Исследовательсий проект"Оценка качества овощей по содержанию нитратов, выращенных на приусадебных участках п. Горноправдинск"
проект по биологии (10 класс) по теме

Окружная научная конференция молодых исследователей научно-социальной программы

«Шаг в будущее»

Тема: Оценка качества овощей по содержанию нитратов,

выращенных  на  приусадебных участках п. Горноправдинск

                                                                 Автор:                                   Шилина Наталья            

                                                                                                                Александровна                        

                                                                                                                Россия, п.  Горноправдинск,

                                                                                                                Ханты-Мансийский район,

                                                                                                                Тюменская область,

                                                                                                                МОУ СОШ № 1, 11 класс

                                                                    Руководитель:                Фуражкина Светлана

                                                                                                             Ивановна

                                                                                                             учитель биологии, химии

                                                                                                             МОУ СОШ № 1,

                                                                                                             Ханты-Мансийский район,

                                                                                                            Тюменская область

2005-2006 год

Оценка качества овощей по содержанию нитратов выращенных на приусадебных участках п. Горноправдинск

                                                                Автор:                                     Шилина Наталья  

                                                                                                                Александровна                        

                                                                                                                Россия, п.  Горноправдинск,

                                                                                                                Ханты-Мансийский район,

                                                                                                                Тюменская область,

                                                                                                                МОУ СОШ № 1, 11 класс

     Цель работы: Опробировать  разные методики определения  содержания нитратов в овощах выращенных на территории п. Горноправдинск; изучить информацию о вредном влиянии нитратов  их на организм человека,  по итогам опроса жителей  и учащихся п. Горноправдинск,  выявить  уровень информированности людей о вредном воздействии нитратов  питания.

     Методы работы:  опрос,  поисковая работа, анкетирование, эксперимент,  

     Методы исследования:

1. тест- система – при помощи индикаторной полоски рабочим участком 5-5 мм определяется концентрация нитрат ионов растительного сока по изменению окраски и последующего сравнения с контрольной шкалой.
2. химический способ - с использованием калибровочных растворов и качественного реактива на нитрат ион - раствора дифениламина. Определение и оценка концентрации нитрат ионов  в растительном соке соде по изменению окраски и сравнения  с контрольными растворами

ТЕЗИСЫ

Автор: Шилина Наталья Александровна, Россия, п.  Горноправдинск, Ханты-Мансийский район,

Тюменская область, МОУ СОШ № 1, 11 класс

Тема: Оценка качества овощей по содержанию нитратов выращенных

на приусадебных участках п. Горноправдинск

     Проблема загрязнения продуктов питания нитратами актуальна для оценки качества овощей, фруктов, соков и появилась сравнительно недавно, в связи с развитием знаний о причинах онкологических заболеваний. Поэтому особенно важно  развитие знаний у учащихся и населения о  нитратах и  и формирования навыков оценки качества и культуры  питания.

      Слово "нитраты" у многих вызывает страх. Все знают, что нитраты в организме превращаются в нитриты, а те, в свою очередь, образуют опасные вещества, вызывающие раковые опухоли. Напомним, что нитраты - соли азотной кислоты, а нитриты - азотистой. Нитраты - основной источник азота в питании растений. Без них ни одно растение  не живет. В этом смысле полностью избежать употребления нитратов практически невозможно. Поэтому когда дачники хвалятся своей "экологически чистой, без нитратов" зеленью, к этим словам стоит отнестись скептически. Важно и можно заботиться о том, чтобы не потреблять слишком много нитратов. За последние два десятка лет «география» загрязнения нитратами продукции существенно расширилась.

      Эта проблема коснулась и Ханты – Мансийского округа, в котором  стало широко практиковаться выращивание овощей на   приусадебном хозяйстве . К сожалению, приходится констатировать, что проблемы нитратов в сельскохозяйственной продукции тесно (напрямую) связаны с крайне низкой культурой земледелия как на совхозных полях, так и на приусадебных участках. Неоправданное применение высоких и сверхвысоких доз азотных удобрений ведет к тому, что избыток азота в почве поступает в растения, где он накапливается в больших количествах. Проблема токсичного накопления нитратного азота в с/х продукции и вредного воздействия его на человека  на современном этапе является одной из наиболее острой  и актуальной.

     Проблема избыточного накопления нитратов в продукции сложна, многообразна, она затрагивает различные стороны жизни человека. Накапливаясь в токсических концентрациях в почве, в воде, растениях, пищевых продуктах, они являются причиной как острых,  так и хронических  очень часто бессимптомных отравлений, причиной онкологических заболеваний и нарушений функций центральной нервной, сердечно- сосудистой и дыхательной систем. Поэтому желательно было бы иметь контрольные средства в каждом овощном магазине, на каждом рынке с тем, чтобы не допускать к продаже продукцию с высоким содержанием нитратов. Было бы весьма полезным разработать и продавать населению недорогие специальные тестеры по определению концентрации нитратов в овощах, подобные тем, выпуск которых налажен за рубежом. Решением этой задачи заняты многие научно-исследовательские учреждения всего мира, но не смотря на пристальное внимание к этой проблеме до сих пор радикального решения пока не найдено. Поэтому цель моей работы заключается:  опробировать  разные методики определения  содержания нитратов в овощах выращенных на территории п. Горноправдинск; изучить информацию о вредном влиянии нитратов  их на организм человека,  по итогам опроса жителей  и учащихся п. Горноправдинск,  выявить  уровень информированности людей о вредном воздействии нитратов  питания.

     Для реализации этой цели мной были  использованы  способы оценки  содержания нитрат- ионов в овощах выращенных на территории п. Горноправдинск.

1)тест- система – при помощи индикаторной полоски рабочим участком 5-5 мм определяется концентрация нитрат ионов растительного сока по изменению окраски и последующего сравнения с контрольной шкалой.

2)химический способ - с использованием калибровочных растворов и качественного реактива на нитрат ион - раствора дифениламина. Определение и оценка концентрации нитрат ионов  в растительном соке соде по изменению окраски и сравнения  с контрольными растворами.

АННОТАЦИЯ

     Цель работы:  опробировать и  освоить методику  определения содержания нитратов, исследовать влияние их на организм человека,  по итогам опроса жителей  и учащихся п. Горноправдинск  выявить  уровень информированности людей о вредном влиянии нитратов,   предложить способы применения  методов снижающих содержание нитратов в продуктах питания.

     Методы работы:  опрос,  поисковая работа,    эксперимент,  физические метод-  тест система, химический - использование качественного реактива на нитрат ион.

КРАТКАЯ  АННОТАЦИЯ    

     Самое дорогое у человека - это его здоровье, которое невозможно купить и которое во многом зависит от правильного питания его. Недаром существует пословица: “Скажи мне,  что ты ешь, и я скажу тебе, чем ты болеешь”.

      Но,  к сожалению, мы сегодня не можем утверждать, что все продукты питания удовлетворяют нормам и являются экологически чистыми. Актуальной для населения является проблема накопления нитратов в продуктах питания и их последствия воздействия на здоровье. Поэтому цель моей работы заключается в  оценке качества овощей , выращенных на приусадебных участках на территории  п.Горноправдинск.

     Методы  работы:  анкетирование,  поисковая работа,  опрос,  эксперимент,  физический метод- тест система, химический метод - качественная реакция на нитрат ион.

 Оценка качества овощей по содержанию нитратов выращенных,

 на приусадебных участках п. Горноправдинск

Содержание

1.Введение.

2.Нитраты.

2.1 Роль растений в питании человека.

2.2.Нитраты и их роль в растениях

2.3. Вредное воздействие нитратов на организм человека

2.4.Допустимы нормы нитратов в овощах  для человека.

2.5. Пути попадания нитратов в организм человека

2.6. Способы снижения нитратов в разных растениях.

3. Методика работы.

А) тест- система – при помощи индикаторной полоски рабочим участком 5-5 мм определяется концентрация нитрат ионов растительного сока по изменению окраски и последующего сравнения с контрольной шкалой.

Б) А) химический способ - с использованием калибровочных растворов и качественного реактива на нитрат ион - раствора дифениламина.

4.Выводы.

5. Литература.

6.Приложения.                    

Введение                                                                                 1

     В наше время многие знают о вреде накопления больших количеств нитратов в овощах: они вызывают у человека пищевые отравления, а продукты их превращений в пищеварительном тракте и тканях обладают канцерогенным действием.

