（果树学专业论文）苹果加工品种生物学特性研究.pdf

山东农业大学硕士学位论文 缩略词 a i c 1 、a b d n t p e d t a f w h p c e p a g e p c 0 p c r p p o s p s s s s s r t a e t b e t e t e m e d u d p g 符号说明 v 中文全称 酸性转化酶 十六烷基三甲基溴化铵 脱氧核糖核苷三磷酸 乙二胺四乙酸 鲜重 高效毛细管电泳 聚丙烯酰胺凝胶电泳 主坐标分析 聚合酶链式反应 多酚氧化酶 蔗糖磷酸合成酶 蔗糖合成酶 简单序列重复 t r i s 一乙酸，e d t a 缓冲液 ir i s 一硼酸e d t a 缓冲液 t r i s h c i e d t a 缓冲液 n n ，n ，n 四甲基乙二胺 尿苷二磷酸葡萄糖 关于学位论文原创1 | 生和使用授权的声明 本人所呈交的学位论文，是在导师指导下，独立进行科 学研究所取得的成果。对在论文研究期间给予指导、帮助和 做出重要贡献的个人或集体，均在文中明确说明。本声明的 法律责任由本人承担。 本人完全了解山东农业大学有关保留和使用学位论文的 规定，同意学校保留和按要求向国家有关部门或机构送交论 文纸质本和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东 农业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文 和汇编本学位论文。 保密论文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名：盟 导师签名： 日期： 一1 上等鱼翌丛 山东农业大学硕士学位论文 中文摘要 我国苹果加工业近年来发展迅速，但加工品种资源的匮乏成为制约苹 果加工产业发展的瓶颈。本实验室于1 9 9 8 年承担国家9 4 8 项目，先后从 法国引入1 6 个苹果制汁、酿酒品种，并开展了一系列相关研究。本试验 主要研究了这些a n t 品种的遗传多样性和生物学特征，研究了主要品种果 实糖代谢积累规律和酚类物质的组成及特性，结果如下： 1 以法国加工苹果种质资源描述为基础，参照我国苹果种质资源描 述规范，测定了引入品种的植物学、农艺性状、加工性状和抗逆性，经过 连续三年的记载，建立了酿酒品种( 美那、苦开麦、甜麦、苦绯甘、大比 耐、甜格力、小黄、贝当、酸王) ，制汁品种( 瑞丹、瑞林、瑞星、上林、 瑞连那、瑞拉、青苹) 生物学性状的详细档案资料。 2 利用1 2 对微卫星( s s r ) 标记，研究了1 8 个苹果加工品种和2 个鲜食品种的遗传差异。聚类分析和主坐标分析都表明，加工品种之间存 在丰富的遗传多样性。酿酒品种与鲜食及制汁品种之间、我国小苹果与西 欧小苹果之间有较大的遗传差异，而制汁品种与鲜食品种的遗传背景较为 接近。 3 利用聚类分析和主座标分析从不同角度探讨了加工品种的亲缘关 系。通过聚类分析将供试品种分为4 大类群：第一类是高酸品种酸王，该 品种与其它加工品种相似系数均小于o 4 2 ；第二类是龙丰和铃铛果，都含 有中国小苹果的遗传因子：第三类包括大比耐、苦绯甘、苦开麦、美那和 甜格力，都是单宁含量较高的酿酒品种；第四类包括1 2 个品种，主要是 制汁品种和鲜食品种。各品种的相似系数分布在0 1 4 0 8 3 之间。通过主 坐标分析也将供试品种分为4 大类群，但与聚类结果有所差别：酿酒苦品 种美那单独一组；酸王、苦开麦、苦绯甘归为一组，龙丰和铃铛果仍为一 类；其余品种聚为一类。 4 不同苹果加工品种的糖类组成有明显差别，可以分成两种类型， 一种与鲜食苹果类似，以果糖积累为优势，其次是葡萄糖、蔗糖，代表品 种如瑞林，其成熟果实的果糖含量占总糖的5 3 5 8 ，葡萄糖和蔗糖分别 苹果加工品种生物学特性研究 占2 4 8 5 、2 1 7 5 ；一种是果糖蔗糖积累并重型，如瑞星成熟果实的蔗 糖含量占总糖的4 7 9 4 ，果糖占4 6 6 5 ，葡萄糖含量只有5 4 1 ；瑞丹 的果糖占总糖的4 5 5 2 、蔗糖含量占3 5 3 9 。 5 糖相关代谢酶的活性影响苹果品种果实的糖积累类型。各品种蔗 糖含量与酸性转化酶呈负相关，发育后期各品种蔗糖升高与酶的净合成活 性升高有关。果糖积累型的瑞林表现出较高的酸性转化酶活性，而瑞星酸 性转化酶的活性则明显低于其他品种，其s s 合成活性也与蔗糖积累呈正 相关。 6 通过f o l i n - c i o c a l t e u 法和高效液相色谱测定分析了4 个酿酒品种、 6 个制汁品种的果实总酚、绿原酸、儿茶素、表儿茶素、对香豆酸、根皮 苷、咖啡酸、香草醛的含量，采用正丁醇盐酸法测定了原花青索含量， 结果表明各品种总酚含量在5 4 7 8 3 5 1 1 7 m g k g f w 之间，酿酒品种的总 酚含量高于制汁品种，苦涩酿酒品种高于其它甜或酸品种。原花青素、绿 原酸、表儿茶素及儿茶素是苹果果肉中含量较高的酚类物质。苹果特征酚 类物质根皮苷在苦绯甘果实中大量存在，达到2 1 0 0 6m g k g f w 。各种多 酚的含量和比例因品种而异。 7 测定了加工苹果品种果实的褐变度和多酚氧化酶( p p o ) 的活性。 