Семечки: «за» и «против»

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЕМ ПРИ АДМИНИСТРАЦИИ

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УСПЕНСКИЙ РАЙОН

МУНИЦИПАЛЬНОЕ  ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ  ШКОЛА  №4  С.КОНОКОВО

МУНИЦИПАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  УСПЕНСКИЙ РАЙОН

352464, Краснодарский край, Успенский р-н, с. Коноково, ул. Калинина, 22     телефон 8-86140-67-321

Электронная почта school4@usp.kubannet.ru

КРАЕВАЯ  НАУЧНО – ПРАКТИЧЕСКАЯ  КОНФЕРЕНЦИЯ  

МАЛОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ  АКАДЕМИИ НАУК УЧАЩИХСЯ

            Семечки: «за» и «против»

СЕКЦИЯ ЭКОЛОГИЯ

АВТОР

БУКАРЬ ЕКАТЕРИНА

АЛЕКСАНДРОВНА

9 КЛАСС

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

БУКАРЬ НАТАЛЬЯ ВИКТОРОВНА

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ МОУСОШ №4

2010 ГОД

оглавление

введение                                                                                                3    

1.       основная часть                                                                                           5

1.1.   полезные свойства семян подсолнечника                                               5        

1.2.    что же в них плохого?                                                                               6        

2.       экспериментальная часть                                                                9

2.1.   приготовление  вытяжки семян подсолнечника                                    9        

2.2.    анализ образцов вытяжки семян подсолнечника на присутствие       9 катионов кадмия                                                                                                                      

2.3.    количественное определение кадмия  в образце №2                           10                                    

2.3.1. принцип метода                                                                                       10              

2.3.2. приготовление пластин с тонким слоем силикагеля                            11          

2.3.3. количественное определение содержания кадмия в пробе                 12        

заключение                                                                                                   13    

список использованной литературы                                                          14   

     приложения                                                                                           15

введение

В середине XVIII столетия европейцы догадались начать употреблять в пищу семена подсолнуха. А из листьев и цветков заваривали чай, который успокаивал лихорадку. В 1716 году один предприимчивый англичанин (имя его, увы, осталось неизвестным) начал получать из семян подсолнечника масло, которое использовалось для смазки ткацких машин.

Сейчас подсолнечные плантации и поля можно увидеть почти повсеместно. Интересно, что листки и цветы этого растения гелиотропные, то есть они выгибаются в направлении к солнцу. В стебле подсолнуха накапливается фитогормон - ауксин, который регулирует рост растения. Увеличение содержания ауксина в той части стебля, которая не освещена солнцем, и вынуждает подсолнух тянуться к свету.

В мире существуют десятки видов подсолнухов, и ученые продолжают работать над выведением новых сортов. Но в сельском хозяйстве преимущественно возделывают лишь два вида. Один из них, подсолнечник однолетний (Helianthus annuus), выращивают в основном для получения масла. Второй подсолнечник (Helianthus tuberosus) больше  известен как земляная груша, или топинамбур.    

К лузганию семечек можно относиться как к забаве, занятию, спасающему от скуки, или к способу слегка перекусить. Но то, что занятие это все же не такое уж бесполезное, утверждают нынче даже специалисты по здоровому образу жизни[3]. Дело в том, что семена подсолнуха — своеобразные созданные самой природой «консервы», способные в течение длительного времени хранить и поставлять организму многие необходимые пищевые вещества. Польза семян (семечек) подсолнечника известна давно.

Если говорить о пользе семян подсолнуха, то  это созданный природой кладезь многих веществ.  В 100 г семечек содержится более 300 мг магния — в 6 раз больше, чем в ржаном хлебе. Он нужен для нормальной деятельности сердечно-сосудистой системы. 50 г семечек подсолнуха равноценны 20 г растительного масла и полностью удовлетворяют потребность человека в витамине Е. Но не следует забывать, что организм может полноценно усвоить в сутки только 100 г семечек. 

