Ethylen (C2H4): Fact Sheet & FAQs

Wir mögen parteiisch sein, aber wir denken, dass die Reifung von Früchten die edelste aller Anwendungen von Ethylen ist.

Ethylen ist ein wichtiges, natürliches Pflanzenhormon, das die Reifung und Seneszenz (Alterung) von Pflanzen reguliert. Ethylen wird normalerweise in geringen Mengen von den meisten Obst- und Gemüsesorten produziert. Klimakterische Früchte wie Bananen, Avocados und Tomaten erzeugen jedoch größere Mengen an Ethylen, und diese Freisetzung von Ethylen löst verschiedene Aktionen aus, wie z. B. erhöhte Atmung, mehr Ethylenproduktion und Veränderungen in Farbe, Aroma und Geschmack. Glücklicherweise kann das Einsetzen dieser internen Ethylenproduktion kontrolliert werden. Die Fähigkeit von Frischwarenunternehmen und Vertriebszentren, Ethylen anzuwenden, ermöglicht die Förderung von vorhersagbaren Reifezeiten und gleichmäßigerer Reifung…das Ergebnis ist eine bessere Qualität und ein besseres Esserlebnis für den Verbraucher.

Ethylen wird von der United States Food and Drug Administration (FDA) als allgemein sicher anerkannt (GRAS)
. Bei der Vielzahl von Lebensmitteln kategorisiert die FDA nicht jeden einzelnen Stoff. Salz, Pfeffer und Essig sind Beispiele dafür. Diese, zusammen mit Ethylen, gehören alle zu der Kategorie von Lebensmittelsubstanzen, die, wenn sie für die angegebenen Zwecke in Übereinstimmung mit der guten Herstellungspraxis verwendet werden, von der FDA als allgemein als sicher (GRAS) für solche Verwendungen angesehen werden.

Calciumcarbid ist NICHT sicher für die Reifung.
Calciumcarbid wird in einigen Ländern als Quelle für Acetylengas verwendet, das ein künstliches Reifungsmittel ist. Allerdings ist Acetylen nicht annähernd so effektiv für die Reifung wie Ethylen, und Acetylen ist kein natürliches Pflanzenhormon wie Ethylen. Außerdem kann Calciumcarbid Spuren von Arsen und Phosphor enthalten, die beide hochgiftig für den Menschen sind. Daher ist die Verwendung dieser Chemikalie zur Reifung gefährlich und in den meisten Ländern illegal.

Ethylen hat sich in den Konzentrationen, die in Reifungsräumen gefunden werden (100-150 ppm), als nicht schädlich oder giftig für den Menschen erwiesen.
In der Tat wurde Ethylen medizinisch als Anästhetikum in Konzentrationen verwendet, die deutlich höher sind als die in einem Reifungsraum. Allerdings wird Ethylen oft als Grund für Atembeschwerden in Reiferäumen angeführt; was manche Menschen beeinträchtigen kann, ist in der Regel entweder:

• Kohlenstoffdioxid (CO2,)-Spiegel: CO2, wird von den reifenden Früchten im Raum produziert und die Werte steigen mit der Zeit an, oder
• Sauerstoffwerte: Der Sauerstoff im Raum wird bei Belastung von den reifenden Früchten aufgenommen. Das macht das Atmen in einem Reiferaum manchmal schwierig.

Der erhöhte CO2- und der verringerte Sauerstoffgehalt sind die Hauptgründe für das Lüften des Reiferaums.

Die Wirkung von Ethylen verlangsamt sich bei niedrigeren Temperaturen.
Bei ihren minimalen Temperaturwerten sind die Früchte im Grunde inaktiv und reagieren nicht gut auf von außen zugeführtes Ethylen.

Ethylen durchdringt die meisten Substanzen.

Ethylen ist schädlich für viele Früchte, Gemüse und Blumen.

