كلية الزراعة

تاريخ التسجيل : 03/09/2011

3-المواد البكتينية:

توجد المواد البكتينية بدرجة رئيسية في جدران
الخلايا والصفيحة الوسطية لها والتي تعمل على ربط الخلايا مع بعضها البعض
والمواد البكتينية تتكون من وحدات بناء هي حمض جالكتيرونك Galcturonic acid وتزداد كمية هذة
المواد في الفاكهة خلال مراحل إكتمال نموها وتقل كميتها الكلية أثناء النضج كما أن كمية البكتينات
الذائبة تزداد أثناء النضج وتبعاَ لذلك تقل صلابة لحم الثمار. وفيما
يلي أهم المواد البكتينية الموجودة في جدران الخلايا:

1- بروتوبكتين (البكتين
الأولي) يوجد في جدران الخلايا خصوصا في الجدار الأولي وهو غير ذائب في الماء ولكن
يذوب في الأحماض المخففة.ويعمل
إنزيم البرتوبكتينيزProtopectinase على تحلل البروتوبكتين إلى حمض البكتينيك

2- حامض البكتيك يوجد في
الصفيحة الواسطى ويذوب في الماء لكن بعض أملاحة غير قالة للذوبان
في الماء مثل بكتات الكالسيوم والمغنسيوم عند بدء النضج
ينفصل الكالسيوم والماغنسيوم عن حمض البكتيك فيصبح قابل للذوبان في الماء فتتفكك جدران الخلايا عن بعضها
البعض فتقل صلابة الثمار فتصبح قابلة للإستهلاك. ويعمل إنزيم البولي جالكتيرونيزPolygalacturonase على تحليل حزيئات حامض الجالكتيرونك إلى جزئيات
أصغر.

3- حامض البكتينيك وهي قابلة للذوبان في الماء الحار.
ويعمل إنزيم البكتين مثيل إستيرازPectinmethylestrase على تحليل حمض البكتينيك إلى حمض البكتيك.

4-البكتينات.البكتينات البسيطة قابلة للذوبان في الماء
الساخن, البكتينات تتحد مع الكالسيوم لتكوين بكتات الكالسيوم الغير قابلة
للذوبان في الماء

من التغيرات الواضحة جداَ في الثمار عند النضج هو قلة صلابة لحم الثمار الذي يكون عادة مرافقا للزيادة المستمرة في
قابلية ذوبان وتجزأة المركبات البكتينية كما أن هذة التغيرات تكون مرتبطة
مع إزدياد سرعة التنفس
في الثمار ذات الخواص الكلايماكتيرية
مما يدل على أن البكتين يستهلك لإنتاج الطاقة. كما في التفاح والكمثرى والخوخ
والطماطم والموز.

4-التغير في البروتينات والأحماض الأمينية:

البروتينات تعتبرمن
أهم مكونات بروتوبلازم
الخلايا وبما أن
خلايا الثمار تعتبر خلايا
خازنة لذلك يكون حجم
البروتوبلازم صغير
مقارنة بباقي أجزاء الخلية . أي أن البروتوبلازم يؤلف جزء بسيط جدا من محتويات
الخلية والجزء الباقي عبار عن فجوات خازنة للمواد الغذائية.لذلك نتوقع أن تكون الثمار فقيرة في محتوياتها من
البروتينات مع ذلك فإن هناك بعض الثمار تحتوي على نسبة جيدة من البروتينات مثل الزيتون يحتوي على 3% من الوزن الجاف والبقوليات على 10.9 % من
الوزن الجاف كما تصل نسبته في اللوز
والجوز إلى 20%.

أثناء النضج تزداد البروتينات نتيجة تحول الأحماض
الأمينية الحرة في الثمرة إلى بروتينات , ففي التفاح وجد زيادة
في تركيز البروتين أثناء
حصول الكلايمكتيرك أو الزيادة في سرعة التنفس أثناء النضج مما يشير إلى تكوين إنزيمات جديدة ضرورية
لعملية النضج.

ويختلف نوع الأحماض الأمينية السائدة في
الثمار بإختلاف الأنواع ومرحلة النضج فمثلا نجد أن أحماض الأسبرتك والكليوتامك والأسبرحين
يقل تركيزها في ثمار
المشمش أثناء النضج بينما يزداد تركيز حمض السيرين والفالين في نفس النوع
أثناء النضج. اما في الكمثرى يزيد تركيز حمض الفالين والبرولين أثناء
إكتمال النضج. كذلك فإن
الإنزيمات هي نوع من البروتينات التي يتحلل قسم منها إلى أحماض أمينية حرة في
السيتوبلازم التي بدورها تتحول إلى بروتينات.