      В связи с этим были обобщены сведения о содержании нитратов в овощах.     На основе анализа овощи были классифицированы по содержанию в них нитратов. Овощи с низким уровнем содержания нитратов (10-150 мг/кг): горох, томаты, сладкий стручковый перец, чеснок, картофель, репчатый лук и поздняя морковь. Овощи со средним уровнем содержания нитратов (150-700 мг/кг): огурцы, поздняя белокочанная капуста, зеленый лук в открытом грунте, тыква, кабачки, патиссоны,  щавель, ранняя морковь, корнеплоды петрушки, лук-батун, цветная капуста (осенью). Овощи с высоким уровнем содержания нитратов (700-1500 мг/кг): ранняя цветная и белокочанная капуста, столовая свекла,  корневой сельдерей, брюква, кольраби, ревень, репа, хрен, редис и редька в открытом грунте, зеленый лук в защищенном грунте. Овощи с очень высоким уровнем содержания нитратов (1500-4000мг/кг): салат, савойская и пекинская капуста, мангольд (листовая свекла), шпинат, укроп, редис в защищенном грунте, листья столовой свеклы и петрушки, сельдерей.  

     За последние два десятка лет «география» загрязнения существенно расширилась. Эта проблема коснулась и Ханты –Мансийского округа, в котором  стало широко практиковаться выращивание овощей на   приусадебном хозяйстве  и расширение сельского хозяйства. По проведенному опросу жителей п. Горноправдинск и учащихся 9-11 кл  средней школы мною выявлены следующие закономерности:

• большинство практикуют выращивание овощей на приусадебных участках
• используют органические удобрения, так как почвы бедные гумусом
• внесение производят без использования расчетов доз.
• Слабая информированность о вреде и  способах снижения  нитратов для человека

     Основываясь на эти данные  можно констатировать, что проблемы нитратов в сельскохозяйственной продукции тесно (напрямую) связаны с крайне низкой культурой земледелия как на совхозных полях, так                                                                                                                                                                                    

и на приусадебных участках. Неоправданное применение высоких и сверхвысоких доз азотных удобрений ведет к тому, что избыток азота в почве поступает в растения, где он накапливается в больших количествах.   (Приложение2, диаграммы 1, 2,3).

     Назрела необходимость решения проблемы строжайшего контроля состава продуктов питания. Таким образом, проблема сводится к защите самого человека — и производителя, и потребителя.  

2

 2.Нитраты

      Азот - это один из самых важнейших химических элементов в жизни растений, т.к. он необходим для синтеза аминокислот, из которых образуются белки. Азот получает растение из почвы в виде минеральных азотных солей (нитратных и аммиачных).

       В растениях азот подвергается сложным превращениям. Метаболизм азота в растениях - это сложный процесс, и нитраты занимают в нём промежуточное положение:

           HNO3    –    HNO2     –    (HNO)2   –     NH2OH   +   NH3

          (нитрат)           (нитрит)        (гипонитрит)   (гидроксиламин)   (аммиак)

     Нитраты в растениях восстанавливаются до нитритов. В этом процессе участвуют различные металлы (молибден, железо, медь, марганец), и при этом происходит интенсивная трата углеводов, т.к. на восстановление тратится энергия, источником которой являются углеводы. Нитриты могут накапливаться в растениях и этим подавлять их рост. Но основная часть нитритов, подвергаясь дальнейшим превращениям, даёт аммиак (NH3).  Органические нитраты участвуют в круговороте азота, необходимого для биосинтеза белков и нуклеиновых кислот. Они являются нормальным продуктом обмена азотистых веществ в животных и растительных организмах. Поэтому "безнитратных" продуктов в природе не бывает.

     Опасность для людей представляет повышенное содержание нитратов в продуктах питания и питьевой воде. Допустимая доза для взрослого человека составляет 325 мг в сутки. Такое количество нитратов легко усваивается организмом человека, превращаясь в белок. Превышение допустимой дозы приводит к частичному восстановлению нитратов до нитритов R–O–N=O, которые, поступая в кровь, могут вызвать ее заболевание (метгемоглобинанемию). Кроме того, нитраты в присутствии аминов R2NH способны превращаться в N–нитрозoамины R2N–N=O, обладающие канцерогенными свойствами.

2.1 Роль растений в питании человека.

     Общеизвестно, что самое дорогое у человека - это его здоровье, которое невозможно купить и которое во многом зависит от правильного питания его. Недаром существует пословица: “Скажи мне что ты ешь, и я скажу тебе чем ты болеешь”.

     Для большинства уже не секрет, что для укрепления здоровья лучше есть больше фруктов, овощей и меньше животной пищи. При рациональном растительном питании следует выполнять следующие полезные советы, которые помогут человеку прожить дольше и в лучшем здравии  :

1. Необходимо включать в суточное меню любой овощ или  фрукт оранжевого цвета, который содержит ценный для организма бетакаротин, снижающий риск онкологических и сердечных заболеваний, даже среди  курящих.