Однако,  с тех пор, как фасованные семечки  «захватили» прилавки магазинов, они начали привлекать внимание проверяющих органов. Испытания выявили странную избирательность подсолнечника: в семечках стали находить повышенные нормы кадмия, который может заменять собой в организме недостаток кальция и железа. Оказывается, кадмий подсолнух своими корнями высасывает из почвы, который потом в процессе употребления  попадает в организм. Кадмий вызывает гипертонию, заболевания почек, умственную отсталость.

Целью данного проекта является исследование семян  подсолнуха, реализуемых в торговой сети,  на  содержание кадмия.

Задачи:

• систематизировать данные о полезных компонентах семечек;
• рассмотреть их влияние на организм человека;
• определить содержание кадмия в образцах семечек «Чёрное море»,  производитель ООО «Сокол»  г. Гулькевичи (образец №1) и «Супер - семейка», производитель г. Ростов – на - Дону  (образец №2) в самостоятельном исследовании.

Таким образом,  экспериментальная часть работы сводилась  к определению содержания ионов кадмия в образцах семечек, с использованием методов качественного анализа и количественного анализа -  хроматографии.  В результате проведённых исследований было установлено наличие ионов этого металла в вытяжке образца №2.  И хотя количественное содержание ионов кадмия  в этом образце  близко к значению ПДК, полученные результаты позволяют сделать вывод о возможном  влиянии на состояние здоровья потребителей.

1. основная часть

1.1 полезные свойства семян подсолнечника

Семечки — очень полезный для человека продукт. Семена подсолнечника — главный поставщик в организм человека полиненасыщенных жирных кислот. В них сохраняются «живые» компоненты — фосфолипиды, стиролы и жирорастворимые витамины, препятствующие старению.

Богаты подсолнечные семечки витаминами, укрепляющими кожный покров и нормализующими кислотно-щелочной баланс. Семечки являются средством профилактики атеросклероза, инфаркта миокарда и других заболеваний сердечнососудистой системы, а также помогают при заболевании печени и желчевыводящих путей. В семечке около 20 % белка, в состав которого входят незаменимые аминокислоты.

Полезнее семечко в скорлупе, чем без неё. В очищенных семечках жиры окисляются. К тому же лузганье семечек — это своеобразная медитация, следовательно, процедура имеет психотерапевтический эффект. Этот процесс так захватывает человека, что он отвлекается от переживаний, переключаясь на что-то иное. Раньше мы часто встречали на остановках общественного транспорта бабушек, торгующих жареными семечками. Теперь жареные семечки можно приобрести в маленьких пакетиках на любой вкус. Жарка семечки приобрела промышленный масштаб.

Семечки подсолнуха отличаются от других плодов большим содержанием белка и особенно жира, а, следовательно, и высокой энергетической ценностью – не менее 600-700 ккал на 100 граммов продукта. Это превосходит калорийность хлеба в 3-3,5 раза, мяса – в 4-6 раз, овощей, фруктов, ягод – в 10-15 раз.

В семенах подсолнечника содержится большое количество жирного масла (в состав которого входят глицерины олеиновой, линолевой, пальмитиновой, стеариновой, арахидной, лигноцериновой кислот), каротиноиды, дубильные вещества, лимонную, винную, хлорогеновую кислоты, фитин.

Углеводы в основном представлены простыми сахарами и крахмалом.
Из других питательных веществ наибольшее значение имеют калий и фосфор. Подсолнечник богат различными микроэлементами и рекомендуется к употреблению тем, у кого организм испытывает дефицит магния, железа, цинка, селена, натрия, фтора, кремния, хрома, марганца, кобальта, меди, молибдена. (Таблица 1)                                

Семечки богаты витаминами группы А, В, в необжаренных присутствует витамин С. Особое значение имеют содержащиеся в жире семечек токоферолы – витамин Е.  (Таблица 2)

Процесс производства жареных семечек постоянно совершенствуется в целях сокращения потерь полезных свойств семян (семечек). Последние достижения – бесконтактная жарка подсолнечника в потоке горячего воздуха. Жаровни, дающие больше канцерогенов и требующие дополнительного оборудования, для придания товарного вида, уходят в прошлое.  