Während Ethylen aufgrund seiner Fähigkeit, den Reifungsprozess in verschiedenen Früchten zu initiieren, von unschätzbarem Wert ist, kann es auch sehr schädlich für viele Früchte, Gemüse, Blumen und Pflanzen sein, indem es den Alterungsprozess beschleunigt und die Produktqualität und Haltbarkeit verringert. Der Grad der Schädigung hängt von der Konzentration des Ethylens, der Länge der Einwirkungszeit und der Produkttemperatur ab. Wenn der Verdacht auf eine Ethylenschädigung besteht, sollte ein Test auf Ethylenkonzentration durchgeführt werden (hier sind einige Testmöglichkeiten). Dies zeigt an, ob einer der folgenden Schritte befolgt werden sollte:

1. Ethylen produzierende Produkte (wie Äpfel, Avocados, Bananen, Melonen, Pfirsiche, Birnen und Tomaten) sollten getrennt von ethylenempfindlichen Produkten (Brokkoli, Kohl, Blumenkohl, Blattgemüse, Salat usw.) gelagert werden. Ethylen wird auch von Motoren emittiert. Propan-, Diesel- und Benzinmotoren produzieren alle Ethylen in Mengen, die groß genug sind, um Schäden an den genannten ethylenempfindlichen Produkten zu verursachen
2. Lüften Sie den Lagerbereich, vorzugsweise nach außen, kontinuierlich oder regelmäßig, um die Luft von jeglichem Ethylen zu befreien
3. Ethylen mit Ethylen absorbierenden Filtern entfernen. Diese haben sich bei der Reduzierung und Aufrechterhaltung niedriger Ethylenkonzentrationen bewährt

Ethylen ist in hohen Konzentrationen explosiv.
Bei 27.000 ppm kann schon ein Funke Ethylen entzünden und eine tödliche Explosion verursachen. Wir haben einen ganzen Abschnitt auf unserer Website den Explosionen gewidmet, die durch zu viel Ethylen entstehen können: Ethylenexplosionen. Bei bestimmungsgemäßer Verwendung unserer Produkte ist das Erreichen der Explosionsgrenze jedoch nicht möglich. Das Explosionsniveau ist etwa 200 Mal höher als das Niveau, das notwendig ist, um die Reifung einzuleiten. Verwenden Sie unsere Generatoren immer in Reiferäumen, die mindestens 45 m3 groß sind.

Ethylen wird zum „Entfärben“ von Zitrusfrüchten verwendet.
Dies ist ein natürlicher Prozess, der Pigmentveränderungen auslöst: der Verlust der grünen Schalenfarbe durch Entfernen des Chlorophylls, wodurch die Orange oder das Gelb die gesamte Schale vollständig bedecken kann. Es wird kein Geschmacksverlust verursacht; dies ist lediglich eine Fortsetzung des natürlichen Pflanzenprozesses.

ETHYLENE FAQ’S

Ich habe gehört, dass Ethylen explosiv ist. Wie kann ich sicher sein, dass ich vor dieser Gefahr sicher bin?
Ja, Ethylen ist sehr explosiv. Bei Konzentrationen über 27.000 ppm (part per million) kann schon ein Funke es zur Explosion bringen. Es gab mehrere Fälle von Explosionen in Reifungsräumen, in denen Flaschen im Einsatz waren…wir haben eine Liste von Ethylenexplosionen zusammengestellt.

Der Reifungsprozess der meisten Früchte kann jedoch durch Ethylen bei Konzentrationen von nur 50 ppm oder weniger als 1 % der Explosionsgrenze eingeleitet werden, und die meisten Betreiber reifen mit 1.000 ppm oder weniger. Katalytische Generatoren sind die sicherste kommerzielle Form der Reifung; sie produzieren kleine, kontrollierte Mengen von Ethylen und können bei bestimmungsgemäßem Gebrauch keine explosiven Mengen von Ethylen produzieren. Das ist der Grund, warum so viele Frischwarenunternehmen unsere Generatoren anstelle von Gasflaschen verwenden.

