Нитраты в овощах и фруктах. Стоит ли покупать нитратомер? Нитраты, нитриты и способы их измерения

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.

1. 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!

1. 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

1. Гайлите М., Гайлитис М. Ещё раз о нитратах, «Наука и мы», № 6, 1990 г.
2. Мугниев А.Ф., Посмитная И.В., Содержание нитратов в овощах можно регулировать. Картофель и овощи. 2001г., №1.
3. Покровская С.Ф. Пути снижения содержания нитратов в овощах. М., 2003г., с.42-46.
4. Соколов О.А. Особенности распределения нитратов и нитритов в овощах. Картофель и овощи., 1998г., №6.
5. Соколов О., Семёнов В., Агаев В., Нитраты в окружающей среде. Пущино, 2004г., с.216-238

В продуктах питания – одна из наиболее актуальных тем, связанных с сохранением нашего здоровья. Нитраты представляют собой соли азотной кислоты и являются естественным продуктом обменных реакций живого организма. Сами по себе они не обладают выраженной токсичностью, но при их восстановлении (в том числе при разморозке) образуются токсичные нитриты. Именно нитриты, количество которых превышает допустимую норму, оказывают опасное воздействие на организм, могут вызвать сильное отравление и даже способствовать образованию раковых опухолей.

Интенсивное использование минеральных и органических удобрений в агрономическом секторе сельского хозяйства привело к значительному повышению азотсодержащих соединений в почве, попаданию их в грунтовые воды, что поспособствовало возрастанию количества нитратов в сельскохозяйственной и прочей растительной продукции. Именно растительная пища является основным источником (до 70%) пищевых нитратов. Гораздо меньше их в воде (около 20%), и незначительное количество соединений азотной кислоты находится в мясной продукции и консервах (не более 6%), поэтому в первую очередь следует контролировать уровень концентрации нитратов в продуктах растительного происхождения, чтобы обезопасить себя от негативных последствий.

Особенно важно осуществлять контроль растительной продукции, предназначенной для диетического и детского питания. Если для взрослого организма дневная норма потребления нитратов не должна превышать 300 мг (из расчета 5 мг на 1 кг веса), то для детей не рекомендуется попадание в организм более 6 мг нитратов в сутки, а для малышей, не достигших трехмесячного возраста, необходимо и вовсе исключить потребление пищи, в которой могут присутствовать эти небезопасные соединения.

Какие же существуют способы определения концентрации нитратов в употребляемых овощах и фруктах? Внешний осмотр плодов, ягод, вегетативной части растений может дать лишь приблизительную информацию о количестве содержащихся в них нитратов, да и то далеко не всегда. Об избытке этих веществ свидетельствуют значительные размеры, глянцевая поверхность и очень яркая окраска плодов, более темные нижние листья (у вегетирующих растений), наличие пустот и желтые прожилки в мякоти (арбузы), белая сердцевина (корнеплоды), трещины или восковой налет (виноград) на поверхности кожуры.

Но такой метод оценки не гарантирует получение надежной и правильной информации, поэтому разработаны и применяются также другие способы определения количества нитратов. Один из них предусматривает получение информации о качественном и полуколичественном содержании нитратов с помощью аналитической химии и представляет собой лабораторное исследование, основанное на применении различных реагентов (дифениламина, антипирина и стрептоцида, реактива Грисса). Так, например, в результате нанесения 1%-ного раствора дифениламина и нескольких капель серной кислоты на срез овоща или фрукта (либо же для этой цели готовится рабочий раствор из мякоти плода) происходит окрашивание поверхности (раствора) в определенный цвет, интенсивность которого напрямую зависит от концентрации нитратов. Результат затем сравнивается со специальной контрольной таблицей, согласно которой делается заключение о количестве содержащихся в продукте нитратов.

Самые надежные методы определения концентрации нитратов растительных продуктов базируются на получении их физико-химических показателей и включают различные варианты исследований, предусматривающие применение электрохимии, хроматографии, спектро- и фотометрии, хемилюминесценции. Но для проведения подобных анализов необходимо использование сложного оборудования, что делает их недоступными для бытового применения. В повседневной жизни простота и точность проверки нитратов обеспечивается портативными нитрат-тестерами, отличающимися довольно высокой стоимостью, либо же доступными, но менее точными тест-полосками, применение которых возможно лишь в домашних условиях, так как для получения результата требуется помещать такой тест-полоску непосредственно на поверхность разрезанного овоща или фрукта.

