Занятие "Экологическая безопасность продуктов питания"
план-конспект занятия (6, 7, 8, 9, 10 класс)

ЗАНЯТИЕ 4. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ

Цель занятия: формирование естественнонаучной грамотности учащихся по вопросам экологической безопасности продуктов питания.

Задачи:

1. развитие экологического мышления учащихся через знакомство со следующими понятиями: экологический контроль, показатели качества продуктов питания, показатель кислотности как показатель качества пищевых продуктов;
2. формирование экологической грамотности учащихся в ходе выполнения практической работы и последующей дискуссии по проблеме экологической безопасности продуктов питания;
3. воспитание ответственности за свое здоровье и здоровье своих близких через анализ результатов выполнения практических заданий.

Оборудование: тетради, ручки, ноутбук, телевизор, электронная презентация к занятию, прибор рН-метр, набор пищевых жидкостей из торговой сети города.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

        В течение всей жизни в организме человека непрерывно совершается обмен веществ и энергии. Источником необходимых организму строительных материалов и энергии являются питательные вещества, поступающие из внешней среды с пищей. Если пища не поступает, человек чувствует голод. Таким образом, полноценное рациональное питание – важное условие сохранения здоровья и высокой работоспособности взрослых людей, для детей питание – это необходимое условие роста и развития. Для нормального роста и развития, поддержания жизнедеятельности организму необходимы белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные соли. Нерациональное или неполноценное питание является одной из причин развития сердечно - сосудистых заболеваний, заболеваний органов пищеварения, болезней обмена веществ.

        В последние десятилетия появилось новое понятие – экологически чистые продукты питания. Появление этого понятия связано с химическим загрязнением окружающей среды и, прежде всего, сельскохозяйственных земель. Внесение удобрений в больших количествах приводит к тому, что растения включают в свой обмен веществ слишком большие дозы вредных для человека и животных нитратов и нитритов. Возможно включение в метаболизм растений составляющих ядохимикатов и гербицидов, применяемых в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями и сорняками. Таким образом, фрукты и овощи могут стать опасными для здоровья людей, вызывая отравления и даже смерть.

        Особенно резко проявляется отрицательное действие удобрений и ядохимикатов при выращивании овощей и фруктов в закрытом грунте. Это происходит, так как в теплицах вредные вещества не могут беспрепятственно испаряться и уноситься потоками воздуха. После испарения они оседают на растения.

        Растения способны накапливать в себе множество вредных для здоровья человека веществ, поэтому особенную опасность представляют сельскохозяйственные растения, выращенные вблизи промышленных предприятий.

        Биологическая грамотность во многих странах мира стала нормой жизни. Воспитывая в себе стремление вести здоровый образ жизни, человек может значительно увеличить свой срок жизни, достигнуть долголетия, сохранив при этом здоровье и трудоспособность.

Накопление в продуктах питания вредных для здоровья человека химических веществ в настоящее время регламентируется строгим нормированием. Например, по нормам Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), предельно допустимая концентрация нитратов для человека в сутки – 3,05 мг/кг массы тела. Значит, допустимая норма для взрослого человека – 200-300 мг в сутки, для ребенка – не более 100 мг нитратов в сутки. Превышение доз может приводить к отравлениям и даже смерти.

Органическое сельское хозяйство, экологическое сельское хозяйство, биологическое сельское хозяйство – это такая форма ведения сельского хозяйства, в рамках которой происходит сознательная минимизация использования удобрений, пестицидов, регуляторов роста растений, кормовых добавок, генетически модифицированных организмов.

Для увеличения урожайности, обеспечения культурных растений элементами минерального питания, борьбы с вредителями и сорняками применяется эффект севооборотов, внесение органических удобрений (навоз, компосты, пожнивные остатки и др.), различные методы обработки почвы и т. п.

Органическое сельское хозяйство направлено на работу с экосистемами, биогеохимическими циклами веществ и элементов, поддерживает их и получает эффект от их оптимизации. Органическое сельское хозяйство обязано в долгосрочной перспективе поддерживать здоровье как конкретных объектов, с которым имеет дело (растений, животных, почвы, человека), так и всей планеты.

В 1924 Рудольф Штейнер в Кобервитце прочёл свой «Сельскохозяйственный курс», ставший концепцией биодинамического земледелия.

