红肉苹果品质与理化指标的关系探讨（周世奇果树育种）

周世奇

作为一名基层果树工作人员，十年来专注于北方果树杂交育种。其中占比很大的一项工作，是“红肉苹果杂交育种”。
在实际工作中，基层工作条件下，大多只能通过“感官”来做判断，不具备高端仪器分析的条件。而实际上，杂交育种工作、尤其是红肉苹果的杂交育种工作，更应该通过“感官指标”与“理化指标”相结合，才会“知其然且知其所以然”、才会“有的放矢、少走弯路”。
在此，把我的个人体会，写出来，如果有幸遇到搞这方面研究的专家学者、高校学子，可以一起交流探讨，为我国红肉苹果育种方面做些贡献。
红肉苹果果肉红色，色泽方面具备观感优势、迎合大众消费；健康指标较常规苹果有极大提高，主要表现在其花青素含量是常规苹果品种的20-60倍或者更高。
然而，现有红肉苹果品种，以瑞士为代表的红肉苹果表现为：果肉红度高，但生理落果；果实酸、涩、哏、面；而日本红肉苹果则大多表现为：果肉红度不够，但酸涩程度较低。
国内红肉苹果杂家育种多年前已经开始，但目前没有看到综合指标优秀的红肉苹果品种的相关报道。
我个人“红肉苹果杂交育种项目”，到2021年，出现了三个综合指标比较优秀的品种。其中一个为小型红肉苹果，暂命名《奇艳小型红肉苹果》，表现为：单果重70克、果面全红、果肉鲜红、甜而微酸、脆肉、香味丰富而浓郁，成熟期可溶固形物17%左右、酸度0.6%左右，糖酸比25-30:1，具备鲜食、榨汁、酿酒等多方面优秀特征；一个为代号“茄-8”，表现为：单果重120克左右，果皮光滑、黄底红晕、皮薄肉脆、清香适口，食用品质极佳，果肉主体白色、近边缘处胭脂红色，成熟期可溶固形物16%左右、酸度0.3%左右；另一个品种代号“6-2”，表现为：单果重80克左右，果面全红、果肉浓红，酸度极高，果肉面而不脆，成熟期可溶固形物16%左右，酸度2.6%，糖酸比6:1，不适合直接食用，适合作为果汁加工、果酒酿造中作为“调色剂”、“调酸剂”使用，或者加工“苹果醋”、提取花青素等用途。
在国内外现有红肉苹果品种对比过程中，以及我个人杂交育种过程中，发现这样一些规律：1、果肉越红、酸度越大，红度与酸度基本正相关；2、红度越大、涩味越浓，呈现一定程度的正相关。
为什么呈现：红——酸、红——涩，的关联？
从原理上讲，都说得通：
1、红肉、红汁，是因为“花青素”含量高。而花青素在酸性环境下表现为红色。这里需要有专业知识的朋友帮助的是：具体到苹果而言，酸度与色度的量化关系如何？这应该是一个很有意义的课题，对指导“红肉苹果杂交育种”具有重要意义。
2、“花青素”一般以“花青苷”的形式存在于红肉苹果果肉中。而苷类，往往表现为“涩味”。
以上两点为“红与酸”、“红与涩”正相关的一些个人理解。
但是，在我个人杂交育种的过程中，明显也出现了一些“例外”、现有红肉苹果品种中，在个别单项指标中也有例外，例如：有些果肉红度不高的杂交后代中，也表现为涩味很重；而有些红肉品种，果肉红、酸，但是不涩。
而上边提到的《奇艳小型红肉苹果》，则表现为果肉红艳、酸度略高或微高、且完全没有涩味。如此表现，似乎有不太符合上述所说的规律。
那么，有这样一个问题：如果以《奇艳小型红肉苹果》作为亲本，进行杂交育种，其后代中有没有可能出现“果肉鲜红或浓红、酸度0.3-0.4%、糖酸比30-50:1”的下一代呢？
具体杂交实验，2022年春季开始，包括以《奇艳》为“父本”以及以《奇艳》为“母本”的多个杂交系列同时进行。
但在理论研究方面，则不是我个人所力所能及的。
我很希望，具有此类研究能力和兴趣的科研院校、专家学者以及在校学生，能够做出相应研究，为以后的一线育种工作者提供理论上的依据。