3

2. Ежедневно на нашем столе должны быть фрукты и овощи, содержащие витамин С. Это в первую очередь относится к больным сахарным диабетом, ибо исследования итальянских учёных установили, что дневная доза витамина С в 1000 мг ускоряет выработку  гормона  инсулина.
3. Помидоры кроме приятного вкуса обладают и целебными свойствами благодаря высокому содержанию в них ликопина. Ежедневное употребление помидор значительно снижает риск возникновения рака толстой кишки, ротовой полости, желудка, т.к. нейтрализует действие нитрозаминов, способствующих развитию раковых клеток.
4. Сырые овощи обеспечивают хорошее настроение, свежую кожу, изящную фигуру, снижают хлопоты с желудком и кишечником, т.к. содержат в себе значительное количество клечатки.
5. Лук и чеснок нужен, чтобы избавиться от гниения в пищеварительном тракте в результате неправильного питания, и особенно в период массового распространения гриппа.
6. Фрукты лучше съедать за 0,5 часа до еды, натощак и без хлеба.

     Итак, фрукты и овощи, но они должны быть здоровыми и чистыми от таких веществ, как нитраты и нитриты.

2.2. Нитраты и их роль в растениях.

     Известный микробиолог В.Л. Омелянский считает, что с общебиологической точки зрения азот более драгоценен, чем самые редкие из благородных металлов. Азот - великий труженик на ниве плодородия. Правильная организация азотного питания в период роста и развития растений происходит большое потребление азота, недостаток которого сильно угнетает их. Исключительная роль азота для растений и всего живого на земле определяется,  прежде всего  тем, что он входит в состав белков (16-18 %) и хлорофилла, без которого невозможна важнейшая функция зелёного растения – фотосинтез. Не менее важна его роль в образовании многих витаминов.

     Растения недостаточно обеспеченные азотом, слабо растут, имеют светло-зелёную или даже желтоватую окраску. Вегетативное развитие заканчивается  раньше обычного и растения выглядят физиологически более старыми. Нормальное же снабжение растений азотом повышает содержание хлорофилла и интенсивность фотосинтеза, увеличивает ассимиляционную поверхность листьев и срок их жизни. Влияет этот элемент и на процессы водного обмена в растениях. Поэтому овощные растения нуждаются, в первую очередь, в азотных удобрениях, поскольку почва лучше обеспечена фосфором и калием, чем азотом. Избыточное несбалансированное питание азотом способствует накоплению в овощах вредных для здоровья людей нитратов и нитритов.    

2.3. . Вредное воздействие нитратов на организм человека.

     С овощами и фруктами в организм человека поступают до 70 – 80% нитратов. Сами по себе они не представляют опасности для здоровья, тем более, что большая часть этих соединений выделяется с мочой

4

(65 – 90% за сутки). Однако часть нитратов (5-7%) при избыточном их содержании в овощах, в желудочно-кишечном тракте может перейти в нитриты ( соли азотистой кислоты ), которые оказывают вредное воздействие на организм. Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах, когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами, при их чрезмерной подкормке аммиачной селитрой (1).

     Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека  и  сельско-хозяйственных  животных:

     1.Нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитратов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нём 2-х валентное железо в 3-х валентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, который уже не способен переносить кислород. 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 идёт  медленно.

     3.Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества токсины, в результате чего идёт интоксикация, 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.

  5.У беременных женщин возникают выкидыши, а у мужчин - снижение потенции.

     6.При длительном поступлении нитратов в организм человека (пусть даже в незначительных дозах) уменьшается количество йода, что приводит  к  увеличению  щитовидной  железы.

     7.Установлено, что нитраты сильно влияют на возникновение раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте у человека.

  8.Нитраты способны вызывать резкое расширение сосудов, в результате чего понижается кровяное давление.

5

     9. Чувствительность к нитратам повышают все факторы, вызывающие кислородное голодание: высокогорье, наличие в воздухе окислов азота, угарного газа, углекислоты, употребление спиртных напитков.

     При всём вышеизложенном следует помнить, вред наносят организму человека не сами нитраты, а нитриты, в которые они превращаются  при  определённых  условиях.

2.4.Допустимы нормы нитратов для человека.

