Επιστήμη της ωρίμανσης:Γιατί οι μπανάνες αλλάζουν χρώμα όταν ωριμάζουν;

Σε μοριακό επίπεδο, υπάρχει διαίρεση κυττάρων, καθώς και μετατροπή αμύλου σε σάκχαρο, μετατρέποντας τις πράσινες σκληρές μπανάνες σε γλυκές και πολυτελείς κίτρινες ώριμες μπανάνες, δελεάζοντας φρουτοφάγους και ανθρώπους.

Οι μπανάνες δεν είναι λιχουδιά αποκλειστικά για τα πρωτεύοντα ξαδέρφια μας. Εμείς, ως παγκόσμιος πολιτισμός, καταναλώνουμε μπανάνες εδώ και αιώνες. Τώρα, στην εξαιρετικά βιομηχανοποιημένη κοινωνία μας, διεξάγουμε δραστηριότητες εισαγωγής και εξαγωγής μεγάλης κλίμακας που περιλαμβάνουν αυτά τα απολαυστικά φρούτα. Στην πραγματικότητα, οι μπανάνες είναι το προϊόν με τις περισσότερες πωλήσεις στη Walmart, ξεπερνώντας τα προϊόντα όπως η Coke και η Pepsi. Κάθε χρόνο, ένας μέσος Αμερικανός καταναλώνει πάνω από 25 κιλά μπανάνες!

Στον κόσμο αρέσουν οι ώριμες μπανάνες, γι' αυτό υπάρχουν ειδικοί θάλαμοι ωρίμανσης όπου οι εισαγόμενες μπανάνες φυλάσσονται αμέσως ώστε να φτάσουν στην αγορά σε ώριμη και νόστιμη μορφή. Θα εξετάσουμε τόσο τις σύγχρονες όσο και τις αρχαίες μεθόδους ωρίμανσης και συντήρησης της μπανάνας σε αυτό το άρθρο, εκτός από την αποκάλυψη της επιστήμης πίσω από το μεταβαλλόμενο χρώμα των μπανανών που ωριμάζουν.

Όταν μιλάμε για τοπικά προϊόντα, πολλά αποθέματα μπανάνας είναι ακόμα ακατέργαστα όταν πωλούνται στους καταναλωτές, και στην περίπτωση των μεγάλων μπανανών Cavendish, το να είσαι ωμή σημαίνει ότι έχεις πράσινο χρώμα. Τρώμε μπανάνες μόνο όταν κιτρινίζουν, επομένως αυτή η αλλαγή χρώματος είναι ένας σημαντικός δείκτης ωρίμανσης. Το ερώτημα είναι τι προκαλεί αυτή την αλλαγή χρώματος όταν ωριμάζουν οι μπανάνες;

Μπανάνα Cavendish (Προστασία φωτογραφίας:Augustus Binu/Wikimedia Commons)

Με το αυξανόμενο ενδιαφέρον των καταναλωτών για τη βιολογική και βιώσιμη γεωργία, καθώς και το πάθος που ανακαλύφθηκε ξανά για το καλό φαγητό, οι ερευνητές έχουν την κατάλληλη στιγμή να ανακαλύψουν την επιστήμη πίσω από το χρώμα και τη γεύση των φρούτων. Ας δούμε τη σύνθετη βιοχημεία που εξηγεί γιατί φρούτα όπως οι μπανάνες αλλάζουν χρώμα καθώς ωριμάζουν.

Επιστήμη της ωρίμανσης φρούτων

Υπάρχουν δύο τρόποι για να απαντήσετε γιατί οι μπανάνες αλλάζουν χρώμα κατά την ωρίμανση. Πρώτον, μπορείτε να κοιτάξετε μέσα στον καρπό καθώς ωριμάζει και δεύτερον, μπορείτε να εξερευνήσετε την εξελικτική επιστήμη πίσω από το γιατί τα φυτά μπανάνας έχουν εξελιχθεί για να το κάνουν αυτό καθόλου. Αυτό λαμβάνει ιδιαίτερα υπόψη την τεράστια ποσότητα ενέργειας και πόρων που ξοδεύει το φυτό για την παραγωγή μπανανών γύρω από τους σπόρους.

Μιλώντας από βοτανική άποψη, φρούτα όπως οι μπανάνες δεν είναι παρά ώριμες ωοθήκες που περιέχουν σπόρους. Αυτή η βαλίτσα με σπόρους, στην περίπτωση των μπανανών, είναι πολύ σαρκώδης. Μια σαρκώδης μπανάνα από την οπτική γωνία του φυτού της είναι μια αμοιβή για υπηρεσία - ένα θρεπτικό γεύμα για να δελεάσει τα ζώα με την ελπίδα να διασκορπίσουν τους σπόρους μέσα από αυτά. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με τη διασπορά των σπόρων από φρουτοφάγους σε αυτό το άρθρο.