Среди современных нитрат-тестеров различают два основных типа: цифровые и аналоговые (стрелочные). Они отличаются компактными размерами, эргономичной формой, небольшим весом (не более 100 г), простотой в использовании, быстротой и точностью проведения замеров. Оба по внешнему виду напоминают привычный нам мобильный телефон, снабжены цветным дисплеем (цифровые) или небольшим экраном со стрелкой-указателем (аналоговые), могут работать от автономного питания. Нитратомеры аналогового типа дают показания количественного присутствия нитратов с помощью стрелки. При погружении электродов в пробную среду, уровень содержания нитратов отразится с помощью стрелки на шкале прибора.

Для проведения замеров цифровым нитрат-тестером достаточно воткнуть зонд прибора в проверяемый фрукт или овощ и подождать несколько секунд. Результат проверки появится на экране, где для сравнения будет также указан допустимый уровень концентрации нитратов в этом продукте. Принцип работы портативного нитрат-тестера основан на точном измерении электропроводимости исследуемого плода (фрукта, овоща). Показатель электропроводимости напрямую зависит от концентрации солей в среде, поэтому прибор реагирует также на другие подобные соединения, в т. ч. фосфаты, нитриты, хлориды, сульфаты и пр. С целью получения более точного значения, в программе тестера предусмотрен поправочный коэффициент, который нивелирует второстепенные показатели.

Современные нитрат-тестеры помимо основной (определение уровня нитратов) могут совмещать в себе несколько функций: измерение электромагнитного поля и уровня радиационного фона, оценка качества воды и др. Их диапазон действия достаточно широк, он включает обширный список продуктов, что дает возможность исследовать значительное количество как привычных нам, так и экзотических плодов. Такие приборы снабжены и более точным композитным зондом, позволяющим получать пробы одновременно в нескольких точках исследуемого продукта, а затем определять среднее значение требуемого показателя. Кроме того, они обладают объемом памяти, с помощью которого можно сохранять данные всех предыдущих замеров и передавать их на личный компьютер. Сегодня, в условиях неблагоприятной экологической обстановки, роль нитрат-тестеров в нашей жизни становится все более значимой. Эти приборы помогают нам избежать многих проблем и сохранить здоровье, предупреждая об опасных и некачественных продуктах.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

АНАЛИЗ КАЧЕСТВА ОВОЩЕЙ

Цель работы: определение относительного содержания нитратов в овощах.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

Нерациональное применение удобрений, как и несоблюдение других агротехнических требований, обуславливает увеличение остаточного содержания нитратов в растениях. В сочетании с нитратами питьевой воды это увеличивает нагрузку загрязнителя на население. Кроме того, нитраты широко используются в различных отраслях промышленности (пищевой, химической, текстильной, резиновой, металлургической) и фармакологии. Нитросоединения, поступая в организм человека с пищей, водой, вдыхаемым воздухом и лекарствами могут вызывать серьезные отравления.

Одним из главных опасных явлений при отравлении нитратами является образование метгемоглобина в крови. Это вызвано тем, что нитраты, попадая в пищеварительную систему человека и восстанавливаясь до нитритов, взаимодействуют с гемоглобином крови, окисляя в нем двухвалентное железо в трехвалентное. В результате чего образуется метгемоглобин, не способный переносить кислород. Вследствие этого нарушается нормальное дыхание клеток и тканей организма, от чего накапливается молочная кислота, холестерин, резко падает количество белка в организме. Нитраты способствуют развитию патогенной кишечной микрофлоры, выделяющей токсины и приводящей к интоксикации организма.

Другая серьёзная опасность - способность нитрит-иона участвовать в реакции нитрозирования аминов и амидов, в результате чего образуются канцерогенные нитрозосоединения.

