الماء: وهو من أهم المواد التي تحتوي عليها ثمار الفاكهة ويرتبط الماء ارتباطا وثيقا بالتفاعلات الحيوية التي تحدث في الخلايا وتعتبر ثمار الفاكهة من أفضل المصادر الصالحة لتعويض ما يفقده الجسم من ماء وتكون نسبة الماء مرتفعة وتراوح بين 60 – 95 % من وزن الثمار فيما عدا بعض ثمار الفاكهة مثل النقليات حيث يقل بها الماء ليصل الي 2 – 5% كما تصل نسبة الماء في ثمار الموالح من 80 – 90 % وفي ثمار المانجو 75 – 80 % وفي ثمار الموز 75 – 78 % بينما تصل نسبة الماء الي 90 % في ثمار الكمثري والخوخ و 85 % في التفاح والتين وحوالي 81 – 87 % في ثمار العنب وحوالي 86 % في ثمار المشمش والجوافة ، بينما ثمار الجوز والبيكان 2.9 % ماء.

الكربوهيدرات: تشمل السكريات الاحادية مثل الجلوكوز والفركتوز والسكريات الثانية كالسكروز والسكريات العديدة كالنشا ، والسليولوز يدخل في تكوين ألياف الثمار ويكثر وجود النشا في الثمار الغير ناضجة.

يتم حرق الكربوهيدرات في عملية التنفس حيث يتم توليد الطاقة اللازمة للثمار الحية. ويرجع حلاوة ثمار الفاكهة الي احتوائها علي السكريات التي تختلف نسبتها باختلاف أنواع الفاكهة فتتراوح في البرتقال من 8 – 11 % فيها 4 % سكروز والباقي سكريات مختزلة وتحتوي ثمار المانجو علي 18 % كربوهيدرات منها 12 – 14 % علي هيئة سكريات كلية يمثل فيها 9 – 10 % سكروز والباقي سكريات مختزلة ، ويحتوي الخوخ علي حوالي 8 % سكريات كلية منها 9.5 % علي هيئة سكريات مختزلة.

تخزن الكربوهيدرات في الثمار علي هيئة نشا أو سكر يات معقدة يتحول النشا الي سكريات بسيطة عند نضج الثمار بفعل الانزيمات المختلفة فيعمل انزيم الاميليز علي تحويل النشا الي مالتوز ويوجد هذا الانزيم في صورتين:

1- ألفا أميليز Amylase   α ويعمل علي الروابط الجليكوسيدية الوسطية لتحويل النشا الي دكسترين.

2-  بيتا أميليزβ Amylase   وتعمل علي الروابط الجليكوسيدية الطرفية فتحويل النشا والدكسترين الي مالتوز.

- ويتحول السكروز ايضا بواسطة انزيم آخر يسمي سكروز فوسفوليز في وجود حامض الفوسفوريك الغير عضوي ويتحول النشا الي جلوكوز بواسطة انزيم Starch phosphor-lays  في وجود حامض الفوسفوريك الغير عضوي.

وينشط في تحويل النشا الي سكر بواسطة الانزيم الاخير في درجات الحرارة المنخفضة لذا نجد أنه عند تخزين درنات البطاطس علي درجة حرارة 40 ْ ف أو أقل يؤدي الي تحويل النشا الي سكر مما يؤدي الي تكرملها واكتسابها طعم السكر المحروق عند القلي ولذلك لا تصلح هذه البطاطس لصناعة الشيبسي.

ففي درجات الحرارة المنخفضة ينشط انزيم  Starch phosphor-lays فتتحول النشا الي جلوكوز – 1 في وجود حامض الفوسفوريك الغير عضوي.

