Исследовательская работа на тему: Загрязнение пищевых продуктов нитратами и их определение в различных овощных культурах

Исследовате льская работа на т ему: Загрязнение пищевых продуктов нитратами и их определение в различных овощных культурах

Выполнили: студентки 3 курса, группы БДБ-111, Горюнова Я.Г. и Дикова Е.Г.

• Нитраты- неотъемлемая часть всех наземных и водных экосистем, поскольку процесс нитрификации, ведущий к образованию окисленных неорганических соединений азота, носит глобальный характер. В то же время, в связи с применением в больших масштабах азотных удобрений, поступление неорганических соединений азота в растения возрастает.

• Избыточное потребление азотных удобрений не только ведет к аккумуляции нитратов в растениях, но и способствует загрязнению водоемов и грунтовых вод остатками удобрений, в результате чего территория загрязнения сельхозпродукции нитратами расширяется. Однако накопление нитратов в растениях может происходить не только от переизбытка азотных удобрений, но и при недостатке других их видов ( фосфорных, калийных и др.) путем частичной замены недостающих ионов нитрат-ионами при минеральном питании, а также при снижении у ряда растений активности фермента нитратредуктазы, превращающего нитраты в белки.

• Ввиду этого наблюдается четкое различие видов и сортов растений по накоплению и содержанию нитратов. Существуют виды овощных культур с большим и малым содержанием нитратов.

• Накопителями нитратов являются семейства тыквенных, капустных, сельдерейных.
• Наибольшее их количество содержится в листовых овощах: петрушке, укропе, сельдерее, наименьшее- в томатах, баклажанах, чесноке, зеленом горошке, винограде, яблоках и др.

Вид растения

Содержание нитратов

Горошек зеленый

Допустимые уровни

20-80

Для открытого грунта

Капуста белокочанная

Картофель

Для закрытого грунта

-

600-3000

Лук зелёный

40-980

-

900

40-1400

Лук репчатый

-

250

60-900

Морковь

-

600

160-2200

Огурцы

800

80

Перец сладкий

80-560

-

400

-

40-330

Петрушка (зелень)

150

Томаты

1700-2500

400

200

Укроп

10-180

1800

400

400-2200

-

150

300

2000

3000

• Наибольшее количество нитратов содержится в сосущих и проводящих органах растений- корнях, стеблях, черешках и жилках листьев.

• В результате употребления продуктов, содержащих повышенное количество нитратов, человек может заболеть метгемоглобинией. При этом заболевании ион NO 3 - взаимодействует с гемоглобином крови, окисляя железо, входящее в гемоглобин, до трехвалентного, а образовавшийся в результате этого метгемоглобин не способен переносить кислород и человек испытывает кислородную недостаточность: задыхается при физических нагрузках.

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

• В связи с этим при употреблении в пищу растений- накопителей нитратов важно нитраты разбавлять и употреблять в малых дозах.
• Содержание нитратов можно уменьшить вымачиванием, кипячением продуктов (если отвар не используется), удалением тех частей, которые содержат большое количество нитратов.

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

• В данной исследовательской работе использован метод определения нитратов у различных видов, сортов, тканей и частей овощной продукции, который основан на реакции нитрат-иона с дифениламином.

Определение нитратов в соке растений

• Оборудование, реактивы, материалы:

• Ступка малая с пестиком
• Предметные стекла
• Марлевые салфетки
• Мелкие емкости
• Пипетки химические на 5 мл
• Пипетки медицинские
• Скальпель
• 1% раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте
• Овощи

Перед началом исследования мы купили овощи ( томат и зеленый лук), вымыли их и хорошо обсушили.

Исследование томата

• Плод разделяем на части: зона примыкающая к плодоножке, кожура, серединная часть, внутренняя часть.
• Вырезанные части мелко режем ножом и быстро растираем в ступке, сок отжимаем через марлю.
• 2 капли сока капаем на чистое предметное стекло, положенное на белую бумагу, добавляем 2 капли дифениламина.

