Созревание – это процесс, в результате которого фрукты становятся более вкусными . В целом по мере созревания фрукты становятся слаще , менее зелеными и мягче. Несмотря на то, что кислотность фруктов увеличивается по мере созревания, более высокий уровень кислотности не делает фрукты более терпкими. Этот эффект объясняется соотношением Брикса и кислоты . [1] Плоды в климактерическом периоде созревают после сбора, 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. Ощущения во рту ). Употребление в пищу незрелых фруктов может привести к боли в желудке или спазмам желудка , а спелость влияет на вкусовые качества фруктов.
Развивающиеся плоды производят такие соединения, как алкалоиды и дубильные вещества . Эти соединения являются антифидантами , то есть они отпугивают животных, которые будут есть их, пока они еще созревают. Этот механизм используется для того, чтобы гарантировать, что фрукты не будут съедены до полного развития семян. [3]
На молекулярном уровне различные растительные гормоны и белки используются для создания цикла отрицательной обратной связи, который поддерживает баланс выработки этилена по мере развития плода. [4] [5]
Агенты созревания ускоряют созревание. Важным агентом созревания является этилен — газообразный гормон, вырабатываемый многими растениями. Доступно множество синтетических аналогов этилена. Они позволяют собирать многие фрукты до полного созревания, что полезно, поскольку созревшие плоды плохо транспортируются. Например, бананы собирают зелеными и искусственно дозревают после отправки под воздействием этилена .
Карбид кальция также используется в некоторых странах для искусственного созревания фруктов. Когда карбид кальция вступает в контакт с влагой, он выделяет газообразный ацетилен , который по своему действию аналогичен природному веществу, способствующему созреванию, этилену. Ацетилен ускоряет процесс созревания. Каталитические генераторы используются для простого и безопасного производства газообразного этилена. Датчики этилена можно использовать для точного контроля количества газа. В продаже имеются закрытые чаши или пакеты для дозревания фруктов. Эти контейнеры увеличивают количество газов этилена и углекислого газа вокруг плодов, что способствует их созреванию. [6]
Климактерические плоды продолжают созревать после сбора, и этот процесс ускоряется этиленовым газом. Неклимактерические плоды могут созревать только на растении и поэтому имеют короткий срок хранения, если их собирать в спелом виде.
Йод (I) можно использовать для определения того, созревают или гниют фрукты, показывая, превратился ли крахмал в фруктах в сахар . Например, капля йода на слегка подгнившей части (не кожуре) яблока останется желтой или оранжевой, поскольку крахмала больше нет. Если йод нанесен и через 2–3 секунды он стал темно-синим или черным, значит, процесс созревания начался, но еще не завершен. Если йод сразу становится черным, то большая часть крахмала все еще присутствует в образце в высоких концентрациях и, следовательно, плод еще не полностью начал созревать.
Климактерические плоды в процессе созревания претерпевают ряд изменений. Основные изменения включают смягчение фруктов, подслащивание, уменьшение горечи и изменение цвета. Эти изменения начинаются во внутренней части плода, локуле, представляющем собой гелеобразную ткань, окружающую семена. Изменения, связанные со созреванием, начинаются в этой области, как только семена становятся достаточно жизнеспособными для продолжения процесса, и в этот момент изменения, связанные со созреванием, происходят в следующей последовательной ткани плода, называемой околоплодником. [7] По мере того, как этот процесс созревания происходит, продвигаясь изнутри к внешней части ткани плода, происходят заметные изменения размягчения тканей, а также изменения цвета и содержания каротиноидов. В частности, этот процесс активирует выработку этилена и экспрессию генов реакции на этилен, связанных с фенотипическими изменениями, наблюдаемыми во время созревания. [8] Изменение цвета является результатом пигментов, которые всегда присутствовали в плодах и которые становятся видимыми при разрушении хлорофилла. [9] Однако по мере созревания плоды также производят дополнительные пигменты. [10]
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 разлагающих ферментов. [11] Эти ферменты включают полигалактуроназу . [9] Это означает, что плод станет менее твердым, поскольку его структура ухудшится.
Во время созревания происходит ферментативное расщепление и гидролиз запасных полисахаридов. [9] К основным запасным полисахаридам относится крахмал. [9] Они распадаются на более короткие водорастворимые молекулы, такие как фруктоза, глюкоза и сахароза. [12] Во время созревания плодов глюконеогенез также увеличивается. [9]
Кислоты расщепляются в созревающих фруктах [12] , и это способствует более сладкому, а не острому вкусу, свойственному незрелым фруктам. В некоторых фруктах, таких как гуава, по мере созревания наблюдается устойчивое снижение содержания витамина С. [13] Это происходит главным образом из-за общего снижения содержания кислоты, которое происходит при созревании фруктов. [9]
Разные фрукты имеют разные стадии созревания. У томатов стадии созревания следующие:
Это неполный список плодов, созревающих после сбора ( климактерические ) и тех, которые не созревают ( неклимактерические ).
Существует два типа созревания плодов: климактерический, вызываемый этиленом , и неклимактерический, который происходит независимо от этилена. [17] Это различие может быть полезно при определении процессов созревания различных фруктов, поскольку климактерические плоды продолжают созревать после того, как их удаляют из-за присутствия этилена, тогда как неклимактерические плоды созревают только еще прикрепленными к растению. В неклимактерических плодах ауксины тормозят созревание. Они делают это путем репрессии генов, участвующих в клеточной модификации и синтезе антоцианов. [18] Созревание может быть вызвано абсцизовой кислотой , в частности, процессом накопления сахарозы, а также приобретением цвета и твердости. [19] Хотя этилен играет важную роль в созревании климактерических растений, он по-прежнему оказывает влияние и на неклимактерические виды. Было показано, что в клубнике он стимулирует процессы цвета и смягчения. Исследования показали, что добавление экзогенного этилена индуцирует процессы вторичного созревания клубники, стимулируя дыхание. [20] Они предположили, что в этом процессе участвуют рецепторы этилена, тип газорецепторов, которые могут различаться в зависимости от климактерических и неклимактерических плодов. [21]
Жасмонат участвует во многих аспектах процесса созревания фруктов, не находящихся в климактерическом периоде. К этому классу гормонов относятся жасмоновая кислота и метилжасмонат. Исследования показали, что экспрессия генов, участвующих в различных путях созревания, увеличивается при добавлении метилжасмоната. [17] Это исследование показало, что метилжасмонат приводит к усилению красной окраски и накоплению лигнина и антоцианов, которые можно использовать в качестве индикаторов созревания. Гены, которые они проанализировали, включают те, которые участвуют в накоплении антоцианов, модификации клеточной стенки и синтезе этилена; все это способствует созреванию фруктов. [17]
АБК также играет важную роль в созревании неклимактерических растений. Было показано, что он увеличивает скорость производства этилена и концентрацию антоцианов. [19] Созревание было ускорено, о чем свидетельствует ускоренное окрашивание и размягчение плодов. Это происходит потому, что АБК действует как регулятор выработки этилена, увеличивая синтез аналогично климактерическим фруктам. [19]
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )