Отравление нитратами
Когда нитриты попадают в организм, начинается их взаимодействие с гемоглобином. В результате этого взаимодействия образуется метгемоглобин, который не способен переносить кислород. Итог - нарушение дыхания клеток и тканевая гипоксия, а также накопление молочной кислоты и резкий упадок количества белка. Нитраты снижают количество витаминов в пище, а при длительном поступлении в человеческий организм возникает проблема с щитовидной железой, так как нитраты уменьшают содержание йода. Также доказано, что нитраты могут губить кишечную микрофлору и развивать опухоли в желудочно-кишечном тракте.Нитраты в продуктах
В организм человека нитраты попадают, в основном, через пищу. Их содержание в овощах является более частым случаем, чуть реже встречаются нитраты в фруктах, хлебобулочных изделиях и молочных продуктах. Животная пища также содержит нитраты, однако в натуральном виде та же мясная или рыбная продукция содержит меньшее их количество. Нитриты (более ядовитые вещества, образующееся из нитратов) и нитраты добавляют в уже готовую продукцию, например сырокопченую или вареную колбасу. Даже тот же табак может быть переносчиком нитратов, так как некоторые сорта табака их содержат.Нитраты в овощах и фруктах
Овощи, фрукты и плоды делятся на следующие группы по содержанию нитратов:1. те, в которых содержится мало нитратов (10-80 мг): горох, щавель, фасоль, брюссельская капуста, картофель, репчатый лук, ягоды и фрукты.
2. те, в которых содержится среднее количество нитратов (300-600 мг): кабачки, репа, тыква, цветная и белокочанная капуста, редька, морковь, огурцы и хрен.
3. те, которые содержат высокое количество нитратов (до 5000 мг): шпинат, свекла, зеленый лук, редис, листовая капуста, салат, дыня и арбузы.
Ниже представленны несколько фактов, которые нужно учесть при употреблении продуктов:
1. Нитраты в овощах и фруктах в больше части находятся в кожице.
2. В спелых плодах нитратов меньше, чем в зеленых.
3. Нитратов больше в судопроводящих системах растений. То есть, в стебле той же петрушки нитратов больше чем в ее листьях.
4. В сердцевине моркови на 80% больше нитратов, чем в, окружающей ее, поверхности.
5. Нитраты в арбузах и дынях содержатся в незрелой мякоти, которая прилегает к корке.
6. В огурцах, редьке и свекле нитраты находятся на обоих концах плодов.
Определение нитратов
Помимо фактов, которые указывают на наличие нитратов в том или ином продукте, существует еще один способ определить количество ядовитых веществ - воспользоваться нитратомером. Данный прибор способен за несколько секунд показать уровень содержащихся нитратов. Самый распространенный нитратомер - нитрат тестер соэкс, его цена варьируется около 6000 рублей.Определить наличие высокого содержания нитратов в арбузе, например, можно несколькими способами:
1. Если красная мякоть арбуза отдает фиолетовым оттенком, то этот арбуз нитратный.
2. Волокна, направляющиеся от
сердцевины арбуза к корке, должны быть белые. Если же они желтые - это показатель высокого содержания нитратов.
3. Если вода, в которой была растерта мякоть арбуза, стала розовой или красной, то это, опять-таки, показатель
нитратов, так как при такой процедуре вода должна просто помутнеть.
4. Срез арбуза не должен быть гладким и глянцевым, у хорошего арбуза он должен быть крупинчатым.
Кстати, любители арбуза должны знать, что есть специальная арбузная диета для похудения.
Очистка от нитратов
Для того, чтобы уберечь себя от отравления нитратами:Храните овощи и любые плоды в холодильнике, так как при низкой температуре нитраты не смогут превратится в нитриты.
Употребляйте в пищу только те части растений, в которых даже логически меньше нитратов.
Тщательно мойте овощи и очищайте их от кожуры - это снизит нитраты на 15%.
Если замочить зелень на 2 часа в воде, то из них вымоется 20% нитратов. То же самое касается моркови, свеклы, картофеля и капусты - час в воде и минус 25-30% нитратов.
Овощи следует варить. Картофель - минус 80% нитратов, капуста и морковь - 70%, свекла - 40%.
Все свежевыжатые соки из овощей и салаты употребляйте сразу, так как их хранение обеспечит рождение нитритов из нитратов.
В майонезе и сметане, которыми заправляются салаты, стремительно развивается микрофлора, способствующая образованию нитритов из нитратов.
При приготовлении овощного супа, вымочите овощи в воде, а потом уже забросьте в кипящую воду.
Если овощи тушить, то содержание нитратов снизится на 10%.
Если делаете овощные заготовки, то они должны будут находиться в прохладном и темном месте, к приходу весны нитраты в них снизятся на 20-30%.
страницы: [ 1
нитрат нитрит продукт питание
Определить по внешнему виду содержание нитратов в овощах и фруктах трудно или вообще невозможно. У вегетирующих (с листьями и стеблями) растений по интенсивности зеленой окраски листьев и черешков, особенно нижних ярусов, можно лишь ориентировочно судить: чем она темнее, тем больше нитратов в них содержится. При осмотре клубней картофеля, корнеплодов, плодов, ягод это сделать еще труднее. Агробиологи советуют при покупке овощей и фруктов выбирать не самые красивые плоды. В блестящих, как будто искусственных плодах нитратов, как правило, предостаточно. Замечено, что корнеплоды моркови одного сорта, но имеющие более яркую окраску, содержат нитратов меньше, чем корнеплоды, окрашенные менее интенсивно. Зеленые стручки фасоли содержат нитратов больше, чем желтые. Сходная зависимость между окраской и содержанием нитратов наблюдается у сортов сладкого перца. В арбузах и дынях много нитратов под коркой и в незрелых плодах. В сочных перезревших арбузах наличие нитратов легко определить по пустотам в мякоти, из которых выпадают семена.
В аналитической химии известно несколько методов качественного определения нитратов и нитритов в растворе.
1. На часовое стекло поместить три капли раствора дифениламина, пять капель концентрированной серной кислоты и несколько капель исследуемого раствора. В присутствии нитрат- и нитрит-ионов появляется темно-синее окрашивание.
2. К 10 мл исследуемого раствора прибавить 1 мл раствора, состоящего из 10%-го раствора реактива Грисса в 12%-й уксусной кислоте, и нагреть до 70-80 °С на водяной бане. Появление розового окрашивания свидетельствует о наличии нитрит-ионов.
Приготовление реактива Грисса. Реактив состоит из двух растворов.
Первый - растворить 0,5 г сульфаниловой кислоты при нагревании в 50 мл 30%-го раствора уксусной кислоты.
Второй - прокипятить 0,4 г a-нафтиламина в 100 мл дистиллированной воды. К бесцветному раствору, слитому с сине-фиолетового осадка, прилить 6 мл 80%-го раствора уксусной кислоты.
Перед применением оба раствора смешать в равных объемах.
3. К 10 мл исследуемого раствора прилить 10-15 капель щелочи, добавить 25-50 мг цинковой пыли, полученную смесь нагреть. Нитраты восстанавливаются до аммиака, который обнаруживается по покраснению фенолфталеиновой бумаги, смоченной в дистиллированной воде и внесенной в пары исследуемого раствора.
4. Оригинальные методы для определения нитратов и нитритов предложены А.Л.Рычковым (1-й Московский медицинский институт имени И.М.Семашко). Для их проведения можно воспользоваться аптечными препаратами: риванолом (этакридина лактат), физиологическим раствором (0,9%-й раствор хлорида натрия в дистиллированной воде), антипирином (1-фенил-2,3-диметилпиразолон-5).
Риванольная реакция. К 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл физиологического раствора и смешивают с 1 мл риванольного раствора (таблетку риванола растворяют при нагревании в 200 мл 8%-й соляной кислоты). Если появится бледно-розовая окраска, значит, уровень нитратов и нитритов в питьевой воде недопустим.
Антипириновая реакция. Антипирин в присутствии 50 мг/л нитритов образует нитропроизводное, окрашенное в салатовый цвет. Если в растворе присутствуют следы дихромата калия, то чувствительность реакции сильно возрастает, и при содержании нитритов более 1,6 мг/л появляется розовая окраска.
Для проведения этого анализа 1 мл питьевой воды смешивают с 1 мл физиологического раствора (концентрация нитритов при таком разведении уменьшается вдвое), добавляют 1 мл раствора антипирина (1 таблетку антипирина растворяют в 50 мл 8%-й соляной кислоты) и быстро 2 капли 1%-го раствора дихромата калия. Смесь нагревают до появления признаков кипения. Если в течение 5 мин раствор становится бледно-розовым, то в нем содержится более 1,6 мг/л нитрит-ионов, а в анализируемой питьевой воде их вдвое больше. В этом случае содержание нитрит-ионов превышает предельно допустимую концентрацию.
Количественное определение суммарного содержания нитратов и нитритов проводят с помощью реактива Грисса, переведя предварительно нитраты в нитриты цинковой пылью в кислой среде при рН = 3. Затем 10 капель исследуемого раствора подкисляют 10 каплями уксусной кислоты и прибавляют 8-10 капель реактива Грисса. Через 5-10 мин появляется розовое или красное окрашивание.
