第一部分 主推品种及栽培技术
一、中国沙棘
(一)晋棘1号(晋S-SC-HR-030-2020)
品种特性:平均百果重10.7g,种子千粒重8.5g。果实味酸甜,水分含量87.3%,Vc含量519.75mg/100g,糖酸比1.25:1。
适宜种植范围:山西省中北部海拔1000m以上的沙棘适生区域。
主要用途:鲜食、加工。
晋棘1号
(二)晋棘2号(晋S-SC-HR-035-2021)
品种特性:平均百果重11.60g,种子千粒重9.2g。果实微甜,Vc含量432mg/100g。
适宜种植范围:山西省中北部海拔1000~2000m、年降水量400mm以上的沙棘适生区域。
主要用途:果用加工品种。
晋棘2号
(三)雁棘1号(晋S-SC-HR-031-2020)
品种特性:平均百果重11.0g,种子千粒重7.0g。果味酸,水分含量91.18%,Vc含量148.5mg/100g,糖酸比0.647:1。
适宜种植范围:山西省中北部海拔1000m以上的沙棘适生区域。
主要用途:鲜食、加工。
雁棘1号
(四)雁棘2号(晋S-SC-HR-036-2021)
品种特性:平均百果重9.36g,种子千粒重8.7g。果实味甜,Vc含量432mg/100g。。
适宜种植范围:山西省中北部海拔1000~2000m、年降水量400mm以上的沙棘适生区域。
主要用途:果、叶两用加工品种。
雁棘2号
二、大果沙棘
(一)圣果1号(国S-SV-HR-023-2011)
品种特性:百果重41.2g。果实可溶性固形物21.11mg/100g,Vc含量117.0mg/100g,β-胡萝卜素1.89mg/100g,总氨基酸492.5mg/100g,脂肪酸26.25%。果油含量3.9%,籽油含量9.1%。适宜种植范围:内蒙、陕西等省降雨量400mm-600mm的沙棘栽培区。
主要用途:可作为水土保持林、防风固沙林、沙棘果实工业加工原料等。
(二)白丘杂(国S-SC-HR-032-2012)
品种特性:果实橘黄色。平均百果重40g。少刺,果柄长2.0—3.5mm。
适宜种植范围:内蒙古、辽宁等沙棘栽培区。
(三)棕丘(国S-SC-HR-033-2012)
品种特性:果实橘黄色。少刺,果柄长2—5mm。
适宜种植范围:内蒙古、辽宁等沙棘栽培区。
(四)黑棘6号(国S-SC-HR-034-2012)
品种特性:果实橘黄色。少刺或无刺,果柄长2—3mm。
适宜种植范围:内蒙古、辽宁、黑龙江、新疆等沙棘栽培区。
(五)辽阜1号(国S-SC-HR-035-2012)
品种特性:果实橘黄色。平均百果重45—70g。
适宜种植范围:内蒙古、辽宁、黑龙江、新疆等沙棘栽培区。
(六)楚伊(国S-SC-HR-023-2013)
品种特性:果柄长2-3mm,平均百果重60g,种子千粒重14-18g,种子产量160kg/ha,果实Vc含量96.3mg/100g,水解总黄酮含量10.9mg/l00g,种子VE含量9.8mg/100g,水解总黄酮含量144.9mg/100,不饱和脂肪酸含最80.9%。
适宜种植范围:内蒙古、黑龙江、新疆等省区沙棘适宜栽培区。
主要用途:生态、经济兼用树种。
(七)浑金(国S-SC-HR-024-2013)
品种特性:橙黄色,果柄长3-4mm,平均百果重40g,种子千粒重12-15g,果实Vc含量95.48mg/100g,水解总黄酮含量16.64mg/100g,种子VE含量8.74mg/100g,水解总黄酮含量223.38mg/100g,不饱和脂肪酸含量75%。
适宜种植范围:内蒙古、黑龙江、新疆等省区沙棘适宜栽培区。
主要用途:生态、经济兼用树种。
(八)橙色(国S-SC-HR-025-2013)
品种特性:橙红色,果柄长8-10mm,平均百果重45g,种子千粒重17g,果实Vc含最177.04mg/l00g,水解总黄酮含量3.6mg/100g,种子VE含量11.94ng/l00g,水解总黄酮含量165.35mg/100g,不饱和脂肪酸含量50%。
适宜种植范围:内蒙古、黑龙江、新疆等省区沙棘适宜栽培区。
主要用途:生态、经济兼用树种。
(九)森淼(国S-SV-HR-014-2015)
品种特性:果实黄色,平均百果重25g.果实Vc含量695.69mg/100g鲜重,VE含量4.15mg/100g,水解总黄酮含量215.45mg/100g;叶片水解总黄酮含量高达3362.4mg/100g。
适宜种植范围:辽宁、内蒙古等沙棘适宜栽培区。
主要用途:生态、经济兼用树种。
