系相吻合。
通过主成分分析、逐步回归等统计学方法,建立了大豆油品质预测模型:F(预测品质得分)=0.098×粗油脂+0.073×大豆甙+0.024×总酚+0.012×硬脂酸-0.025×亚麻酸+0.014×ɑ-生育酚+16.287,R2=0.9713。使用14个模型验证组样品加以验证,14个验证组的相对误差均小于10%。拥有较高含量的粗油脂、大豆甙、总酚、硬脂酸、ɑ-生育酚以及较低含量的亚麻酸的大豆原料,可以制成较高品质的大豆油脂。建立了大豆油加工适宜性指导标准,该标准将不同品种大豆原料划分为非常适宜,基本适宜,不适宜三种类别,并将大豆油加工适宜性指导标准与大豆油品质评价体系相匹配,最终匹配度为70.95%。最终大豆油脂加工适宜性指导标准为:预测得分F>16.14的大豆原料将更有可能加工出高质量的大豆油脂;预测得分区间为5.99<F≤16.14的大豆原料将更有可能加工出中等质量的大豆油脂;预测得分F≤5.99的大豆原料则不适宜用于大豆油脂的加工。在构建了大豆油脂加工适宜性指导标准体系后,进一步探讨大豆油脂加工适宜性分子机制,总结了影响大豆油品质的原料特征组分异黄酮、生育酚以及脂肪酸的关键酶及关键基因,从分子层面揭示了对大豆油脂品质产生影响的关键调控基因。
综上,本研究构建了具有良好稳定性及精确性的大豆油加工适宜性指导标准,能够较为准确的预测不同品种大豆原料种用于大豆油加工的适宜性。最终确立的指导标准可广泛应用于大豆油脂加工行业中,具有较高的实际应用价值。