Для определения количественного содержания нитрит-ионов используют серию стандартных растворов. Сначала готовят основной раствор, содержащий 1000 мг нитратов в литре. С этой целью 1,645 г нитрата калия, высушенного до постоянной массы при температуре 105 °С, растворяют в 1 л дистиллированной воды в мерной колбе. Из основного раствора готовят рабочие стандартные растворы (в день проведения анализа) с содержанием 100, 50, 25 и 10 мг/л разбавлением его соответственно в 10, 20, 40 и 100 раз. При проведении анализа с градуировочным раствором проводят те же операции, что и с анализируемой пробой. Затем интенсивность окраски исследуемого образца сравнивают с окраской эталонных растворов визуально или на фотоэлектроколориметре.
Ошкай Роман Михайлович
"Как выбирать овощи и фрукты, чтобы вместо пользы не получить от них вреда. Можно ли определить, есть ли в продуктах нитраты. А если есть, то как избавиться от них или хотя бы уменьшить их количество".
Данная работа показывает вредные вещества, содержащиеся в полезных продуктах, а также раскрывает методы определения нитратов в продуктах.
Скачать:
Предварительный просмотр:
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №25»
Школьный конкурс исследовательских и проектных работ
Учащихся 1-11 классов
«Ступени познания»
СЕКЦИЯ:
ПРОСТЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРАТОВ В ПРОДУКТАХ
ОШКАЙ РОМАН
Ученик 3 А класса
Научный руководитель:
Учитель начальных классов
В.П. Вержакова
Набережные Челны
2012
Введение ……………………………………………………………………………..3
Глава 1. Что такое нитраты…………………………………………………………5
Глава 2. Как уменьшить содержание нитратов……………………………………7
Глава 3. Определение содержания нитратов……………………………………..10
Выводы…… ……………………………………………………………………......12
Заключение………………………………………………………………………….13
Список используемой литературы ……………………………………………......14
Приложение…………………………………………………………………………15
ВВЕДЕНИЕ
На протяжении всей жизни нам говорят: ешьте овощи и фрукты, они полезны, в них много витаминов и минералов. Эти продукты содержат вещества, которые помогают организму усваивать пищу. Овощи и фрукты – основные поставщики клетчатки, играющей важную роль в работе желудочно-кишечного тракта, нормализации жирового обмена, выведении из организма ненужных веществ. Употребление овощей и фруктов повышает иммунные свойства организма и позволяет противостоять болезням. Многие овощи и фрукты имеют лечебное действие и с успехом применяются в лечебных диетах. В дневном рационе питания обязательно должны в достаточном количестве присутствовать овощи и фрукты. В отличие от лекарственных средств лечебные компоненты овощей и фруктов не наносят вреда организму. Исследования показывают, что ежедневное употребление овощей и фруктов в рекомендуемом медициной количестве может продлить жизнь человека более чем на 10 лет. Недаром народная медицина насчитывает сотни рецептов с использованием овощей и фруктов для лечения самых разнообразных недугов. Овощи и фрукты полезней употреблять в свежем виде. Особенно важны овощи и фрукты для детей, так как содержат много необходимых компонентов для развития и роста. Потребляя больше овощей и фруктов, человек имеет шанс прожить дольше.
Полезные свойства овощей и фруктов известны довольно давно. Каждый употребляемый в пищу продукт может приносить организму как пользу так и вред. Определить значение и пользу различных продуктов в своей жизни и в питании должен каждый человек.
Сегодня мне хочется поговорить о вредных веществах, содержащихся в полезных продуктах. И моя тема: Простые методы определения нитратов в продуктах.
Как выбирать овощи и фрукты, чтобы вместо пользы не получить от них вреда. Можно ли определить, есть ли в продуктах нитраты. А если есть, то как избавиться от них или хотя бы уменьшить их количество. Думаю этот вопрос также важен для нашего здоровья, как и вопрос употребления овощей и фруктов.
Для раскрытия темы необходимо проделать следующее:
- Изучить литературу
- Поставить эксперимент
- Сделать выводы
Изучение литературы поможет разобраться в теоретических вопросах снижения количества нитратов в продуктах;
поставив эксперимент, можно увидеть какие овощи содержать нитраты больше положенного. Для этого я возьму некоторые овощи из обычного нашего рациона и с помощью родителей сделаю несложные опыты.
А потом решим, какие лучше употреблять продукты, чтобы не нанести вреда своему здоровью.
ГЛАВА 1
ЧТО ТАКОЕ НИТРАТЫ
Нитраты - это соли азотной кислоты (селитра), которые находятся в овощах и фруктах, они существовали еще до происхождения человека. Без них жизнь невозможна. Нитраты необходимы, ведь без них не произойдет синтез белка. Но, если нитратов в овоще или фрукте много – он становится опасным для здоровья человека. Таким образом, проблема не в них, а в количестве, которое попадает в организм человека.
Для того чтобы урожайность не падала, в землю вносят удобрения. И это происходит из года в год, десятилетиями. А теперь химикатов накопилось в земле так много, что потребуется несколько десятилетий, чтобы они разложились. И еще столько же, чтобы почва снова стала плодородной.
Растения обладают способностью поглощать из насыщенной удобрениями почвы гораздо больше соединений азота, чем им необходимо для развития. Если в почве избыток нитратов, то они не успевают полностью превратиться в аминокислоты. Нитраты по корню поднимаются и могут осесть в любой части растения (плоды, корни, стебли и листья). Они превращаются в нитриты и отравляют организм. В результате чего только часть нитратов преобразуются в растительные белки, а остальные нитраты появляются на нашем столе “в чистом виде”, находясь в овощах.
А организм человека по-разному воспринимает их и это зависит от состояния здоровья. Одни нитраты быстро выводятся из тела, другие образуют безвредные и даже полезные химические соединения, третьи - как говорят химики, “восстанавливаются”, то есть превращают соли снова в азотную кислоту. А это опасно! Именно нитраты вступают в реакцию с гемоглобином в крови и лишают красные кровяные тельца возможности насыщать клетки кислородом. В результате нарушается обмен веществ, страдает нервная система, ослабевают защитные функции организма.
Но все не так страшно, как кажется. Согласно заключению Всемирной организации здравоохранения, безопасным считается количество 5 мг нитратов на 1 кг человеческого тела, т. е. взрослый человек может получить около 350мг нитратов без отрицательных последствий для здоровья.
Следует знать, в каких частях растения нитратов особенно много. Например, у капусты - в листьях, у моркови - в сердцевине, у перца - в верхней семенной части. У картофеля, огурцов, кабачков - в кожуре, у редиски - в хвостике. У салата, укропа, петрушки - в стеблях и листочках, у арбузов и дынь - в коре. В угрожающих размерах количество нитратов возрастает в сухофруктах.
Как же можно уменьшить их количество?
Несколько слов о фруктах. Ешьте их свежими, а не в виде пюре и соков. Имейте в виду, что витамины, фенолы, хлорогенная кислота и пр., содержащиеся во фруктах и овощах, нейтрализуют содержание нитратов. Но они погибают при тепловой обработке, оставляя только нитраты. Эту потерю можно частично возместить: чай и аскорбиновая кислота выводят селитру из организма.
Если соблюдать некоторые правила, то и без специальной обработки можно немного уменьшить их количество.
Самые эффективные - замачивание и варка, потому что соли азотной кислоты растворяются в воде. Но этот способ годится не для всех видов овощей.
Но мы не можем определить количество нитратов в овощах без специальных приборов. А вот в домашних условиях можно обезопасить себя, зная несколько способов.
Об этом мы и поговорим в следующей главе.
ГЛАВА 2
КАК УМЕНЬШИТЬ СОДЕРЖАНИЕ НИТРАТОВ
Нужно знать, где «живут» нитраты. Тогда легко можно себя от них защитить.
- Мойка овощей.
Для начала приведем небольшой пример. Что делает хорошая хозяйка, если, не дай Бог, пересолила рыбу? Правильно. Вымачивает ее в воде, и лишняя соль уходит. Отсюда вывод - вода способна вытягивать из продуктов соли. Согласны? А нитраты – это соли азотной кислоты. Значит, по такому же принципу можно уменьшить содержание нитратов в овощах, после вымачивания овощей останутся нитраты в воде. У овощей обрежьте «хвостики» и корешки и залейте их чистой водой. Вымачивать овощи нужно около часа-двух, после такого «купания» в воде останется около четверти всех нитратов, эту воду нужно слить. Некоторые люди, заливают овощи еще раз и оставляют на ночь. К сожалению, такие меры предосторожности ни к чему не приведут, ведь вместе с нитратами «вымоются» все витамины, а у овощей не останется вкуса. Надо искать золотую середину!
- Кулинарная обработка .
Наиболее действенный способ нейтрализации нитратов – кулинарная
обработка продуктов. Обработка овощей в домашних условиях (варка, тушение, жаренье), способствует снижению содержания нитратов в продуктах. Мойка и очистка овощей снижает содержание нитратов на 10 – 15%, а после очистки клубней – на 43 – 66%.
