 |
 |
Classificatie van gewassen
Soorten voedingsgewassen en hun bijdrage aan de menselijke
Wereldwijde voedselbehoeften
Opdrachten
Printervriendelijke versie van eenheid 4
Classificatie van gewassen
Er zijn honderden verschillende gewassen die wereldwijd voor voedsel worden geteeld. De meeste behoren tot de plantenafdeling Angiospermae (ook bekend als Anthophyta), die algemeen bekend staat als “de bloeiende planten”. Hier is een link die kort enkele van de belangrijke kenmerken beschrijft die kunnen worden gebruikt om leden van deze groep te onderscheiden:
Een belangrijk onderscheid binnen de Angiospermen zijn de klassen die gewoonlijk monocots en dicots worden genoemd. Een samenvatting van de kenmerken van deze twee klassen vindt u hier:
De onderstaande tabel toont de 33 gewassen die in 2002 op vier miljoen hectare of meer werden verbouwd. Het is duidelijk dat de graangewassen (familie Poaceae) de wereldvoedselproductie domineren. Ook peulgewassen (Fabaceae) worden op grote schaal verbouwd. De top tien van gewassen zijn allemaal eenjarigen.
Wetenschappelijke namen in de tabel zijn gekoppeld aan een Crop Information Directory genaamd het Purdue University Center for New Crops and Plant Products. Wij kunnen niet alle voedingsgewassen in een klasse als deze diepgaand behandelen, dus u wordt aangemoedigd deze links te volgen om meer te weten te komen over gewassen die u interesseren. De FAOSTAT databases zijn ook een zeer nuttige bron voor productie- en gebruiksstatistieken met betrekking tot voedselgewassen in de wereld.
Belangrijke wereldvoedselgewassen
| Gewas |
Wetenschappelijke naam
|
Area Geoogst (miljoen ha)
|
Productie (miljoen metrieke ton)
|
Familie
|
Eénjarig of meerjarig
|
||||||
| tarwe | Triticum aestivum |
211
|
568
|
Poaceae†
|
Annual
|
||||||
| Rijst, Padie | Oryza sativa |
146
|
579
|
Poaceae
|
Eenjarig
|
||||||
| Maïs | Zea mays |
139
|
602
|
Poaceae
|
Annual
|
||||||
| Sojabonen | Glycine max |
79
|
180
|
Fabaceae
|
Annual
|
||||||
| Barley | Hordeum vulgare |
54
|
132
|
Poaceae
|
Eenjarig
|
||||||
| Sorghum | Sorghum bicolor |
42
|
55
|
Poaceae
|
Eenjarige
|
||||||
| Millet | Setaria, Echinochloa, Eleusine, Panicum, Pennisetum spp. |
37
|
26
|
Poaceae
|
Eenjarig
|
||||||
| Grondnoten in de dop (pinda’s) | Arachis hypogaea |
26
|
34
|
Fabaceae
|
Eenjarig
|
||||||
| Bonen, Droog | Phaseolus spp. |
25
|
18
|
Fabaceae
|
Eenjarig
|
||||||
| Koolzaad | Brassica napus |
23
|
33
|
Brassicaceae
|
Eenjarig
|
||||||
| Sugar Cane | Saccharum officinarum |
20
|
1288
|
Poaceae
|
Perennial
|
||||||
| Zonnebloempitten | Helianthus annuus |
20
|
23
|
Asteraceae
|
Eenjarig
|
Potatoes | Solanum tuberosum |
19
|
308
|
Solanaceae
|
Eenjarige
|
| Cassava | Manihot esculenta |
17
|
180
|
Euphorbiaceae
|
Perennial
|
||||||
| Oats | Avena sativa |
13
|
28
|
Poaceae
|
Eenjarige
|
||||||
| kokosnoten | Cocos nucifera |
11
|
49
|
Arecaceae
|
Perennieel
|
||||||
| Oliepalmvruchten | Elaeis guineensis |
11
|
136
|
Arecaceae
|
Perennial
|
||||||
| Chick-Erwten | Cicer arietinum |
11
|
8
|
Fabaceae
|
Eenjarig
|
||||||
| Coffee, Groene | Coffea spp. |
11
|
8
|
Rubiaceae
|
Perennial
|
||||||
| Rye | Secale cereale |
10
|
21
|
Poaceae
|
Eenjarig
|
||||||
| Zoete aardappelen | Ipomoea batatas |
9
|
141
|
Convolvulaceae
|
Eenjarige
|
||||||
| Kauwenerwten, Droog | Vigna unguiculata |
9
|
3
|
Fabaceae
|
Eenjarig
|
||||||
| Leven | Olea europaea |
8
|
15
|
Oleaceae
|
Perennial
|
||||||
| Grapes | Vitis vinifera |
7
|
62
|
Vitaceae
|
Perennial
|
||||||
| Sesamzaad | Sesamum indicum |
7
|
3
|
Pedaliaceae
|
Eenjarige
|
||||||
| Cacaobonen | Theobroma cacao |
7
|
3
|
Sterculiaceae
|
Perennial
|
||||||
| Suikerbieten | Beta vulgaris |
6
|
252
|
Chenopodiaceae
|
Eenjarige
|
||||||