      В природе нет абсолютно чистых продуктов питания. Нитраты в окружающей среде были и будут. Все дело в том, сколько накапливается их в продуктах.

     Продовольственной и сельскохозяйственной комиссией ФАО ООН установлено предельно допустимое количество ( ПДК ) потребления человеком нитратов в сутки – 500 мг.  В странах СНГ для взрослого человека допустимая суточная доза нитратов принята равной 300-325 мг (среднее 312,5 мг), для детей и рассчитывают исходя из 5 мг нитратов на 1 кг массы тела.

      Токсичной является доза 700 мг нитратов для взрослого человека массой 70 кг. Для получения такой  дозы человек должен съесть в один прием 1750 г тепличных огурцов, 1165 г капусты, 1750 г моркови, 777 г свеклы, 875 г редиса или 1000 г салата ( по максимальному уровню ). Так как эти овощи в таких количествах не употребляются,  это  снижает опасность нитратного отравления при включении их в рацион питания.

    Всемирная организация здравоохранения  ( ВОЗ ) при ФАО, установила ПДК нитратов и нитритов. Суточная допустимая доза составляет 3,7 мг нитратов на 1 кг массы тела, а нитритов – 0,2 мг на кг массы тела. Это означает, что человек массой 70 кг может без опасности для своего организма потреблять до 250 мг нитратов в сутки ( в пересчете на нитрат натрия до 350 мг ) и нитритов до 15 мг в сутки.  

  (Приложение 1  таблица 1).

2.5. Пути попадания нитратов в организм человека

      Нитраты попадают в организм человека через различные пути .

1. Через продукты питания:

 а) растительного происхождения;

 б) животного происхождения;7

2. Через питьевую воду.

54819468. Через лекарственные препараты.

      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).

6    

 Также нитраты поступают в организм человека с водой, которая является одним из основных условий нормальной жизни человека. Загрязнённая питьевая вода вызывает 70-80% всех имеющихся заболеваний, которые на 30% сокращают продолжительность жизни человека. По данным ВОЗ по этой причине заболевает более 2млрд человек на Земле, из которых 3,5 млн умирает (90% из них составляют дети младше 5 лет). В питьевой воде из подземных вод содержится до 200мг/л нитратов, гораздо меньше их в воде из артезианских колодцев.  Наибольшее количество нитратов содержится в грунтовых водах, а значит, и в колодезной воду.  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.

 2.6. Способы   методы снижения  содержания  нитратов    в овощах.

     Очень важно не только знать в каких растениях, в каких их органах и частях содержатся в основном нитраты, но и не менее важно надо знать, как уменьшить содержание этих ядовитых веществ.

     Снижается количество нитратов при термической обработке овощей (мойке, варке, жарке, тушении и бланшировке). Так, при вымачивании - на 20-30%, а при варке на 60-80%.8

в капусте - на 58%;в столовой свекле - на 20%;в картофеле - на 40%.

     Чтобы снизить количество нитратов в старых клубнях картофеля, его клубни следует залить 1%-ным раствором поваренной соли.8

  У патисонов, кабачков и баклажанов необходимо срезать верхнюю часть, которая примыкает к плодоножке.

     Т.к. нитратов больше в кожуре овощей и плодов, то их (особенно огурцы и кабачки) надо очищать от кожуры, а у пряных трав надо выбрасывать их стебли и использовать только листья.

     У огурцов, свеклы, редьки к тому же надо срезать оба конца, т.к. здесь самая высокая концентрация нитратов.

     Чтобы уменьшить содержание нитритов в организме человека надо в достаточном количестве использовать в пищу витамин С (аскорбиновую кислоту) и витамин Е, т.к. они снижают вредное воздействие нитратов и нитритов .     Выяснено, что при консервировании уменьшается на 20-25% .При консервировании огурцов, капусты нитраты уходят в рассол и маринад, которые надо выливать при употреблении .     Салаты следует готовить непосредственно перед их употреблением и сразу съедать.

7

3.  Методика работы.

      А)   определение содержания  нитратов при помощи тест- системы – при помощи индикаторной полоски рабочим участком 5-5 мм определяется концентрация нитрат ионов растительного сока по изменению окраски и последующего сравнения с контрольной шкалой.  Срок  проведения: октябрь-ноябрь2005г.

     Методика: содержание нитратов определялось с помощью готовых тестовых
растворов ''Нитрат-тест''. Во время четырёх замеров взято 60 проб различных овощей выращенных на приусадебных участках на территории п. Горноправдинск.

