पकना जटिल परिवर्तनों का एक परिणाम है, उनमें से कई संभवतः एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से होते हैं।

कुछ फल पेड़ पर ही पकते हैं, जबकि कुछ फसल तोड़ने के बाद ही पकते हैं। जो आम तौर पर पेड़ पर नहीं पकते हैं, वे समय पर तोड़े नहीं जाने पर एक निश्चित वृद्धि की अवस्था प्राप्त करने के बाद पेड़ से गिर जाते हैं। फल पकने के दो विशिष्ट प्रकार हैं जो श्वसन के विभिन्न पैटर्न को दर्शाते हैं।

A) नॉन-क्लाइमेक्टेरिक (Non-climacteric) फलों का पकना

उन फलों को संदर्भित करता है जो केवल मूल पौधे से जुड़े रहते हुए ही पकते हैं। पूरी तरह से पकने से पहले अगर उन्हें तोड़ा जाता है तो विकास के दौरान और तुड़ाई के बाद श्वसन दर धीरे-धीरे धीमी हो जाती है। तो उनके खाने की गुणवत्ता प्रभावित होती है क्योंकि उनकी चीनी और एसिड की मात्रा में ओर वृद्धि नहीं होती है।  परिपक्वता और पकना क्रमिक प्रक्रिया है। उदा. चेरी, खीरा, अंगूर, नींबू, अनानास, अंगूर, साइट्रस, स्ट्रॉ बेरी आदि।

B) क्लाइमेक्टेरिक (Climacteric) फलों का पकना

उन फलों को संदर्भित करता है जिन्हें पकने से पहले परिपक्वता की एक ऐसी अवस्था पर तोड़ा जा सकता है। इन फलों को कृत्रिम रूप से पकाया जाता है। पकने की शुरुआत श्वसन दर में तेजी से वृद्धि के साथ होती है, जिसे श्वसन चरमोत्कर्ष कहा जाता है। क्लाइमेक्टेरिक के बाद, जैसे-जैसे फल पकते हैं, श्वसन धीमा हो जाता है और खाने की अच्छी गुणवत्ता विकसित हो जाती है। उदा. सेब, केला, आम, चीकू, खरबूजा, पपीता, टमाटर आदि।

पकने के समय होने वाले परिवर्तन

पकने के दौरान, रंग, बनावट, स्वाद, सुगंध और रासायनिक घटकों में परिवर्तन होते हैं। ये परिवर्तन तब तक होते रहते हैं जब तक कि अधिकतम खाद्य या स्वाद प्राप्त नहीं हो जाता है और इसके बाद ऊतकों का क्षरण या टूटना शुरू हो जाता है, जिससे यह खाने के लिए अयोग्य हो जाता है। ये परिवर्तन फल के श्वसन की दर के साथ घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं।

 

1. रंग (Colour)

रंग परिवर्तन पकने का सबसे स्पष्ट संकेत है; यह कई फलों में होता है और अक्सर उपभोक्ताओं द्वारा यह निर्धारित करने के लिए उपयोग किया जाता है कि फल पके हैं या कच्चे हैं। फलों की विपणन क्षमता काफी हद तक उसके विकसित होने वाले आकर्षक रंग पर निर्भर करती है।

रंग कैरोटीन, ज़ैंथोफिल और एंथोसायनिन पिगमेंट से उत्पन्न होते हैं। कैरोटीन और ज़ैंथोफिल पीले रंग के होते हैं और फलों के अन्य रंग जैसे लाल, गुलाबी, बैंगनी आदि एंथोसायनिन वर्णक द्वारा प्रदान किए जाते हैं।

क्लैमाकटरिक और नॉन क्लीमैटरिक फल पकने पर इष्टतम खाने की गुणवत्ता की प्राप्ति के साथ हरे रंग का तेजी से कम होना दिखाते हैं। उदाहरण के लिए समशीतोष्ण जलवायु में खट्टे फल (लेकिन उष्णकटिबंधीय जलवायु में नहीं)। हरा रंग क्लोरोफिल की उपस्थिति के कारण होता है, जो एक मैग्नीशियम-कार्बनिक यौजिक है। हरे रंग का नुकसान क्लोरोफिल संरचना के क्षरण के कारण होता है।