وفي نفس الوقت يتحول الجلوكوز الموجود بالخلايا الي جلوكوز – 6 –فوسفات بواسطة انزيم  Hexokeneasويتحول الاخير الي فكتوز – 6 – فوسفات بواسطة انزيم Phosphohexo heteromereas  ثم يتحلل المركب الاخير الي فركتوز بواسطة انزيم الفوسفاتيز وبعد ذلك يتحد الفركتوز المتكون مع الجلوكوز – 1 – فوسفات المتكون من النشا ليتحول الي سكروز في وجود انزيم السكروز فوسفوليز ويمكن تمثيل التفاعلات التي تؤدي الي تسكر البطاطس في المخازن كالاتي:

               يد 3 فو أ 4 + نشا                                                                          سكروز + يد 3 فو أ 4

                                                                                                                                                                سكروز

Starch                                                                                                                                           فوسفوليز

Phosphor-lays                             جلوكوز – 1 – فوسفات + فركتوز

                                                    فوسفو هسو أيزو ماريز                                               فوسفاتيز        

جلوكوز 6 فوسفات                                                     فركتوز 6 فوسفات

             هكسوكينيز

جلوكوز + ATP

البروتينات: هي المادة التي يتكون منها بروتوبلازم الخلايا ونسبتها في ثمار الفاكهة ضيلة.

المواد الدهنية: تستخدم في توليد الطاقة عند الحاجة كما أنها تدخل في تركيب الخلايا وتختلف نسبتها من كميات ضئيلة لا تذكر الي 20 % كما في ثمار الزيتون والقشطة.

الشموع: غالبا تكون موجودة في قشرة ثمار الفاكهة وهي تعمل علي الحد من تبخير الماء.

الأحماض العضوية: هي مركبات عضوية حمضية التأثير تتراكم في ثمار الفاكهة أثناء أداء وظائفها الحيوية.

وأهم عملية ينشأ عنها تراكم تلك المواد هي عملية التنفس.

حيث تعتبر من المركبات الوسطية أثناء عملية تحول السكر الي ثاني أكسيد الكربون والماء.

أي أن السكر يتحول الي أحماض عضوية ثم تتحول الاخيرة الي ثاني أكسيد الكربون والماء.

وأهم الأحماض العضوية الموجودة في ثمار الفاكهة :

هي حامض الستريك ويوجد بكثرة في الموالح والجوافة والمانجو والأناناس وحامض الماليك ويكثر في ثمار التفاح والكمثري والخوخ وحامض الطرطريك ويكثر في ثمار العنب.

7- المواد البكتينية: هي عبارة عن مواد غروية ذات وزن جزيئي مرتفع تشتق من حامض الجالاكتورنيك.

وترجع أهمية البكتينات في أنها تعمل كمواد لاصقة في خلايا الثمار وتعطيها القدرة علي اكتساب القوام الخاص بها.

حيث يتوقف عليها درجة صلابة وليونة الثمار أثناء أطوار النضج المختلفة.

ويوجد أربع أنواع من المواد البكتينية:

الأول: يسمي بالبروتوبكتين وهي المصدر الأصلي للمواد البكتينية وهو مادة شحيحة الذوبان في الماء وتوجد في الجدار الأولي للخلايا.

الثاني: ويعرف بالبكتين وهي مادة قابلة للذوبان في الماء والتأثير متعادل.

الثالث: يعرف بحامض البكتينك وهو يشبه البكتين الا أنه يحتوي علي نسبة أقل من مجموعات الميثيل (قابل للذوبان في الماء).

 الرابع: يعرف بحامض البكتيك يتميز بخلوه من مجموعات الميثيل.

الاحماض البكتينية هي عبارة عن موادقابلة للذوبان في الماء ذات تأثير حامضي تترسب بعنصر الكالسيوم لتكوين بكتينات وبكتات الكالسيوم الغير ذائبة في الماء.

ومع ذلك يمكن اعتبار البروتوبكتين وبكتات الكالسيوم مواد بكتينية غير ذائبة واعتبار البكتين وحامض البكتيك مواد بكتينية ذابة.

ويعرف البكتين بأنه المواد البكتينية القادرة علي تكوين الجيل مع السكر وعند نضج الثمار تحلل مادة البروتوبكتين الي بكتين ذائب أو حامض بكتينيك بفعل انزيم خاص يسمي بروتوبكتينيز التي تحلل الي حامض بكتيك بفعل انزيم البكتيز.