Исследование зоны примыкающей к плодоножке

Появляется светло-синяя окраска, исчезающая через 2-3 минуты, это говорит о содержании 500 мг/кг нитратов

Исследование внутренней части

В результате исследования голубая и синяя окраска не появляется, это говорит о том что содержание нитратов не обнаружено

Исследование серединной части

В результате исследования появились следы голубой, быстро исчезающей окраски, это говорит о содержании 100 мг/кг нитратов в серединной части плода

Исследование кожуры томата

В результате исследования появились следы голубой, быстро исчезающей окраски, это говорит о содержании 100 мг/кг нитратов в кожуре плода

Исследование зелёного лука

• Зеленый лук разделяем на части: нижняя часть, средняя часть, верхняя часть.
• Части мелко режем ножом и быстро растираем в ступке, сок отжимаем через марлю.
• 2 капли сока капаем на чистое предметное стекло, положенное на белую бумагу, добавляем 2 капли дифениламина.

Исследование нижней части

В результате исследования появились следы голубой, быстро исчезающей окраски, это говорит о содержании 100 мг/кг нитратов в нижней части

Исследование средней части

В результате исследования голубая и синяя окраска не появляется, это говорит о том что содержание нитратов не обнаружено

Исследование верхней части

В результате исследования сок окрасился быстро и интенсивно в сине-черный цвет, окраска устойчива и не пропадает, это говорит о том что содержание нитратов в этой части более 3000 мг/кг

3000 Сок или срез окрашивается в синий цвет. Окраска наступает не сразу 3000 3 2 1000 Окраска светло-синяя, исчезает через 2-3 минуты Окраска быстро исчезает, окрашиваются главным образом проводящие пучки 1 500 Следы голубой, быстро исчезающей окраски 0 250 Нет ни голубой, ни синей окраски. На целых растениях возможно порозовение. 100 0 " width="640"

Баллы

Характер окраски

6

Сок или срез окрашивается быстро и интенсивно в сине-черный цвет. Окраска устойчива и не пропадает

5

Содержание нитратов, мг/кг

Сок или срез окрашивается в синий цвет, окраска сохраняется некоторое время

4

3000

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

3000

3

2

1000

Окраска светло-синяя, исчезает через 2-3 минуты

Окраска быстро исчезает, окрашиваются главным образом проводящие пучки

1

500

Следы голубой, быстро исчезающей окраски

0

250

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

100

0

Исследуемое растение

Часть

Томат

Баллы

Зона примыкающая к плодоножке

Содержание нитратов в мг/кг

3

Внутренняя часть

Серединная часть

500

0

0

1

Зелёный лук

кожура

Нижняя часть

100

1

100

1

Средняя часть

100

0

Верхняя часть

0

6

Более 3000

Определение нитратов в целых растениях

• Отрезаем у свежих растений части в виде толстых срезов, кладем их на полоску восковой бумаги и капаем на различные части среза по несколько капель 1% раствора дифениламина в серной кислоте, отмечаем окрашивание.

• Этот метод дает возможность оценивать и сравнивать различные ткани овощных и других растений прямо в поле. Он проверен и хорошо действует на хлебных злаках, картофеле, корнеплодах, овощах, бобовых, многолетних травах для оценки обеспеченности различных сельхозкультур азотом.

• Доказано, что нитраты исчезают в фазе цветения, но их много в период вегетативного роста, который и должен быть использован для оценки. Нитраты сразу утилизируются ( не проявляются в анализах) в меристемах, в почках, бутонах и цветках различных сельхозкультур.