При остром отравлении нитратами у человека возникает метгемоглобиния различной степени тяжести (вплоть до летального исхода); при хроническом отравлении - рак желудка, нарушение работы нервной и сердечно-сосудистой систем. Чувствительность к нитратам повышают факторы кислородного голодания: высокогорье, повышенная концентрация угарного газа, присутствие окислов азота, алкоголь.

Ключевым ферментом, определяющим ассимиляцию нитратов, является нитратредуктаза. Для растений существует реальная опасность аммиачного отравления, приводящего к хлорозу листьев, подвяданию, угнетению роста и гибели. При усилении нитратного питания активность нитратредуктазы растет до определенного предела и часть нитратов остается невосстановленной, что предохраняет растения от накопления токсичных промежуточных продуктов ассимиляции.

Образование нитратов может быть также связано с окислением избыточного количества аммония в растении, что не только предотвращает нарушение обмена веществ, но и позволяет сохранить азот в минеральной форме для дальнейшего использования в процессах ассимиляции.

Нитраты накапливаются в различных органах растений, а так же в разных концентрациях. К примеру, у злаков отсутствуют в зерновке и сосредоточены, в основном, в листьях и стеблях. Зеленые культуры накапливают большое количество нитратов в стеблях и черешках листьев.

Одной из причин видовых и сортовых различий в накоплении нитратов является физиологическая спелость растения к моменту уборки. Количество нитратов особенно велико, когда период товарной зрелости наступает раньше физиологического созревания.

Причиной накопления нитратов в растениях служат также условия минерального питания, отличающиеся большим разнообразием. Здесь огромная роль принадлежит правильному выбору доз азотных удобрений.

В случае несбалансированного питания растений нитраты также накапливаются в различных органах и тканях, так как при этом нарушается нормальный ход ассимиляции азота. Недостаток фосфора косвенно способствует накоплению нитратов потому, что он стимулирует активность нитратредуктазы. Калий, участвуя в процессах углеводного обмена, влияет на синтез белков. В зависимости от доз, условий и содержания прочих элементов калий и фосфор могут стимулировать накапливание нитратов или наоборот подавлять.

Среди факторов внешней среды на содержание нитратов в растении сильное влияние оказывает влажность, свет, температура воздуха и почвы. Интенсивное увлажнение усиливает поглощение нитратов, что в сочетании с пониженными температурами ведет к накоплению нитратов. С другой стороны, высокий уровень нитратов в растении в засушливый период можно снизить поливами, так как они стимулируют рост и способствуют вымыванию нитратов из почвы.

Во многих странах мира были разработаны предельно допустимые концентрации (ПДК) нитратов в сельскохозяйственной продукции (табл. 5.1).

Таблица 5.1.

Предельно допустимые концентрации нитратов в сельскохозяйственной продукции

Современные методы анализа овощей на содержание нитратов

В промышленных условиях определение нитратов производится с помощью экспресс анализов на специальных приборах, а так же ионометрическим и фотометрическим методом. Последний основан на экстракции нитратов из продукта, восстановлению их до нитритов на кадмиевой колонке с последующим фотометрированием раствора азотсоединения. Данный метод требует сложного технического обеспечения (колориметр фотоэлектрический, спектрофотометр, иономер и пр.).

Сущность ионометрического метода заключается в извлечении нитратов раствором алюмокалиевых квасцов с массовой долей 1% или раствором сернокислого калия и последующем определении нитратов в вытяжке с помощью ионоселективного электрода.

Определить содержание нитратов в продуктах можно с помощью индикаторной бумаги. Конечно, ее точность невысока, но необходимые сведения индикаторы дают.

Есть еще один способ. Овощи с очень большим содержанием нитратов имеют, как правило, неестественный вкус. Их неприятно жевать и глотать. Дегустаторы различают тончайшие вкусовые оттенки даже тогда, когда лабораторными исследованиями не удается уловить разницу.

Наиболее простым и эффективным, не требующим сложного материального и технического обеспечения методом определения нитратов является реакция с дифениламином, который в присутствии NO3 аниона образует синюю анилиновую окраску. По интенсивности посинения можно судить об относительном содержании нитратов в исследуемом объекте.

Объекты исследования

Материалом для проведения исследований служили овощи, выращенные на приусадебном участке и приобретенные в супермаркетах города (морковь, картофель, лук, капуста, свекла).