Bei der Verwendung unseres Generators und des Ethy-Gen® II Reifekonzentrats in Räumen, die 45 m3 (1.600 ft3) oder größer sind, gibt es KEINE GEFAHR EINER ETHYLENEXPLOSION. Das Vereinigte Königreich nimmt die Explosionsgefahr von Zylindern sehr ernst. Die britische Gesundheits- und Sicherheitsbehörde Health and Safety Executive/Local Authorities Enforcement Liaison Committee (HELA) hat ein Rundschreiben auf ihrer Website veröffentlicht, in dem erklärt wird, dass Generatoren die bevorzugte Option für die Anwendung von Ethylen sind und dass von der „Verwendung von Flaschen mit reinem Ethylen energisch abgeraten werden sollte.“ Für weitere Details klicken Sie bitte hier.

Ist Ethylen wirklich notwendig für die Reifung von Bananen? Werden sie nicht von alleine reif?
Bananen werden reif, aber sehr grün geerntet, um die Reise von den Anbaugebieten zu den Bestimmungsorten in der ganzen Welt zu überstehen. Zusammen mit einem Anstieg der Fruchtfleischtemperatur löst eine äußere Ethylenzufuhr den eigentlichen Reifungsprozess aus, bei dem die Frucht internes Ethylen produziert. Dieser natürliche Prozess führt zu einer gleichmäßigen, kontrollierten und vorhersehbaren Reifung. Ohne diese Einwirkung von externem Ethylen werden Bananen schließlich weicher, aber die Farbveränderung wird nicht gleichmäßig sein und die Schale wird stumpf, blassgelb und unattraktiv.

Ich bin Student…wie kann ich ein Experiment mit Ethylen zur Reifung durchführen? Verkaufen Sie Ihre Produkte an Endverbraucher?
Bitte sehen Sie sich diese Seite für weitere Informationen an: Ethylen / Reifungsexperiment

Im Folgenden finden Sie häufig gestellte Fragen zum Einsatz von Ethylengas im Reifungsprozess. Das Material ist aus einem Merkblatt1 nachgedruckt, das der Industrie seit vielen Jahren zur Verfügung steht.

Was ist die Wirkung von Ethylen auf die Reifung von Früchten?
Ethylen kann die Reifung bei Tomaten, Bananen, Zitrusfrüchten, Ananas, Datteln, Kakis, Birnen, Äpfeln, Melonen, Mangos, Avocados, Papayas und Jujubes fördern – ein deutlicher Hinweis darauf, dass die Wirkung von Ethylen allgemein und bei einer Reihe von Früchten weit verbreitet ist. Es ist klar, dass Ethylen ein Reifungshormon ist – eine chemische Substanz, die von Früchten mit dem spezifischen biologischen Phänomen produziert wird, den normalen Prozess der Fruchtreifung und Seneszenz zu beschleunigen.

