缩略图

沂州木瓜全产业链发展:从高产栽培到产业化的破局之路

作者

李润琳

山东农业大学林学院 山东泰安 271000

1 研究背景

品种解析与高效栽培体系构建沂州木瓜(Chaenomeles speciosa(Sweet) Nakai)作为山东省特色药食同源经济作物,在区域农业发展中地位关键。其果实富含黄酮、多酚、齐墩果酸等活性成分,兼具舒筋活络、和胃化湿的药用功效与食品加工潜力,且适应性强,能保持水土、改善生态,是推动农业可持续发展的重要树种。但当前产业面临三重核心瓶颈:一是品种加工适配性模糊,农户因缺乏品种特性认知盲目种植,导致原料与加工需求错配,如用于提取功能成分的品种被误作果汁加工原料,造成活性成分大量浪费;二是栽培技术粗放,亩产波动幅度较大,果实可溶性固形物含量差异严重影响加工产品的稳定性与一致性;三是产业链条松散,种植、加工、销售环节脱节,种植户难以及时掌握市场与加工标准,原料质量与供应稳定性不足,产品市场知名度与占有率较低。

2 原料端优化

本文以临沂市河东区(汤河镇、八湖镇等核心产区)为研究对象,从品种特性解析与栽培技术优化切入,构建原料端标准化体系,为产业破局及区域农业增效、农户增收提供实践路径。为精准匹配加工需求,我们对主要品种的加工适配性进行了梳理,明确河东区 4 个主栽品种的独特加工特性:罗扶品种果肉淡黄色,肉质厚,果质较细,果纵横茎 7cm×11cm ,适配果汁、果酒加工;红霞品种多酚含量相对较高,抗氧化能力突出,是提取功能成分的核心品种;金香果实芳香味浓郁,属浓香型品种,单果均重 305g,适用于风味强化和香精提取;长俊果肉乳白色,肉质松软,汁液多,单果均重553g,耐储性强,适用于果脯、罐头等固态产品加工。。基于上述特性,构建三级原料分级体系:特级原料要求香气浓郁,适用于香精提取及风味产品,以金香等浓香型品种为主;一级原料要求汁液多、肉质松软,出汁率较高,适用于果汁、果酒加工,以罗扶、长俊等品种为主;二级原料要求果肉质地松软,酸度适中,适用于果脯、果酱加工,以红霞等品种为主。该分级体系若能执行,可实现品种专用化利用,有效提升原料综合利用率与产品附加值,推动河东区木瓜产业高质量发展。

在栽培管理方面,优化形成《沂州木瓜栽培技术规程》,覆盖树形管理、花果调控、肥水管理关键环节:树形管理采用自由纺锤形,定干高度控制在 0.5-0.6m 以保障通风透光,主枝间距保持 20-25cm 避免枝条密集,生长季新梢长至 30cm 时摘心促分枝,冬季疏除病弱枝集中养分,维持树势健壮;花果调控环节,花果期采用人工授粉,坐果后按 20-25cm 间距疏果,每亩留果 1.2–1.5 万个,使坐果率提升30% ;肥水管理上,秋季施腐熟有机肥 20kg/ 株作基肥改善土壤肥力,生长期追施氮肥促新梢生长,花果期追施磷钾肥促花芽分化与果实发育,膨果期根外喷施 0.3% 磷酸二氢钾 +0.2% 硼砂补充微量元素,水分管理则根据生长阶段动态调控(萌芽期土壤含水量 65%-70% 、成熟期 60% )。该规程实施后,沂州木瓜盛果期亩产稳定在 3500-4000kg (较传统栽培提升 15%-20% ),果实品质达标率超 90% 。

2 加工端创新

加工升级是产业增值的核心环节,在绿色提取技术的中试验证方面,刘岩等已证实超声波辅助提取(UAE)、酶法提取等技术对提升木瓜活性物质提取率具有显著效果,但将其用于产业化必须经过中试验证,以评估规模放大后的成本与效益。具体而言,超声波提取规划在 50-100L 规模的中试设备上进行参数优化,目标是在保证提取率比传统方法提高 1.5 倍以上的同时,核算每提取 1kg 黄酮的综合成本,包括设备折旧、能耗和人工等关键指标。酶解技术则将重点验证纤维素酶、果胶酶在吨级原料处理中的效果、最佳工艺条件及酶制剂成本。此外,副产物利用规划研究从木瓜籽中提取富含不饱和脂肪酸的籽油,以及从果渣中提取膳食纤维或果胶的技术路线,旨在最终实现加工副产物综合利用率 ⩾95% 的目标。

基于市场需求和技术可行性,规划多元化的高值产品开发方向。在健康食品领域,重点开发采用超高压杀菌技术的NFC(非浓缩还原)木瓜汁以更好地保留风味,以及采用真空低温渗糖技术的低糖木瓜果脯。在提取物产品方面,着力开发木瓜多酚粉、齐墩果酸提取物等作为食品、化妆品原料的高附加值产品。

3 产业化实践与可持续发展展望

产业化模式构建与三产融合是推动沂州木瓜产业可持续发展的关键保障。在“合作社 + 企业 + 农户”模式优化方面,致力于构建紧密的利益共同体,其中合作社承担统一技术指导、农资采购和组织分级收购等职责,其核心在于严格执行分级标准并将市场溢价合理反馈给农户;企业作为市场龙头,重点负责产品研发、品牌建设(如“沂州金果”)和市场营销,并通过与合作社签订保底价收购协议以稳定农户预期;农户则按照标准进行生产,获得“土地流转租金 + 务工收入+ 种植收益分红”等多重收入保障。根据张明远等对类似模式的研究,在运行良好的情况下,参与项目的农户年收入可比传统种植模式提高2-3 倍。

同时,团队推进产业融合与质量追溯创新:依托核心产区打造“沂州木瓜采摘园”,提供采摘体验、木瓜文化展览、休闲娱乐项目,预计年接待游客 5-10 万人次,实现“农业 + 文旅”深度融合,提升品牌知名度;引入区块链技术构建质量追溯体系,由合作社记录农户地块、品种、农事操作和采收日期等信息,企业补充加工批次和检测数据,消费者通过扫码即可查询产品全程信息,从而建立可靠的市场信任机制,现阶段暂不推荐投入巨大的区块链系统以保证实施可行性。

当前产业仍面临挑战:一是种质退化,轮纹病发生率 23% 影响产量品质;二是加工损耗高,传统工艺损耗 15%-20% ;三是高附加值产品规模化不足。对应对策包括:建立离体种质库并开展抗病育种;引进德国 Krones 无菌灌装线,将损耗降至 5% 以下,开发果核籽油提取技术实现副产物 100% 利用;加强高校合作聚焦木瓜多糖降血糖功能研究,推动其成为降糖保健品原料。

参考文献:

[1] 刘岩 , 吕宗凯 , 刘连芬 , 等 .Box-Behnken 响应面法优化超声提取皱皮木瓜总黄酮工艺 [J]. 安徽农业科学 ,2023,51(10):144-148.

[2] 李润琳 , 姜雨桐 , 王惠珺 , 等 . 沂州木瓜高效栽培技术及产业开发 [J]. 农业开发与装备 ,2025,(08):238-240.

[3] 贾波 , 曹帮华 , 庞丙亮 , 等 . 山东省木瓜主栽品种的数量分类及主成分分析 [J]. 植物资源与环境学报 ,2010,19(01):63-68.

[4] 李学玲 , 李梦绮 , 李素丽 , 等 . 复合酶法辅助提取的桑葚多糖结构表征及生物有效性 [J]. 中国酿造 ,2025,44(07):119-125.