香蕉皮上的黑斑變多，為什麼會變甜？
― 後熟這個「定時裝置」的原理
剛買回來、皮色一片黃的香蕉，過了幾天，皮上會冒出許多黑色小斑點（糖斑）。看起來好像壞掉了，但其實這時的香蕉最甜，香氣也最濃。香蕉裡面到底發生了什麼事呢？
你是否買過帶點青色、或是一片黃的香蕉，放在廚房裡呢？過了幾天，皮的顏色變深，接著長出黑色的小斑點，並慢慢擴散開來。
吃吃看這時的香蕉，會發現比剛買回來時果肉更軟，甜味也明顯變濃。青香蕉則有時還帶著粉粉的、像澱粉的味道。
明明是同一根香蕉，只是放了一段時間，味道就差這麼多，這是為什麼呢？
剛採收的香蕉果肉，含有許多不太甜的澱粉。隨著時間過去，這些澱粉會轉變成甜的糖。
香蕉自己釋放的乙烯（一種植物荷爾蒙氣體），扮演了這一連串變化的開關。
接下來，我們依序來看這個稱為「後熟」的變化原理。
澱粉變成糖的「後熟」原理
剛採收的香蕉果肉，含有許多幾乎嘗不出甜味的成分――澱粉。隨著時間過去，在果肉中酵素的作用下，這些澱粉會慢慢被分解成葡萄糖和果糖等甜的糖。這一連串的變化稱為「後熟」。
澱粉是由許多大分子連接而成的結構，舌頭很難直接把它當作甜味來感受。經過酵素切成小分子的糖之後，才能嘗到明顯的甜味。
「乙烯」：後熟的訊號氣體
觸發後熟的，是香蕉自己從果實釋放出來的乙烯，一種氣體狀的植物荷爾蒙。當果肉中的乙烯增加，把澱粉變成糖的酵素就會變得更活躍。
像香蕉這樣，採收後仍會因乙烯的作用而持續後熟的水果，稱為「呼吸躍變型」水果。蘋果、酪梨、哈密瓜等，也是同樣靠乙烯進行後熟的類型。俗話說「有一顆爛蘋果，周圍的水果也會熟得比較快」，就是因為蘋果釋放的乙烯會擴散到周圍。
它是靠自己釋放的氣體當訊號，從內部打開變化的開關。
黑斑的真面目：另一種化學反應
那麼，皮上出現的黑斑又是什麼呢？一般認為，這是隨著後熟進行，皮的細胞逐漸變得脆弱，細胞裡的成分彼此接觸而產生的，是與轉變成糖不同的另一種化學反應所留下的痕跡。
皮的細胞一旦被破壞，平常分處不同位置的酵素和多酚（一類植物成分）就會接觸，並與空氣中的氧氣反應，形成黑褐色的色素。這基本上與蘋果或香蕉切開後放著，切口會變成褐色的現象屬於同一類反應。斑點只是皮表面發生的變化，和果肉甜度本身是不同的現象，但被拿來當作判斷後熟進度的參考。
香蕉為了避免運送途中受損，通常在還青的時候採收，在送到店裡之前，用專用設備施以乙烯氣體來催熟。相反地，也有人開發出使用能去除乙烯的保存方式或容器，來延緩水果與蔬菜後熟、劣化的技術。
可以自己動手驗證的事
- 準備兩根還帶點青色的香蕉
- 一根裝進紙袋，和蘋果一起放在常溫下。另一根什麼都不做，直接放在常溫下
- 連續幾天，每天觀察並比較皮的顏色和斑點增加的情形
- 確認和紙袋、蘋果放在一起的那一根，因為乙烯不易散失、濃度也會升高，所以後熟進行得比較快
想加快後熟時可用這個方法；相反地，想放久一點時，要遠離其他水果，並放在通風良好的地方比較好。
總結
香蕉的甜味來自果肉中澱粉分解成糖的「後熟」反應。一般認為，這個反應是以香蕉自己釋放的乙烯氣體為訊號而進行。皮上的黑斑，是細胞被破壞後產生、與轉變成糖不同的另一種化學反應的痕跡，被用來當作後熟進行的參考。
黑斑增多的香蕉並不是壞了，而是正迎來最美味的時刻。
同樣是「水果變得適合吃」，澀柿子則是用稍微不同的原理變甜。詳情請看澀柿子曬乾後變甜的原因這篇文章。
想知道更多 ― 用語・數值・與課本的關聯從國中理科到研究中的話題，都會標明屬於哪個程度
- 國中國中理科會學到的範圍
- 高中高中「基礎生物」會學到的範圍
- 高中＋高中「生物」，或課本中屬於進階、專欄的內容