Если нет уверенности, что овощи прошли санитарный контроль на выявление нитратов, необходимо капусту, картофель, свеклу отварить. При варке содержание вредных соединений существенно снижается. Овощи не варят впрок, а специи и соль добавить в конце варки. Можно овощи бланшировать, с помощью этого способа в капусте можно уменьшить концентрацию нитратов на 10 – 86%.
Для приготовления овощей лучше использовать эмалированную посуду. При жарке картофеля количество нитратов уменьшается на 15%, а во фритюре на 40%.
3. Хранение овощей .
На концентрацию нитратов влияют сроки хранения. Исследования показали,
что после 6 месячного хранения их количество в корнеплодах снижается в 1,5– 2 раза.
При долгом хранении овощей содержание опасных веществ понижается. В овощах, которые пролежали зиму, не находят нитратов и нитритов.
4. Эффективно и консервирование.
Доказано, что в консервированных огурцах с добавлением уксуса уже на вторые сутки уменьшается содержание нитратов более чем на 20% от начального уровня, а нитриты после семи дней совсем не обнаруживаются.
Количество этих опасных солей уменьшается при засолке овощей. Малое содержание их в малосольных огурцах. Но, когда огурцы хорошо засолятся, в них повышается содержание нитритов. Лучше в летне-осенний сезон огурцы солить в небольших емкостях, чтобы есть их могли, когда они еще малосольные.
Очень интенсивно разрушаются нитраты в квашеных овощах, уже в первые семь дней резко падает их содержание.
5. Переработка овощей.
Знайте, что нитраты неравномерно скапливаются в свежих овощах: в моркови и капусте – внутри, а в огурцах и картофеле – в основном ближе к поверхности. В капусте снимайте верхний покров и выкидывайте кочерыжки. Да, хочется иногда побаловать ребенка вкусной кочерыжкой, но стоит ли?
А с огурцов и картофеля удалять кожуру более толстым слоем. Кстати, маленькие огурцы содержат нитратов меньше, чем большие. Если огурец сорван утром - нитратов меньше.
Весной начинают продавать шпинат, зеленый лук, редис, салат, выращенных в теплице. Эти овощи перед едой рекомендуют положить в воду на пару часов и менять ее несколько раз: нитраты и нитриты выходят в промывную воду. Такие овощи следует хранить в холодильнике.
Помидоры труднее всего отделить от нитратов. Лучше употреблять томаты полной зрелости. Чем больше созрели овощи, тем меньше в них нитратов.
У арбузов и дынь срезайте кору толстым слоем. Повышенное содержание нитратов в арбузах можно узнать по желтым прожилкам и уплотнениям в мякоти. Так же, когда кушаете бахчевые культуры не жалейте оставлять мякоть около корки – именно там больше всего нитратов!
Еще одна рекомендация. Известно, что витамины С (аскорбиновая кислота), Е и А тормозят и предотвращают преобразование нитратов в организме. И если вы будете всегда пить витаминные комплексы, включать в пищу продукты, содержащие витамины А, С, И, Е, вы защитите свой организм от попавших в него нитратов.
ГЛАВА 3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ НИТРАТОВ
Есть продукты, которые мы ежедневно употребляем в пищу. Это вода, овощи, фрукты. Очень интересно, после изучения теории, увидеть какие же наши повседневные продукты содержат или нет нитраты.
Проведем 3 эксперимента.
Эксперимент № 1. Определение нитратов в арбузах.
Идем в магазин и покупаем самый обыкновенный арбуз.
Есть несколько способов определить, есть ли в арбузе нитраты. Опускаем целый арбуз в емкость с водой. Если он плавает на поверхности – значит, в нем нет нитратов, а если он тонет – он напичкан нитратами. Проделав все это, мы видим, что, похоже, в нашем арбузе нитратов нет!
Но давайте проверим еще раз, другим методом. Взяли кусочек арбуза и поместили его в чистую воду на 20-30 минут. Если в нем есть нитраты, то по истечении этого времени вода должна окраситься в красный или розовый цвет. Что же, и этот опыт показал, что в нашем арбузе нет нитратов. Вода не окрасилась, а просто немного помутнела.
Эксперимент № 2. Определение нитратов в картофеле.
Посмотрим. Есть ли нитраты в картофеле. Для определения качества картофеля также существует очень простой метод. Достаточно разрезать плод и понаблюдать за ним пару минут. Если через несколько минут плод сильно потемнеет, значит, в нем содержится большое количество нитратов. Если картофель на срезе остается белым, то он полностью безопасен.
Для сравнения возьмем картофель с нашего огорода (№1) и купленный на рынке (№2).
Разрезали, положили, ждем – что произойдет. Через двадцать минут видим результат. Картофель, купленный на рынке, покрылся темным налетом. Значит, в нем присутствуют нитраты. А ведь мы его купили много – запас на зиму.
Смотрим на картофель с собственного огорода – а он практически не изменился. Значит, здесь нитратов нет.
Вывод – ешьте овощи с собственной грядки.
ВЫВОДЫ
В результате 1 –го эксперимента можно сделать следующий вывод.
Каждый человек, заботящийся о своем здоровье, простым способом может определить, присутствуют нитраты в арбузе или нет. Опустив кусочек арбуза в обыкновенную воду, мы увидели, что вода цвет не поменяла, а это говорит о том, что нитратов в нашем арбузе нет.
Второй эксперимент показал, что наличие нитратов в картофеле можно определить путем простого опыта, не требующего дополнительных затрат. Достаточно разрезать картофель и подождать, пока произойдет реакция с воздухом и картофель поменяет цвет. Эта реакция и говорит о присутствии нитратов в картофеле.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Нашему организму необходимы овощи, которые являются источниками углеводов, макро- и микроэлементов, волокнистых и других важных веществ. Поэтому их употреблять в пищу нужно каждый день.
Покупая овощи на рынке или в магазинах, мы не можем полностью быть уверены, что они были проверены на наличие опасных соединений - нитратов.
Каждый, кто интересуется вопросами здоровья, может самостоятельно определить, есть ли нитраты в овощах и фруктах, скажем, купленных тепличных огурцах.
На 100% избавиться от нитратов в овощах и фруктах, во-первых, не получиться, во-вторых, не стоит. Вместе с нитратами уйдут или погибнут и все полезные микроэлементы и витамины. Вы можете только уменьшить количество вредных веществ.
Витамины С (аскорбиновая кислота), Е и А тормозят и предотвращают преобразование нитратов в организме.
В заключение можно сказать, что при использовании даже небольшой части рекомендаций из нашего разговора можно в значительном объеме обезопасить себя и своих близких от последствий воздействия данных опасных соединений на организм.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- Гайлите М., Гайлитис М. Ещё раз о нитратах, «Наука и мы», № 6, 1990 г.
- Мугниев А.Ф., Посмитная И.В., Содержание нитратов в овощах можно регулировать. Картофель и овощи. 2001г., №1.
- Покровская С.Ф. Пути снижения содержания нитратов в овощах. М., 2003г., с.42-46.
- Соколов О.А. Особенности распределения нитратов и нитритов в овощах. Картофель и овощи., 1998г., №6.
- Соколов О., Семёнов В., Агаев В., Нитраты в окружающей среде. Пущино, 2004г., с.216-238
Муниципальное казённое образовательное учреждение
Дугинская средняя общеобразовательная школа
Исследовательская работа по биологии
«Определение содержания нитратов в овощах и фруктах»
Номинация «Естественные науки»
Выполнила:
Руководитель: ,
учитель биологии и химии
1.Введение.
2. Обзор литературы.
2.1.Общая характеристика нитратов.
2.2. Нитраты в продуктах питания.
2.3. Влияние избытка нитратов на здоровье человека.
2.4. Как обезопасить себя от отравления нитратами.
2.5. Пути попадания нитратов в организм человека.
2.6. Допустимые нормы нитратов для человека.
3. Экспериментальная часть.
3.1. Методы исследования.
3.2. Результаты исследования.
4. Заключение.
5. Литература.
1.Введение
1. Тема исследовательской работы: «Определение содержания нитратов в овощах и фруктах».
1. Овладение методикой определения нитратов.
2. Определение содержания нитратов в овощах и фруктах, купленных в магазине и выращенных на собственном огородном участке.
3. Задачи:
1. Изучение литературы о роли нитратов в питании растений и
влиянии избытка нитратов на здоровье человека;
2. Отработка методики определения нитратов в растительных объектах, анализ результатов и их оформление.
3. Актуальность работы связана с проблемой содержания нитратов в продуктах питания, поскольку их избыточное количество может привести к ряду негативных для человека последствий.
План исследовательской работы:
1. Изучить литературу по данной теме.
2. Познакомиться с общей характеристикой нитратов.
3. Выяснить пути попадания и влияние избытка нитратов на организм человека.
4. Познакомиться с допустимыми нормами нитратов для человека.
5. Овладеть методикой определения нитратов.
6. Определить содержание нитратов в растительных продуктах.