褐变度最高的是苦绯甘，为3 0 4 ，其次是美那、甜格力，褐变度都大于2 ； 而青苹褐变度最小，只有o 1 ，瑞拉、瑞林、瑞连那、瑞星也在1 以下。 果实的褐变度与总酚含量相关性最高，达o 9 2 4 ；原花青素、儿茶素和根 皮苷与褐变程度相关性也很高，都在0 8 5 左右，绿原酸与果实的褐变度 相关性只有o 6 0 4 。果实中黄烷一3 一醇含量对褐变度影响较大。苹果果实p p o 活性与总酚、原花青素、绿原酸和儿茶素含量呈正相关。各种以甜格力的 p p o 活性最高，其次是美那、苦绯甘、瑞连那；制汁品种瑞星、瑞丹、酸 王、青苹的p p o 活性都较低。 8 测定了果实多酚清除超氧阴离子自由基、羟基自由基能力和抗脂 质过氧化能力。不同品种多酚提取物都有一定的抗氧化能力。总酚含量与 超氧阴离子自由基、脂质自由基和羟基自由基清除能力的相关性分别为 0 9 2 5 ，o 7 7 5 ，o 6 4 2 。原花青素、儿茶素、绿原酸与超氧阴离子自由基和 脂质自由基清除能力也有较高相关性。不同品种多酚提取物的抗氧化能力 山东农业大学硕士学位论文 与总酚高度相关，原花青素、儿茶素、绿原酸与加工苹果果实抗氧化能力 有较密切的关系。 关键词：加工苹果；生物学性状；遗传多样性；糖；多酚 苹果加工品种生物学特性研究 s t u d y o nb i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fp r o c e s s i n ga p p l e ( m a l u sd o m e s t i c ab ) v a r i e t i e s a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，a p p l ep r o c e s s i n gi n d u s t r yh a sr a p i d l yd e v e l o p e di nc h i n a h o w e v e r , l a c k i n gp r o c e s s i n ga p p l er e s o u r c e sb e c a m eac h o k ep o i n tf o r t h i s i n d u s t r y t a k i n go n “9 4 8p r o j e c t s o fo u rc o u n t r y , o u rl a bi n t r o d u c e d1 6a p p l e p r o c e s s i n gv a r i e t i e sf r o mf r a n c ea n dc a r r i e do u ta s e r i e so fr e s e a r c h e s t h i s s t u d ym a i n l ya i m e da ti n v e s t i g a t i n gb i o l o g i c a lc h a r a c t e r sa n dd i v e r s i t yo f p r o c e s s i n ga p p l ev a r i e t i e s ，l a w si ns u g a ra c c u m u l a t i o n ，c o m p o s i t i o na n d c h a r a c t e r i s t i c so f p o l y p h e n o l i cc o m p o u n d s t h er e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： 1 t h eb o t a n i c a l ，a g r i c u l t u r a lp r o c e s s i n gc h a r a c t e r sa n ds t r e s s r e s i s t a n t a b i l i t y o f1 6i n t r o d u c e d a p p l ev a r i t i e s w e r ei n v e s t i g a t e d , a c c o d i n gt o d e s c r i p t o r ss t a n d a r df o rp r o c e e s i n ga p p l e si nf r a n c ea n dr e f e r r i n gt oa p p l e d e s c r i p t o r ss t a n d a r di nc h i n a b yt h r e ey e a r s i n v e s t i g a t i o n ，w ep i l e du p d e t a i l e dr e c o r d so np r o c e s s i n ga p p l eb i o l o g yc o n t a i n i n gc i d e rv a r i e t i e s ( m a r i e m e n a r d ，k e r m e r r i e n ，d o u c em o e n ，f r e q