Определение нитратов в продуктах. Как проверить овощи и фрукты на нитраты и пестициды

Лазарева Н., Доктаева В.

Об определении нитратов в овощах в домашних условиях

Скачать:

Предварительный просмотр:

Исследовательская работа:

«Определение уровня нитратов в овощах в домашних условиях»

Выполнили работу Лазарева Н., Доктаева В.

Руководитель Смирнова А.И.- учитель физики и математики.

План

1 Актуальность проблемы

2 Что такое нитраты?

3 Где «живут « нитраты?

4 Определение нитратов в домашних условиях

А)по внешнему виду

Б)строению овоща в разрезе

В)кожице овоща

Г) с помощью соляной кислоты

Д) с помощью прибора -нитратометра.

5 Как избавиться от нитратов в домашних условиях? Цель исследования : научиться определять овощи с большим содержанием нитратов.

Задачи исследования :

1Выяснить как влияют нитраты на организм человека

2 Узнать где находятся нитраты

3Узнать,если есть способы определения количества нитратов в домашних условиях

Объект исследования - овощи из магазина, приусадебного участка, овощной бригаде.

Методы исследования - анализ,наблюдение, эксперимент.

1. Актуальность проблемы.

« Хочешь жить сто лет- ешь овощи на ужин и обед»

О пользе овощей говорить не приходится. Нашему организму необходимы овощи, которые являются источниками углеводов, макро- и микроэлементов, волокнистых и других важных веществ. Поэтому их надо употреблять каждый день.

Некоторые люди отказываются от мяса,кто-то не любит рыбу или кашу, от фруктов и сладкого может возникнуть аллергия. Но вот овощи присутствуют на столе у каждого жителя нашей страны. Их ценят за пользу и разнообразие вкусов. А картофель не зря называют вторым хлебом на столе. Именно овощи составляют большую часть рациона людей,следящих за своим здоровьем и фигурой.

Наши прилавки переполнены разнообразными овощами не только летом, но и зимой. Так ли полезны все предлагаемые нам овощи? Известно, что осенью овощи стоят дёшево, а зимой и весной дорого.

Самым простым и недорогим способом ускорить выращивание овощей и дольше хранить их свежими является удобрение почвы. От этого в продуктах накапливаются нитраты.Покупая овощи на рынке или магазинах,мы не можем полностью быть уверены,что они проверены на наличие опасных соединений.

1. Что такое нитраты?

Нитраты -это соли азотной кислоты, которые в минимальном количестве попадают во все овощи и фрукты и даже ягоды. Полностью избавиться от поступления нитратов в продукты не получится,даже если отказаться от использования удобрений. Во-первых, растения поглощают нитраты из почвы, они необходимы для нормального роста и созревания плодов . Во-вторых , малая доля не наносит вреда организму.

Если концентрация азотных соединений(нитратов) в продуктах повышена, то они могут попасть в человеческий организм не в виде белка,а в чистом виде. Нитраты: 1) мешают клеткам «дышать», это приводит к нарушению обмена веществ, понижению иммунитета. 2)пагубно влияют на количество витаминов в пище. 3) способствуют образованию токсинов в кишечнике. В итоге- отравления, сбои в работе кишечника, возникновение опухолей. К сожалению, ранние тепличные овощи выращивают с использованием различных удобрений, которые увеличивают содержание нитратов в овощах.

3 Где «живут» нитраты?

Повышенная доза нитратов наблюдается в овощах, выращенных в парниках и теплицах. Максимальное их содержание отмечено в листовых овощах и ранних корнеплодах.Это- зелень(салат,лук-шалот,укроп,петрушка),редис,огурцы,капуста,помидоры. Нитраты накапливают также морковь, свекла, арбуз, тыква, кабачок, баклажаны, меньше- перец, поздние овощи.

Большая часть нитратов находится в основании плода и черенках листьев Например, 1) стебель укропа, петрушки,сельдерея «таит» в себе почти в 2 раза,чем листья.2)огурцы и редис «накапливают» нитраты в хвостиках и кожуре, в которых нитратов на 70% больше,чем в мякоти. 3) в «кочерыжке» капусты на треть больше, чем в листьях. 4)Сердцевина морковки на 80% «богаче» нитратами чем поверхностная часть корня и ботва.

1. Определение нитратов в домашних условиях

Каждый, кто интересуется Вопросами здоровья,может самостоятельно определить, есть ли нитраты в овощах.

Для исследования возьмём помидор. Овощи возьмём из огорода, бригады и помидоры, привезённые из-за границы.

Способ1 Дольше хранятся овощи с высоким содержанием нитратов. Поместим помидоры в тёплое и сырое место и посмотрим за какое время они испортятся

Вывод№ 1 Дольше всего хранятся овощи, привезённые из-за границы,значит там высокое содержание нитратов. Меньше всего нитратов в помидоре, выращенного на огороде.

Способ№2 Овощи с нитратами имеют плотную кожицу,которую трудно повредить.Образцы помидор поместим в кипяток на 1 минуту и снимем кожицу.

Вывод№2 Нитратов больше в образце иностранного производства, так как кожица у них самая плотная.Овощи из огорода – самый лучший результат.

Способ№3 В разрезе помидоры с нитратами имеют белую сердцевину.Натуральные помидоры внутри полностью красные. Разрежем помидоры пополам и измерим длину сердцевины.

