Проект "Нитраты в продуктах питания"

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области

«Ершовский агропромышленный лицей»

Проект по химии

Нитраты в продуктах питания

Автор работы: Богданова Анастасия обучающаяся 4 курса 44 группы по профессии «Хозяйка (ин) усадьбы.

Руководитель: Тимофеева Лидия Васильевна, преподаватель химии и биологии.

Ершов – 2018 г.

Оглавление

Введение 3

Актуальность 3

Цели и задачи проекта 4

1. Теоретическая часть 4

1.1. Содержание нитратов в продуктах

и их влияние на здоровье человека. 4

2. Практическая часть 6

2.1. Методика проведения исследований и исследования 6

2.2. Результаты исследований 8

2.3.Анализ полученных результатов 9

2.4. Рекомендации по предупреждению отравлений

нитратными продуктами и снижению количества нитратов 10

3. Выводы и предложения 12

4. Ожидаемые результаты 13

5. Используемые источники 14

Приложение 1 15

Приложение 2 16

Введение

Данная тема заинтересовала нас потому, что в последнее время большое внимание уделяется содержанию нитратов в продуктах питания, поскольку их избыточное количество может привести к ряду негативных для человека последствий.

Каждый знает, что фрукты, овощи и зелень очень полезны, несут в себе массу витаминов и других полезных веществ. Это действительно так, однако люди часто вмешиваются в естественные природные процессы в погоне за урожаем и прибылью. Злоупотребление всевозможными минеральными удобрениями и стимуляторами роста привело к тому, что большое количество нитратов обнаруживается в овощах и фруктах, а также в воде и мясе. Концентрация нитратов в некоторых продуктах превышает допустимую норму в десятки, а порой и сотни раз.

По правилам, все овощи и фрукты, перед тем как попасть на рынок или в магазины, должны проходить тест на содержание нитратов с помощью специального прибора для измерения нитратов. Но сегодня эти требования часто не выполняются, и на наши прилавки попадают опасные для здоровья продукты. Люди собственными руками наносят серьезный вред своему здоровью, часто даже не подозревая

Актуальность

Актуальность работы связана с проблемой содержания нитратов в продуктах питания, поскольку их избыточное количество может привести к ряду негативных для человека последствии.

Проблема содержания вредных химических веществ в продуктах питания в последнее время особенно актуальна, т.к. идет усиленная программа оздоровления населения и мер профилактики болезней. Ниже излагается материал об определении нитратов в овощах приобретенных в сетевом маркете «Магнит», маркете «999» и Центральном районном рынке с помощью иономера "И-130 ". Данный иономер используют в Агрохимической лаборатории «Ершовская».

Цели и задачи проекта

Цели:

1. Определить содержание нитратов в овощах и фруктах, реализуемых в городе Ершове.

2. Разработать предложения по решению проблемы обеспечения города Ершова экологически чистыми продуктами растениеводства.

Задачи:

1. Определение содержания нитратов в овощах, фруктах и зелени, реализуемых в сетевых маркетах и рынке города Ершова.

2. Анализ и сравнение результатов, полученных в ходе исследований.

3. Разработать предложения по решению проблемы обеспечения города Ершова экологически чистыми овощами и фруктами.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1. Содержание нитратов в продуктах и их влияние на здоровье человека.

Нитраты (селитры) - соли азотной кислоты HNO₃ - являются нормальным продуктом обмена азотистых веществ любого живого организма: растительного и животного.

Нитраты - это твёрдые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, токсичные.

Соли азотной кислоты получают при действии кислоты на металлы, их оксиды и гидроксиды. Некоторые нитраты щелочных и щелочноземельных металлов и аммония называют селитрами (аммиачная NH₄NO₃, калийная KNO₃, кальциевая Ca(NO₃)₂, натриевая NaNO₃). Все они применяются, как азотные удобрения.

Нитраты являются нормальными продуктами обмена азотистых веществ любого живого организма – растительного и животного. Даже в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах 100 мг и более нитратов, поэтому «безнитратных» продуктов в природе не бывает. В естественных условиях нитраты встречаются в питьевой воде, мясе, овощах, фруктах, зелени и почве. Из нитратов, ежедневно попадающих в организм взрослого человека, 70% поступает с овощами, 20% – с водой и 6% – с мясом и консервированными продуктами.

Пагубное влияние нитратов на здоровье проявляется лишь в случае превышения допустимых суточных норм их употребления. Оказавшись в большом количестве в организме человека, нитраты не успевают метаболизироваться и накапливаются, образуя очень опасные соединения - нитриты. Избыток нитратов и нитритов приводит к образованию метгемоглобина - нехарактерного для здорового человека соединения гемоглобина, который не в состоянии переносить кислород от легких к тканям. На рисунке 1 представлена схема превращения нитратов.

