В.Н. Зеленков, Н.Г. Романова

Топинамбур:

Агробиологический портрет и перспективы инновационного применения

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Российский государственный аграрный университет – МСха имени К.А. Тимирязева

Российская академия естественных наук

Отделение "Физико – химическая биология и инновации"

ГНУ Всероссийский научно – исследовательский институт овощеводства РАСХН

Москва

Издательство РГАУ – МСХА

2012

УДК [635.24:581].004

ББК 42.223 – 2

З 48

Рецензенты:

Марков М.В. – академик РАЕН, профессор, д.б.н., Московский педагогический государственный университет (МПГУ);

Поляков А.В. – академик РАЕН, профессор, д.б.н., зав. отделом биотехнологии ГНУ ВНИИ овощеводства РАСХН;

Шитикова А.В. – к.с. – х.н., доцент кафедры растениеводства и луговых экосистем РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева.

В.Н. Зеленков, Н.Г. Романова

Топинамбур: агробиологический портрет и перспективы инновационного применения: Монография / В.Н. Зеленков, Н.Г. Романова. М.:

РГАУ – МСХА, 2012. 212 с.

В монографии представлены сведения по одной из самых интересных клубненосных культур мира – топинамбуру (земляной груше). В работе рассмотрены вопросы происхождения этой культуры, дано ботаническое описание, ареал распространения, рассмотрены вопросы о биологических особенностях, технологиях размножения и выращивания. Показаны перспективы инновационного использования растения как сырья и продукта для пищевого применения и применения в профилактической медицине и диетотерапии.

Монография может быть полезна для студентов, преподавателей, научных сотрудников, аспирантов и специалистов ряда отраслей сельского хозяйства, пищевой промышленности и разработчиков новых видов продукции функционального назначения (функциональные напитки, биологически активные добавки, сырье для фармацевтической промышленности), а также широкому кругу заинтересованных читателей.

© Зеленков В.Н., Романова Н.Г., 2012

© ФГБОУ ВПО РГАУ – МСХА имени

К.А. Тимирязева, 2012

© Отделение "Физико – химическая биология и инновации" РАЕН, 2012

© ГНУ ВНИИ овощеводства РАСХН, 2012

© Издательство РГАУ – МСХА, 2012

Zelenkov V.N., Romanova N.G. Jerusalem artichoke: agrobiological description and prospects of innovative use: Monograph / V.N. Zelenkov, N.G. Romanova. M.: RSAU – MTAA, 2012. 212 с.

Materials on one of the most interesting tuberiferous crops of the world, namely Jerusalem artichoke (topinambour), are presented in the monograph. In the work origin of this crop is reported, the botanic description and area are given, data on biological features, technologies of propagation and cultivation are presented.

Prospects of innovative use of the plant as raw materials or as foodstuff are shown, including ways of application in preventive medicine and dietotherapy.

The monograph can be useful for students, teachers, lecturers, scientists, post – graduate students and experts in some agriculture sectors, the food industry and developers of new kinds of production of a functional purpose (functional drinks, biologically active additives, raw materials for pharmaceutical industry), and also for a wide range of motivated readers.

Readers:

Markov M.V. – academician of RANS, professor, doctor of biology, Moscow pedagogic state university (MPSU);

Polyakov A.V. – academician of RANS, professor, doctor of biology, head of biotechnology division of SSI ARDI of Vegetable Growing of RAAS;

Shitikova A.V. – candidate of agriculture, docent of plant cultivation and meadow ecosystems subdepartment of RSAU – MTAA

© Zelenkov V.N., Romanova N.G., 2012

© FSBEI HPE "RSAU – MTAA", 2012

© Russian Academy of natural sciences, 2012

© SSI ARDI of Vegetable Growing of RAAS, 2012

© Publishing house of RSAU – MTAA, 2012

ISBN 978 – 5 – 9675 – 0705 – 2

ISBN 978 – 5 – 9675 – 0705 – 2

ISBN 978 – 5 – 9675 – 0705 – 2

З 48

Содержание

Список условных обозначений и сокращений 6

Введение 7

Глава 1

История. Значение и распространение топинамбура 10

1.1 История культуры 10

1.2 Ареал распространения 14

Глава 2

Ботаническая характеристика и биологические особенности топинамбура 17

2.1 Систематическое положение топинамбура 17

2.2 Видовое и сортовое разнообразие 23

2.3 Морфологические особенности топинамбура 29

2.4 Физиология роста и развития топинамбура 36

2.5 Физиологические особенности фотосинтеза топинамбура 47

Глава 3

Экологическая пластичность топинамбура 49

3.1 Отношение к теплу 49

3.2 Отношение к свету 51

3.3 Отношение к влаге 53

3.4 Требовательность топинамбура к почве и минеральному питанию 55

Глава 4

Урожайность и продуктивность топинамбура 57

4.1 Урожайность топинамбура по надземной массе и клубням 57

4.2 Влияние площади питания на урожайность зеленой массы и клубней топинамбура 59

