النضج

النضج عملية تحدث في الفاكهة تجعلها أكثر استساغة . عمومًا، تصبح الفاكهة أحلى وأقل خضرة وأكثر طراوة مع نضجها. ورغم أن حموضة الفاكهة تزداد مع نضجها، إلا أن ارتفاع مستوى الحموضة لا يجعلها تبدو لاذعة. يُعزى هذا التأثير إلى نسبة بريكس إلى الحموضة . ^{[ 1 ]} تنضج الفاكهة المتغيرة بعد قطفها، ولذلك تُقطف بعض الفاكهة المخصصة للسوق وهي خضراء (مثل الموز والطماطم ) .

تكون الفاكهة غير الناضجة ليفية ، وأقل عصارة، ولها لب خارجي أكثر صلابة من الفاكهة الناضجة (انظر: ملمس الفاكهة ). ​​وقد يؤدي تناول الفاكهة غير الناضجة أحيانًا إلى ألم أو تقلصات في المعدة ، كما أن نضج الفاكهة يؤثر على مذاقها .

تُنتج الثمار النامية مركبات مثل القلويدات والتانينات . تعمل هذه المركبات كمثبطات للتغذية ، أي أنها تُثني الحيوانات التي قد تأكلها أثناء نضجها. تُستخدم هذه الآلية لضمان عدم أكل الثمار قبل اكتمال نمو البذور. ^{[ 3 ]}

على المستوى الجزيئي، تُستخدم مجموعة متنوعة من الهرمونات والبروتينات النباتية المختلفة لإنشاء حلقة تغذية راجعة سلبية تحافظ على توازن إنتاج الإيثيلين أثناء نمو الثمرة. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

تُسرّع عوامل النضج عملية النضج. ومن أهم هذه العوامل الإيثيلين، وهو هرمون غازي تُنتجه العديد من النباتات. وتتوفر العديد من النظائر الاصطناعية للإيثيلين، مما يسمح بقطف العديد من الفواكه قبل نضجها الكامل، وهو أمر مفيد لأن الفواكه الناضجة لا تتحمل النقل جيدًا. على سبيل المثال، يُقطف الموز وهو أخضر اللون، ثم يُنضج صناعيًا بعد الشحن بتعريضه للإيثيلين . وتُستخدم مولدات حفزية لإنتاج غاز الإيثيلين بسهولة وأمان. كما يمكن استخدام مجسات الإيثيلين للتحكم بدقة في كمية الغاز. وتتوفر تجاريًا أوعية أو أكياس مغطاة لنضج الفاكهة، حيث تزيد هذه الأوعية من كمية غازي الإيثيلين وثاني أكسيد الكربون حول الفاكهة، مما يُعزز نضجها. ^{[ 6 ]}

يُستخدم كربيد الكالسيوم أيضًا في بعض البلدان لتسريع نضج الفاكهة صناعيًا. فعندما يتلامس كربيد الكالسيوم مع الرطوبة، ينتج غاز الأسيتيلين ، الذي يُشابه في تأثيره غاز الإيثيلين، وهو عامل طبيعي لتسريع النضج. يُسرّع الأسيتيلين عملية النضج. يُعدّ استخدام كربيد الكالسيوم غير قانوني ^{[ 7 ]} في معظم الدول المتقدمة، نظرًا للتلوث الذي يُؤدي إلى إنتاج مركبات الفوسفين والأرسين شديدة السمية .

تستمر الفاكهة المتغيرة النضج في النضج بعد قطفها، وهي عملية تتسارع بفعل غاز الإيثيلين . أما الفاكهة غير المتغيرة النضج، فلا تنضج إلا على الشجرة، وبالتالي يكون عمرها الافتراضي قصيراً إذا تم قطفها عند نضجها.

يمكن استخدام اليود (I) لتحديد ما إذا كانت الفاكهة تنضج أم تتعفن، وذلك من خلال الكشف عما إذا كان النشا الموجود في الفاكهة قد تحول إلى سكر . على سبيل المثال، ستبقى قطرة اليود على جزء متعفن قليلاً (وليس القشرة) من التفاحة صفراء أو برتقالية اللون، لأن النشا لم يعد موجودًا. إذا تم وضع اليود واستغرق الأمر من 2 إلى 3 ثوانٍ ليتحول لونه إلى الأزرق الداكن أو الأسود، فهذا يعني أن عملية النضج قد بدأت ولكنها لم تكتمل بعد. أما إذا تحول اليود إلى اللون الأسود فورًا، فهذا يعني أن معظم النشا لا يزال موجودًا بتركيزات عالية في العينة، وبالتالي فإن الفاكهة لم تبدأ بالنضج بشكل كامل.

تخضع الثمار المتغيرة الملمس لعدد من التغيرات أثناء نضجها. تشمل هذه التغيرات الرئيسية ليونة الثمرة، وزيادة حلاوتها، وانخفاض مرارتها، وتغير لونها. تبدأ هذه التغيرات في الجزء الداخلي من الثمرة، وهو الحُجيرة، وهي النسيج الهلامي المحيط بالبذور. تبدأ التغيرات المرتبطة بالنضج في هذه المنطقة بمجرد أن تصبح البذور قابلة للإنبات بدرجة كافية لاستمرار العملية، وعندها تحدث هذه التغيرات في النسيج التالي للثمرة، وهو غلاف الثمرة. ^{[ 8 ]} مع تقدم عملية النضج هذه، من الداخل إلى الخارج، تظهر تغيرات ملحوظة في ليونة النسيج، وتغيرات في اللون ومحتوى الكاروتينات. على وجه التحديد، تُنشط هذه العملية إنتاج الإيثيلين وتعبير جينات الاستجابة للإيثيلين المرتبطة بالتغيرات الظاهرية التي تُلاحظ أثناء النضج. ^{[ 9 ]} ينتج تغير اللون عن ظهور الأصباغ، التي كانت موجودة دائمًا في الثمرة، عند تحلل الكلوروفيل. ^{[ 10 ]} ومع ذلك، تُنتج الثمرة أصباغًا إضافية أيضًا أثناء نضجها. ^{[ 11 ]}

