Исследовательская работа на тему "Нитраты"

Муниципальное образовательное учреждение

«СОШ имени А.П. Чехова»

Нитраты.

Выполнили:

Климова Дарья Сергеевна и

Полякова Ольга Владимировна

Ученицы 10 б класса

МОУ «СОШ имени А. П. Чехова»

Руководитель:

Борисова Анжелика Николаевна.

2016 год

Содержание:

1.Введение……………………………………………………………………..3

2.Что такое нитраты?.........................................................................................4

3.Чем вредны нитраты?.....................................................................................6

4. Нитраты как социально – экономическая проблема……………………..9

5.Проверка овощей на содержание нитратов……………………………….11

6.Практические советы……………………………………………………… 12

7.Заключение………………………………………………………………….14

8.Список литературы………………………………………………………....15

9. Приложения………………………………………………………………...16

Введение.

Каждый день люди что – то готовят, используя для этого различные овощи. Все мы знаем, что овощи полезны, так как богаты витаминами. А знаете, чем еще могут быть «богаты» овощи? Нитратами.

В этой работе вы узнаете, что такое нитраты и,  чем они вредны, а также, как защитить свой организм от нитратов.

Нитраты могут быть очень опасны для человека, поэтому данная тема актуальна для всех.

Мы проверим  овощи на содержание нитратов  с помощью нитрат -тестера- прибора для измерения содержание нитратов в продуктах и узнаем, продают ли в магазинах опасные для здоровья людей продукты.

Что такое нитраты?

Нитраты- это соли азотистой кислоты.

Всем растениям для нормального развития нужен азот. Причем в соединении с кислородом (нитратная форма – NO3) или водородом (аммонийная форма – NH4+). Нитратный азот есть во всех  почвах, а вот аммонийного азота в почве недостаточно, а ведь именно из него строятся молекулы аминокислот, а затем белки. Поэтому корни растений поглощают нитраты из почвы и уже внутри растения происходят преобразования. В результате нитратный азот всегда есть в растении.

Основное применение нитратов — нитраты аммония, натрия и калия широко применяют как минеральные азотные удобрения. Так как нитраты хорошо растворимы в воде, то после внесения этих удобрений в почву они быстро оказываются в растениях. Поэтому существует опасность избыточного содержания нитрат -ионов в плодах.

Овощи и фрукты – основные источники витаминов, микроэлементов, пектинов и органических кислот для нашего организма.

Однако именно с овощами и фруктами (от 60 до 86% суточного потребления) в организм человека поступает наибольшее количество нитратов и нитритов.

По нормам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), допустимой суточной дозой нитратов является 5 мг на 1 кг веса.  Если взять за средний вес человека 75 кг, то получится допустимая дневная доза - 375 мг.

Каковы же основные источники пищевых нитратов?

Практически это исключительно растительные продукты. Животные продукты (мясо, молоко) их содержат, как правило, весьма значительно. Поскольку нитраты, как отмечалось выше, является 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 (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, внесение их незадолго до уборки.

«Накопители» нитратов.

К ним относятся зеленые листовые овощи: салат, ревень, петрушка, шпинат, щавель, которые могут накапливать до 200—300 мг % нитратов. Свекла может накапливать до 140 мг % нитратов (это предельно допустимая концентрация), а некоторые сорта и больше, другие овощи — значительно меньше (мг %): картофель до 25, ранняя морковь — до 40, поздняя — до 25, кабачки — до 40, огурцы — до 15, капуста белокочанная ранняя — до 90, поздняя — до 50. Фрукты, ягоды и бахчевые содержат нитратов очень мало (меньше 10 мг%). 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 ( Приложение 3).

Поскольку нитраты довольно химически активные соединения, то при хранении овощей их содержание уменьшается: за несколько месяцев на 30—50 %.

Где находят нитраты в природе?

Нитрат натрия NаNO3 (чилийская селитра) и нитрат калия КNO3 (индийская селитра) встречаются в природе в Индии и в Чили. В России натриевую селитру в виде белого налета получали при гниении различных органических остатков растительного и животного происхождения (Приложение 1).Так как нитрат натрия гигроскопичен и не годится для изготовления пороха, его превращали в нитрат калия обработкой горячим насыщенным раствором КСl. В настоящее время нитраты натрия и калия получают при нейтрализации азотной кислоты с использованием соды Na2CO3, поташа K2CO3 и др.