7. Сделать выводы по результатам исследования.
Данная тема заинтересовала меня потому, что в последнее время большое внимание уделяется содержанию нитратов в продуктах питания, поскольку их избыточное количество может привести к ряду негативных для человека последствий. Проблема токсичного накопления нитратного азота в сельскохозяйственной продукции и вредного воздействия его на человека на современном этапе является одной из наиболее острых и актуальных. Решением этой задачи заняты многие научно-исследовательские учреждения всего мира, но, несмотря на пристальное внимание к этой проблеме, до сих пор радикального решения пока не найдено.
Общеизвестно, что самое дорогое у человека – это его здоровье, которое невозможно купить и на которое, прежде всего, влияют такие проблемы как неблагоприятная экологическая обстановка, курение, алкоголизм. Однако не стоит забывать и о том, что наше здоровье во многом зависит от правильного питания. Недаром существует пословица: «Скажи мне, что ты ешь, и я скажу тебе, чем ты болеешь».
В последнее время часто слышим слово «нитраты», которое обсуждается людьми в магазинах, на рынке. В словаре выяснили, что означает слово «нитраты». Нитраты – это соли (соединения) азотной кислоты или продукты обмена азотистых веществ любого живого организма. Нитраты образуются в растениях в процессе роста, а также после применения азотных удобрений. При неправильном их применении в большей степени овощи и фрукты накапливают в себе опасное для человеческого организма количество нитратов.
Нитраты, нитриты и другие азотсодержащие соединения в настоящее время привлекают особое внимание гигиенистов. Они проявляют большой интерес к вопросу об остаточном содержании нитратов в продуктах питания и тем нарушениям в состоянии здоровья человека, которые могут быть вызваны нитратным загрязнением. Систематическое поступление в организм повышенных количеств нитратов чревато неблагоприятными сдвигами в жизнедеятельности организма, возрастанием риска онкологических заболеваний.
Учитывая актуальность данной темы, связанной с тем, что повышенное содержание нитратов в продуктах питания опасно для здоровья человека, целью моего исследования было определение содержания нитратов в овощах и фруктах.
Для достижения поставленной цели я решала следующие задачи:
Изучила литературу о нитратах и нитритах;
Используя методику по обнаружению нитратов, я определяла их примерное содержание в овощах и фруктах.
2. Обзор литературы.
2.1. Общая характеристика нитратов.
Нитраты – это соли азотной кислоты, например: NaNO3, KNO3, NH4NO3, Mg(NO3) 2. Они являются нормальными продуктами обмена азотистых веществ любого живого организма – растительного и животного, поэтому «безнитратных» продуктов в природе не бывает. Даже в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах 100 мг и более нитратов. Существовали они еще до происхождения человека. Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах, когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами из-за их чрезмерной подкормки аммиачной селитрой. Тем не менее, разговоры о вреде нитратов для здоровья не прекращаются. Однако проблема не в самих нитратах, а в том, какое их количество попадает в организм человека. Согласно заключению Всемирной организации здравоохранения, безопасным считается количество 5 мг нитратов на 1 кг веса человеческого тела. То есть, взрослый человек может получать около 350 мг нитратов безо всяких последствий для здоровья.
Растения обладают способностью поглощать из насыщенной удобрениями почвы гораздо больше соединений азота, чем им необходимо для развития. В результате только часть нитратов синтезируется в растительные белки, а остальные попадают в организм человека в чистом виде через плоды, корни и листья овощей. В дальнейшем одни нитраты быстро выводятся из тела, но другие образуют различные химические соединения. Какие-то из этих соединений безвредны и даже полезны для организма, но другие превращают соли снова в азотную кислоту, и именно это представляет наносимый нитратами вред для здоровья.
Излишек азотных удобрений ведёт к снижению качества растительной продукции, ухудшению её вкусовых свойств, снижению выносливости растений к болезням и вредителям, что, в свою очередь, вынуждает земледельца увеличивать применение ядохимикатов. Особенно резко проявляется отрицательное действие удобрений и ядохимикатов при выращивании овощей в закрытом грунте. Это происходит потому, что в теплицах вредные вещества не могут беспрепятственно испаряться и уноситься потоками воздуха. После испарения они оседают на растения. 2.2. Нитраты в продуктах питания.
Каковы же основные источники пищевых нитратов? Практически это исключительно растительные продукты.
В животных продуктах (мясо, молоко) содержание нитратов весьма незначительно. Но нитраты добавляют в готовую мясную продукцию с целью улучшения её потребительских свойств и для более длительного её хранения (особенно в колбасных изделиях).
У растений максимальное накопление нитратов происходит в период наибольшей активности при созревании плодов. Поэтому недозрелые овощи (кабачки, баклажаны) и картофель, а также овощи раннего созревания могут содержать нитратов больше, чем достигшие нормальной уборочной зрелости. Кроме того, содержание нитратов в овощах может резко увеличиться при неправильном применении азотных удобрений (не только минеральных, но и органических). Например, при внесении их незадолго до уборки урожая.
Однако у различных растений есть и свои индивидуальные особенности. Известны «накопители» нитратов. К ним относятся зеленые овощи: салат, ревень, петрушка, шпинат, щавель. Свекла может накапливать до 140 мг нитратов (это предельно допустимая концентрация), а некоторые сорта и больше. А вот в других овощах нитратов значительно меньше. Фрукты, ягоды и бахчевые содержат нитратов очень мало (меньше 10 мг в 100 г плода).
В растениях нитраты распределены неравномерно. В капусте, например, нитраты больше всего накапливаются в кочерыжке, в огурцах и редисе – в поверхностных слоях, в моркови – наоборот.
Теперь, когда все известно о пищевых нитратах, попробуем представить их реальную опасность для здоровья. Рассмотрим основные источники нитратов. Начнем с зеленых овощей (салат, петрушка, укроп и т. д.). Их потребление практически редко превышает 100 г в день, а чаще всего около 50 г, т. е. с одной порцией можно получить менее трети от безопасной суточной дозы. Теперь перейдем к свекле. Ее, как известно, потребляют только в отваренном виде. Поскольку при варке (40%) и зачистке (10%) теряется половина нитратов, а общественное питание рекомендует порцию отваренной свеклы в 125 г, то со свеклой мы можем получить 100 мг нитратов (меньше трети суточной дозы). Картофель и капуста в отваренном виде потребляются порциями по 300 г. С учетом потерь при зачистке и кулинарной обработке с одной порцией этих продуктов можем потребить около 60 мг нитратов.
По способности накапливать нитраты растения можно разделить на пять групп по содержанию в 1кг продукции:
* больше 5 г (все виды салатов, петрушка, редис);
* до 5 г (шпинат, редька, кольраби, свекла, зеленый лук);
* до 4 г (белокочанная капуста, морковь, репчатый лук);
* до 3 г (лук-порей, ревень, укроп, тыква);
* менее 1 г (огурцы, арбузы, дыни, помидоры, баклажаны, картофель).
В растениях нитраты распределены неравномерно:
1) у свеклы нитраты сконцентрированы в верхней части корнеплода – до 65 %;
2) у моркови - в сердцевине – 90% и в наружной части – 10%;
3) у капусты – в кочерыжке и в толстых черешках листьев;
4) у картофеля в мелких клубнях нитратов больше, чем в крупных,
сосредоточены они под кожурой;
5) маленькие огурцы содержат нитратов меньше, чем большие; в огурце, сорванном утром, нитратов меньше.
Качество овощей зависит от многих причин, в том числе от вносимых удобрений и применяемых средств защиты растений.
Нитраты используются в качестве удобрений и известны как селитры: натриевая (чилийская), калиевая (настоящая), аммиачная (аммонийная) и кальциевая (норвежская). Нитраты – важнейший компонент питания растений, поскольку входящий в них азот – главный строительный материал клетки.
Способность накапливать нитраты у различных культур неодинакова. Наибольшее накопление отмечается у зеленых культур: укропа, петрушки, зеленого лука (от 400 до 2500 мг/кг). Значительно меньшей способностью к накоплению нитратов обладают томаты (10–190 мг/кг), перец сладкий (40–330 мг/кг), баклажаны (80–270 мг/кг).
Для получения овощей с низким содержанием нитратов необходимо правильно использовать чередование культур в севообороте, поливы и оптимальную густоту посева или посадки, рационально применять удобрения. Известно, что томаты, перцы и баклажаны отличаются малым накоплением нитратного азота в плодах, однако в этом имеются значительные сортовые различия и особенное влияние оказывают условия, в первую очередь освещенность. Поэтому загущение посевов культур увеличивает опасность накопления нитратов. По этой же причине увеличивается содержание нитратов в тепличных овощах.
Важную роль играет форма применяемых азотных удобрений и сроки их внесения. Максимальное количество нитратов в овощной продукции накапливается при применении аммиачной и натриевой селитры, а минимальное – при внесении мочевины, сульфата аммония.
На накопление нитратов в овощной продукции оказывает влияние влажность почвы. Более умеренное азотное питание растений отмечается при режиме орошения на уровне 80–90% наибольшей влажности.
