УО ”ОГОСШ№7”
Исследовательская работа
СНИЖЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ НИТРАТОВ 
И РАДИОАКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 
 В ПИЩЕ

 

 

 

Выполнила: Габьева Владилена Леонидовна
учащаяся 9 «Б» класса
Руководитель: Габьева Ирина Владимировна


г.Орша
2009

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Нитраты и нитриты
Ионометрический метод определения уровня нитратов и нитритов в продукции растеневодства
Определение содержания нитратов в овощах, фруктах, зелени при помощи индикатора нитратов
Снижение содержания нитратов в овощах при различных видах кулинарной обработки
Радионуклиды
Мероприятия по снижению радиоактивных элементов в пище 
Литература

ЦЕЛЬ:
формирование технологической грамотности, как совокупности компетенций знаний, навыков, умений, опыта в сфере исследовательской и исполнительской деятельности.

ЗАДАЧИ:
Овладение основами культуры труда, творческой деятельности, человеческих отношений и бесконфликтного общения ,информационной, дизайнерской, экономической, потребительской и экологической культуры. Овладение методами нахождения и использования информационных технологий, выдвижению новых идей, планированию и организации работы на каждом этапе. Развитие творческих способностей. Совершенствование практических умений и навыков ведения домашнего хозяйства.

Введение

Жизнь человека самыми прочными узами связана с окружающей средой. Человек берёт от природы всё необходимое для нормальной жизнедеятельности: пищу, воду, кислород. Благодаря химическим превращениям пищи в организме человека происходит постоянное обновление его состава, строительство и восстановление клеток и тканей, освобождение энергии, необходимой для осуществления всех жизненных процессов.
Питание оказывает большое влияние на состояние нашего организма. Пища современного человека наряду с полезными компонентами (витаминами, минеральными веществами, белками, жирами, углеводами) может содержать различные химические соединения, ни имеющие никакой пищевой ценности, а иногда и вредные для здоровья. Наибольшую опасность представляют загрязнители, попадающие в продукты питания из окружающей среды. К ним относятся нитраты и радионуклиды.

Нитраты и нитриты

Основная причина токсичности нитратов и особенно нитритов связана сообразованием из них нитрозаминов, которые являются канцерогенными веществами. По нормативам Министерства здравоохранения Республики Беларусь предельно допустимый уровень потребления нитратов в сутки составляет 5 мг NO3 на 1 кг массы тела, что при средней массе тела человека 70 кг соответствует350 мг азота.
Источниками поступления нитратов в организм человека являются, наравне с овощами, питьевая вода, картофель, мясные и молочные продукты. Доля овощей в общем потреблении нитратов организмом человека составляет от 25 до 60 %. Процесс образования нитрозаминов в организме человека замедляется при достаточной обеспеченности аскорбиновой кислотой, поэтому важнейшее значении в питании человека приобретают овощи с высоким её содержанием – петрушка, сельдерей, укроп, перец и другие.
Нитраты (соли азотной кислоты) применяются в сельском хозяйстве в качестве минеральных удобрений. Внесение нитратов в почву сопровождается их накоплением в тканях растений.
Условие азотного питания оказывают большое влияние на рост и развитие растений. При недостатке азота растения имеют мелкие светло-зелёные листья, тонкие, слабоветвящиеся стебли, задерживается формирование и развитие репродуктивных органов.
Применение азотных удобрений резко улучшает условия азотного питания овощных культур, способствует усилению процесса фотосинтеза, повышает образование белковых соединений, усиливает рост листового аппарата и улучшает развитие репродуктивных органов. Однако избыточное азотное питание, особенно во вторую половину вегетации, задерживает созревание растений, приводит к образованию большой вегетативной массы, замедлению биосинтеза сложных сахаров и ухудшению хранения овощной продукции.
Содержание нитратов в овощных растениях зависит, прежде всего, от их биологических особенностей. В разных частях растений нитраты накапливаются неравномерно. В стебле растения концентрация токсических веществ выше, чем в листьях.
Наибольшее количество NO3 (мг/кг) накапливается в зеленных культурах, в которых в пищу употребляются зелёные листья или черешки: салат (2500), кресс-салат(2422), укроп (2096), шпинат (1720), спаржевый салат (1600), кинза (1189), зелёный лук (1020), корнеплоды столовой свеклы (1470).

 

Растения семейства капустных содержат значительно меньше нитратов: репа (995), редька (830), брюква (590), редис (546), капуста белокочанная (491), капуста цветная (470), хрен (457).
Содержание нитратов в овощах, мг/кг сырой массы:

  

     

 

 

Корнеплоды семейства сельдерейных накапливают ещё меньше нитратов: морковь (250), петрушка (388), сельдерей (167), пастернак (371). Меньше всего нитратов накапливают лук-репка (61), физалис (68), ль (27) и брюссельская капуста (11).