Чем вредны нитраты?

Главной причиной связанных с нитратами физиологических проблем являются метаболиты нитратов — нитриты. Нитриты, взаимодействуя с гемоглобином, образуют метгемоглобин, который не способен переносить кислород, что приводит к кислородному голоданию. Метгемоглобин содержится в крови человека и в обычном состоянии – около 2% метгемоглобина. Симптомы острого отравления возникают при повышении содержания метгемоглобина до 30%, при 50% метгемоглобина может наступить смерть. Метгемоглобин может восстанавливаться до гемоглобина в присутствии метгемоглобинредуктазой, которая начинает вырабатываться у человека с трехмесячного возраста.

Нитраты оказывают на организм человека токсическое влияние. В результате постоянного поступления в организм, они могут оказывать канцерогенное влияние. Высокая концентрация этих веществ приводит к нарушению усвоения витамина А, нарушает работу щитовидной железы, сердца и центральной нервной системы.

Часть нитратов превращается в нитриты (соли азотистой кислоты), которые блокируют дыхание  клеток. Связывается гемоглобин, увеличивается содержание холестерина и молочной кислоты. Для организма нитриты – это яд.

Нитраты поступают в организм человека с водой и пищевыми продуктами, а потом всасываются в тонком кишечнике в кровь. Выводятся с мочой и женским молоком. Нарушению этого процесса способствуют нарушения функций почек и пищеварительной системы, а также избыточное поступление нитратов в организм.

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.

Чувствительность к нитратам повышается в тех же условиях, которые сами по себе способствуют кислородному голоданию: окислы азота и угарный газ в воздухе, состояние опьянения, пребывание высоко в горах.
Кроме участия в образовании метгемоглобина, нитриты опасны тем, что в желудочно-кишечном тракте человека могут соединяться с аминами и амидами любых белковых продуктов и образовывать канцерогенные нитрозамины и нитрозамиды.

Нитрозамины.

 Выше уже упоминалось о том, что нитраты при некоторых условиях могут восстанавливаться в нитриты, а последние, взаимодействуя со вторичными и третичными аминами (а их довольно много в природе), образуют канцерогенные N-нитрозамины.

Наиболее часто обнаруживаются два представителя этого класса соедининений — нитрозодиметиламин и нитрозодиэтиламин. Больше всего нитрозаминов обнаружено в копченых мясных изделиях, колбасах, приготовленных с добавлением нитритов, — до 80 мгк/кг, в соленой и копченой рыбе — до 110 мкг/кг. (В свежем мясе и рыбе нитрозоамины 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 главным образом в солено-маринованных изделиях, а из напитков — в пиве, где суммарное содержание их может достигать 12 мкг/л.

Отравление нитратами

Признаки острого отравления 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.

 Наиболее часто встречается отравление дыней, арбузами и огурцами.
Например, отравление арбузом могут вызывать тошноту, рвоту, судороги конечностей, нитевидный пульс. Без специального прибора достаточно сложно понять содержат ли в себе вкусные, на первый взгляд, полосатый продукт опасные вещества. Однако в народе есть следующий способ: просто сдавите ягоду с обеих сторон. Звук от такой процедуры, у хорошей «полосатой ягоды» будет в виде характерного треска. Содержимое должно быть насыщенно-яркого оттенка с белыми прожилками. Поместив небольшой кусочек мякоти токсичной ягод в прозрачную емкость с водой, вы увидите, что вода приобретет характерный розовый цвет. Вода же от подобной процедуры с хорошим арбузом просто помутнеет.