5-التغير في المواد الدهنية:

وتسمى المواد الدهنية أوالشحوم أو اللبيدات
وتشمل الدهون والزيوت
والشموع, وكلها
قابلة للذوبان في المذيبات العضوية وقليلة أوعديمة للذوبان في الماء تعتبر
المواد الدهنية في الخلية مواد
إحتياطية مخزنة
تستخدم لتوليد الطاقة عند الحاجة. وتدخل المواد الدهنية في تركيب الأغشية الخلوية .كما
أن المواد الشمعية تعتبر من
أهم المكونات لطبقة الكيوتكل التي تغطي سطح الثمار وتمنع أو تقلل تبخر
الماء الذي يؤدي إلى ذبول الثمار بعد الحصاد.

تختلف نسبة
المواد الدهنية في الثمار حسب الأنواع والأصناف ودرجة النضج واهم الثمار التي تخزن الزيوت هي الزيتون وتترواح
في نسبة الزيت من 12,7 إلى 20.1 % حسب الصنف. كذلك تصل نسبة الزيوت في اللوز والجوزإلى أكثر من45% من
الوزن الجاف .

يزداد تراكم وإفراز المواد الشمعية على سطح بعض أنواع
الثمار حتى بعد الحصاد وأثناء الخزن لحمايتها من الذبول مثل التفاح والبطيخ, وقد
وجد أن تركيز الدهون في الطبقة الشمعية يتضاعف ثلاثة مرات عند خزن ثمار التفاح
وإنضاجها عما هو عند الحصاد.كما أن الثمار المحصوده في مرحلة البلوغ Maturation لديها القابلية على إفراز كمية كافية من الشمع أثناء الخزن والنضج فلا تتعرض للذبول . أما
الثمار المحصوده قبل البلوغ Immaturation فليست لديها القابلية على إفراز كمية كافية من الشمع أثناء النضج أو
الخزن فتذبل الثمار بعد الحصاد.

6-التغير في المواد الفينولية والتانينية:

تعتبر المركبات الفينولية من
أكثر المركبات الكيمائية الموجودة في الثمار تعقيدا وتشمل المواد الفينولية
والتانينية مجال واسع من المواد والمركبات ومنها الأحماض العضوية والعطرية وبعض المركبات المسئولة عن اللون
والمواد التي تعطي الطعم المميز لبعض الثمار والمواد ذات الطعم القابض والطعم المر وتحتوي
الثمار غير الناضجة على
نسبة عالية من المواد الفينولية والتانينية لذلك تكون غير صالحة للإستهلك ويقل تركيز المواد الفينولة
والتانينية في الثمار كلما تقدمت نحو النضج.

تحتوي ثمار نفس
الصنف على أنواع عديدة من المادة الفينولية ولكن نوع المادة الفينولية السائدة في الثمرة تختلف بإختلاف
الصنف والنوع فمثلا نجد أن حامض الكلوروجينك (أهم المواد الفينوليه) يعتبر هوالماده الفينولية السائدة في ثمار التفاح
والكمثرى . ويعتقد
أن سبب تلون الرضوض في التفاح بلون البني يرجع إلى أكسدة الكلوروجينك بفعل إنزيم
البوليفينول أوكسيديز. والمادة
الفينولية السائدة في العنب
هي الكاتيكين وفي قشورالحمضيات مادة النارنجين
وفي الرمان الأجاص والمشمش
هي الانثوسياندينات.

المواد التانينية أكثر تعقيدا من المواد الفينولية حيث
تتكون من إرتباط عدد من
المركبات الفينولية وتوجد في معطم أنواع الثمار وتعطي الطعم القابض للثمار الخضراء الغير بالغة تصل نسبة التانينات في الثمار إلى أعلى حد لها في مرحلة ماقبل البلوغ
كما في ثمار التمر والتفاح ويقل تركيز التانينات الحرة
مع تفدم الثمار نحو البلوغ
أو النضج نتيجة زيادة قابلية التانينات الحرة على الذوبان بالماء بعد تفككها
وتحويلها إلى المكونات الأساسية التي ليس لها طعم مر أو قابض مثل حمض البنزويك
والسكريات. اما التانينات
غير الحرة فتتحول
إلى مركبات كبيرة الوزن الجزيئي من اتحادها مع بعضها بعملية تسمى Polymerization فتصبح صلبة لا تذوب في اللعاب عند المضغ فلا نشعر بطعمها مما يجعل
تأثيرها يزول أثناء النضج
.