Рис. 1. Превращение нитратов

Незначительное превышение допустимой суточной нормы нитратов (325 мг) не вызовет острого отравления и значительных внешних проявлений. Но при систематическом поступлении в организм избыточного количества нитратов возникают хроническое отравление. Это приводит к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, крови, почек, печени и других органов и систем. Особую опасность представляет собой высокая канцерогенность нитратов.

Современные исследования показывают, что острое отравление нитратами наступает при единовременном употреблении 1000-4000 мг нитратов с продуктами и водой. При этом самочувствие человека резко ухудшается, нарастает слабость, возникает тошнота и рвота, одышка, общая слабость, головокружение, боли в затылочной области. Смертельная доза нитратов для среднестатистического взрослого человека составляет 8000-14000 мг, человек просто задыхается, несмотря на достаточный доступ воздуха в легкие. Особенно опасны нитраты для детей, употребление с пищей, соками и водой 600-800 мг нитратов уже может привести к серьезному отравлению. Хроническое отравление нитратами достоверно вызывает у детей задержку умственного и физического развития.

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Методика проведения исследований и исследования

Исследование на содержания нитрат - ионов в овощах и фруктах было проведено на ИОНОМЕРЕ И-130 Агрохимической лаборатории «Ершовская».

Рис. 2. ИОНОМЕР И-130.

Для проведения исследования были сделаны закупки овощей и фруктов по ранее составленному перечню из сетевого маркета «Магнит», маркета «999» и Центрального районного рынка. Каждый закупленный образец продукта имел массу более 0,5 кг, а экземпляр кочана капусты более 2 кг.

Затем проведены измерения содержания нитратов в выбранных образцах овощей и фруктов по следующему алгоритму:

1. Закупленные образцы плодоовощной продукции промыли проточной водой и высушили. Все продукты имели свежий вид, не имели повреждений.

2. Продукты измельчали на терке и взвешивали по 10 г каждого образца.

3. К каждому образцу измельченной массы долили алюмокалиевые квасцы С=10 г/дм3 по 50 мл.

4. 20 мин перемешивали раствор.

5. Приготовили экстрагирующие растворы 10(-4), 10(-3), 10(-2), 10(-1) 10,0 г алюмокалиевых квасцов, взвешенных до первого десятичного знака и перенесли в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и растворили в дистиллированной воде.

6. Иономером измерили рС_NO3 растворов.

7. Иономером измерили рС_NO3 овощей и фруктов.

На основе данных «И – 130», рассчитали концентрации экстрагирующих растворов с максимальной ошибкой = 0,8% и концентрацию содержания нитратов в исследуемых овощах. Таким образом нами получены следующие результаты: (NO₃^-) огурец = 3,77 mV; (NO₃^-) капуста=3,34; (NO₃^-) морковь = 4,41 mV; (NO₃^-) лук=3,97 mV; (NO₃^-); ^{томаты=4,07} mV^; (NO₃^-) Яблоки=4,20 mV.

Полученные значения концентраций нитратов рС_NO3 перевели в массовую долю нитратов мг/кг NO₃^- по таблицам (Приложение 1), (Приложение 2).

Рис. 3-Рис. 6. Богданова Анастасия обучающаяся 4 курса 44 группы по профессии «Хозяйка (ин) усадьбы в Агрохимической лаборатории «Ершовская» исследует овощи и фрукты на наличие в них нитратов.

В проведении исследований помогала работник Агрохимической лаборатории «Ершовская» Савенкова Елена Викторовна

2.2. Результаты исследований

Результаты проведенных исследований занесли в таблицы.

В таблице 1 представлены предельно допустимые концентрации нитратов в овощах и содержание нитратов в исследуемых овощах и фруктах, реализуемых в городе Ершове.

Таблица 1. Содержание нитратов в овощах и фруктах

Таблица 2. Содержания нитратов в овощах и фруктах, реализуемых в торговых точках города Ершова

2.3.Анализ полученных результатов

Измерения показали, что овощи и фрукты, реализуемые в городе Ершове соответствует нормам ПДК (предельно допустимой концентрации). Такие продукты, как огурцы, капуста, морковь, лук, помидоры и яблоки можно отнести к категории экологически чистых, так как содержание нитратов в них намного меньше ПДК.

Возможно, низкие показатели нитратов в большинстве исследуемых продуктов получены потому, что они долго пролежали в торговых точках, но это маловероятно, так как исследования проводились в начале ноября. Поэтому, я считаю, что для получения более достоверных результатов, необходимо продолжить исследования.

2.4. Рекомендации по предупреждению отравлений нитратными продуктами и снижению количества нитратов

В целях предупреждения случаев отравления нитратными продуктами и снижения концентрации нитратов в овощах и фруктах, я предлагаю следующие рекомендации:

1. Хранить овощи и фрукты в сухих, проветриваемых хранилищах, где уровень нитратов снижается.

2. Зелень: петрушку, укроп, салат и др. - нужно ставить, как букет, в воду на прямой солнечный свет. В таких условиях нитраты в листьях в течение 2-3 часов полностью перерабатываются.