В результате исследования томата появились следы голубой, быстро исчезающей окраски, это говорит о содержании 100 мг/кг нитратов

В результате исследования часть стебля зеленого лука окрасилась быстро и интенсивно в сине-черный цвет, окраска устойчива и не пропадает, это говорит о том что содержание нитратов более 3000 мг/кг

Исследуемое растение

Баллы

Томат

Содержание нитратов в мг/кг

1

Зелёный лук

6

100

Более 3000

Вывод по работе:

• Исследования, проведенные в двух экспериментах,  показали, что содержание нитратов в образце сока помидора купленного в магазине, не превышает ПДК , а зеленого лука взятого с собственного садового участка превышает (согласно установленным  нормам, ПДК для помидоры тепличной составляет 300 мг/ кг,
• В ходе работы были использованы наиболее простые и общедоступные методы анализа овощей на содержание нитратов.
• В результате проведения эксперимента было определено количество нитратов в плодах помидор купленных в магазине и зеленом луке, выращенном на открытом грунте в огороде.
• Помидоры содержат нитраты в пределах допустимых концентраций (ПДК), установленных Министерством здравоохранения и пригодны для употребления в пищу. Содержание нитратов  в растениях, выращенных на собственном садовом участке, превышает допустимые нормы, так что нужно ограничить его употребление к минимальному.

• Результатом повышенного содержания нитратов является метгемоглобинемия и как следствие кислородное голодание, которое особенно опасно для детей. При длительном потреблении нитратных продуктов возможно развития рака желудка, изменение функций ЦНС и сердечной деятельности. Причиной избыточного нитратного азота в овощных и плодовых культурах  может быть не только  неграмотное применение  азотных  удобрений при выращивании продукции.
• Нормальное содержание нитратного азота не превышающее ПДК в образцах подвергшихся обработке свидетельствует о том, что содержание в овощах можно регулировать, а именно снижать, чтобы обезопасить себя и своих близких от последствия нитратов.

• Рекомендации по уменьшению количества нитратов в овощах

• Тщательное промывание овощей и фруктов уменьшает содержание нитратов на 10%, а механическая очистка – на 15–20%. В растениях нитраты имеют свойство накапливаться в определенных частях. Поэтому нужно оценивать концентрацию нитратов в этих частях: у капусты — в кочерыжке и в верхних кроющих листьях, у огурца это место крепления плодоножки, у моркови, редьки — в нижней части корня и в сердцевине, у свеклы – в верхней части и кончике корнеплода, в зеленых овощах – в стеблях и черешках листьев, у яблока и картофеля – в кожуре, у банана – на кончике плода. Эти части растения лучше удалить, хотя метод не экономен.
• Зелень (петрушку, укроп, салат и др.) необходимо поставить, как букет, в воду на прямой солнечный свет. В таких условиях нитраты в листьях в течение 2–3 ч полностью перерабатываются и потом практически не обнаруживаются. После этого зелень можно без опасения употреблять в пищу.
• Свеклу, кабачки, капусту, тыкву и другие овощи перед приготовлением необходимо нарезать мелкими кубиками и 2–3 раза залить теплой водой, выдерживая по 5–10 мин. (Нитраты хорошо растворимы в воде (особенно теплой) и вымываются из овощей.)                                                                                                                                              

• Варка овощей снижает содержание нитратов на 50–80%. При варке и тушении удаление нитратов происходит и с паром, поэтому капусту, свеклу, кабачки в процессе приготовления не нужно закрывать крышкой.
• Свежеприготовленные соки, пюре могут стать опасными при длительном хранении вследствие быстрого перехода нитратов в нитриты. Поэтому все салаты, соки и пюре для детей следует готовить непосредственно перед употреблением.
• Квашение, соление, консервирование и маринование способствуют снижению нитратов на 60–70%.
• Нейтрализовать поступившие в организм нитраты могут ягоды черной и красной смородины, зеленый чай, а также аскорбиновая кислота (по 0,3–0,4 г в сутки).
• Нельзя хранить и приготавливать пищу в декоративной фарфоровой или керамической посуде (т. е. в посуде, предназначенной для украшения, но не для пищи), так как очень часто глазурь, особенно желтого и красного цвета, содержит соли свинца и кадмия, которые легко переходят в пищу, если такую посуду использовать для еды. Для приготовления и хранения продуктов следует использовать только посуду, специально предназначенную для пищевых целей. То же самое относится к красивым пластмассовым пакетам и пластмассовой посуде. В них можно хранить и то непродолжительное время только сухие продукты.

Спасибо за внимание!