     Оборудование и принадлежности: образцы овощей ( картофель, морковь, капуста, свекла,  кабачок, лук, огурцы, томаты, перец сладкий) нож, ножницы, пинцет, нитрат-тест для экспресс оценки нитрат - ионов.

     Выполнение работы: 1. подготовили к тестированию овощи, сделав надрезы.

2. извлекли индикаторную полоску из упаковки и отрезали рабочий участок размером 5-5 мм.

3. Зажав отрезанный участок полоски пинцетом, смочили его  соком исследуемого овоща

4.определили концентрацию нитрат -ионов, сравнив через 3 минуты окраску участка с образцами на контрольной шкале.

5.Результаты контроля  занесли в таблицу  (Приложение 1  таблица  2).

     Б)  химический способ - с использованием калибровочных растворов и качественного реактива на нитрат ион - раствора дифениламина.      Сроки проведения: октябрь-ноябрь2005г.

     Методика: содержание нитратов определялось с  использованием калибровочных растворов нитрата натрия  и качественного реактива на нитрат ион - раствора  1 % раствора дифениламина в концентрированной серной кислоте.      Во время трех замеров четырёх замеров взято 30 проб различных овощей выращенных на приусадебных участках на территории п. Горноправдинск.

     Оборудование, реактивы, материалы: ступки с пестиками, предметные стекла, марлевые салфетки, пузырьки с пробками, пипетки на 5 мл, Скальпели, 1% р-р дифениламина в серной кислоте, исходный р-р нитрата натрия для калибровочной кривой, дисциллированная вода, термостойкий стакан на 1 л, электроплитка, части различных овощей с неокрашенным соком( капуста, кабачки, картофель, огурцы, лук и др.    

Выполнение работы:

1. подготовили к исследованию овощи.

8

2.  произвели расчеты для приготовления реактивов.

А) 1% раствор дифениламина в серной кислоте.  1г дифениламина растворили в 54 мл концентрированной серной кислоты, что соответствует 99 г кислоты по массе.

Р= т/v         V= m / p       p = 1.84мг/ мл          V =99 г /1.84 г/ мл =53.8 мл.

     Б) исходный раствор нитрата натрия для калибровочной кривой. Если 1г  нитрата натрия растворить  в 1 л воды , то это будет соответствовать 729 мг/ кг нитратов.  

85----1000 мг ( 1г )

62----  Х                      Х = 62* 1000 / 85 = 729 мг/ кг.  

85- молекулярный вес нитрата натрия

62- молекулярный вес нитрат иона.

Максимальному содержанием нитрат ионов (3000 мг/кг)   будет соответствовать 4, 11 г соли. Для этого произвели следующие расчеты.      

729 мг/кг  ----  1000 мг/кг(1г)

3000 мг/кг----   Х                   Х= 3000* 1000/729 = 4,11 г

     3. Налили в один из пузырьков 10 мл исходного раствора нитрата натрия соответствующего  по концентрации  максимальному содержанию нитратов в овощах- 3000 мг/кг. Путем разбавления пополам  предыдущего раствора (3 мл исходного раствора разбавили 3 мл дисциллированной воды) получили серию с различным содержанием нитрат ионов- 3000, 1500, 750, 375, 188, 94, 47, 23 мг/кг.

     4. Приготовили раствор дифениламина – растворив 1г его в 54 мл концентрированной  серной кислоты.

     5.  Овощи раздели на части: плодоножка, срединная часть, кочерыжка, жилки,  периферийная часть) мелко нарезали и растерли в ступке.  Отжали сок через 2-3 слоя марли.

     6.На предметное стекло  подложили лист белой бумаги и капнули на него 2 капли  исследуемого раствора и добавили 2 капли дифениламина.

     7.Описали наблюдаемые реакции  согласно градации  в таблице   (Приложение 1  таблица 3, 4).

9

4. Выводы

     1. Проблема токсичного накопления нитратного азота в сельско-хозяйственной продукции и вредного воздействия его на человека на современном этапе является одной из наиболее острых и актуальных.  40-80 % нитратов поступает в организм человека с овощной продукцией.

     2.  Наиболее активно накапливают нитраты капуста,  свекла, кабачки. А томаты, перец сладкий, лук репчатый, морковь наоборот, отличаются низким содержанием нитратов.  Содержание нитратов в растениях выращенных на территории п. Горноправдинск  зависит и от свойств почвы, которые бедны по содержанию гумуса  и люди, чтобы получить высокие урожаи  вносят избыточные дозы удобрений.