  

 

 

У различных видов овощных культур содержание нитратов в продуктивных органах существенно различается. В листовых овощах: шпинат, укроп, кинза и другие; в период товарной зрелости наибольшее количество нитратов содержится в стебле и черешках, наименьшее – в листьях. У моркови, свеклы и редиса максимальное количество нитратов накапливается в верхушечной части, кончиках и сердцевине корнеплодов, в коре и мякоти – минимальное. В огурцах и кабачках наблюдается чёткая зависимость: чем ближе к семенам, тем меньше содержание нитратов.

   

 

Исследованиями установлено наличие широкого диапазона колебаний между минимальным и максимальным показателями нитратов, который связан с условиями выращивания, сортовыми особенностями и дозами удобрений.
Опытами установлено, что на содержание нитратов в овощах существенно влияние оказывают свойства почвы. Чем богаче почва гумусом и общим азотом, тем больше накапливалось NO3 в корнеплодах. В корнеплодах, выращенных на дерново-подзолистой супесчаной почве (2,03% гумуса), содержалось 160 мг/кг NO3, в корнеплодах с торфяной почвы (10,5% гумуса и 0,64% общего азота) – 510 мг/кг. Одной из главных причин избыточного накопления применение повышенных доз азотных удобрений.
Результаты многочисленных биохимических опытов показали, что качество овощной продукции гораздо выше, а содержание NO3 ниже при сбалансированном питании всеми необходимыми элементами. Применение фосфорных удобрений практически не оказывало существенного влияния на накопление нитратного азота в овощной продукции, а калийные несколько снижали его содержание во всех исследуемых культурах. Отсутствие калия нарушало соотношение питательных элементов в почве и в растениях, что способствовало накоплению NO3.
Очень важным факторомявляются сроки подкормок овощных культур, азотная подкормка в конце июля – начале августа в 1,2-1,5 раза повышает содержание NO3.
Большое практическое значение для регулирования содержания нитратов в овощной продукции имеет совместное применение минеральных удобрений с органическими. Количество нитратного азота в овощной продукции снижается также при добавлении к сидератам навоза извести. Загущение растений приводит к снижению концентрации нитратов в корнеплодах.
Режим орошения овощных культур является одним из важнейших факторов регулирования содержания нитратов в овощах. Содержание нитратов зависит также от сроков уборки.

 

Ионометрический метод определения нитратов и нитритов в продукции растеневодства

Отбор и подготовка проб для анализа.
Отбор растительных проб ”на корню” производят в утренние часы после схода росы с 7 до 11 часов. Пробы нельзя отбирать во время дождя и полива или сразу после них.
Отбор продукции с транспортных средств независимо от формы поставок производится путём взятия восьми выборок из верхнего и более глубоких слоёв.
Перед отбором проб следует подготовить:

  • Чистые мешки или сетки для упаковки и перевозки проб корнеклубнеплодов, бахчевой продукции;
  • Ящики для овощной продукции;
  • Полиэтиленовые пакеты с упаковочными резинками для отбора смешенных проб, чтобы не допустить потери влаги.

Картофель: 20 кустов с участка до 20га по диоганали.
Капуста: 10 качанов с участка 5га по диоганали.
Таматы, огурцы, перец сладкий, баклажаны: 20 типичных плодов с площади 3га по диоганали.
Кабачки, тыква, патисоны: 10 типичных плодов с участка 5га по диоганали.
Листовые (зелёные овощи – лук – перо, салат, шпинат, кориандр, петрушка, сельдерей, щавель, укроп и др.): 20 точек массой по 0,5 гк с участка 1га по диоганали.
Масса объёмной пробы листовых овощей не менее 1,5кг.
Подготовка проб для анализа.

Картофель, свекла и другие корнеплоды, луковичные растения, томаты, огурцы, кабачки, перец сладкий, яблоки, груши.
Овощи моют, вытирают досуха чистой тканью, разрезают крестообразно на 4 равные части. От каждого овоща берут четвёртую часть, отобранный материал используют для анализа.
Капуста. Кочаны разрезают крестообразно на 4-8 равных частей и берут по 1/4 или 1/8 части в пробу для анализа. Отбрасывают верхние листья и остаток кочерыжки.
Луковичные. Отбрасывают несъедобные части, удаляют чешуи, срезают и отбрасывают основания корня и сухую шейку, разрезают на четыре равные части, берут ¼ часть от каждой луковицы в пробу для анализа.
Зелёные овощи. Обрезают и отбрасывают несъедобные части растений. Растения моют водой и подсушивают между листами фильтровальной бумаги или слоями чистой ткани, а затем на воздухе.
Виноград. Ягоды винограда отбирают от веток, моют водой и сушат на листе фильтровальной бумаги.
Пробы необходимо готовить в количестве не менее двух, так как в случае повышенного содержания нитратов может возникнуть необходимость повторения анализа.