Πώς αλλάζουν χρώμα οι μπανάνες;

Πολλά φρούτα, συμπεριλαμβανομένων των μπανανών, ξεκινούν με μια απόχρωση του πράσινου. Η πράσινη φλούδα της μπανάνας οφείλεται στην αφθονία τηςχλωροφύλλης . Αυτή η χλωροφύλλη, χρησιμοποιώντας το ηλιακό φως και τα θρεπτικά συστατικά από το έδαφος, παράγει μεγάλο μέρος του κρέατος των φρούτων. Σε αυτό το σημείο, η πράσινη μπανάνα αποτελείται κυρίως από άμυλο. Με αυτή την υψηλή περιεκτικότητα σε άμυλο μέσα στα φρούτα, οι μπανάνες είναι σφιχτές και σκληρές. Καθώς ο σπόρος είναι έτοιμος να ωριμάσει - ξεκινώντας τη διαδικασία ωρίμανσης του καρπού - ο υδρογονάνθρακας που ονομάζεται αιθυλένιο αρχίζει να αλλάζει το χρώμα της μπανάνας.

Αιθυλένιο είναι μια καθοριστική ορμόνη ωρίμανσης που κάνει τις μπανάνες να αλλάζουν χρώμα, καθώς βοηθά το φρούτο στην ωρίμανση του. Η χλωροφύλλη στη φλούδα διασπάται και το άμυλο μέσα στα φρούτα μετατρέπεται σε απλά σάκχαρα. Ως αποτέλεσμα, η φλούδα κιτρινίζει και ο καρπός μαλακώνει, γίνεται γλυκός. Αυτή η αλλαγή αφήνει τη φλούδα πολύ πιο απαλή και πιο λεπτή από ότι ήταν αρχικά. καθιστώντας πολύ πιο εύκολο το ξεφλούδισμα πίσω από τα νόστιμα φρούτα.

(Φωτογραφία:ImLucky/Shutterstock)

Το αέριο αιθυλενίου είναι ένα απλό μόριο C2H4 που βρίσκεται επίσης σε αναθυμιάσεις από την εξάτμιση των οχημάτων. Είναι ένας κύριος χειριστής των διαδικασιών ωρίμανσης στα φρούτα. Σε πολλά φυτά, το αιθυλένιο ενεργοποιεί τόσο την ανθοφορία όσο και την ωρίμανση των καρπών. Είναι ο κύριος ύποπτος πίσω από το φρούτο που αναπτύσσει το χρώμα, το άρωμα και την υφή του.

Η αύξηση της αναλογίας αιθυλενίου οδηγεί στη μετατροπή μιας σκληρής πράσινης μπανάνας σε ένα τρυφερό, νόστιμο και πλούσιο φρούτο.

Χημική δομή του αιθυλενίου (Πιστοποίηση φωτογραφίας:δημόσιος τομέας/Wikimedia Commons)

Αυτή η εξαιρετικά ενορχηστρωμένη διαδικασία αιθυλενίου κορυφώνεται στη ζώνη της κορυφαίας έλξης. Μετά από αυτό, αρχίζει η αποσύνθεση, όπου οι κίτρινες μπανάνες αρχίζουν να γίνονται κηλίδες και οι κιτρινομαύρες κηλίδες αρχίζουν να γίνονται πιο εμφανείς. Το στάδιο της αυτοκαταστροφής που ονομάζεται γήρανση μετά αρχίζει και η μπανάνα γίνεται μαύρη με διακεκομμένα κίτρινα μπαλώματα. Η μπανάνα, σε αυτό το σημείο, δεν είναι πλέον σε κατάσταση προς κατανάλωση.

Οι μπανάνες πάνε άσχημα στο ψυγείο;

Αν με το "go bad" εννοείτε ότι η φλούδα της μπανάνας γίνεται άσχημη καφέ και κηλιδωμένη, τότε ναι, δεν πάει καλά στο ψυγείο. Ωστόσο, αν υποθέσετε επίσης ότι το εσωτερικό γίνεται θολό και δυσάρεστο, αυτό δεν είναι σωστό. Παραδόξως, παρά το γεγονός ότι η φλούδα της μπανάνας γίνεται γρήγορα σκούρο καφέ/μαύρο μέσα στο ψυγείο, το μέρος που τρώτε παραμένει καλό και βρώσιμο. Στην πραγματικότητα, η Chiquita και η Dole, οι δύο πιο αξιοσέβαστες εταιρείες παραγωγής μπανάνας στις ΗΠΑ, το συνιστούν για να διαρκέσει περισσότερο η μπανάνα στην ώριμη της. φάση.