- 大學高中不會學到、大學專業科目（植物生理學）的內容
- 研究連大學也不當作「定論」來教、目前研究者仍在探討的話題
國中用語：香蕉後熟相關的詞彙
- 澱粉：植物儲存在果實中、甜味很淡的碳水化合物。
- 酵素：在身體或果實中，能加快特定化學反應進行的物質。
- 乙烯：植物釋放的氣體，是促使果實成熟的訊號，屬於植物荷爾蒙的一種。
- 後熟：採收後的水果，隨時間慢慢變甜、變軟的過程。
高中用算式確認：溫度改變時，後熟的速度會如何變化
許多與酵素有關的反應，有個溫度每上升 10℃，反應速度大約變成 2 倍的大略關係（稱為 Q10 法則）。我們用這個關係，來試算冰箱與常溫下後熟速度的差異。
速度倍率 ＝ 2 的（溫差 ÷ 10）次方
| 溫差 | 比較的兩個溫度之差（℃） |
| 速度倍率 | 溫度較高者，反應速度是較低者的幾倍（大略估計） |
| 溫差（℃） | 25 − 5 ＝ 20 |
| 有幾個 10℃ | 20 ÷ 10 ＝ 2 |
| 2 倍乘兩次 | 2 × 2 ＝ 4 |
| 結果 | 常溫的速度約為冰箱的 4 倍 |
雖然只是大略的估算，但可以大致想像為什麼放進冰箱的香蕉，後熟會比常溫慢得多。香蕉怕低溫，皮容易變黑受損，還會受到其他影響，所以並不會完全照這個倍率單純地進行。
※ Q10 法則是適用於許多生物反應的大略關係，並不是所有反應都能精確符合。
高中＋呼吸躍變型果實與呼吸的急遽上升
在像香蕉這樣會後熟的水果中，後熟途中，果實的呼吸量（吸入氧氣、排出二氧化碳的量）會暫時急遽上升。這個現象稱為「呼吸躍變」，一般認為它與乙烯的急速增加同步發生。另一方面，柑橘類、葡萄等採收後幾乎不會因乙烯而後熟的水果，則稱為「非呼吸躍變型」。
大學乙烯在細胞內如何傳遞
在植物生理學領域，研究者探討的是這樣的訊號傳遞路徑：乙烯與細胞膜上的專用受體（類似感測器的分子）結合後，基因的運作方式隨之改變，澱粉分解酵素等便接連被製造出來。
研究目前還不清楚的事
- 從乙烯受體到基因運作改變之間的完整詳細路徑，至今仍是植物生理學領域持續研究的主題。
- 為了培育運送途中不易受損、又容易調整適食時機的品種，也有人在研究如何從遺傳上控制後熟速度本身。
- 對於皮上斑點出現的時機與擴散方式，會因個體和栽培條件而有多大差異，也仍在進行詳細調查。
就連身邊一根小小的香蕉，也蘊含著由植物荷爾蒙與酵素反應交織而成、至今仍在研究的豐富主題。
與課本的關聯（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 對應本文的哪裡 |
|---|---|---|
| 國中 | 理科・生物與物質 | 澱粉、酵素、乙烯的基本用語 |
| 高中 | 基礎生物・酵素反應 | 用 Q10 法則計算溫度與反應速度 |
| 高中＋ | 生物・植物的發生與生長（進階） | 呼吸躍變型果實與呼吸急遽上升 |
| 大學 | 植物生理學 | 乙烯受體的訊號傳遞 |
| 研究 | 植物生理學・農學（研究中） | 後熟速度的遺傳控制、斑點出現的差異 |
- 生物學相關教科書與資料中，關於酵素反應與反應速度（Q10 法則）的說明。
- 食品科學相關資料中，關於香蕉後熟與澱粉糖化的說明。
- 植物生理學領域中，關於乙烯促進果實成熟之訊號傳遞的研究回顧。
- 農學領域中，關於呼吸躍變型果實呼吸急遽上升的說明。
- 食品保存技術相關資料中，關於以乙烯管理來保鮮之技術的說明。
※ 反應速度的倍率與天數的估計，可能因品種、溫度、成熟度等條件而不同。
※本文為一般大眾的科學說明。判斷食品保存狀態時，不要只看外觀，也請確認氣味與口感等，切勿勉強食用。