Отравление арбузом и сложное лечение можно избежать. Для этого необходимо выполнять пять указаний:

1.  Употреблять данные ягоды только в период их появления, избегайте потребления слишком ранних ягод;
2. Не стоит кушать мякоть, расположенную близко возле корки, так как известно, что наибольшая доля плохих веществ находится именно в этой области;
3. Включайте в пищу детей данный продукт, если они уже старше 1 года;
4. Знайте норму в питании;
5. Покупайте арбузы только в проверенных супермаркетах, где осуществляется должный санитарный контроль над товаром;

Кроме наступления интоксикации, арбуз таит в себе дополнительную опасность. Например, если больной имеет диабет, проблемы с почками и желудочно-кишечным трактом. Кормящим молодым мамам и женщинам, которые находятся в положении, лучше вообще не питаться данными сезонными продуктами. Отравление дыней имеет подобные симптомы.

Всеми нами любимый зеленый огурец – овощ, который содержит в себе большое количество полезных элементов и минералов. Но насыщенный вредными элементами, он в один момент он становится опасным для жизни. Вызванное отравление огурцами таит в себе много сложных последствий.

Признаки, которые сопровождают отравление огурцами, аналогичны: сильное расстройство, рвота, боли в области живота, слабость.

Нитраты как социально - экологическая проблема.

Среди регионов, в которых производится продукция с содержанием нитратов выше предельно допустимых количеств более 30% ее общего объема, следует выделить: республики Прибалтики, Ленинградскую и Московскую области, Молдавию, Украину, республики Средней Азии, отдельные области Белоруссии. За последние два десятка лет “география” загрязнения нитратами продукции существенно расширилась.

Однако сельскохозяйственной продукции без нитратов не бывает, поскольку они являются основным источником азота в питании растении. Поэтому для получения не только высоких, но и высококачественных урожаев необходимо вносить в почву минеральные и органические азотные удобрения. Потребность же растений в азоте определяется многими факторами: видом культуры, сортами, погодными условиями; свойствами почвы и количеством ранее применявшихся удобрений.

Проблемы нитратов в сельскохозяйственной продукции тесно связаны с крайне низкой культурой земледелия,  как на совхозных полях, так и на приусадебных участках. Неоправданное применение высоких и сверхвысоких доз азотных удобрений ведет к тому, что избыток азота в почве поступает в растения, где он накапливается в больших количествах. Кроме того, азотные удобрения способствуют минерализации органического вещества почвы и как следствие усилению нитрификации и соответственно поступлению нитратов из самой почвы.

В связи с интенсивным применением химических средств и препаратов в технологии выращивания культур уже давно назрела необходимость решения проблемы строжайшего контроля состава продуктов питания. Это касается и остатков пестицидов, тяжелых металлов, нитрозаминов и других веществ, которые могут оказывать и зачастую оказывают негативное влияние на здоровье человека.

В то же время хозяйства продолжают выпускать продукцию, в 25- 70% которой содержание нитратов значительно выше нормативов. Результаты исследований показывают, что проблема нитратов стала еще острее, и поэтому откладывание ее решения несет больший вред здоровью населения и затраты потребуются для ее преодоления в будущем.

Особую тревогу вызывает применение бесподстилочного навоза под овощи. Жидкая фракция навоза легко нитрофицируется в почве под действием микроорганизмов, поэтому растения легко накапливают избыточное количество нитратов. В связи с этим использование бесподстилочного навоза при выращивании овощных культур опасно, применять его можно только после компостирования с соломой или торфом и вносить в почву только осенью.

Очень часто средства массовой информации пишут о том, что нитраты якобы ухудшают сохранность овощей. На самом же деле исследованиями установлено, что нитраты не оказывают никакого влияния на сохранность продукции. Другое дело, как ведут себя нитраты при хранении урожая. Установлено, что при хранении количество нитратов к марту в картофеле снижается в 4 раза, в свекле столовой - в 1,5, в моркови - в 3, в капусте - в 3 раза. Качество продукции при хранении несколько ухудшается вследствие снижения содержания белков, витаминов, углеводов и повышения содержания органических кислот.

Существенно важным в решении проблемы нитратов является определение источников загрязнения нитратами, их устранение и введение постоянного строгого контроля на всех этапах производства, переработки, хранения и потребления продуктов питания. Хорошо налаженная система контроля за количеством нитратов в пищевых продуктах необходима для того, чтобы оградить население района от употребления в пищу продуктов с недопустимо высоким уровнем содержания нитратов. К сожалению, в некоторых районах отсутствует четко налаженная систему контроля за количеством нитратов в производимой в совхозах и на приусадебных участках продукции, а также продуктов, поступающих из других регионов страны. Поэтому необходим повсеместный контроль еще и для того, чтобы не тратить огромные средства на перевозку негодной для употребления продукции.