Вывод№3 Лучший результат – отечественные овощи.В третьем образце- нитраты.

Вывод№4 Лидером в полезности для человеческого организма являются помидоры с нашего огорода. Самые вредные овощи- привезённые из-за границы.

Способ№4 Купим в аптеке раствор серной кислоты (дифениламин),пары капель кислоты на срез огурца достаточно, чтоб определить, есть ли в овоще нитраты. Если на срезе появится синий цвет- в продукте есть нитраты.

Способ№5 Выявить содержание нитратов в домашних условиях поможет-----нитрометр. Это небольшой прибор,который на стрелочной или цифровой панели показывает, есть ли нитраты в овощах, их количество и не превышена допустимая норма

Как избавиться от нитратов в домашних условиях

1 Картофель, капусту, морковь, свёклу сначала надо отварить. Чем мельче порежем их,тем больше нитратов уйдёт в отвар.

2 Эффективно консервирование. Доказано, что в консервированных овощах с добавлением уксуса нитраты через7дней не обнаруживаются.

1. количество опасных солей уменьшится при засолке овощей.
2. Интенсивно разрушаются нитраты при квашении.
3. У капусты нужно отбрасывать кочерыжку и прилегающие к ней листья, а с огурцов и картофеля удалять кожуру толстым слоем.
4. Шпинат, зелёный лук, редис,салат, выращенные в теплице перед едой рекомендуется положить в воду на2 часа и менять несколько раз воду.
5. Витамины С, Е и А тормозят и предотвращают преобразование нитратов в организме.И если мы будем пить витаминные комплексы,включать в пищу продукты,содержащие витамины А. С. и Е,то защитим свой организм от попавших в него нитратов.

Осеннее изобилие овощей и фруктов позволяет пересмотреть привычный рацион в сторону увеличения потребления даров природы. Фруктовое ассорти и салат из свежих овощей вкусны и полезны, но не стоит забывать о том, что эти витаминные блюда могут содержать нитраты.

Нитратами называют соли извлекаемые растениями из грунта в процессе роста. Эти соли абсолютно безвредны, но только до того момента, пока они не попадут в наш организм. Попадая внутрь, безобидные нитраты в овощах превращаются в крайне небезопасные нитриты, способные блокировать клеточное дыхание. Больше всего нитратов находится в ранних овощах и ранней зелени, т. к. для ускорения созревания используется повышенная норма удобрений на основе азота, вносимых в почву. При этом нужно учитывать, что содержание нитратов в овощах, выращенных в парниках, как правило, выше, чем в тех, которые выращены в открытом грунте.

Размер - это важно! Больше всего нитратов можно обнаружить в свёкле, редиске и капусте. Меньше всего солей азота содержится в баклажанах, болгарском перце, томатах, зеленом горошке и чесноке. Размер плода прямо пропорционален содержанию в овощах спелых содержатся в меньшем количестве, чем в неспелых. Тепловая обработка позволяет значительно снизить их количество. Тщательная мойка плодов сокращает нитраты в овощах на 10 - 15%. При тепловой обработке картофеля до 50 процентов нитратов оказывается в отваре, то же происходит и со свеклой, и с морковью, и с капустой. Жарка снижает нитраты в овощах на 15 процентов, а жарка во фритюре - на 60. Но чемпионом по уничтожению нитратов является приготовление на пару!

Консервированные и засоленные овощи имеют более низкий уровень нитратов по сравнению со свежими плодами. Процесс квашения позволяет снизить их содержание в 2-3 раза. А вот свежие овощные соки отличаются даже более высоким уровнем содержания азотных солей, чем первоначальные корнеплоды.

Предупрежден - значит, вооружен!

Снятие кожуры у любых корнеплодов наполовину снижает содержание азотных солей.
- Капустная кочерыжка, покрывающие листы и утолщенные прожилки листьев подлежат удалению.
- Сердцевина моркови содержит наибольшее количество нитратов, также следует обрезать морковь с концов.
- Отваренная свекла должна быть предварительно очищена от кожуры, верхушки и кончика.
- В верхушках кабачков и огурцов содержится наименьшее количество нитратов, а в плодоножках - наибольшее.
- Лук-порей накапливает нитраты внизу, в белой части овоща.
- Замоченная, предварительно промытая зелень, очищенная от стеблей, также отличается пониженным уровнем нитратов.
- Редис удлиненной формы содержит большее количество азотных солей, чем редис круглой формы.
- Ранние арбузы поспевают раньше срока за счет большого количества вносимых в почву удобрений. При употреблении в пищу этих ягод лучше воздержаться от тщательного объедания ломтиков.
- Хранение фруктов и овощей при правильной температуре (например в холодильнике) также способствует предотвращению процесса перехода нитратов в опасные нитриты. Испорченные, подгнившие плоды не должны употребляться в пищу ни в коем случае!

Лучше всего решает вышеозначенную проблему нитрат-тестер! Этот небольшой по размерам измеритель нитратов в овощах позволяет измерять их уровень в свежих плодах. Всё, что нужно сделать - проколоть тестером кожуру плода. Выведутся на цветной дисплей цифры содержания нитратов в проверяемом овоще. Кроме того, в памяти прибора содержатся нормы по содержанию нитратов для 30 видов плодов.

