熟成

熟成は果物の味をより良くする過程です。一般的に果物は熟すにつれて甘くなり、緑が少なくなり、柔らかくなります。果物は熟すにつれて酸味が増しますが、酸味が増しても酸っぱく感じることはありません。この効果は糖酸比によるものです。^[1] クライマクテリック果実は収穫後に熟すため、市場に出る果物の中には緑色のまま収穫されるものもあります（バナナやトマトなど）。

未熟な果物は繊維質で、ジューシーさに欠け、熟した果物に比べて外側の果肉が固いです（口当たりを参照）。未熟な果物を食べると、胃痛や胃けいれんを引き起こす可能性があり、また、熟度は果物の 美味しさに影響します。

成長中の果実はアルカロイドやタンニンなどの化合物を生成します。これらの化合物は摂食阻害物質であり、熟している間にそれを食べようとする動物を阻止します。このメカニズムは、種子が完全に成長するまで果実が食べられないようにするために使用されます。^[3]

分子レベルでは、さまざまな植物ホルモンとタンパク質が使用され、果実が成長するにつれてエチレンの生成をバランスよく保つ負のフィードバックサイクルが作られます。^{[4] [5]}

熟成剤は熟成を早めます。重要な熟成剤はエチレンで、多くの植物が生成するガス状ホルモンです。エチレンの合成類似体は数多くあります。これらにより、多くの果物が完全に熟す前に収穫できるようになります。これは、熟した果物は輸送に適さないため便利です。たとえば、バナナは青いときに収穫され、輸送後にエチレンにさらされることで人工的に熟成されます。

炭化カルシウムは、一部の国では果物を人工的に熟成させるためにも使用されています。炭化カルシウムが水分と接触すると、天然の熟成剤であるエチレンと同様の作用を持つアセチレンガスが発生します。アセチレンは熟成を早めます。エチレンガスは、触媒発生器を使用して簡単かつ安全に生成されます。エチレンセンサーを使用すると、ガスの量を正確に制御できます。蓋付きの果物熟成ボウルまたはバッグが市販されています。これらの容器は、果物の周囲のエチレンと二酸化炭素ガスの量を増やし、熟成を促進します。^[6]

クライマクテリック果実は収穫後も熟成を続け、エチレンガスによって熟成が促進されます。非クライマクテリック果実は植物上でのみ熟成するため、熟した状態で収穫した場合、保存期間が短くなります。

ヨウ素(I) は、果物に含まれるデンプンが糖に変化したかどうかを調べることで、果物が熟しているか腐っているかを判断するのに使用できます。たとえば、リンゴの少し腐った部分 (皮ではない) にヨウ素を一滴垂らすと、デンプンがなくなるため黄色またはオレンジ色のままになります。ヨウ素を塗布してから濃い青または黒に変わるまでに 2 ～ 3 秒かかる場合は、熟成のプロセスが始まっていますが、まだ完了していません。ヨウ素がすぐに黒くなった場合は、サンプル内のデンプンの大部分がまだ高濃度で存在しており、果物はまだ完全に熟成し始めていないことを意味します。

クライマクテリック果実は、果実の成熟中にさまざまな変化を経験する。主な変化には、果実の軟化、甘味化、苦味の減少、および色の変化がある。これらの変化は、果実の内部、種子を囲むゲル状の組織である室で始まる。種子が成熟過程を続行できるほど生存可能になると、この領域で成熟関連の変化が始まり、その時点で、果実の次の連続組織である果皮で成熟関連の変化が発生する。^[7]この成熟過程が果実の内側から最も外側の組織に向かって進行するにつれて、軟化組織の観察可能な変化、および色とカロテノイド含有量の変化が発生する。具体的には、この過程によりエチレン生成が活性化され、成熟中に見られる表現型の変化に関連するエチレン応答遺伝子の発現が促進される。^[8] 色の変化は、果実に常に存在していた色素がクロロフィルの分解によって目に見えるようになる結果である。^[9]しかし、果実が熟すにつれて追加の色素も生成される。^[10]

果物の細胞壁は主にペクチンを含む多糖類で構成されています。成熟する過程で、多くのペクチンが特定の分解酵素によって水に不溶性の形態から水溶性の形態に変換されます。^[11]これらの酵素にはポリガラクツロナーゼが含まれます。^[9]これは、果物の構造が分解されるにつれて、果物の硬さが低下することを意味します。