| Perwten, Droog | Pisum sativum |
6
|
10
|
Fabaceae
|
Eénjarig
|
||||||
| Appels | Malus pumila |
6
|
58
|
Rosaceae
|
Perennial
|
||||||
| Plantains | Musa spp. |
5
|
29
|
Musaceae
|
Perennial
|
||||||
| Bananen | Musa spp. |
4
|
70
|
Musaceae
|
Perennial
|
||||||
| Yams | Dioscorea spp. |
4
|
40
|
Dioscoreaceae
|
Eenjarig
|
||||||
| Tomaten | Lycopersicon esculentum |
4
|
108
|
Solanaceae
|
jaarlijks
|
Productiecijfers uit FAOSTAT-landbouwdatabanken voor 2002.
†Poaceae=Graminae; Fabaceae=Leguminosae; Brassicaceae=Cruciferae; Asteraceae=Compositae; Aracaceae=Palmae
Types voedingsgewassen en hun bijdrage aan de menselijke voeding
De informatie voor dit deel is grotendeels ontleend aan een boek van M.C. Latham (1997) getiteld “Human nutrition in the developing world”. Dit is een zeer uitgebreid naslagwerk over een aantal onderwerpen in verband met de wereldvoedselproductie en -voeding. Hier zijn er een paar die voor u van belang kunnen zijn:
- Aanbevolen inname van voedingsstoffen
- Samenstelling van voedingsstoffen van levensmiddelen
- Internationale voeding en wereldvoedselproblemen
- Sociale en culturele factoren in voeding
- Basisvoeding (functies van voedingsmiddelen in het lichaam)
- Voedingsstoornissen
Een andere uitstekende bron over voeding is het Food and Nutrition Information Center van het USDA.
Voedingsbehoeften
Voeding is nodig om energie te leveren en als grondstof voor lichaamsgroei, onderhoud en bescherming. Tot onze basisbehoeften behoren water, koolhydraten, vetten, eiwitten, mineralen, vitaminen en vezels. Koolhydraten, eiwitten en vetten zijn in relatief grote hoeveelheden nodig, en worden daarom macronutriënten genoemd. Mineralen en vitaminen zijn in kleine hoeveelheden nodig en worden micronutriënten genoemd.
Water maakt meer dan 60% van ons lichaamsgewicht uit, en kan beschouwd worden als de belangrijkste voedingsbehoefte. Een normale man of vrouw kan 20 tot 40 dagen zonder voedsel, maar de mens overleeft slechts vier tot zeven dagen zonder water. Het metabolisme van de mineralen natrium en kalium, die bekend staan als elektrolyten, is gekoppeld aan het lichaamswater.
De energiebehoefte van de mens varieert naar gelang leeftijd, geslacht en activiteitsniveau, en kan zo laag zijn als 1200 calorieën of zo hoog als 3200 calorieën per dag (een calorie in voedingstermen is gelijk aan 1000 kilocalorieën energie). Koolhydraten en eiwitten leveren 4 Calorieën per gram, terwijl een gram vet 9 Calorieën levert.
Eiwitten worden over het algemeen gebruikt als grondstoffen voor weefselgroei en -onderhoud en voor de synthese van belangrijke metabolieten, maar wanneer er onvoldoende Calorieën in andere vormen worden geleverd, kunnen eiwitten worden gebruikt als energiebron. Tijdens de spijsvertering worden proteïnen afgebroken tot hun samenstellende aminozuren, die vervolgens via de bloedbaan naar lichaamsweefsels worden getransporteerd waar zij worden gebruikt om nieuwe proteïnen te maken. Van de 20 natuurlijk voorkomende aminozuren worden er negen beschouwd als essentieel in het dieet, omdat zij niet door het lichaam kunnen worden aangemaakt. Aminozuren kunnen niet in het lichaam worden opgeslagen, en daarom is het belangrijk om elke dag alle essentiële aminozuren in te nemen. Complete eiwitten bevatten alle essentiële aminozuren in de juiste verhoudingen. De meeste dierlijke proteïnen zijn compleet, terwijl plantaardige proteïnen over het algemeen een tekort hebben aan één of meer van de essentiële aminozuren. De hoeveelheden eiwit die in de voeding nodig zijn, zijn niet groot, op voorwaarde dat alle essentiële aminozuren worden geconsumeerd. Over het algemeen wordt aanbevolen ongeveer 10% van onze totale calorie-inname uit eiwit te halen.
We zullen in latere lezingen meer in detail ingaan op soorten koolhydraten en vetten.
Vezel is een ander belangrijk voedingsbestanddeel dat uit planten wordt verkregen. Vezels zijn niet verteerbaar, maar wel wenselijk omdat ze de doorvoer van voedsel door het spijsverteringskanaal bevorderen. Sommige studies hebben aangetoond dat een dieet met veel vezels het risico op darmkanker kan verminderen, maar dit voordeel wordt nog onderzocht. Sommige soorten vezels kunnen ook het cholesterolgehalte verlagen.
vitaminen spelen een cruciale rol als co-enzymen in veel metabolische routes, of kunnen direct betrokken zijn bij de synthese van essentiële verbindingen. Er zijn vier in vet oplosbare enzymen (A, D, E, en K) en negen in water oplosbare vitaminen (acht vitaminen van het B-complex en C). De in water oplosbare vitaminen worden niet in het lichaam opgeslagen, en het teveel aan vitaminen wordt via de urine uitgescheiden. De vetoplosbare vitaminen kunnen worden opgeslagen in vetweefsel in het lichaam, dus overmatige consumptie van deze vitaminen kan leiden tot vergiftigingsverschijnselen. Zie de referenties aan het begin van dit hoofdstuk voor meer informatie over de voedingsvoorschriften.
Mineralen zijn anorganische verbindingen die in het lichaam voorkomen als geladen ionen of als bestanddelen van complexe moleculen. Er zijn 17 mineralen waarvan bekend is dat ze essentieel zijn in de voeding, en verder onderzoek kan deze lijst nog aanvullen. De belangrijkste mineralen zijn nodig in hoeveelheden van meer dan 100 mg per dag, terwijl de sporenmineralen in kleinere hoeveelheden nodig zijn.
|
Grootste mineralen
|
Trace minerals
|
|
Calcium
|
Iron
|
|
Fosfor
|
Zink
|
|
Zwavel
|
Iodium
|
|
Kalium
|
Fluor
|
|
Chloor
|
Koper
|
|
Natrium
|
Selenium
|
|
Magnesium
|
Kobalt
|
|
Chromium
|
|
|
Mangaan
|
|
|
Molybdeen
|
Soorten voedingsgewassen
Granen – Granen zijn eetbare zaden uit de grassenfamilie (Poaceae of Graminae). Ze omvatten onder andere tarwe, rijst, maïs, gerst, haver, sorghum en gierst. De graankorrel is een caryopsis, een droge, eenzadige vrucht, met een harde buitenste vruchtwand die met de zaadhuid is vergroeid. De korrels van verschillende graangewassen kunnen verschillen in grootte en vorm, maar ze hebben allemaal een vergelijkbare structuur en samenstelling.
Het endosperm bestaat voornamelijk uit zetmeel. De aleuronlaag en het embryo (de kiem) zijn rijk aan eiwitten, vitaminen en mineralen, maar worden bij de verwerking vaak verwijderd. 100 µg volkoren graan levert ongeveer 350 kcal, 8 tot 12 µg eiwit en nuttige hoeveelheden calcium, ijzer (hoewel fytinezuur de absorptie kan belemmeren) en de B-vitaminen. Ze missen vitamine C, en met uitzondering van gele maïs, ook caroteen (provitamine A). Voor een gezonde voeding moeten zij worden geconsumeerd samen met andere voedingsmiddelen die rijk zijn aan vitamine A en C en mineralen. Het eiwit van sommige granen heeft een tekort aan de essentiële aminozuren lysine en tryptofaan, en moet worden aangevuld met andere bronnen van eiwit, zoals peulvruchten of dierlijke producten.
peulvruchten – Peulvruchten zijn de eetbare zaden van leden van de familie der Fabaceae (Leguminosae), waartoe onder meer bonen, erwten, sojabonen, aardnoten (pinda’s) en linzen behoren. Zij vormen een belangrijke bron van eiwitten en B-vitaminen in de voeding, alsook van koolhydraten. De kwaliteit van het eiwit is niet zo goed als in vlees, omdat peulvruchten over het algemeen onvoldoende van het essentiële aminozuur methionine bevatten. Deze beperking kan echter worden ondervangen door peulvruchten en granen samen te consumeren. Peulvruchten spelen ook een belangrijke rol in het landbouwsysteem, omdat zij stikstof uit de lucht kunnen binden, wat helpt de bodem vruchtbaar te houden.
Wortels en knollen – eetbare knollen, wortels en knollen worden overal ter wereld op grote schaal geconsumeerd. In de tropen zijn cassave, zoete aardappelen, taro (cocoyam), yams (Dioscorea spp.) en arrowroot basisvoedingsgewassen. Aardappelen worden op grote schaal geteeld in gematigde en subtropische klimaten. Het opbrengstpotentieel van deze gewassen is zeer hoog. In vergelijking met graangewassen zijn ze echter over het algemeen arm aan eiwitten, mineralen en vitaminen. Er is enige variatie tussen de soorten in dit opzicht – taro en yamswortels hebben tot 6% eiwit van goede kwaliteit, en aardappelen leveren enige mineralen en vitamine C. Verwacht wordt dat wortels en knollen de komende 20 jaar een steeds belangrijkere rol zullen spelen als voedselzekerheidsgewas.
Oliezaadgewassen – belangrijke oliezaadgewassen zijn sojabonen, raapzaad, zonnebloempitten, aardnoten, oliepalm, sesamzaad en katoenzaad. Sommige oliehoudende gewassen zijn plaatselijk van belang, zoals karitéboter in West-Afrika.
Groentegewassen – De voedingsmiddelen die groente worden genoemd, vormen een diverse groep die sommige fruitsoorten (bijv. tomaten), wortels (bijv. wortelen) en bloemen (bijv. broccoli) omvat. Niettemin is “groente” een nuttige term die verwijst naar gewassen die over het algemeen vers worden gegeten of in verse staat worden bewaard. Groenten zijn een zeer belangrijk onderdeel van de voeding. Ze zijn bijna allemaal rijk aan caroteen en vitamine C en bevatten aanzienlijke hoeveelheden calcium, ijzer en andere mineralen. Het zijn meestal goede bronnen van B-vitamines, energie en eiwitten. Ze bevatten vaak grote hoeveelheden voedingsvezels. Wanneer we naar de cijfers van de wereldvoedselproductie kijken, is het gemakkelijk om het belang van groenten in het dieet te onderschatten, omdat veel soorten plaatselijk worden verbouwd en geconsumeerd en dus niet op de lijst van 30-40 meest verbouwde gewassen staan. Donkergroene groenten zoals amarant en cassavebladeren, die typisch zijn voor tropische landen, zijn uit voedingsoogpunt veel beter dan kool en sla. Een toename van de consumptie van deze gewassen zou kunnen helpen om het probleem van vitamine A-tekort, dat wijdverbreid is in ontwikkelingslanden, te verbeteren.
Vruchten – Een grote verscheidenheid aan vruchten groeit in het wild of wordt geteeld over de hele wereld. Vruchten zijn vaak goede bronnen van vitamine C, en vele bevatten nuttige hoeveelheden caroteen. Vruchten bevatten gewoonlijk zeer weinig vet of eiwit en weinig of geen zetmeel. De koolhydraten zijn aanwezig in de vorm van verschillende suikers. Vruchten bevatten veel cellulose, wat bijdraagt aan de voedingsvezels. De citrusvruchten, zoals sinaasappelen, citroenen, grapefruits, mandarijnen en limoenen, bevatten goede hoeveelheden vitamine C maar weinig caroteen. Papaja’s en mango’s bevatten zowel caroteen als vitamine C.
Noten – Belangrijke gewassen in deze categorie zijn onder andere kokosnoot, cashewnoot, amandel, en walnoot. Deze gewassen zijn meestal vetrijk, maar kunnen ook nuttige vitaminen, mineralen en eiwitten bevatten.
Specerijen – Afgezien van onze behoefte aan zout, hebben weinig van deze smaakstoffen veel voedingswaarde, maar ze dienen allemaal om het voedsel smakelijker te maken.
Drankgewassen – Deze groep omvat een verscheidenheid aan dranken van plantaardige oorsprong, waaronder vruchtensappen, thee, koffie, bier, wijn en gedistilleerde dranken. De belangrijkste bijdrage van deze groep aan de menselijke voeding is de levering van water, essentieel voor het menselijk leven. Sommige leveren ook vitaminen en mineralen. Andere leveren stimulerende middelen (cafeïne) of alcohol voor ontspanning.
Bijdrage aan de menselijke voeding
Directe bijdrage van geselecteerde voedingsgewassen
aan de consumptie van calorieën, eiwit en vet per hoofd van de bevolking in 2000
Bron FAOSTAT Nutrition Databases, 2000.
Enkele observaties uit de gegevens in de tabel:
- Granen leveren verreweg de meeste calorieën in de voeding. Tarwe is het belangrijkste gewas voor directe menselijke consumptie in de ontwikkelde landen, terwijl rijst het belangrijkste gewas is in de ontwikkelingslanden.
- Hoewel de peulvruchten een hoger eiwitgehalte hebben dan de granen, zijn de granen de belangrijkste bron van eiwit, omdat zij in veel grotere hoeveelheden worden geconsumeerd.
- Soja is het belangrijkste oliegewas in de ontwikkelde landen, gevolgd door koolzaad- en zonnebloemolie. In ontwikkelingslanden zijn soja- en palmolie de belangrijkste oliegewassen.
- Aardappel is het belangrijkste zetmeelhoudende wortel- en knolgewas in ontwikkelde landen. In ontwikkelingslanden is cassave het belangrijkste gewas in deze categorie, maar aardappelen en zoete aardappelen zijn ook belangrijk.
- In ontwikkelingslanden halen mensen meer calorieën uit graangewassen dan in de ontwikkelde wereld. Calorieën verkregen uit oliegewassen zijn relatief hoog in ontwikkelde landen.
Wereldvoedselbehoeften
Hier volgen enkele belangrijke feiten over ondervoeding van de Wereldgezondheidsorganisatie:
- Ondervoeding treft een op de drie mensen wereldwijd, en speelt een belangrijke rol in de helft van de jaarlijkse kindersterfte in de ontwikkelingslanden.
- IJzertekort en bloedarmoede zijn de meest voorkomende problemen.
- Eiwit-energie-ondervoeding heeft de meest dodelijke gevolgen en treft wereldwijd een op de vier kinderen.
- marasmus – personen met deze aandoening hebben een tekort aan zowel eiwitten als calorieën en zien er uitgemergeld en verspild uit
- kwashiorkor – personen met deze aandoening hebben een tekort aan calorieën. De maag en de ledematen zijn opgezwollen
- Jodiumtekortaandoeningen veroorzaken struma en hersenbeschadiging. Er zijn grote vorderingen gemaakt bij de bestrijding van deze aandoening door het gebruik van gejodeerd zout, maar het probleem is nog steeds wijdverbreid.
- Vitamine A-tekort is de belangrijkste oorzaak van vermijdbare blindheid. Het probleem kan worden aangepakt door het bevorderen van borstvoeding, vitamine A-suppletie en een grotere consumptie van fruit en groenten.
De Voedsel- en Landbouworganisatie van de Verenigde Naties publiceert een jaarverslag waarin de huidige stand van zaken op het gebied van voedselonzekerheid en ondervoeding in de wereld wordt beschreven. Elk jaar komen andere onderwerpen aan bod. Hier is het meest recente rapport:
FAO. 2005. De stand van zaken op het gebied van voedselonzekerheid in de wereld. http://www.fao.org/sof/sofi/index_en.htm
Opdrachten
Schriftelijke opdracht
Aflevering 18 april
Ontdek de beschikbare internetbronnen over voedselgewassen in de wereld en hun productie en gebruik.
- Kies een gewas dat we tot nu toe nog niet hebben behandeld. Gebruik de Purdue Crop Index om de wetenschappelijke naam te achterhalen, of het eenjarig of meerjarig is en tot welke botanische familie het behoort.
- Ga naar de FAOSTAT core productiegegevens en zoek uit hoeveel ton er in 2004 in de Verenigde Staten van het gewas is geoogst.
- Gebruik dezelfde FAOSTAT database, kies een land en selecteer twee voedingsmiddelen waarvan je denkt dat ze voor dat land belangrijk zouden zijn. Bepaal de geproduceerde tonnen in 2004.
- Controleer nu hoe belangrijk de twee voedingsmiddelen zijn voor het land dat je hebt gekozen in 2005 op de FAO-site voor belangrijke voedingsmiddelen en landbouwgrondstoffen en -producenten.
Indienen van je bevindingen met behulp van de opdrachtenfunctie op Blackboard.
Quiz
Doe de quiz over deze Unit op Blackboard.
FAOSTAT. Statistische gegevensbanken van de FAO. http://faostat.fao.org/