نقش گاز اتیلن در نگهداری میوه و سبزیجات

کنترل این گاز یک راه حل موثر برای حفظ میوه ها، سبزیجات و انواع گل ها است. اتیلن گازی است که به طور طبیعی توسط میوه ها و سبزیجات از طریق متابولیسم آنها تولید می شود. همچنین هورمونی است که فرآیندهای رشد، رسیدن و پیری را کنترل می کند. بنابراین، دانستن نقش گاز اتیلن در نگهداری میوه و سبزیجات، نحوه طبقه بندی و ذخیره آنها بسیار مهم است.
گاز اتیلن برای اولین بار حدود صد سال پیش کشف شد زمانی که دانش آموزی متوجه شد که درختانی که در نزدیکی لامپ های خیابانی گازسوز رشد می کنند، شاخ و برگ های خود را سریعتر از دست می دهند.

اتیلن چیست؟

گاز اتیلن با فرمول شیمیایی C₂H₄ در برخی از میوه‌ها مثل موز و نارنگی به صورت طبیعی موجود است و باعث تسهیل فرآیند رسیدن آنها می شود. از بارزترین ویژگی های گاز اتیلن می‌توان به بی رنگ بودن این گاز اشاره کرد. به عبارتی این گاز به عنوان یک تنظیم کننده رشد گیاه در میوه‌ها و سبزیجات شناخته می شود.

گاز اتیلن در کشاورزی، باعث افزایش سرعت روند رسیدن میوه نارس استفاده می شود. استفاده از گاز اتیلن برای میوه های نارس سبب می شود که میوه ها نیز به صورت طبیعی مقادیر زیادی گاز اتیلن آزاد کنند.

به عنوان مثال برای نقش گاز اتیلن در نگهداری میوه و سبزیجات می توان به این نکته اشاره کرد که، قرار دادن یک سیب سفت و نارس در یک محفظه به همراه یک موز، منجر به رسیدن سیب می‌شود. موز گاز اتیلن را به سیب منتقل می کند و سبب رسیدن سیب می شود. از طرف دیگر، موز نیز در معرض اتیلن اضافی درون محفظه قرار می گیرد و روند رسیدن آن به سرعت طی می شود تا زمانی که خراب شود.

کاربرد اتیلن

در خصوص نقش گاز اتیلن در نگهداری میوه و سبزیجات، می توان به این مورد اشاره کرد که در مقیاس بزرگتر در حمل و نقل میوه ها استفاده می شود. میوه‌های نارس پس از چیده شدن، به نزدیکترین مرکز توزیع فرستاده شده و به جهت رسیدن در اتاقک های اتیلن قرار داده می شود و پس از رسیدن، به فروشگاه های مختلف فرستاده می شوند.

گاز اتیلن عموما به شکل ماده اولیه در ترکیبات آلی استفاده می شود. این گاز به صورت گسترده در صنعت پلاستیک سازی مورد استفاده قرار می گیرد. اتیلن از طریق واکنش پلیمریزه شدن، پلی اتیلن را تولید می کند که یک پلاستیک پرکاربرد محسوب می شود. علاوه بر این با اضافه کردن بنزن، اتیل بنزن تهیه می شود که در واقع ماده اصلی پلی استر است.

اهمیت تجاری اتیلن در رسیدن میوه ها

تاثیر اتیلن بر رسیدن میوه به عوامل زیادی بستگی دارد. میوه باید به اندازه کافی رسیده باشد تا بتواند به طور موثر به اتیلن واکنش نشان دهد. اتیلن به سرعت فرآیند رسیدن را در گونه های بسیار حساس مانند طالبی یا موز آغاز می کند، اما هرچه میوه نارس تر باشد، غلظت اتیلن مورد نیاز برای رسیدن بیشتر می شود. همچنین برخی از میوه ها مانند آووکادو در حالی که روی درخت هستند نمی رسند و به مرور زمان پس از برداشت حساسیت آنها به اتیلن افزایش می یابد.

