Созревание - Ripening

Пучок Каберне Совиньон винограда на разных уровнях спелости

Созревание - это процесс, в результате которого фрукты становятся более вкусными . Как правило, по мере созревания фрукты становятся слаще , менее зелеными и мягкими. Несмотря на то, что кислотность фруктов увеличивается по мере созревания, более высокий уровень кислотности не делает фрукт более кислым. Этот эффект объясняется соотношением Брикса и кислоты . Климактерические плоды созревают после сбора урожая, поэтому некоторые фрукты для продажи собираются зелеными (например, бананы и помидоры ).

Недозрелые плоды также волокнистые , не такие сочные и имеют более жесткую внешнюю мякоть, чем спелые плоды (см. Ощущение во рту ). Употребление в пищу незрелых фруктов может вызвать боль в животе или спазмы желудка , а спелость влияет на вкусовые качества фруктов.

Наука

1 - Метилциклопропен используется в качестве синтетического регулятора роста растений .

Развивающиеся фрукты производят такие соединения, как алкалоиды и дубильные вещества . Эти соединения являются антифедантами , а это означает, что они препятствуют животным, которые будут есть их, пока они еще созревают. Этот механизм используется для предотвращения употребления фруктов в пищу до полного развития семян.

На молекулярном уровне различные гормоны и белки растений используются для создания цикла отрицательной обратной связи, который поддерживает производство этилена в равновесии по мере развития плода.

Агенты

По мере созревания лимоны желтеют.

Созреватели ускоряют созревание. Важным агентом созревания является этилен, газообразный гормон, вырабатываемый многими растениями. Доступно множество синтетических аналогов этилена. Они позволяют собирать много фруктов до полного созревания, что полезно, поскольку созревшие плоды плохо переносятся. Например, бананы собирают в зеленом состоянии и искусственно созревают после отправки, подвергаясь воздействию этилена .

Карбид кальция также используется в некоторых странах для искусственного созревания фруктов. Когда карбид кальция вступает в контакт с влагой, он производит газообразный ацетилен , который по своим эффектам аналогичен природному агенту созревания, этилену. Ацетилен ускоряет процесс созревания. Каталитические генераторы используются для простого и безопасного получения газообразного этилена. Сенсоры этилена можно использовать для точного контроля количества газа. Крытые емкости или пакеты для созревания фруктов имеются в продаже. Эти контейнеры увеличивают количество этилена и углекислого газа вокруг фруктов, что способствует их созреванию.

Климактерические плоды продолжают созревать после сбора, процесс ускоряется газообразным этиленом . Неклимактерические плоды могут созревать только на растении и, таким образом, иметь короткий срок хранения, если их собирают в спелом состоянии.

Индикаторы

Йод (I) можно использовать, чтобы определить, созревают ли фрукты или гниют, показывая, превратился ли крахмал в фруктах в сахар . Например, капля йода на слегка подгнившей части (не на кожуре) яблока останется желтой или оранжевой, поскольку крахмала больше нет. Если йод применяется и через 2–3 секунды он становится темно-синим или черным, значит, процесс созревания начался, но еще не завершен. Если йод сразу становится черным, значит, большая часть крахмала все еще присутствует в образце в высоких концентрациях, и, следовательно, плод еще не начал полностью созревать.

Этапы

Климактерические плоды при созревании претерпевают ряд изменений. Основные изменения включают смягчение фруктов, подслащивание, уменьшение горечи и изменение цвета. Эти изменения начинаются во внутренней части плода, локализации, которая представляет собой гелеобразную ткань, окружающую семена. Изменения, связанные со созреванием, начинаются в этой области, когда семена становятся достаточно жизнеспособными для продолжения процесса, и в этот момент изменения, связанные со созреванием, происходят в следующей последующей ткани плода, называемой околоплодником. По мере того, как происходит этот процесс созревания, продвигаясь от внутренней к внешней части ткани плода, происходят наблюдаемые изменения размягчения ткани, а также изменения цвета и содержания каротиноидов. В частности, этот процесс активирует производство этилена и экспрессию генов ответа на этилен, связанных с фенотипическими изменениями, наблюдаемыми во время созревания. Изменение цвета является результатом того, что пигменты, которые всегда присутствовали в плодах, становятся видимыми при разложении хлорофилла. Однако по мере созревания плоды производят дополнительные пигменты.

