ISSN 2409-546X
ПИ № ФС77-61102
8-800-555-1487

Исследование наличия нитратов в продуктах питания на примере томата и капусты в условиях школьной лаборатории общеобразовательного учреждения

Библиографическое описание: Шаймарданова Л. Ф., Садртдинова А. И., Васикова Л. Н., Миниахметов А. А. Исследование наличия нитратов в продуктах питания на примере томата и капусты в условиях школьной лаборатории общеобразовательного учреждения // Юный ученый. — 2016. — №3. — С. 156-159. URL: http://yun.moluch.ru/archive/6/358/ (дата обращения: 23.04.2019).





Введение.Пища — одна из основ здоровья человека, его работоспособности, жизнедеятельности и долголетия. Но это достигается только при правильном питании, при своевременном снабжении организма всеми необходимыми ему разнообразными веществами в нужном количестве и соотношении [1].

Для постоянной созидательной работы организма, для обмена веществ, требуются не только богатые энергией химические соединения, но и определенный качественный состав этих соединений.

Мы понимаем, что не можем в полной мере защитить своё здоровье от потребления вредной продукции.

В то же время, наука может дать точные оценки вредности того или иного товара на основе накопления факторов использования и влияния на организм человека.

Исследования влияния нитратов на жизнедеятельность человека начались в середине прошлого столетия. Учёные анализировали данные по малораспространённому заболеванию — метгемоглобинемии.

Оно представляет собой кислородную недостаточность, связанную с тем, что гемоглобин крови, отвечающий за перенос кислорода ко всем клеткам и тканям, превращается в метгемоглобин, не участвующий в газообмене.

Исследователи установили, что самой распространённой причиной развития этого недуга является избыток нитратов в питьевой воде. Позднее, в 1960-е годы прошлого столетия, были исследованы пути поступления солей азотной кислоты с пищей [2].

Соли азотной кислоты проникают в наш организм с продуктами и водой. Опасным является не присутствие нитратов в овощах и фруктах, а избыточное количество этих веществ в соке и мякоти плодов.

Цель исследования.Всвязи с этим, целью данного исследования является знакомство с методами определения нитратов в пищевых продуктах, определить наличие нитратов в сырых овощах на примере капусты и томата.

Также была поставлена цель, ознакомиться с методами снижения количества нитратов в пищевых продуктах, проанализировать воздействие нитратов на организм человека, допустимые нормы нитратов.

Место проведения эксперимента.Впервые в Аскинском районе Республики Башкортостан проведено исследование продукции растениеводства урожая 2015 года, тепличных овощей, выращенных на собственном участке и продаваемых в продовольственных магазинах села. Эксперимент проводился в сентябре 2015 года, в школьной лаборатории МБОУ СОШ № 1 с.Аскино Республики Башкортостан.

Теория вопроса.Многие из нас слышали про такие вредные вещества, как нитраты, но не каждый человек представляет, какой вред они могут причинить организму. Соли азотной кислоты — это то, что собой представляют нитраты, они способны накапливаться в воде и продуктах, если овощи и фрукты выращивать неправильно: слишком много вносить удобрений, обильно поливать, то в них также появится большое содержание этих вредных веществ [3].

В результате употребления продуктов, содержащих повышенное количество нитратов, человек может заболеть метгемоглобинемией.

Метгемоглобинемия — это гипоксия или кислородное голодание, возникшее из-за того, что клетки гемоглобина, которые отвечают за доставку кислорода к тканям, атакованные нитритами, превращаются в метгемоглобин. В таком виде данные кровеносные клетки не могут транспортировать кислород [4].

Если метгемоглобина в крови будет более одной четверти, то у человека появляется сонливость и вялость, тахикардия, отдышка, судороги и даже потеря сознания. Стоит занять метгемоглобину половину всего гемоглобина, как тут же наступит смерть, ее симптомы напоминают удушье.

В желудочно-кишечном тракте избыточное количество нитратов под действием микрофлоры кишечника превращается в токсичные нитриты, а далее возможно их превращение в нитрозоамины — сильные канцерогенные яды, вызывающие опухоли.

Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества — токсины, в результате чего идёт интоксикация, т. е. отравление организма [5].

Основными признаками нитратных отравлений являются: (1) синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек; (2) тошнота, рвота, боли в животе; (3) жидкий стул, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз; (4) головные боли, повышенная усталость, сонливость, низкая работоспособность; (5) одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания; (6) при выраженном отравлении — смерть.