क्लोरोफिल का गायब होना अक्सर पीले से लाल रंग के पिगमेंट के संश्लेषण से जुड़ा होता है। इनमें से कई वर्णक कैरोटीनॉयड हैं, जो असंतृप्त हाइड्रोकार्बन हैं। कैरोटेनॉयड्स स्थिर यौगिक होते हैं और व्यापक जीर्णता होने पर भी ऊतक में बरकरार रहते हैं। कैरोटीनॉयड को पौधे पर विकास के चरणों के दौरान संश्लेषित किया जा सकता है, लेकिन वे क्लोरोफिल की उपस्थिति से ढ़के रहते हैं। क्लोरोफिल के क्षरण के बाद, कैरोटीनॉयड वर्णक दिखाई देने लगते हैं।

फलों के रंगाई को प्रभावित करने वाले कारक हैं मौसम, तापमान, नमी, कार्बोहाइड्रेट का संचय, और फल की रिंगिंग जैसी क्रियाएं। खाद और सिंचाई भी रंग की चमक को प्रभावित करती हैं। अत्यधिक नाइट्रोजन रंग के विकास में देरी करता है। छायांकित फलों में भी अच्छे रंग का विकास नहीं होता हैं।

 

2. कार्बनिक अम्ल

आमतौर पर कार्बनिक अम्ल पकने के दौरान कम हो जाते हैं क्योंकि वे श्वसन या शर्करा में परिवर्तित हो जाते हैं। अम्ल को फलों के लिए ऊर्जा का एक रिजर्व स्रोत माना जा सकता है और इसलिए, पकने पर होने वाली अधिक चयापचय गतिविधि के दौरान इसमें गिरावट की उम्मीद की जा सकती है।

 

3. बनावट (Texture)

दृढ़ता, कुरकुरापन, खाने योग्य, रस और कठोरता जैसे शब्द सभी फलों की बनावट से संबंधित हैं और कोशिकाओं के दीवार से दीवार के आसंजन द्वारा नियंत्रित होते हैं। मुख्यतः कोशिका भित्ति में पेक्टिक पदार्थों के घुलने के कारण, फल पकने पर नरम हो जाते हैं। नरमी पॉलीसेकेराइड के एंजाइमेटिक हाइड्रोलिसिस के कारण होती है। कोशिका भित्ति सेल्यूलोज, हेमिकेलुलोज, कैल्शियम पेक्टाटे, पॉलीयूरोनाइड्स और ग्लाइकोप्रोटीन से बनी होती है। एंजाइम पेक्टिनेज फल कोशिकाओं के बीच पेक्टिन को तोड़ देता है जिसके परिणामस्वरूप फल नरम हो जाते हैं।

 

4. स्वाद (Taste)

स्वाद शर्करा और अम्ल के उचित अनुपात पर निर्भर करता है। इसलिए, स्वाद को चीनी-अम्ल अनुपात (ब्रिक्स-एसिड अनुपात) के रूप में मापना सुविधाजनक होता है। अम्लता और कसैलापन धीरे-धीरे गायब हो जाता है, फल पकने के दौरान स्टार्च के शर्करा में परिवर्तन के कारण मीठे हो जाते है। केले के पके फलों में स्टार्च की मात्रा शुरुआती 21% से घटकर लगभग 15% रह जाती है। यह शर्करा के संचय के साथ मुख्य रूप से ताजा वजन से 20% तक सुक्रोज के संचय के साथ होता है।

 

5. सुगंध (Aroma)

अधिकांश फलों में सर्वोत्तम खाने की गुणवत्ता के विकास में सुगंध एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यह पकने के चरणों के दौरान कई वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण के कारण होता है। स्वाद के साथ, यह सुवास का निर्माण करता है। सुगंध आमतौर पर पकने के दौरान विकसित होती है लेकिन कभी-कभी भंडारण में भी विकसित हो जाती है।

विभिन्न प्रकार के फलों में सुगंध बढ़ाने वाले अलग-अलग यौगिक पाए जाते हैं लेकिन ये सभी वाष्पशील होते हैं। फलों की सुगंध किसी एक रासायनिक यौगिक के कारण नहीं होती बल्कि यह उनका मिश्रण है। यह सुगंध वसीय यौगिकों, अल्कोहल, एसीटेट, कीटोन्स या एस्टर और टेरपिनोइड्स से प्राप्त होती है। अधिकांश फलों में, पकने के आगमन के साथ सुगंधित यौगिकों का जैव-रूपांतरण बढ़ जाता है।

 

6. एब्सिशन (abscission)

