Государственное бюджетное образовательное учреждение

дополнительного образования города Москвы

«Московский детско-юношеский центр экологии, краеведения и туризма»

ГБОУ гимназия № 000

Определение содержания нитратов в овощах и фруктах

исследовательская работа

Выполнила:

Соловьева Мария, 9 кл.

Руководитель:

пдо

ГБОУДО МДЮЦ ЭКТ

Г. Москва,

2014г.

1.Введение

В последнее время часто слышим слово «нитраты». В словаре выяснили, что означает слово «нитраты».  Нитраты – это соли (соединения) азотной кислоты или продукты обмена азотистых веществ любого живого организма. Нитраты образуются в растениях в процессе роста, а также после применения азотистых удобрений. При неправильном применении азотистых удобрений в большей степени овощи и фрукты  накапливают в себе опасное для человеческого организма количество нитратов.[3]

  Нитраты, нитриты и другие азотсодержащие соединения в настоящее  время привлекают особое внимание гигиенистов. Они проявляют большой интерес к вопросу об остаточном содержании нитратов в продуктах питания и тем нарушениям в состоянии здоровья человека, которые могут быть вызваны нитратным загрязнением. Систематическое поступление в организм повышенных количеств нитратов, чревато неблагоприятными сдвигами в жизнедеятельности организма, возрастанием риска онкологических заболеваний.  [2]

Цель работы:  определить содержание нитратов в  овощах и фруктах

Задачи работы:

1). Изучить литературу о нитратах и нитритах;

2). Освоить методику определения нитратов с помощью прибора;

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

3). Проанализировать полученные результаты, сделать выводы

Методы работы:  эксперимент, наблюдение, сопоставление, анализ.

Предмет изучения: фрукты, овощи.

Объект изучения: содержание нитратов в этих продуктах питания

Место исследования: ГБОУДО МДЮЦ ЭКТ.

2.Обзор литературы.

Общая характеристика нитратов.

2.1 Нитраты.

Нитраты – это соли азотной кислоты (селитра), которые находятся в овощах и фруктах. Существовали они еще до происхождения человека. Тем не менее, разговоры о вреде нитратов для здоровья не прекращаются. Однако проблема не в самих нитратах, а в том, какое их количество попадает в организм человека. Согласно заключению Всемирной организации здравоохранения, безопасным считается количество 5 мг нитратов на 1 кг человеческого тела. То есть, взрослый человек может получать около 350 мг нитратов безо всяких последствий для здоровья.[4]

Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах, когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами из-за их чрезмерной подкормки аммиачной селитрой.

Растения обладают способностью поглощать из насыщенной удобрениями почвы гораздо больше соединений азота, чем им необходимо для развития. В результате только часть нитратов синтезируется в растительные белки, а остальные попадают в организм человека в чистом виде через плоды, корни и листья овощей. В дальнейшем одни нитраты быстро выводятся из тела, но другие образуют различные химические соединения. Какие-то из этих соединений безвредны и даже полезны для организма, но другие превращают соли снова в азотную кислоту, и именно это представляет наносимый нитратами вред для здоровья.[5]

Излишек азотных удобрений ведёт к снижению качества растительной продукции, ухудшению её вкусовых свойств, снижению выносливости растений к болезням и вредителям, что, в свою очередь, вынуждает земледельца увеличивать применение ядохимикатов. Особенно резко проявляется отрицательное действие удобрений и ядохимикатов при выращивании овощей в закрытом грунте. Это происходит потому, что в теплицах вредные вещества не могут беспрепятственно испаряться и уноситься потоками воздуха. После испарения они оседают на растения.

2.2 Нитраты в продуктах питания

В животных продуктах (мясо, молоко, рыба) содержание нитратов весьма незначительно. 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). [3]

У растений максимальное накопление нитратов происходит в период наибольшей активности при созревании плодов. Поэтому недозрелые овощи (кабачки, баклажаны) и картофель, а также овощи раннего созревания могут содержать нитратов больше, чем достигшие нормальной уборочной зрелости. Кроме того, содержание нитратов в овощах может резко увеличиться при неправильном применении азотистых удобрений (не только минеральных, но и органических). Например, при внесении их незадолго до уборки урожая.

Однако у различных растений есть и свои индивидуальные особенности. Известны «накопители» нитратов. К ним относятся зеленые овощи: салат, ревень, петрушка, шпинат, щавель.  В других овощах нитратов значительно меньше. Фрукты, ягоды и бахчевые содержат нитратов очень мало (меньше 1г в 1 кг плода).[1]

По способности накапливать нитраты растения можно разделить на пять групп – по содержанию в 1 кг продукции:

1.  больше 5 г (все виды салатов, петрушка, редис);

2.   до 5 г (шпинат, редька, кольраби, свекла, зеленый лук);

3.  до 4 г (белокочанная капуста, морковь, репчатый лук);

4.   до 3 г (лук-порей, ревень, укроп, тыква);

5.   менее 1 г (огурцы, арбузы, дыни, помидоры, баклажаны, картофель).
В растениях нитраты распределены неравномерно:

1) у свеклы нитраты сконцентрированы в верхней части корнеплода – до 65%; 2) у моркови: в сердцевине – 90% и в наружной части – 10%; 3) у капусты – в кочерыжке и в черешках толстых листьев.                                                                                                          

4) у  картофеля в мелких клубнях нитратов больше, чем в крупных, сосредоточены они под кожурой;

5) маленькие огурцы содержат нитратов меньше, чем большие, в огурце, сорванном утром, нитратов меньше.  

Оптимальный срок посева при  посадке овощных растений обеспечивает лучшее вызревание овощей и получение экологически безопасной продукции. [1]

Качество урожая ухудшается при запаздывании с посадкой. Поскольку посеянные в разное время растения развиваются в неодинаковых условиях, нитраты в них накапливаются по-разному. Если в созревшей моркови, семена которой были посеяны 10 – 12 мая, содержалось 145 мг/кг нитратов, то в посеянной на 11 –12 суток позже – уже 357 мг/кг. Такая же закономерность наблюдается и при выращивании капусты белокочанной.

На концентрацию нитратов влияют сроки хранения. Исследования показали, что после 6 месячного хранения их количество в корнеплодах снижается в 1,5 – 2 раза. Нитраты почти не обнаруживаются в овощах, хранящихся на зиму.

Овощи нельзя хранить при повышенной температуре, особенно размороженные. Установлено, что чем выше температура хранения и чем больше концентрация нитратов, тем интенсивнее протекает процесс их восстановления и больше образуется нитритов.[4]

2.3 Принцип работы прибора Нитрат - тестера

Нитрат - тестер

Общие сведения.

Нитрат-тестер предназначен для оценки (экспресс-анализа) содержания

нитратов в свежих овощах и фруктах в домашних условиях. Анализ производится на основе измерения проводимости переменного высокочастотного тока в измеряемом продукте. Нитрат-тестер представляет собой прибор весом 105 грамм, легко и удобно помещающийся в руке. Прибор оснащен цветным 0LED дисплеем, позволяющим легко, без напряжения глаз, рассмотреть информацию, как в темном помещении, так и при ярком освещении. Разрешение дисплея 160x128 точек. На экране размещается до 8 текстовых строк. Под дисплеем расположены три навигационные кнопки: «пролистывание», «Выполнить», «Отмена/ Включить/Выключить». 3 В нижней части расположен съемный колпачок, защищающий пользователя от случайных соприкосновений с острым измерительным зондом. Контакт с анализируемым продуктом производится с помощью измерительного зонда, расположенного под колпачком. С нижней (обратной) стороны расположен батарейный или аккумуляторный отсек. Питание нитрат-тестера осуществляется от аккумуляторной батареи. В комплект поставки входит зарядное устройство. Доступные для анализа содержания нитратов продукты перечислены в таблице.

