XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ НИТРАТОВ В ОВОЩАХ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Кравченко Е.Р. 1

---

1МАУДО "ЦДО"

Вознюк Ж.С. 1Варламова Н.М. 1

---

1МАУДО "ЦДО"

Работа в формате PDF

2.6 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

Введение

Питание – важная часть нашей жизни. Наше здоровье и долголетие зависит от того, что мы едим. В нашем питании должны присутствовать овощи и фрукты, так как именно они являются важными поставщиками полезных для нашего организма веществ, таких как витамины и минеральные вещества. Однако, вместе с полезными веществами, они содержат вредные и опасные вещества. Примером таким веществ являются нитраты. Попадая в организм и накапливаясь там, они способны вызвать отравление организма. А в очень большом количестве это может привести к смерти человека.

Что такое нитраты? В каких овощах содержится больше нитратов, а в каких меньше? Как выбрать и обезопасить себя от чрезмерного потребления нитратов?

Данная работа актуальна, так как дает ответы на эти вопросы.

Цель: сравнить и проанализировать показатели содержания нитратов в овощах, приобретенных в различных торговых точках города Полярного.

Гипотеза: в овощах, купленных в сетевых магазинах содержание нитратов выше, чем в овощах, купленных в ларьке.

Объект исследования: овощи.

Предмет исследования: уровень нитратов в овощах.

Задачи исследования:

– изучить литературу по теме исследования;

– провести экспресс – тест на наличие нитратов в овощах, купленных в торговых точках города Полярного;

– проанализировать полученные результаты;

– разработать памятку – рекомендацию «Как выбрать овощи без нитратов»

Методы исследования:

1. Анализ литературы, материалов СМИ, интернет источников по теме исследования.

2. Эксперимент (экспресс – тестирование).

3. Сравнительный анализ результатов исследования.

4. Систематизация и обобщение материала.

Практическая значимость:

Данная работа имеет практическую значимость. Зная, как выбрать овощи с меньшим содержанием нитратов и как уменьшить количество нитратов в них, люди могут обезопасить себя от опасности отравления чрезмерным потреблением нитратов. Разработанная мной памятка поможет в этом. Полученная информация очень полезна и может быть использована на классных часах и занятиях по теме «О защите здоровья, правильном питании и полезной и здоровой пище»

Основная часть

Глава 1. Теоретическая часть

1. 1. Применение и распространение нитратов

Нитраты — это соли азотной кислоты (микроэлементы).

Основное применение нитратов — взрывчатые вещества (аммониты), получение стекла, производство лекарств, пищевые добавки при производстве колбас, в пиротехнике, компоненты ракетного топлива. В природе нитраты распространены в виде минералов – натриевой и калиевой селитры. В сельском хозяйстве они используются в качестве удобрения (селитры). Нитраты необходимые растениям для роста и вызревания.

В допустимом количестве нитраты — безопасны. Опасными они становятся при высокой концентрации.

При использовании нитратных удобрений следует строго соблюдать агротехнические рекомендации. Даже пытаясь добиться высокой урожайности, нельзя превышать допустимое количество нитратных удобрений. В противном случае основная масса нитратов попадает в водоемы, вызывая их загрязнения. А как следствие это приводит к загрязнению окружающей среды и избыточному содержанию нитратов в продуктах.

В продуктах животного происхождения (мясо, молоко) содержание нитратов весьма незначительно. Однако в пищевой промышленности нитраты могут быть искусственно добавлены в готовую продукцию. Это делают с целью улучшения потребительских свойств и для увеличения срока хранения. Например, при производстве мясных, колбасных изделий.

1. 2. Содержание нитратов в овощах

Согласно учебника Русецкой О. П. «Химия в школе», по содержанию ПДК (предельно допустимой концентрации) нитратов овощи, фрукты и плоды делят на три группы:

1. с малым содержание нитратов (10 — 80 мг)

2. среднее количество нитратов (300 — 600 мг)

3. с высоким содержанием нитратов (до 5000 мг)

При этом распределение нитратов в растениях неравномерно.