Η αποθήκευση της μπανάνας στο ψυγείο μόλις φτάσουν στα βέλτιστα επίπεδα ωρίμανσης, ΟΧΙ ΠΡΙΝ, θα εμποδίσει δραματικά τη μετατροπή του αμύλου σε σάκχαρα, σχεδόν σε σημείο να σταματήσει η πρόοδος ωρίμανσης.

Η εξωτερική φλούδα της μπανάνας θα αρχίσει να εμφανίζεται καφέ ή μαύρη, επειδή το ένζυμο πολυφαινυλοοξειδάση στα φρούτα αρχίζει να πολυμερίζει τις φαινόλες στη φλούδα σε πολυφαινόλες. Παραδόξως, εκτός από τη δυσάρεστη καφεκίτρινη φλούδα, δεν θα υπάρχουν πολλές αρνητικές επιπτώσεις στη σάρκα του πυρήνα του φρούτου. Καθαρίστε τη σκούρα φλούδα και πετάξτε την. Αυτό που σας μένει είναι η σάρκα μιας μπανάνας που είναι ακόμα αρκετά βρώσιμη και γλυκιά.

Υπάρχει μια προειδοποίηση όμως… Μην βάζετε τις μπανάνες στο ψυγείο προτού φτάσουν στο βρώσιμο επίπεδο ωρίμανσης. Η Chiquita προειδοποιεί ότι αν βάλετε στο ψυγείο μια άγουρη μπανάνα, μπορεί να μην συνεχίσει τη διαδικασία ωρίμανσης ακόμα και αφού τη βγάλετε από το ψυγείο σε θερμοκρασία δωματίου.

Τώρα που γνωρίζετε την επιστήμη πίσω από την ωρίμανση της μπανάνας και τον λόγο για την αλλαγή του χρώματός της, ας δούμε πώς, σε όλη την ιστορία, οι άνθρωποι παραβίαζαν τη διαδικασία ωρίμανσης της μπανάνας και ποιες σύγχρονες μέθοδοι χρησιμοποιούνται σήμερα για τον ίδιο σκοπό.

Πώς οι πρόγονοί μας χάκαραν τη διαδικασία ωρίμανσης

Η δύναμη του αερίου αιθυλενίου, ο κύριος εγκέφαλος πίσω από την ωρίμανση του καρπού, έχει χρησιμοποιηθεί από την ανθρωπότητα εδώ και αιώνες. Οι αρχαίοι Αιγύπτιοι συνήθιζαν να τεμαχίζουν τα κλιμακτηριακά φρούτα όπως τα σύκα για να ενεργοποιήσουν την εκκένωση αερίου αιθυλενίου για να επιταχύνουν τη διαδικασία ωρίμανσης φρούτων όπως η μπανάνα. Οι Κινέζοι αγρότες, από την άλλη πλευρά, συνήθιζαν να ωριμάζουν τα αχλάδια καίγοντας ραβδιά θυμιάματος σε αποθήκες γεμάτες με φρέσκα φρούτα. Επιστημονικά μιλώντας, η παροιμία «ένα κακό μήλο χαλάει την παρτίδα ” αναφέρεται στο πώς η εκκένωση αερίου αιθυλενίου από ένα σάπιο μήλο (ή οποιοδήποτε άλλο κλιμακτηριακό φρούτο για αυτό το θέμα) θα ωριμάσει αμέσως άλλα μήλα στη γειτνίαση — και τελικά θα οδηγήσει στη φθορά τους επίσης.

Με βάση την ωρίμανση, τα φρούτα μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες:κλιμακτηρικά και μη κλιμακτήριο . Οι κλιμακτηριακοί καρποί είναι εκείνοι που μπορούν να συνεχίσουν να ωριμάζουν ακόμα και μετά το μάδηση από το δέντρο. Οι κλιμακτηρικοί καρποί εκδηλώνουν μια έκρηξη στην αναπνοή, η οποία τεχνικά ονομάζεται κλιμακτηριακή άνοδος, και έτσι ονομάζονται κλιμακτηρικοί καρποί. Αυτή η κλιμακτηριακή άνοδος αντιπροσωπεύει μια απότομη αύξηση στην παραγωγή αιθυλενίου καθώς ωριμάζουν. Μερικά δημοφιλή παραδείγματα κλιμακτηρικών φρούτων είναι οι μπανάνες, τα μήλα, οι παπάγια, τα αβοκάντο, τα μάνγκο, τα αχλάδια, τα σύκα, τα ροδάκινα κ.λπ. Τα μη κλιμακτηριακά κιτρικά φρούτα όπως τα σταφύλια, οι ανανάδες, τα μούρα, τα πορτοκάλια κ.λπ. είναι σχετικά υπάκουα όσον αφορά την εκπομπή τους αιθυλένιο. Γενικά, οι μη κλιμακτηρικοί καρποί φθάνουν σε πλήρη ωρίμανση πριν τη συλλογή τους και στις περισσότερες περιπτώσεις θα έπαυαν να ωριμάζουν αφού αποκολληθούν από το φυτό.