u i nr o u g e ，d a b i n e t t e ，d o u e e c o e t l i g n e ，p e t i t ej a u n e ，b e d a n ，a v r o l l e s ) a n d j u i c ev a t i e t i e s ( j u d a i n e ，j u d e l i n e ， j u d e s t a r , c h a n t e l i n e ，j u l i a n a , j u r e l l a ，g r a n n ys m i t h ) 2 g e n e t i cd i f f e r e n c eo f18p r o c e s s i n ga n d2 舭s ha p p l ev a r i e t i e sw e r e e v a l u a t e dw i t h1 2s i m p l es e q u e n c er e p e a t s ( s s r ) p r i m e rp a i r s b o t hc l u s t e r a n a l y s i sa n dp r i n c i p a lc o o r d i n a t ea n a l y s i si n d i c a t e dt h e r ew e r eg e n e t i c a l l y a b u n d a n td i v e r s i t i e s a m o n ga p p l ep r o c e s s i n gv a r i e t i e s t h e r ew e r em u c h d i f f e r e n c eb e t w e e nc i d e ra n dj u i c ev a r i e t i e s ，c i d e ra n df r e s hv a r i e t i e sa sw e l la s c h i n e s ec r a ba p p l ea n dw e s t e r ne u r o p e a nc r a ba p p l e ，w h i l ej u i c ea n df r e s h v a r i e t i e sh a ds i m i l a rg e n e t i cb a c k g r o u n d 3 c l u s t e ra n a l y s i sa n dp r i n c i p a lc o o r d i n a t ea n a l y s i sa n a l y s ew e r eu s e dt o d i s c u s sg e n e t i c r e l a t i o n s h i p sf r o m d i f e r e m ts i d e s a l lt h ev a r i e t i e sw e r e d i v i d e di n t o4g r o u p sb yu s i n gc l u s t e ra n a l y s i s ：t h ef i r s tg r o u pw a sh i g h a c i d v a r i e t y a v r o l l e s ，w h o s eg e n e t i cs i m i l a r i t y ( g s ) r i t ho t h e rv a r i e t i e sw e r el e s s t h a n0 4 2 t h es e c o n d g r o u p c o n t a i n e dl o n g f e n ga n d d o l g o i n h e r i t i n g c h i n e s ec r a ba p p l eg e n e s t h et h i r dg r o u pi n c l u d e d5e i d e rv a r i e t i e s 诵mh i 曲 t a n n i nc o n t e n t ，i e ，d a b i n e t t e ，f r e q u i nr o u g e ，k e r m e r r i e n ，m a r i em e n a r d ， d o u c ec o e t l i g n e t h ef o u r t hg r o u pw a sm a i n l yc o m p o s e do f1 2j u i c ea n d 4 山东农业大学硕士学位论文 f r e s hv a r i e t i e s n l eg so ft h ec l u s t e ra n a l y s i sv a r i e df r o m0 1 4t o0 8 3 p r i n c i f ) a lc o o r d i n a t ea n a l y s i sa l s od i v i d e da l l t h ev a r i e t i e si n t of o u rg r o u p s h a v i n gs o m