 |
|
Значение продукции овощеводства, плодоводства и виноградарства в питании человека.
КАБИНЕТ МИНИСТРОВ УКРАИНЫ
ЮЖНЫЙ ФИЛИАЛ НАЦИОНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА БИОРЕСУРСОВ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ УКРАИНЫ «КРЫМСКИЙ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра генетики и биотехнологий
БИОХИМИЯ ПЛОДОВ, ОВОЩЕЙ И ВИНОГРАДА
Смысловой модуль № 1
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
для самостоятельной работы студентов
по ОКУ «Специалист» и ОКУ «Магистр» агрономического факультета специальности ТПХ и ПППВ
Симферополь 2010
Учебно-методическое пособие подготовлено:
к.б.н., доцентом И.Р. Зильберварг
к.с.-х.н., доцентом М.М. Мельниковым
Рекомендовано к изданию на заседании кафедры генетики и биотехнологий (протокол № 5 от 14 декабря 2010 г.)
Рассмотрено и рекомендовано к изданию методической комиссией факультета ЛСП и ОХ (протокол № 15 от декабря 2010г.)
Рецензенты:
Ена А.В., доцент кафедры фитодизайна, ботаники и физиологии растений ЮФ НУБиП Украины «КАТУ», д.б.н.
Баглаева Л.Ю., доцент кафедры ТПХ и ППРастениеводства ЮФ НУБиП Украины «КАТУ», к.б.н.
Ответственный за выпуск:
Макрушин Н.М. – заведующий кафедрой генетики и биотехнологий, доктор с.-х. наук, член-корр. НААН Украины
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
Тема № 1. Значение продукции овощеводства, плодоводства и виноградарства в питании человека.6
1. Оптимальная формула и проблемы питания человека, функции пищи. 6
2. Значение условий хранения и переработки плодоовощной продукции, круглогодичное рациональное питание. 9
3. Перспективы развития отрасли хранения и переработки плодоовощной продукции. 10
4. Роль метаболических процессов, протекающих в плодах и овощах, в получении высококачественного урожая, и создании оптимальных условий для его хранения. 12
5. Улучшение биологической, энергетической и пищевой ценности плодов и овощей как способ получения продуктов для качественного питания. 14
Тема № 2. Характеристика основных компонентов химического состава плодоовощной продукции (значение для людей, растений и во время хранения и переработки). 14
1. Сухое вещество, вода. Органические и минеральные вещества. 15
2. Белки. Аминокислоты. Классификация белков и их характеристика. 18
3. Нуклеотиды и нуклеиновые кислоты. 23
4. Углеводы. Характеристика углеводов. Моно-, ди- и полисахариды. Клетчатка, пектиновые вещества. 24
5. Растительные липиды, их физиологическое значение. 28
6. Витамины. Классификация. Водорастворимые и жирорастворимые витамины. 32
7. Элементы минерального питания. Макро- и микроэлементы, их значение для людей, животных и растений. 35
8. Общая характеристика вкусовых и ароматических веществ. Эфирные масла. Гликозиды. Фенольные соединения. Флавоноиды. Алкалоиды. Дубильные вещества. Органические кислоты (карбоновые кислоты, оксикислоты, кетокислоты). 37
Тема № 3. Физико-химические основы биохимических процессов. 43
1. Понятие о катализе и ферментах. Ферменты живой клетки и механизм их действия. Классификация ферментов. Характеристика одно и двухкомпонентных ферментов. 44
2. Ферменты класса гидролаз, амилазы, инвертазы, пектолитические и протеолитические ферменты. 48
3. Дегидрогеназы: флавиновые ферменты, маликодегидрогеназа, глюкозодегидрогеназа, цитродегидрогеназа и т.д. 49
4. Оксиредуктазы: пероксидаза, полифенолоксидаза, аскорбиноксидаза, каталаза, цитохромоксидаза. Участие оксиредуктаз в основном процессе обмена – дыхании. 50
5. Активность ферментов в свежих плодах и овощах. Активность ферментов в ходе переработки плодов и овощей. Использование пектолитических ферментов в процессе переработки плодоовощной продукции. 51
6. Процесс ингибирования. Понятие об ингибиторах. Ингибиторы ферментативных реакций. 52
ВВЕДЕНИЕ
Биохимия – наука, изучающая химический состав живых организмов, структуру, свойства и локализацию обнаруживаемых в них соединений, пути и закономерности их образования, последовательность и механизмы превращений, а также их биологическую и физиологическую роль. В зависимости от объекта исследования биохимию подразделяют на биохимию микробов, растений, животных и человека. Это подразделение условно, т.к. в составе различных объектов и в протекающих в них биохимических процессах много общего. Результаты исследований, проведённых на микробах, растительных или животных объектах, взаимно дополняют и обогащают друг друга. Биохимию делят на статическую, изучающую состав организмов, динамическую, изучающую превращения веществ, и функциональную, выясняющую, какие химические процессы лежат в основе различных проявлений жизнедеятельности.