1.2. что же в них плохого

В последние годы специалистами было выявлено опасное влияние подсолнечных семян. Долгое время подобных экспертиз просто не было и самой большой неприятностью, которую могут принести семечки, считали разрушение зубной эмали.

А еще, по словам диетолога Александра Мартынюка, семечки могут вызывать вздутие живота. Но это в случае, когда вы их «перещелкаете». Кроме того, семечки могут привести к язве желудка, обострению аппендицита, гастриту, повредить пломбы.

И с тех пор, как так горячо любимые  народом семечки теперь уже фасованные «захватили» прилавки магазинов и рыночные ряды, они начали привлекать внимание проверяющих органов.

Испытания выявили странную избирательность подсолнечника: в семечках стали находить повышенные нормы кадмия. Центр независимых потребительских экспертиз "Тест" выявил содержание этого металла, превышающее норму в 2-6 раз, в семечках "Солнце" производства "ТД Солнце" и "Запад" производства ООО "Запад ТМ" (Ступки). Откуда же взялось такое количество тяжелого металла в подсолнечных семенах? Как объясняют эксперты[1], подсолнух способен активно накапливать кадмий, «вытягивая» этот тяжелый металл из почвы. А в почву кадмий попадает с фосфатами, которые вместе с нитратами являются наиболее популярными удобрениями в сельском хозяйстве. Поэтому одним из основных источников кадмиевого загрязнения почв есть их удобрение.  

«Грустно, что само внесение фосфатных удобрений и повышает урожайность подсолнуха», – говорят в Центре.   Кадмий опасен еще и тем, что накапливается в организме человека. При этом в первую очередь поражаются почки и нервная система, позже начинаются серьезные проблемы с костями, поскольку металл нарушает минерализацию костей и блокирует синтез витамина «Д». — Пример хронического отравления кадмием — заболевание итай-итай, описанное в Японии в 50-е годы ХХ века[2]. Были зафиксированы сотни смертельных исходов. Болезнь была массовой из-за высокой загрязнённости окружающей среды и специфики питания — рисом и морепродуктами. Они могут накапливать кадмий в высоких концентрациях. Исследования показали: заболевшие потребляли до 0,6 мг кадмия в сутки.   ( Японский: итай-итай - "больно-больно"-  детская болезнь, связанная с деформацией костной ткани и нарушением умственной деятельности; считается, что болезнь вызывается чрезмерно высоким содержанием в организме кадмия и экологическим неблагополучием. Первоначально была распространена в Японии.)

Согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов», предельная норма кадмия составляет 0,1 мг/кг.

Как показало исследование, практически во всех протестированных образцах допустимые нормы этого металла были превышены в полтора-два раза.

Съев 100 г семечек, можно получить в среднем 0,02 мг кадмия. Установленный Всемирной организацией здравоохранения безопасный уровень поступления этого токсичного вещества — 0,07 мг в сутки. При этом следует учитывать, что кадмий попадает в организм не только с пищей. Он содержится в воздухе, который мы вдыхаем. Больше всего рискуют активные и пассивные курильщики: в дыме выкуренной пачки сигарет содержится до 0,02 мг кадмия. Если учитывать все источники его поступления в организм, то семечки вполне могут стать «последней каплей».

Исходя из вышеизложенного, экспериментальная часть нашей работы была посвящена   определению содержания ионов кадмия  в образцах семечек «Чёрное море», производитель ООО «Сокол»  г. Гулькевичи (образец №1) и «Супер - семейка», производитель г. Ростов – на - Дону  (образец №2), упакованных в пакетики.                        