ed i f f e r e n c ew i t hc l u s t e ra n a l y s i s ：t r a d i t i o n a lc i d e rv a r i e t ym a r i e m e n a r dw a ss e p a r a t e dt oas i n g l eg r o u p ；a v r o l l e s ，k e r r n e r r i e n , f r e q u i nr o u g e w e r ec l u s t e r e di n t ot h es a n l eg r o u p ；l o n g f e n ga n dd o l g ow e r es t i l li nt h es a m e g r o u p ；t h eo t h e rv a r i e t i e sw e r ec l u s t e r e dt o g e t h e r 4 s u g a rc o m p o s i t i o n w e r ed i f f e r e n ta m o n gp r o c e s s i n ga p p l ev a r i e t i e sa n d c o u l db ed i v i d e di n t ot w og r o u p s i nt h ef i r s tg r o u p ，t h ef r u i tm a i n l y a c c u m u l a t e df r u c t o s e ，f o l l o w e db yg l u c o s ea n ds u c r o s e ，s i m i l a rt ot a b l e a p p l e s t a k i n gj u d e l i n ef o re x a m p l e ，t h ef r u c t o s e ，g l u c o s ea n ds u c r o s ei nr i p e f i - u i t sr e s p e c t i v e l ya c c o u n t e df o r5 3 5 8 ，2 4 8 5 ，2 1 7 5 o ft h et o t a ls u g a r c o n t e n t a n o t h e rg r o u pw a sf r u c t o s e s u c r o s e - a c c t u n u l a t i n gt y p e ，s u c ha s j u d e s t a r , i nw h i c hs u c r o s e ，f r u c t o s ei nr i p ef r u i t sa c c o u n t e df o r4 7 9 4 a n d 4 6 6 5 r e s p e c t i v e l y , g l u c o s eo n l y5 4 1 i nj u d a i n ef r u i t f r u c t o s e a n d s u c r o s ea e c o u t e df o r4 5 5 2 a n d3 5 3 9 5 e n z y m ea c t i v i t i e si ns u g a rm e t a b o l i s mi n f l u e n c e ds u g a ra c c u m u l a t i o n t y p eo fa p p l ef r u i t s t h es u c r o s ec o n t e n tw a sn e g a t i v e l yc o r r e l a t e dt oa c t i v i t i e s o f a c i di n v e r t s e t h es u c r o s ei n c r e a s ed u r i n gl a t eg r o w t hs t a g e sh a de o r r e l a t i o n w i t hi n c r e a s e o fn e ta c t i v i t i e so f s u c r o s e m e t a b o l i z i n ge n z y r f l e s f r u c t o s e a c c u m u l a f i n g c u l t i v a r sj u d e l i n ea c c u m u l a t e di t l o r ef r u c t o s e 1 1 1 e a c t i v i t yo f a ii nj u d e s t a rw a ss i g n i f i c a n tl o w e rt h a ni no t h e rc u l t i v a r sa n dt h e s sa c t i v i t i e sa l s oc o r r e l a t e dw i t hs u c r o s ec o n t e n t 6 t h ec o n t e n to ft o t