  ويوجد هذا الإنزيم بوفرة في كثير من الثمار مثل الموالح والطماطم ويتحول حامض البكتيك إلي حامض الجلاكتيورنيك بفعل إنزيم يسمي بكتينيز.

وتتحلل بكتات الكالسيوم الغير ذائبة الي بكتينات ذائبة بفعل نفس الإنزيم الذي يسمي في هذه الحالة بكتينز الحائط الوسطي أو الجدار الوسطي.

وهذه الإنزيمات تؤدي إلي ليونة الثمار وتساقطها في أطوارها المختلفة ويمكن تمثيل تحولات المواد البكتينية بفعل الإنزيمات الثلاث الهامة كالآتي:-

ويعزي تساقط ثمار الفاكهة في شهر يونيو (تساقط يونيو) الي سهولة انفصال الثمار لا يعتبر انفصال حقيقي كما يحدث عند انفصال الثمار وتساقطها قبل الجمع مباشرة.

الصبغات النباتية: وهي مجموعة المواد التي يعزي اليها ظهور الالوان المختلفة في الثمار وهي عبارة عن مواد قابلة للذوبان في الدهن وهي توجد في سيتوبلازم الخلايا في اجسام خاصة مثل الكلوروفيل يوجد في البلاستيدات الخضراء.

بينما الصبغات التي في العصير الخلوي وهي قابلة للذوبان في الماء مثل الانثوسيانينات.

الكاروتين درجة الحرارة المثلي لتكوينه من 19 – 24 ْ م والصبغة المسئولة عن اللون في الليمون هي الفلوياتانين وفي اليوسفي الكرينيوكسانثين وفي البرتقال الكاروتين وفي الطماطم الليكوبين.

9-  المواد الحرة والقابضة: وهي تسبب حرارة وانقباض الطعم ومن أهمها الجليكوسيدات وهي موجودة في ثمار الفاكهة في ثمار النارنج والجريب فروت وتسمي بالنارنجين وفي اليوسفي بالانجرتين وفي البرتقال بالهسبرتدين وفي الحلويات بالاميجدالين.

وتتحلل الجليكوسيدات بواسطة انزيم الجليكوسيديز الي مركبات بسيطة وبذلك يزول الطعم المر عند نضج الثمار.

ومن المواد القابضة الهامة التانينات.

وتنقسم التانينات الي نوعين:

التانينات الحرة: وهي تختفي عند نضج الثمار لتحليلها الي مركبات بسيطة.

التانينات الغير حرة: وهي تختفي عند نضج الثمار بعدم تحللها بل تتحول الي أجسام تانينية صلبة.

10-  الزيوت العطرية: وهي مجموعة من المواد التي ترجع اليها رائحة الثمار ونكهتها المميزة.

11- الفيتامينات: وهي مركبات عضوية توجد بكميات ضئيلة مثل فيتامين A, B, C .

12- الأملاح المعدنية: ترجع أهمية ثمار الفاكهة من الناحية الغذائية الي نسبة ما تحتويه من أملاح معدنية وفيتامينات.

الكالسيوم والبوتاسيوم هم أكثر عنصرين يوجدوا في ثمار الفاكهة وأيضا البلح غني بالماغنيسيوم.

13- الانزيمات: وهي مواد غير عضوية معقدة التركيب ذات وزن جزيئي مرتفع وتساعد في حدوث التفاعلات الكيميائية والتغيرات الحيوية المختلفة التي تحدث في الثمار.

ويتركب أي إنزيم من بروتين بسيط أو بروتين مرتبط وتوجد مواد أخري تسمي مساعد الانزيم قرين الانزيم.

ويمكن تقسيم الانزيمات الي خمس مجموعات رئيسية:

أ) الانزيمات الفاصلة                ب) الانزيمات المضيفة              ج) إنزيمات الاكسدة

د) الانزيمات الناقلة                  هـ) الانزيمات المفككة أو الموصلة

14- الهرمونات: هي عبارة عن مواد معقدة التركيب.