При проведении исследований использовались метод качественного анализа аналитической химии[5] (по схеме анализа смеси катионов всех аналитических групп). Метод определения количественного содержания кадмия [4]  основан на экстракции аммиачного комплексного соединения кадмия  хлороформом и последующим разделением кадмия в тонком слое силикагеля  - хроматографический анализ. В результате проведённых исследований было установлено наличие ионов этого металла в  вытяжке образца №2. Хотя содержание ионов кадмия в этом образце близко  к ПДК, полученные результаты позволяют сделать вывод о возможном  влиянии на состояние здоровья потребителей.        

2. экспериментальная часть

Экспериментальная часть работы сводилась  к определению содержания ионов кадмия  в образцах семечек «Чёрное море» (образец №1) и «Супер - семейка» (образец №2), упакованных в пакетики. При проведении исследований использовались метод качественного анализа аналитической химии [5]  (по схеме анализа смеси катионов всех аналитических групп). Метод определения количественного содержания кадмия [4] основан на экстракции аммиачного комплексного соединения кадмия  хлороформом и последующим разделением кадмия в тонком слое силикагеля  - хроматографический анализ. При выполнении этой части работы  оказана помощь лабораторией ОАО «Кубарус- молоко», за что автор выражает искреннюю благодарность.

2.1. приготовление  вытяжки семян подсолнечника

Для проведения анализа берём навеску семечек  (3 г), измельчаем в кофемолке и  подвергаем минерализации. В выпарительную фарфоровую чашку, куда помещаются пробы, заливаем 5 мл серной, 3 мл хлорной и 6-7 мл азотной кислот   . Минерализацию проводим на электрической плитке с закрытой спиралью до получения сухого остатка белого цвета. Сухой остаток после минерализации переносим количественно дистиллированной водой (до 50 мл) в делительную воронку. Содержимое делительной воронки нейтрализуем едким натром до рН =7.

2.2.анализ образцов  вытяжки  семян подсолнечника на присутствие катионов кадмия

Катионы Cd2+ относятся к четвёртой аналитической группе (подгруппа меди). Если предположить в анализируемых образцах присутствие  всех групп катионов, то ход определения сероводородным методом [5] определяется схемой, приведённой в таблице 3.    

Вывод:

1) в  вытяжке образца №1 присутствие ионов кадмия не установлено;

2) в  вытяжке образца №2  обнаружено наличие ионов этого металла.

2.3. количественное определение кадмия  в  образце №2

2.3.1. принцип метода

Метод [4]основан на экстракции аммиачного комплексного соединения кадмия  хлороформом и последующим разделением кадмия  в тонком слое силикагеля.

Чувствительность метода - 1-2 мкг на пластине.

Полнота определения - 90-95%.

Реактивы и растворы

1. Хлороформ, "хч", ГОСТ 3160-51.

2. Хлористый аммоний, "хч".

3. Аммиак, 25% водный раствор, "хч".

4. Серная кислота, "хч".

5. Хлорная кислота, "хч".

6. Азотная кислота, "хч".

7. Гексан, "хч".

8. Диэтиламин, "хч".

9. Проявляющий раствор - 0,05-0,1% раствор дитизона в хлороформе.

10. Натрий сернокислый безводный, "хч".

11. Стандартный раствор комплексного аммиачного соединения кадмия с содержанием препарата 200 мкг/мл (в делительную воронку помещают 200-250 мл дистиллированной воды, добавляют 10 мл водного раствора растворимой в воде соли кадмия с содержанием кадмия 1000 мкг/мл, 1 мл буферного раствора, 2 мл 25% водного раствора аммиака и экстрагируют трижды по 5 мл хлороформом. Объединенные экстракты хлороформа пропускают через безводный сульфат натрия и переносят в мерную колбу на 50 мл. Для получения концентрации раствора 200 мкг/мл в мерную колбу до метки доливают хлороформ. Хранят раствор в темной склянке с притертой пробкой).

12. Буферный раствор: 35 г хлористого аммония растворяют в 285 мл 25% водного раствора аммиака.

Приборы и посуда

1. Пластинки для хроматографии. Стеклянные пластинки (9х12) тщательно промывают водой, содовым раствором, хромовой смесью и дистиллированной водой.