برخی از میوه ها در مرحله فیزیولوژیکی “بلوغ تجاری” در حالت نارسی، درست قبل از شروع رسیدن برداشت می شوند. به عنوان مثال می توان به موز، انبه، گوجه فرنگی و آووکادو اشاره کرد. 

میوه های نارس در اتاق های مخصوص رسیدگی قرار می گیرند و به دمای رسیدن و رطوبت مطلوب می رسند. سپس اتیلن با استفاده از یک “مولد کاتالیزوری” که گاز اتیلن را از اتانول مایع یا از منابع گاز تجاری موجود می سازد، به غلظت تعیین شده افزایش می‌یابد.

سیستم های خنک کننده هوا اطمینان حاصل می کنند که میوه ها به طور یکنواخت در معرض غلظت اتیلن اتاق قرار می گیرند. زمانی که میوه ها تحت شرایط مذکور کنترل شده در معرض اتیلن قرار می گیرند، الگوی تنفسی خود را آغاز می کنند و با سرعت نسبتاً یکنواختی می رسند. 

شما می توانید پس از رسیدن میوه ها، از بسته بندی اتمسفر اصلاح شده برای نگهداری آن ها استفاده کنید. آتروپات فارمد وارد کننده کیسه های نگهدارنده میوه است که شما می توانید بهر احتی اقدام به سفارش محصول مورد نظر خود کنید.

چگونه از رسیدن میوه ها در زمان نگهداری و حمل و نقل جلوگیری کنیم؟

یکی از بزرگ ترین نگرانی ها در مورد میوه های رسیده این است که مدت زیادی دوام نمی آورند و به سرعت فاسد شده و سود دهی تجاری ندارند. از دست دادن سفتی و تولید قندهای مرتبط با رسیدن میوه می تواند منجر به قرار گرفتن میوه ها در معرض عوامل بیماری زا مانند باکتری ها و فساد شود و نرمی بیش از حد میوه ها یکی از دلایل اصلی فساد در حین حمل و نقل به ویژه برای میوه های گرمسیری مانند انبه و موز است.

کاهش فساد میوه با حمل و نقل سریع میوه های تازه و یا با کند کردن روند رسیدن میوه ها امکان پذیر است و راه های زیادی برای کند کردن روند رسیدن میوه وجود دارد.

یکی از راه های کند کردن فرآیند رسیدن، کاهش دما است، معمولاً از دماهای سرد استفاده می شود. اگرچه همه میوه ها را می توان منجمد کرد، اما بسیاری از آنها طعم و بافت خود را از دست می دهند و با آب شدن بسیار نرم می شوند. اما در عین حال بسیاری از میوه ها مانند موز می توانند در یخچال فاسد شوند به همین دلیل است که ما موز را در یخچال قرار نمی دهیم.

یکی دیگر از راه های کاهش سرعت رسیدن برای کاهش احتمال فاسد شدن میوه و افزایش سود تجاری، کنترل اتمسفر اطراف زمان رسیدن میوه، عمدتاً با افزایش سطح دی اکسید کربن و کاهش سطح اکسیژن است. میوه ها برای رسیدن به اکسیژن نیاز دارند، بنابراین اگر اکسیژن کمتری در هوا وجود داشته باشد، میوه کندتر می رسد.

آخرین راه برای کند کردن فرایند رسیدن میوه، جلوگیری از عمل اتیلن استاین گاز (C2H4) است که توسط گیاهان تولید می شود و به عنوان “هورمون رسیدن” شناخته می شود که رسیدن میوه ها را تحریک می کند. اتیلن هورمونی است که برای شروع فرایند رسیدن میوه لازم است و می‌توان آن را با استفاده از ترکیبات مصنوعی مانند 1-متیل سیکلو پروپن (1-MCP) مهار کرد. نقش گاز اتیلن در نگهداری میوه و سبزیجات بسیار پر رنگ است از این ترکیب برای تازه نگه داشتن گل های شاخه بریده نیز استفاده می شود.

