Исследовательская работа «Исследование овощных продуктов на наличие нитратов»



Скачать 223.5 Kb.
Дата04.10.2017
Размер223.5 Kb.
ТипИсследовательская работа


ГБПОУ ВО «Острогожский многопрофильный техникум»

Исследовательская работа

«Исследование овощных продуктов на наличие нитратов»



по дисциплине «Химия»




Авторы:

Дедова Анастасия,

Горьковская Марина,

студентки группы В-11


Руководитель:

Козлова Наталья Викторовна,

преподаватель химии


Острогожск 2015


Содержание

Введение

3

Основная часть

5

1. Теоретический анализ проблемы

5

    1. Что такое нитраты, как они поступают в организм и чем опасны?

5

1.2. Факторы, приводящие к накоплению нитратов в продуктах растениеводства

6

1.3. Как вырастить экологически безопасные овощи?

8

1.4. Овощи: храним и готовим правильно

9

1.5. Обнаружение нитратов

10

2. Практическая часть

12

Заключение

16

Литература

18

Приложение

19



Введение

Тема исследовательской работы выбрана не случайно. Она имеет ярко выраженную валеологическую направленность, связана со здоровьесбережением человека. Сейчас в периодической печати очень много статей посвящается проблеме нитратов. Причем одни авторы утверждают, что нитраты, содержащиеся в растительной пище, приносят человеческому организму серьезный вред, в то время как другие авторы считают эти высказывания существенно преувеличенными. Где же истина? Чтобы ответить на этот вопрос необходимо детально проанализировать имеющиеся теоретические данные, поставить собственный эксперимент, после чего сделать соответствующие заключения.

Цели предпринятого исследования – обобщить и систематизировать материал о нитратах, овладеть методикой определения нитратов в овощах, дать рекомендации по уменьшению негативного влияния нитратов на здоровье человека. Из целей вытекают задачи исследования, среди которых:


  • установить источник поступления нитратов в организм человека; выяснить, чем чревато избыточное поступление нитратов в организм;

  • изучить факторы, приводящие к накоплению нитратов в продуктах растениеводства;

  • заполнить сводную таблицу «Уровень накопления нитратов в различных овощах»;

  • изучить основные приемы получения экологически безопасного урожая;

  • систематизировать сведения о правильном хранении и приготовлении овощей;

  • изучить методы определения нитратов;

  • провести химических эксперимент, позволяющий установить концентрацию нитратов в различных овощах, в различных частях одного и того же овоща; опытным путем выяснить, как влияет кипячение и вымачивание на концентрацию нитратов;

  • сформулировать выводы по теме исследования.

Объектом исследования являются разнообразные овощи. Предмет исследования – концентрация нитратов.

При написании исследовательской работы используются следующие методы: анализ, сравнение и сопоставление литературных данных, проведение химического эксперимента, обобщение и систематизация полученного материала.

Анализ литературных источников уместно начать с валеологических изданий, в которых можно почерпнуть информацию о влиянии нитратов на организм человека. С помощью литературы по агрохимии можно познакомиться с причинами, приводящими к накоплению нитратов в растениях. Методы определения нитратов подробно раскрываются в учебниках и учебных пособиях по аналитической химии.

В структуру данной работы вошел теоретический анализ проблемы и практическая часть. Считаем, что материалы исследовательской работы будут интересны студентам, посещающим кружковые занятия по дисциплине «Химия» и увлекающимися химическими исследованиями.



Основная часть

1. Теоретический анализ проблемы

1.1. Что такое нитраты, как они поступают в организм и чем опасны?

Нитраты – это соли азотной кислоты. Они являются непременным атрибутом круговорота азота в природе. Нитраты – необходимая часть питания растений, без которого невозможны сложные биохимические процессы синтеза белка.

Основными источниками поступления нитратов в человеческий организм являются продукты растительного происхождения (прежде всего овощи) и вода. Само по себе присутствие нитратов в организме человека естественно. Но опасным может быть их избыток: прежде всего возможностью восстановления до более токсичных нитритов и нитрозаминов, которое происходит как в самих продуктах питания, так и в организме человека.

Первое исследование по поводу влияния нитратов на организм человека было проведено в 1945 году и касалось довольно редкого заболевания – метгемоглобинемии – кислородного голодания в связи с переходом гемоглобина крови в метгемоглобин, не способный переносить кислород к клеткам тканей организма. В 1960-ые годы стали исследовать связь избыточного поступления нитратов в организм с другими болезнями: онкологическими, сердечно-сосудистыми, нервными – и признали их избыток одним из провоцирующих факторов.