يرجع اليه تكوين ونمو ثمار الفاكهة بعد التلقيح والاخصاب أو عدم التلقيح والاخصاب.

وفي أثناء نمو الثمار تزدادالخلايا في العدد والحجم والوزن ويصحب ذلك حدوث بعض التغيرات التي تؤدي الي اكتمال شكل الثمار واكتساب خصائصها المميزة.

وتنتقل الخلايا أثناء حدوثها من مرحلة الي أخري حتي تبلغ الثمار طورها الأخير.

وتنمو ثمار الفاكهة نتيجة للتأثير الثانوي الذي تحدثه عمليات التلقيح والاخصاب وعقب عملية الاخصاب تعقد الثمار ويتكون الزيجوت في الثمار المخصبة.

ويأخذ النمو كونا البذور وفي أثناء ذلك تنمو المبايض وملحقاتها لتكوين أنسجة لب الثمار وتعمل عملية التلقيح علي تنشيط افراز بعض الهرمونات النباتية كالاوكسين الذي يعمل بدوره علي نمو أنسجة المبايض وملحقاتها وفي الثمار البكرية التي تتكون بدون اخصاب.

يحدث التلقيح والاخصاب وتستمر الخلايا في الانقسام لتكوين الانسجة الأولية التي تؤدي بدورها الي عقد الثمار.

ثم يلي ذلك كبر حجم الثمرة ويعقب ذلك عدة تغيرات تؤدي الي شيخوختها وموت أنسجتها ويمكن تميز أربعة أطوار هامة أثناء نمو الخلايا.

الأول يعرف بطور انقسام الخلايا والثاني يسمي بطور كبر حجم الخلايا والثالث يعرف بطور النضج والرابع بطور التدهور.

أولا: طور انقسام الخلايا:     

ويبدأ قبل التزهير الكامل ويقرب فيه حجم المبيض من الملليمتر ، وفي هذا الطور تبدأ الخلايا في الانقسام.

الطور الثاني:  يبدأ بعد عقد الثمار وفيه تكبر الخلايا في الحجم وتتضخم نظرا لتجمع السكريات في الفجوات العصيرية ويظهر النشا في البداية في السيتوبلازم ، ولكنه يأخذ في الانحلال تزداد صلابة الخلايا ويزداد سمك جدرها نظرا لترسب المواد البكتينية.

ويتميز هذا الطور بنقص النشاط الحيوي للانزيمات عن الطور الأول.

الطور الثالث:  طور نضج الخلايا ويبدأ عند اكتمال حجم الثمار وفيه لا يزداد عدد الخلايا ويكون ازديادها في الحجم محدودا ويحدث في هذا الطور عدة تغيرات كيميائية وفسيولوجية داخل الخلايا نفسها تؤدي الي اكتمال تكوينها الداخلي.

وفي هذا الطور يزيد حجم الخلايا ويضمحل البروتوبلازم تدريجيا وتتراكم ثم تتحلل المواد البكتينية المختلفة.

(كالنشا – السكر – الاحماض العضوية وغيرها)

ويبدأ في هذا الطور ترسيب الشمع في بعض الثمار وتكوين طبقة فلينية مكان الثغور كما يحدث في ثمار التفاح.

ويتغير الوزن النوعي للثمار فيزداد في بعض الانواع كما في ثمار الكمثري نظرا لتراكم السكريات ويقل في بعض الانواع كما في ثمار الخوخ نظرا لاتساع الفجوات العصيرية للخلايا.

ويبدأ طور النضج عادة بعد التزهير الكامل بأسابيع عديدة ويستمر الي فترات قصيرة أو طويلة توقف علي عوامل عديدة مثل نوع الثمار وطريقة تداولها وتخزينها بعد القطف.

ويميز طور نضج الثمار وصلاحيتها للأكل والقطف ويمكن تقسيم طور النضج الي مرحلتين رئيسيتين:-

مرحلة النضج البستاني: وفيها يتم تكوين الثمار ويتم تراكم محتوياتها المختلفة وتحدث بها عدة تغيرات تؤدي الي صلاحيتها للقطف.

