Содержание нитратов в овощах и фруктах

Министерство образования, науки и молодёжной политики нижегородской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Шахунский колледж аграрной индустрии»

(ГБПОУ ШКАИ)

Индивидуальный проект

По дисциплине: биология

Тема: «Содержание нитратов в овощах и фруктах»

Автор работы: обучающаяся 1 курса, 131 группы

Специальность 35.02.06 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»

Черногорова Анастасия Дмитриевна

Руководитель:

Кукушкина Наталья Васильевна, преподаватель химии и биологии

Оценка:                       /                  /

подпись руководителя

г. Шахунья

2022 г.

Содержание

Введение                                                                                                           

Глава I. Нитраты в продуктах питания                                                            

1.1. Понятие о нитратах. Использование нитратов в растениеводстве            

1.2. Содержание нитратов в продуктах питания и их влияние на здоровье человека                                                                                                                

1.3. Допустимые нормы потребления нитратов для человека                         

Глава II. Исследование содержания нитратов в овощах и фруктах, реализуемых через торговые сети                                                                                          

2.1. Методика проведения эксперимента                                                         

2.2. Результаты эксперимента                                                                          

Заключение                                                                                                       

Список использованной литературы                                                               

Введение

Актуальность темы исследования объясняется тем, что в наше время фиксируется очень много случаев отравления. Данный исследовательский проект актуален, поскольку направлен на изучение таких веществ как нитраты которые, согласно исследованию специалистов, являются вредными и несколько опасными, кроме того, они содержатся во фруктах, ягодах и овощах, часто употребляемых нами.

Целью проекта является более глубокое изучение нитратов, их влияние на организм человека, а также проведение экспериментов на их выявление.

Объект исследования - овощи и фрукты, содержащие нитраты.

Предмет исследования – нитраты.

Цель проекта: выявление нитратов в овощах и фруктах.

Задачи проекта:

1) Изучить теоретический материал по теме проекта;

2) Изучить проблему вредоносного воздействия нитратов на организм человека;

3) Собрать сведения и определить содержание нитратов в овощах и фруктах;

4) Изучить способы снижения нитратов в овощах и фруктах.

Структура работы состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений.

Практическая значимость работы – практическая значимость работы состоит в определении содержания нитратов в овощах и фруктах, а также в выработке рекомендаций по предотвращению отравления нитратами, в привлечении внимания к качеству продуктов, полезных для здоровья человека.

Теоретическая значимость работы – Результаты исследования записывают в таблицу и сравнивают с предельно-допустимыми нормами  содержания нитратов.

Новизна работы – на муниципальном уровне в работу над проектом включены различные группы партнёров (социум), что способствует привлечению внимания широкой общественности и СМИ к проблеме проекта.

Апробация исследования – Апробация исследования – опубликована статья на тему «Содержание нитратов в овощах и фруктах» на страницах электронного журнала «Знанио», получено авторское свидетельство о публикации в СМИ МП-2798684 от 04.04.2022 г. (Приложение 1).

Глава 1. Нитраты в продуктах питания

1.1. Понятие о нитратах. Использование нитратов в растениеводстве

Нитраты – это соли азотной кислоты, например: NaNO3, KNO3, NH4NO3, Mg (NO3) 2. Они являются нормальными продуктами обмена азотистых веществ любого живого организма – растительного и животного, поэтому продуктов без нитратов в природе не бывает. Даже в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах 100 мг и более нитратов. Существовали они еще до происхождения человека.

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 (рис. 1).

Рисунок 1 – Азотное соединение

Нитратные удобрения применяют повсеместно на различных типах почв. Исключение составляют засоленные почвы и солонцы. На этих почвах не рекомендуется использование натриевой селитры.

Особенно эффективны натриевые удобрения на кислых дерново-подзолистых почвах, поскольку длительное их употребление оказывает нейтрализующее действие, и реакция почвы сдвигается к нейтральной.

