Загрязнение пищевых продуктов нитратами и их определение в различных овощных культурах в зависимости от вида, сорта, органа, ткани

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 33 им. З. Калоева

Секция «Экология человека. Охрана здоровья»

Тема: «Загрязнение пищевых продуктов нитратами и их определение в различных овощных культурах в зависимости от вида, сорта, органа, ткани»

Выполнили:

Ученицы 10 класса

МБОУ СОШ №33 им. З. Калоева

Цомаева Диана

Чибирова Кристина

Руководитель:

Преподаватель химии и биологии

Тарасянц Сиран Юрьевна

г. Владикавказ 2013 г

Содержание

   Введение

1. Методика определения нитратов. Проведения эксперимента

1. Определение нитратов в соке растений 

2. Проведение эксперимента

  Заключение

      Список используемой литературы

  Приложение

Введение

Нитраты - неотъемлемая часть всех наземных и водных экосистем, поскольку процесс нитрификации, ведущий к образованию окисленных неорганических соединений азота, носит глобальный характер. В то же время, в связи с применением в больших масштабах азотных удобрений, поступление неорганических соединений азота в растения возрастает. Избыточное потребление азота удобрений не только ведет к аккумуляции нитратов в растениях, но и способствует загрязнению водоемов и грунтовых вод остатками удобрений, в результате чего территория загрязнения сельхозпродукции нитратами расширяется.

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.

Допустимые концентрации (ПДК) нитратов для овощей и фруктов представлены в Приложении 1.  Допустимые нормы нитратов (по данным ВОЗ) составляют 5 мг (по нитрат-иону) в сутки на 1 кг массы взрослого человека, т. е. при массе 50-60 кг - это 220-300 мг, а при 60-70 кг - 300-350 мг.

Сравнительно легко человек переносит дневную дозу нитратов в 15-200мг; 500мг - это предельно допустимая доза (600мг - уже токсичная доза для взрослого человека). Для отравления грудного малыша достаточно и 10мг нитратов.

Учитывая актуальность данной темы, связанной с тем, что повышенное содержание нитратов в  продуктах питания опасно для здоровья человека.

Цель нашей работы:  установить являются ли безопасными по содержанию нитратов овощи, купленные в магазине и выращенные на садовом участке.

Задачи: 

• Изучить простейшие методы определения нитратов в овощах и фруктах
• Определить содержание нитратов в продуктах, купленных в магазине, и выращенных на садовом участке
• Сравнить содержание нитратов в свежих продуктах и продуктах подвергшихся обработке
• Обобщить основные правила, руководствуясь которыми, можно уменьшить содержание нитратов, поступающих в организм с пищей

Для достижения данной цели использованы следующие методы: эксперимент, наблюдение, сопоставление, анализ.

1. Методика определения нитратов. Проведенные эксперименты

1.1. Определение нитратов в соке растений

Ход   работы

Заранее до эксперимента были подготовлены различные овощи, купленные в магазине или собраны на собственном участке. Овощи были вымыты и обсушены.

В один из пузырьков налили мл исходного раствора NаNО3, соответствующего по концентрации максимальному содержанию нитратов в овощах (Приложение 2) - 3000 мг на кг. Следует отметить, что в отдельных органах растений встречаются и значительно большие концентрации.

Приготовили серию калибровочных растворов путем разбавления пополам предыдущего (например, к 3 мл исходного раствора прибавляется 3 мл дистиллированной воды, взбалтывается и т. д.)

Получают серию растворов с разным содержанием нитратов: 3000 , 1500, 750, 375, 188, 94, 47, 23 мг/кг.

Под предметное стекло подкладывается лист белой бумаги, на стекло капают две капли изучаемого раствора и две такие же капли дифениламина в трехкратной повторности. Описывают реакцию согласно следующей градации, которую можно использовать как для калибровочных растворов, так и для двух типов анализов (по Церлинг, 1965).

Следует отметить, что основой для определения содержания нитратов в соке должны быть собственные исследования, т. к. окраска может варьировать в зависимости от качества реактивов, срока их годности, температуры в помещении и др.

Овощи и плоды расчленяют на части: зона, примыкающая к плодоножке, кожура, периферийная часть, серединная часть, кочерыжка (у капусты), жилки, лист без жилок. Вырезанные части мелко режут ножом и быстро растирают в ступке, сок отжимают через 2-3 слоя марли. 2 капли сока капают на чистое предметное стекло, положенное на белую бумагу, добавляют 2 капли дифениламина. Быстро описывают все наблюдаемые реакции согласно схеме. Повторность опыта 3-кратная. В случае сомнений в содержании нитратов в той или иной части овощной продукции капают рядом калибровочный раствор с известной концентрацией вещества и повторяют реакцию с дифениламином.

Анализ начинают с сока капусты и картофеля, затем помещают эти овощи в термостойкий химический стакан с кипящей дистиллированной водой и кипятят 10-15 мин, после чего анализируют и отварные овощи, и отвар. За время варки делают анализ различных частей других овощей и плодов (не менее четырех видов за занятие). Записывают в общую таблицу.

2. Проведение эксперимента

Первый эксперимент                                                                                                                                                

 Для исследования взяли необработанные и сырые овощи. Результаты эксперимента представлены в таблице №1

Таблица № 1

Второй эксперимент

Для исследования взяли предварительно обработанные овощи (2-3 часа в холодной воде и отварные).

Результаты эксперимента представлены в таблицу №2

Таблица №2

Вывод: Исследования, проведенные в двух экспериментах,  показали, что содержание нитратов в образце сока капусты, огурца и свеклы, купленной в магазине, превышает ПДК для данной овощной культуры (согласно установленным  нормам, ПДК для капусты составляет 900 мг/ кг, свеклы – 1400 мг/ кг, огурцов - 150 мг/ кг).