a l p o l y p h e n o l s ，c h l o r o g e n i ca c i d ，( + ) - c a t e c h i n ， ( ) - e p i c a t e c h i n ，p - c o t t m a r o y l q u i n i ca c i d ，p h l o r i d z i n ，c a f f e i ca c i da n dv a n i l l i n i n4c i d e ra n d6i u i c ev a r i e t i e sw e r ea n a l y z e db yf o l i n c i o c a l t e um e t h o da n d h p l c p r o a n t h o c y a n i d i n sw e r ea n a l y z e db yb u t y la i c o h o l - h y d r o c h l o r i ca c i d m e t h o d 1 1 1 er e s u l t ss h o w e d 血a tt h et o t a lp o l y p h e n o lc o n c e n t r a t i o nv a r i e d f r o m5 4 7 g 3 5 1 1 7m g k gf w c i d e rv a r i e t i e sg l o b a l l ys h o w e dah i g h e r p o l y p h e n o lc o n c e n t r a t i o nt h a nj u i c e , v a r i e t i e s ，n e v e r t h e r l e s sb i t t e rv a r i e t i e s w e r em o r ec o n c e n t r a t e dt h a no t h e r s p r o a n t h o c y a n i d i n s ，c h l o r o g e n i ca c i d ， ( + ) 一c a t e c h i n ，( i ) e p i c a t e c h i nw e r eh i 【g hc o n c e n t r a t e dp o t y p h e n o l si na p p l ef r u i t s p h l o r i d z i n ，t h eu n i q u ep o l y p h e n o l so fa p p l e ，w a sa b u n d a n ti nf r e q u i nr o u g e f r u i t s ，a b o u t2 1 0 0 6m 眺gf w n i ec o n t e n ta n dr a t i oi nf l e s hd e p e n d e do n v a r i e t i e s 苹果加工品种生物学特性研究 7 d e g r e eo fb r o w n i n ga n da c t i v i t i e so fp o l y p h e n o lo x i d a s e0 p 0 1o f f r u i t si np r o c e s s i n g a p p l e sw e r es t u d i e d d e g r e eo fb r o w n i n gi nf r e q u i n r o u g ew a st h eh i l g h e s ta b o u t3 0 4 ；f o l l o w e db ym a r i em e n a r da n dd o u c e c o e 廿i g n e ，a b o v e2 ，t h el o w e s tw a sg r a n n ys m i t h ，o n l yo 1a n dj u r e l l a , j u d e l i n e ，j u l i a n a , j u d e s t a rw e r ea l s ob e l o w1 b r o w n i n gh a dt h eh i g h e s t c o r r e l a t i o n 谢t l lt o t a lp o l y p h e n o i c s ，0 9 2 4 p r o a n t h o c y a n i d i n s ，c a t e c h i na n d p h l o r i d z i nh a dh i g h e rc o r r e l a t i o n sw i t hb r o w n i n g a b o u t0 8 5 t h ec o r r e l a t i o n b e t w e e nc h l o r o g e n i ca c i da n db r o w n i n gw a s o n l y0 6 0 4 f l a v a n - 3 一o l sh a dh i 【g h i n f l u e n c eo nb r o