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 азотных удобрений (не только минеральных, но и органических). Например, при внесении их незадолго до уборки урожая.

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 нитратов.

1.2. Содержание нитратов в продуктах питания и их влияние на здоровье человека

При употреблении продуктов с повышенным содержанием нитратов в организм человека поступают не только нитраты, но и их метаболиты: нитриты и нитрозосоединения. Угроза попадания на прилавки торговых точек города продукции с повышенной концентрацией солей азотной кислоты велика и последствия их для населения очень серьёзны. Дело в том, что нитраты не только поступают в организм извне, но и образуются в нем.

Еще в 1861 г. В Тартуском университете Wilffins было обнаружено, что даже при диете без нитратов из организма с мочой выделяются нитраты.

В малых количествах нитраты постоянно присутствуют в организме человека, как и в растениях, и не вызывают негативных явлений. Все беды начинаются тогда, когда нитратов становится слишком много. Оптимальный срок посева при посадке овощных растений обеспечивает лучшее вызревание овощей и получение экологически безопасной продукции. 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 (рис. 2).

Для овощей и фруктов установлены определенные значения предельно допустимых концентраций нитратов (ПДК). ПДК – количество вредного вещества в окружающей среде, которое не оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека или его потомство при постоянном или временном контакте с ним (рис. 2).

Рисунок 2 – Овощи с химикатами

1.3. Допустимые нормы потребления нитратов для человека

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. Тем не менее, разговоры о вреде нитратов для здоровья не прекращаются. «Арбузная тема» в разгар массового плодоношения этой ягоды, актуальна и в наше время.

Нитраты под действием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитратов, которые вступают во взаимодействие с гемоглобином крови, что приводит к окислению в нём двухвалентного железа в трёхвалентное. При этом образуется метгемоглобин, неспособный переносить кислород к тканям и органам, в результате чего может наблюдаться удушье.

Угроза для жизни начинает возникать тогда, когда уровень метгемоглобина в крови достигает 20% и выше. Снижается давление крови, и нарушаются функции печени. В результате чего уменьшается физическая и умственная активность человека.

Наибольшую опасность представляют нитраты для грудных детей, так как восстановление метгемоглобина в гемоглобин протекает крайне медленно, а ферментная основа отличается своим несовершенством. Нитраты помогают в развитии вредной микрофлоры кишечника, что приводит к попаданию в организм человека токсинов, ядовитых веществ. Происходит интоксикация или отравление организма. Установлено, что нитраты и нитриты вызывают у человека метгемоглобинемию, рак желудка, отрицательно влияют на нервную и сердечно-сосудистую системы, на развитие эмбрионов.

Вообще-то растения преобразуют нитраты в белки. И если организм получает нитраты в допустимой концентрации, то никакого вреда человеку они не приносят. Однако, если соединений много, то они поступают в организм в чистом виде и в процессе пищеварения преобразуются в нитраты, опасные для человека. Повышенное количество нитратов, кроме прямой угрозы, уменьшает количество витаминов в продуктах. Пика накопления нитратов овощи и фрукты достигают в период созревания, поэтому наиболее опасными считаются недозрелые растения.

Согласно заключению Всемирной организации здравоохранения, неопасным для здоровья человека считается количество 5 мг на 1 кг веса человеческого тела. Значит, взрослый человек может получать около 350 мг без последствий для здоровья. Косвенным подтверждением канцерогенность нитратов и нитритов остается тот факт, что у лиц с пониженной кислотностью желудочного сока более высокая частота рака желудка.

Нитраты снижают содержание витаминов в пище, которые входят в состав многих ферментов, стимулируют действие гормонов, а через них влияют на все виды обмена веществ. У беременных женщин возникают выкидыши, а у мужчин – снижение потенции.

При длительном поступлении нитратов в организм человека (пусть даже в незначительных дозах) уменьшается количество йода, что приводит к увеличению щитовидной железы.