Пестициды нужно применять с осторожностью, т. к. вместе с нитратами они могут создать дополнительный неблагоприятный фон. Следует подбирать сорта растений, в наименьшей степени накапливающие нитраты, регулярно уничтожать сорняки, рыхлить почву, широко использовать биологические средства защиты растений.
Соблюдение перечисленных условий позволит увеличить урожай овощей и улучшить их качество.
Оптимальный срок посева овощных растений обеспечивает лучшее вызревание овощей и получение экологически безопасной продукции.
На концентрацию нитратов влияют сроки хранения. Исследования показали, что после шестимесячного хранения их количество в корнеплодах снижается в 1,5 – 2 раза. Нитраты почти не обнаруживаются в овощах, хранящихся на зиму.
Овощи нельзя хранить при повышенной температуре, особенно размороженные. Установлено, что чем выше температура хранения и чем больше концентрация нитратов, тем интенсивнее протекает процесс их восстановления и больше образуется нитритов.
Для овощей и фруктов установлены определенные значения предельно допустимых концентраций нитратов (ПДК). ПДК - количество вредного вещества в окружающей среде, которое не оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека или его потомство при постоянном или временном контакте с ним.
Предельно допустимые концентрации нитратов
в продуктах растениеводства
2.3. Влияние избытка нитратов на здоровье человека.
В настоящее время общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и сельскохозяйственных животных.
Нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитритов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нем 2-х валентное железо в 3-х валентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, который уже не способен переносить кислород к тканям и органам, в результате чего может наблюдаться удушье.
1. Угроза для жизни начинает возникать тогда, когда уровень метгемоглобина в крови достигает 20% и выше. Поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и тканей организма (тканевая гипоксия), в результате чего накапливается молочная кислота, холестерин, и резко падает количество белка.
2. Особенно опасны нитраты для грудных детей, т. к. их ферментная основа несовершенна и восстановление метгемоглобина в гемоглобин идет медленно.
3. Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества токсины, в результате чего идёт токсикация, т. е. отравление организма. Основными признаками нитратных отравлений у человека являются:
§ синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;
§ тошнота, рвота, боли в животе;
§ понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз;
§ головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение
§ работоспособности;
§ одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания;
§ при выраженном отравлении – смерть.
4. Нитраты снижают содержание витаминов в пище, которые входят в состав многих ферментов, стимулируют действие гормонов, а через них влияют на все виды обмена веществ.
В этом случае основное средство профилактики - сокращение сроков хранения. Все салаты, а особенно овощные соки и пюре для детей, следует готовить или вскрывать консервированные непосредственно перед употреблением, При необходимости готовые продукты хранить лучше в холодильнике, и не больше суток. Стерилизация (кипячение) соков, супов, убивая микрофлору, также подавляет образование нитритов.
Определение нитратов не займет много времени, если у вас есть специальный прибор нитратомер. А как быть тем, у кого нет этого замечательного прибора?
Вот несколько советов о том, как в домашних условиях определить наличие избытка нитратов в продукте:
1. Повышенное содержание нитратов в арбузах можно узнать по желтым прожилкам и уплотнениям в мякоти. Так же, когда кушаете бахчевые культуры не жалейте оставлять мякоть около корки – именно там больше всего нитратов!
2. В моркови сердцевина становится белой при избытке нитратов;
3. Помидоры имеют толстую кожуру;
4. Овощи (сладкий перец, свеклу, яблоки и груши) необходимо чистить, счищать кожуру.
Известно, что во всех овощах и плодах больше всего нитратов содержится в кожуре. Кроме того, вредных веществ больше в зеленых плодах, чем в зрелых. Богаты нитратами и части растений, расположенные ближе к корню. Проще говоря, в листьях петрушки, сельдерея и укропа их почти вдвое меньше, чем в стеблях, поэтому у пряных трав надо выбрасывать стебли и использовать только листья.
В поверхностной части моркови нитратов на 80% меньше, чем в ее сердцевине. А в огурцах и редиске, наоборот, поверхностные слои (кожура) на 70% богаче нитратами, чем внутренняя (следовательно, огурцы лучше очистить и срезать место прикрепления их к стеблю). У огурцов, свеклы, редиса, к тому же, надо срезать оба конца, здесь самая высокая концентрация нитратов.
Используя в пищу части растений, содержащие наименьшее количество нитратов, можно снизить их поступление в организм практически вдвое. Это очень важно учитывать при приготовлении сырых витаминных салатов. Кроме того, даже предварительная обработка - обязательное мытье и чистка - снизит количество нитратов в овощах на 10-15%.
При длительном (в течение двух часов) вымачивании в воде из листьев петрушки, укропа, салата вымывается 15-20% нитратов. Чтобы снизить на 25-30% содержание нитратов в картофеле, моркови, столовой свекле, капусте, достаточно час подержать их в воде.
В процессе отваривания моркови и свеклы наиболее интенсивный переход нитратов в отвар происходит в первые 30-40 минут, далее процесс практически прекращается. Картофель теряет при варке до 80% нитратов, морковь и капуста - до 70%, свекла - до 40%.
Опасность отравления нитратами действительно существует. Ее можно избежать, следуя следующим советам:
1. Нитраты химически активны и даже при обычном хранении их содержание в плодах быстро уменьшается. При мытье и чистке теряется 10-15%, при варке 40-70% нитратов;
2. Не стоит увлекаться внесезонными тепличными овощами, например употребление в пищу 2 кг тепличных огурцов за один прием может вызвать опасное для жизни отравление. Часто происходит отравление арбузами и дынями, которые вообще не рекомендуется покупать раньше конца августа;
3. Нитраты хорошо растворимы в воде, поэтому свеклу, кабачки, картофель, капусту, тыкву и другие овощи перед приготовлением необходимо нарезать кубиками и 2-3 раза залить водой, выдерживая в ней по 5-10 мин;
4. Варка овощей, квашение, соление уменьшают содержание нитратов, а сушка, наоборот, повышает;
5. Очищенный картофель лучше залить на сутки 1% раствором поваренной соли или аскорбиновой кислоты;
6. У капусты необходимо снимать верхние кроющие листья и выбрасывать кочерыжку;
7. У свеклы и моркови нужно срезать верхнюю и нижнюю части корнеплода;
8. Огурец нужно очищать от кожицы и отрезать у него хвостик;
9. Имейте ввиду, что самое высокое содержание нитратов (мг/кг) отмечается в свекле (), капусте (), салате (), петрушке ();
10. Нитраты накапливаются в таких частях растения:
А) у капусты – в кочерыжке;
Б) у моркови – в сердцевине;
В) у огурцов и кабачков – в кожуре;
Г) у зеленых культур – в стеблях.
ВОЗ считает допустимым содержание нитратов в продуктах до 300 мг на 1 кг сырого вещества (или 45 мг на 1 л сока).
2.5. Пути попадания нитратов в организм человека.
Нитраты попадают в организм человека различными путями.
1. Через продукты питания растительного и животного происхождения. Нитраты в основном скапливаются в корнях, корнеплодах, стеблях, черешках и крупных жилках листьев, значительно меньше их в плодах.
Основная масса нитратов попадает в организм человека с консервами и свежими овощами (40-80% суточного количества нитратов). Незначительное количество нитратов поступает с хлебо-булочными изделиями и фруктами; с молочными продуктами попадает их - 1% (10-100мг на литр). Нитраты содержатся и в животной пище. Рыбная и мясная продукция в натуральном виде содержит немного нитратов (5-25мг/кг в мясе, и 2-15мг/кг в рыбе). Но нитраты и нитриты добавляют в готовую мясную продукцию с целью улучшения её потребительских свойств и для более длительного её хранения (особенно в колбасных изделиях). В сырокопчёной колбасе содержится нитритов 150мг/кг, а в варёной колбасе - 50-60мг/кг
2. Через питьевую воду . В питьевой воде из подземных вод содержится до 200 мг/л нитратов, гораздо меньше их в воде из артезианских колодцев. Нитраты попадают в подземные воды через различные химические удобрения (нитратные, аммонийные), с полей и от химических предприятий по производству этих удобрений.
3. Через лекарственные препараты и табак.
4. Часть нитратов может образоваться в самом организме человека при его обмене веществ.
Лучшие для нашего стола – плоды, выращенные в открытом грунте, в тепличных ягодах и овощах мало минералов и витаминов, ведь полезные вещества растение вырабатывает, получая достаточно солнечного света.
Все тепличные растения подкармливают нитратами и обрабатывают пестицидами. Превышение допустимых концентраций в почве этих вредных веществ приводит к тому, что они накапливаются в растениях. А чтобы овощи быстрее созрели, в грунт зачастую добавляют стимуляторы роста клеток – так называемые факторы роста. Особенно много химикатов может оказаться в плодах, привезенных из Турции и Египта. А чтобы благополучно доставить товар в другую страну, каждую партию поставщики обрабатывают разными консервирующими веществами. Разовое употребление такого продукта ничем не грозит, а вот частое наносит огромный ущерб здоровью, особенно это опасно для детей. У ребенка еще не полностью сформирована слизистая оболочка пищевого тракта, она не может защитить организм от токсинов. У взрослых начнутся проблемы с желудочно-кишечным трактом – гастриты, язвы, заболевания дыхательной и сердечно-сосудистой системы. Избыток нитратов ведет не только к отравлению, но и к кислородному голоданию клеток и тканей (тканевая гипоксия) и даже к образованию канцерогенов в организме.
