 |
 |
Klasyfikacja roślin uprawnych
Typy roślin spożywczych i ich udział w żywieniu człowieka odżywiania
Potrzeby żywnościowe świata
Przypisy
Printer Friendly Version of Unit 4
Klasyfikacja roślin uprawnych
Na świecie istnieją setki różnych roślin uprawianych w celach spożywczych. Większość z nich należy do działu roślin Angiospermae (znanego również jako Anthophyta), który jest powszechnie znany jako „rośliny kwitnące”. Oto link, który krótko opisuje niektóre z ważnych cech, które mogą być używane do odróżnienia członków tej grupy:
Jednym z ważnych rozróżnień w obrębie roślin okrytozalążkowych są klasy powszechnie nazywane jednoliścienne i dwuliścienne. Podsumowanie cech tych dwóch klas można znaleźć tutaj:
Tabela poniżej przedstawia 33 uprawy, które były uprawiane na czterech milionach hektarów lub więcej w 2002 roku. Wyraźnie widać, że rośliny zbożowe (rodzina Poaceae) dominują w światowej produkcji żywności. Na dużą skalę uprawiane są również rośliny strączkowe (Fabaceae). Top dziesięć upraw są wszystkie roczne.
Nazwy naukowe w tabeli są związane z Crop Information Directory nazwie Purdue University Center for New Crops i produktów roślinnych. Nie możemy zapewnić dogłębnego pokrycia wszystkich roślin spożywczych w klasie takiej jak ta, więc zachęcamy do korzystania z tych linków, aby dowiedzieć się więcej o uprawach, które Cię interesują. Bazy danych FAOSTAT są również bardzo użytecznym źródłem statystyk produkcji i wykorzystania odnoszących się do światowych upraw roślin spożywczych.
Important World Food Crops
| Crop |
Scientific Name
|
Area Zbierana (mln ha)
|
Produkcja (mln ton metrycznych)
|
Rodzina
|
Roczna lub wieloletnia
|
|
| Pszenica | Triticum aestivum |
211
. |
568
|
Poaceae†
|
Rocznik
|
|
| Ryż, Paddy | Oryza sativa |
146
|
579
|
Poaceae
. |
Annual
|
|
| Kukurydza | Zea mays |
139
. |
602
|
Poaceae
|
Rocznik
|
|
| Soybeans | Glycine max |
79
|
180
|
.
Fabaceae
|
Rocznikowate
|
|
| Jęczmień | Hordeum vulgare |
54
|
132
|
Poaceae
|
Rocznik
. |
|
| Sorghum | Sorghum bicolor |
42
|
55
|
55
. |
Poaceae
|
Rocznik
|
| Millet | Setaria, Echinochloa, Eleusine, Panicum, Pennisetum spp. |
37
|
26
|
Poaceae
|
Rocznik
|
|
| Orzeszki ziemne w łupinach (arachidowe) | Arachis hypogaea |
26
|
34
|
Fabaceae
|
Roczna
|
|
| Beans, Sucha | Phaseolus spp. |
25
|
18
|
Fabaceae
|
.
Roczny
|
|
| Rappeed | Brassica napus |
23
. |
33
|
Brassicaceae
|
Rocznik
|
|
| Trzcina cukrowa | Saccharum officinarum |
20
|
1288
|
Poaceae
|
Pereniola
|
|
| Słonecznik zwyczajny | Helianthus annuus |
20
|
.
23
|
Asteraceae
|
Rocznik
|
|
| Ziemniaki | Solanum tuberosum |
19
|
308
|
.
Solanaceae
|
Roczna
|
|
| Kasawa | Manihot esculenta |
17
|
180
|
Euphorbiaceae
. |
Perennial
|
|
| Owies | Avena sativa | .
13
|
28
|
Poaceae
|
Roczniki
. |
|
| Orzechy kokosowe | Cocos nucifera |
11
|
49
|
Arecaceae
|
Perennial
|
|
| Olej z owoców palmy oleistej | Elaeis guineensis |
11
|
136
|
Arecaceae
|
Perennial
|
|
| Cykoria-.Groch | Cicer arietinum |
11
|
8
|
Fabaceae
|
Roczny
|
|
| Kawa, Zielona | Coffea spp. |
11
|
8
|
Rubiaceae
|
Perenialne
|
|
| Żyto | Secale cereale |
10
|
21
|
Poaceae
. |
Roczny
|
|
| Ziemniaki słodkie | Ipomoea batatas |
9
|
141
|
Convolvulaceae
|
Roczna
|
|
| Groch siewny, Sucha | Vigna unguiculata |
9
|
3
|
Fabaceae
|
.