Всемирная организация здравоохранения называет допустимой суточной дозой 3,7 мг нитратов на 1 кг массы тела. Для кого особенно опасно избыточное поступление нитратов? Проблемы при потреблении нитратов выше санитарных норм могут быстро возникнуть у людей с болезнями почек, нарушенными функциями желудочно-кишечного тракта, а также у детей до года, в организме которых механизмы защиты от нитратов еще не полностью сформированы.

Главной причиной связанных с нитратами физиологических проблем являются метаболиты нитратов – нитриты, которые взаимодействуя с гемоглобином, образуют метгемоглобин, приводящий к кислородному голоданию. Нитраты превращаются в нитриты благодаря деятельности микроорганизмов, преимущественно обитающих в толстом кишечнике. У людей с пониженной кислотностью желудочного сока микрофлора толстого кишечника может проникать в верхние отделы пищеварительного тракта, и в этом случае количество восстановленных и поступивших в кровь нитритов резко увеличивается.

Кроме участия в образовании метгемоглобина, нитриты опасны тем, что в желудочно-кишечном тракте могут соединяться с аминами и амидами любых белковых продуктов и образовывать канцерогенные нитрозамины и нитрозамиды.

Опасность нитратов для организма человека мы изобразили в виде схемы (прил. 1).

Признаки острого отравления нитратами могут возникнуть через 1-6 часов после поступления токсических доз нитратов в организм. В картину отравления входят тошнота, рвота, понос, увеличение печени и ее болезненность при ощупывании, понижение артериального давления. Пульс становится неровным слабого наполнения, конечности – холодными, дыхание учащается. Следом может появиться головная боль, шум в ушах, слабость, судороги мышц лица, отсутствие координации движений, потеря сознания, кома. В легких случаях отравления дело может ограничиться поносом, сонливостью и угнетенным состоянием психики.
1.2. Факторы, приводящие к накоплению нитратов в продуктах растениеводства

Степень насыщенности овоща нитратами зависит примерно от 20 условий, половину из которых можно регулировать. Основные из этих факторов:



  • технология выращивания овощных культур, в том числе использование удобрений, соблюдение сроков посадки семенного материала и сбора урожая и т.д.;

  • температура, влажность почвы и воздуха;

  • интенсивность и продолжительность освещения;

  • биологические особенности и растений, и отдельных сортов.

При использовании удобрений спровоцировать чрезмерное накопление нитратов может не только увеличение доз вносимых азотных удобрений, но и несбалансированность питания растений (т.е. использование азотных, не дополненных калийными и фосфорными удобрениями), и нерациональное применение органических подкормок (особенно бесподстилочного навоза и птичьего помета), несвоевременное внесение удобрений, невнимание к свойствам почвы, которая может содержать повышенное количество нитратов сама по себе.

На накопление растениями нитратов влияют сроки посадки семенного материала и сбора урожая. Рассмотрим, как сроки посадки картофеля отражаются на концентрации содержащихся в нем нитратов. Задержка с посадкой, например, широко распространенного сорта Лорх всего на 10 дней (от оптимального срока) влечет за собой увеличение к осени содержания нитратов на 6,2 мг в каждом килограмме сырой массы картофеля; задержка на 20 дней – 25,2 мг. Опасными могут стать и клубни, выкопанные в конце июля, вредных соединений в них скрыто почти вдвое больше, нежели в тех, которые собирают в августе. Молодые клубни можно обезопасить, если подумать об этом еще ранней весной: перед посадкой семенной материал прогревают и проращивают, чем сжимают вегетационный период и как бы сдвигают август на июль.

Неблагоприятные погодные условия тоже накладывают свой отпечаток на то, сколько нитратов будет содержаться в урожае. В годы с холодным и пасмурным летом поглощенные из почвы нитраты не полностью расходуются на построение органических соединений и аккумулируются в тканях растений в свободной форме. Однако постоянно повышенные температуры в течение вегетационного периода также способствуют повышению концентрации нитратов в овощах.

Температурный фактор особенно влияет на содержание нитратов у растений, выращенных в условиях короткого светового дня (редис, салат, шпинат, лук). Если в теплице поддерживается умеренная температура (13–23 °С), то овощи содержат меньше нитратов, чем при более низкой (8–18 °С) или более высокой (20–28 °С) температурах.

В засушливые годы при внесении высоких доз азотных удобрений в почву растения накапливают больше нитратов, поэтому необходим регулярный полив овощей, чтобы азотное питание было умеренным и равномерным.

Усилению накопления нитратов в овощах способствует недостаток света – например, при выращивании в теплицах в условиях короткого светового дня или при загущенных посевах (в том числе в открытом грунте).

Кроме того, среди факторов, влияющих на степень насыщенности овощей нитратами, нельзя не выделить биологические особенности растений. Наблюдается четкое различие видов растений по накоплению и содержанию в них нитратов. Существуют, например, виды овощных культур с большим и малым содержанием указанных анионов.