(十)草新2号(国S-SV-HR-015-2015)
品种特性:果实黄色,平均百果重38g.果实Vc含量284.59mg/100g,VE含量3.34mg/100g,水解总黄酮含量18.07mg/100g;叶片水解总黄酮含量3727.20mg/100g。
适宜种植范围:辽宁、内蒙古等沙棘适宜栽培区。
主要用途:生态、经济兼用树种。
(十一)黑绥4号(国S-SV-HR-016-2015)
品种特性:果实黄色,平均百果重38g。果实Vc含量86.25mg/100g,水解总黄酮含量22.55mg/100g;叶片水解总黄酮含量达2970.60mg/100g。
适宜种植范围:辽宁、内蒙古等沙棘适宜栽培区。
主要用途:生态、经济兼用树种。
(十二)红棘2号(国S-SV-HR-011-2018)
品种特性:深红色,百果重23.6g。刺少,果柄长0.35cm,果实Vc含量317.29mg/100g,种子不饱和脂肪酸含量81.16%。
适宜种植范围:内蒙古、辽宁、北京等沙棘适宜栽植区域。
主要用途:可作为生态、经济兼用品种。
(十三)中棘25号(国S-SV-HR-012-2018)
品种特性:果实橙黄色,刺少,果柄长0.4cm,百果重29.8g,果实Vc含量305.7mg/100g,种子不饱和脂肪酸含量77.5%。
适宜种植范围:内蒙古、辽宁、北京、甘肃等沙棘适宜栽植区域。
主要用途:可作为生态、经济兼用品种。
(十四)深秋红(国S-SV-HR-013-2018)
品种特性:果实红色,冬天不落果,采收不破浆,百果重可达52g,刺少,果柄长0.4cm,果实Vc含量305.7mg/100g,种子不饱和脂肪酸含量74%。
适宜种植范围:黑龙江、内蒙古、辽宁、北京等沙棘适宜栽植区域。
主要用途:可作为生态经济兼用品种,还可做秋冬观赏树种。
(十五) ‘中棘4号’沙棘(国S-SV-HR-022-2021)
品种特性:果实黄色,平均百果重可达36.6g,果实Ve含量2.1mg/100g,Vc含量348mg/100g,总黄酮含量50.54mg/100g,叶片总黄酮含量达408.1mg/100g。
适宜种植范围:内蒙古、辽宁等沙棘适宜栽培区。
主要用途:生态树种与经济林树种兼用。
(十六)‘中棘3号’沙棘(国S-SV-HR-021-2021)
品种特性:果实黄色,平均百果重38g。果实Ve含量1.17mg/100g,Vc含量430.10mg/100g,总黄酮含量35.54mg/100g,叶片总黄酮含量达298.6mg/100g。
适宜种植范围:内蒙古、辽宁等沙棘适宜栽培区。
主要用途:生态树种与经济林树种兼用。
(十七) ‘红棘1号’沙棘(国S-SV-HR-020-2021)
品种特性:果实呈红色,平均百果重27.0g,果柄长2.0-3.0mm。果实Ve含量2.5mg/100g,Vc含量388.65mg/100g,总黄酮92.8mg/100g,叶片总黄酮达1820.9mg/100g。
适宜种植范围:内蒙古、辽宁等沙棘适宜栽培区。
主要用途:生态树种与经济林树种兼用。
(十八)蒙中杂交种(国S-SC-HR-008-2005)
品种特性:果橘黄色。平均百粒果重36.8g。
适宜推广区域:内蒙古、宁夏、黑龙江、辽宁、山西、陕西、甘肃、新疆地区种植。
(十九)红霞(国R-SC-HR-008-2005)
品种特性:果实深橘红色,百果重15克。
适宜推广区域:内蒙古、宁夏、北京地区种植。
(二十)无刺丰(国R-SC-HR-005-2005)
品种特性:果实橘黄色,两端有红晕。无刺,单株产量20kg。
适宜推广区域:内蒙古、黑龙江、辽宁、北京种植
三、沙棘良种繁殖技术要点
繁殖方式为无性繁殖。主要采用扦插繁殖。
扦插繁殖采用硬枝和嫩枝。
硬枝扦插选择2a~3a生枝条,长度为12cm~15cm,无机械损伤,下部斜剪。扦插时间为春季。
嫩枝扦插选择当年生半木质化枝条,长度为15cm~25cm、粗度为0.3cm以上,上留顶芽和3/4的叶片,下部斜剪。扦插时间为夏季。
四、沙棘良种栽培技术要点
选择丘陵、平坦或缓坡地建立人工沙棘园。丘陵山区株行距3m×(3~4)m,平地株行距2m×(3~4)m。树型以分层型为好,树高控制在2~2.5m。修剪结果枝时要注意疏弱留强,去直留平。夏季修剪采用摘心、拉枝等技术,及时抹芽,疏除过密枝及背上直立枝,及时除去根蘖苗。选用中国沙棘实生雄株,按9:1配置授粉树。适时加强水、肥管理与病虫害防治。
第二部分 沙棘产品及生产技术