В капусте большее количество находится в кочерыжке и верхних (кроющихся) листьях, у моркови — на кончике плода и в сердцевине, у картофеля, яблок и груш нитраты находятся в кожуре. В редьке и свекле нитраты находятся в верхней и нижней части корнеплода. У огурцов — у плодоножки и прилегающей к ней 1-1,5 см. части плода, а также в кожуре. У салата, укропа, петрушки — в стеблях, листовых черенках и жилках. У дыни и арбуза нитраты сосредоточены — в прилегающей к корке незрелой мякоти.

1. 3. Факторы, влияющие на накопление нитратов в растениях

Накопление нитратов в овощах, фруктах и плодах зависит от целого комплекса причин:

1. Биологические особенности растений и их сорта.

Гибридные растения меньше накапливают нитратов. Ранние сорта овощей более богаты, чем поздние.

2. Режим минерального питания растений.

При замене минеральных удобрений на органические (навоз, торф и др.), которые постепенно разлагаются и усваиваются растениями, может быть снижен показатель содержание нитратов. В свою очередь излишнее количество и нерациональное, халатное использование химических удобрений приведёт к сильному накоплению нитратов. Чаще это относится к корнеплодам.

Содержание нитратов возрастает сильнее при использовании нитратных удобрений, чем при употреблении аммонийных.

3. Факторы окружающей среды.

Огромное влияние оказывает на растения такие факторы как температура и влажность воздуха, продолжительность светового освещения, почва.

Максимальное накопление нитратов у растений происходит в период наибольшей активности, а так же при созревании плодов.

Однако у различных растений есть и свои индивидуальные особенности. Существуют такие растение, которые сами по себе содержат большое количество нитратов. К ним относятся зеленые овощи: салат, ревень, петрушка, шпинат, щавель. В других овощах нитратов значительно меньше.

1.4. Влияние избыточного количества нитратов на организм человека

Согласно постановлению Главного государственного санитарного врача РФ от 14 ноября 2001 г. N 36 «О введении в действие санитарных правил» (с изменениями от 31 мая, 20 августа 2002 г., 15 апреля 2003 г.) существуют нормативы ПДК (предельно допустимой концентрации) нитратов в продукции растениеводства.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) – мера насыщенности данными веществами продуктов и товаров. При её превышении отмечаются отрицательные последствия для организма.

При норме ПДК нитратов в сутки имеется ввиду, что суточное количество нитратов не должно поступать ежедневно в течение длительного времени. Иначе неизбежно возникает накопление опасных концентраций в системах и органах, и постепенно это приведет к большим проблемам со здоровьем.

Для взрослого ПДК поступающих с пищей нитратов не должна превышать 325 мг в сутки (доза более 600 мг обладает выраженным токсическим эффектом). Для ребенка показатель определяется индивидуально, из расчета 5 мг/кг веса, но не более 50 мг в сутки. Нитраты вредны тем, что под воздействием микрофлоры кишечника превращаются в нитриты, которые лишают гемоглобин крови способности переносить кислород, препятствуют «дыханию» клеток, в конце концов, приводят к их гибели.

Даже однократное употребления овощей с высоким содержанием нитратов может привести к острому отравлению. При длительном использовании в пищу продуктов с большой концентрацией нитратов развивается хроническая азотная интоксикация, которая иногда может привести к смерти человека.

Наиболее опасна высокая концентрация нитратов для детей дошкольного возраста и новорожденных. В отличие от взрослых, их организм слишком слаб и их пищеварительная система еще не научилась бороться со многими вредными и опасными веществами.

Последствия острого отравление нитратами проявляется уже через 4–6 часов.

Основными признаками отравления у человека являются – тошнота, рвота, боли в животе, посинение ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек, понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания.

Ввиду серьезных последствий воздействия нитратов на организм, необходимо избегать употребления в пищу продуктов с большой концентрацией нитратов.

Основным способом контролировать содержание нитратов в приобретаемых фруктах и овощах является измерение их уровня.

Глава 2. Практическая часть

2.1. Проведение эксперимента

Для проведения эксперимента нам понадобилось:

Оборудование: нож, чашка Петри, тест – система «Нитрат – тест», пипетка, тёрка, пресс для чеснока.

Образцы для тестирования: капуста белокочанная, огурец, морковь, картофель.