Сколько же нитратов накапливается в разных овощах? С этой целью была подготовлена сводная таблица – таблица 1 «Уровень накопления нитратов в овощах» (прил. 2).

Данные таблицы 1 указывают на то, что накопителями нитратов являются растения, принадлежащие к семействам крестоцветных, зонтичных. Наибольшее количество нитрат-анионов содержится в листовых овощах: петрушке, укропе, сельдерее, наименьшее – в томатах, чесноке, сладком перце, картофеле и др.

По-разному накапливают нитраты не только разные биологические виды овощей, и отдельные сорта внутри одного вида. Энтузиастами-учеными и практиками выявлены отдельные сорта овощных культур, содержащих минимальные для данного растения количества нитратов. Например, у капусты – это сорта «Зимовка» и «Подарок», у свеклы – «Бордо», у моркови – «Шантанэ», «Консервная». Установлено, что пчелоопыляемые гибриды огурца накапливают нитратов вполовину меньше, чем партенокарпические (самоопыляемые). При этом из партенокарпических гибридов огурца короткоплодные (корнишоны) концентрируют нитрат-анионов меньше, чем длинноплодные.

Следует отметить, что содержание нитратов варьирует и в разных частях одного и того же растения. Больше всего их в тех частях, которые содержат значительное количество тканей, служащих для проведения воды и минеральных солей к листьям и органам (ксилемные ткани). В жилках листьев, листовых черешках, стеблях нитратов больше, чем в мякоти листьев и плодах; в кожице и поверхностных слоях плодов они преобладают над внутренними слоями; в генеративных органах (органы полового размножения растений) эти вещества отсутствуют или имеются в меньших количествах, чем в вегетативных.
1.3. Как вырастить экологически безопасные овощи?

Самое основное и первое правило – грамотное применение удобрений. Полностью исключить их из использования нельзя, т.к. почва не всегда отличается высоким плодородием, и поддерживать его на должном уровне без удобрений не представляется возможным.

Подкормка азотом незадолго (за 1–2 недели) до уборки урожая ведет к увеличению содержания нитратов в растительной продукции. Наоборот, чем больше срок между внесением удобрений и уборкой урожая, тем меньше NО3 содержится в растении. Наиболее эффективны подкормки азотом в период интенсивного роста растений. В это время азот быстро вовлекается в процесс роста и поэтому не накапливается в виде нитратов. При снижении интенсивности роста, вызванном старением растения или действием неблагоприятных внешних факторов, азот перестает вовлекаться в обмен веществ и накапливается в виде нитрат-анионов.

Хороший эффект дает применение медленно действующих форм азотных удобрений («Карбамидформ», «Оксамид», «Уреа–Z» и др.), которые, постепенно растворяясь, обеспечивают более равномерное азотное питание растений.

Наряду c азотом для нормального роста и развития растений необходимы фосфор и калий. При дефиците этих питательных элементов затормаживается образование органического вещества в процессе фотосинтеза, в результате чего снижается расход поступившего азота на процессы роста. Это приводит к увеличению концентрации нитратного азота в органах растений. Следует избегать одностороннего преобладания минерального азота: его надо использовать с учетом обеспеченности растений фосфором, калием и другими элементами.

Из микроэлементов наиболее важным для предотвращения накопления нитратов является молибден.

Не так давно в продаже появились такие удобрения как «Плод», «Цвет», «Мини-рацион», «Оргамин», «Стопрост». Урожайность овощей при использовании этих удобрений возрастает более чем наполовину, а содержание нитратов в овощной продукции в итоге получается меньше предельно допустимых концентраций (ПДК). Это удобрения нового поколения. Еще лет десять назад агрохимики и агрономы могли только мечтать о таких свойствах и качествах удобрений. Чудотворное действие их обусловлено наиболее благоприятным сочетанием основных питательных элементов в максимально доступной растениям форме. Их можно вносить в почву или обрабатывать вегетирующие растения растворами слабой концентрации. Входящие в состав микроэлементы активизируют обмен веществ и помогают растению успешно преодолевать неблагоприятные погодные условия, а также переводить нитраты в белки и азотсодержащие органические соединения, не накапливая их в больших количествах.

К числу других приемов, приводящих к снижению уровня нитратов в овощах, относятся: соблюдение сроков посева и посадки, проведение системы агротехнических мероприятий, контроль густоты стояния растений, учет сортовых особенностей, соблюдение сроков сбора урожая.