Нитратов всегда больше в плодах крупных размеров. Их величину и вес нагоняют многократными подкормками и другими агротехническими приемами.
Между тем, не все растения одинаково накапливают нитраты. Больше всего «яды» любят «селиться» в арбузах, дынях, капусте, картофеле, петрушке, укропе, черной редьке, листовом салате, шпинате, щавеле, ревене, сельдерее, моркови, редисе, свекле. А вот в бобах, фасоли, зерновых, чесноке, смородине, вишне , яблоках и сливах нитраты встречаются лишь в маленьких дозах.
В процессе хранения и переработки продукции количество нитратов, как правило, несколько снижается, однако при нарушении режимов хранения их содержание может расти, и довольно существенно.
Хранение свежих овощей при низкой температуре предотвращает образование нитритов. В глубоко замороженных овощах накопления нитратного азота не происходит. Однако размораживание шпината при комнатной температуре в течение 39 часов приводит к образованию нитритов в продукции. Хранение загрязненных почвой и поврежденных листовых овощей, при температуре выше 5° ускоряет образование нитратов в тканях вследствие проникновения микроорганизмов. В процессе хранения овощей и картофеля при оптимальных условиях влажности и температуры количество нитратов во всех видах продукции снижается. Наиболее заметно их количество падает в период февраль-март у капусты и свеклы столовой, несколько в меньших размерах - у моркови и картофеля. При хранении картофеля на складе с усиленной вентиляцией через 3 месяца сохраняется 85%, а через 6 месяцев - 30% нитратов от исходного уровня. В корнеплодах моркови 70% и 44% соответственно. Оптимальные условия (температура и влажность) хранения обеспечивают снижение уровня нитратов в овощеводческой продукции через 8 месяцев на 50%. Таким образом, степень снижения количества нитратов при хранении зависит от вида продукции, исходного содержания их, режимов хранения и прочих условий.
Овощеводческая продукция используется в пищу человеком как в свежем, так и в переработанном виде. В зависимости от режимов и видов технологической переработки меняется уровень содержания нитратного азота в конечном продукте . Как правило, количество нитратов в продукте в процессе переработки снижается, но при этом следует соблюдать режимы переработки.
В зависимости от способа дальнейшего приготовления пищи количество нитратов снижается неодинаково. При варке картофеля в воде уровень нитратного азота падает на 40-80%. на пару - на 30-70%. При жарении в растительном масле - на 15%, во фритюре - на 60%. При предварительном замачивании картофеля в 1%-ном растворе хлористого калия и 1%-ном растворе аскорбиновой кислоты и дальнейшем жарении во фритюре степень нитратов падает на 90%. В отварной моркови количество нитратного азота снижается в 2 раза. В отварной свекле количество нитратов остается таким же, как и в сырых корнеплодах. Согласно другим сведениям степень снижения уровня нитратного азота в свекле в процессе варки определяется размером корнеплода.
Наибольшее количество нитратов теряет в процессе варки капуста. почти 60% от исходного уровня, морковь, свекла и картофель неочищенный теряют примерно одинаковое их количество (17-20%). Очистка клубней картофеля приводит к резкому (более чем в 2 раза) увеличению потерь нитратов, т. е. кожица клубней является определенным барьером для перехода нитратов в воду.
В плодах соленых томатов количество нитратного азота возрастает в 1,4-1,8 раза. При этом в рассоле в 2,2-2.8 раза больше, чем в исходных свежих плодах, которое обусловлено применением приправы зеленых овощей (укроп, петрушка, чеснок), содержащих повышенное количество нитратов.
В первые дни количество нитратов в плодах огурцов более эффективно снижается при консервировании. Однако на 30-е сутки эффект от засолки и консервирования оказывается примерно равным, количество нитратов составляет свыше 30% от исходного уровня в продукции. При хранении консервированных огурцов (сортов Конкурент и Кустовой) в течение 4-5 месяцев содержание нитратов снижается в 5-6 раз. При квашении капусты содержание нитратов на 5-е сутки снижается в 2,1 раза по сравнению с исходным количеством в свежей капусте. В течение 2 последующих суток уровень нитратов в квашеной капусте практически не меняется.
В томатном соке, подвергающемся термической обработке, количество нитратов уменьшается в 2 раза. При 57%-ном выходе сока моркови и 80%-ном выходе сока из столовой свеклы значительная часть нитратов переходит в жидкую фазу, хотя их количество в соке зависит от вида продукции. Так, в морковный сок из корнеплодов переходит 44% нитратного азота от общего количества их в сырье. У свеклы почти 80% их также переходит в сок. При производстве сухих вин нитраты переходят в сок. Полученные вина могут содержать от 1 до 47,8 мг/л нитратного азота. Известно, что концентрация нитратов выше 8 мг/л существенно сказывается на вкусовых качествах продукта, он приобретает вяжущий кисловато-соленый вкус.
Свежеприготовленные соки могут стать опасными для здоровья, если длительное время не подвергаются дальнейшей обработке вследствие быстрого перехода нитратов в нитриты. При хранении свекольного сока в течение суток при 37°С количество нитритов возрастает от нулевого содержания до 296 мг/л, при комнатной температуре - до 188 мг/л, а в холодильнике - до 26 мг/л. В процессе сушки продукта или упаривания жидкости зачастую происходит увеличение количества нитратов.
С продуктами животного происхождения в организм человека, как правило, поступает незначительное количество нитратов. Тем не менее, накопление нитратного азота в них обусловлено, по всей видимости, с одной стороны, использованием животными кормов с высоким уровнем нитратов, а с другой - поступлением их в продукты в процессе технологической переработки.
Содержание нитратов невелико в рыбе и в свежезамороженных продуктах. В процессе переработки рыбы (горячее копчение) часть нитратов переходит в нитриды. Следует также обратить внимание на тот факт, что уровень нитратов в колбасных изделиях выше, чем в исходных продуктах, вследствие добавления нитратных солей в ходе изготовления колбас. Нитратные соли используются для придания соответствующей окраски получаемым продуктам. В ряде зарубежных стран соли азотной кислоты используются в качестве консервантов.
Табак не является продуктом питания, но на земном шаре курят свыше 1 млрд. человек, которые ежедневно выкуривают 5 трлн. сигарет. Ежегодный прирост курящих составляет свыше 2,1%. В то же время негативное действие табака на организм человека не ограничивается влиянием только никотина. Известно, что растения табака накапливают значительные количества нитратного азота, который в процессе курения превращается в окислы табака.
Другой путь поступления нитратов в организм человека связан с пищевыми добавками-консервантами.
Химическое консервирование пищевых продуктов имеет в своем арсенале много веществ, часть из них – нитраты и нитриты.
Нитрат натрия (Е 251) и нитрат калия (Е 252) разрешены в использовании в смеси с поваренной солью (предотвращение развития в продуктах микроорганизмов, для придания красивого (не серого) цвета колбас). Применяются в изготовлении сыров, мясных и рыбных продуктов. Некоторые государства отказываются от добавления нитратов в мясопродукты из-за их неконтролируемого превращения в нитриты.
Нитрит калия (Е 249) и нитрит натрия (Е 250) чрезвычайно ядовиты. Летальная доза составляет 32 мг на 1 кг массы тела, то есть около 2 граммов.
Как ни странно, но пока большинство населения страны, теоретически осуждая применение минеральных удобрений и ядохимикатов, широко использует их в своих жилищах и на огородах. Рядового потребителя прельщает очевидная «эффективность» химии: брызнул дихлофосом, и на глазах десяток тараканов «протягивает ноги», влил селитры - и помидоры растут, как на дрожжах. А то, что через несколько лет появляются аллергия , остеохондроз, рак - не столь очевидно, да и вообще врачи виноваты - лечить не умеют. Но почему же 30-40 лет назад и аллергия, и хондроз, и рак встречались гораздо реже?
В силу какой-то страшной логики в нашем сознании живет надежда на чудо, что яды убивают только «вредные» организмы, а для человека они безопасны. Кроме того, рядового потребителя прельщает дешевизна и красивая упаковка опасных ядов. Пока мы будем придерживаться принципа - «числом поболее, ценою подешевле», агрохимии нечего беспокоиться за свою судьбу.
Дешевизна интенсивно химизированных сельхозпродуктов объясняется неоплаченными долгами природе (загрязнение окружающей среды и продуктов).
Эти долги и их проценты оплачивает все общество собственным здоровьем и будущим своих детей.
Интенсивная агрохимизация порождена погоней за наивысшей производительностью труда , за наивысшей прибылью во вред природе и человеку.
Поскольку химизация обусловлена экономическими условиями, погоней за прибылью, то и остановить ее можно экономическими же средствами, - лишив производителя прибыли, разорительными штрафами и налогами за загрязнение среды.