     3. В каждой части растений содержится свое количество азотсодержащих веществ, и знать об этом потребителям необходимо, чтобы рационально и безопасно использовать продукцию. В клубнях картофеля низкий уровень нитратов обнаружен в мякоти клубня, а повышенный - в кожуре (поэтому варку в мундире лучше отменить) и сердцевине. Причем, в мелких клубнях-  нитратов больше, чем в крупных. Сердцевина, кончик и верхушка столовой свеклы лидируют по  содержанием нитратов. Поэтому, чтобы сократить нитратное содержимое  в борще и винегрете верхнюю и нижнюю части корнеплода надо отрезать. В моркови -  в верхушке и кончике,  а также в центральной желтой части нитратов больше, чем в окружающей красной. У капусты самая опасная часть - любимая многими кочерыжка, верхние листья, концентрируются нитраты и в толстых прожилках листьев. Кожицу и хвостики огурцов, кабачков, патиссонов, тыкв, дынь, арбузов как место накопления азотосодержащих веществ лучше срезать.

     4. Кулинарная обработка позволяет снизить содержание нитратов в плодах. Тщательно мойте овощи, даже если вы собираетесь очистить шкурку. Идеально для капусты, картофеля, огурцов щавеля, петрушки и прочих салатов вымачивание, причем долгое, со сменой воды. Различные корнеплоды надо отваривать, а отвар сливать горячим, так как при остывании часть нитратов из отвара возвращается обратно в корнеплод. В отварном картофеле нитратов на 50% меньше, чем в свежем.    Хранение свежих овощей при низкой температуре предотвращает образование нитритов. Риск образования нитритов в продукции возрастает при повышении температуры хранения с 10 до 35oС, недостатке воздуха, оттаивании свежезамороженных овощей в течение длительного времени при комнатной температуре.

     5.     Назрела необходимость решения  проблемы -  строжайшего контроля состава продуктов питания.  В связи с этим необходим закон о качестве сельскохозяйственной продукции, необходима нформационная и агитационная работа среди населения о вреде нитратов,  использовать в домашних условиях экспресс - тесты и  приборы для определения уровня нитратов в продуктах питания, например - биоконцентратор

 « Бета 2» призван заменить собой целый ряд органов контроля за качеством продуктов питания. Он создан для того, чтобы в любой семье на столе всегда могла быть здоровая, вкусная и безопасная еда.  

10

 5. Литература

1. Орлова А.Н., Литвак Ш.И. От азота до урожая Москва Просвещение 1983, с 99.

2.Пивоваров Ю.П., Зиневич  Л.С., Королик В.В. Гигиена и основы экологии человека  «Феникс» 2002 г.

3..Глунцев Н.М., Дмитриева Л.В., Макарова С.О.,Как снизить содержание нитратов в продукции. Картофель и овощи,    1990г., №1, с.24-28.

4. Дерягина В.П., Ах, нитраты! И кто же вас выдумал?, Здоровье. 1989г., №9

5.Мугниев А.Ф., Посмитная И.В.,    Содержание нитратов в овощах можно регулировать.    Картофель и овощи. 1989г., №1.

6. Покровская С.Ф. Пути снижения содержания нитратов в овощах.    М., 1988г., с.42-46.

7.Рычков А.Л., Нитратная кухня. Химия и жизнь. 1989г., №7.

8.Соколов О.А. Нитраты под строгий контроль. Наука и жизнь.

    1988г., №3.

9.Соколов О.А. Особенности распределения нитратов и нитритов в

    овощах. Картофель и овощи., 1987г., №6.

10.Сопильняк Н.Т., Федотова Л.С., Удобрения и качество продукции.

    Картофель и овощи., 1987г., №5, с.18-19

11.Чапкявиченс Э.С., Как уменьшить содержание нитратов и нитриов

    в овощах, Здоровье, 1988г., №3

12. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды

Гуманитарный издательский центр «Владос».

6. Приложение.                                                                                                                                            

                                                               Приложение I

Таблица 1   Содержание нитратов в овощной продукции и их допустимы уровни (мг/кг).

Таблица 2. Оценка качества овощей  по содержании нитратов  при помощи экспресс – теста в целых овощах. (60 проб, взятых на различных приусадебных участках п Горноправдинск в 3-х кратном повторении)

Таблица 3. Шкала градации для описания реакции с дифениламином Церлинга

Таблица 4. Оценка качества овощей по  содержания нитратов в различных частях с использованием калибровочных растворов и качественного реактива на нитрат ион с использованием шкалы Церлинга. (44 пробы в 3-х кратном повторении).