4.3 Влияние органических и минеральных удобрений на продуктивность топинамбура 62

4.4 Динамика прироста зеленой массы и клубней различных сортов топинамбура в условиях Центрально – Черноземного региона России 67

Глава 5

Агротехнологии возделывания топинамбура и его хранение 71

5.1 Агротехнологии возделывания топинамбура 71

5.2 Хранение клубней топинамбура 80

Глава 6

Проблемы интродукции топинамбура в России 85

Глава 7

Перспективы инновационного использования топинамбура 91

7.1 Использование топинамбура для рекультивации земель и восстановления экологии почвы 91

7.2 Использование топинамбура в кормопроизводстве 95

7.3 Пищевое использование топинамбура 101

7.4 Использование топинамбура в рецептах приготовления блюд и напитков в домашних условиях 104

7.5 Использование топинамбура в медицине 114

Литература 132

Список условных обозначений и сокращений

АООТ – акционерное общество открытого типа

а.с.в. – абсолютно сухое вещество

БАВ – биологически активные вещества

БАД – биологически активная добавка

БЭВ – безазотистые экстрактивные вещества

ВИР – Всероссийский институт растениеводства

ВНИИР – Всероссийский научно – исследовательский институт

растениеводства

ВОЗ – Всемирная организация здравоохранения

ГУ КНИИХПСХ – Государственное учреждение Краснодарский

научно – исследовательский институт хранения и переработки сель-

скохозяйственной продукции

д.в. – действующее вещество

ИДС – иммунодефицитный синдром

МЗ – Министерство здравоохранения

МОС – Майкопская опытная станция

КПД – коэффициент полезного действия

КТ – концентрат топинамбура

КФХ – крестьянско – фермерское хозяйство

НВ – наименьшая влагоемкость

НИИ – научно – исследовательский институт

НИИСХ – научно – исследовательский институт сельского хозяйства

НТФ – научно – технологическая фирма

н.э. – наша эра

ООО – общество с ограниченной ответственностью

ОРВИ – острые респираторные вирусные инфекции

ППВ – предельная полевая влагоемкость

РАН – Российская академия наук

РАМН – Российская академия медицинских наук

РАСХН – Российская академия сельскохозяйственных наук

РФ – Российская Федерация

СД – сахарный диабет

СО РАМН – Сибирское отделение Российской академии медицинских наук

ТУ – технические условия

ТЭЦ – Теплоэлектроцентра́ль

УААН – Украинская академия аграрных наук

ФАР – фотосинтетически активная радиация

ЧДБ – часто – длительно болеющие

ЦЧР – Центрально – Черноземный регион

IgA – иммуноглобулин А

ВВЕДЕНИЕ

"Ваша пища должна быть лекарством, а ваше лекарство должно быть пищей.»

Гиппократ

Нет необходимости говорить о важности здоровья – эта истина очевидна. Улучшение здоровья, уменьшение числа болеющих – это не только повышение душевного комфорта граждан, это вклад в экономику государства. И немалый! Исходя из концепции развития системы здравоохранения в Российской Федерации до 2020 года в целях обеспечения устойчивого социально – экономического развития, одним из приоритетов государственной политики должно являться сохранение и укрепление здоровья населения на основе формирования здорового образа жизни и развития направлений профилактической медицины, опирающейся на активное использование малоизученного потенциала растительного мира планеты для создания индустрии не только производства новых видов лечебно – профилактического питания, но и массового применения полезных овощей в повседневном питании населения.

Питание едва ли не самый важный фактор, от которого зависит наше здоровье. Именно через него организм поддерживает свое состояние устойчивого равновесия (гомеостаз) всех его органов и систем с окружающей средой. Обеспечение здорового безопасного питания населения всех возрастных групп является важным направлением в формировании здорового образа жизни среди населения Российской Федерации, предусматривающим оптимизацию режима и характера питания, образование и обучение различных групп населения по вопросам здорового питания, в том числе с участием научных и лечебных центров, занимающихся вопросами питания.