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下边，把我在另外的专业论坛相同的提问、与朋友探讨的结果，粘贴过来，供大家参考：
seles813624：
从我老师交给我的食品化学的浅显知识，来简述一下您说的两个问题，抛砖引玉，仅供讨论参考。
1、花青素（Anthocyanin）这一类物质属于多酚类中的类黄酮类（flavonoid），作为色素类物质，其颜色受pH影响，低pH呈现红色。用酸度可能不是十分的合适，理由是有机酸不能完全释放氢离子，所以pH度酸度没法等价换算。
2、涩味，首先要澄清，咱们常说的涩 不是味觉，而是感觉。如上，花青素是类黄酮了，在口腔中造成蛋白沉淀产生摩擦的干涩敢，所以这类物质越多吃着越涩口。
关于您提到的例外，在这里我试试看是能给出合理的逻辑可能性。
首先，红色度与涩口感。影响涩口的物质很多，不一定都是红色的，比如单宁，没食子酸等物质，所以单从红色的花青素与涩口感来看，二者不算是很强的直接关系，可能这就是您吃到有的涩味种但是并不是很红，因为是多种物质影响，所以感官层面上呈现了多重结果。
其次，酸度与甜度，这里个人一直存在疑惑，就是Brix本意是测量蔗糖含量的，但是影响这个数值的因素不止是蔗糖，在您这个数值上应该就是总可溶性固形物吧？所以这个16.5不能完全代表甜度的提供者——糖。这就联系到您第二个问题，能否出现您预计的结果，这个能力有限，只能说不一定能，首先就是糖的数值，如前所述。在感官上，酸甜是相互抵消的，是不是可以精确的测测糖？至于精确的控制酸、甜、红色、可能您在筛选的时候要刻意的精准优选了吧？乃至于从分子层面控住物质了，不是说转基因，而是选择特定基因组的父本进行传代来控制某种单体的含量了吧？
这仅仅是粗浅的回答。毕竟您这太专业了，涉及到农业育种、基因科学、食品化学等多领域。

周世奇：行家一出手便知有没有！原来高手在当版主！
您的回帖，我昨天夜里就看了两遍，没看太透，今上午又看两遍，才做回复undefined
通过您的解释，基本上说明了甜、酸、涩的关系。我就更有理由认为：现在红肉苹果的涩感，主要未必来自花青素、更多可能来自单宁。而单宁在苹果成熟果实中，并非普遍存在，这也解释了红度与涩感虽有正相关趋势、但关联并不十分紧密的现象——那么，杂交育种后代脱涩的概率就会更高。
现在更需要关注的，则是酸与红的关联关系。
帖子中的“爱拓糖酸度仪”，应该是“可溶固形物”指数，但好在这个仪器参数可调，也就是可以对比滴定指标进行相应的修正。
再回到“有机酸不能完全释放氢离子”这个话题，您的提法，是我首次接触这个概念，这就是我这个非食品专业的人的知识局限性所致。而杂交育种到一定阶段，则倒逼必须进行相应的学习，否则杂交育种的手段与育种目的就不相适应。
帖中提到的《奇艳小型红肉苹果》，其酸度比照现有相似红度的红肉苹果，其口感酸度、测量结果，都相应的低了不少。这是否也说明不同苹果的有机酸的氢离子，由于有机酸的不同、或者相同的有机酸在不同的苹果品种果肉（包括果汁）其他物质的不同，而导致其有机酸氢离子释放程度不同呢？
对于该方面的知识，我得赶紧学习啦，希望版主多费心、多指点，别嫌弃我的起点低、问题浅显啊undefinedundefinedundefined
seles813624：
在您面前我这是班门弄斧，有些害羞undefined 我就是把老师教的结合了一下。
1、红色的物质，花青素，是会带来涩口感，在浓度增加涩口会严重。但是在您亲身实践中也发现了，不是那么红的苹果也涩口。所以就是咱们目前分析的，您可能会在培育的方向上转到，找到花青素高，但其他涩口物质，比如单宁等含量低的品种。
2、感官是个很复杂的事情，有的酸柔和但刺激时间长，有的酸刺激尖锐但时间短暂。
3、pH会影响颜色，咱们中学就学过酸碱指示剂变色，就是这个机理。但是不能完全代表感官上的有多么的酸。所以在实际测量中食品有时候既要测量pH，也会测量总可滴定酸度。您无需考虑有机酸电离氢离子。不妨考虑某个品种自然酸度是不是就高于另一个品种，再精细的话就是某（几）个代表性的酸在某品种中的比例与含量了。
4、育种是会受到自然气候影响吧？比如我认知中的葡萄酒的葡萄种植，都是同样的品种，某年气候不好会影响品质（特定的化学物质成分）吧？不知道这样的因素是否要考量呢？
5、您测糖度的时候是清汁还是浊汁呢？影响度数的。
以上是我粗鄙的简介，您见笑了。毕竟不是您这个领域内的。