Ионометрический метод определения нитратов.

Сущность метода состоит в извлечении нитратов из анализируемого материала раствором алюмокалиевых квасцов с последующим измерением концентрации в полученной вытяжке с помощью ионоселективного электрода. Вместо вытяжки может быть использован сок анализируемой продукции, разбавленный раствором алюмокалиевых квасцов.

Аппаратура, материалы и реактивы. 

   

Ионометр тип И-120 М, И – 115 М, ЭВ – 74, или вольтметры РН 340, РН-121, нитратометр НМ -002.
Ионоселективный нитратный электрод ЭМ – NO3-01, ЭИМ – 11.
Электрод вспомогательный лабораторный хлорсеребряный ЭВЛ-1МЗ. Весы лабораторные ВЛКТР – 500 или другие лабораторные весы общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 500г.
Капельница. Встряхиватель, блок экстрагирования. Мешалка лабораторная, тёрка, нож, измельчитель, шпатель, стеклянные палочки, квасцы алюмокалиевые,калий хлористый, калий азотнокислый, вода дистиллированная, перекись водорода, бумага масштабнокоординатная.

   

 

Ход исследования.


1.Подготовка к исследованию.
Морковь (8шт.) помыть водой, вытереть чистой тканью досуха, срезать шейки и тонкие концы корня. Разрезать крестообразно вдоль вертикальной оси на 4 равные части. Доли, 1\4 часть от каждого корнеплода, использовать для анализа.
Подготовка проб к испытанию, измельчение проб до однородной массы. С целью ускорения и снижения трудоёмкости анализа используем вместо суспензии моркови, полученный из неё морковный сок.
От полученного сока с помощью пипетки отобрать аликвотную часть
10,0 см3 ,произвести измерение с точностью до 0,1см3, поместить его в технологическую ёмкость вместимостью 200см3, прибавить 50см3 1-%ного раствора алюмокалиевых квасцов, перемешать и в полученном растворе измерить концентрацию нитрат-ионов.
2.Измерение концентрации нитрат-ионов с помощью электродов ЭМ-NO3-01.

 

Градуировку иономера, подготовку к работе нитратного и хлорсеребренного электродов, ополаскивание дистиллированной водой и измерение концентрации нитрат-ионов с помощью нитратного и хлорсеребряного электродов продемонстрировали заведующая химической лаборатории Миронова Ирина Александровна и лаборант Светлана Викторовна.
После проведённых исследований, построения графика, перевода массовой доли нитратов и получили содержание нитратов в исследуемом образце 80мг\кг.

Продукция

Допустимые уровни мг/кг

Картофель

Капуста

Морковь

Томаты

Огурцы

Лук-перо

Редис

Свекла столовая

Лук репчатый

Листовые овощи

Перец сладкий

Кабачки

Баклажаны

Арбузы

Дыни

Виноград

Яблоки

Груши

150

400

200

100

150

400

1500

1400

80

1500

200

400

300

60

90

60

60

60

 

 Вода. Очень трудно снизить количество нитратов в воде. Для этого применяют сложные приёмы очистки: ионообмен, биологическая денитрификация. При кипячении количество токсических веществ воде увеличивается, так как жидкость выпаривается (уменьшается в объёме). Поэтому рекомендуется кипятить воду минимальное количество времени.

Определение содержания нитратов в овощах , фруктах, зелени при помощи индикатора нитратов

Оборудование: поднос, пинцет, нож, тарелки, индикатор нитратов, продукты для проведения исследования.

Опыт №1

  1. В яблоке сделать надрез.
  2. Индикаторный диск извлечь из пакета, отрезать рабочий участок.
  3. Индикаторный диск смочить соком продукта.
  4. Через три минуты сравнить окраску рабочего участка с образцом контрольной шкалы.
  5. Результат опыта записать в таблицу.

 

Опыт №2

  1. Натереть огурец на тёрке.
  2. Натёртую кашицу переложить в сито.
  3. Сок огурца отжать.
  4. Извлечь из пакета и отрезать рабочий диск нитрат-индикатора.
  5. Полоску смочить соком продукта.
  6. Через три минуты сравнить окраску рабочей участка с образцом контрольной шкалы.
  7. Результаты записать в таблицу.

 

№ опыта

Название овоща

Результаты исследования

1

Яблоко

Диск не изменил своего цвета.

