(2)

農 業 と 科 学

第三種郵便物認可

平成 22年 1月 1日， 喝川川Io".."hll，，"
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元素濃度による果実の産地判別(独)農業・食品産業技術総合研究機構
果実鮮度保持研究チーム

果樹研究所井 上 博 道
はじめに

産物は大部分の元素を生育に要・不要に関わらず永年性の果樹は温度や栽培環境の影響を長期間栽培土壌から吸収する。そのため，栽培された土受けるため，それぞれの樹種で栽培適地がある。

壌中の元素濃度組成に違いがあれば作物に反映さカンキツは温暖な地域でリンゴは寒冷地でといれることが予想される。そのことを利用し，元素うように，それぞれの樹種の栽培適地において産濃度組成や元素の同位体比などを用いた産地判別地が形成され，栽培された果実がその後何十年と供給されることになる。それに合わせて果実を出法が検討されている。永年生作物等では茶，コー荷する産地がそれぞれの特産品をアピールするこ格差がある曙好品のようなものに産地判別が試みとにより，例えばミカンでは和歌山，愛媛，静岡られている。果樹関連ではオレンジジュースの例など， リンゴでは青森，長野など，果物の種類にがあるものの，生食用果実での産地判別方法がこよって特定の産地がイメージされるようになる。

れまでなかった。そこで我々はその結果として果実販売における「産地」は，果懸念される樹種を対象に元素濃度を用いた産地判実の「品質」とともに重要な情報になっている。

別技術の開発を行った。

果実の「産地」の違いは日本国内の産地問ではあまり差がないものの日本産と外国産とでは価栽培土壌と果実中の元素濃度との関係
前述のように，栽培された土壌の元素濃度に違格に影響する。特に近年日本産果実の輸出が増加

いがあれば作物にもその違いが反映することが予している海外市場においてはれている。その日本産果実と外国産果実との価格想される。そこで 栽培土壌と果実中の元素濃度との関係について検討した。ここで、は O.lmolL‑l差を狙った産地偽装が近隣諸国の海外市場で問題

塩酸抽出法による土壌中元素濃度と果梗および種になりつつあり子中の元素濃度との関係をニホンナシの「二十世顕著に価格差に表果実の産地を判別する技術が必ヒー，ワインなどの加工品で，産地によっても価特に産地偽装が要とされている。

紀」を例にとり，図 1に示した。果梗では Na，S
r，

産地を判別するにはBの 3元素で，種子では Na，Sr，B，Niの 4元素で正の相関がみられた。果梗で相関が認められた元素についてはいずれも種子よりも相関係数が高かった。ここでは土壌の各種抽出法による検討は行っていないが それぞれの元素の可給性に応じた抽出法で分析することにより さらに多くの元素について土壌と果実中元素との相闘がみられることが予想される。
産地を判別する手順
果実中の元素濃度がその果実が栽培された土壌の元素濃度に影響を受け 複数の元素で相関関係が見られることが確認できた。我々はこれまで，果樹の場合，産地によってその地域(県)独自の品種を栽培している例がある。各県の試験研究機関で育成された品種の一部では育成した県内限定で苗木販売を行うことにより品種の違いで他産地との差別化を図っている。このように産地によって栽培品種が異なる場合には DNA等を利用した品種判別技術が利用でき，限定品種の外部への流出がない場合には品種を判別することで産地を特定することが可能である。しかしながら，全国あるいは世界中で広く栽培されている品種では品種判別技術は使えないので果実そのものから産地を判別する必要がある。圃場で生産される農ウメ(ウメ干し)

リンゴ

ニホンナシでの産地

農 業 と 科 学

平成 22年 1月 1日(3)

第三種郵便物認可司l・ "101111 " 司 11 11 11 1&・ .-9 1 11 . ， 1 ..11 周回・・ ， 11 ， 11" 噂司 川 l ・ 1 111 1 ._ . .1“ II.II ，. ... II ， .III'II ..~ \..II ・・ 1ド司 .. '"" ' 11.. .. ・ 川川1" 1 ー " 11 1 '" ・ III ~. IIII 刊 11 ， ・ a 川 l' Io '" ~" "1 ・・ IIII I. "， ".'I..U. .. .，川・川 111 圃噂 川・・， 1.. ， .....1 11・".， 111 ' ''. ' ' 11 ・I・ III ~ ，.. '川 1..11 '.と度濃素一冗容額

中土 ∞図「二十世紀ナ シJの果梗および種子中元素濃度との関係‑hu

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01.00.1molL‑l塩酸抽出法による土壌中元素濃度