3. В соленых и маринованных овощах содержание нитратов снижается за счет перехода в рассол, но в первую неделю соленья не рекомендуется употреблять: в них образуется много нитритов, потом за 1 -2 недели количество их снижается.

4. В растениях нитраты имеют свойство накапливаться в определенных частях:

- у капусты - в кочерыжке и в верхних кроющих листьях;

- у огурца, щавеля, укропа — в черешке (хвостике);

- 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. Поэтому эти части растения целесообразно удалить.

5. Необходимо помнить, что некоторые продукты такие как свекла, редис, укроп, листовые салаты имеют из-за своих особенностей высокие нормы ПДК, поэтому при употреблении таких продуктов в большом количестве нужно помнить о безопасных нормах потребления.

6. Содержание нитратов снижается при отваривании, чистке, вымачивании. При отваривании извлекается до 85 % нитратов из овощей, в том числе из корнеплодов (моркови, свеклы). Отвар нужно слить горячим, т.к. при остывании часть нитратов возвращается обратно. При варке и тушении удаление нитратов происходит и с паром, поэтому капусту, свеклу, кабачки в процессе приготовления не нужно закрывать крышкой. При варке картофеля в воде уровень нитратного азота падает на 40-80%, на пару – на 30-70%, при жарении в растительном масле – на 15%, во фритюре – на 60%.

7. 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.

8. Нужно помнить, что в процессе сушки продукта или упаривания жидкости часто происходит увеличение количества нитратов.

9. Важно знать, что в недозрелых овощах и фруктах нитратов гораздо больше, чем в тех, что полностью поспели. Особенно сильно это относится к помидорам. 

10. Не рекомендуется постоянно потреблять один и тот же овощ, имеющий высокий показатель ПДК. Особенно это касается тех, кто в большом количестве употребляет сырые овощи и фрукты.

3. Выводы и предложения

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Изучив литературу, выяснили причину загрязнения продуктов растениеводства нитратами и их влияние на здоровье человека. При систематическом поступлении в организм избыточного количества нитратов возникают хроническое отравление, что приводит к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, крови, почек, печени и других органов и систем. Нитраты могут привести и к развитию онкологических заболеваний.

2. Все исследованные продукты растениеводства содержат нитраты, но содержание нитратов ниже ПДК (предельно допустимой концентрации).

3. Такие продукты, как, огурцы, капусту, морковь, лук, помидоры и яблоки можно отнести к категории экологически чистых, так как содержание нитратов в них намного меньше ПДК.

4. В городе Ершове реализуемые населению овощи и фрукты можно отнести к категории экологически чистых, так как в продукции содержание нитратов значительно ниже показателей ПДК.

В рамках нашей исследовательской работы я предлагаю на уровне города осуществить следующие мероприятия:

1. При содействии представителей городского Управления по экологии и природопользованию организовать экологические рейды на склады оптовой реализации плодоовощной продукции с целью проведения экспресс-анализа поставляемых в город овощей и фруктов с помощью нитрат - тестера. Данные рейды необходимо организовать в мае-июне (в период поставки раннего урожая) и сентябре-октябре (в период осеннего урожая).

2. Опубликовывать результаты экологических рейдов в городских средствах массовой информации.

4. Ожидаемые результаты

В результате проведенных исследований ожидаем следующие результаты:

1. Улучшение контроля над качеством реализуемых в городе продуктов растениеводства.

2. Улучшение информированности населения города о нитратных овощах, фруктах, реализуемых на рынках и в торговых точках.

3. Уменьшение случаев отравлений среди населения города нитратными продуктами растениеводства.

5. Используемые источники

1. Пичугина Г. В. Химия и повседневная жизнь человека. М.: Дрофа, 2009.

2. Покровская С. Ф. Пути снижения содержания нитратов в овощах. М.: 2008г., с.42-46.

3. Покровский А. А. Беседы о питании. – М. Экономика 2010 г.

4. Соколов О., Семёнов В., Агаев В., Нитраты в окружающей среде. Пущино, 2012г., с.216-238.

5. Химия в школе, № 5, 2012. Дорофеева Т. И. Эти двуликие нитраты.

6. МУ 5048-89. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ НИТРАТОВ И НИТРИТОВ В ПРОДУКЦИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА. МОСКВА 1989 г.

7. http://agro-archive.ru/ekspertiza-kormov/1872-opredelenie-nitratov-i-nitritov-ionometricheskim-sposobom.html

8. https://nauchforum.ru/conf/med/viii/30026

Приложение 1

Таблица 2. Перевод значений в массовую долю нитратов в (млн^-1, мг/кг) при анализе вытяжки из картофеля, столовой свеклы, лука-репки, винограда (Н:V) = 1:5)

Приложение 2

Таблица 3. Перевод значений   в массовую долю нитратов в (млн^-1, мг/кг) при анализе вытяжки из капусты белокочанной, моркови, томатов, огурцов, лука-перо, дыни, арбузов, тыквы, перца сладкого, кабачков, зеленых культур, яблок, груш (H:V = 1:5)