Всем привет!

Два года назад я была на конференции по здоровому питанию, где группа активистов- экологов рассказывала страшные, но правдивые истории о том, как продуктами мы питаемся и как это отражается на нашем здоровье.

Тогда очень сильно досталось овощам и фруктам, конечно же, из за наличия в них вредных нитратов.

Не для кого уже не является тайной, что 100% экологически чистых овощей и фруктов в нашем мире практически нет.

По экологическим данным плодородные земли России перенасыщены тяжелыми металлами, Европы-гербицидами, Средней Азии-дефолиантами.

И даже в целебных минеральных водах Кавказа уже встречаются следы ядохимикатов.

Даже те овощи, которые мы собственноручно выращиваем на своих дачных участках и огородах без всякой химии, не являются безопасными продуктами.

Кислотные дожди, подземные воды уже насыщенны азотистыми удобрениями, которые пропитывают почву и насыщают растения вредными веществами.

Чем же так опасны нитраты в овощах?

Нитраты в больших количествах, под воздействием микрофлоры кишечника, превращаются в опасные нитриты, которые способны лишать клеток способности переносить кислород.

А также избыток нитратов ведет к образованию нитрозаминов, которые являются сильнейшими канцерогенами.

Накапливаясь в организме, они способствуют образованию онкологических заболеваний.

Для человека по данным ВОЗ предельно допустимая; суточная доза нитратов является 3,7 мг на 1 кг массы тела, нитритов - 0,2 мг. В весенний период 5 мг на 1 кг массы тела

т.е при моем весе в 50 кг я могу получить отравление съев более 185 мг нитратов в сутки за один раз. Грубо говоря, один съеденный арбуз, может содержать в себе целую нитратную бомбу!!!

Полезное видео про нитраты в овощах

Определение нитратов в овощах

Все, что мы можем, это попытаться себя обезопасить, путем правильно подхода к употреблению овощей и фруктов, максимально снижая концентрацию вредных веществ в них.

Нитрат- тестер

В идеале нужно будет приобрести нитрат-тестер.

Удовольствие не дешевое, но полезное.Пользоваться им очень удобно.

Но ломается очень быстро.

Лично у меня сломался через месяц первый и через два второй.

Первое время я стеснялась ходить с ним в магазин, а потом привыкла.

Здоровье дороже. Вы даже не представляете себе, сколько открытий я для себя сделала.

Показания тестера иногда очень удивляют.

Например, было такое, когда показатель дачной морковки просто зашкаливал от избытка в ней нитратов.

В любом случае, советую. Особенно тем, у кого есть маленькие дети.

Норма нитратов в овощах и фруктах

Как уменьшит количество нитратов в овощах?

Но, если у вас нитратомера нет, то нужно усвоить для себя несколько правил, которые помогут вам самостоятельно научится снижать уровень нитратов в овощах

Запомните следующие правила

1. Овощи, богатые нитратами, можно найти в любом магазине и на любом рынке.Государственный контроль над химикатами не представляет надежности.Поэтому не тешьте себя иллюзиями,что картошка с частного подворья однозначно чище и полезнее, чем из овощного ларька. Проверенно на собственном опыте!
2. Максимально накапливают в себе нитраты следующие овощи:капуста(особенно кочерыжка), свекла, редис, редька, сельдерей, дыня, петрушка и укроп.
3. Минимально -баклажаны, перья чеснока
4. Больше всего нитраты скапливаются у основания плода и в черенках листвы
5. У моркови безжалостно обрезайте по 1 см с обеих концов, а если у нее белая толстая сердцевина выбрасывайте, не задумываясь.
6. У всех овощей срезайте кожуру и место прикрепления к стеблю. Это самые опасные части!
7. У зелени в пищу используйте только листья, стебли выкидывайте, не задумываясь.
8. Запомните, что самые опасные-это весенние овощи, особенно ранний редис.
9. При покупке корнеплодов помните, что если среди них встречаются лопнувшие, рассеченные и подпорченные плоды-это самые опасные овощи в которых нитраты уже перешли в нитриты.
10. Не задумываясь, выкидывайте позеленевший картофель

Всего существует 4 способа очищения овощей от нитратов

• Первое и самое простое-обязательно все тщательно очищайте от кожуры и промывайте. Такие овощи уже теряют десятую часть нитратов.
• Если есть время и желание, замачивайте

В 2014 году Российский институт потребительских испытаний проводил тесты на безопасность импортных овощей. Это исследование показало, что из пяти видов проверенных овощей четыре опасны для употребления в пищу. Они содержали запрещенные пестициды и нитраты.

В 2016 году институт провел повторную проверку овощной продукции в сети супермаркетов в г. Москва, которая выявила, что более половины отечественных огурцов содержат нитраты в превышенной концентрации. Интересно, что из 12 образцов огурцов разных марок две содержали крайне опасное для человека количество нитратов. Употребление таких овощей людьми с хроническими заболеваниями может привести к серьезным последствиям для здоровья. Что касается томатов, то проверка показала допустимые пределы содержания нитратов. Однако, существует другая проблема — это высокая концентрация пестицидов в томатах. Во всех образцах из Испании, Турции, Марокко, Узбекистана и России были обнаружены неразрешенные пестициды (пириметанил, хлорпирифос, фипронил, о-фенилфенол).