№ Продукта

Норма ПДК

Обозначение в меню

1

Абрикос 60

Абрикос

2

Арбуз 60

Арбуз

3

Банан 200

Банан

4

Баклажан 300

Баклажан

5

Виноград 60

Виноград

6

Груша 60

Груша

7

Зелень 2000

Зелень

8

Дыня 90

Дыня

9

Капуста ранняя 900

Капуста Р

10

Капуста поздняя 500

Капуста П

11

Кабачок 400

Кабачок

12

Картофель 250

Картофель

13

Клубника 100

Клубника

14

Лук(реп) 80

Лук реп.

15

Лук(зел) 600

Лук зел.

16

Манго 60

Манго

17

Морковь ранняя 400

Морковь Р

18

Морковь поздняя 250

Морковь П

19

Нектарин 60

Нектарин

20

Огурец грунтовой 300

Огурец грунтовой

21

Перец(сладкий) 200

Перец сл.

22

Персик 60

Персик

23

Помидор 250

Помидоры

24

Редис 1500

Редис 7

25

Редька 1000

Редька

26

Салат 2000

Салат

27

Свекла 1400

Свекла

28

Хурма 60

Хурма

29

Яблоко 60

Яблоко

30

Цитрусовые 300

Цитрусовые

31

Свежее мясо 200

Мясо

32

Прочие продукты 200

Прочие пр

На некоторые виды продуктов нормы ПДК (ПДК - предельно допустимой концентрации) не установлены. В таком случае проводите измерения выбрав строку «Прочие продукты». Так Вы можете проверить ананас, алычу, киви, многие экзотические фрукты и овощи. Наш прибор измеряет количество нитратов на килограмм массы во всех свежих овощах и фруктах. Во время выбора продукта для измерения, прибор вводит данные норм ПДК, и на основе этого пользователь получает рекомендации по качеству продукта. Безопасным для взрослого человека является употребление 200-300 мг нитратов в сутки. Токсической дозой является употребление 600-700 мг нитратов в сутки. Следовательно, получив при измерении арбуза значение 350мг на кг нужно понимать, что употребив 2кг арбуза такого качества, человек рискует получить токсическое отравление. Напомним, что ПДК для арбуза является 60мг на кг. Необходимо помнить, что некоторые продукты такие как свекла, редис, укроп, листовые салаты имеют из-за своих особенностей высокие нормы ПДК. Так для свеклы он составляет 1400 мг на кг. Если Вы употребляете такие продукты в большом количестве, то помните о безопасных нормах приведенных выше. Пример: при измерении свеклы прибор показал 1000 мг нитратов на кг. Это является нормой для продукта, но без вреда для здоровья можно употребить 200 граммов подобной свеклы. Для детского питания существуют другие нормы, так как детский организм наиболее подвержен вредному воздействию нитратов. Так, для детей младшего возраста безопасным является употребление до 10 мг в сутки, для более старших - до 50 мг.

1.  Методы проведения исследования

Определение и наличие нитратов  в овощах и фруктах проводили с помощью прибора

Исследуемый материал - корнеплоды овощей (картофель, свекла, морковь), листья капусты; лук, огурец, томат; плоды фруктов: яблоко, банан. Были выбраны овощи и фрукты, приобретенные в магазинах г. Москвы.

Измерения выполнялись с помощью прибора Нитрат – тестера SOEKC, принцип действия которого основан на измерении электропроводности среды плодов и овощей. Каждый плод и овощ содержит в своем составе необходимые для их жизнедеятельности ионы калия, магния, железа, меди, хлора, множество органических кислот и веществ в определенных концентрациях, необходимых для их полного развития. Нитраты и фосфаты, растворяясь в воде, достигают растения, которое охотно впитывает их в виде солевых ионов. Распространяясь по растению, солевые ионы накапливаются в разных частях растения, в том числе и в плодах. Сравнивая полученные результаты с базовым уровнем электропроводности, можно с уверенностью говорить о наличии или повышенного содержания нитрат - ионов.