Материалы и оборудование

2% раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте в капельнице (хранить в темноте, капельницу поставить на крышку чашки Петри, чтобы предотвратить попадание на стол капель этой едкой жидкости);

фарфоровые ступки с пестиками;

стеклянная палочка

стакан с дистиллированной водой

фильтровальная бумага.

Ход выполнения работы.

Помещаем в фарфоровую ступку фрагмент исследуемого объекта, измельчаем его при помощи стеклянной палочки или пестика. Поместить содержимое ступки на предметное стекло, прилить 4-5 капель дифениламина из капельницы.

Согласно методике наблюдали появление синей анилиновой окраски.

Интенсивность окрашивания исследуемой ткани сравниваем с цветной шкалой (табл. 5.2) и определяем концентрацию нитрат-ионов (результаты вносим в табл. 5.3).

Таблица 5.2.

Относительное содержание нитратов (в баллах)

Определение нитратов в овощах

В ходе проведенных исследований нами было установлено, что количественное содержание нитратов в продукции растениеводства превышают предельно допустимые нормы (табл.5.3.).

Таблица 5.3.

Относительное содержание нитратов в исследуемых растениях

Овощ	Условия выращивания	Часть растения	Содержание нитратов
Картофель	Приусадебный участок	сердцевина
кожица
Картофель	Супермаркет	сердцевина
кожица
Лук	Приусадебный участок	сердцевина
кожица
Лук	Супермаркет	сердцевина
кожица
Морковь	Приусадебный участок	сердцевина
кожица
Морковь	Супермаркет	сердцевина
кожица
Огурец	Приусадебный участок	сердцевина
кожица
Огурец	Супермаркет	сердцевина
кожица
Свекла	Приусадебный участок	сердцевина
кожица
Свекла	Супермаркет	сердцевина
кожица

Исходя из результатов, представленных в табл. 5.3, можно судить о том, что максимальная концентрация нитрат-ионов сосредоточена в свекле и моркови, приобретенной в супермаркете. Овощи, выращенные на приусадебном участке, содержат незначительное количество нитратов, не превышает предельно допустимые нормы.

В 2014 году Российский институт потребительских испытаний проводил тесты на безопасность импортных овощей. Это исследование показало, что из пяти видов проверенных овощей четыре опасны для употребления в пищу. Они содержали запрещенные пестициды и нитраты.

В 2016 году институт провел повторную проверку овощной продукции в сети супермаркетов в г. Москва, которая выявила, что более половины отечественных огурцов содержат нитраты в превышенной концентрации. Интересно, что из 12 образцов огурцов разных марок две содержали крайне опасное для человека количество нитратов. Употребление таких овощей людьми с хроническими заболеваниями может привести к серьезным последствиям для здоровья. Что касается томатов, то проверка показала допустимые пределы содержания нитратов. Однако, существует другая проблема — это высокая концентрация пестицидов в томатах. Во всех образцах из Испании, Турции, Марокко, Узбекистана и России были обнаружены неразрешенные пестициды (пириметанил, хлорпирифос, фипронил, о-фенилфенол).

Существует мнение, что проблема нитратов является лишь выдумкой, созданной для того, чтобы отвлечь покупателей от реальных глобальных проблем с запрещенными пестицидами. Известно, что пестициды вызывают онкологические заболевания, а также серьезные генетические мутации. Заметим, что для определения пестицидов нет и карманных бытовых приборов, в отличие от тестеров на нитраты, о которых речь пойдет ниже.

В настоящий момент нет подробных исследований, указывающих на то, что употребление нитратов в пищу снижает продолжительность жизни. Однако, абсолютно точно установлено, что для детей до трех лет и людей, страдающих, бронхиальной астмой, желудочно-кишечными заболеваниями, заболеваниями щитовидной железы, даже небольшие концентрации нитратов могут привести к серьезным отравлениям и даже к летальному исходу.

Что собой представляют нитраты? Научный подход

Нитраты — это кристаллические белые вещества. С химической точки зрения нитраты представляют собой соли азотной кислоты и могут быть получены синтетическим путем. Нитраты не разрушаются при комнатной температуре и хорошо растворимы в воде.