Установлено, что нитраты сильно влияют на возникновение раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте у человека. Нитраты способны вызывать резкое расширение сосудов, в результате чего понижается кровяное давление (рис.3 рис.4).

Рис.3-Добавление нитратов в овощи и фрукты           Рис.4-Проведение экспериментов

Глава II. Исследование содержания нитратов в овощах и фруктах, реализуемых через торговые сети

2.1. Методика проведения эксперимента

Для определения и наличия нитратов в овощах и фруктах мы проводили эксперимент с помощью иономера И-160МИ для определения нитрат-ионов. Для этого мы закупили некоторые овощи и фрукты в магазине Пятёрочка г.Шахунья.

Материалами для исследования являются овощи (картофель, свекла, морковь), капустные листья, лук, огурец, томат, а также были приобретены фрукты: яблоко, банан.

Содержание нитратов данным методом проверяется посредством измерения электрической проводимости образца, которая зависит от количества нитрат-ионов. Результаты сравниваются с занесенными в память экотестера базовыми значениями (табл.1). Анализу подвергаются исключительно свежие овощи и фрукты, поскольку при гниении химический состав продукта меняется, что влияет на электропроводность среды. Прибор измеряет содержание нитратов на килограмм массы продукта.

Таблица -1

          По данным исследования с самым высоким показателем на содержание нитратов оказались яблоки (рис.7) допустимой концентрации не превышает норму, но всё же содержание нитрат - ионов большое.  Скорее всего, такой результат является последствием нарушения техники выращивания капусты (рис.6) и моркови (рис.5) ведь эти культуры приспособлены на азотные удобрения, но внесение избыточных доз и поздние подкормки вызывают накопление нитратов центральных жилках и листьях.

На втором месте свекла (рис.8) и картофель (рис.10). Можно сделать такой вывод, что в свекле, картофеле и в томатах (рис.9) 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) стоит отметить, что у картофеля все пробы имеют примерно одинаковую концентрацию, которая колеблется в пробах от 120- 122 единиц.

Рисунок 5-морковь

Рисунок 6-капуста
Рисунок 7-яблоко

Рисунок 8-свекла

Рисунок 9-томат

Рисунок 10-картофель

Рисунок 11-огурец

Рисунок 12-лук

Рисунок 13-банан

Исследования показали, что в образцах лука (рис.12) и банана (рис.13) содержание нитратов также не превышает ПДК, но содержание нитрат - ионов меньше в три раза.

Заключение

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

В результате исследования можно сделать следующие выводы:

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

2) Для уменьшения содержания нитратов в овощах и фруктах рекомендуется срезать те части овощей и фруктов, 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;

На содержание нитратов в овощах, помимо доз применяемых удобрений, влияют сроки и способы их внесения, условия возделывания (перепады температур, влажность, освещенность), вид культуры и генетическая особенность сортов. Причинами избыточного содержания нитратов в образцах, взятых для исследования, являются нарушения агротехнических и агрохимических приемов выращивания овощных культур. Содержание нитратного азота, не превышающее ПДК в образцах, находившихся в воде в течение 2-3 часов и более, а также отварных свидетельствуют о том, что содержание нитратов в овощах и фруктах можно регулировать, т.е. снижать.

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

Список литературы

1. Всемирная организация здравоохранения. Совместное издание программы ООН по окружающей среде и Всемирной организацией здравоохранения, 1981г.

2. Дорофеева Т. И. Эти двуликие нитраты /Химия в школе, 5,2002,с.43.

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

4. Пичугина Г. В. Химия и повседневная жизнь человека. М.: Дрофа, 2004.

5. Соколов О.А. Нитраты под строгий контроль. Наука и жизнь. 1988г.,№3.

6. Химическая энциклопедия. В 5т. М.: Большая Российская Энциклопедия, 1992г., т.3

Приложения

Приложение 1  

Приложение 2

Скачано с www.znanio.ru