Roczny
|
|
| Oliwki | Olea europaea |
8
|
15
|
Oleaceae
|
Pereniola
|
|
| Grapy | Vitis vinifera | .
7
|
62
|
Vitaceae
|
Perenika
|
|
| Ziarno sezamu | Sesamum indicum |
7
|
3
|
Pedaliaceae
|
.
Roczna
|
|
| Ziarna kakaowca | Theobroma cacao |
7
|
3
|
.
Sterculiaceae
|
Perennial
|
|
| Buraki cukrowe | Beta vulgaris | .
6
|
252
|
Chenopodiaceae
|
Rocznik
|
|
| Groch, Suchy | Pisum sativum |
6
|
10
|
Fabaceae
|
Roczny
|
|
| Apples | Malus pumila |
6
|
58
|
Rosaceae
|
Perennial
|
|
| Plantany | Musa spp. |
5
|
29
|
Musaceae
|
Perennial
|
|
| Banany | Musa spp. |
4
|
70
|
Musaceae
|
Perennial
|
|
| Yams | Dioscorea spp. |
4
|
40
|
Dioscoreaceae
|
Roczna
|
|
| Pomidory | Lycopersicon esculentum |
4
|
108
|
Solanaceae
|
Annual
|
Dane dotyczące produkcji z baz danych FAOSTAT Agriculture za 2002 r.
†Poaceae=Graminae; Fabaceae=Leguminosae; Brassicaceae=Cruciferae; Asteraceae=Compositae; Aracaceae=Palmae
Types of Food Crops and Their Contribution to Human Nutrition
Informacje do tej sekcji uzyskano w dużej mierze z książki M.C. Latham (1997) zatytułowanej „Żywienie człowieka w rozwijającym się świecie.” Jest to bardzo obszerne odniesienie na wiele tematów związanych z produkcją żywności na świecie i żywienia. Oto kilka z nich, które mogą być interesujące dla Ciebie:
- Zalecane spożycie składników odżywczych
- Skład odżywczy żywności
- Międzynarodowe żywienie i światowe problemy żywnościowe
- Czynniki społeczne i kulturowe w żywienia
- Podstawowe żywienie (funkcje żywności w organizmie)
- Zaburzenia odżywiania
Innym doskonałym źródłem informacji na temat żywienia jest Centrum Informacji o Żywności i Żywieniu USDA.
Wymagania dietetyczne
Pokarm jest wymagany do dostarczania energii i jako surowiec do wzrostu ciała, utrzymania i ochrony. Nasze podstawowe wymagania obejmują wodę, węglowodany, tłuszcze, białka, minerały, witaminy i błonnik. Węglowodany, białka i tłuszcze są wymagane w stosunkowo dużych ilościach, a więc są nazywane makroskładnikami odżywczymi. Minerały i witaminy są wymagane w małych ilościach i nazywane są mikroelementami.
Woda stanowi ponad 60% masy naszego ciała i może być uważana za najważniejszy wymóg żywieniowy. Normalny mężczyzna lub kobieta może żyć bez jedzenia przez 20 do 40 dni, ale człowiek przeżyje tylko cztery do siedmiu dni bez wody. Metabolizm minerałów sodu i potasu, które są znane jako elektrolity, jest związany z wodą w organizmie.
Wymagania energetyczne człowieka różnią się w zależności od wieku, płci i poziomu aktywności, i mogą być tak niskie, jak 1200 kalorii lub tak wysokie, jak 3200 kalorii dziennie (kaloria w kategoriach dietetycznych jest równoważna 1000 kilokalorii energii). Węglowodany i białka dostarczają 4 Kalorie na gram, podczas gdy jako jeden gram tłuszczu dostarcza 9 Calories.
Białka są ogólnie stosowane jako surowce do wzrostu i utrzymania tkanek oraz do syntezy ważnych metabolitów, ale gdy niewystarczająca ilość Kalorii jest dostarczana w innych formach, białka mogą być wykorzystywane jako źródło energii. Podczas trawienia białka są rozkładane na aminokwasy, które są następnie transportowane przez krwiobieg do tkanek ciała, gdzie są wykorzystywane do budowy nowych białek. Spośród 20 naturalnie występujących aminokwasów, dziewięć jest uważanych za niezbędne w diecie, ponieważ nie mogą być syntetyzowane przez organizm. Aminokwasy nie mogą być przechowywane w organizmie, dlatego ważne jest, aby spożywać wszystkie niezbędne aminokwasy każdego dnia. Białka pełnowartościowe zawierają wszystkie niezbędne aminokwasy w odpowiednich proporcjach. Większość białek zwierzęcych jest pełnowartościowa, podczas gdy białka roślinne są z reguły ubogie w jeden lub więcej niezbędnych aminokwasów. Ilości białka wymagane w diecie nie są duże, pod warunkiem, że spożywane są wszystkie niezbędne aminokwasy. Ogólnie zaleca się, aby około 10% całkowitego spożycia kalorii pochodziło z białka.