При нагревании нитраты разлагаются с образованием солей нитритов, металлов, кислорода, оксидов азота, которые так же растворимы в воде. Это является важным моментом, поскольку человек состоит из воды более чем на 50%. Тело новорожденного содержит почти 80% воды, а зародыша — 98%. Таким образом, при съедании нитратного овоща, соли сразу проникают во все биологические жидкости, вступая затем в реакции с образованием нитритов и других веществ.

Откуда нитраты появляются в фруктах и овощах

Небольшое количество нитратов содержатся во всех овощах и фруктах, так как эти соли участвуют в круговороте азота в природе. Из-за своей дешевизны нитраты являются также самыми распространенными минеральными удобрениями во всем мире. Их используют для повышения урожайности.

Наибольшее количество нитратов накапливается в овощах и фруктах, выращенных в тепличных условиях.

Cтоит отметить, что разные культуры имеют разную способность накапливать нитраты. Максимальный уровень нитратов обнаруживается в листовом салате из-за наличия большой системы капилляров и жилок в листьях, а также в помидорах и огурцах, выращенных в теплице вне сезона. Поэтому очень важно покупать сезонные овощи и фрукты в зависимости от региона проживания.

Кроме того, не стоит забывать, что во многие промышленно выпускаемые копченые изделия из мяса также добавляют нитраты.

Чем опасны нитраты для человека

Научно доказано, что нитраты для человека безопасны. Однако, попадая в организм, они под влиянием различных факторов могут переходить в другие соли — нитриты, а также в канцерогенные производные аминов. Например, гемоглобин крови при взаимодействии с нитритами образует производное, не способное переносить кислород. Таким образом, в организме человека при повышенной концентрации нитратов может возникнуть кислородный голод и затем отравление. Каждый организм индивидуален, поэтому симптомы отравления могут развиться спустя час после съеденного овоща, а может пройти и около 5-6 часов.

Симптомы отравления нитратами

Симптомами отравления на первом этапе являются:

• тошнота,
• пониженное артериальное давление,
• рвота или диарея,
• болезненность в области печени.

Следующим этапом отравления нитратами может стать:

• сильная головная боль,
• слабость,
• судороги тела,
• потеря сознания.

Нередко именно такие симптомы описывают люди, съевшие арбуз, содержащий опасную концентрацию нитратов. Обычно такое случается вначале «арбузного» сезона (июнь-начало июля), когда производители с целью повышения урожайности прибегают к удобрениям.

Прогностическое влияние нитратов на организм: нитраты могут снижать содержание витаминов и питательных веществ в организме. Например, известна активная биохимическая реакция с йодом. Как следствие завышенная доза нитратов может повлиять на работу щитовидной железы. Если вспомнить, что жители центральных регионов нашей страны испытывают чрезвычайный дефицит йода, то можно только предположить, как нитраты могут навредить здоровью эндокринной системы.

Существует ли норма употребления нитратов в организме?

Существует такое понятие, как предельная допустимая концентрация нитратов (ПДК) для человека в сутки. ВОЗ установила этот показатель для человека – 3,7 мг нитратов на 1 кг массы тела .

При этом в каждой стране он может изменяться. Например, в Германии это 50-100 мг в сутки, в Америке - 400-500 мг, в странах Узбекистана, Армении, Грузии — 300 мг.

В России этот вопрос регулируется постановлением N 36 от 14 ноября 2001 г. Главного государственного сан.врача «О введении в действие сан. правил». В данном постановлении для каждого продукта определено максимальное содержание нитратов на килограмм продукта.

Но и тут существуют подводные камни. Даже если овощи содержат предельно допустимое количество нитратов, то превысить эту норму очень легко. Например, если съесть не 100-200 г, а 300 г листового салата.

Существуют и приборы, которые, как нам обещает производитель, позволят установить концентрацию нитратов и подскажут, опасная она или нет для конкретного продукта. Сегодня на рынке эти тестеры-нитратомеры представлены в основном двумя фирмами российского и китайского производства, средняя розничная цена от 5-6 тыс. руб. Другие приборы не являются бытовыми, они рассчитаны на использование профессионалами в условиях лаборатории.