Существует мнение, что проблема нитратов является лишь выдумкой, созданной для того, чтобы отвлечь покупателей от реальных глобальных проблем с запрещенными пестицидами. Известно, что пестициды вызывают онкологические заболевания, а также серьезные генетические мутации. Заметим, что для определения пестицидов нет и карманных бытовых приборов, в отличие от тестеров на нитраты, о которых речь пойдет ниже.

В настоящий момент нет подробных исследований, указывающих на то, что употребление нитратов в пищу снижает продолжительность жизни. Однако, абсолютно точно установлено, что для детей до трех лет и людей, страдающих, бронхиальной астмой, желудочно-кишечными заболеваниями, заболеваниями щитовидной железы, даже небольшие концентрации нитратов могут привести к серьезным отравлениям и даже к летальному исходу.

Что собой представляют нитраты? Научный подход

Нитраты — это кристаллические белые вещества. С химической точки зрения нитраты представляют собой соли азотной кислоты и могут быть получены синтетическим путем. Нитраты не разрушаются при комнатной температуре и хорошо растворимы в воде.

При нагревании нитраты разлагаются с образованием солей нитритов, металлов, кислорода, оксидов азота, которые так же растворимы в воде. Это является важным моментом, поскольку человек состоит из воды более чем на 50%. Тело новорожденного содержит почти 80% воды, а зародыша — 98%. Таким образом, при съедании нитратного овоща, соли сразу проникают во все биологические жидкости, вступая затем в реакции с образованием нитритов и других веществ.

Откуда нитраты появляются в фруктах и овощах

Небольшое количество нитратов содержатся во всех овощах и фруктах, так как эти соли участвуют в круговороте азота в природе. Из-за своей дешевизны нитраты являются также самыми распространенными минеральными удобрениями во всем мире. Их используют для повышения урожайности.

Наибольшее количество нитратов накапливается в овощах и фруктах, выращенных в тепличных условиях.

Cтоит отметить, что разные культуры имеют разную способность накапливать нитраты. Максимальный уровень нитратов обнаруживается в листовом салате из-за наличия большой системы капилляров и жилок в листьях, а также в помидорах и огурцах, выращенных в теплице вне сезона. Поэтому очень важно покупать сезонные овощи и фрукты в зависимости от региона проживания.

Кроме того, не стоит забывать, что во многие промышленно выпускаемые копченые изделия из мяса также добавляют нитраты.

Чем опасны нитраты для человека

Научно доказано, что нитраты для человека безопасны. Однако, попадая в организм, они под влиянием различных факторов могут переходить в другие соли — нитриты, а также в канцерогенные производные аминов. Например, гемоглобин крови при взаимодействии с нитритами образует производное, не способное переносить кислород. Таким образом, в организме человека при повышенной концентрации нитратов может возникнуть кислородный голод и затем отравление. Каждый организм индивидуален, поэтому симптомы отравления могут развиться спустя час после съеденного овоща, а может пройти и около 5-6 часов.

Симптомы отравления нитратами

Симптомами отравления на первом этапе являются:

• тошнота,
• пониженное артериальное давление,
• рвота или диарея,
• болезненность в области печени.

Следующим этапом отравления нитратами может стать:

• сильная головная боль,
• слабость,
• судороги тела,
• потеря сознания.

Нередко именно такие симптомы описывают люди, съевшие арбуз, содержащий опасную концентрацию нитратов. Обычно такое случается вначале «арбузного» сезона (июнь-начало июля), когда производители с целью повышения урожайности прибегают к удобрениям.

Прогностическое влияние нитратов на организм: нитраты могут снижать содержание витаминов и питательных веществ в организме. Например, известна активная биохимическая реакция с йодом. Как следствие завышенная доза нитратов может повлиять на работу щитовидной железы. Если вспомнить, что жители центральных регионов нашей страны испытывают чрезвычайный дефицит йода, то можно только предположить, как нитраты могут навредить здоровью эндокринной системы.

Существует ли норма употребления нитратов в организме?

Существует такое понятие, как предельная допустимая концентрация нитратов (ПДК) для человека в сутки. ВОЗ установила этот показатель для человека – 3,7 мг нитратов на 1 кг массы тела .

При этом в каждой стране он может изменяться. Например, в Германии это 50-100 мг в сутки, в Америке - 400-500 мг, в странах Узбекистана, Армении, Грузии — 300 мг.

В России этот вопрос регулируется постановлением N 36 от 14 ноября 2001 г. Главного государственного сан.врача «О введении в действие сан. правил». В данном постановлении для каждого продукта определено максимальное содержание нитратов на килограмм продукта.

Но и тут существуют подводные камни. Даже если овощи содержат предельно допустимое количество нитратов, то превысить эту норму очень легко. Например, если съесть не 100-200 г, а 300 г листового салата.

Существуют и приборы, которые, как нам обещает производитель, позволят установить концентрацию нитратов и подскажут, опасная она или нет для конкретного продукта. Сегодня на рынке эти тестеры-нитратомеры представлены в основном двумя фирмами российского и китайского производства, средняя розничная цена от 5-6 тыс. руб. Другие приборы не являются бытовыми, они рассчитаны на использование профессионалами в условиях лаборатории.