2.  Результаты исследования

Для измерения содержания нитратов в плодах и овощах были выбраны самые распространенные виды овощей и плодов. Результаты исследований занесены в таблицу 2.

Содержание нитрат - ионов в плодах и овощах

вид

1

2

3

Норма ПДК

Морковь

210

215

195

250

Свекла

725

730

724

1400

Огурец

52

44

55

150

Яблоко

42

75

50

60

Томат

62

65

61

150

Картофель

120

122

122

250

Лук

27

26

27

80

Банан

78

77

79

200

Капуста

320

322

370

500

1-  Замеры, взятые в верхней части, 2- в средней части, 3- в нижней части плода или овоща.

  По данным исследования лидером на содержание нитратов оказались яблоки, капуста и морковь. Средняя концентрация нитрат-ионов у яблока близка к предельно-допустимой концентрации и составила 56 единиц, у моркови по показаниям прибора содержание нитрат - ионов равно - 207, у капусты – 337, хотя уровень предельно - допустимой концентрации не превышен, но все же содержание нитрат - ионов большое.  Скорее всего, такой результат является следствием нарушения технологии выращивания капусты и моркови ведь эти культуры очень «отзывчивы» на азотные удобрения, но внесение избыточных доз и поздние подкормки вызывают накопление нитратов  центральных жилках и листьях.  

На втором месте свекла и картофель. Можно сделать вывод, что в свекле и картофеле и в томатах содержание нитрат - ионов меньше в два раза предельно- допустимых концентраций, соответственно у свеклы – 726 ( ПДК - 1400); у картофеля - 118( ПДК -250), у томата 63 ( ПДК -150) следует отметить, что у картофеля все пробы имеют примерно одинаковую концентрацию, которая варьирует в пробах от 120- 122 единиц.

Исследования показали, что в образцах лука и банана содержание нитратов также не превышает ПДК, но содержание нитрат - ионов меньше в три раза.

На основании таблицы были построены диаграммы содержания нитрат - ионов в овощах и фруктах.

морковь

яблоко капуста

свекла томат картофель

огурец лук

банан

5.Выводы:

В результате своей работы я сделала следующий выводы:

1. Лучше всего употреблять овощи с собственного огорода и овощи, выращенные в открытом грунте. Не всегда в растениях, выращенных на собственных участках, содержание нитратов минимально. Это зависит от нашего способа выращивания той или иной культуры и от погодных условий.

2. Для уменьшения содержания нитратов в овощах и фруктах рекомендуется срезать те части овощей, в которых их концентрация максимальна. То есть, в капусте – это кочерыжка и зеленые верхние листья, в корнеплодах – это низ (корень), а в огурцах, кабачках и т. п.– это место крепления плодоножки.

В природе нет абсолютно чистых продуктов питания. Нитраты в окружающей среде были и будут. Все дело в том, сколько накапливается их в продуктах. Нам необходим такой уровень нитратов, который не представляет опасности для здоровья человека.

От данной работы я получила много удовольствия и полезной новой информации. Владение информацией о накапливании нитратов в растениях и о превращении нитратов в нитриты и нитрозамины поможет вам правильно питаться и сохранить свое здоровье.

6. Список используемой литературы.

1.  Пичугина и повседневная жизнь человека. М.: Дрофа, 2004.

2.  Покровская снижения содержания нитратов в овощах. М.: 1988г., с.42-46.

3.  Покровский   о питании. –  М. Экономика 1994 г.

4.  Нитраты в окружающей среде. Пущино, 1990г., с.216-238

5.  Химия в школе, № 5, 2002. Дорофеева  двуликие нитраты.