В Англии впервые термин «органическое сельское хозяйство» (organic farming) употребил лорд Нортборн (Walter Ernest Christopher James) в 1940. В деле развития и популяризации концепции важную роль сыграли такие люди, как Альберт Говард, Ив Балфор, Джером Ирвинг Родейл, Ив Балфор. Они в 1939 заложили Хаглийский эксперимент, в котором более 40 лет на разных полях одной фермы велось «обычное» и органическое земледелие с целью их всестороннего сравнения.

Родейл положил начало распространению органического садоводства.

В 1972 в Версале была основана Международная Федерация органического сельскохозяйственного движения (IFOAM), поставившая своей целью распространение информации и внедрение органического сельского хозяйства во всех странах мира. 

При органическом сельском хозяйстве поддержание почвенного плодородия и возврат в почву вынесенных с урожаем элементов питания достигается по большей части благодаря использованию органических удобрений. Большое внимание уделяется созданию условий для функционирования почвенной биоты, например, микроорганизмов, разрушающих органические соединения и высвобождающие элементы питания растений.

В качестве удобрений могут использоваться такие вещества, как костная и кровяная мука, различные минералы (фосфаты, карбонаты).

Для борьбы с сорняками и вредителями применяются биологические методы: внесение естественных врагов и специфических патогенов. Также применяются севообороты, составленные с учётом цикла развития вредителя, обработка почвы, приводящая к уничтожению сорной растительности или глубокой заделке их семян.

Быстрорастворимые минеральные удобрения и пестициды запрещены.

В животноводстве признаком органического сельского хозяйства является «видосоответствующее содержание животных»: отказ от круглогодичного стойлового содержания, обязательный выпас скота, неиспользование синтетических кормовых добавок и гормонов, запрет на превентивное использование антибиотиков.

Опыт Корнуэльского университета показал, что органические методы выращивания зерновых культур и сои обуславливают такую же урожайность, что и традиционные, требуют меньших затрат энергии для производства удобрений и не приводят к накоплению гербицидов в почве. Сравнивать органические и традиционные хозяйства по эффективности достаточно сложно. Показатель урожайности на единицу площади не отражает того факта, что органическое земледелие часто требует больших затрат труда и большего количества работников, что отражается на стоимости конечной продукции. Исследования Университета Миннесоты показывают, что вероятность заразиться сальмонеллёзом от овощей, выращенных на органическом поле, в три-пять раз выше, чем риск заражения от обычных овощей, так как используемый для удобрения в органических хозяйствах навоз является благоприятной средой для размножения болезнетворных микроорганизмов.

Биопродукты ( органические продукты) − это продукция сельского хозяйства и пищевой промышленности, изготовленная без использования (либо с меньшим использованием) синтетических пестицидов, синтетических минеральных удобрений, регуляторов роста, искусственных пищевых добавок, а также без использования генетически модифицированных продуктов (ГМО). В переработке и производстве готовой продукции запрещено рафинирование, минерализация и другие приемы, которые снижают питательные свойства продукта, а также добавление искусственных ароматизаторов, красителей кроме тех, что определены в соответствующих стандартах.

Урожайность органического земледелия в целом ниже интенсивного.

В настоящее время в мире пока ещё не существует единого международного стандарта производства биопродукции. Существующие отличия в государственном регулировании биологическго сельского хозяйства разных стран сдерживают рост мировых рынков биопродуктов.

Производители позиционируют биопродукцию как здоровое питание, имеющую высокие вкусовые качества, сохраняющую естественную среду в процессе производства, в отсутствие генетически модифицированных организмов, ионизирующего излучения, химико-синтетических веществ, поддерживающие социальные системы питания. При этом продукция продается примерно на 10-50 % дороже. По итогам 2009 года емкость мирового рынка биопродуктов превысила $59 млрд., а средние темпы его роста составляют около 10-15 %.

На данный момент в мире сформировались полноценные рынки биопродукции в сегментах овощей и фруктов, молока и молочных продукты, детского питания, сельскохозяйственного сырья для переработки (зерновые культуры). Согласно данным Министерства сельского хозяйства США (USDA), на биопродукты всех видов приходится около 4 % от общего объёма американского рынка пищевых продуктов.