مرحلة النضج الفسيولوجي: وفيها تتحول المواد المعقدة التركيب الي مواد ابسط منها وتحدث بالثمار عدة تغيرات تؤدي الي صلاحيتها للأكل.

رابعا: طور التزهير:  يبدأ هذا الطور بعد تمام نضج الخلايا وصلاحية الثمار للأكل وفيه تلين الثمار الي درجة كبيرة وتقل الخلايا تدريجيا حتي تتوقف تماما عن أداء عملياتها الاعتيادية.

وبطيقة أخري يمكن القول بأن هذا الطور يبدأ بشيخوخة الثمار ث يليه موت الانسجة وتحللها نتيجة لتحويل محتويات الثمار من سكريات وأحماض ومواد أخري الي CO2  وماء وأملاح.

يمكن تقسيم ثمار الفاكهة من حيث قلة أو كثرة مكوناتها الكيميائية الي:

أولا: من حيث المحتويات المائية: وفيها تقسم الثمار الي قسمين:

ثمار فقيرة في محتواها من الماء: وتتراوح نسبة الماء فيها من 2 – 5 % مثل النقليات (الجوز – اللوز – البكان – البندق).

ثمار غنية في محتواها من الماء: وتمثل ثمار الفاكهة مثل الافوكادو.

ثانيا: من حيث المحتويات النشوية وهي تنقسم الي قسمين:

الثمار النشوية: التي تختزن النشا عند اكتمال نموها والذي يتحول الي سكر عند النضج مثل التفاح والكمثري.

الثمار الغير نشوية: وهي التي لا تختزن النشا عند اكتمال نموها مثل الموالح والعنب.

ثالثا: من حيث المحتويات التي تستهلك في عملية التنفس وفيها يمكن تقسيم الثمار الي ثلاث مجموعات:

ثمار فقيرة في محتواها من الدهن وغنية في محتواها من السكر ومتوسطة في محتواها من الحموضة مثل الموز والسابوتا وتحتوي علي 20 % سكر والتين والكاكي والعنب والمانجو وتحتوي علي 15 % سكر والاناناس والتفاح والكريز والمشمش والكمثري والبرتقال والباباظ وتحتوي علي 5 – 13 % سكر.

ثمار فقيرة في محتواها من السكر وغنية في محتواها من الدهن مثل ثمار النقليات وتحتوي علي 45 – 70 %دهن مثل ثمار الافوكادو وتحتوي علي 8 – 30 % دهن وثمار الزيتون تحتوي علي حوالي 20 % دهن.

ثمار فقيرة في محتواها من السكر والدهن وغنية بالاحماض مثل الليمون البلدي والاضاليا.

رابعا: من حيث المحتويات الحامضية وفيها تقسم الثمار الي 3 مجموعات .

ثمار غنية في محتواها من حامض الستريك مثل ثمار الموالح والفراولة والاناناس والجوافة والمانجو.

ثمار غنية في محتواها من حامض الطرطريك مثل ثمار العنب وليس معني ذلك أن ثمار الموالح مثلا لا تحتوي علي أحماض أخري غير حامض الستريك بل هي غنية بحامض الستريك مع وجود الاحماض الأخري وكذلك العنب.

ولكن تقدر الحموضة في ثمار الفاكهة علي أساس التقسيم السابق علي اعتبار أن الحمض المشار اليه في كل مجموعة هو الحمض السائد.

خامسا: من حيث المحتويات البروتينية وفيها تقسم الثمار الي مجموعتين:

ثمار فقيرة في محتواها من البروتين وتكون فيها نسبة البروتين أقل من 1 % مثل ثمار البرتقال والمانجو والبرقوق والكاكي والخوخ والتفاح.

ثمار غنية في محتواها من البروتين وتكون نسبة البروتين فيها أكثر من 1 % مثل ثمار النقل وتكون نسبة البروتين فيه حوالي 9 – 20 % وثمار الزيتون تصل نسبة البروتين فيه لحوالي 2 %.