Принцип работы нитратомера основан на измерении электропроводности среды. Из школьного курса химии нам известно, что содержание всех без исключения солей влияет на электропроводность раствора. То есть получается, что тестер будет показывать не только избирательную концентрацию нитратов в овощах, а содержание всех солей. А ведь известно, что, например, помидоры содержат в себе соли калия, меди, магния, а еще хлора, если поливать помидоры обычной водопроводной водой. Следовательно, нитратомер уже заведомо будет искажать значение.

Если вы уже приобрели нитратомер, то можете провести простой опыт, доказывающий сказанное выше. Можете сначала определить нитраты в любом овоще или фрукте, а затем посолить их и снова воспользоваться тестером. При этом вы увидите, что нитратомер определяет завышение концентрации нитратов примерно в 3 раза, хотя добавили вы обычную соль.

Вывод: нитратомеры не производят химический анализ продуктов, а измеряют лишь электропроводимость среды, которая зависит не только от нитратов, но и от содержания любых солей.

Так стоит ли покупать тестер?

Лабораторные испытания нитрат-тестеров: исследования в настоящий момент проведены в лаборатории при Московском государственном университете пищевых производств под руководством ведущего научного сотрудника, кандидата биологических наук Александра Юрьевича Колеснова. Ученый доказал, что оба прибора показывают превышение концентрации нитратов в 5-10 раз в сравнении с определённой химическим методом в лаборатории.

Между тем, в инструкции к нитратомеру прописано, что он определяет содержание ионов, в том числе нитратов, а его погрешность измерения составляет 30%. Закладывая такую погрешность прибора, производитель заведомо уходит от ответственности, ограждая себя тем самым от ненужных споров. Производители тестеров доказывают, что они учли и то, что концентрация солей в разных овощах и фруктах будет отличаться, и ввели поправочный коэффициент на это. Например, для помидора характерно большее содержание солей, чем для огурцов. Но и здесь производитель лукавит.

А. Ю. Колеснов в своих исследованиях пришел к выводу, что содержание солей является величиной, зависимой от условий выращивания, например, от места произрастания и типа почвы. Кроме того, влияют на содержание солей и климатические условия, количество осадков, а также условия хранения плодов после сборки урожая. Поэтому точно предсказать, сколько солей будет в овощах, невозможно. Учитывая такие обстоятельства, погрешность прибора может составить 1000%.

Вывод: не стоит приобретать нитратомер, так как этот прибор не показывает реальное содержание нитратов, а учитывает все соли в растительном продукте.

Как уберечь себя от нитратов

Правило №1 Соблюдайте условия хранения овощной продукции!

Содержание нитратов в овощах существенно снижается при их правильном хранении. Если вы храните картофель в сухом проветриваемом помещении, то уже к февралю содержание нитратов снизится в нем на 30%. Немаловажным фактором является и температура хранения. Не зря 30 лет назад практически у каждого в семье были погреба для хранения. Считается, что идеальной для сохранности овощей является температура в 2-5 ºС. Чем выше температура хранения, тем выше риск перехода нитратов в нитриты.

При закладке на хранение овощи должны быть сухими и без механических повреждений. В противном случае микробы на поверхности овоща будут перерабатывать нитраты в нитриты.

Правило № 2 Выбирайте только сезонные овощи и фрукты в зависимости от вашего места жительства.

Правило № 3 Делайте домашние заготовки овощей и фруктов впрок .

Многие сегодня отказываются от маринования овощей на зиму. Большинство витаминов и полезных веществ теряется при консервировании, а из-за повышенного содержания соли в консервации употреблять маринованные овощи некоторым людям, страдающим скачками давления, бывает вредно. Однако, научно доказано, что в соленых и маринованных овощах содержание нитратов существенно снижается. Спустя две недели после засолки нитраты переходят в рассол и их количество снижается.

Хорошая новость к Великому посту: самыми безвредными маринады считаются к весне, когда количество нитратов может снижаться в два раза.

Кроме того, эффективным методом сохранения овощей и фруктов является их заморозка или сушка.

Правило № 4 Употребляйте те части овощей, в которых нитраты накапливаются в меньшей степени.

• В листовых салатах наибольшая концентрация обнаружена в центральных стеблевых остовах и ближе к корню.
• У укропа, петрушки, кинзы следует выбрасывать стебли.
• С капусты необходимо снимать первые листья, а кочерыжку выкидывать.
• Огурцы и редис накапливают нитраты в кожуре и в разных концах овоща, поэтому их лучше почистить перед употреблением.
• Также около плодоножки накапливаются нитраты у кабачков и баклажанов.
• В дынях и арбузах самая большая концентрация нитратов в корке.
• У свеклы большинство нитратов в верхней и нижней части корнеплода, а у моркови в кожице и в сердцевине.

Правило № 5 Заведите домашний огород.

Выращивать зелень, зеленый лук и листовой салат можно круглый год на подоконнике. Так вы обезопасите себя от лишнего употребления нитратов. Например, полезный кресс-салат уже через 2-3 недели после появления всходов можно употреблять в пищу. Лук является самым неприхотливым и быстро растущим растением для домашнего огорода.
Такие сорта салата, как Витаминный, Новогодний и Лолло Росса, также не требуют дополнительного света и тепла.