पकने के दौरान पेक्टिनेज एंजाइम एब्सिशन ज़ोन (पेडीकल्स में कोशिकाओं की परत को अक्सर एब्सिशन ज़ोन कहा जाता है) की कोशिकाओं की चिप चिपाहट कम कर देता है। तो, इस क्षेत्र में कोशिकाएं कमजोर हो जाती हैं और फल वजन के कारण पौधे से गिर जाते है।

 

7. सतह मोम का विकास

पकने के समय अंगूर और जामुन जैसे कुछ फलों की सतह पर नाजुक मोमी या पाउडर जैसा पदार्थ विकसित हो जाता है।

 

8. श्वसन दर

यह पकने के लिए आवश्यक है क्योंकि यह कई प्रतिक्रियाओं और परिवर्तनों को चलाने के लिए आवश्यक ऊर्जा प्रदान करता है। यदि श्वसन बाधित हो जाता है, तो फलों का पकना भी बाधित हो जाता है। श्वसन विशेषताओं के आधार पर फलों और सब्जियों को क्लाइमेक्टेरिक और नॉन-क्लाइमेक्टेरिक में विभाजित किया जा सकता है। गैर-क्लाइमेक्टरिक फलों में पकने के दौरान श्वसन की दर अपेक्षाकृत कम पर लगातार बनी रहती है। फलों में अक्सर ज्यादा कार्बोहाइड्रेट का भंडार नहीं होता हैं और पौधे से जुड़े रहने पर ही पकना होता है।

इसके विपरीत, क्लाइमेक्टेरिक फलों में परिपक्वता के अंतिम चरणों के दौरान श्वसन में गिरावट आती है, जैसे-जैसे पकने की प्रक्रिया बढ़ती है श्वसन दर तेजी से चरम पर पहुंचती है जिसके बाद श्वसन में गिरावट होती है।

 

9. रासायनिक परिवर्तन

   

स्टार्च का शर्करा (ग्लूकोज और फ्रुक्टोज) में हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है, पेक्टिन घुलनशील हो जाता है, एसिड गायब हो जाता है और एंजाइम की क्रिया से कसैलेपन के लिए जिम्मेदार टैनिन समाप्त हो जाते हैं।

 

पकने को प्रभावित करने वाले कारक

a) तापमान

सही समय पर तोड़े गए फल आम तौर पर दो महत्वपूर्ण सीमाओं के बीच किसी भी तापमान पर पकते हैं। कुछ परिस्थितियों में फलों को पकने के लिए तापमान सीमा में रखने से पहले ठंडे तापमान उपचार की आवश्यकता हो सकती है।

तापमान विशिष्ट वर्णकों के संश्लेषण की दर और फलों में उनकी अंतिम सांद्रता को प्रभावित करता है। एक विशिष्ट वर्णक के संश्लेषण के लिए उपयुक्त और अधिकतम तापमान प्रजातियों के बीच भिन्न होता है। उदाहरण के लिए टमाटर में लाइकोपीन संश्लेषण 30⁰C पर बाधित होता है जबकि तरबूज में; संश्लेषण 30⁰ C से अधिक तापमान पर ही होता है और इसे तब तक नहीं रोका जा सकता जब तक कि फलों का तापमान 37°C से ऊपर न हो जाए।

 

b) कार्बन-डाइ-ऑक्साइड

CO² का ऊंचा स्तर श्वसन में कमी के कारण पकने को रोक देगा।

 

c) ऑक्सीजन

ऑक्सीजन का कम स्तर फलों और सब्जियों के पकने को रोकता है।

प्रशीतित भंडारण (Cold Storage) में बढ़े हुए CO² और घटे हुए O² स्तरों के उपयोग को नियंत्रित वायुमंडलीय भंडारण (Control Atmospheric Storage) कहा जाता है। कैरोटीनॉयड संश्लेषण के लिए ऑक्सीजन आवश्यक है और ऑक्सीजन की सांद्रता में वृद्धि इस वर्णक के संश्लेषण को बढ़ाती है।

d) विकिरण

पकने के अवरोधक या उत्तेजक के रूप में कार्य कर सकता है। अंगूर ‘इन्फ्रारेड’ विकिरणों के उपचार से अधिक तेज़ी से पकते हैं। ‘एक्स’ किरणों से विकिरणित केले में नरमी में कमी लेकिन त्वचा के कालेपन में वृद्धि देखी गई।

e) हवा की नमी

फलों के आस-पास हवा की सापेक्षिक आर्द्रता और वेग परिपक्वता को प्रभावित करते हैं, खासकर स्वाद के विकास में। संतृप्त हवा नाशपाती में अच्छे स्वाद के विकास में बाधा डालती है। सेब कोर का कालापन दिखाते हैं।

f) वाष्पशील (Volatile)