1.4. Овощи: храним и готовим правильно

Количество нитратов в овощах значительно снижается в процессе хранения (через полгода хранения в картофеле остается только 30% содержащихся нитратов, в моркови – 44%). Необходимое условие для этого – хранение в сухом, проветриваемом помещении, при пониженной температуре воздуха. В ином случае под действием микроорганизмов в продукте могут образовываться нитриты и нитрозамины. Чтобы избежать образования нитритов, овощи на хранение закладывают чистыми и сухими, без механических повреждений. Чистота – значит малое количество микроорганизмов, сухость ограничивает перемещение микроорганизмов, отсутствие повреждений затрудняет их питание из клеток растений, в том числе переработку нитратов. Однако не все овощи хорошо хранятся после мытья. Риск образования нитритов возрастает при повышении температуры хранения (оптимальной считается 2-5°С). В замороженных овощах нитриты не образуются, но длительное размораживание способствует этому процессу. Скорость снижения количества нитратов при хранении овощей и степень риска преобразования их в нитриты в целом зависит от вида овоща, исходного содержания нитратов, тщательности подготовки к хранению и режима хранения.

Квашение, консервирование, соление, маринование приводят к снижению концентрации нитратов в овощах, но имеют свою специфику. Первые 3-4 дня идет усиленное образование нитритов из нитратов. Поэтому не рекомендуется употреблять свежезасоленные капусту и огурцы раньше, чем через 10-15 дней. При консервировании (при условии, что маринад не используется в пищу, и при его приготовлении не использовался, например, укроп, имеющий высокое содержание нитратов) можно уменьшить количество нитратов на 50% по сравнению со свежими овощами.

Салаты и овощные соки необходимо употреблять только свежеприготовленными. Их хранение даже не очень длительное время способствует размножению микрофлоры, превращающей нитраты в нитриты. А многократная смена температуры (из холодильника на стол и обратно) только усиливает этот процесс. По этой же причине для приготовления салатов предпочтительнее использовать растительное масло, а не майонез и сметану.

Снижению уровня нитратов способствует вымачивание овощей, нарезанных небольшими кубиками. Ранние пряные травы рекомендуется ставить в воду и помещать их на прямой солнечный свет на 2-3 часа.

Потеря нитратов происходит и при варке овощей. При тушении и варке удаление нитрозаминов с паром преобладает над их образованием, поэтому в процессе приготовления капусту, свеклу, кабачки не нужно закрывать крышкой.

Но необходимо помнить, что уничтожение нитратов методами интенсивной кулинарной обработки имеет и обратную сторону: те же методы приготовления пищи способствуют освобождению овощей от витаминов и других полезных веществ. Поэтому манипуляции с вымачиванием, а также с предварительным бланшированием овощей перед закладкой в суп уместны лишь в случаях риска потребления доз нитратов, значительно превышающих допустимые, либо при гиперчувствительности организма к этим веществам. Снизить риск от потребления нитратов можно и в процессе еды – например, если запивать салат из листовой зелени апельсиновым соком с высоким содержанием витамина С.
1.5. Обнаружение нитратов

Определить по внешнему виду содержание нитратов в овощах и фруктах трудно. У вегетирующих (с листьями и стеблями) растений по интенсивности окраски листьев и черешков, особенно нижних ярусов, можно лишь ориентировочно судить: чем она темнее, тем больше нитратов в них содержится. Агробиологи советуют при покупке овощей и фруктов выбирать не самые красивые плоды. В блестящих, как будто искусственных плодах нитратов, как правило, предостаточно. Не выбирайте самые большие плоды овощей, так как «гиганты» чаще всего оказываются до предела насыщенными нитратами.

Зеленые стручки фасоли содержат нитратов больше, чем желтые. Сходная зависимость между окраской и содержанием нитратов наблюдается у сортов сладкого перца.

Не стоит увлекаться внесезонными тепличными овощами. Тепличные овощи, богатые нитратами, имеют обычно неестественный вкус.

Немного отступая от темы накопления нитратов в овощах, хочется отметить, что часто происходит отравление арбузами и дынями, которые вообще не рекомендуется покупать раньше конца августа. В арбузах и дынях нитраты концентрируются под коркой (особенно в недозрелых плодах).

Более точными способами определения нитратов являются химические методы, а также использование специальных приборов – нитратомеров.

В аналитической химии известно несколько методов качественного определения нитратов:


  1. С помощью сернокислого раствора дифениламина. При этом нитраты распознаются по появлению темно-синего окрашивания.

  2. Для обнаружения нитратов может использоваться цинковая пыль. К 10 мл исследуемого раствора приливают 10-15 капель щелочи, добавляют 25-50 мг цинковой пыли. Нитраты восстанавливаются до аммиака, который обнаруживается по покраснению цвета синей лакмусовой бумаги, смоченной в дистиллированной воде и внесенной в пары исследуемого раствора (появляется розовая окраска).