كذلك يوجد العديد من الإنزيمات في الثمار التي تعمل على تحلل وأكسدة المواد الفينولية
ويتغير تركيز ونشاط هذه
الإنزيمات عندما تقترب الثمار من النضج , فنجد أن إنزيم البولي فينول أوكسيديز يعمل على أكسدة المواد
الفينولية في الثمار أثناء إستخراج العصير فيتحول لون العصيرإلى اللون البني أو الرمادي. كذلك
ينشط هذا الإنزيم عند حدوث الرضوض والأضرار الميكانيكية للثمار عند الحصاد حيث يساعد
هذا الأنزيم على أكسدة حمض الكلوروجينك فيسبب ظهور اللون الداكن كما في التفاح.

7-التغير في الصبغات النباتية:

أن الصبغات
النباتية هي من المركبات التي تعطي الثمار لونها الطبيعي فمنها ذات اللون الأخضر الذي يكون سببة
تغلب صبغات الكلوروفيل على
باقي الصبغات الأخرى ومنها ذات اللون الأصفر الذي ينتج عن تغلب صبغات الكاروتين على باقي
الصبغات الأخرى ومنها ذات اللون الأحمر الذي ينتج عن تغلب صبغات اللايكوبين على باقي الصبغات الأخرى ومنها ذات اللون
الوردي الذي ينتج عن
تغلب صبغات الأنثوسيانين
على باقي الصبغات.

1- صبغات الكلوروفيل:Chlorophylls

تقع صبغة الكلوروفيل في البلاستيدات الخضراء في الخلية النباتية وهي الصبغة الأساسية في جميع أنواع
الثمار إذ أن الثمار يكون لونها
أخضر في بداية نموها ثم تتحول إلى اللون النهائي عند النضج. إن وظيفة صبغات الكلوروفيل في الدرجة
الأولى هو التركيب الضوئي.

في معظم الثمار
تجد أن صبغة الكلوروفيل
تتحلل وتتأكسد كلما تقدمت الثمار في النضج
ومع إختفاء الكلوروفيل
تبدأ الصبغات
الأخرى بالظهور فتكتسب الثما اللون المميز للصنف. هناك بعض الثمار يبقى لونها أخضر حتى بعد النضج ومنها الأفوكادرو والمانجو, إن صبغة الكلوروفيل لاتختفي بصورة كاملة عند النضج في بعض الأنواع
مثل التفاح والكمثرى.

إن صبغة
الكلوروفيل تتحلل بواسطة إنزيم الكلوروفيليز Chlorophyllase وهذا الإنزيم لايكون موجود في الثمار أثناء النمو وعند بدأ الثمار بالنضج يتكون إنزيم الكلوروفيليز
في البلاستيدات
الخضراء فيبدأ بتحليل صبغة
الكلوروفيل وإنحلال البلاستيدات الخضراء. ووجد بأن هذا الإنزيم يتضاعف تركيزه عند ظاهرة الكلايمكتريك مما يؤدي إلى
إنحلال صبغة الكلوروفيل أثناء النضج. إن خزن الثمار في
جو هوائي معدل ترتفع فية نسبة ثاني
أوكسيد الكربون يؤدي إلى منع تحلل
صبغة الكلوروفيل لأن
إرتفاع ثاني أكسيد الكربون يمنع تكوين إنزيم الكلوروفيليز. إن تحلل صبغة الكلوروفيل وزوال اللون الأخضر يساعد على ظهور الصبغات الأخرى مثل الكاروتينات واللايكوبين لذلك نجد
أحيانا أن مجرد زوال صبغة الكلوروفيل تظهر الصبغات الأخرى المميزه دون حدوث أي
زيادة في صبغات الكاروتين أو الصبغات الملونة الأخرى. أي أن الصبغات الأخرى تكون موجوده بتركيز كافي إلا إنها تكون محجوبة أو مغمورة ((Masked بصبغة الكلوروفيل الخضراء. إن ظاهرة إعادة الإخضرار Regreening في الحمضيات قد يعود إلى أن أيون الماغنسيوم يعيد تجميع مكونات الكلوروفيل من جديد فيتكون الكلوروفيل مرة أخرى وذلك
عندما تكون الظروف الجوية في الحقل ملائمة
لذلك خصوصا إذا حدث نضج
مبكر ثم عقبة تغيير في الظروف الجوية الملائمة لإعادة الأخضرار في بعض أصناف الحمضيات.