五、关键技术
利用超临界CO2萃取设备,以沙棘果、籽为原料,优化了集果油和籽油为一体的沙棘油质和原花青素提取工艺。采用超临界CO2加夹带剂技术,萃取物不需要分离和精制,工艺简单,省工省时,产品纯度高,沙棘鲜果渣油质得率≥7.3%,原花青素得率≥3.78%,纯度≥87.4%。
超临界CO2萃取设备
此项工艺在五台山沙棘制品有限公司推广使用,生产沙棘油和原花青素,产率高且品质优,萃余物经超微粉碎后得到沙棘粉,实现了沙棘资源的充分利用和清洁生产。
该技术荣获山西省科技进步三等奖。
利用超临界萃取设备降低沙棘油的脂肪酸,工艺条件为萃取压力12MPa,萃取温度40~45℃,萃取时间4~6h,脂肪酸含量由原来的40~50 mg/g可降至约7 mg/g以下。该技术在青海康普生物科技股份有限公司、北京宝得瑞生物科技有限公司和中科院煤化所等单位推广使用,得到的沙棘油符合食品新标准要求。2017年,北京宝得瑞生物科技有限公司采用此工艺生产的沙棘油,酸价符合出口标准,销往世界各地。
超临界萃取沙棘油
超临界CO2萃取技术在天然产物活性成分的提取上得到迅速发展,应用范围和种类也不断扩大。超临界CO2技术广泛应用于医药、食品、污水处理等领域。
六、核心设备
沙棘果渣干燥设备及其干燥工艺,最大程度保留了沙棘果的营养成分,解决了沙棘果渣因含水量高易腐败变质导致营养成分流失的问题。该设备具有温度、湿度可调的自动控制装置,集成进出料系统、加热排风系统、悬浮式自动搅拌干燥系统,鲜果渣自动干燥能力为20~33kg/h。该设备可用于物料的干燥。获得2项实用新型专利。
沙棘果渣全自动干燥设备
目前在吕梁野山坡食品有限公司推广应用,发挥了良好的示范作用,经济社会效益显著。
七、沙棘总黄酮提取优化工艺
以沙棘果榨汁后的剩余物果渣为原料,利用果胶酶协同超声波提取沙棘总黄酮,工艺条件为果胶酶添加量5.1%,液料比41:1,提取时间为81 min,总黄酮提取量平均值为8.91 mg/g。该工艺缩短了提取时间,而且总黄酮提取率比超声波提取技术高15%以上。促进了沙棘资源高效增值利用。同时,避免了沙棘资源的浪费以及对环境的污染。
酶协同超声波提取
此工艺研究发表在中文核心期刊《天然产物研究与开发》,目前被引频次为21。
八、推广成效和成功案例
目前,我国沙棘经济林面积125万亩,主要集中在新疆、黑龙江、内蒙古等地,主要种植产量较高的深秋红品种,其次为圣果1号品种。现已逐渐进入结果期,每年可采收鲜果量15万-20万吨。穆棱沙棘以深秋红、阿列伊等品种为基础发展种植,成为黑龙江省牡丹江市特产,并于2019年列入中国国家地理标志产品。2017年山西省岢岚县开展了退化沙棘林改造和经营管理技术培训,经过专家讲解并现场指导,普及了沙棘雌雄分辨、开带间距、择伐比例等相关知识,指导了沙棘培育、种植、修剪、病虫害防治等相关技术。岢岚县因地制宜,充分发挥沙棘资源优势,实施了沙棘林改造项目,并建立了老龙山万亩沙棘林改造示范区,通过带状疏伐、择伐疏伐和复壮更新,让密不透风、挂果率低、不易采摘的野生沙棘林变成了高产高效的“摇钱树”。2017年8月,山西省林业厅在岢岚召开了全省沙棘林改造及经营管理现场推进会,会议参观了沙棘林改造示范区,并对岢岚县沙棘林改造成果给予肯定。
全国现有沙棘成果400多项,应用企业超过300家,产品涵盖了食品、保健品、药品和化妆品等八大类200多种。超临界CO2萃取技术在五台山沙棘制品有限公司进行推广应用,与传统的物理萃取相比效率提升3倍以上,生产的沙棘油产率高而且品质优良。利用超临界萃取降低油脂酸价的技术在青海康普生物科技股份有限公司、北京宝得瑞生物科技有限公司和中科院煤化所等单位推广使用。2017年,北京宝得瑞生物科技有限公司采用此工艺生产的沙棘油,酸价符合出口标准,销往世界各地。沙棘全果渣干燥设备及其工艺,目前在吕梁野山坡食品有限公司得到了推广应用,每年处理果皮粉500吨,年收入可增加约2000万元,经济社会效益显著。沙棘有机原浆生产采用特有的冷榨技术,不加温,色泽鲜亮,保留了沙棘果本身所具有的营养成分和生物活性物质,特别是口感非常好,益于销售,线上销量增长了30%,线下也略有增长。新疆吉萃元生物科技有限公司采用真空冻干技术生产沙棘全果粉,每年产量达50吨,年收入约1000万元,带动当地农民增收。
供稿:国家林业草原沙棘工程技术研究中心(山西省林业和草原科学研究院)
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