НИТРАТЫ И НИТРИТЫ:
методика определения
в сельскохозяйственной
продукции

Научно-исследовательская работа по химии и экологии

В последнее время во многих школах создаются научные общества, в которых учащиеся приобщаются к научно-исследовательской работе. Не исключение и наша школа. В прошлом учебном году я со своей ученицей представила на суд компетентному жюри, состоящему из научных сотрудников хинганского государственного заповедника, данную работу на областную научно-практическую конференцию. Из 24 конкурсных работ 6 (в том числе и наша) были признаны победителями.
Предлагаемый материал можно использовать как лекцию, сопровождаемую демонстрационным экспериментом (или лабораторными опытами, по усмотрению учителя) при изучении темы «Нитраты» в 9-м классе.

Цель работы. Изучить литературу о нитратах и нитритах, овладеть методикой их определения, определить содержание нитратов и нитритов в сельскохозяйственной продукции, купленной в магазине и выращенной на собственном огородном участке.
Перспективные цели. Определить наличие нитратов и нитритов в зелени, овощах и фруктах, выращенных на полях района. Проверить соответствие нормам количества вносимых азотных удобрений.

План урока

Проблема нитратов и нитритов.
Нитрозамины.
Качество овощей и условия их выращивания.
Определение нитратов в растениях.
Определение нитритов в растениях.

Проблема нитратов и нитритов

Проблема нитратов активно обсуждается общественностью нашей страны. Попробуем разобраться в этом вопросе и мы.
Нитраты – соли азотной кислоты, например NaNO 3 , KNO 3 , NH 4 NO 3 ,
Mg(NO 3) 2 . Они являются нормальными продуктами обмена азотистых веществ любого живого организма – растительного и животного, поэтому «безнитратных» продуктов в природе не бывает. Даже в организме человека в сутки образуется и используется в обменных процессах 100 мг и более нитратов. Из нитратов, ежедневно попадающих в организм взрослого человека, 70% поступает с овощами, 20% – с водой и 6% – с мясом и консервированными продуктами.
Но почему же говорят об опасности нитратов? При потреблении в повышенных количествах нитраты в пищеварительном тракте частично восстанавливаются до нитритов (более токсичных соединений), а последние при поступлении в кровь могут вызвать метгемоглобинемию. Кроме того, из нитритов в присутствии аминов могут образоваться N-нитрозамины, обладающие канцерогенной активностью (способствуют образованию раковых опухолей). При приеме высоких доз нитратов с питьевой водой или продуктами через 4–6 ч появляются тошнота, одышка, посинение кожных покровов и слизистых, понос. Сопровождается все это общей слабостью, головокружением, болями в затылочной области, сердцебиением. Первая помощь – обильное промывание желудка, прием активированного угля, солевых слабительных, свежий воздух. Какова же безопасная доля нитратов?
Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека составляет 325 мг в сутки. Как известно, в питьевой воде допускается присутствие нитратов до 45 мг/л. Рекомендуемое потребление продуктов питания, где используется питьевая вода (чай, первые и третьи блюда), примерно 1,0–1,5 л, максимум – 2,0 л в день. Таким образом, с водой взрослый человек может употребить около 68 мг нитратов. Следовательно, на пищевые продукты остается 257 мг нитратов.
Исследования показали, что токсическое действие нитратов пищевых продуктов проявляется слабее, чем содержащихся в питьевой воде, примерно в 1,25 раза. Фактически безопасно с пищевыми продуктами потреблять 320 мг нитратов в сутки.
Для овощей и фруктов установлены следующие значения предельно допустимых концентраций нитратов (табл. 1).

Таблица 1

Предельно допустимые концентрации нитратов
в продуктах растениеводства

Каковы же основные источники пищевых нитратов? Практически это исключительно растительные продукты. В животных продуктах (мясо, молоко) содержание нитратов весьма незначительно. Максимальное накопление нитратов происходит в период наибольшей активности растений при созревании плодов. Чаще всего максимальное содержание нитратов в растениях бывает перед началом уборки урожая. 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.