اثرات اتیلن در میوه ها و سبزیجات

مقادیر سلولی گاز اتیلن در میوه ها به حدی می رسد که تغییرات فیزیولوژیکی رخ می دهد. اثرات گاز اتیلن و رسیدن میوه نیز ممکن است تحت تأثیر گازهای دیگر مانند دی اکسید کربن و اکسیژن قرار گیرد و از میوه ای به میوه دیگر متفاوت است.

میوه هایی مانند سیب و گلابی گاز اتیلن بیشتری در میوه ها منتشر می کنند که بر رسیدن آنها تأثیر می گذارد. سایر میوه‌ها مانند گیلاس یا زغال اخته، گاز اتیلن بسیار کمی تولید می کنند و بنابراین تأثیری بر فرآیند رسیدن ندارند.

گاز اتیلن از طریق متابولیزه کردن پکتین واقع در پوست میوه، سبب نرم تر شدن آن می شود. این گاز نشاسته میوه ها را به مونوساکاریدها (قندهای ساده تر) تبدیل می کند و همین امر سبب نرم و شیرین تر شدن بافت میوه می شود.

در میوه هایی مثل لیمو و پرتقال و سیب، گاز اتیلن سبب تغییر رنگ پوست میوه ها از سبز نارس به زرد، نارنجی و قرمز می شود. در این واکنش، گاز اتیلن رنگدانه های سبز کلروفیل درون پوست میوه را تجزیه نموده و در مرحله بعدی رنگدانه های کاروتنوئید زرد، نارنجی و قرمز مشخص می شوند.

اعتقاد بر این است که نه تنها گاز اتیلن بر رسیدن میوه تأثیر می گذارد، بلکه ممکن است باعث مرگ و میر گیاه نیز شود، که معمولاً زمانی رخ می دهد که گیاه به نحوی آسیب دیده باشد.

از دیگر اثرات گاز اتیلن از بین رفتن کلروفیل، شاخ و برگ و ساقه گیاهان، کوتاه شدن ساقه ها و خم شدن ساقه ها (اپیناستی) است. گاز اتیلن سبب زرد شدن زود هنگام برگ ها و گیاهان سبز می شود، آسیب زیادی به جوانه ها می زند.

نحوه کنترل اتیلن و مزیت های آن

اتیلن یک گاز است و به عنوان “هورمون رسیدن میوه” شناخته می شود. هر میوه در طول چرخه زندگی خود تا سطح مشخصی اتیلن تولید می کند. با این حال، با شروع رسیدن میوه، سطح اتیلن افزایش می یابد.

بر این اساس، میوه ها را می توان بر اساس پاسخ آنها به اتیلن در زمان رسیدن به دو گروه اساسی طبقه بندی کرد. گروه اول میوه هایی با حداکثر تنفس هستند (به حداکثر سرعت تنفس خود نزدیک به رسیدن می رسند) که رسیدن با افزایش قابل توجهی در سطح اتیلن همراه است. این میوه ها همچنین می توانند با افزایش سرعت رسیدن به اتیلن خارجی پاسخ دهند. این گروه شامل میوه های آبدار مانند گوجه فرنگی، آووکادو، سیب، هلو، طالبی، کیوی و موز است. 

گروه دوم میوه هایی هستند که پیک تنفسی ندارند، زیرا تولید اتیلن در طی فرآیند رسیدن افزایش نمی یابد. با این حال، این میوه ها در صورت قرار گرفتن در معرض منبع خارجی اتیلن، مانند میوه های رسیده به اوج تنفس، می توانند رسیده شوند.

برای میوه هایی با حداکثر تنفس، قرار گرفتن در معرض غلظت اولیه پایین اتیلن منجر به تولید مقادیر بالاتر اتیلن تا رسیدن به حداکثر غلظت می شود و این افزایش غلظت اتیلن متابولیسم میوه را افزایش می دهد و باعث تغییراتی در میوه در طول رسیدن می شود. بنابراین، فرایند رسیدن میوه هایی که دارای اوج تنفس هستند را می توان با کاهش میزان اتیلن تولید شده کاهش داد.