周世奇：
您太谦虚了！我在咱们现在探讨这个领域，几乎是一片空白。但几乎每天都在学习。然而这种学习不是系统的、而是支离破碎的。所以，遇到您，我很幸运！
针对您的话题，我做下回复：
1、花青素高浓度应该带来涩感，但通过实践，发现在足够红例如鲜红、浓红果肉情况下，的确可以做到感觉不到涩感。所以，即得的两个红肉品种《奇艳》、“6-2”，可以作为进一步杂交育种中，避开涩感的父母本加以利用，充分利用其红艳、不涩的特点，结合其他亲本更加好的其他指标如外观、品质等，培育系列化红肉优质新品种；
2、同等酸度，不同树种的果实比如梨和苹果，口感刺激程度不同，不同的苹果品种在酸度相近的情况下，刺激程度也有很大差异。这对亲本的选择也有意义，不能但初一测量指标还要结合实际口感，来选择亲本；
3、有了上一点，具体到量化的PH值、氢离子等，就留给专业研究人与去搞吧，其对于杂交育种流程，已不是直接影响；
4、气候和环境，如昼夜温差、空气湿度、土壤含水量、各种必要元素含量等的差异，对于相同品种的果实品质及具体指标，有很大影响。但一般我们会设置已经熟知各项指标的其他品种，作为实验对照，为新品种评价提供参照。好的品种，栽植在最适合的气候环境条件下、配以合理的管理技术，才会最大程度的体现他固有的优良特征。所以，我的新品种更倾向于在宁夏、甘肃、新疆栽培发展，病虫害少、用药就少、品质就好。
5、测糖酸，用的是鲜榨汁，属于浊汁吧。但符合常规操作，也有利于现场操作以及横向对比。
您的知识和思路，对我理顺我的思路有了极大帮助，是切切实实的帮助，非常需要您和“东海钓夫”这种既有知识、又有情感、乐于出手的真挚朋友！


seles813624：
1、2、3您已经找到解决方案了，通过感官测试避开有涩味，酸味刺激的品种选择合适的父本进行杂交。配方
4、通过现代科学方法管理，进行合适的控制减少误差，乃至增强糖分（比如光照时间与强度控制）。工艺
有了配方，配合合适的工艺，就期待您优质的产品了。
5、浊汁中杂质多，理论上会影响结果判定。

人生如梦如幻

周老师辛苦

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周世奇

人生如梦如幻 发表于 2022-01-08 21:16
周老师辛苦

哈哈，出题容易答题难，于是，我出了一个题，静待高人！

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郑林

周老师我看新疆有种甜红肉苹果，可以引种试试

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郑林

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任爱民

任重道远，还要看机遇，大自然的回馈是给有追求的人准备的，

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周世奇

郑林 发表于 2022-1-8 23:39
周老师我看新疆有种甜红肉苹果，可以引种试试

对，苹果的原产地，基本确定是在新疆伊犁。我也在关注新疆红肉苹果的信息，但是到目前还没有真正接触到。
本月如果疫情稳定，会有一个新疆的果树项目的朋友来我这里谈果园开发的事情，或许因此更容易深入了解新疆苹果资源的情况，也包括新疆红肉苹果资源的情况。
能用咱们国家自己的红肉苹果基因，培育更优良的红肉苹果，的确除了育种本身，更增加了一层“情怀”的因素。
现在我这里受到土地到期的困扰，尚未引进的品种无处安排、已经栽植的果树都面临搬家，而且目前无处安身，尴尬中！

周世奇

郑林 发表于 2022-1-8 23:41

非常给常感谢您给我提供的这么详细的、关于新疆红肉苹果的信息！我会按图索骥，把这些宝贝搜集起来。如果真的有机会在新疆做项目，我会提议建设新疆苹果资源圃，把这些宝贵的资源集中起来，进行研究、育种。
您这份资料有链接么？有的话发给我、没有的话我下载这个截图保留起来

周世奇

任爱民 发表于 2022-1-9 05:53
任重道远，还要看机遇，大自然的回馈是给有追求的人准备的，

要做的事情太多太多，这时候，感觉自己很渺小，而且越做，越感觉自己很渺小，钱不够用、地不够用、时间不够用、知识更不够用，还想再活五百年！哈哈

周世奇

郑林 发表于 2022-1-8 23:41

哦，我找到这篇文章的出处了，从新疆旅游网找到的，好好好！非常感谢

郑林

不用谢，

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hzqp

太漂亮了，这果好

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杨领社

干成每件事情不容易

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杨领社

每个成果背后有很多坚辛

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周世奇

hzqp 发表于 2022-1-9 13:13
太漂亮了，这果好

帖中的红肉苹果是一个极高酸型，其果汁酸度2.6%，接近苹果醋酸度（3.0%），好看，但真的没法吃

周世奇

杨领社 发表于 2022-1-9 14:02
每个成果背后有很多坚辛

确实如此。我们踩着前人的肩膀前进，也应该为后来人提供进步的阶梯。

周世奇

感谢管理员精华鼓励

人生如梦如幻

我春天用红肉海棠做父本杂交科尔哈斯，玛丽莎两个红肉品种的组合，试试运气吧

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自由1

中国只有新疆才能产出品质最好的水果。

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盐柚子

周世奇 发表于 2022-01-09 15:22
帖中的红肉苹果是一个极高酸型，其果汁酸度2.6%，接近苹果醋酸度（3.0%），好看，但真的没法吃

做成饮品呢？

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