Приложение II

Диаграмма 1.  Информированность населения о способы расчета доз внесения удобрений  и их влиянии на здоровье.

Диаграмма 2 Информированность населения о способах снижения вредного воздействия нитратов.

Диаграмма 3. Информированность учащихся 9-11 классов о нитратах и их влиянии на здоровье  человека.

ТЕЗИСЫ

Автор: Шилина Наталья Александровна, Россия, п.  Горноправдинск, Ханты-Мансийский район,

Тюменская область, МОУ СОШ № 1, 11 класс

Тема: Оценка качества овощей по содержанию нитратов выращенных

на приусадебных участках п. Горноправдинск

     Проблема загрязнения продуктов питания нитратами актуальна для оценки качества овощей, фруктов, соков и появилась сравнительно недавно, в связи с развитием знаний о причинах онкологических заболеваний. Поэтому особенно важно  развитие знаний у учащихся и населения о  нитратах и  и формирования навыков оценки качества и культуры  питания.

      Слово "нитраты" у многих вызывает страх. Все знают, что нитраты в организме превращаются в нитриты, а те, в свою очередь, образуют опасные вещества, вызывающие раковые опухоли. Напомним, что нитраты - соли азотной кислоты, а нитриты - азотистой. Нитраты - основной источник азота в питании растений. Без них ни одно растение  не живет. В этом смысле полностью избежать употребления нитратов практически невозможно. Поэтому когда дачники хвалятся своей "экологически чистой, без нитратов" зеленью, к этим словам стоит отнестись скептически. Важно и можно заботиться о том, чтобы не потреблять слишком много нитратов. За последние два десятка лет «география» загрязнения нитратами продукции существенно расширилась.

      Эта проблема коснулась и Ханты – Мансийского округа, в котором  стало широко практиковаться выращивание овощей на   приусадебном хозяйстве . К сожалению, приходится констатировать, что проблемы нитратов в сельскохозяйственной продукции тесно (напрямую) связаны с крайне низкой культурой земледелия как на совхозных полях, так и на приусадебных участках. Неоправданное применение высоких и сверхвысоких доз азотных удобрений ведет к тому, что избыток азота в почве поступает в растения, где он накапливается в больших количествах. Проблема токсичного накопления нитратного азота в с/х продукции и вредного воздействия его на человека  на современном этапе является одной из наиболее острой  и актуальной.

     Проблема избыточного накопления нитратов в продукции сложна, многообразна, она затрагивает различные стороны жизни человека. Накапливаясь в токсических концентрациях в почве, в воде, растениях, пищевых продуктах, они являются причиной как острых,  так и хронических  очень часто бессимптомных отравлений, причиной онкологических заболеваний и нарушений функций центральной нервной, сердечно- сосудистой и дыхательной систем. Поэтому желательно было бы иметь контрольные средства в каждом овощном магазине, на каждом рынке с тем, чтобы не допускать к продаже продукцию с высоким содержанием нитратов. Было бы весьма полезным разработать и продавать населению недорогие специальные тестеры по определению концентрации нитратов в овощах, подобные тем, выпуск которых налажен за рубежом. Решением этой задачи заняты многие научно-исследовательские учреждения всего мира, но не смотря на пристальное внимание к этой проблеме до сих пор радикального решения пока не найдено. Поэтому цель моей работы заключается:  опробировать  разные методики определения  содержания нитратов в овощах выращенных на территории п. Горноправдинск; изучить информацию о вредном влиянии нитратов  их на организм человека,  по итогам опроса жителей  и учащихся п. Горноправдинск,  выявить  уровень информированности людей о вредном воздействии нитратов  питания.

     Для реализации этой цели мной были  использованы  способы оценки  содержания нитрат- ионов в овощах выращенных на территории п. Горноправдинск.

1)тест- система – при помощи индикаторной полоски рабочим участком 5-5 мм определяется концентрация нитрат ионов растительного сока по изменению окраски и последующего сравнения с контрольной шкалой.

2)химический способ - с использованием калибровочных растворов и качественного реактива на нитрат ион - раствора дифениламина. Определение и оценка концентрации нитрат ионов  в растительном соке соде по изменению окраски и сравнения  с контрольными растворами.