2. Делительные воронки на 250 и 500 мл.

3. Прибор для отгонки растворителя.

4. Воронки стеклянные диаметром 75 мм.

5. Микропипетки для нанесения проб на 0,1-0,2 мл.

6. Ёмкость для хроматографирования с притертой стеклянной крышкой.

7. Пульверизатор стеклянный.

8. Баня водяная.

9. Камера для опрыскивания пластинок.

10. Электрическая плитка с закрытой спиралью.

11. Фарфоровые чашки на 50 мл.

12. Пипетки на 2,5 и 10 мл.

13. Гипс медицинский.

14. Силикагель марки КСК, размолотый и просеянный через сито.

2.3.2. приготовление пластин с тонким слоем силикагеля

14 г силикагеля, 1 г гипса и 50 мл дистиллированной воды тщательно растираем в ступке до образования гомогенной массы. Полученную массу равномерным слоем наносим на стеклянные пластинки и оставляем высыхать на воздухе при комнатной температуре в течение 20-24 часов.

2.3.3. количественное определение содержания кадмия в пробе

Для проведения анализа в делительную воронку отбираем 250 мл  вытяжки.  Для создания рН 9-10 к пробе добавляем  1-2 мл буферного раствора и 2 мл 25% водного раствора аммиака и трижды проводим экстракцию хлороформом по 5 мл в течение 1-2 минут.

Объединенные экстракты пропускаем через безводный сульфат натрия и упариваем на водяной бане до объема 0,1-0,2 мл. Оставшийся объем экстракта стеклянной микропипеткой количественно переносим  на хроматографическую пластинку в одну точку. Хроматографирование проводим в стеклянной камере, заполненной смесью растворителей: гексан:хлороформ:диэтиламин (20:2:1). После пластинку вынимаем из камеры, высушиваем в сушильном шкафу при температуре 80-100 град. С  до удаления паров растворителей, а затем проявляем  0,05-0,1% раствором дитизона в хлороформе.

Ионы кадмия  с  дитизоном [6] проявляются в виде оранжево-красных

пятен на белом фоне. (Фото I)

Вывод: содержание ионов кадмия в образце №2 близко по значению к ПДК.

заключение

Поставленные в начале работы задачи в ходе выполнения ее были полностью реализованы. Так, в результате нам удалось:

• систематизировать данные о полезных компонентах семечек;
• рассмотреть их  влияние на организм человека.

В результате эксперимента было установлено наличие ионов кадмия  в вытяжке образца №2.  Количественное содержание ионов  этого металла в образце №2 близко к значению ПДК, что может повлиять  на здоровье людей.

Конечно, каждый определяет для себя сам: «за» или «против». Сколько ни допытывайся у медиков, все они единогласно утверждают: от семечек больше пользы, чем вреда. Главное, не объедаться.  В любом случае, семечки все-таки больше полезны для организма, чем вредны.

список использованной литературы

1.  http://medicine.news...0/semechkikadmij

2.  http://www.mednovosti.ru/news/2004/02/16/schizo

3.  Борисова  М. А.  О семечках подсолнечника. М.:АСТ, 2000.

4.  Методические рекомендации по определению кадмия в воде, среде, имитирующей пот, и биологических средах (кровь, моча, органы) при санитарно-химических исследованиях / Главное санитарно – эпидемиологическое управление при Минздраве РФ от 25.10.99 за № 1610-99.

5.  Зенчик В.П. Аналитическая химия. – М.: Медицина, 1971.

6.  Щербов Д. П., Матвеец М. А. Аналитическая химия кадмия, М.: Высшая школа, 1973.

Приложение

таблица 1

содержание микроэлементов в 100 г подсолнечника.

Приложение

таблица 2

содержание витаминов в 100 г подсолнечника.

Приложение

таблица 3

Схема анализа катионов сероводородным методом.

Приложение

фото I

количественное определение кадмия

сверху вниз: ( 1- образец №2, 2 – стандартный раствор)