Для реализации экономических санкций необходима система жесткого контроля за качеством окружающей среды и продуктов.
2.6. Допустимые нормы нитратов для человека.
Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека составляет 325 мг в сутки. Как известно, в питьевой воде допускается присутствие нитратов до 45 мг/л. Рекомендуемое потребление продуктов питания, где используется питьевая вода (чай, первые и третьи блюда), примерно 1,0–1,5 л, максимум – 2,0 л в день. Таким образом, с водой взрослый человек может употребить около 68 мг нитратов. Следовательно, на пищевые продукты остается 257 мг нитратов.
Исследования показали, что токсическое действие нитратов пищевых продуктов проявляется слабее, чем содержащихся в питьевой воде, примерно в 1,25 раза. Фактически безопасно с пищевыми продуктами потреблять 320 мг нитратов в сутки.
Допустимое содержание нитратов для взрослого человека составляет 5 мг на 1 кг массы тела. Относительно легко организм человека справляется с дневной дозой нитратов, равной 15-200 мг, а предельно допустимая доза равна 500 мг.
o Для взрослого человека токсичной дозой становится 600 мг.
o 10 мг нитратов будет достаточно для отравления грудного ребёнка.
В Российской Федерации допустимая среднесуточная доза нитратов - 312мг, но в весенний период реально она может быть 500-800мг/сутки.
Минимальное и максимальное накопление нитратов в овощах.
3. Экспериментальная часть.
3.1. Методика обнаружения нитратов
Традиционный реактив для обнаружения нитрат-ионов в срезах растений – ароматический вторичный амин – дифениламин ((C6H5)2 NH), растворенный в концентрированной серной кислоте. Дифениламин окисляется нитрат-ионами до продукта, имеющего темно-синее окрашивание.
Мы изучили несколько подходов к методикам обнаружения нитрат-ионов.
1. . Анализ воды из природных источников//Химия в школе, 3,1997,с. 62.
Реактив: 1г дифениламина растворить в 100мл серной кислоты плотностью 1,84. Условия проведения реакции:
1) рн < 7,0
2) температура комнатная.
Выполнение анализа. К 1 мл пробы воды по каплям вводят реагент.
2. . Эти двуликие нитраты.//Химия в школе,5,2002,с. 45.
Методика обнаружения нитратов в растительных объектах.
Реактивы и оборудование : раствор дифениламина в серной кислоте (0,1г дифениламина на 10 мл крепкой серной кислоты) в темной склянке; пипетка, ступка с пестиком, предметное стекло, стеклянная палочка, растительные объекты.
Кусочек растительного объекта растирают пестиком в ступке. Каплю полученного растительного сока помещают на предметное стекло и добавляют в него несколько капель раствора дифениламина. По изменению окраски судят о содержании нитратов; при отсутствии нитратов сок не изменяет цвет; при небольшом количестве нитратов появляется светло-голубая окраска, а при большом количестве нитратов – темно-синяя.
3. . Элективный курс «Химия и экология»//Химия в школе,7,2010,с.28.
1) определение нитратов в воде, фруктах и овощах в домашних условиях (риванольный способ);
2) определение нитратов в химической лаборатории (дифениловый способ)
(аналогичный способу, предложенному).
Мы применили методику, взяв из методики таблицу соответствия цвета исследуемого образца с концентрацией нитрат-ионов.
Регистрировали результаты с помощью цифрового фотоаппарата.
Первоначально мы отжимали сок растений в химические стаканы и пробовали приливать дифениламин. Из-за большого количества сока, особенно, непрозрачного, мы не могли увидеть результаты. Методом проб мы отработали капельную методику: каплю растительного сока помещали на предметное стекло, помещенное на белый лист бумаги, капали каплю дифениламина и фотографировали. Эта методика проведения опыта дала большую наглядность, многократно проверенная, показала достоверность.
3.2. Результаты исследования.
1. Для исследования взяты овощи, купленные в магазине и выращенные на приусадебном участке. Результаты эксперимента занесены в таблицу №1.
Таблица №1
Название овощей | Изменение окраски |
нитрат-ионов |
|
с приусадебного участка (листья) | не изменилась | |
|
из магазина | ||
|
с приусадебного участка (кочерыга) | ||
|
из магазина (кочерыга) | темно - синяя | |
не изменилась | ||
Картофель | не изменилась | |
|
с приусадебного уча - стка | не изменилась | |
|
из магазина | не изменилась |
По данным исследования лидером на содержание нитратов оказалась капуста, купленная в магазине. Концентрация нитрат-ионов в ней, особенно в кочерыге, намного превышает предельно допустимый уровень. Скорее всего, такой результат является следствием нарушения технологии выращивания белокочанной капусты, ведь эта культура очень отзывчива на азотные удобрения, но внесение избыточных доз и поздние подкормки вызывают накопление нитратов в кочерыге, центральных жилках и листьях.
На втором месте - огурец. Можно сделать вывод, что свежие огурцы, продаваемые зимой, выращиваются в теплицах, поэтому в них накапливаются в больших количествах нитраты.
Исследования показали, что в образцах лука, картофеля и моркови содержание нитратов не превышает ПДК.
2. Для исследования взяты фрукты, купленные в магазине. Результаты эксперимента занесены в таблицу №2.
Таблица №2
Исследования показали, что во всех образцах содержание нитратов не превышает ПДК, так как по мере продвижения нитрат - соединений по стволу дерева, они вступают во множество химических реакций и на плодах особо не отражаются.
4. Заключение
В результате своей работы я сделала следующие выводы:
1. Лучше всего употреблять овощи с собственного огорода и овощи, выращенные в открытом грунте.
2. Не всегда в растениях, выращенных на собственных участках, содержание нитратов минимально. Это зависит от нашего способа выращивания той или иной культуры и от погодных условий.
3. Для уменьшения содержания нитратов в овощах и фруктах рекомендуется срезать те части овощей, в которых их концентрация максимальна. То есть, в капусте – это кочерыжка и зеленые верхние листья, в корнеплодах – это низ (корень), а в огурцах, кабачках и т. п.– это место крепления плодоножки.
4. Каждой порядочной хозяйке необходимо овладеть способами уменьшения концентрации нитратов в овощах и фруктах (в процессе приготовления) с целью обеспечения здорового питания всей семьи.
В природе нет абсолютно чистых продуктов питания. Нитраты в окружающей среде были и будут. Все дело в том, сколько накапливается их в продуктах. Нам необходим такой уровень нитратов, который не представляет опасности для здоровья человека.
От данной работы я получила много удовольствия и полезной новой информации. Владение информацией о накапливании нитратов в растениях и о превращении нитратов в нитриты и нитрозамины поможет вам правильно питаться и сохранить свое здоровье.
5. Литература.
1. Баранчикова рассказывают / Биология, 24,2010,с. 27.
2. Дорофеева двуликие нитраты /Химия в школе, 5,2002,с.43.
3. Иванова курс «Химия и экология»/ Химия в школе,7, 2010, с. 28.
5. Пичугина и повседневная жизнь человека. М.: Дрофа, 2004.
6. Пичугина знаний о превращении соединений азота в почве и в растениях /Химия в школе, 7, 1997,с. 31.
7. Покровская снижения содержания нитратов в овощах. М.: 1988г., с.42-46.
8. Покровский о питании. – М. Экономика, 1994 г.
9. Русецкая, которую мы едим / Химия в школе, 5,2008, с.19-24.
10. Соколов О., Семёнов В., Агаев В., Нитраты в окружающей среде. Пущино, 1990г., с.216-238.
11. Харьковская воды из природных источников /Химия в школе, 3,1997,с 62.но, 1990г., с.216-238.
12. Химия в школе, № 5, 2002. Дорофеева двуликие нитраты.
13. Чапкявиченс уменьшить содержание нитратов и нитритов в овощах, «Здоровье», №3, 1988 г.
Нитраты - соли азотной кислоты HN03- являются нормальным продуктом обмена азотистых веществ любого живого организма, растительного и животного. Даже в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах 100 мг и более нитратов.
Круговорот азота является необходимой составляющей жизни на Земле. Азот, содержащийся в атмосфере, принимает участие в биосферном круговороте только после его превращения в органические или неорганические соединения. Такое превращение происходит как физико-химическими, так и, главным образом, биологическими путями. Основными фиксаторами азота являются многие виды бактерий и водорослей. Естественный круговорот азота в биосфере существенно меняется вследствие загрязнения среды окислами азота – продуктами деятельности промышленных предприятий и транспорта, а так же при применении азотистых удобрений образуется большое количество окислов азота, вовлекаемых в круговорот. В результате наблюдаются такие экологические нарушения, как накопление нитратов в пищевых продуктах, кормах для животных вымывание удобрений из почвы и т. д. .