貯蔵多糖類の酵素分解と加水分解は熟成中に起こります。^[9]主な貯蔵多糖類にはデンプンが含まれます。^[9]これらはフルクトース、グルコース、スクロースなどのより短い水溶性分子に分解されます。^[12]果実の熟成中、糖新生も増加します。^[9]

酸は熟した果物の中で分解され^[12]、これが未熟な果物の辛味ではなく甘味に寄与しています。グアバなどの果物では、果物が熟すにつれてビタミンCが着実に減少します。^[13]これは主に、果物が熟すと酸含有量が全体的に減少する結果です。^[9]

果物によって熟成段階は異なります。トマトの熟成段階は次のとおりです。

• 緑色：トマトの表面が完全に緑色になっているとき
• ブレーカー: 表面の11%未満が赤色の場合
• 旋回: 表面の31%未満が赤色の場合（ただし11%未満ではない）
• ピンク: 表面の61%未満が赤色の場合（ただし31%未満ではない）
• ライトレッド: 表面の91%未満が赤色の場合（ただし61%未満ではない）
• 赤色：表面がほぼ完全に赤色になっている状態。^[14]

これは、収穫後に熟す果物 (クライマクテリック) と熟さない果物 (非クライマクテリック)の不完全なリストです。

果実の熟成には2つのパターンがある。エチレンによって誘導されるクライマクテリックとエチレンとは独立して起こる非クライマクテリックである。^[17] この区別は、さまざまな果実の熟成プロセスを決定するのに役立ちます。クライマクテリック果実はエチレンの存在により植物から取り除かれた後も熟成を続けるのに対し、非クライマクテリック果実は植物に付いたままの状態でのみ熟成するからです。非クライマクテリック果実では、オーキシンが熟成を阻害する働きをします。オーキシンがこれを行なうのは、細胞修飾とアントシアニン合成に関与する遺伝子を抑制することによってです。^{[18]熟成は}アブシジン酸 によって誘導され、具体的にはショ糖蓄積のプロセス、ならびに色の獲得と硬度の上昇です。^[19] エチレンはクライマクテリック植物の熟成に大きな役割を果たしますが、非クライマクテリック種にも影響を与えます。イチゴでは、エチレンが色と軟化のプロセスを刺激することが示されています。研究により、外因性エチレンの添加がイチゴの二次熟成プロセスを誘発し、呼吸を刺激することが判明しました。^[20] 彼らは、このプロセスにはエチレン受容体（ガス受容体の一種）が関与しており、クライマクテリック果実と非クライマクテリック果実では異なる可能性があることを示唆しました。^[21]

ジャスモン酸は、非クライマクテリック果実の成熟過程のさまざまな側面に関与しています。このクラスのホルモンには、ジャスモン酸とメチルジャスモン酸が含まれます。研究によると、成熟のさまざまな経路に関与する遺伝子の発現は、メチルジャスモン酸の添加によって増加しました。^[17]この研究では、メチルジャスモン酸が赤色の増加と、成熟の指標として使用できるリグニンとアントシアニンの蓄積につながることがわかりました。彼らが分析した遺伝子には、アントシアニンの蓄積、細胞壁の修飾、エチレンの合成に関与する遺伝子が含まれており、これらはすべて果実の成熟を促進します。^[17]

ABAは非クライマクテリック植物の成熟にも重要な役割を果たします。エチレン生成率とアントシアニン濃度を高めることが示されています。^[19]果実の着色と軟化が加速し、成熟が促進されました。これは、ABAがエチレン生成の調節因子として働き、クライマクテリック果実と同様に合成を増加させるためです。^[19]

• ブレッティング、果物が食べられるようになる前に起こる熟成後の反応
• 子宮頸管の成熟、つまり妊娠したヒトの子宮頸管がコラーゲンとタンパク質を分解し、出産前に形を変えること。

• Koning, Ross E. (1994)。「果実の熟成」。植物生理学情報ウェブサイト。2007 年 9 月 27 日のオリジナルからアーカイブ。{{cite web}}: CS1 maint: bot: 元の URL ステータス不明 (リンク)
• オエティカー、JH;ヤン、SF (1995)。 「果実の熟成におけるエチレンの役割」。アクタ園芸。398 (398): 167–178。土井:10.17660/ActaHortic.1995.398.17。
• Burg SP, Burg EA (1962 年 3 月)。「果実の熟成におけるエチレンの役割」。Plant Physiol . 37 (2): 179– 89. doi :10.1104/pp.37.2.179. PMC  549760. PMID  16655629 。
• マイケル・チュー。「果実の熟成：収穫後に熟す果実」。エンジニアのための料理。