w n i n g p p oa c t i v i t i e sh a dp o s i t i v ec o r r e l a t i o n s 谢t l lt o t a l p o l y p h e n o i c s ，p r o a n t h o c y a n i d i n s ，c h l o r o g e n i c a c i da n dc a t e c h i n d o u c e c o e t l i g n eh a dh i g h e s tp p oa c t i v i t y , n e x tw e r em a r i em e n a r d ，f r e q u i nr o u g e ， j u d e l i n e j u d e s t a r , j u d a i n e ，a v r o l l e s ，g r a n n ys m i t hs h o w e dl o w e rp p o a c t i v i t i e s 8 t h ea b i l i t i e si ns c a v e n g i n gr a t eo n 0 2 一，+ o ha n dl i p i dr a d i c a lo f d i f f e r e n ta p p l ev a r i e t i e sw e r es t u d i e d a l lt h ev a r i e t i e ss h o w e da n t i o x i d a n t a c t i v i t i e si nc e r t a i ne x t e n t t h ec o r r e l a t i o nb e t w e e nt o t a lp h e n o l i cc o n t e n t a n d 0 2 一，。o h ，a n dl i p i dr a d i c a ls c a v e n g i n ga b i l i t i e sw e r e0 9 2 5 ，o 7 7 5 ，o 6 4 2 ， r e s p e c t i v e l y p r o a n t h o c y a n i d i n s ，c a t e c h i na n dc h l o r o g e n i ca c i dh i g h l yw e r e c o r r e l a t e dt ot h ea n t i o x i d a n ta c t i v i t i e s p r o a n t h o c y a n i d i n s ，( + ) - c a t e c h i na n d c h l o r o g e n i ca c i dw e r em a i n l yc o r r e l a t e dt os c a v e n g i n ga c t i v i t i e so n0 2 一a n d l i p i dr a d i c a l a n t i o x i d a n ta c t i v i t i e sw e r eh i g h l yc o r r e l a t e dt ot h et o t a lp h e n o f i c c o n t e n t si na l lv a r i e t i e s p r o a n t h o c y a n i d i n s ，( + ) 一c a t e c h i na n dc h l o r o g e n i ca c i d h a dc l o s er e l a t i o n s h i pw i t ha n t i o x i d a n ta c t i v i t i e so f a p p l ef r u i t s k e y w o r d s ：p r o c e s s i n ga p p l e ；b i o l o g i c a lc h a r a c t e r i s t i c s ；d i v e r s i t y ；s u g a r ； p o l y p h e n o l 6 山东农业大学硕士学位论文 1 引言 苹果( & t a l u sd o m e s t i c ab o r k h ) 是我国生产量和消费量最大的水果， 2 0 0 5 年产量达到2 5 0 0 万吨( f a o ，2 0 0 5 ) 。苹果产业已成为我国北方农 民增收、农村经济发展的支柱性产业。长期以来我国的苹果栽培以鲜食为 主，较少进行深加工利用。随着苹果产业化程度的不断提高，延长苹果产 业链，发展苹果深加工势在必行。 从1 9 9 8 年起，山东农业大学园艺学院利用农业部9 4 8 农业先进技术 引进项目先后从法、英等国引进了生产上常用的十几个专用苹果加工品 种，这些品种的特点是适应性广，抗病性强，管理粗放，产量高，出汁率 高，果汁或果酒品质优良( 翟衡，2 0 0 1 ) 。通过母本园和示范园建设，引进 品种中有2 个已经获得审定，多个在加工主产区进行试栽，先后有3 名研 究生从不同侧面进行系统研究，从而填补了国内这方面的空缺，丰富了苹 果加工品种资源。 