  3. Оригинальный метод для определения нитратов предложен московским врачом А.Л. Рычковым. Для его проведения можно воспользоваться аптечными препаратами: риванолом (этакридина лактат) и физиологическим раствором (0,9%-ый раствор хлорида натрия в дистиллированной воде). Риванольная реакция заключается в следующем: к 1 мл исследуемого раствора прибавляют 1 мл физиологического раствора и смешивают с 1 мл риванольного раствора (таблетку риванола растворяют при нагревании в 200 мл 8%-ой соляной кислоты). Если появляется бледно-розовая окраска, значит, уровень нитратов недопустим.

  4. При массовых анализах растений на содержание нитратов используют потенциометрический метод, который позволяет определить различные физико-химические величины и проводить количественный анализ путем измерения электродвижущей силы элемента. Этот метод основан на применении нитратселективного электрода, позволяющего быстро и точно проводить анализы вытяжек из свежего и сухого растительного материала. Метод хорош не только благодаря высокой точности, но и универсальности применения, в том числе и для растительной продукции, имеющей ярко окрашенный сок, мешающий распознаванию нитратов колориметрическими методами.

  5. Сейчас очень широко для определения нитратов во фруктах и овощах стали использоваться нитратомеры и нитратотестеры. Их преимуществом является портативность.


2. Практическая часть

Прежде, чем выбрать определенную методику исследования продуктов на нитраты, нами было проанализировано оснащение лаборатории «Химия»: изучены имеющиеся реактивы, химическая посуда и оборудование.

В результате было решено при определении нитратов в овощах воспользоваться методом с дифениламином. В качестве контроля показателей, полученных химическим путем, применять электронный нитратомер VD-2007 VITA-TEST.

Дифениламин (C3H5)2NH окисляется нитратами (ионами NO3) до продукта, имеющего окраску синего цвета. Красящее вещество представляет собой хиноидную соль дифенилбензидина. Интенсивность окрашивания и быстрота его возникновения служат показателями количества имеющихся нитратов.

Была изучена аннотация к дифениламину, способы приготовления его раствора, правила техники безопасности в обращении с сухим реактивом и его раствором. В аннотации было сказано, что для анализа лучше приготовить 1%-ый сернокислый раствор дифениламина.

Для приготовления указанного раствора 1 г дифениламина мы растворили в 99 г концентрированной серной кислоты, плотность которой была 1,84 г/мл (соблюдая правила ТБ в обращении с концентрированными кислотами). Это составило примерно 54 мл H2SO4:

ρ=; V===53,8 (мл)

Далее подготовили раствор нитрата натрия для построения калибровочной кривой.

Если растворить 1 г NaNO3 в 1 л воды, то это будет соответствовать 729 мг/кг нитратов (по нитрат-иону):


85 – 1000 мг (1г)

62 – х

где 85 мг/ммоль – молярная масса NaNO3,

62 мг/ммоль – молярная масса нитрат-иона.

х==729 мг/кг.

Однако, содержание нитратов в распространенных видах овощей может достигать и 3000 мг/кг.




729 – 1000 мг (1г)

3000 – х

х==4,11 г,

то есть в этом случае надо растворить 4,11 г нитрата натрия в литре дистиллированной воды. При небольшом количестве анализов в учебных целях достаточно и 100 мл раствора нитрата натрия, для этого требуется 411 мг нитрата натрия растворить в 100 мл воды.

В один из пузырьков мы налили 10 мл нитрата натрия, соответствующего по концентрации содержанию нитратов в овощах в количестве 3000 мг/кг.

Приготовили серию калибровочных растворов путем разбавления пополам предыдущего (например, к 5 мл исходного раствора прибавляли 5 мл дистиллированной воды и взбалтывали). В итоге получили серию растворов с разным содержанием нитратов: 3000, 1500, 750, 375, 188, 94, 47, 23 мг/кг.

К полученным растворам мы добавили 1%-ый раствор дифениламина и получили в пробирках различную окраску раствора от почти бесцветной, светло-голубой до иссиня-черной. Эта шкала стала эталоном для определения концентрации нитратов в овощах.

Для сравнения полученных результатов была также использована шкала В.В. Церлинга, представленная в таблице 2 (прил. 3).

На следующем этапе были выбраны направления исследования продуктов питания растительного происхождения:



  1. Сравнение содержания нитратов в различных овощах.

  2. Осуществление сравнительного анализа нитратов в различных органах и тканях овощей.

  3. Выявление факторов, вызывающих понижение уровня нитратов в овощах.

Для проведения исследования по первому направлению были взяты следующие виды овощей: томаты, картофель, чеснок, белокочанная капуста (зимние сорта), огурцы, столовая свекла, укроп. Специально были взяты овощи с заведомо различным содержанием нитратов.