2-صبغات الكاروتين: Carotenoids

إن صبغات الكاروتين يعود لها السبب في ظهور الألوان الصفراء والبرتقالية في الثمار وهي
موجوده في البلاستيدات الملونه Chromoplastsوقد تكون مرتبطة مع البروتينات وهي صبغات قابلة للذوبان في المذيبات العضوية التي تذيب الدهن مثل الأسيتون. إن صبغات
الكاروتينات يزداد تركيزها في الثمار عندما تقترب نحو النضج.وتتكون الكاروتينات
في الثمار قبل القطف
أو بعد القطف وتزداد سرعة تكوينها عند إنضاج الثمار صناعيا بإستعمال غاز الإيثيلين.

3-صبغات الفلافونات:Flavonoids

وهي مجموعة
الصبغات النباتية القابلة للذوبان
في الماء وتتكون من السكريات المختلفة في الثمار عن
طريق حمض الشكميك
مما يوضح العلاقة بين محتوى
الثمار من السكريات ومحتواها من الفلافونات. من أهم
الفلافونات صبغات الأنثوسيانينات
ذات الألوان الحمراء
والزرقاء والوردية .ويتوقف لون هذه المجموعة
من الصبغات على درجة حموضة عصير الثمار حيث يتغير لونها
حسب تغير الP^H فمثلا يتغير لون صبغة الأنثوسيانينات إلى اللون الاحمر في الوسط الحامضي أو عندما يكون
عصير الثمار حامضي ويتغير إلى اللون البنفسجي في الوسط المتعادل ويتحول اللون إلى الأزرق في الوسط القلوي.

8-التغير في المواد المتطايرة:

إن المواد المتطايرة
مجموعة من لمواد العضوية لها القابلية على التسامي أو التبخر أو التحول إلى حالة غازية تحت الظروف الأعتيادية . تتطاير هذه
المواد من الثمار إلى الهواء فتحفز حاسة الشم
لدى الإنسان مما يجعلنا تشعر برائحة
الثمار. إن معظم
المواد المتطايره تنتج من مواد عضوية غير
مشبعة وتتكون أساسا
من التربينات ولكنها
تحتوي على مواد أخرى مثل الإيسترات
والكحول ولألدهيد والكيتونات وبعض الأحماض العضوية.
تزداد سرعة إنتاج المواد المتطايره من الثمار كلما أقتربت نحو النضج . وتصل سرعة إنتاج
المواد المتطايرة ذروتها عند إكتمال نضج الثمار ثم يقل إنتاجها تدريحيا عند إقتراب الثمار
نحو التدهور أوالشيخوخة.

9-التغير في الفيتامينات:Vitamins

تعتبر الفواكة والخضرمن
أهم المصادر الطبيعية
للفيتامينات
المختلفة خاصة فيتامين
c الذي يكون مصدره النباتات فقط وليس له
مصدر حيواني , كذلك
تعتبر الخصر والفواكه من المصادر الغنية لفيتامين A وB .

فيتامين c يتكون في الخلية
من سكر الجلوكوز أو
سكر الجلاكتوز
ويختلف تركيز فيتامين c في الثمار بإختلاف
الأنواع والأصناف وظروف النمو ومرحلة النمو والنضج وظروف الخزن وظروف الإنضاج الصناعي فتركيز فيتامين c في الحمضيات أعلى من أنواع الفاكهة الأخرى. كما أثبتت الأبحاث أن تركيز هذا الفيتامين يصل إلى أعلى تركيز في الثمار في مرحلة النضج كما أن تركيزه في
الثمار يقل مع زيادة
فترة التخزين وخاصة
في ظروف الخزن غير المناسبة لذلك كلما كانت
ظروف الخزن مناسبة من حيث درجة الحرارة ونسبة الرطوبة ونسبة الغازات في المخزن
كلما حافظت الثمار على محتواها من فيتامين c , وعندما تخزن الثمار في درجة حرارة مرتفعة
فإن ذلك يسبب زيادة أكسدة فيتامين c وبالتالي فقدانه وكذلك في حالة الخزن في
درجة حرارة منخفضة فيسبب ذلك إصابة الثمار بإضرار البرودة Chilling injuries مما يسبب أكسدة وفقدان الفيتامين. فيتامين c يتأكسد بفعل إنزيمات Phenolase وAscorbaseو Oxidase وذلك بمجرد تعرض عصير الثمار للهواء الجوي.

فيتامين A هو عبارة عن البيتا
كاروتين وتختلف
أنواع وأصناف الفوكه في محتواها
منه , كل الظروف
التي تؤثر على البيتا كاروتين التي ذكرت سابقا عند الحديث عن الصبغات تؤثر على
محتوى الثمار من فيتامينA..