У фруктов клеточные стенки в основном состоят из полисахаридов, включая пектин. Во время созревания большая часть пектина превращается из нерастворимой в воде формы в растворимую под действием определенных ферментов разложения. Эти ферменты включают полигалактуроназу . Это означает, что фрукт станет менее твердым, поскольку структура фрукта ухудшится.

Созревание виноградных томатов в несколько этапов

Во время созревания происходит ферментативный распад и гидролиз запасных полисахаридов. К основным запасным полисахаридам относится крахмал. Они разбиты на более короткие водорастворимые молекулы, такие как фруктоза, глюкоза и сахароза. Во время созревания плодов также усиливается глюконеогенез .

Кислоты расщепляются в созревающих фруктах, и это способствует более сладкому, а не острому вкусу незрелых фруктов. В некоторых фруктах, таких как гуава, по мере созревания наблюдается постоянное снижение уровня витамина С. В основном это происходит из-за общего снижения содержания кислоты, которое происходит при созревании плодов.

Помидоры

У разных плодов разные стадии созревания. У томатов стадии созревания:

  • Зеленый: когда поверхность помидора полностью зеленая.
  • Прерыватель: когда менее 11% поверхности красного цвета.
  • Токарная обработка: когда менее 31% поверхности красного цвета (но не менее 11%)
  • Розовый: когда менее 61% поверхности красного цвета (но не менее 31%).
  • Светло-красный: когда менее 91% поверхности красного цвета (но не менее 61%)
  • Красный: когда поверхность почти полностью красная.

Списки климактерических и неклимактерических плодов

Это неполный список плодов, созревающих после сбора ( климактерический ) и созревающих ( неклимактерический ).

Хрустящие яблоки

Климактерический

Культурная ежевика на разных стадиях спелости: незрелая (бледная), созревающая (красная) и спелая (черная).

Неклимактерический

Регулирование

Есть две модели созревания плодов: климактерический, вызываемый этиленом, и неклимактерический, который происходит независимо от этилена. Это различие может быть полезно при определении процессов созревания различных плодов, поскольку климактерические плоды продолжают созревать после того, как их удалили из-за присутствия этилена, в то время как неклимактерические плоды созревают только тогда, когда они еще прикреплены к растению. В неклимактерических фруктах ауксины препятствуют созреванию. Они делают это, подавляя гены, участвующие в модификации клеток и синтезе антоцианов. Созревание может быть вызвано абсцизовой кислотой , в частности процессом накопления сахарозы, а также приобретением цвета и твердости. Хотя этилен играет важную роль в созревании климактерических растений, он по-прежнему оказывает влияние и на неклимактерические виды. Было показано, что клубника стимулирует процессы окраски и смягчения. Исследования показали, что добавление экзогенного этилена вызывает вторичные процессы созревания клубники, стимулируя дыхание. Они предположили, что в этом процессе задействованы рецепторы этилена, которые могут различаться между климактерическими и неклимактерическими плодами.

Метил жасмонат

Жасмонат участвует во многих аспектах процесса созревания неклимактерических фруктов. Этот класс гормонов включает жасмоновую кислоту и метилжасмонат. Исследования показали, что экспрессия генов, участвующих в различных путях созревания, увеличивалась при добавлении метилжасмоната. Это исследование показало, что метилжасмонат приводит к усилению красной окраски и накоплению лигнина и антоцианов, которые могут использоваться в качестве индикаторов созревания. Гены, которые они проанализировали, включают гены, участвующие в накоплении антоцианов, модификации клеточной стенки и синтезе этилена; все они способствуют созреванию плодов.

Абсцизовая кислота

АБК также играет важную роль в созревании неклимактерических растений. Было показано, что он увеличивает скорость производства этилена и концентрации антоцианов. Созревание улучшилось, что видно по ускоренному окрашиванию и размягчению плодов. Это происходит потому, что АБК действует как регулятор выработки этилена, увеличивая синтез, как в климактерических плодах.

Смотрите также

  • Блеттинг , реакция после созревания, которой подвергаются некоторые фрукты, прежде чем они станут съедобными.

использованная литература

внешние ссылки