गैर-एथिलेन वाष्पशील पकने को प्रोत्साहित कर सकते हैं। सक्रिय कार्बन, H₂SO₄, और NaOH के साथ रीसर्क्युलेशन सिस्टम में वायु शोधन  करने से प्री-क्लाइमेक्टेरिक सेब का पकना धीमा हो जाता है। कार्बन (सक्रिय) दोनों ही मामलों में पकने को धीमा करता है।

g) विकास नियामक (Growth Regulator)

ये कभी-कभी एकत्रित फलों के पकने को प्रोत्साहित करते हैं। ऐसा लगता है कि उपचार प्रभावी है, खासकर जब इसे चुनने के तुरंत बाद उपचारित किया जाता है। 2, 4,5 -T और कुछ हद तक 2, 4-डी जब एक मोम इमल्शन के साथ छिड़का जाता है तो भंडारण के दौरान नींबू के छिलके में पीले रंग का विकास देर से होता है। भंडारण जीवन भी बढ़ जाता है।

एथेफॉन का अनुप्रयोग अंगूर, टमाटर, कॉफी, नाशपाती, बेर, आड़ू और साइट्रस में जल्दी पकने को बढ़ावा देता है। ध्रुम्नन व्यावसायिक रूप से केले और आमों के हरापन दूर करने और पकने में तेजी लाने के लिए किया जाता है। कैल्शियम कार्बाइड एसिटिलीन छोड़ता है जो हाइड्रोलिसिस पर पकने की प्रक्रिया को तेज करता है। ABA 1ppm, थियो-यूरिया 20%, CCC 4000ppm, एथरेल 200-300ppm फसल के पकने के एक सप्ताह पहले छिड़काव करना लाभदायक रहता है।

ऑक्सिन धीमा  कर सकता है या कभी-कभी पकने की प्रक्रिया को तेज भी कर सकता है। एथिलीन का निर्माण ऑक्सिन द्वारा बाधित होता है और इसलिए फल पकने को नियंत्रित करने के लिए ऑक्सिन को पेरोक्सीडेस (IAA ऑक्सीडेस) द्वारा तोड़ा जाता है। पकने के साथ ऑक्सिन डिग्रेडिंग एंजाइमों में वृद्धि होती है। जिबरेलिन केले जैसे फलों में रंग परिवर्तन को भी रोकता है। एब्सिसिक एसिड (एबीए) का संचय भी पकने के साथ जुड़ा हुआ है।

 MH, साइक्लोसेल, अलार, GA (150ppm), विट K₃, KMNO₄, Ca Cl₂, वैक्सोल का उपयोग फलों के पकने में देरी करता है.

 

रसायन जो पकने और बुढ़ापा में देरी करते हैं:

(1) Kinetin,

(2) GA,

(3) Auxin,

(4) MH,

(5) Alar,

(6) CCC,

(7) CIPC,

 (8) Metabolic Inducers

(a) Cycloheximide, Actinomycin-D

(b)Vitamin-k,

(c) Maleic acid,

(d) Ethylene Oxide,

(e)NA-DHA,

(f)Carbon monoxide,

(9) Ethylene absorbents

(a) KMnO₄

(b)Fumigants like methyl bromide

(c)Reactants

 

h) तुड़ाई (Harvesting)

तुड़ाई के समय कुछ फल किस हद तक क्लाइमेक्टेरिक या नॉन-क्लाइमेक्टेरिक होते हैं, यह पकने को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कारक है। केवल चुनने का कार्य कुछ फलों के पकने की दर को प्रभावित कर सकता है। डिटैचमेंट से एवोकाडो और सेब जैसे फलों के पकने में तेजी आती है। यह माना गया है कि सेब और अवोकाडो जैसे फल पेड़ से जुड़े हुए होते है तब एक निरोधात्मक ऑक्सिन पत्तियों द्वारा दिया जाता है। साइट्रस, सेब, केला और एवोकाडो जैसे फलों में चोट लगना अक्सर पकने को प्रोत्साहित करता है। इसलिए; फलों की कटाई विशेष सावधानीपूर्वक की जाती है।