Вся совокупность химических реакций, протекающих в организмах, включая ассимиляцию и диссимиляцию, составляет сущность и содержание обмена веществ. Изучение обмена веществ во всех деталях — одна из основных задач биохимии.
Предмет биохимии плодов и овощей:
- Природные соединения, входящие в состав плодов и овощей. Изучением веществ, входящих в состав организмов занимается статическая биохимия (химия природных соединений).
- Химические превращения, происходящие в процессе формирования, роста, созревания и хранения плодов и овощей. Изучением химических превращений происходящих в процессе жизнедеятельности занимается динамическая и функциональная биохимии.
Главной особенностью растений является их автотрофность (способность к фотосинтезу). Данный факт накладывает отпечаток на биохимические процессы у растений:
- растения имеют высокое отношение площади поверхности тела к его объему (для лучшего поглощения света, воды, минеральных веществ). Всю эту поверхность необходимо поддерживать механическими тканями, твердость которым предает лигнин (синтезируется при одревеснении клеток стенок).
- растения обладают неограниченным ростом, позволяющим занимать все новые площади питания. В результате постоянно присутствуют образовательные ткани с активным метаболизмом, что отражается на химизме и жизнедеятельности всего организма.
- растения не способны к активному передвижению, следовательно, необходима защита от неблагоприятных условий среды. Для этого синтезируется масса веществ образующих клеточные стенки, покровные ткани, вырабатываются вещества, отпугивающие травоядных и вредителей.
- благодаря фотосинтезу у растений ассимиляция преобладает над диссимиляцией. Результат – накопление запасных веществ, синтез вторичных метаболитов – гликозидов, алкалоидов, эфирных масел, фенольных соединений, смол, что сильно усложняет биохимические процессы.
- растения экономично расходуют вещества и энергию. Они не имеют выделительной системы, но образуют секреторные ткани. Продукты распада практически не выделяются.
Задачи биохимии плодов и овощей:
1. Изучение химического строения веществ, входящих в состав плодов и овощей, их пищевой ценности.
2. Изучение биохимических процессов, протекающих при формировании, созревании и хранении плодов и овощей.
3. Изучение условий окружающей среды, природных, антропогенных, агротехнологических факторов, влияющих на качественный биохимический состав плодов и овощей, их питательную ценность и вкусовые качества.
4. Разработка систем выращивания качественной продукции садоводства и овощеводства, технологий хранения и переработки плодов и овощей.
Курс биохимии плодов, овощей и винограда изучает состав веществ и химические процессы, которые протекают в них на всех этапах развития плодов, хранения и переработки. Он непосредственно связан с физиологией растений, микробиологией, технологией хранения и переработки плодоовощной продукции. Важным аспектом изучения биохимии ПОВ являются взаимодействия плодов и микроорганизмов, формирование иммунитета плодов.
Учебно-методическое пособие составлено в соответствии с программой курса по дисциплине «Биохимия плодов, овощей и винограда» и предназначено для самостоятельной работы студентов и магистрантов, изучающих данный курс.
Тема № 1.
Значение продукции овощеводства, плодоводства и виноградарства в питании человека.
План:
1. Оптимальная формула и проблемы питания человека, функции пищи.
2. Значение условий хранения и переработки плодоовощной продукции, круглогодичное рациональное питание.
3. Перспективы развития отрасли хранения и переработки плодоовощной продукции.
4. Роль метаболических процессов, протекающих в плодах и овощах, в получении высококачественного урожая, и создании оптимальных условий для его хранения.
5. Улучшение биологической, энергетической и пищевой ценности плодов и овощей как способ получения продуктов для качественного питания.