Принцип работы нитратомера основан на измерении электропроводности среды. Из школьного курса химии нам известно, что содержание всех без исключения солей влияет на электропроводность раствора. То есть получается, что тестер будет показывать не только избирательную концентрацию нитратов в овощах, а содержание всех солей. А ведь известно, что, например, помидоры содержат в себе соли калия, меди, магния, а еще хлора, если поливать помидоры обычной водопроводной водой. Следовательно, нитратомер уже заведомо будет искажать значение.

Если вы уже приобрели нитратомер, то можете провести простой опыт, доказывающий сказанное выше. Можете сначала определить нитраты в любом овоще или фрукте, а затем посолить их и снова воспользоваться тестером. При этом вы увидите, что нитратомер определяет завышение концентрации нитратов примерно в 3 раза, хотя добавили вы обычную соль.

Вывод: нитратомеры не производят химический анализ продуктов, а измеряют лишь электропроводимость среды, которая зависит не только от нитратов, но и от содержания любых солей.

Так стоит ли покупать тестер?

Лабораторные испытания нитрат-тестеров: исследования в настоящий момент проведены в лаборатории при Московском государственном университете пищевых производств под руководством ведущего научного сотрудника, кандидата биологических наук Александра Юрьевича Колеснова. Ученый доказал, что оба прибора показывают превышение концентрации нитратов в 5-10 раз в сравнении с определённой химическим методом в лаборатории.

Между тем, в инструкции к нитратомеру прописано, что он определяет содержание ионов, в том числе нитратов, а его погрешность измерения составляет 30%. Закладывая такую погрешность прибора, производитель заведомо уходит от ответственности, ограждая себя тем самым от ненужных споров. Производители тестеров доказывают, что они учли и то, что концентрация солей в разных овощах и фруктах будет отличаться, и ввели поправочный коэффициент на это. Например, для помидора характерно большее содержание солей, чем для огурцов. Но и здесь производитель лукавит.

А. Ю. Колеснов в своих исследованиях пришел к выводу, что содержание солей является величиной, зависимой от условий выращивания, например, от места произрастания и типа почвы. Кроме того, влияют на содержание солей и климатические условия, количество осадков, а также условия хранения плодов после сборки урожая. Поэтому точно предсказать, сколько солей будет в овощах, невозможно. Учитывая такие обстоятельства, погрешность прибора может составить 1000%.

Вывод: не стоит приобретать нитратомер, так как этот прибор не показывает реальное содержание нитратов, а учитывает все соли в растительном продукте.

Как уберечь себя от нитратов

Правило №1 Соблюдайте условия хранения овощной продукции!

Содержание нитратов в овощах существенно снижается при их правильном хранении. Если вы храните картофель в сухом проветриваемом помещении, то уже к февралю содержание нитратов снизится в нем на 30%. Немаловажным фактором является и температура хранения. Не зря 30 лет назад практически у каждого в семье были погреба для хранения. Считается, что идеальной для сохранности овощей является температура в 2-5 ºС. Чем выше температура хранения, тем выше риск перехода нитратов в нитриты.

При закладке на хранение овощи должны быть сухими и без механических повреждений. В противном случае микробы на поверхности овоща будут перерабатывать нитраты в нитриты.

Правило № 2 Выбирайте только сезонные овощи и фрукты в зависимости от вашего места жительства.

Правило № 3 Делайте домашние заготовки овощей и фруктов впрок .

Многие сегодня отказываются от маринования овощей на зиму. Большинство витаминов и полезных веществ теряется при консервировании, а из-за повышенного содержания соли в консервации употреблять маринованные овощи некоторым людям, страдающим скачками давления, бывает вредно. Однако, научно доказано, что в соленых и маринованных овощах содержание нитратов существенно снижается. Спустя две недели после засолки нитраты переходят в рассол и их количество снижается.

Хорошая новость к Великому посту: самыми безвредными маринады считаются к весне, когда количество нитратов может снижаться в два раза.

Кроме того, эффективным методом сохранения овощей и фруктов является их заморозка или сушка.

Правило № 4 Употребляйте те части овощей, в которых нитраты накапливаются в меньшей степени.