تاثیر اتیلن بر رسیدن به عوامل زیادی بستگی دارد. میوه باید به اندازه کافی رسیده باشد تا بتواند به طور موثر به اتیلن واکنش نشان دهد. اتیلن به سرعت فرآیند رسیدن را در گونه های بسیار حساس مانند طالبی یا موز آغاز می کند، اما هرچه میوه نارس تر باشد، غلظت اتیلن مورد نیاز برای رسیدن بیشتر می شود. 

مهارکننده های گاز اتیلن

متیل سیکلوپروپن (1-MCP) یک مولکول گازی است که محل اتصال و عمل اتیلن را در میوه مسدود می کند. این محصول که تحت نام تجاری “SmartFresh TM” به بازار عرضه می شود، به طور فزاینده ای در طیف گسترده ای از محصولات ذخیره شده که در آن مهار اثرات اتیلن مورد نظر است، استفاده می شود.

اگرچه نتایج نشان‌دهنده افزایش قابل توجه ماندگاری، عمر نمایش و تاخیر در نرم شدن است، اما گزارش‌هایی از توسعه عطر و طعم ضعیف در برخی میوه‌ها به عنوان یک پیامد از مهار 1-MCP از کلیماکتریک تنفسی وجود دارد. هیچ اثر سمی یا زیست محیطی شناخته شده ای از استفاده از آن وجود ندارد.

آمینو اتوکسی وینیل گلیسین (AVG) و آمینواکسی استیک اسید (AOA) ترکیباتی هستند که از سنتز اتیلن در میوه جلوگیری می کنند. کاربردهای قبل از برداشت این مواد شیمیایی میوه را قادر می سازد تا قبل از برداشت به بلوغ و رشد رنگ بیشتری روی درخت برسد. آنها این کار را با مهار آنزیم سنتاز 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) انجام می دهند. تصور می شود که ACC سنتاز مرحله محدود کننده سرعت در میوه برای تولید اتیلن داخلی است – ACC مولکول پیش ساز اتیلن در مسیر بیوسنتز اتیلن است.

همچنین گفته می شود که ژنراتورهای ازن در هنگام استفاده در اتاق های خنک کننده با اتیلن در فضای ذخیره سازی واکنش نشان داده و آنها را پاک می کنند. در حالی که ازن در تماس اتیلن را از بین می‌برد، استفاده از آن در اتاق های خنک کننده خطرات دیگری را برای ایمنی کارگران به همراه دارد و ازن 0.1  میکرولیتر در لیتر حد قرار گرفتن در معرض آن است.

سخن آخر

گاز اتیلن، نوعی هورمون گیاهی است که باعث رسیدن میوه های نارس، باز شدن شکوفه ها و گلها و همچنین ریزش برگها در پاییز می شود. نقش گاز اتیلن در نگهداری میوه و سبزیجات بسیار پر اهمیت است. به همین دلیل در صنعت کشاورزی کاربردهای بسیاری دارد همچنین برای جلوگیری از خراب شدن میوه هایی مانند سیب، گلابی و موز، در حمل و نقل یا انبار، از آن استفاده می شود.

به طوری که آنها را کمی نارس می چینند و قبل از وارد کردن به بازار، تحت تأثیر این گاز قرار می دهند تا رسیده شود. شما می توانید برای نگهداری طولانی مدت میوه های خود از شرکت آتروپات فارمد نمایندگی fresh plus در ایران، کیسه های پالت را تهیه کنید. این کیسه ها کاهش گاز اتیلن ایجاد شده توسط میوه ها، سبزیجات و گیاهان تازه را کاهش می دهد و از فاسد شدن زود هنگام میوه ها جلوگیری می نماید.

سوالات متداول