Ethylen ist ein gasförmiges Pflanzenhormon, das eine entscheidende Rolle beim Reifungsprozess von Früchten spielt. Als Ethylenlieferant habe ich aus erster Hand beobachtet, wie dieser einfache Kohlenwasserstoff die Textur verschiedener Früchte verändern kann, was sie ansprechender und schmackhafter macht. In diesem Blog -Beitrag werde ich mich mit der Wissenschaft befassen, wie Ethylen die Textur der Früchte beeinflusst und die biochemischen und physiologischen Veränderungen untersucht, die während des Reifungsprozesses auftreten.
Die Rolle von Ethylen bei der Fruchtreife
Ethylen wird oft als "Reifenhormon" bezeichnet, da es für die Initiierung und Koordinierung vieler der mit der Reife der Frucht verbundenen Veränderungen verantwortlich ist. Zu diesen Veränderungen gehören Erweichen, Farbentwicklung, Geschmacksproduktion und Aromabildung. Wenn Früchte ein bestimmtes Reifestadium erreichen, produzieren sie Ethylen, was eine Kaskade biochemischer Reaktionen auslöst, die letztendlich zu Reife führen.
Die Produktion von Ethylen in Früchten ist ein selbstverstärkender Prozess. Sobald eine kleine Menge Ethylen erzeugt wird, stimuliert es die Frucht, um noch mehr Ethylen zu produzieren und den Reifungsprozess zu beschleunigen. Aus diesem Grund kann eine einzelne reife Frucht dazu führen, dass andere unreife Früchte in der Nähe schneller reifen. Wenn Sie beispielsweise eine reife Banane in eine Papiertüte mit unreifen Avocados legen, beschleunigen Sie die Reifung der Avocados aufgrund der von der Bananen freigegebenen Ethylen.
Biochemische Veränderungen in der Fruchttextur
Eine der auffälligsten Auswirkungen von Ethylen auf die Fruchttextur ist die Erweichung. Diese Erweichung ist hauptsächlich auf den Zusammenbruch der Zellwandkomponenten in den Früchten zurückzuführen. Die Zellwand ist eine komplexe Struktur, die aus Cellulose, Hemicellulose, Pektin und Proteinen besteht. Ethylen aktiviert Enzyme, die diese Komponenten abbauen, was zu einem Verlust der Zellwandintegrität und zu einer Abnahme der Festigkeit führt.
Pektin ist ein Hauptbestandteil der Zellwand, der besonders durch Ethylen betroffen ist. Pektinmethylesterase (PME) und Polygalacturonase (PG) sind zwei Enzyme, die durch Ethylen aktiviert werden. PME -Demethoxylate Pektin, was es anfälliger für die Abbau durch PG macht. PG zerlegt dann das Pektin in kleinere Fragmente, wodurch die Stärke der Zellwand reduziert und die Frucht erweichen kann.
Zusätzlich zum Pektinabbau beeinflusst Ethylen auch den Metabolismus anderer Zellwandkomponenten wie Cellulose und Hemicellulose. Cellulasen und Hemicellulasen sind Enzyme, die durch Ethylen induziert werden und für den Abbau von Cellulose bzw. Hemicellulose verantwortlich sind. Diese Enzyme tragen weiter zur Erweichen der Früchte durch, indem die Zellwandstruktur geschwächt wird.
Physiologische Veränderungen in Fruchtzellen
Ethylen beeinflusst auch den physiologischen Zustand von Obstzellen, der die Textur beeinflussen kann. Wenn die Früchte reifen, fördert Ethylen einen Anstieg der Membranpermeabilität. Dies ermöglicht die Bewegung von Wasser und Stoffen zwischen Zellen, was zu Änderungen des Zell -Turgor -Drucks führen kann. Eine Abnahme des Turgordrucks trägt zur Erweichen der Früchte bei, da die Zellen weniger starr werden.
Darüber hinaus kann Ethylen die Synthese und Akkumulation anderer Verbindungen in der Frucht beeinflussen, die die Textur beeinflussen. Zum Beispiel kann es die Produktion von Enzymen stimulieren, die Stärke in Zucker zerlegen. Wenn Stärke in Zucker umgewandelt wird, wird die Frucht süßer und ihre Textur kann sich ebenfalls ändern. Die Zunahme des Zuckergehalts kann auch das Wasser beeinflussen - die Kapazität der Früchte, was sich weiter beeinflussen kann.
Unterschiedliche Auswirkungen auf verschiedene Fruchttypen
Die Wirkung von Ethylen auf die Fruchttextur kann je nach Art der Früchte variieren. Einige Früchte wie Bananen, Äpfel und Tomaten sind als klimakterische Früchte bekannt. Diese Früchte produzieren während der Reifung eine große Menge Ethylen und erleiden erhebliche Änderungen in Textur, Farbe und Geschmack. Klimakteristische Früchte werden häufig geerntet, wenn sie reif, aber immer noch fest sind und dann künstlich mit Ethylengas reizen.
Andererseits produzieren nicht klimakterische Früchte wie Erdbeeren, Zitrusfrüchte und Trauben sehr wenig Ethylen und zeigen keinen signifikanten Anstieg der Ethylenproduktion während der Reifung. Die Texturänderungen in nicht klimakterischen Früchten sind im Allgemeinen weniger dramatisch als klimakterische Früchte. Ethylen kann jedoch immer noch einige Auswirkungen auf nicht klimakterische Früchte haben, z. B. die Förderung des Abbaues von Chlorophyll und die Entwicklung von Farbe.
Anwendungen in der Obstindustrie
Als Ethylenlieferant verstehe ich die Bedeutung von Ethylen in der Fruchtindustrie. Ethylen wird weit verbreitet, um den Reifungsprozess von Früchten zu kontrollieren, um sicherzustellen, dass sie im optimalen Stadium der Reife den Markt erreichen. Zum Beispiel werden Bananen häufig grün geerntet und dann in Reifräumen unter Verwendung von Ethylengas gereift. Dies ermöglicht eine bessere Kontrolle über den Reifungsprozess und stellt sicher, dass die Bananen zum Verkauf bereit sind, wenn sie den Verbraucher erreichen.
Ethylen kann auch verwendet werden, um die Textur und Qualität von Früchten zu verbessern. Durch die sorgfältige Kontrolle der Exposition von Früchten gegenüber Ethylen können die Produzenten das gewünschte Maß an Weichheit und Geschmack erreichen. Es ist jedoch wichtig, Ethylen in der richtigen Menge und zum richtigen Zeitpunkt zu verwenden, wie es über Ethylen ausgesetzt ist, kann zu einer Übernahme und einem Qualitätsverlust führen.
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Referenzen
- Giovannoni, JJ (2004). Genetische Regulation der Fruchtentwicklung und -reifung. Pflanzenzelle, 16 (Suppl), S170 - S180.
- Brummell, DA (2006). Der Zellwandstoffwechsel in Fruchtweichungen und -qualität sowie deren Manipulation in transgenen Pflanzen. Plant Biotechnology Journal, 4 (2), 171 - 196.
- Klee, HJ & Giovannoni, JJ (2011). Genetik und Genomik der Fruchtentwicklung und -reifung. Jährlicher Überblick über die Pflanzenbiologie, 62, 79 - 102.