Нитраты снижают содержание витаминов в пище, которые входят в состав многих ферментов, стимулируют действие гормонов, а через них влияют на все виды обмена веществ.

Накопителями нитратов являются семейства тыквенных, капустных, сельдерейных. Наибольшее количество нитратов содержится в сосущих и проводящих органах растений — корнях, стеблях, черешках и жилках листьев [6].

Очень важно не только знать, в каких растениях, в каких их частях, употребляемых в пищу содержатся нитраты, но и не менее важно знать, как уменьшить содержание ядовитых веществ, вредных для здоровья человека.

Ниже, в Таблице 1 приведены предельно допустимые концентрации (ПДК) нитратов в продуктах растениеводства.

Таблица 1

Продукт

Содержание (мг/кг)

Картофель

250

Капуста белокочанная ранняя

900

Капуста белокочанная поздняя

500

Морковь ранняя

400

Морковь поздняя

250

Томаты

150/300

Огурцы

150/400

Свекла столовая

1400

Лук репчатый

80

Листовые овощи (салат, петрушка, укроп)

2000

Перец сладкий

200

Дыня

90

Арбуз

60

Виноград

60

Определение нитратов в овощах.Для определения нитратов были использованы капуста и томаты, выращенные в огороде и купленные в магазине. Овощи вымыли и обсушили. В один из пробирок налили 10 мл исходного раствора нитрата натрия NaNO3, соответствующего по концентрации максимальном содержании нитратов в овощах — 3000 мг на кг. В отдельных органах растений встречаются и большие концентрации.

Приготовили серию калибровочных растворов путем разбавления пополам предыдущего. К 3 мл исходного раствора NaNO3 прилили 3 мл дистиллированной воды и взболтали. Мы получили серию растворов с разным содержанием нитратов: 3000, 1500, 750, 375, 188, 94, 23 мг на кг.

Овощи и плоды разделили на части: (1) Зона, примыкающая к плодоножке; (2) Кожура; (3) Периферийная часть; (4) Срединная часть; (5) Кочерыжка (только у капусты); (6) Жилки; (7) Лист без жилок.

Вырезанные части мелко нарезали ножом и быстро растерли в ступке, сок отжали через 2–3 слоя марли.

Под предметное стекло положили белый лист бумаги, капнули на стекло две капли изучаемого раствора и две капли дифениламина. Опыт проводили в трехкратной повторности. Описание опыта проводили согласно следующей градации (Таблица 2), которую использовали как для калибровочных растворов, так и для анализов.

Таблица 2

Баллы

Характер окраски

Содержание нитратов (мг/кг)

6

Сок или срез окрашиваются быстро и интенсивно в иссиня-черный цвет. Окраска устойчива и не пропадает.

> 3000

5

Сок или срез окрашиваются в темно-синий цвет. Окраска сохраняется некоторое время.

3000

4

Сок или срез окрашиваются в синий цвет. Окраска наступает не сразу.

1000

3

Окраска светло-синяя, исчезает через 2–3 минуты.

500

2

Окраска быстро исчезает, окрашиваются главным образом проводящие пучки.

250

1

Следы голубой, быстро исчезающей окраски.

150

0

Нет ни голубой, ни синей окраски. На целых растениях возможно порозовение.

0

Полученные результаты оформили в виде таблиц.

Мы выяснили, что у капусты наружные листья кочана содержат в 2 раза больше нитратов, чем внутренние. А в жилке листа или кочерыжке содержание нитратов в 2–3 раза больше, чем в листовой пластинке.

Ниже, в Таблице 3 приведены результаты исследования капусты, выращенной на собственном участке:

Таблица 3

Части капусты

Характер окраски

Баллы

Содержание нитратов (мг/кг)

Наружные листья кочана

Окраска светло-синяя, исчезает через 2–3 минуты.

3

500

Внутренние листья кочана

Следы голубой, быстро исчезающей окраски.

1

100

Кочерыжка

Окраска светло-синяя, исчезает через 2–3 минуты.

3

500

Жилки

Окраска светло-синяя, исчезает через 2–3 минуты

3

500

Лист без жилок

Следы голубой, быстро исчезающей окраски.