苹果加工专用品种的品质要求和评价在许多方面与鲜食品种存在明 显差别，特别是在糖、酸和酚类等品质指标方面存在明显不同。国内对于 苹果加工品种的研究刚刚起步，相关资料亦十分缺乏，了解苹果加工品种 的生物学和遗传特征以及加工特点将有助于品种和加工产品及工艺的选 择，同时为培育我国自主知识产权的加工品种提供种质基础。 1 1 苹果加工产业现状 1 1 1 世界苹果加工业的发展现状 目前，世界苹果栽培总面积约为5 6 3 万公顷，总产量约6 2 0 0 万吨。 世界苹果总产量用于加工的比例约有1 5 ，苹果主产国大多超过3 0 ， 加工比例最高的是德国，达7 5 ，其次是波兰6 5 ，匈牙利、阿根廷均 为5 3 ，智利、澳大利亚、俄罗斯、美国都在4 0 以上。 苹果加工产品以果汁、果酒、果酱和罐头为主，浓缩苹果汁是苹果加 工业主导产品。由于苹果汁风味温和，国外大部分饮料生产厂将其作为果 蔬汁饮料的基础配料用于饮料生产，苹果汁饮料含有大量钾、锌、维生素 等，有生津止渴、软化血管等保健功效，作为健康、营养的饮料成为消费 时尚。此外，苹果浓缩汁还作为化妆品、医药等工业原料。近年来，世界 苹果加工品种生物学特性研究 浓缩苹果汁销量增长迅速，贸易量平均每年增长率为1 2 ，而柑橘汁仅 有6 6 。随着欧美等发达国家劳动力等生产成本的提高，国内浓缩苹果 汁生产的规模不断缩小，进1 ：3 需求量呈逐年递增趋势( 刘金豹，2 0 0 4 ：刘 英杰，2 0 0 5 ) 。浓缩苹果汁的主要进口国为美国、德国、日本、意大利、 澳大利亚、奥地利等；主要出口国为中国、波兰、德国、意大利、阿根廷、 智利、匈牙利等。其中2 0 0 4 年美国浓缩苹果汁消费量达到4 0 6 万吨，并 以1 0 的速度稳步增长。 苹果酒生产是仅次于葡萄酒的第二大果酒，其消费无性别区分，酒度 低，风味柔和，价格低廉，消费量近几年呈明显的上升趋势。欧洲是苹果 酒传统生产和消费地区。欧盟苹果酒年产量约9 0 万吨，其中英国年产苹 果酒超过5 0 万吨。法国苹果酒产量约1 5 万吨，美国苹果酒年产量达5 万吨。苹果酒消费以爱尔兰最多，人均达1 2 l ，其次是英国8 l ，芬兰7 l ， 法国2 l 。欧洲有上千个专用果酒加工品种几万个3 n - r 品种种植园，年产 苹果酒近1 0 0 万吨。 1 1 2 我国苹果加工产业的发展历程及存在问题 自上世纪8 0 年代末，我国以浓缩汁为主导产品的苹果加工业开始崛 起。我国苹果加工产业是伴随着苹果产量的高速增长而快速发展起来的， 大量的鲜食苹果、残次果为苹果浓缩汁生产提供了原料。1 9 8 2 年我国第 一条年生产能力2 0 0 0 t 苹果浓缩汁生产线在山东乳山果汁厂即现在的国投 中鲁果汁集团投产( 张振华，2 0 0 4 ) 。经过2 0 多年的发展，我国苹果浓缩 汁生产量已经达到8 0 多万吨，从0 i 0 2 榨季中国超过波兰成为世界上最 大的苹果浓缩汁生产国，至0 2 0 3 榨季我国苹果浓缩汁的产量己占世界总 产量的3 3 。我国现有苹果浓缩汁企业近5 0 家，拥有生产线近6 0 多条， 年生产能力超过1 0 0 万吨，集中分布在山东、陕西、河南、甘肃等北方苹 果产区。其中山东胶东半岛如牟平、乳山、龙1 ：3 ，陕西中部如眉县、乾县、 白水，以及河南的三门峡地区成为我国浓缩苹果汁的三个主要产区。山东 烟台安德利、中鲁，陕西海升，河南湖滨公司等已经成为中国苹果浓缩汁 生产的龙头企业，是可1 3 可乐、百事可乐、雀巢、卡夫等跨国公司的指定 供货商。 我国的浓缩苹果汁绝大部分用于出口，2 0 0 0 年以来的出口年均增长 山东农业大学硕士学位论文 率都在3 0 9 上( 李正明，2 0 0 4 ) ，我国的浓缩苹果汁主要销往美国、德国、 日本等地。其中，最大的市场是美国，占其市场份额的4 0 。2 0 0 3 年1 2 月9 日，中国1 0 家苹果汁企业赢得了与美国进行的反倾销官司，以零税 率进入美国市场，使我国浓缩苹果汁行业赢得并拓展了美国这个世界上最 大的果汁消费市场。2 0 0 3 年我国成为世界第一大浓缩苹果汁出口国，出 口份额占到了世界果汁贸易量的近1 2 ，出口量达4 1 7 万吨：2 0 0 4 年达到 4 8 7 2 万吨；2 0 0 5 年出口量达到6 4 8 5 万吨，比上年度增加3 3 。 随着行业优势日趋明显，中国正在成为世界浓缩苹果汁生产中心，吸 引了大量的境内外资金向该行业聚合。由于我国果汁大量以较低价格进入 国际市场，导致国际苹果汁市场价格持续走低( 赵贵宝，2 0 0 4 ) ，淘汰了一 些发达国家的一些高成本企业，使我国苹果浓缩汁在国际市场上具有了无 可争议的优势地位，出口单价也不断提高，2 0 0 5 年度单价突破7 0 0 美元 吨，比上年度增加5 7 9 ( 中国商务部信息网，2 0 0 6 ) ，但单价与世界平 均水平8 4 0 美元，吨相比尚有很大距离。 大量的资金投入，使我国浓缩苹果汁行业迅速膨胀，行业过度扩产与 原料基地建设不足的矛盾凸显，敲晌了中国浓缩苹果汁行业原料基地建设 的警钟( 李军，2 0 0 4 ：付润民，2 0 0 5 ) 。目前，加工原料严重匮乏已成为 制约我国浓缩苹果汁业发展的首要问题。