Мы говорили об общей закономерности накопления нитратов. Однако у различных растений есть и свои индивидуальные особенности. Известны «накопители» нитратов. К ним относятся зеленые овощи: салат, ревень, петрушка, шпинат, щавель, которые могут накапливать до 200–300 мг нитратов в 100 г зелени. Свекла может накапливать до 140 мг нитратов (это предельно допустимая концентрация), а некоторые сорта и больше. А вот в других овощах нитратов значительно меньше. Фрукты, ягоды и бахчевые содержат нитратов очень мало (меньше 10 мг в 100 г плода).
В растениях нитраты распределены неравномерно. В капусте, например, нитраты больше всего накапливаются в кочерыжке, в огурцах и редисе – в поверхностных слоях, в моркови – наоборот. В среднем при мойке и зачистке овощей и картофеля теряется 10–15% нитратов. Еще больше – при тепловой кулинарной обработке, особенно при варке, когда теряется от 40% (свекла) до 70% (капуста, морковь) или 80% (картофель) нитратов. Поскольку нитраты химически довольно активные соединения, то при хранении овощей их содержание уменьшается за несколько месяцев на 30–50%.
Теперь, когда все известно о пищевых нитратах, попробуем представить их реальную опасность для здоровья. Рассмотрим основные источники нитратов. Начнем с зеленых овощей (салат, петрушка, укроп и т.д.). Их потребление практически редко превышает 100 г в день, а чаще всего около 50 г, т.е. с одной порцией можно получить менее трети от безопасной суточной дозы. (Выше отмечалось, что с учетом биоэквивалента безопасная доля нитратов в пищевых продуктах составляет около 320 мг.) Теперь перейдем к свекле. Ее, как известно, потребляют только в отваренном виде. Поскольку при варке (40%) и зачистке (10%) теряется половина нитратов, а общественное питание рекомендует порцию отваренной свеклы в 125 г, то со свеклой мы можем получить 100 мг нитратов (меньше трети суточной дозы). Картофель и капуста в отваренном виде потребляются порциями по 300 г. С учетом потерь при зачистке и кулинарной обработке с одной порцией этих продуктов можем потребить около 60 мг нитратов.
Аналогичные расчеты были сделаны и по остальным овощам и другим кулинарным обработкам. Оказывается, при обычном рациональном потреблении овощей в свежем виде 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 постоянно питаться одними и теми же продуктами, например картофелем или капустой.
Действительно, если обратиться к рекомендуемому рациональному среднему суточному набору продуктов, то картофеля следует потреблять 265 г (в расчете на покупной продукт), овощей и бахчевых – 450 г (включая 100 г капусты). Такой рацион может дать нам максимум 200 мг нитратов. Практически же, как показали расчеты, среднесуточное потребление нитратов с основными корнеплодами, овощами, бахчевыми и фруктами с учетом данных фактического питания и фактического содержания нитратов в пище не превышает 100 мг. При этом примерно треть нитратов попадает 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 сыроедения, съедать до 1,5 кг сырых овощей в день), то тут действительно можно превысить безопасную дозу нитратов почти в два раза (более 650 мг в сутки), на что мы обращаем внимание.
Для дополнительной безопасности нелишне вспомнить второй принцип рационального питания, предусматривающий необходимость разнообразия пищи. Поэтому не рекомендуем постоянно потреблять, да еще три раза в день, на закуску один и тот же овощ. Ограничивать же использование овощей и фруктов в питании из-за опасности нитратного отравления не следует, это лишит нас необходимых витаминов. За содержанием нитратов сейчас устанавливается строгий контроль в местах производства овощей и на торговых базах.

Нитрозамины

Выше уже упоминалось о том, что нитраты при некоторых условиях могут восстанавливаться в нитриты. В кислой среде нитриты дают азотистую кислоту, а она, взаимодействуя со вторичными и третичными аминами, образует канцерогенные нитрозамины:

В зависимости от природы радикала могут образоваться весьма разнообразные нитрозамины, из них канцерогенным действием обладают более 100 соединений. Наиболее часто в пищевых продуктах обнаруживаются нитрозодиметиламин и нитрозодиэтиламин. Больше всего нитрозаминов встречается в копченых мясных изделиях, колбасах, приготовленных с добавлением нитритов, – до 80 мкг/кг, в соленой и копченой рыбе – до 110 мкг/кг. (В свежем мясе и рыбе нитрозамины не обнаруживаются или находятся в следовых количествах – менее 1 мкг/кг.) Из молочных продуктов нитрозамины обнаружены главным образом в сырах, прошедших фазу ферментации (до 10 мкг/кг). Из растительных продуктов нитрозамины обнаруживаются в основном в солено-маринованных изделиях, а из напитков – в пиве, где суммарное содержание их может достигать 12 мкг/л.

Нитрозамины встречаются в копченой рыбе и в пиве

Качество овощей и условия их выращивания

Качество овощей зависит от многих причин, в том числе от вносимых удобрений и применяемых средств защиты растений.
Нитраты используются в качестве удобрений и известны как селитры: натриевая (чилийская), калиевая (настоящая), аммиачная (аммонийная) и кальциевая (норвежская). Нитраты – важнейший компонент питания растений, поскольку входящий в них азот – главный строительный материал клетки.
Способность накапливать нитраты у различных культур неодинакова. Наибольшее накопление отмечается у зеленых культур: укропа, петрушки, зеленого лука (от 400 до 2500 мг/кг). Значительно меньшей способностью к накоплению нитратов обладают томаты (10–190 мг/кг), перец сладкий (40–330 мг/кг), баклажаны (80–270 мг/кг).
Для получения овощей с низким содержанием нитратов необходимо правильно использовать чередование культур в севообороте, поливы и оптимальную густоту посева или посадки, рационально применять удобрения. Известно, что томаты, перцы и баклажаны отличаются малым накоплением нитратного азота в плодах, однако в этом имеются значительные сортовые различия и особенное влияние оказывают условия, в первую очередь освещенность. Поэтому загущение посевов культур увеличивает опасность накопления нитратов. По этой же причине увеличивается содержание нитратов в тепличных овощах.
Важную роль играет форма применяемых азотных удобрений и сроки их внесения. Максимальное количество нитратов в овощной продукции накапливается при применении аммиачной и натриевой селитры, а минимальное – при внесении мочевины, сульфата аммония и мочевинно-формальдегидного удобрения. Под овощи дозы вносимого азота не должны превышать 20 г/м 2 . Известкование кислых почв способствует снижению содержания нитратов в почве в течение четырех последующих лет. Минеральные удобрения лучше вносить вместе с органическими в оптимальных соотношениях, не забывая и о микроэлементах.
Азотные подкормки прекращают за 1,5 месяца до уборки (после 10–15 июля их лучше не вносить).
На накопление нитратов в овощной продукции оказывает влияние влажность почвы. Более умеренное азотное питание растений отмечается при режиме орошения на уровне 80–90% наибольшей влажности.
Пестициды нужно применять с осторожностью, т.к. вместе с нитратами они могут создать дополнительный неблагоприятный фон. Следует подбирать сорта растений, в наименьшей степени накапливающие нитраты, регулярно уничтожать сорняки, рыхлить почву, широко использовать биологические средства защиты растений.
Соблюдение перечисленных условий позволит увеличить урожай овощей и улучшить их качество.

Определение нитратов в растениях

На предметное стекло положить несколько срезов той или иной части растения. Затем на каждый срез нанести по одной капли 1%-го раствора дифениламина и следить за появлением синей окраски. Интенсивность этой окраски сравнить с табл. 2 и с цветной шкалой, показывающей степень нуждаемости растений в азотных удобрениях. Содержание нитратов снижается с возрастом растений, а к цветению они почти исчезают.

Таблица 2

Шкала потребности растений
в азотных удобрениях

Бледно-голубая окраска среза от дифениламина свидетельствует об острой нуждаемости растения в нитрат-ионах. Синяя окраска говорит о недостатке азота в растении, а темно-фиолетовая – о том, что растение обеспечено азотом.

Определение нитритов в растениях

Оборудование и реактивы. Лезвие, пипетка, дифениламин (кристаллический), серная кислота (конц.), раствор стрептоцида (таблетку 0,5 г растворить в 50 мл аптечной соляной кислоты), раствор антипирина (одну таблетку растворить в 50 мл аптечной соляной кислоты).
В результате участия ферментов и углеводов в растениях происходит восстановление нитратов до аммиака через нитриты:

Образующийся аммиак взаимодействует с органическими кислотами, в результате получаются аминокислоты:

NH 3 + органическая кислота аминокислота.

Однако избыточное количество нитратов не восстанавливается и, попадая в организм человека, оказывает неблагоприятное воздействие на него. При попадании в желудочно-кишечный тракт человека нитраты превращаются в нитриты, которые вызывают отравление организма: появляется головокружение, снижается работоспособность, увеличивается содержание в крови молочной кислоты, холестерина, белков, блокируется гемоглобин, т.к. нитриты могут вступать во взаимодействие с ним, образуя метгемоглобин. В результате нарушается тканевое дыхание. При больших дозах развивается «синюха» и наступает смерть.

Ход определения

Для проведения качественной пробы на присутствие нитритов в растениях на поверхность свежего среза наносят несколько кристалликов дифениламина и смачивают их двумя каплями концентрированной серной кислоты. Интенсивное синее окрашивание среза указывает на наличие большого количества нитритов, розовое – на небольшое их содержание и отсутствие окрашивания – на отсутствие нитритов или на очень незначительное их содержание.
Для определения нитритов и нитратов можно воспользоваться доступными аптечными препаратами: антипирином (пирамидон) и стрептоцидом, которые выполняют функцию восстановителя, при этом появляется характерное окрашивание.
Для исследования были взяты овощи, выращенные на собственном земельном участке и купленные в магазине. Обнаружено, что томаты, бананы, груши и огурцы не содержат нитратов и нитритов. Персики, капуста, редис, перец, яблоки содержали небольшое количество нитритов. А баклажаны, морковь и апельсины содержали очень большое количество нитритов. Значит, употреблять их в пищу нежелательно. Что же делать, если в продукции присутствует избыток нитритов?
Зелень – петрушку, укроп, салат и другое – необходимо поставить, как букет, в воду на прямой солнечный свет. В таких условиях нитраты в листьях в течение 2–3 ч полностью перерабатываются и потом практические не обнаруживаются. После этого зелень можно без опасений употреблять в пищу. Свеклу, кабачки, капусту, тыкву и другие овощи перед приготовлением необходимо нарезать мелкими кубиками и 2–3 раза залить теплой водой, выдерживая по 5–10 мин. Нитраты хорошо растворимы в воде, особенно теплой, и вымываются из овощей. Варка овощей снижает содержание нитратов на 50 и даже 80%. Квашение, соление, маринование также уменьшают содержание нитратов в овощах. А вот сушка, приготовление соков и пюре, наоборот, повышают концентрацию нитратов.
Владение информацией о накапливании нитратов в растениях и о превращении нитратов в нитриты и N-нитрозамины поможет вам правильно питаться и сохранить свое здоровье.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Бандман А.Л., Волкова Н.В. и др. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V–VIII групп. Справочное издание. Под ред. В.А.Филова и др. Л.: Химия, 1989, 592 с.; Дорофеева Т.И. Эти двуликие нитраты. Химия в школе, 2002, № 5, с. 45;
Мельниченко Г.Ф., Кирсанова В.Ф., Биткова Н.П. Выращивание экологически чистой овощной продукции: томаты, перец, баклажаны. Благовещенск, 1993, 62 с.;
Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. М.: Высшая школа, 1991, 288 с.;
Щитова Э.П. Опыты по химии с экологической направленностью. Благовещенск, 1993, 27 с.