• В листовых салатах наибольшая концентрация обнаружена в центральных стеблевых остовах и ближе к корню.
• У укропа, петрушки, кинзы следует выбрасывать стебли.
• С капусты необходимо снимать первые листья, а кочерыжку выкидывать.
• Огурцы и редис накапливают нитраты в кожуре и в разных концах овоща, поэтому их лучше почистить перед употреблением.
• Также около плодоножки накапливаются нитраты у кабачков и баклажанов.
• В дынях и арбузах самая большая концентрация нитратов в корке.
• У свеклы большинство нитратов в верхней и нижней части корнеплода, а у моркови в кожице и в сердцевине.

Правило № 5 Заведите домашний огород.

Выращивать зелень, зеленый лук и листовой салат можно круглый год на подоконнике. Так вы обезопасите себя от лишнего употребления нитратов. Например, полезный кресс-салат уже через 2-3 недели после появления всходов можно употреблять в пищу. Лук является самым неприхотливым и быстро растущим растением для домашнего огорода.
Такие сорта салата, как Витаминный, Новогодний и Лолло Росса, также не требуют дополнительного света и тепла.

Лазарева Н., Доктаева В.

Об определении нитратов в овощах в домашних условиях

Скачать:

Предварительный просмотр:

Исследовательская работа:

«Определение уровня нитратов в овощах в домашних условиях»

Выполнили работу Лазарева Н., Доктаева В.

Руководитель Смирнова А.И.- учитель физики и математики.

План

1 Актуальность проблемы

2 Что такое нитраты?

3 Где «живут « нитраты?

4 Определение нитратов в домашних условиях

А)по внешнему виду

Б)строению овоща в разрезе

В)кожице овоща

Г) с помощью соляной кислоты

Д) с помощью прибора -нитратометра.

5 Как избавиться от нитратов в домашних условиях? Цель исследования : научиться определять овощи с большим содержанием нитратов.

Задачи исследования :

1Выяснить как влияют нитраты на организм человека

2 Узнать где находятся нитраты

3Узнать,если есть способы определения количества нитратов в домашних условиях

Объект исследования - овощи из магазина, приусадебного участка, овощной бригаде.

Методы исследования - анализ,наблюдение, эксперимент.

1. Актуальность проблемы.

« Хочешь жить сто лет- ешь овощи на ужин и обед»

О пользе овощей говорить не приходится. Нашему организму необходимы овощи, которые являются источниками углеводов, макро- и микроэлементов, волокнистых и других важных веществ. Поэтому их надо употреблять каждый день.

Некоторые люди отказываются от мяса,кто-то не любит рыбу или кашу, от фруктов и сладкого может возникнуть аллергия. Но вот овощи присутствуют на столе у каждого жителя нашей страны. Их ценят за пользу и разнообразие вкусов. А картофель не зря называют вторым хлебом на столе. Именно овощи составляют большую часть рациона людей,следящих за своим здоровьем и фигурой.

Наши прилавки переполнены разнообразными овощами не только летом, но и зимой. Так ли полезны все предлагаемые нам овощи? Известно, что осенью овощи стоят дёшево, а зимой и весной дорого.

Самым простым и недорогим способом ускорить выращивание овощей и дольше хранить их свежими является удобрение почвы. От этого в продуктах накапливаются нитраты.Покупая овощи на рынке или магазинах,мы не можем полностью быть уверены,что они проверены на наличие опасных соединений.

1. Что такое нитраты?

Нитраты -это соли азотной кислоты, которые в минимальном количестве попадают во все овощи и фрукты и даже ягоды. Полностью избавиться от поступления нитратов в продукты не получится,даже если отказаться от использования удобрений. Во-первых, растения поглощают нитраты из почвы, они необходимы для нормального роста и созревания плодов . Во-вторых , малая доля не наносит вреда организму.

Если концентрация азотных соединений(нитратов) в продуктах повышена, то они могут попасть в человеческий организм не в виде белка,а в чистом виде. Нитраты: 1) мешают клеткам «дышать», это приводит к нарушению обмена веществ, понижению иммунитета. 2)пагубно влияют на количество витаминов в пище. 3) способствуют образованию токсинов в кишечнике. В итоге- отравления, сбои в работе кишечника, возникновение опухолей. К сожалению, ранние тепличные овощи выращивают с использованием различных удобрений, которые увеличивают содержание нитратов в овощах.