Ход работы:

1. В торговых точках города сделали закупку овощей для тестирования (капуста белокочанная, огурец, морковь, картофель)(Прил. №1, рис.№ 1,рис.№ 2)

2. Подготовили (помыли) и промаркировали образцы для тестирования (Прил. №1, рис.№ 3,рис.№ 4)

3. Провели органолептический анализ образцов

4. Записали данные в таблицу.

Таблица 1. Органолептический анализ образцов

5. Провели экспресс – тест на наличие нитратов.

Для начала мы взяли по кусочку каждого образца для тестирования. (Прил. №1, рис.№ 5)

Морковь, картофель и огурец натерли на мелкой терке, капусту пропустили через пресс для чеснока. У каждого образца собрали сок. Промаркировали. (Прил. №1, рис.№ 6)

Для определения содержания количества нитратов пипеткой взяли по 3 капли сока и капнули на тест полоски. (Прил. №1, рис.№ 7) Затем, согласно инструкции, в течение 1 минуты внимательно сопоставили цвета на индикаторных подушках на тестовой полоске.

Такой эксперимент мы провели с каждым из образцов.

Полученный результат занесли в разработанную нами таблицу.

Таблица 2. Измерение нитратов

6. Сопоставили и проанализировали полученные результаты

Проведенный эксперимент показал следующее:

1. Капуста из супермаркета содержит меньше нитратов, чем капуста из ларька, но обе они не превышают предельно допустимую норму. (Прил. №1, рис.№ 8, рис.№ 9)

2. Морковь из супермаркета содержит меньше нитратов, чем морковь из ларька, но обе они не превышают предельно допустимую норму. (Прил. №1, рис.№ 10, рис.№ 11)

3. Содержание нитратов в картофеле из супермаркета превышает содержание нитратов картофеля из ларька в 5 раз, но оба образца не превышают предельно допустимую норму. (Прил. №1, рис.№ 12, рис.№ 13)

4. Огурец, купленный в ларьке, содержит меньше нитратов, чем огурец из супермаркета. Огурец из супермаркета превышает допустимую норму. (Прил. №1, рис.№ 14, рис.№ 15)

2.2. Разработка рекомендаций

Без специальных приборов мы не можем с точностью определить показатель концентрации нитратов в овощах. Однако, зная о свойствах, местах сосредоточения нитратов и соблюдая некоторые правила, мы можем снизить количество нитратов в продуктах.

Самый первый способ — очистка и подготовка овощей к употреблению в пищу.

Необходимо снимать верхние листья с капусты, выбрасывать кочерыжки, у зелени использовать только листья и выбрасывать стебли. Полностью срезать зелёные участки с картофеля и моркови. На 1,5 см с обеих сторон обрезать огурцы, кабачки, баклажаны, томаты, лук и свёклу. Очищать от кожуры. У арбузов и дынь срезайте корку толстым слоем. Большое содержание нитратов в арбузах можно узнать по желтым прожилкам и уплотнениям в мякоти. Именно в мякоти около корки больше всего нитратов.

Помидоры труднее всего отделить от нитратов. Лучше употреблять томаты полной зрелости. Чем больше созрели овощи, тем меньше в них нитратов.

Самые эффективные способы — замачивание и варка, потому что соли азотной кислоты растворяются в воде. Однако этот способ годится не для всех видов овощей.

Например, что делает хозяйка, когда пересолила рыбу? Конечно же, вымачивает ее в воде, и лишняя соль уходит. А так как нитраты — это соли, значит и с овощами можно поступить также, просто залить их водой и дать постоять, соли уйдут в воду. Но, к сожалению, вместе с нитратами уйдут и полезные вещества – витамины.

Такой метод обработки зелени, листовых овощей и молодого картофеля снизит количество нитратов на 15%. Зелень перед приготовлением можно поставить букетом в воду на 2-3 часа под прямой солнечный свет, либо просто замочите в воде на час. Овощи перед замачиванием нарезают кубиками и опускают в воду комнатной температуры 2 – 3 раза на 10 минут. Картофель должен отлежаться в воде час.

Более быстрый вариант – мытьё овощей в содовом растворе (на 1 л воды 1 ст. л. соды). Соду можно заменить травами: люцерной, молочным чертополохом, красным клевером. После этого овощи необходимо тщательно промыть.