Из оборудования, реактивов и материалов были использованы:



  1. Ступки малые с пестиками.

  2. Предметные стекла.

  3. Марлевые салфетки.

  4. Мелкие емкости (пузырьки из-под пенициллина с пробками).

  5. Пипетки медицинские.

  6. Скальпели.

  7. 1%-ый раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте.

  8. Исходный раствор NaNO3 для построения калибровочной кривой.

  9. Дистиллированная вода.

  10. Термостойкий химический стакан емкостью 500 мл для кипячения овощей.

  11. Водяная баня.

  12. Электронный нитратомер VD-2007 VITA-TEST.

Взятые для анализа овощи были вымыты и высушены. После чего был составлен паспорт на каждый овощ, в котором указывалось, выращен ли он самостоятельно или куплен на рынке (в магазине), в каких условиях он был выращен, как хранился. Паспорт овоща представлен в виде таблицы 3 в приложении 4.

Купленными овощами были томаты, огурцы и укроп. Остальные были выращены на собственных приусадебных участках.

Анализ на наличие нитратов проводился следующим образом. Нами отбиралась проба сырой растительной продукции, мелко измельчалась и растирались в ступке. Полученный сок отжимался через 2-3 слой марли. Сок помещался в пузырек из-под пенициллина. Затем 2 капли сока мы капали на чистое предметное стекло, положенное на белую бумагу, и добавляли 2 капли дифениламина. Быстро описывали все наблюдаемые реакции согласно шкале В.В. Церлинга. Каждый опыт повторяли 3 раза. В случае сомнений, в содержании нитратов капали рядом калибровочный раствор с известной концентрацией вещества и повторяли реакцию с дифениламином. Также для сравнения полученных результатов применялся персональный электронный нитратомер VD-2007 VITA-TEST. В основе технологии работы прибора VD-2007 VITA-TEST лежит метод ионометрии, заключающийся в мгновенном измерении количества нитрат-ионов с помощью емкостной ячейки в электрической цепи переменного тока высокой частоты. Встроенный ионоселективный щуп, электрическая схема и микропроцессор служат для измерения проводимости (степени диссоциации) субстанций измеряемых овощей. Данные со щупа и схем внутри прибора сравниваются с «запрограммированными» уровнями, соответствующими уровням, полученным в лабораторных условиях, что и определяет быстроту и относительную точность получения результата. В случае опытов с нитратомером использовались целые овощи.

Результаты анализа представлены в таблице 4 (прил. 5).

Из таблицы видно, что самое низкое содержание нитратов характерно для чеснока и картофеля, самое высокое – для столовой свеклы и укропа. Концентрация нитратов превышает норму в купленных овощах – в томатах и огурцах. Видимо, это связано с недостатком света в теплицах в условиях короткого светового дня. С верхним уровнем ПДК совпадает и концентрация нитрат-ионов в укропе.

На следующем этапе исследования осуществлялся сравнительный анализ нитратов в различных органах и тканях овощей на примере картофеля и капусты белокочанной. Результаты представлены в таблице 5 (прил. 6).

Таким образом, можно сделать вывод, что нитраты распределяются в овощах неравномерно. Наибольшее их количество находится в кожуре и под ней, а также в проводящей системе у листовых овощей.

На третьем этапе исследования, было изучено влияние различных факторов на снижение концентрации нитратов в овощной продукции. Рассматривалось влияние 2 факторов: кипячения и вымачивания.

В первом случае овощи измельчались, помещались в термостойкий химический стакан с кипящей дистиллированной водой, после чего анализировались. Во втором случае измельченные овощи помещались в стакан с водой, где выдерживались 10 минут, после чего вода сливалась и менялась на свежую. Указанная процедура повторялась два раза.

Результаты исследований представлены в таблице 6 (прил. 7).

Таким образом, варка и вымачивание могут существенно снизить уровень нитратов в овощной продукции.

На основании проведенных исследований можно сделать вывод, что:



  1. Содержание нитратов в разных овощах различно.

  2. В разных органах и тканях овощей содержание нитратов варьирует.

  3. Варка и вымачивание снижают уровень нитратов.