Ni2.
05101)(mgkg‑

判別技術の開発を行ってきたので，それらについだした仁の中の元素濃度を分析した。リンゴやニての元素分析および産地を判別する場合の具体的

ホンナシの場合な手順について説明する。

元素濃度が高く(表 1) 産地の違いを反映しやウメ干しの場合，ウメを塩漬けして干した後，塩抜きして調味液に漬ける(調味ウメ干し)ことすいと予想し，果梗や種子からの産地判別を試みが多いことから，この過程において，果肉の元素組成が添加された塩及び調味液の影響により変動し，硝酸で湿式灰化して溶液化後， ICP発光分析装置で、元素分析を行った。この際， リンゴの種子することが予想される。一方

ウメの核中の仁でや果梗の湿式灰化ではテフロン容器にサンプルとは，果肉に比べ塩蔵による元素の変動が小さいこ

硝酸を入れ，電子レンジにかけて湿式灰化を行うとが確認されている。そこで方法を用いた。将来的にはウメ干しでは果肉から核を分離し，万力等を用いて核の中からとりた。その手順は果肉や果皮に比べ果梗や種子の果実から果梗や種子を取り 出

蛍光 X線等を利用し，非破壊で特定の部位の元素濃度を分析するこ1
表1. 「ふじ」の部位別元素濃度 (mgkg‑) の例

部位つん8461

1 i 1 i Aせ果果果種

梗肉皮子

*n.
d.は検出限界以下Fe

CuZnSrBa

Ni

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71178.
01762

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UFDFD

0.26

Mn5115q u 1ょ っ ム A吐6990

果果果種

梗肉皮子

検出限界

B0.09

農 業 と 科 学(4) 第三種郵便物認可

平 成 22年 1月 1日

司 1 11 11111".. 司・ '11..1 ，， 1 11' .111.11 川 ''''''''.11 ・ .11 1 噂司 1111 川川....， 11111 11 ' ，. ...11..'1 11 11.. ・""111 1 ・ "・ ・・ 4 川川1J 1 ， ..6111 1 " P'1 旬 ....'1' ・.，・ hl~....11 ・ H ・ 1111 ・ a 川刊 110.....'1 11 ・ ..II...~ 1I・・ IhH.... .，川 '1011".. ・・・ hlll...." ・ H ・ 11， lh ll...'flllhlll.... 四'・・ .1"" ，.

図2. 産地判別の手順

口
パソコンで元素濃度の多変量解析

果実から取り出した果梗や種子を硝酸で分解し、溶液化を行い、産地を半JI日J
I

元素濃度を IC
P発光分析装置で分析とによって産地の判別が可能にできればいいと考図4. ウメ干し仁中の 9元素濃度を用いた判別分析

えている。

80

ウメ干し，

‑日本産
口中国産

リンゴやニホンナシは元素分析後に，得られた多数の元素濃度をパソコンの統計ソフトを利用して多変量解析を行い，産地を判別した(図 2)。 この手順では，乾燥後の果梗や種子があれば，最短 1日で産地を推定できる。果実の産地判別を行う場合

果肉で行う方がカットフルーツにも対応できるのでいいのではないか， と思60
話
ま，ふれ 40，¥:t20

われるが，果肉の場合は水分を多く含み，乾燥(あるいは凍結乾燥)に時間がかかり，元素濃度が他の部位より低く，栽培土壌との関連性も他の部

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判別関数値位と比べて低い， といったことから産地判別に用いる部位としては適当でないと思われる。

で日本産と中国産を判別する技術がこれまで必要ウメ干しの産地判別とされていた。そこで

現在輸入されているウメ干しの原産地はほとんどが中国なので市販されているウメ干しの状態

図3. 日本産と中国産のウメ干し仁中の Sr，Ba~農度120

×

元素濃度から解析を行ったところ，ウメ干しの産地を日本産か中国産かにr濃度に注目すれば，ある程度判別する場合には S産地を判別できることが分かった。 日本産と中国

r，Ba濃度には大きな違いがあり，特に Sr
産の S
1を境にすると両者の大部濃度では， 8.0mgkg‑)。ウメ干しサンプル仁中の分が分かれた(図 3
9元素 (Mn，Zn，Fe， Ni，Ba，Sr， CU，CO，E)Mm製足以凶υ
{凶( H'××80Cr) を用いた線形判別分析を行 った(図 4)。そ×の結果，判別関数値が O以上では日本産と判別さ××40

れ O未満では中国産と判別されるが，××

日本産 98サンプルの中で中国産と誤判別されたのは 3サン×プル，中国産 78サンプルの中で日本産と誤判別×されたものは 9サンプルであり×r率は 93.2%であった。このことから，仁中の S

必×
ハU

ハU

濃度を分析することで，あるいは仁中微量元素濃~ムー

2040601)Sr濃度 (mgkg‑0，日本産 ;く>，中国産全体の判別的中

80100

度を分析して得られた値を判別関数式に代入することで，未知のウメ干しの産地推定は可能と考えている。

農 業 と 科 学

平成 22年 1月 1日

第三種 郵 便 物 認 可 (5)・則・・・ 1011".. 司 1IIIItl"'''"II" ， I. ，.'岡阿川 11 ， ， 11' 噂司 111 11111 1 ・ ...，， 1 川 1 111 ，...山川 1'11 司岨 \1111 1 '1' ・・・ 4 川 '''11'' ー・川 IItl' ll 恒 .....1'・ H ・ h ・ ...."'11 ・ 1111 ・ a 川1 ・，， 10 ， .....'11・・・，， '1 ....." ・ Ihlnt "~川川 d"..'llhllul "，t" II"I' lh" ..111 ・， 1111 1 '" 四 11111 ，， 11'.