تتكون جدران خلايا الفاكهة بشكل أساسي من عديدات السكاريد، بما في ذلك البكتين. أثناء النضج، يتحول جزء كبير من البكتين من شكل غير قابل للذوبان في الماء إلى شكل قابل للذوبان بواسطة بعض الإنزيمات المحللة. ^{[ 12 ]} تشمل هذه الإنزيمات إنزيم البولي جالاكتيوروناز . ^{[ 10 ]} وهذا يعني أن الثمرة ستصبح أقل صلابة مع تحلل بنيتها.

يحدث التحلل الأنزيمي والتحلل المائي للسكريات المتعددة المخزنة أثناء النضج. ^{[ 10 ]} تشمل السكريات المتعددة المخزنة الرئيسية النشا. ^{[ 10 ]} تتحلل هذه السكريات إلى جزيئات أقصر قابلة للذوبان في الماء مثل الفركتوز والجلوكوز والسكروز. ^{[ 13 ]} أثناء نضج الثمار، تزداد عملية استحداث الجلوكوز أيضًا. ^{[ 10 ]}

تتحلل الأحماض في الفواكه الناضجة ^{[ 13 ]} ، مما يُسهم في حلاوة المذاق بدلاً من مرارة الفواكه غير الناضجة. في بعض الفواكه، كالجوافة، ينخفض ​​محتوى فيتامين ج تدريجياً مع نضوجها ^{[ 14 ]} . ويعود ذلك أساساً إلى الانخفاض العام في محتوى الأحماض الذي يحدث عند نضوج الفاكهة ^{[ 10 ] .}

هذه قائمة غير مكتملة بالفاكهة التي تنضج بعد قطفها ( الفاكهة المناخية ) وتلك التي لا تنضج بعد قطفها ( الفاكهة غير المناخية ).

سن اليأس

• أبل ^{[ 16 ]}
• مشمش
• الأفوكادو ، ينضج على الشجرة، لكنه لا ينضج إلا بعد قطفه.
• موز
• الشمام
• جوافة
• شمام العسل
• فاكهة الكيوي
• مانجو
• نكتارين
• البابايا
• فاكهة العاطفة
• خَوخ
• كُمَّثرَى
• الكاكي
• البرقوق
• طماطم
• تاريخ
• التوت

يوجد نمطان لنضج الثمار: النمط المناخي الذي يحفزه الإيثيلين، والنمط غير المناخي الذي يحدث بشكل مستقل عن الإيثيلين. ^{[ 18 ]} يُعد هذا التمييز مفيدًا في تحديد عمليات نضج أنواع الفاكهة المختلفة، إذ تستمر ثمار النمط المناخي في النضج بعد قطفها بفضل وجود الإيثيلين، بينما لا تنضج ثمار النمط غير المناخي إلا وهي لا تزال متصلة بالنبات. في ثمار النمط غير المناخي، تعمل الأوكسينات على تثبيط النضج، وذلك عن طريق كبح الجينات المسؤولة عن تعديل الخلايا وتخليق الأنثوسيانين. ^{[ 19 ]} يمكن تحفيز النضج بواسطة حمض الأبسيسيك ، وتحديدًا عملية تراكم السكروز، بالإضافة إلى اكتساب اللون والصلابة. ^{[ 20 ]} على الرغم من أن الإيثيلين يلعب دورًا رئيسيًا في نضج النباتات المناخية، إلا أنه يؤثر أيضًا على الأنواع غير المناخية. ففي الفراولة، ثبت أنه يحفز عمليات اللون والتليين. أظهرت الدراسات أن إضافة الإيثيلين الخارجي تحفز عمليات النضج الثانوية في الفراولة، مما يزيد من عملية التنفس. ^{[ 21 ]} وقد أشارت إلى أن هذه العملية تتضمن مستقبلات الإيثيلين، وهي نوع من مستقبلات الغازات، والتي قد تختلف بين الفواكه المتغيرة النضج وغير المتغيرة النضج. ^{[ 22 ]}

• التلون ، وهو رد فعل يحدث بعد النضج لبعض الفواكه قبل أن تصبح صالحة للأكل
• نضج عنق الرحم ، عندما يقوم عنق الرحم البشري الحامل بتحليل الكولاجين والبروتينات ثم يغير شكله قبل الولادة

• كونينغ، روس إي. (1994). "نضج الثمار" . موقع معلومات فسيولوجيا النبات. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-09-2007.{{cite web}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط )
• أوتيكر، JH. يانغ، سادس (1995). "دور الإيثيلين في نضج الثمار". اكتا البستانية . 398 (398): 167– 178. دوى : 10.17660/ActaHortic.1995.398.17 .
• بورغ إس بي، بورغ إي إيه (مارس 1962). " دور الإيثيلين في نضج الثمار" . علم وظائف النبات . 37 (2): 179-189 . doi : 10.1104/pp.37.2.179 . PMC 549760. PMID 16655629 .  
• تشو، مايكل. "نضج الفاكهة: الفاكهة التي تنضج بعد الحصاد" . الطبخ للمهندسين .