Заключение

В данной исследовательской работе обобщен и систематизирован обширный материал по загрязнению продуктов растениеводства нитратами. Изучены пути поступления нитратов в организм человека, влияние их на здоровье, факторы, способствующие накоплению нитратов-анионов в растениях, способы правильного хранения и приготовления овощных продуктов, приводящие к снижению концентрации содержащихся в них нитратов, методы определения указанный анионов. Нами проведен химический эксперимент по выявлению концентрации нитратов не только в различных овощах, но и в различных их органах и тканях. Опытным путем установлено влияние кипячения и вымачивания на уровень нитратов. Экспериментальные данные сравнивались с показаниями нитратомера в целях получения более точных результатов исследования. В итоге были сделаны следующие выводы:



  1. Нужно избегать употребления в пищу тех органов и тканей растений, в которых накапливаются нитраты: у капусты необходимо снимать верхние кроющие листья и выбрасывать кочерыжку, у свеклы и моркови нужно срезать верхнюю и нижнюю части корнеплода, огурец нужно очищать от кожицы и отрезать у него хвостик.

  2. Варка овощей, квашение, соление уменьшают содержание нитратов.

  3. Нитраты хорошо растворимы в воде, поэтому свеклу, кабачки, картофель, капусту, тыкву и другие овощи перед приготовлением необходимо нарезать кубиками и 2 раза залить водой, выдерживая в ней по 5-10 мин.

  4. Не стоит увлекаться внесезонными овощами, выращенными в тепличных условиях.

  5. Необходимо избегать незрелых плодов.

  6. Самое высокое содержание нитратов (мг/кг) отмечается в свекле, салате, петрушке, шпинате, укропе, редисе, редьке. Снизить уровень нитратов в перечисленных овощах можно следующим образом: к корнеплодам можно применить вымачивание, а в пряных травах уменьшить концентрацию нитрат-анионов можно, поставив их в воду на прямой солнечный свет на 2-3 часа.

В целом, главный способ нейтрализовать вред от потребления нитратов – умеренное употребление овощей небольшими порциями в течение всего года. Снизить риск от потребления нитратов можно и в процессе еды – например, если запивать салат из листовой зелени апельсиновым соком с высоким содержанием витамина С. Витамин С уменьшает концентрацию нитратов в продуктах, которые ими богаты. Необходимо правильно готовить и хранить овощные блюда.

Ну, а нужно ли стремиться избавиться от нитратов совсем? Это практически невозможно, а теоретически даже вредно, так как борясь с нитратами, одновременно можно уничтожить и полезные вещества пищи, особенно витамин С. Что же делать?

Просто необходимо постараться ввести в меню побольше черной, красной смородины, других ягод и фруктов (в висячих плодах, кстати, нитратов практически нет), пить зеленый чай – все это естественные нейтрализаторы нитратов, и применять на практике выше приведенные советы.

Мы считаем, что данная работа будет полезна студентам, которые углубленно изучают дисциплину «Химия», а также всем тем, кто ведет здоровый образ жизни.



Нам бы хотелось, чтобы исследовательская работа была продолжена. Можно, например, поставить серию экспериментов по изучению влияния условий выращивания овощей на концентрацию содержащихся в них нитратов (с применением микроудобрений нового поколения).

Литература

  1. Аналитическая химия / Под ред. Л.Н. Москвина.– М.: Изд. центр «Академия», 2009. –304 с.

  2. Гусакова Н.В. Химия окружающей среды. – Ростов н/Д: Феникс, 2004. – 192 с.

  3. Дорофеева Т.И. Эти двуликие нитраты // Химия в школе. – 2002. – №5. – С. 44-45

  4. Егоров А.С., Иванченко Н.М., Шацкая К.П. Химия внутри нас: Введение в бионеорганическую и биоорганическую химию. – Ростов н/Д: Феникс, 2004. – 192 с.

  5. Князев Д.А. Неорганическая химия. – М.: Дрофа, 2004 . – 592 с.

  6. Нифантьев Э.Е., Парамонова Н.Г. Основы прикладной химии. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. –144 с.

  7. Практикум по общей и неорганической химии / Под редакцией Н.Н. Павлова, В.И. Фролова – М.: Дрофа, 2002 . – 304 с.

  8. Русецкая О.П. Пища, которую мы едим // Химия в школе. – 2008. – №5. – С. 19-24

  9. Северюхина Т.В. Исследование пищевых продуктов // Химия в школе. – 2000. – №5. – С. 25-29

  10. Слесарев В.И. Химия: основы химии живого. – С.-Пб: Химиздат, 2000. – 367 с.

  11. Филиппович Ю.Б., Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Биохимические основы жизнедеятельности человека. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. – 292 с.

  12. Химия / Под редакцией В.В. Денисова. – М.: ИКЦ «МарТ»; Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2003. – 464 с.

  13. Черников В.А., Чекересс А.И. Агроэкология. – М.: Колосс, 2000. – 536 с.

  14. Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия. – М.: Колосс, 2002. – 405 с.