1

100

Далее, в Таблице 4 приведены результаты исследования капусты, купленной в магазине:

Таблица 4

Части капусты

Характер окраски

Баллы

Содержание нитратов (мг/кг)

Наружные листья кочана

Окраска светло-синяя, исчезает через 2–3 минуты.

3

500

Внутренние листья кочана

Окраска быстро исчезает, окрашивается главным образом проводящие пучки.

2

250

Кочерыжка

Сок или срез окрашиваются в синий цвет. Окраска наступает не сразу.

4

1000

Жилки

Сок или срез окрашиваются в синий цвет. Окраска наступает не сразу.

4

1000

Лист без жилок

Окраска быстро исчезает, окрашивается главным образом проводящие пучки.

2

250

В следующем опыте провели исследования над томатами. Оказалось, что в томатах наибольшее количество нитратов содержится в зоне, примыкающей к плодоножке и кожуре. В Таблице 5 приведены результаты исследования купленных томатов в магазине.

Таблица 5

Части томата

Характер окраски

Баллы

Содержание нитратов (мг/кг)

Зона, примыкающая к плодоножке

Окраска светло-синяя, исчезает через 2–3 минуты.

3

500

Кожура

Окраска быстро исчезает, окрашиваются главным образом проводящие пучки.

2

250

Срединная часть

Следы голубой, быстро исчезающей окраски.

1

100

Наконец, в Таблице 6 приводим результаты исследования выращенных томатов на собственном участке:

Таблица 6

Части томата

Характер окраски

Баллы

Содержание нитратов (мг/кг)

Зона, примыкающая к плодоножке

Окраска быстро исчезает, окрашиваются главным образом проводящие пучки.

2

250

Кожура

Следы голубой, быстро исчезающей окраски.

1

100

Срединная часть

Следы голубой, быстро исчезающей окраски.

1

100

Выводы и заключения.Из проделанных опытов результаты исследований показали, что капуста купленная в магазине и выращенная в собственном огородном участке соответствует показаниям ПДК.

Томаты, купленные в магазине, не соответствуют показателям ПДК, так как содержание нитратов превышают норму, а томаты, выращенные в собственном огородном участке, соответствуют показаниям ПДК. Опытным путем, мы доказали, что содержание нитратов в овощах разное.

Полученные результаты дали возможность проинформировать население села о состоянии сельскохозяйственной продукции на наличие нитратов через местные средства массовой информации, а также предложить фермерским хозяйствам района рекомендации по их уменьшению.

В погоне за высоким урожаем фермерские хозяйства и страны, импортирующие овощи и фрукты увеличивают норму внесения удобрения. Тем самым идет накопление нитратов в плодах выше допустимой нормы [7].

Таким образом, проблема нитратов в продуктах питания носит как экологический, так и социальный характер. Задача же состоит в том, чтобы в ближайшее время заложить основы для получения продукции с минимальным уровнем нитратов, что является реальной основой для улучшения здоровья населения нашей страны. Рассматриваемая проблема в настоящее время стоит особенно остро.

Необходимо развивать фермерские хозяйства на территории нашей страны для того чтобы уменьшить ввоз импортных продуктов питания с повышенным содержанием нитратов [8].

Альтернативы азотным удобрениям пока нет. Ставить вопрос — химия или жизнь — беспочвенно. Выход один — разумно пользоваться тем, что предоставила природа в наше распоряжение.

Литература:

1. Дорофеева Т. И. Эти двуликие нитраты. — М., 2002. — 45 с.

2. Скурихин И. М., Нечаев А. П. Все о пище. — М.: Высшая школа, 1991. — 288 с.

3. Щитова Э. П. Опыты по химии с экологической направленностью. — Благовещенск, 1993. — 27 с.

4. Дерягина В. П. Ах, нитраты! И кто же вас выдумал? // Здоровье. — № 9. — М., 1989. — с.15–18.

5. Покровская С. Ф. Пути снижения содержания нитратов в овощах. — М., 1988. — 236 с.

6. Соколов О., Семёнов В., Агаев В. Нитраты в окружающей среде. — Пущино, 1990. — 117 с.

7. Сопильняк Н. Т., Федотова Л. С. Удобрения и качество продукции. // Картофель и овощи. — № 5. — М., 1987. — с.23–25.

8. Чапкявиченс Э. С. Как уменьшить содержание нитратов и нитритов в овощах. // Здоровье. — № 3. — М., 1988. — с.7–9.

Социальные комментарии Cackle