Was bedeutet es, den Reifungsprozess zu fördern?
Am Beispiel der Tomate beginnt das Leben einer Tomatenfrucht mit der Befruchtung der Blüteneizellen. Nach der Befruchtung durchläuft die junge Frucht eine kurze Periode der Zellteilung, auf die dann eine schnelle Wachstumsphase folgt, in der sich diese Zellen vergrößern. In den letzten Phasen des Wachstums und der Entwicklung erreicht die Tomatenfrucht ihre volle Größe und ist nun reif. Diese Wachstums- und Entwicklungsperiode, von der Befruchtung bis zur Entwicklung der reifen Frucht, benötigt je nach Sorte und Jahreszeit etwa 45-55 Tage. Während der Wachstums- und Entwicklungsperiode finden viele chemische und physikalische Veränderungen statt, die einen Einfluss auf die Fruchtqualität und das Reifeverhalten nach der Ernte haben. Die Reifung ist die letzte Phase des Reifungsprozesses, in der die Frucht ihre Farbe ändert und den Geschmack, die Textur und das Aroma entwickelt, die das ausmachen, was wir als optimale Essqualität definieren. Der biologische Wirkstoff, der diesen Reifungsprozess einleitet, nachdem die Frucht reif ist, ist das natürlich produzierte Ethylen – dieses einfache Pflanzenhormon, das vor über 40 Jahren beschrieben und verstanden wurde. Obwohl es noch andere Faktoren gibt, die an dieser „Auslösung“ des Reifeprozesses durch Ethylen beteiligt sind, ist es im Wesentlichen ein universelles Reifungshormon. Wenn diese interne Konzentration von natürlich produziertem Ethylen auf etwa 0,1 – 1,0 ppm ansteigt, wird der Reifungsprozess irreversibel eingeleitet. Der Prozess kann verlangsamt werden, aber er kann nicht mehr rückgängig gemacht werden, wenn er einmal in Gang gekommen ist. Hier ist also der springende Punkt: Zusätzliches, von außen zugeführtes Ethylen, das vor dem Zeitpunkt zugeführt wird, an dem die natürlich produzierte interne Konzentration den erforderlichen Wert von 0,1 – 1,0 ppm erreicht, wird diesen natürlichen Reifeprozess zu einem früheren Zeitpunkt auslösen oder initiieren – „fördern“, wenn Sie so wollen.

Ist das nicht immer noch ein „künstlicher“ Prozess?
Nein! Das zusätzliche, von außen zugeführte Ethylen (die „Begasung“, von der in der populären Presse so oft gesprochen wird) beschleunigt lediglich den normalen Reifeprozess. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass es keine nennenswerten biochemischen, chemischen oder physiologischen Unterschiede zwischen Früchten gibt, die reif sind, wenn das natürlich produzierte Ethylen der auslösende Mechanismus war, und solchen, bei denen zusätzlich von außen aufgebrachtes Ethylen den Prozess in der reifen, aber unreifen Frucht ausgelöst hat.

Erlaubt der Einsatz von Ethylen dem Handel trotzdem nicht, den Verbraucher mit einem minderwertigen Produkt zu „betrügen“?
Zum Beispiel: Tomatenfrüchte sind nicht und können nicht durch Ethylen „künstlich gerötet“ werden. Der normale Reifungsprozess der Tomate, der auch Pigmentveränderungen – den Verlust von grünem Chlorophyll und die Umwandlung von Carotinoiden in rote Lycopinpigmente – beinhaltet, kann durch äußerlich appliziertes Ethylen beschleunigt und früher herbeigeführt werden, aber das ist ein normaler Prozess. Tatsächlich profitieren einige Komponenten der Nährstoffqualität, wie z.B. der Vitamin C-Gehalt, von der Tatsache, dass die Früchte infolge der Ethylen-Behandlung in einem kürzeren Zeitintervall nach der Ernte verzehrt werden und daher das ursprüngliche Niveau nicht so weit abgebaut ist wie bei einem längeren, nicht beschleunigten Prozess.

Welche Faktoren führen zu den minderwertigen Tomaten, die wir oft im Handel sehen?
Obwohl viele Faktoren aufgezählt werden könnten, gibt es vier, die die dominierende Rolle bei der Bestimmung der Qualität von Tomatenfrüchten spielen, die dem Kunden im Einzelhandelsgeschäft präsentiert werden:

1. Sorte
2. Reifegrad zum Zeitpunkt der Ernte
3. Lagertemperatur während des Versands und der Handhabung (dies ist wahrscheinlich die häufigste Ursache; Tomaten werden oft bei ungeeigneten Temperaturen versandt oder gelagert, was zu schweren Geschmacksverlusten führt…erlauben Sie niemals, dass die Temperatur des Tomatenmarks unter 55°F fällt!)
4. Physikalische Schäden