При варке также уходит большое количество нитратов: до 80% из картошки, до 40% из свеклы, до 70% из капусты. При этом нитраты остаются в бульоне, поэтому первый бульон необходимо сливать горячим, так как при остывании все нитраты возвращаются из бульона обратно в овощи. При жарке, тушении и приготовлении на пару количество нитратов в овощах снижается всего на 10%.

Если во время приготовления овощей добавлять гранатовый или лимонный сок, то это снизит количество нитратов в овощах. Кислые компоненты имеют свойство обезвреживать нитратные вредные соединения. Также можно использовать бруснику и клюкву, яблочный уксус.

При засолке, закваске и консервировании большая часть нитратов переходит в рассол – сами овощи становятся более безопасными. В консервированных огурцах с добавлением уксуса уже на вторые сутки уменьшается содержание нитратов более чем на 20% от начального уровня. При приготовлении малосольных огурцов и квашеной капусты наблюдается, что количество нитратов в них резко падает.

На основе этих данных я разработала памятку с рекомендациями по уменьшению нитратов в овощах.

Заключение

В ходе исследовательской работы я изучила литературу, материалы СМИ, интернет источников по теме исследования. Я узнала о вреде и последствиях чрезмерного употребления в пищу продуктов с завышенным ПДК (показателем допустимой концентрации) нитратов.

Проведя практическую часть своей исследовательской работы, я сделала следующий выводы:

В природе нет овощей вообще без нитратов. Все дело в том, какое их количество накапливается в продуктах.

Выдвинутая мной гипотеза подтвердилась. Овощи из ларька содержат меньше нитратов, чем овощи из супермаркета. Практически во всех образцах нормы не превышены. Превышенное количество нитратов было обнаружено только в эксперименте с одним образом (огурцами).

Проанализировав и сопоставив изученную ранее информацию о нитратах, и полученную в ходе исследования информацию. Зная о последствиях чрезмерного потребления нитратов, я создала памятку «Как выбрать овощи без нитратов». В памятке я записала не только рекомендации в выборе овощей, но и советы как уменьшить количество нитратов в овощах.

Я планирую продолжить работу, исследовав овощи, выращенные в нашей теплице и у меня дома. Мы посадили перец, огурцы, редис и базилик.

Моя работа имеет практическую значимость. Здоровье – это самое важное для людей. Они хотят, чтобы их пища была полезной и безопасной. Зная, как выбрать овощи и как уменьшить количество нитратов в них, они могут обезопасить себя от опасности отравления чрезмерным потреблением нитратов. Полученная информация очень полезна и может быть использована на классных часах и занятиях по теме «О защите здоровья, правильном питании и полезной и здоровой пищи»

Список литературы

1.А.Г. Муравьев, Н.А. Пугал, В.Н. Лаврова / Экологический практикум – Крисмас – Санкт-Петербург,2003 г.

2. Мутниев А.Ф., Посмитная И.В. / Содержание нитратов в овощах можно регулировать. Картофель и овощи. 2001, № 1

3.Соколов о., Семёнов В., Агаев В. / Нитраты в окружающей среде. Пущино, 2004 г., с. 216–238

4.Русецкая О. П. / Пища, которую мы едим / Химия в школе- 5,2008, с.19-24.

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

6.Соколов О.А. / Нитраты под строгий контроль. – М.: Наука и жизнь. 2008г., №3. 

7.Соколов О.А. / Особенности распределения нитратов и нитритов в овощах. Картофель и овощи, - М.: Наука и жизнь. 2007г., №6. 

8. [Электронный ресурс] https://studwood.ru/1148197/ekologiya/dopustimye_normy_nitratov_cheloveka (Дата обращения 15.02.23)

9. [Электронный ресурс]http://www.erudition.ru/referat/printref/id.46195_1.html (Дата обращения 14.03.23)

10.[Электронный ресурс]https://www.finehealth.ru/nitrati/pdk-ovoshej-fruktov/ (Дата обращения 15.02.23)

Приложение 1

Рис.№ 1. Рис.№ 2.

Рис.№ 3. Рис.№ 4.

Рис.№ 5. Рис.№ 6.

Рис.№ 7. Рис.№ 8.

Рис.№ 9. Рис.№ 10.

Рис.№ 11. Рис.№ 12.

Рис.№ 13. Рис.№ 14.

Рис.№ 15.