随着大型果汁加工龙头企业的蓬 勃发展，国际、国内苹果汁市场的竞争愈来愈烈，竞争的主要热点是企业 对加工原料的控制。 在国际市场上苹果浓缩汁的行情是高酸高价、低酸低价，产品酸度每 提高1 度，每吨果汁价格可提高近1 0 0 美元。欧美国家都有风味偏酸型的 苹果品种栽培，而我国目前的苹果品种组成基本以风味偏甜的鲜食品种占 优势，过去栽培较多的偏酸型苹果品种如小国光、红玉等越来越少，适宜 加工的鲜食加工兼用品种金冠的栽培也日趋减少，新的鲜食加工兼用品种 如青苹则很少种植。果汁生产企业多以富士、秦冠、元帅系及金冠等的残 次果为原料，致使浓缩汁产品酸度不够，没有价格竞争力。如2 0 0 4 年度 在我国主要出口目的国美国的市场上，中国苹果浓缩汁由于酸度低而处于 最低价格水平，每升只有1 1 2 1 1 2 5 美元，而欧洲产品每升为1 5 9 1 7 7 美元，相差近3 0 。同时，以残次果为原料，产品存在甲铵磷、对硫磷 9 苹果加工品种生物学特性研究 等农残超标，棒曲霉素、耐热菌等微生物超标的风险，以及原料成分混杂 而导致的不同批次加工性能不稳定等质量问题，难以逾越发达国家愈加严 峻的绿色壁垒。 苹果加工产品单一是制约我国苹果产业加工升值的另一重要问题。我 国苹果最主要的加工产品是浓缩汁这种半成品或终端产品的原料，消耗大 量苹果原料和能量，但利润空间很低。国内果汁饮料发展迅速，但仍然有 很大增长空间，而适宜于大众消费的苹果酒尚处于起步阶段，需要在生产 工艺和设备、市场宣传开发等方面下很大功夫。随着水果罐头市场的重新 崛起以及果泥、果醋、苹果脆片、水果沙拉等深加工产品市场的兴起，抗 褐变，耐加工，外观品质好的品种也有很大的市场需求。因此，加工原料 的缺乏成为制约我国苹果加工产业发展的瓶颈之一。面对市场需求，引进 筛选和培育适宜加工的苹果品种，迅速建立加工苹果基地，对促进苹果加 工业的发展，提升我国苹果产业水平，促进农业产业结构调整将起到极大 的推动作用。 1 2 苹果加工品种的特点及分类 欧洲国家几乎都有专用的酿酒品种，法国、英国、德国等国家制汁品 种也相对固定，法国则有专门的制汁品种育种。与鲜食品种一样，加工品 种也建立起较为完善的相关评价体系。鲜食品种主要注重苹果的大小、果 形、整齐度、光洁度等外在品质和果实风味，而加工品种主要注重果实的 糖、酸及单宁含量和出汁率等加工性能，对果实的外在品质如果实个大小、 光洁度、着色度、伤疤瑕疵等不做要求；主要通过修剪控制产量，因此也 不需要对果实进行精细管理如疏花疏果或者套袋；同时，加工品种都有较 强的丰产稳产性、生态适应性和抗病性，适宜粗放管理，不但在管理上节 省了成本，也减少了约l ，3 以上的病虫害防治用药，更有利于实施目前提 倡的果品安全生产技术体系。 苹果加工品种基本可以分为酿酒品种和制汁品种两大类。法国根据果 汁口味把加工苹果品种分为6 类( 苦涩品种、酸苦品种、甜苦品种、甜品 种、酸品种和高酸品种) 。酸度以苹果酸计 6 9 l 的为高酸品种：单宁含量 3 鲈的为苦涩品种。 果实加工品质最为密切的指标包括糖、酸及多酚含量。糖、酸及其比 例影响果汁风味和用量，多酚含量影响果汁和果酒的色泽及风味。加工品 种中，制汁品种要求较高的酸度，或较高的糖酸比，高糖高酸最为理想， 同时还要有较高的出汁率，一般出汁率7 0 左右。制汁品种对单宁含量 没有要求。酿酒苹果的出汁率一般6 0 6 5 ，低于制汁苹果，甜、甜苦 苹果品种是加工苹果酒的基础品种，含糖量高则酒度高，酒体比较醇厚有 骨架，酸苹果带给苹果酒爽快，改善风味；苦苹果一定的单宁含量能够增 加酒的敛口性并丰富口感，因此生产上苹果酒很少用单品种，大都用多个 品种混合，而且大多数酿酒品种都是传统品种，一般果实较小，耐贮放， 一般等其自然落地后收集加工，管理粗放，适应性强。 表1 1加工专用苹果品种分类( 酚含量聪酸含量m 1 ) t a b l e1 - 1t h es o r t so f p r o c e s s i n ga p p l ev a r i e t i e s 苹果加工品种生物学特性研究 1 3 苹果加工品种育种及资源研究 1 3 1 加工品种的育种研究 进入2 0 世纪，欧洲苹果加工业步入工业化阶段，苹果酒、苹果浓缩 汁、苹果泥等产品类型不断丰富，对适应现代化栽培模式的新加工品种的 需求日渐迫切，法国自上世纪5 0 年代开始第一批选育种项目，选出了多 个优良加工品种如瑞林、瑞丹、上林、瑞连娜、瑞拉等。目前为止欧洲用 于生产苹果酒的品种仍然以传统品种为主，生产上栽培的品种大约有3 0 0 多个，在苗圃中繁殖数量较大的各国基本都有十几个。而用于苹果汁生产 的品种多是利用了抗病亲本的杂交品种，如对黑星病和火疫病免疫的普利 姆，杂交后代高抗黑星病、火疫病和白粉病，早实、丰产、稳产，出汁率 高，酸度大，加工品质好，更适宜于集约化栽培，因此越来越受到欢迎。 我国现代苹果生产上所用的品种百分之百为鲜食品种，以富士系、元 帅系及金冠为主。东北地区也有企业利用小苹果如铃铛果等做甜酒，而果 汁厂用来加工的品种主要以富士系、秦冠为主，有少量的金冠和国光。富 士作为加工原料的问题主要是其酸度较低，而且还有逐年减低的趋势。如 1 9 9 7 年生产的浓缩汁酸度为1 5 ，而同样的品种原料1 9 9 9