מדוע הקפאת תמרים טריים (לא מיובשים) הופכת אותם למתוקים יותר? חנה

בטרם נענה על השאלה נבהיר תחילה שני מושגים מעולם הפירות, הרלבנטיים להבנת התשובה.

הבשלה – תהליך בו מתרחשים שינויים ההופכים את הפרי לאכיל. השינויים כוללים התרככות הפרי כתוצאה מפירוק דופן התא, עלייה בתכולת חד סוכרים (בעיקר גלוקוז ופרוקטוז) ובמתיקות, כתוצאה מפירוק של חומרי תשמורת (כגון עמילן), שינוי צבע של קליפת הפרי כתוצאה מהרס הכלורופיל (המקנה לפרי את צבעו הבוסרי, הירוק) ויצירה של פיגמנט צבע.
פרי בשל הוא הפרי הראוי למאכל ע"י חיה ואדם אך לחקלאים עלול להיות בעייתי מבחינת השיווק שלו: עד אשר הפרי מגיע ונמכר בשווקים, הוא עשוי להיות "בשל מידי" , שלא לומר – רקוב.

הבחלה – תהליך בו הפרי מבשיל באופן מלאכותי ע"י העברתו תהליכים מסוימים כגון חימום, הקפאה, ייבוש או באמצעות חומרים כימיים. בתהליך זה קוטפים את הפירות בעודם בוסריים וגורמים להבשלתם באופן מלאכותי סמוך למועד השיווק שלהם. בין הפירות שעוברים הבחלה נמצאות בננות, אבוקדו, תמרים, עגבניות, הדרים ועוד. ההבחלה הוא תהליך חקלאי שנועד לפתור את בעיית השיווק של פירות שהם "בשלים מידי".

מהו המנגנון בו הקפאה מעודדת הבחלה של פרי? כאשר אנו מכניסים תמר למקפיא טמפרטורת הפרי יורדת בהדרגה אל מתחת לאפס, ומים אשר מצויים ברקמות הפרי מתחילים לקפוא. אילו היינו מביאים את התמר בבת אחת מטמפרטורת החדר לטמפרטורת קיפאון, אזי מולקולות המים היו "קופאות במקומן" בן רגע ונותרות במצב זה עד להפשרה. אבל! מאחר וירידת הטמפרטורה של הפרי במקפיא הינה הדרגתית רוב מולקולות המים לא קופאות במקומן, ותהליך הקפיאה קורה כתהליך של התגבשות. ברקמות הפרי נוצרים גבישי קרח מיקרוסקופים, ובמהלך הצטרפות מולקולות מים אליהם הם גדלים תוך כדי שהם "זורים הרס", בדגש על: קריעת קרומי התאים ושבירת מולקולות ארוכות כגון חומרי התשמורת הרב סוכרייים, דפנות התאים וה-DNA של תאי הפרי. יש המכנים את תופעות אילו בשם הכולל "נזקי הקפאה". כאשר אנו מפשירים תמרים שהיו בפריזר, הם נראים אותו דבר, אך רקמותיהם הפנימיות פגועות ומרוטשות. במצב זה תהליכים טבעיים של הבשלה, כגון פירוק חומרי התשמורת לחד-סוכרים, מואצים; ובנוסף מרקם הפרי הרבה יותר נוח לאכילה; כאילו מישהו כבר לעס לנו את הפרי מבפנים...

נזקי ההקפאה הם גם הסיבה לכך שבשר מופשר נרקב הרבה יותר מהר מבשר טרי. כך גם לגבי מזונות מסוגים אחרים. לנזקי ההקפאה יש השלכות גם על התעשייה ועל המחקר, מכייוון שקיימים תהליכים רבים המתבצעים בטמפרטורה נמוכה מ-0 מעלות צלסיוס. לדוגמא, במחקר הביולוגי נעשה שימוש במיקרוסקופית אלקטרונים על מנת להתבונן במבנים זעירים בתא. טכניקות אלה דורשות שהעיבוד והצפייה בדגימות יבוצעו בטמפרטורות נמוכות ובמצב של קיפאון. על מנת להתגבר על נזקי ההקפאה, במטרה להתבונן במבנים התאיים כמו שהם נראים באמת, פותחו שיטות המפחיתות את ההיתכנות של היווצרות גבישי קרח; הדגימות מוקפאות בבת אחת ובלחץ גבוה. בתמונה הנ"ל ניתן לראות 2 צילומים במיקרוסקופ אלקטרונים הממחישים את נזקי ההקפאה.

נזקי הקפאה: מימין ניתן לראות תמונה אשר צולמה במיקרוסקופ אלקטרונים חודר במסגרת מחקר של וירוס המימי (mimivirus) המתרבה בתוך אמבה, שהינה יצור חד תאי. זהו "מפעל" לייצור וירוסים: האזור הכהה במרכז מכיל את ה-DNA הויראלי, אשר נדחס ונארז בתוך וירוסים חדשים הנראים בהיקף התמונה. משמאל ניתן לראות תמונה שצולמה בתנאים דומים בדגימה שניזוקה במהלך ההקפאה. ניתן לראות שרוב ה"מפעל" נעלם ובמקומו נוצר גביש קרח בקוטר של כ-4 מיקרומטר (=מליונית המטר = אלפית המילימטר). התמונות צולמו על ידי יעל מוצפי מהמעבדה של פרופסור אבי מינסקי מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון ויצמן.

חוויתם פעם את תחושת המרירות וכיווץ הפה בעת טעימה של פרי שאינו בשל? תחושה זו נקראת "עפיצות" והיא נגרמת בשל קיומם של חומרים בפירות הנקראים "טאנינים". הטאנינים הם מולקולות ארוכות, פולימרים של פנול, המיוצרים ע"י הצמחים ומהווים חומרי הגנה ברקמות הצמח. עם ההבשלה, הטאנינים עוברים שינויים כך שבעת הבשלת הפרי, הטעם הבוסרי – העפיצות של הפרי נעלמת והוא טעים למאכל.

תמרים. התמונה לקוחה מויקיפדיה.

גם תמרים מכילים טאנינים והינם מרים ועפיצים כשהם בוסריים. גם כאשר תכולת הסוכרים גבוהה בתמרים, קיומם של הטאנינים משרה טעם בוסרי ומרירות הממסכים על המתיקות. בעת ההקפאה של התמרים, נזקי ההקפאה גורמים לתמרים לעבור הבחלה. דפנות התאים מתפרקות ולכן התמר הופך רך יותר, הטאנינים וחומרי התשמורת מתפרקים ותכולת החד סוכרים עולה. זו הסיבה שטעמו של התמר מתוק יותר לאחר הקפאה.

• בלינק הבא אפשר לקרוא ולהתרשם איך נראה המחקר חקלאי בתחום התמרים.

מאת: דניאל בן הלוי
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע

התשובה נכתבה בעזרתה האדיבה של רחל בן צבי.

אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.