W późniejszych wykładach omówimy bardziej szczegółowo rodzaje węglowodanów i tłuszczów.
Błonnik jest kolejnym ważnym składnikiem diety pozyskiwanym z roślin. Błonnik nie ulega trawieniu, ale jest pożądany, ponieważ pomaga w przechodzeniu pokarmu przez przewód pokarmowy. Niektóre badania wykazały, że dieta bogata w błonnik może zmniejszyć ryzyko zachorowania na raka jelita grubego, ale korzyści te są nadal przedmiotem badań. Niektóre rodzaje błonnika mogą również obniżać poziom cholesterolu.
Witaminy odgrywają kluczową rolę jako koenzymy w wielu szlakach metabolicznych lub mogą być bezpośrednio zaangażowane w syntezę niezbędnych związków. Istnieją cztery enzymy rozpuszczalne w tłuszczach (A, D, E, i K) i dziewięć witamin rozpuszczalnych w wodzie (osiem witamin z grupy B-complex i C). Witaminy rozpuszczalne w wodzie nie są magazynowane w organizmie, a ich nadmiar, który został spożyty, jest wydalany z moczem. Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach mogą być magazynowane w tkankach tłuszczowych organizmu, dlatego spożywanie ich w nadmiarze może prowadzić do wystąpienia objawów toksyczności. Więcej informacji na temat wymagań dietetycznych znajduje się w źródłach na początku tego rozdziału.
Minerały to związki nieorganiczne, które istnieją w organizmie jako naładowane jony lub jako składniki złożonych cząsteczek. Istnieje 17 minerałów, które są znane jako niezbędne w diecie, a dalsze badania mogą dodać do tej listy. Główne minerały są potrzebne w ilościach większych niż 100 mg dziennie, podczas gdy minerały śladowe są potrzebne w mniejszych ilościach.
|
Główne minerały
|
Minerały śladowe
|
|
Wapń
|
Żelazo
|
|
Fosfor
|
Cynk
|
|
Siarka
|
Jod
|
|
Potas
|
Fluor
|
|
Chlor
|
Miedź
|
|
Sód
|
Selen
|
|
Magnez
|
Kobalt
|
|
Chrom
|
|
|
Mangan
|
|
|
Molibden
|
Typy roślin spożywczych
Zboża -. zboża to jadalne nasiona z rodziny traw (Poaceae lub Graminae). Należą do nich m.in. pszenica, ryż, kukurydza, jęczmień, owies, sorgo i proso. Ziarno jest kariopsem, czyli suchym, jednonasiennym owocem, z twardą zewnętrzną owocnią połączoną z okrywą nasienną. Ziarna różnych roślin zbożowych mogą różnić się wielkością i kształtem, ale wszystkie mają podobną strukturę i skład.
W bielmie przeważa skrobia. Warstwa aleuronowa i zarodek są bogate w białko, witaminy i minerały, ale często są usuwane podczas przetwarzania. 100 µg pełnego ziarna dostarcza ok. 350 kcal, 8 do 12 µg białka oraz przydatne ilości wapnia, żelaza (choć kwas fitynowy może utrudniać wchłanianie) i witamin z grupy B. Brakuje w nich witaminy C, a z wyjątkiem żółtej kukurydzy także karotenu (prowitaminy A). Aby dieta była zdrowa, należy spożywać je wraz z innymi pokarmami bogatymi w witaminy A i C oraz składniki mineralne. Białko niektórych zbóż jest ubogie w niezbędne aminokwasy lizynę i tryptofan i powinno być uzupełniane innymi źródłami białka, takimi jak rośliny strączkowe lub produkty zwierzęce.
Zboża strączkowe – Zboża strączkowe to jadalne nasiona roślin należących do rodziny bobowatych (Leguminosae), do której należą między innymi fasola, groch, soja, orzeszki ziemne i soczewica. Stanowią one ważne źródło białka i witamin z grupy B w diecie, a także węglowodanów. Jakość białka nie jest tak dobra jak w mięsie, ponieważ rośliny strączkowe zwykle nie zawierają wystarczającej ilości niezbędnego aminokwasu metioniny. Ograniczenie to można jednak przezwyciężyć poprzez łączne spożywanie nasion roślin strączkowych i zbóż. Rośliny strączkowe odgrywają również ważną rolę w systemie rolniczym, ponieważ mogą wiązać azot atmosferyczny, co pomaga utrzymać żyzność gleby.