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出口50FOFU

図6. 中国産，韓国産， アメリ力産の「ふじ Jの判別分析

図5. 線形判別分析による「ふじ」の日本産と外国産との判別。

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次にニホンナシでの例について説明する。ニホ判別得点

ンナシでは様々な品種があるがいろんな品種を含めて産地判別を試みるとうまく産地ごとに分けリンゴ，ニホンナシの産地判別
リンゴの場合，ることができず精度の高い判別を行うには品種日本から輸出される主な品種でごとに行う必要があると考えられた。そこで，ニあり，海外でも多くの国々で栽培されている「ふホンナシでは海外に多く輸出されている「二十世じ」についての産地判別を行った。「ふじ」の果梗紀」に品種を限定しおよび種子中の各 7元素 (B，Mn，Fe，CU，Zn，世紀」は外国ではあまり栽培されておらず，外国産地判別を行った。「二十Sr，Ba) を用いた線形判別分析では，日本産 63サ産の「二十世紀」サンプルを多く入手することはンプル全てと外国産 40サンプル中 36
図7.r
二十世紀」果梗中 9元素と種子中 8元素を用いた判別サンプルは正しく判別され，判別的中分析

ンゴの主な輸出先(台湾，香港など)

D﹁を考慮すると，競合相手としてアメリFO

N1的'山口率は 96.
1%であった(図 5)。日本産リカ産，中国産，韓国産が挙げられる。
そこで外国産の中でこれらの産地の判別が可能かどうかを検討したところ，
果梗中 10元素 (B，Mn，Fe，CU，Zn，jI
A

3ー別できると考えられる。
‑
4

い2﹀

を用いることにより精度良く産地を判‑4ρ VOらのことから，果梗と種子の元素濃度.
.
..
.

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的中率は 97.
5%であった(図 6)。これ‑
6

OY00.0れた以外は全て正しく判別され，判別•KωAvooを用いた正準判別分析により，中国産の 1サンプルがアメリカ産と誤判別さ3••• 益•ih企Sr，Ba，Ni，Al，Ti) と種子中 8元素(B，Mn，Fe，CU，Zn，Sr，Ba，Ni)

.
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.
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4。

4(6)

農 業

第三種郵便物認可と 科学

平成 22年 1月 1日-則川川 1 ，，"司川川 111 ， ".1111 ， 1 1111同 "11111 .. 11 1 噂司 111 1 川 1 11 . ‘“ 111 1 1 11 1 ，. .. . 11 11 11 ・ 11 司叫 1 111" "" 司 4 川 ' ''11 '' ー‘ 川川I' II ...~I I'I " ・ ・・ ・ .... 11 ・ 11 川 H ・ a 川ド 1 1111 ..... ・ 11 川 .. ' 1 .....11 ・・H・"， ..... 川川 11 " ... ， ，， ，， ， 1 川.... ・ Ih .lll h ， . ""' I II . 1・， . 1 .，田川， 1" " ・，ほとんど不可能であるので日本産と外国産との比較は困難である。そこで「二十世紀」の収穫

現 在 の と こ ろ ニ ホ ンナシやリンゴについては，量から栽培地域を鳥取県，長野県，その他の府県

他 の 品 種 で は 新 た に 判 別 関 数 を 作 り直して産地 のの 3つ に 区 分 し ， 国 内 の 主 産 地 を 果 実 中 元 素 濃 度

判別が可能かどうかを検討する必要があるが，他を用いて判別を行った。その結果，果梗中の 9元の品種においても同様の方法が使えるものと考え

素 (P，Ca，Mg，Na，Fe，Cu，Zn，Sr，Ni)とて い る 。 こ れ ら の 判 別 技 術 は DN Aの 品 種 判 別 技

種 子 中の 8元 素 (P，Mg，Ea，B，Zn，Cu，Mn，術 の よ うなほぼ 100%の 判 別 が 可 能 な も の で は な

Ni)を用いた正準判別分析を行ったところ 3群 はいため，判別分析の結果のみで果実の産地を断定分離し，鳥取県は 18点 中 18点 ， 長 野 県 は 7点 中することはできないが7点 ， そ の 他 の 府 県 は 28点 中 27点 が 正 し く 判 別う方法の ー っとしては利用できるものと考えていされ， 判 別 的 中 率 は 98.
1%となった(図 7)。

る。

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