   Скорее всего, такой результат является следствием нарушения технологии выращивания капусты, свеклы и огурцов -  ведь эта культура очень отзывчива на азотные удобрения, но внесение избыточных доз и поздние подкормки вызывают накопление нитратов в кочерыге,  центральных жилках и листьях, в огурцах нитраты накапливаются в подножке.

Очень низкое содержание нитратов в моркови и картофеле - связано с длительным хранением этих продуктов, при котором количество нитратов значительно снижается.

Заключение

В ходе работы были освоены наиболее простые и общедоступные методы анализа овощей и фруктов на содержание нитратов.

В результате проведения эксперимента было определено количество нитратов в различных растениях, выращенных на садовом участке и приобретенных в магазине. Выявлены продукты с наибольшим содержанием нитратов, превышающим ПДК – это капуста, огурцы и свекла, приобретенные в магазине. Наименьшее  содержание нитратов в картофеле и моркови, выращенные на приусадебном участке

Все овощи, кроме капусты, свеклы и огурцов, содержат нитраты в пределах допустимых концентраций (ПДК), установленных Министерством здравоохранения и пригодны для употребления в пищу. Содержание нитратов  в растениях, выращенных на собственном садовом участке, незначительно, соответственно их можно употреблять даже в сыром виде без дополнительной обработки.

Изучив литературу, выяснили влияние нитратов на здоровье человека. Результатом повышенного содержания нитратов является метгемоглобинемия и как следствие кислородное голодание, которое особенно опасно для детей. При длительном потреблении нитратных продуктов возможно развития рака желудка, изменение функций ЦНС и сердечной деятельности. Причиной избыточного нитратного азота в овощных и плодовых культурах  может быть не только  неграмотное применение  азотных  удобрений при выращивании продукции.

Нормальное содержание нитратного азота не превышающее ПДК в образцах подвергшихся обработке свидетельствует о том что содержание в овощах можно регулировать, а именно снижать, чтобы обезопасить себя и своих близких от последствия нитратов.

Подводя итоги, мы хотим предложить несколько простых, но наиболее действенных способов снижения количества нитратов в продуктах растительного происхождения. (Приложение 3)

Список используемой литературы:

1. Борисов В.А. Экологические проблемы накопления нитратов в окружающей среде. 1990.
2. Габович Р.Д.,  Припутина Л. С. Гигиенические основы охраны продуктов питания от вредных химических веществ.- Киев: Здоровье, 1987 г.
3. Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций / По ред. К.х.н. А.Г. Муравьева. – СПб.: Крисмас, 2003.
4. Пичугина Г.В. Химия и повседневная жизнь человека. – М.: Дрофа, 2004.
5. Федорова А.И., Никольская А.М. практикум по экологии и охране окружающей среды/ уч. пособие для Вузов «ВЛАДОС», 2001 г. Москва

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Рекомендации по уменьшению количества нитратов в овощах

1. Тщательное промывание овощей и фруктов уменьшает содержание нитратов на 10%, а механическая очистка – на 15–20%. В растениях нитраты имеют свойство накапливаться в определенных частях. Поэтому нужно оценивать концентрацию нитратов в этих частях: у капусты — в кочерыжке и в верхних кроющих листьях, у огурца это место крепления плодоножки, у моркови, редьки — в нижней части корня и в сердцевине, у свеклы – в верхней части и кончике корнеплода, в зеленых овощах – в стеблях и черешках листьев, у яблока и картофеля – в кожуре, у банана – на кончике плода. Эти части растения лучше удалить, хотя метод не экономен.
2. Зелень (петрушку, укроп, салат и др.) необходимо поставить, как букет, в воду на прямой солнечный свет. В таких условиях нитраты в листьях в течение 2–3 ч полностью перерабатываются и потом практически не обнаруживаются. После этого зелень можно без опасения употреблять в пищу.
3. Свеклу, кабачки, капусту, тыкву и другие овощи перед приготовлением необходимо нарезать мелкими кубиками и 2–3 раза залить теплой водой, выдерживая по 5–10 мин. (Нитраты хорошо растворимы в воде (особенно теплой) и вымываются из овощей.)                                                                                                                                              
4. Варка овощей снижает содержание нитратов на 50–80%. При варке и тушении удаление нитратов происходит и с паром, поэтому капусту, свеклу, кабачки в процессе приготовления не нужно закрывать крышкой.
5. Свежеприготовленные соки, пюре могут стать опасными при длительном хранении вследствие быстрого перехода нитратов в нитриты. Поэтому все салаты, соки и пюре для детей следует готовить непосредственно перед употреблением.
6. Квашение, соление, консервирование и маринование способствуют снижению нитратов на 60–70%.
7. Нейтрализовать поступившие в организм нитраты могут ягоды черной и красной смородины, зеленый чай, а также аскорбиновая кислота (по 0,3–0,4 г в сутки).
8. Нельзя хранить и приготавливать пищу в декоративной фарфоровой или керамической посуде (т. е. в посуде, предназначенной для украшения, но не для пищи), так как очень часто глазурь, особенно желтого и красного цвета, содержит соли свинца и кадмия, которые легко переходят в пищу, если такую посуду использовать для еды. Для приготовления и хранения продуктов следует использовать только посуду, специально предназначенную для пищевых целей. То же самое относится к красивым пластмассовым пакетам и пластмассовой посуде. В них можно хранить и то непродолжительное время только сухие продукты.