В настоящее время сложилась парадоксальная ситуация. Самая ранняя продукция (зеленые овощи, лук, редис, огурцы) стоят всегда дороже, хотя в ней содержится в 3-5 раз нитратов больше, чем в более поздней. То же самое происходит с овощами, выращенными в парниках и теплицах. Хорошо известно, что овощи, выращенные в закрытом грунте, содержат в 3-4 раза больше нитратов, чем те же овощи, выращенные в поле. Овощи закрытого грунта хуже и по другим качественным показателям.

Проверка овощей и фруктов на содержание нитратов.

Мы решили проверить некоторые овощи и фрукты на содержание нитратов с помощью нитрат - тестера.

Для того, чтобы это сделать, необходимо продезинфицировать нитрат-тестер спиртом и протереть сухой салфеткой. Затем нужно открыть колпачок, включить прибор, выбрать в меню нужный продукт и воткнуть зонд так, чтобы он не проходил насквозь.

Для проверки мы взяли:

Яблоко

Свеклу

Морковь

Помидор

Картофель

Огурец

Лук

Результат проверки.

В результате проверки мы выяснили:

N(яблока) = 16 мг/кг- содержание нитратов в норме.

N(свеклы) = 201 мг/кг- содержание нитратов в норме.

N(моркови) = 140 мг/кг- содержание нитратов в норме.

N(помидора) = 104 мг/кг- содержание нитратов в норме.

N(картофеля) = 13 мг/кг- содержание нитратов в норме.

N(огурца) = 63 мг/кг- содержание нитратов в норме.

N(лука) = 65 мг/кг- содержание нитратов в норме.

Приложение 2 (Таблица «Нормы содержания нитратов в некоторых овощах и фруктах)

Практические советы.

Наиболее действенный способ нейтрализации нитратов – кулинарная обработка продуктов. Обработка овощей в домашних условиях ( варка, тушение, жарка ), способствует снижению содержания нитратов в продуктах. Технология приготовления овощных продуктов оказывает существенное влияние на количество нитратов. При необходимой очистке, вымачивании и варке овощей теряется от 20 до 40% вредных солей. Однако следует иметь в виду, что при интенсивной мойке овощей, их варке или бланшировании, в жидкую фазу переходят не только нитраты, но и ценные питательные вещества – витамины и микроэлементы, некоторые сахара и прочее.

Мойка и очистка овощей снижает содержание нитратов на 10 – 15%, а после очистки клубней – на 43 – 66%. Если нет уверенности , что овощи прошли санитарный контроль на выявление нитратов, необходимо капусту, картофель, свеклу отварить. При варке содержание вредных соединений существенно снижается. Овощи не варят впрок, а специи и соль добавить в конце варки. Можно овощи бланшировать, с помощью этого способа в капусте можно уменьшить концентрацию нитратов на 10 – 86%.

Для приготовления овощей лучше использовать эмалированную посуду. При жарке картофеля количество нитратов уменьшается на 15%, а во фритюре на 40%.

Более внимательно подходить к рациону питания. Конечно, мы не призываем полностью отказаться от овощей и фруктов, в которых может быть повышенная концентрация нитратов, но все же подходить к вопросу еды нужно грамотно, ведь чем меньше наш организм получит негативных химических веществ, тем проще ему будет справляться со всеми остальными проблемами.

Правильная обработка продуктов перед употреблением. Если вы не уверены в качестве продуктов, которые готовите пищу можно использовать специальные приемы, которые позволяют уменьшить количество нитратов в фруктах и овощах:

1.Термическая обработка (отваривание)

2.Квашение

3.Засолка

4.Консервирование

Так же  очень важно хорошо мыть и чистить свежие овощи – срезать верхние листья и кончики, полностью удалять остатки корней и стебли. Эти методы позволяют значительно снизить количество нитратов и избежать отравления. Так, в консервированных огурцах уже на вторые сутки содержание нитратов снижается на 80%, а через неделю они исчезают практически полностью.