Растениям принадлежит ведущая роль в сбалансированности нашего пищевого рациона по биологически активным веществам, которые определяют и повышают уровень нашего здоровья, уровень сопротивляемости организма и закладывают основы для активного долголетия. Они обеспечивают человека и животных кислородом, пищей, лекарствами, являются основой жизни. Ученые установили, что наша повседневная пища должна обязательно содержать достаточное количество продуктов на основе растений. Это приводит к снижению заболеваемости гипертонией, инсультом, инфарктом миокарда, почечнокаменной болезнью, заболеваниями желудочно –кишечного тракта. Особенно ценные питательные и лечебные свойства имеют свежеприготовленные сырые соки из овощей, фруктов и зелени растений без добавления консервантов и не подвергнутые тепловой обработке. При этом организм получает все необходимые ему вещества в достаточном количестве и нужном ассортименте. Растения нельзя заменить другими продуктами питания: они дают нам витамины, минеральные вещества, органические кислоты, микроэлементы. Они возбуждают секреторную деятельность пищеварительных желез, снижают интенсивность гнилостных процессов, повышают моторную функцию, поддерживают кислотно – щелочное равновесие, влияют на секрецию желез, повышают усвояемость белков, жиров и углеводов, нормализуют желчеобразование. Тартароновая кислота сырых овощей препятствует развитию ожирения. Многие из них обладают бактерицидным действием. Широко применяемые нами пищевые растения – это не только источник питания, но и естественные лечебно – профилактические средства, уже отмеренные самой природой именно в тех оптимальных дозах, которые необходимы для организма. Они могут помочь исправить нарушенные функции того или иного органа, не принося вреда другим. Поэтому, из нашего меню ни в коем случае не должны исчезать

малокалорийные продукты, дающие нам витамины, микроэлементы и минеральные вещества. Так не будем же предавать глубокому забвению драгоценный опыт наших дедов и прадедов, которые широко применяли в пищу растения. Для далеких первобытных предков первой болезнью был голод. Он заставлял их перепробовать все окружающие растения. Человек отбирал из них пищевые, вяжущие, слабительные, бодрящие и снотворные, постепенно накапливая и передавая из поколения в поколение свои знания и опыт. О многих растениях мы совсем забыли. Таким растением является топинамбур или земляная груша. Богатый состав биологически активных веществ топинамбура делает растение благодатной культурой в кормопроизводстве, в диетическом питании, в разработке высокоэффективных лечебно – профилактических средств в различных формах, включая биологически активные добавки к пище.

История внедрения топинамбура в сельскохозяйственное производство нашей страны развивалась скачками. В различные периоды наблюдался то необычайный интерес к топинамбуру, связанный зачастую с эмоциональным восприятием потенциальных свойств этой культуры в приложении к кормопроизводству, техническому, пищевому и медицинскому использованию, то длительные периоды забвения культуры, связанные с субъективными оценками политиков от аграрной науки, решающих вопросы введения в агропроизводство новых сортов известных растительных культур и малоизвестных, нетрадиционных для России, растений.

Цель этой книги обобщить в форме монографии опубликованные данные о происхождении топинамбура, его агробиологических свойствах и о перспективах инновационного применения в кормопроизводстве и создания новых пищевых и лечебно – профилактических продуктов.

Несомненно, вопросы инновационного приложения топинамбура в пищевой промышленности и медицине столь обширны, что авторы в данной книге делают только набросок применения топинамбура в аспекте массового использования растения в домашней кулинарии и приводят опыт использования его в форме биологически активных добавок к пище и биологически активных ингредиентов для функционального использования.

Надеемся, что вопросы технологий переработки в пищевой индустрии, изучения медико – биологических аспектов применения функциональных продуктов питания на основе топинамбура и выделенных из него биологически активных веществ будут освещены в отдельных монографиях в ближайшей перспективе.

В данной работе приведены кулинарные рецепты использования растения в домашних условиях, использования новых патентованных биологически активных добавок к пище в лечебно – профилактических целях как парафармацевтиков с приведением примеров их биологически активного действия на организм животных и человека.

Авторы использовали в работе над монографией опубликованные ранее свои данные, включая и личные архивы, а также публикации ученых разных стран мира. В книге использованы материалы по новым отечественным стандартизованным продуктам из топинамбура и способам их лечебно – профилактического применения, что защищено законодательством в форме патентов. Приведенные данные по лечебно – профилактическому действию продуктов из топинамбура являются результатом кропотливых исследований авторов и представляемых ими научных и инновационных организаций в сфере биотехнологии и медицины.

Источник: В.Н. Зеленков, Н.Г. Романова

Топинамбур: агробиологический портрет и перспективы инновационного применения