Нитраты представляют собой соли азотной кислоты. Нитраты неорганических оснований обладают замечательной особенностью – все они легко растворяются в воде. Особенно хорошо растворим нитрат аммония: для его растворения при комнатной температуре достаточно количество воды, равное половине его массы. Лишь отдельные нитраты некоторых комплексных ионов растворяются с трудом. Растворимость большинства нитратов растет с повышением температуры. Характерная особенность многих нитратов – способность при нагревании отщеплять кислород; поэтому их часто используют в качестве окислителей. Концентрация высока (50 – 100 мг/л). Среди них наиболее известны нитраты аммония, калия, натрия, кальция, обычно называемые селитрами. Все селитры широко и давно используются в качестве удобрений. Нитраты применяются в пищевой и стекольной продукции, для получения реактивного топлива, пиротехнических взрывчатых веществ, порохов, используются в резиновом и текстильном производствах, гальванотехнике и медицине. Нитраты являются широко применяемыми консервантами для продуктов питания. Нитраты человек главным образом потребляет с овощами. Содержание нитратов в некоторых пищевых продуктах представлено в таблице1. Наибольшей способностью к аккумуляции нитратов обладают представители тыквенных, крестоцветных, маревых растений, причем существует значительная разница между сортами одной и той же культуры. Продукты животного происхождения содержат относительно меньшие концентрации нитратов. В связи с различным содержанием этих агентов в пищевых продуктах в различных странах широко варьируют и нормы их суточного потребления.
Таблица 1.
Продукт Нитраты
Редька черная 700-2520
Свекла красная 40-3200
Капуста белокочанная 10-1900
Капуста цветная 144-577
Картофель 5-22
Томаты 7-39
Редис (осенний) 121-1593
Редис (парниковый) 1805-2160
Сельдерей 1852
Петрушка (корень) 90-1848
Клубника 49,7
Клюква 20,1
Яблоки 1,2-99,2
Сливы 6,4-66,5
Арбузы 10-300
Хлеб ржаной 36,9
Пшеница (зерно) 10
Мука пшеничная 8,9
Молоко цельное 0,1-7,8
Творог 0,1-3,5
Воздействие нитратов предотвращает рост микроорганизмов, взывающих пищевые отравления. В норме нитраты абсорбируются в желудочно-кишечном тракте, при этом они быстро выделяются из организма. В организме нитраты могут образовываться из аммония, под влиянием бактерий нитраты превращаются в нитриты. Токсические воздействия нитратов достаточно полно изучены на различных видах животных, включая гидробионтов и на человеке. Смертельная доза нитратов для людей составляет 8-10 грамм.
Но под воздействием микрофлоры кишечника идет элементарный химический процесс – восстановление нитратов в нитриты – соли азотистой кислоты. А это уже принципиально иное дело, поскольку нитриты во много раз токсичнее – особенно для детей и пожилых людей, для больных дизбактериозом кишечника, а также для страдающих заболеваниями дыхательной и сердечно-сосудистой систем. Нитриты, взаимодействуя с гемоглобином крови, переводят его двухвалентное железо в трехвалентное, свойственное метагемоглобину, лишая его способности трансформировать кислород и мешая тем самым нормальному тканевому дыханию. И еще одно обстоятельство: избыточные нитриты в организме участвуют в образовании более сложных соединений – нитрозаминов, которые считаются канцерогенными.
Не менее важной проблемой является снижение плодородия почв. При культивировании сельскохозяйственных культур и уборке урожая естественный процесс возвращается в почву питательных веществ, потребляемых растениями, нарушается. Приходится возмещать эти ежегодные потери путем внесения органических и минеральных удобрений. Но при игнорировании закона минимума это приводит к загрязнению почвы, к накоплению в растениях нитратов. Высокие дозы азотных удобрений, особенно не сбалансированных с другими удобрениями или внесенных в конце вегетации, когда растение уже не успевает «переварить» избыточную пищу, далеко не исчерпывают причину высокой концентрации нитратов в овощах. На их содержание влияют характер почв, погодные условия, густота посевов и многое другое. Лидеры по накоплению нитратов – это зеленые культуры (укроп, петрушка), за ними идет свекла, далее капуста и морковь. Нитраты, как уже говорилось ранее, распределяются в разных овощах неравномерно и концентрируются в определенных зонах. Допустимое содержание нитратов представлено в таблице 2.
Таблица 2
Допустимое содержание нитратов в овощах и фруктах (в мг/кг).
Пищевой продукт Открытый грунт Защищенный грунт
Картофель 250
Капуста белокочанная
Поздняя 500
Поздняя 250
Томат 150 300
Огурец 150 400
Свекла столовая 1400
Лук репчатый 80
Лук-перо 600 800
Листовые овощи(салаты, шпинат) 2000 3000
Перец сладкий 200 400
Кабачки 400 400
Виноград столовых сортов 60
Продукты детского питания
Консервированные фруктовые соки и пюре
Консервы овощные и фруктовые для питания детей старше 4-х лет 50
Тыква для изготовления консервов
Допустимая суточная доза нитратов 312,5 мг
При превышении норматива до двукратного овощи используют в условиях рассредоточения, т. е. в составе многокомпонентных блюд салатов. Или после отваривания: в отвар переходит до 50 % исходного количества нитратов и более, особенно если овощи перед варкой были нарезаны.
Как избавиться от нитратов в продуктах? Нитраты хорошо растворяются. Именно поэтому овощи следует варить. В отвар уйдет большая часть вредных соединений. При варке картофеля и моркови в воде остается до 60, у свеклы до 40, а у капусты до 70% нитратов, содержащихся в этих продуктах. Есть еще способ избавиться от нитратов. При солении, мариновании или квашении их число значительно уменьшается (в рассол уходит до 60%). Например, в квашеной капусте содержится намного меньше нитратов, чем в сырой.
Методика
Оборудование и реактивы:
Раствор дифениламина в концентрированной азотной кислоте (1г. дифениламина на 100 мл. H2SO4), скальпель, пипетка, ступка с пестиком, чашка Петри.
Разрезать чистый клубень картофеля, отделить от него небольшой кусочек с кожицей. Растереть его в ступке и часть образовавшейся кашицы переместить в чашку Петри. Провести те же операции с кусочками картофеля, взятыми из середины клубня. Остальные образцы берутся только с кожицей.
Нанести несколько капель сернистого дифениламина на каждый образец.
Во время проведения опыта по интенсивности синего окрашивания можно сделать вывод о содержании нитратов в полученных образцах – сильном, среднем, слабом. Неисчезающее в течение 3-х минут сине-черное окрашивание указывает на высокое содержание нитратов в образце.
Проведение исследований.
Для проведения исследований мы взяли образцы растительных продуктов, находящихся на данный момент в нашем семейном холодильнике. Это картофель, морковь, капуста, яблоки, груши.
Обсуждение результатов
Таблица 3
Результаты исследований
Название продукта Местность выращивания Интенсивность окрашивания (сильная, продукта средняя, слабая) Вывод
Клубень Белоруссия Средняя окраска По интенсивности окрашивания можно судить о средней картофеля взятого с кожицей концентрации нитратов.
Образец картофеля взятого из Белоруссия Слабая окраска По интенсивности окрашивания можно судить о слабой середины клубня концентрации нитратов.
Корнеплод моркови Сад в Нижегородской области Окраска не появилась Исходя из того, что окраска корнеплода не появилась можно судить об отсутствии нитратов
Кочан капусты Сад в Нижегородской области Окраска не появилась Исходя из того, что окраска корнеплода не появилась можно судить об отсутствии нитратов
Плод яблока Украина Сильная окраска По интенсивности окрашивания можно судить о высокой красного концентрации нитратов.
Плод яблока желтого Сад в Нижегородской области Окраска не появилась Исходя из того, что окраска корнеплода не появилась можно судить об отсутствии нитратов
Плод груши Дагестан Слабая окраска По интенсивности окрашивания можно судить о слабой или наименьшей концентрации нитратов.
1. В таблице 3 приводятся результаты исследований на наличие нитратов в пищевых продуктах нашего холодильника.
2. В растительных продуктах, выращенных в нашем саду, не наблюдается ярко выраженного присутствия нитратов.
3. В плодах красных яблок, привезенных с Украины, наблюдается наибольшее количество нитратов.
4. В плодах груши и клубня картофеля незначительное содержание нитратов.
5. Клубни картофеля накапливают нитраты в кожице. Остальная часть клубня почти не содержит нитратов.
1. Изучила литературу о нитратах в пищевых продуктах.
2. Познакомились с методикой исследования.
3. Провели опыт по выявлению количества нитратов во взятых продуктах.
4. Выяснили опытным путем о содержании нитратов во взятых образцах. Наибольшее количество нитратов, сильное, в красных яблоках. Наименьшее содержание нитратов в яблоках, моркови, капусте, выращенных в собственном саду. Незначительное содержание нитратов в грушах из Дагестана. В картофеле из Белоруссии нитраты содержатся в кожице в среднем количестве, в остальной части клубней в небольшом количестве.
1. Применение удобрений в соответствии с рекомендациями, которые разрабатываются применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям.
2. Для всех хозяйств ежегодно должны составляться научно обоснованные планы рационального использования органических и минеральных удобрений.
3. Осуществлять постоянный контроль над уровнем загрязнения окружающей среды удобрениями, применяемые в сельском хозяйстве.