Исключить употребление длительно хранившихся и поврежденных овощей и фруктов.  Как правило, именно в такие условия являются идеальной средой для появления нитритов и не способствуют  естественному снижению нитратов в продуктах питания.

Правильное хранение овощей и фруктов.  Любое повреждение овоща или фрукта является стимулом для образования нитритов на поврежденной поверхности. Это же относится и к заранее порезанным, для каких любо нужд продуктам, пока овощ или фрукт находится в целостной структуре, образование нитритов практически не происходит, если же его порезать или выдавить сок «на будущее» ситуация кардинально меняется. Именно поэтому овощные соки и пюре следует готовить непосредственно перед употреблением, а на хранение закладывать чистые и не поврежденные.

Правильно выбирать овощи и фрукты с содержанием нитратов в пределах допустимых норм.  Конечно, определить на глаз количество нитратов практически невозможно, но некоторые признаки все же существуют: косвенным показателем наличия нитратов в фруктах может являться наличие белых прожилок  или явная не дозрелость при хорошем внешнем виде, а так же неестественные размеры и красота продуктов.

Количество нитратов в овощах 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 повреждении. Чистота – значит малое количество микроорганизмов, сухость ограничивает перемещение микробов, отсутствие повреждений затрудняет питание микробов из клеток растений, в том числе переработку нитратов. Однако не все овощи хорошо хранятся после мытья.

При варке овощи теряют часть своих нитратов: картофель до 80% нитратов, морковь и капуста – до 70%, свекла – до 40%. При этом в первые 15 минут нитраты переходят в отвар. Поэтому лучше слить отвар горячим, иначе при остывании часть нитратов возвращается в овощ, а часть останется в бульоне. Перед закладкой овощей в супы лучше предварительно отварить.

Заключение.

В результате исследований мы выяснили, что повешенное содержание нитратов в овощах и фруктах очень опасно для здоровья человека, поэтому эта тема актуально и нужно серьезно относиться к решению этой проблемы.

На основании полученных нами результатов, мы поставили перед собой задачи:

• Дать практические советы жителям своего города.

• Изучить возможность выращивания растений с наименьшим количеством нитратов.

• Донести полученные сведения до жителей города, имеющих дачные участки.

Если мы сможем обезопасить людей от вреда нитратов , значит поможем им сохранить свое здоровье!

Список литературы:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Нитраты

http://www.zdoroviedetey.ru/node/7834

http://www.zdoroviedetey.ru/node/7834

http://www.3vozrast.ru/article/energia/pitanie/2283/

http://dic.academic.ru/dic.nsf/es/39678/нитраты

Приложение.

Приложение 1

Приложение  2

Приложение  3

Полезные советы.

Для сохранения здоровья важно соблюдать следующие правила:

1. Обработка овощей (варка, жарка и тушение) значительно снизит содержание нитратов в овощах.

2. Мойка и очистка овощей снижает содержание нитратов на 10 – 15%, а после очистки клубней – на 43 – 66%.

3. Важно хорошо мыть и чистить свежие овощи.

4.Чтобы избежать образования нитритов в овощах и фруктах, нужно выбрасывать поврежденные продукты.

5. Не следует выбирать недозрелые, а также неестественного размера

овощи и фрукты.

 6. Закладывать на хранение овощи нужно чистыми и сухими.

7. После варки овощей нужно слить отвар, чтобы нитраты не вернулись в овощи.

Полезные советы.

Для сохранения здоровья важно соблюдать следующие правила:

1. Обработка овощей (варка, жарка и тушение) значительно снизит содержание нитратов в овощах.

2. Мойка и очистка овощей снижает содержание нитратов на 10 – 15%, а после очистки клубней – на 43 – 66%.

3. Важно хорошо мыть и чистить свежие овощи.

4.Чтобы избежать образования нитритов в овощах и фруктах, нужно выбрасывать поврежденные продукты.

5. Не следует выбирать недозрелые, а также неестественного размера

овощи и фрукты.

6. Закладывать на хранение овощи нужно чистыми и сухими.

7. После варки овощей нужно слить отвар, чтобы нитраты не вернулись в овощи.