Развивающиеся страны медленнее продвигаются в данном направлении. Развитие происходит путем экспорта готовой экологической продукции. Поэтому цены на биопродукты могут значительно превышать стандартных аналогов. В Китае цены на «экопродукты» могут превышать цены обычных продуктов до 700%. В России переплаты доходят до 1000%. В России до сих пор на государственном уровне не закреплены понятия «экологически чистый», «биологический чистый», «органический» (от англ. organic food). В России на государственном уровне официально запрещено использование маркировок «экологически чистый» на продуктах.

Вопросы для обсуждения в группе

1. Считаете ли вы проблему экопродуктов актуальной для России?
2. Может ли садоводческое движение помочь решить проблему экологически безопасного питания в России?

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

Практическая работа

«Определение показателя кислотности некоторых напитков и продуктов питания»

Задание учащимся: определить показатель кислотности пищевых жидкостей с помощью прибора для проведения экологического мониторинга pH–метра с автоматической калибровкой.

Ход работы. В пробах с жидкостями замерить показатель кислотности на приборе pH–метр с автоматической калибровкой ИВА-ТЕСТ. Это прибор с цифровым табло и термокомпенсатором. Диапазон измерения от 0 – 14. Точность измерения рН равняется 0,01. Температура измеряемого раствора: 0 ̊С – 50 ̊С.

В стакан с налитой пробой, опустить электрод. Отсчет pH проводить после того, как показатели приняли установившееся значение. Обычно это время составляло от 2 до 3 минут. Результаты всех замеров записать в рабочую тетрадь. Затем все данные проанализировать в соответствии со шкалой кислотности.

При проведении анализа полученных данных использовать следующие нормативы кислотности среды:

• рН < 7,0 – кислая среда (рН = 0-3 – сильнокислая среда, рН = 4-6 – слабокислая среда)
• рН =7,0 – нейтральная среда
• рН>7,0 – щелочная (рН = 8-10 – слабощелочная, рН = 11-14 – сильнощелочная).

Подсчитать отклонение от показателя нейтральной среды (рН = 7): при смещении кислотности в щелочную среду отклонение считали положительным, при смещении кислотности в кислую среду отклонение считали отрицательным.

Пример выполнения практической работы

Таблица 1. Показатель кислотности некоторых пищевых жидкостей

        Анализ кислотности некоторых жидкостей, напитков и продуктов питания показывает, что по показателю кислотности самыми безопасными жидкостями для употребления в пищу являются: вода отстоянная и вода кипяченная, бутилированная вода питьевая, чай, кофе.  

Вода холодная водопроводная, вода холодная отстоянная и кипяченная вода имеют небольшое смешение показателя кислотности в щелочную среду, которое составляет 0,3 - 0,5.

Остальные, изученные нами, напитки и продукты питания имеют смещение показателя кислотности в кислую среду. Так, бутилированная питьевая вода имеет показатель кислотности рН=6,3 и небольшое смещение в кислую среду, равное 0,7.

Черный чай «TESS» еще более кислый напиток, его рН=5,8. Растворимый кофе «Нескафе голд» показал рН=5,3 и смещение в кислую среду, равное 1,7.

Кисломолочные продукты: йогурт «Данон» ложковый имеет рН=5,2 и йогурт питьевой «Активия» показал рН=4,2. Таким образом, оправдали свое название тем, что действительно имеют слабокислую среду.

        Сильно кислая среда была выявлена у следующих напитков:  

1. сок апельсиновый тетрапак «Добрый» с рН = 2,8 и смещением в кислую среду, равным 4,2;
2. бутилированная вода питьевая с лимоном «LEMON» показала рН=2,9 и смещение в кислую среду, равное 4,1.

Выводы:

1. Бутилированные воды, соки в упаковках «Тетрапак» и энергетические напитки имеют в своем составе лимонную, аскорбиновую и другие органические кислоты для придания вкуса напитку и в качестве консервантов, что неизбежно повышает кислотность указанных напитков.
2. Регулярное употребление в пищу продуктов с сильно кислой средой может приводить к развитию у человека таких хронических заболеваний, как гастрит с повышенной кислотностью, а затем и язвы желудка и двенадцатиперстной кишки.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

1. Подведение итогов занятия.
2. Ритуал прощания.