Σύγχρονες μέθοδοι ελέγχου της διαδικασίας ωρίμανσης

Το αέριο αιθυλενίου είναι χρήσιμο για καλλιεργητές μπανάνας, διανομείς και πωλητές. Γενικά, για τους διανομείς, το χειρότερο πράγμα θα ήταν ένα πακέτο πλήρως ώριμες κίτρινες μπανάνες, επειδή διατρέχουν τον άμεσο κίνδυνο γήρανσης — ένα φαινόμενο αποσύνθεσης που καλύψαμε νωρίτερα.

Οι διανομείς γενικά μαζεύουν τις μπανάνες μία ή δύο εβδομάδες νωρίτερα, όταν δεν είναι ώριμες — αλλά είναι πράσινες και σκληρές. Αποστέλλονται σε αυτό το στάδιο, καθώς δίνει στους διανομείς χώρο αναπνοής για τη μεταφορά των μπανανών στις αποθήκες χωρίς μώλωπες και μπαγιάτισμα. Οι αποθήκες είναι συχνά ελεγχόμενοι χώροι με ακριβή επίπεδα θερμοκρασίας, οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα για περαιτέρω καθυστέρηση της ωρίμανσης, εάν απαιτείται. Είναι παρόμοιο με το να βάζεις φρούτα σε ένα είδος χειμερίας νάρκης μέχρι να φτάσουν σε λιανοπωλητές ή σούπερ μάρκετ.

Οι διανομείς χρησιμοποιούν διακριτικά αέριο αιθυλένιο για να ωριμάσουν μερικώς τα φρούτα πριν από την τελική διανομή τους στην αγορά, εάν είναι σκληρά και πράσινα. Το βιομηχανικό αιθυλένιο που χρησιμοποιείται για το σκοπό αυτό παράγεται με ανάμειξη υγρής αιθανόλης με ορισμένες καταλυτικές γεννήτριες που απελευθερώνουν αέριο αιθυλένιο. Γενικά, απαιτούνται περίπου 1000 έως 2000 PPM (μέρη ανά εκατομμύριο) για να προετοιμαστούν οι μπανάνες για κατανάλωση εντός 24-48 ωρών.

Φρούτα και λαχανικά στο ράφι μέσα σε ένα σούπερ μάρκετ (Photo Credit :Irina Sokolovskaya/Shutterstock)

Είναι επίσης ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ολόκληρη η εγκατάσταση του τμήματος φρούτων και λαχανικών του σούπερ μάρκετ έχει σχεδιαστεί για να βελτιστοποιήσει τη φρεσκάδα τους. Οι διάδρομοι των σούπερ μάρκετ έχουν σχεδιαστεί με διακριτικότητα, λαμβάνοντας υπόψη το αιθυλένιο. Καθώς το αέριο αιθυλένιο μπορεί να οδηγήσει σε αποσύνθεση σε μέρη που δεν είναι φρούτα, όπως το μαρούλι, τα σπαράγγια κ.λπ. γενικά κρατούνται μακριά από φρούτα που είναι διαβόητα για την εκπομπή αιθυλενίου.

Συμπέρασμα

Έτσι, η μετάβαση από το σκληρό πράσινο στο ώριμο κίτρινο στο μπαγιάτικο μαύρο αποτελείται από ένα όμορφα ενορχηστρωμένο σύνολο βιοχημικών και φυσιολογικών διεργασιών, παρόμοιες με τις αλλαγές που βιώνουμε καθώς μεγαλώνουμε από την παιδική ηλικία στην ενήλικη ζωή κατά την εφηβεία. Επιπλέον, έχουμε ανακαλύψει έναν τρόπο να παραβιάζουμε την ωρίμανση με αέριο αιθυλένιο για να ωριμάσουν γρηγορότερα οι μπανάνες και να προσαρμόσουμε τη διαδικασία για την κατανάλωσή μας!