3 Где «живут» нитраты?

Повышенная доза нитратов наблюдается в овощах, выращенных в парниках и теплицах. Максимальное их содержание отмечено в листовых овощах и ранних корнеплодах.Это- зелень(салат,лук-шалот,укроп,петрушка),редис,огурцы,капуста,помидоры. Нитраты накапливают также морковь, свекла, арбуз, тыква, кабачок, баклажаны, меньше- перец, поздние овощи.

Большая часть нитратов находится в основании плода и черенках листьев Например, 1) стебель укропа, петрушки,сельдерея «таит» в себе почти в 2 раза,чем листья.2)огурцы и редис «накапливают» нитраты в хвостиках и кожуре, в которых нитратов на 70% больше,чем в мякоти. 3) в «кочерыжке» капусты на треть больше, чем в листьях. 4)Сердцевина морковки на 80% «богаче» нитратами чем поверхностная часть корня и ботва.

1. Определение нитратов в домашних условиях

Каждый, кто интересуется Вопросами здоровья,может самостоятельно определить, есть ли нитраты в овощах.

Для исследования возьмём помидор. Овощи возьмём из огорода, бригады и помидоры, привезённые из-за границы.

Способ1 Дольше хранятся овощи с высоким содержанием нитратов. Поместим помидоры в тёплое и сырое место и посмотрим за какое время они испортятся

Из огорода	С бригады	Иностранное производство
14дней	19 дней	48 дней

Вывод№ 1 Дольше всего хранятся овощи, привезённые из-за границы,значит там высокое содержание нитратов. Меньше всего нитратов в помидоре, выращенного на огороде.

Способ№2 Овощи с нитратами имеют плотную кожицу,которую трудно повредить.Образцы помидор поместим в кипяток на 1 минуту и снимем кожицу.

Вывод№2 Нитратов больше в образце иностранного производства, так как кожица у них самая плотная.Овощи из огорода – самый лучший результат.

Способ№3 В разрезе помидоры с нитратами имеют белую сердцевину.Натуральные помидоры внутри полностью красные. Разрежем помидоры пополам и измерим длину сердцевины.

Из огорода	С бригады	Иностранное производство
0,8см	0,9 см	2,4 см

Вывод№3 Лучший результат – отечественные овощи.В третьем образце- нитраты.

Вывод№4 Лидером в полезности для человеческого организма являются помидоры с нашего огорода. Самые вредные овощи- привезённые из-за границы.

Способ№4 Купим в аптеке раствор серной кислоты (дифениламин),пары капель кислоты на срез огурца достаточно, чтоб определить, есть ли в овоще нитраты. Если на срезе появится синий цвет- в продукте есть нитраты.

Способ№5 Выявить содержание нитратов в домашних условиях поможет-----нитрометр. Это небольшой прибор,который на стрелочной или цифровой панели показывает, есть ли нитраты в овощах, их количество и не превышена допустимая норма

Как избавиться от нитратов в домашних условиях

1 Картофель, капусту, морковь, свёклу сначала надо отварить. Чем мельче порежем их,тем больше нитратов уйдёт в отвар.

2 Эффективно консервирование. Доказано, что в консервированных овощах с добавлением уксуса нитраты через7дней не обнаруживаются.

1. количество опасных солей уменьшится при засолке овощей.
2. Интенсивно разрушаются нитраты при квашении.
3. У капусты нужно отбрасывать кочерыжку и прилегающие к ней листья, а с огурцов и картофеля удалять кожуру толстым слоем.
4. Шпинат, зелёный лук, редис,салат, выращенные в теплице перед едой рекомендуется положить в воду на2 часа и менять несколько раз воду.
5. Витамины С, Е и А тормозят и предотвращают преобразование нитратов в организме.И если мы будем пить витаминные комплексы,включать в пищу продукты,содержащие витамины А. С. и Е,то защитим свой организм от попавших в него нитратов.