Приложение 1
Схема, демонстрирующая опасность нитратов для организма человека










образование

нитритов

образование

нитрозаминов

и нитрозамидов



кислородное

голодание клеток




канцерогенный

эффект


Приложение 2

Таблица 1



Уровень накопления нитратов в овощах

Содержание нитратов

Виды овощных культур

Низкое (10-150 мг/кг)


Горох, томаты, сладкий перец, чеснок, картофель, репчатый лук, поздняя морковь, салатный цикорий

Среднее (150-700 мг/кг)

Огурцы, поздняя белокочанная капуста, зеленый лук в открытом грунте, тыква, кабачки, патиссоны, лук-порей, щавель, ранняя морковь, корнеплоды петрушки, лук-батун, цветная капуста (осенью)

Высокое (700-1500 мг/кг)

Ранняя цветная и белокочанная капуста, столовая свекла, капуста брокколи, корневой сельдерей, брюква, кольраби, ревень, репа, хрен, редис и редька в открытом грунте, зеленый лук в защищенном грунте

Максимальное (1500-4000 мг/кг)

Салат, савойская и пекинская капуста, мангольд (листовая свекла), шпинат, укроп, редис в защищенном грунте, листья столовой свеклы и петрушки, сельдерей

Приложение 3

Таблица 2



Шкала Церлинга

Характер окраски

Содержание нитратов, мг/кг

Баллы

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

>3000

6

Cок или срез окрашивается в темно-синий цвет. Окраска сохраняется некоторое время

3000

5

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

1000

4

Окраска светло-синяя, исчезает через 2-3 минуты

500

3

Окраска быстро исчезает, окрашиваются главным образом проводящие пучки

250

2

Следы голубой, быстро исчезающей окраски

100

1

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

0

0


Приложение 4

Таблица 3



Паспорт овоща

Название вида овоща

Картофель

Выращен на собственном участке /куплен на рынке (в магазине)

Выращен на собственном участке

Когда была произведена посадка

16 апреля

Использовались ли удобрения при выращивании

Удобрения не использовались

Охарактеризуйте световой режим выращивания

Режим полного светового дня

Температурный режим, влагообеспеченность почвы и воздуха

Длительное время стояла жаркая, засушливая погода

Когда был собран урожай

16 августа

Место хранения урожая

Подвал

Температура в овощехранилище

3°С


Приложение 5

Таблица 4



Результаты исследования уровня нитратов в различных овощах

Исследуемый овощ

Содержание нитратов в мг/кг

Допустимые уровни

Вывод

томат

375

150 (для открытого грунта),

300 (для закрытого грунта)



превышение ПДК

картофель

150-188

250

содержание нитратов соответствует ПДК

чеснок

100

150

содержание нитратов соответствует ПДК

белокочанная капуста (зимний сорт)

750

900

содержание нитратов соответствует ПДК

огурец

500

150 (для открытого грунта),

400 (для закрытого грунта)



превышение ПДК

столовая свекла

1500

1500

содержание нитратов соответствует ПДК

укроп

3000

2000 (для открытого грунта),

3000 (для закрытого грунта)



содержание нитратов соответствует ПДК


Приложение 6

Таблица 5



Результаты сравнительного анализа содержания нитрат-ионов в различных тканях картофеля и капусты

Исследуемый овощ

Часть

Содержание нитратов

в мг/кг

Вывод

картофель

а) кожура

б) серединная часть



200-250

150-188


В кожуре нитратов содержится примерно в 1,3 раза больше, чем в серединной части

капуста белокочанная

а) жилки

б) кочерыжка

в) лист


900

900


750

В жилках листа и кочерыжке примерно в 1,2 раза больше, чем в листовой пластинке



Приложение 7

Таблица 6



Результаты исследования влияния варки и вымачивания на концентрацию содержащихся нитратов

Исследуемый овощ

Содержание нитратов

в мг/кг

Вывод

картофель отварной (без кожуры)

75-94


Варка овощей снижает концентрацию нитрат-ионов в них примерно в 2 раза

капуста белокочанная

отварная (листья)



375

картофель после вымачивания (без кожуры)

120-150

Вымачивание приводит к снижению нитратов в пределах от 1,2 до 1,5 раза

капуста белокочанная после вымачивания (листья)

500



Каталог: uploads -> doc
doc -> История урологии среднего урала
doc -> Общероссийское движение «трезвая россия» международная славянская академия союз борьбы за народную трезвость
doc -> Наркотики и здоровье
doc -> Проектная работа по физике «Магнитные бури: мифы и реальность»
doc -> Наука об отрезвлении общества
doc -> Тесты по теме «Класс Птицы»
doc -> Перечень лекарственных препаратов, отпускаемых населению в соответствии с перечнем групп населения и категорий заболеваний, при амбулаторном лечении которых лекарственные препараты и изделия медицинского назначения отпускаются по рецептам врачей


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница