Афанасьева

ЛУЧШИЕ РАБОТЫ УЧЕНИКОВ
Секция ХИМИИ
Афанасьева Анна
Научный руководитель: Индикеева Ольга Геннадьевна
Нитраты. Обнаружение нитратов в продуктах питания.
Все пищевые вещества полезны здоровому организму в оптимальных количествах и
соотношениях. Но в пище всегда имеются микрокомпоненты, которые в относительно
повышенных количествах вызывают неблагоприятный эффект. К ним относятся, вопервых, так называемые природные токсиканты – натуральные, присущие данному виду
продукта биологически активные вещества, которые могут при определенных условиях
потребления вызвать токсический эффект; во-вторых, «загрязнители» - токсические
вещества, поступающие в пищу из окружающей среды вследствие нарушения технологии
выращивания, производства или хранения продуктов.
В настоящее время сельскохозяйственные культуры зачастую загрязняются вредными
для здоровья людей веществами уже на полях. В основном это соли азотной кислоты нитраты. Как известно, азот входит в состав белков растений. При его недостатке
задерживается образование зеленой массы, растения плохо растут, желтеют. Однако если
азота слишком много, то при хорошем внешнем виде растения
становятся буквально ядовитыми – в них накапливаются нитраты.
В почве азот накапливается очень медленно. Ежегодно снимая
урожай, человек изымает значительную часть азотных соединений
из почвы. Они не успевают там восстанавливаться, и их содержание
все время падает. Получить же высокий урожай без достаточного
количества азота в почве невозможно. Поэтому внесение азотных
удобрений в почву необходимо, так как это стимулирует
стремительный рост растений.
В прежние времена, когда использовали навоз, проблемы
нитратов не возникало. Навоз и другие виды органических
удобрений, медленно разлагаясь, обеспечивают постепенное
поступление азота к растениям, и избытков нитратов не было.
Другое дело – минеральное удобрение. Сегодня их производят в
гигантских количествах – миллионами тонн. Азотные удобрения в действительности
позволяют значительно повысить урожайность. Но если растению дать слишком много
азота, то они начинают откладывать «про запас» в стеблях, листьях, плодах.
Основные источники пищевых нитратов - это исключительно растительные
продукты. Животные продукты (мясо, молоко) их содержат, как правило, весьма
незначительно. Поскольку нитраты являются нормальным продуктом обмена азота в
растениях, то они максимально накапливаются в период наибольшей активности их
созревания. Чаще всего она проявляется перед началом уборки урожая. Поэтому
недозрелые овощи 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, например, при внесении их незадолго до уборки.
Различные группы овощей, плодов и фруктов различаются по способности
накапливать нитраты. Высоким содержанием нитратов (до 5000 мг./кг.) отличаются салат,
шпинат, свекла, укроп, листовая капуста, редис, зеленый лук, дыни, арбузы. Средний
уровень содержания нитратов (300-600 мг./кг.) у цветной капусты, кабачков, тыквы, репы,
моркови, огурцов, белокочанной капусты. И низким содержанием нитратов (10-80 мг./кг.)
характеризуются горох, щавель, фасоль, картофель, томаты, репчатый лук, фрукты, ягоды,
брюссельская капуста.
В организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах 100
мг. и более нитратов.
При потреблении их в повышенных количествах в пищеварительном тракте нитраты
часто восстанавливаются до нитритов (более токсичных соединений), а нитриты при
поступлении в кровь могут вызвать метгемоглобинемию (кислородное голодание).
NO3
Нитрат
NO2
NO
нитрит гипонитрит
NH2OH
NH3
гидроксиламин аммиак
Кроме того, из нитритов в присутствии аминов могут образоваться N – нитрозамины,
которые обладают канцерогенной активностью, т.е. способствуют образованию рака. При
приеме высоких доз нитратов с питьевой водой или продуктами через 4-6 часов
появляются тошнота, одышка, посинение кожных покровов и слизистых, диарея.
Сопровождается все это общей слабостью, головокружением, болями в затылочной
области, сердцебиением. Первая помощь – обильное промывание желудка, прием
активированного угля, солевых слабительных, свежий воздух.
Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека составляет 325 мг. в
сутки, для ребенка – 10 мг. Высокое содержание нитратов в овощах по вкусу хорошо
определяют дети до 2-3 лет. Вырастая, они теряют эту способность. Если маленький
ребенок отказывается есть овощи или пить сок – проверьте их, скорее всего в них есть
нитраты.
При
обычном
рациональном
потреблении
овощей
в
свежем
или
кулинарнообработанном виде мы с пищевыми продуктами практически никогда не
сможем превысить безопасную суточную дозу нитратов. Тем более, что, в соответствии с
рекомендациями по рациональному питанию, не следует питаться одними и теми же
продуктами постоянно, например, картофелем или капустой. Картофель следует
потреблять 265г., овощей и бахчевых - 450г. Следует помнить, что треть нитратов
поступает со свеклой, чуть меньше с капустой и картофелем, на остальные овощи и
фрукты – менее 10%. Если же нарушить принципы рационального питания, например,
питаться одними овощами, да еще сырыми, как это рекомендуют некоторые поклонники
вегетарианства и сыроядения, то тут можно действительно превзойти безопасную дозу
нитратов почти в 2 раза (более 650 мг в сутки), на что нужно обратить внимание.
Как распределяются нитраты в овощах?
У свеклы содержание нитратов
сконцентрировано в верхней части корнеплода – до 65%. У моркови в центральной части
– 90%, наружной части – 10%. В капусте самая опасная часть – кочерыжка, и в толстых
черешках листьев. В мелких клубнях картофеля нитратов содержится больше, чем в
крупных. Больше нитратов находятся под кожурой. Маленькие огурцы содержат нитратов
меньше, чем большие. Если огурец сорван утром – нитратов меньше.
Можно предложить пути снижения количества нитратов в овощах. Так, картофель и
зелень следует вымачивать 1-2 часа перед употреблением (количество нитратов
уменьшается на 20-30%). Следует помнить, что в овощах и фруктах, растущих на
открытом воздухе, содержание
нитратов меньше по сравнению с парниковым
выращиванием. Если растение больше поливать, то нитратов будет меньше. Огурцы также
лучше чистить (уменьшается на 15-20%). Уменьшается также содержание нитратов при
квашении, солении, мариновании. При варке овощей, особенно, очищенных и нарезанных,
количество нитратов уменьшается на 50%. При хранении овощей и фруктов содержание
нитратов уменьшается.
Для выведения нитратов из организма рекомендуется чаще есть красную смородину,
пить зеленый чай, чаще употреблять аскорбиновую кислоту.
Экспериментальная часть работы
Из овощей мы готовили соки для анализа и добавляли реагент (дифениламин).
В таблице представлены результаты исследования.
Исследуемые
овощи
Особенности
Период проведения
сентябрь февраль
Теплица г.Барнаул
сок помидора
+
+
Район школы №8
сок помидора
+
Район
Жилмассив
сок помидора
+
Теплица г.Барнаул
сок огурца
+
+
Район школы №8
сок огурца
+
Район Жилмассив
сок огурца
+
сок картофеля Теплица г.Барнаул
+
+
сок картофеля Район школы №8
+
сок картофеля Район Жилмассив
+
Примечание: знак «+» означает наличие нитратов
Средняя
концентрация
NO3- (мг/л)
150/150
1-99
1-99
100/150
100
1-99
150
0,001-1
1-99
ПДК
(мг/л)
50
50
50
150
150
150
25
25
25
Также с помощью прибора ионнометра мы выяснили распределение нитратов в
огурце по зонам в мг/кг (зоны считать от плодоножки).
Зоны
Огурец
1
2
3
4
5
6
7
ПДК
200
180
166
143
120
105
97
150
В результате проведения экспериментов было определено следующее:
1. Больше всего нитратов содержится в помидорах, выращенных в теплицах
Барнаула.
2. В огурце происходит повышение концентрации нитратов в направлении от верхней
части плода, где был цветок, к плодоножке, где достигает максимального значения.
3. Содержание нитратов в используемых обычно в пищу частях исследуемых овощей
в основном не превышает ПДК, исключением являются помидоры, выращенные в теплице
г. Барнаула.
Как ни странно, но пока большинство населения страны, теоретически осуждая
применение минеральных удобрений и ядохимикатов, широко используют их в своих
жилищах и на огородах. Рядового потребителя прельщает очевидное «эффективность»
химии: брызнул дихлофосом, и на глазах десяток тараканов «протягивают ноги», влил
селитры – и помидоры растут, как на дрожжах. А то, что через несколько лет появляются
аллергия, остеохондроз, рак – не столь очевидно, да и вообще врачи виноваты – лечить не
умеют. Но почему же 30-40 лет назад и аллергия, и хондроз, и рак встречались гораздо
реже?
В силу какой-то страшной логики в нашем сознании живет надежда на чудо, что яды
убивают только «вредные» организму вещества, а для человека они безопасны. Пока мы
будем придерживаться принципа – «числом более, ценой дешевле», агрохимии нечего
беспокоиться за свои судьбы. Дешевизна интенсивно химизированных сельхозпродуктов
объясняется неоплаченными долгами природы (загрязнение окружающей среды и
продуктов).
В нашей стране контроль над содержанием нитратов в продуктах питания
осуществляет санитарно-эпидемиологичекая служба. И все - таки нельзя быть
окончательно уверенным, что предлагаемая нам продукция соответствует нормам. И
поэтому нужно быть осторожными и следить за своим здоровьем.
Литература:
1. Браун Т. Лемей Г. Химия в центре наук: в 2-х частях. – Пер. с англ. - М.: Мир, 1983. - 520 с.
2. Боготырев Ю. В помощь потребителю. - Барнаул, 1991. - 80 с.
3. Долгов В.П. Химия справочник абитуриента. - М.: Филологическое общество «Слово», 1997. 608 с.
4. Крицман В.А. и др. Энциклопедический словарь юного химика. -М.: Педагогика. - 320 с.
5. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. - М.: Высшая школа, 1991. 288 с.
6. Чижовский А.Е. Я познаю мир. - Экология: энциклопедия. - М.: АСТ: Астрель, 2005.-410 с.