Korzenie i bulwy – jadalne bulwy, korzenie i bulwy są powszechnie spożywane na całym świecie. W tropikach, maniok, słodkie ziemniaki, taro (cocoyam), ignamy (Dioscorea spp.) i maranta są podstawowymi uprawami spożywczymi. Ziemniak jest powszechnie uprawiany w klimacie umiarkowanym i subtropikalnym. Potencjał plonowania tych upraw jest bardzo wysoki. Jednak w porównaniu z roślinami zbożowymi są one ogólnie ubogie w białko, minerały i witaminy. Istnieją pod tym względem pewne różnice między gatunkami – taro i ignamy mają do 6% białka dobrej jakości, a ziemniaki dostarczają pewnych minerałów i witaminy C. Oczekuje się, że w ciągu najbliższych 20 lat korzenie i bulwy będą odgrywać coraz ważniejszą rolę jako rośliny zapewniające bezpieczeństwo żywnościowe.
Rośliny oleiste – ważne rośliny oleiste obejmują soję, rzepak, słonecznik, orzechy ziemne, palmę oleistą, sezam i nasiona bawełny. Niektóre rośliny oleiste są ważne lokalnie, np. masło Shea w Afryce Zachodniej.
Rośliny warzywne – żywność zwana warzywami to zróżnicowana grupa, która obejmuje niektóre owoce (np. pomidory), korzenie (np. marchew) i kwiaty (np. brokuły). Niemniej jednak, „warzywo” jest użytecznym terminem, który odnosi się do upraw, które są zazwyczaj spożywane w stanie świeżym lub przechowywane w stanie świeżym. Warzywa są bardzo ważną częścią diety. Prawie wszystkie są bogate w karoten i witaminę C oraz zawierają znaczne ilości wapnia, żelaza i innych minerałów. Nie są one zazwyczaj dobrym źródłem witamin z grupy B, energii i białka. Często zawierają duże ilości błonnika pokarmowego. Patrząc na dane dotyczące światowej produkcji żywności, łatwo jest nie docenić znaczenia warzyw w diecie, ponieważ wiele gatunków jest uprawianych i spożywanych lokalnie, a więc nie trafiają na listę 30-40 najczęściej uprawianych roślin. Ciemnozielone warzywa, takie jak amarantus i liście manioku, zazwyczaj spożywane w krajach tropikalnych, są znacznie lepsze odżywczo od kapusty i sałaty. Wzrost spożycia tych roślin może pomóc złagodzić problem niedoboru witaminy A, który jest powszechny w krajach rozwijających się.
Owoce – Szeroka gama owoców rosną dziko lub są uprawiane na całym świecie. Owoce są często dobrym źródłem witaminy C, a wiele z nich zawiera pożyteczne ilości karotenu. Owoce zazwyczaj zawierają bardzo mało tłuszczu lub białka i mało lub wcale skrobi. Węglowodany są obecne w postaci różnych cukrów. Owoce są bogate w celulozę, która jest składnikiem błonnika pokarmowego. Owoce cytrusowe, takie jak pomarańcze, cytryny, grejpfruty, mandarynki i limonki, zawierają duże ilości witaminy C, ale mało karotenu. Papaje i mango zawierają zarówno karoten jak i witaminę C.
Orzechy – Ważne uprawy w tej kategorii obejmują między innymi orzechy kokosowe, orzechy nerkowca, migdały i orzechy włoskie. Rośliny te są zwykle bogate w tłuszcz, ale mogą również zawierać korzystne witaminy, minerały i białko.
Przyprawy – Poza naszym zapotrzebowaniem na sól, niewiele z tych środków aromatyzujących ma duże znaczenie odżywcze, ale wszystkie służą do uprzyjemnienia smaku żywności.
Napoje – Ta grupa obejmuje różnorodność napojów pochodzenia roślinnego, w tym soki owocowe, herbatę, kawę, piwo, wino i napoje spirytusowe. Głównym wkładem tej grupy w żywienie człowieka jest dostarczanie wody, niezbędnej do życia człowieka. Niektóre z nich dostarczają również witamin i minerałów. Inne dostarczają substancji pobudzających (kofeina) lub alkoholu dla relaksu.
Wkład w żywienie człowieka
Bezpośredni wkład wybranych roślin spożywczych
do spożycia kalorii, białka i tłuszczu na osobę w 2000 roku
Źródło FAOSTAT Nutrition Databases, 2000.
Kilka obserwacji z danych zawartych w tabeli:
- Rośliny zbożowe dostarczają zdecydowanie najwięcej kalorii w diecie. Pszenica jest wiodącą rośliną uprawną do bezpośredniego spożycia przez ludzi w krajach rozwiniętych, podczas gdy ryż jest wiodącą rośliną uprawną w krajach rozwijających się.
- Chociaż rośliny strączkowe mają wyższą zawartość białka niż rośliny zbożowe, zboża są najważniejszym źródłem białka, ponieważ są spożywane w znacznie większych ilościach.
- Sojowiec jest najważniejszą rośliną oleistą w krajach rozwiniętych, a następnie olej rzepakowy i słonecznikowy. W krajach rozwijających się wiodącymi uprawami oleistymi są olej sojowy i palmowy.
- Ziemniak jest dominującą uprawą skrobiowych korzeni i bulw w krajach rozwiniętych. Kasawa jest wiodącą rośliną uprawną w tej kategorii w krajach rozwijających się, ale ziemniaki i słodkie ziemniaki są również ważne.
- Ludzie w krajach rozwijających się uzyskują więcej kalorii z upraw zbożowych niż w krajach rozwiniętych. Kalorie uzyskane z roślin oleistych są stosunkowo wysokie w krajach rozwiniętych.
Światowe potrzeby żywnościowe
Oto kilka ważnych faktów na temat niedożywienia ze Światowej Organizacji Zdrowia:
- Niedożywienie dotyka co trzecią osobę na świecie i odgrywa główną rolę w połowie rocznych zgonów dzieci w krajach rozwijających się.
- Niedobór żelaza i anemia są najbardziej rozpowszechnionymi problemami.
- Niedożywienie białkowo-energetyczne ma najbardziej śmiertelne konsekwencje, dotykając co czwarte dziecko na świecie.
- marasmus – osoby z tym zaburzeniem mają niedobór zarówno białek, jak i kalorii i sprawiają wrażenie wychudzonych i zmarnowanych
- kwashiorkor – osoby z tym zaburzeniem są pozbawione kalorii. Brzuch i kończyny są obrzęknięte
- Zaburzenia z niedoboru jodu powodują wole i uszkodzenie mózgu. Duże postępy poczyniono w zwalczaniu tego zaburzenia poprzez stosowanie soli jodowanej, ale problem jest nadal szeroko rozpowszechniony.
- Niedobór witaminy A jest główną przyczyną możliwej do uniknięcia ślepoty. Problem ten można rozwiązać poprzez promowanie karmienia piersią, suplementację witaminy A oraz zwiększone spożycie owoców i warzyw.
Organizacja Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa publikuje coroczny raport, który opisuje aktualny stan braku bezpieczeństwa żywnościowego i niedożywienia na świecie. Każdego roku przedstawiane są różne tematy. Oto najnowszy raport:
FAO. 2005. Stan braku bezpieczeństwa żywnościowego na świecie. http://www.fao.org/sof/sofi/index_en.htm
Zadania
Zadanie pisemne
Data 18 kwietnia
Zbadaj zasoby internetowe dostępne na temat światowych upraw żywności oraz ich produkcji i wykorzystania.
- Wybierz uprawę, która nie jest jedną z tych, którymi zajmowaliśmy się do tej pory. Użyj Purdue Crop Index, aby dowiedzieć się jaka jest jego nazwa naukowa, czy jest to roślina jednoroczna czy wieloletnia i do jakiej rodziny botanicznej należy.
- Przejdź do bazy danych FAOSTAT i dowiedz się ile ton tej rośliny zostało zebranych w Stanach Zjednoczonych w 2004 roku.
- Korzystając z tej samej bazy danych FAOSTAT, wybierz kraj i wybierz dwa rodzaje żywności, które Twoim zdaniem byłyby ważne dla tego kraju. Określ tony wyprodukowane w 2004 roku.
- Sprawdź teraz, jak dwie wybrane przez Ciebie produkty żywnościowe plasują się pod względem ważności dla wybranego przez Ciebie kraju w 2005 roku w witrynie FAO dla Major Food and Ag Commodities and Producers
Przesłać swoje wyniki za pomocą funkcji assignments na Blackboard.
Quiz
Zrób quiz na temat tej jednostki na Blackboard.
FAOSTAT. Statystyczne bazy danych FAO. http://faostat.fao.org/