2

Огурец

Диск стал светло-розового цвета

 Опыт №1 показал, что яблоко не содержит нитратов.
Опыт №2 показал, что огурец содержит допустимое количество нитратов.

Снижение содержания нитратов в овощах при различных видах кулинарной обработки

Докулинарная обработка
Промывка и механическая чистка продуктов снижают содержание нитратов в среднем на 10%. В моркови и капусте исключение стержня и кочерыжки приводит к снижению нитратов в среднем на 10-15%. Существенное снижение нитратов наблюдается при вымачивании очищенных продуктов. При вымачивании в течение 1ч. Моркови, свеклы столовой, брюквы, капусты уровень нитратов снижается на 25-30%, зелени на 20%. Это связано с хорошей растворимостью почти всех солей азотной кислоты. Следует учитывать, что с увеличением времени вымачивания, количество нитратов, переходящих в воду, возрастает, но при этом увеличиваются потери других растворимых компонентов пищевых продуктов. Для зелени целесообразно удаление стеблей и использование только листовой части растения, что снижает количество нитратов на 15-20%.

Кулинарная обработка
Варка овощей приводит к значительному снижению нитратов и переходу их в отвар. При этом количественные соотношения во многом зависят от размеров плодов или нарезанных частей и времени термической обработки. С увеличением размеров плодов и уменьшением времени варки степень перехода менее выражена. Присаливание отвара и добавление специй замедляет переход нитратов, поэтому эти процедуры рекомендуется выполнять в конце варки. Снижение концентрации нитратов в моркови и капусте достигает 60-70%, брюкве 50-60%, свекле 40-50%. Отвар употреблять в пищу не следует. Варка на пару в меньшей степени снижает количество нитратов в готовом продукте. Бланшировка, тушение и жарка практически не меняют концентрации нитратов в блюде, так как частичная потеря нитратов компенсируется снижением массы овощей за счёт удаления влаги.
Квашение, засолка, маринование и другие виды консервирования овощей снижают концентрацию нитратов в готовых блюдах, но в значительно меньшей степени, чем варка. При этом следует учитывать переход нитратов в рассолы и маринады, которые в пищу не используются.

Радионуклиды

Республика Беларусь занимает небольшую территорию, расположенную на западной окраине Восточно-Европейской равнины. Естественно, что все глобальные экологические проблемы распространяются и на нашу республику. Важнейшей экологической проблемой страны уже более 20 лет является загрязнение почв, воды и атмосферы радионуклидами, обусловленное взрывом на Чернобыльской АЭС. За это время содержание радиоактивных веществ значительно снизилось, особенно в проточных водах, в меньшей степени – в почвах. Снижение радионуклидов в окружающей среде не снимает актуальности проблемы. Передаваясь по цепям питания, радионуклиды, в безопасных для человека концентрациях во внешней среде, становятся очень опасными, накапливаясь в продуктах питания. В настоящее время главную радиационную опасность несут два радиоактивных химических элемента: цезий-137, стронций-90. Они относятся к долгоживущим радионуклидам, период их полураспада равен 30 годам, а полный распад произойдёт приблизительно через 320 лет.
В республике продолжает функционировать строгая система радиационного контроля. Заведующая радиологической лаборатории Батюкова Ирина Сергеевна сообщила, что у нас в городе и районе созданы посты радиационного контроля почти на всех пищевых предприятиях. Детское питание, молоко, хлеб, картофель, зерно, питьевая вода исследуются ещё и на содержание стронция-90 в Витебском областном центре гигиены и эпидемиологии. В нашем городе за 2008 год проведено 1302 пробы пищевых продуктов, 247 проб питьевой воды, выявлена одна пробы грибов, выше допустимого уровня содержания цезия-137. Ежедневно проводятся замеры мощности экспозиционной дозы на территории нашего центра. За период март-апрель 2009 среднее значение составляет 11-12 микрорентген в час.

Допустимые уровни содержания радионуклидов цезия и стронция
 в пищевых продуктов и питьевой воде.

Наименование продукта

 

Цезий-137

 

Стронций-90

Вода питьевая

Молоко и цельномолочная продукция 

Мясо и мясные продукты

-говядина, баранина

-свинина, птица

Картофель и корнеплоды

Хлеб 

Мука, крупы, сахар

Жиры растительные и животные

Овощи, фрукты, ягоды

Дикорастущие ягоды

Грибы сушенные

Грибы свежие

Детское питание всех видов

Прочие продукты питания

18,5

111

 

600

370

100

74

100

185

100

185

3700

370

37

370

 

 

0,37

3,7

 

-

-

3,7

3,7

-

-

-

-

-

-

1,85

- 

Мероприятия по снижению радиоактивных элементов в пище

Почва, богатая органическими веществами слабо отдаёт радионуклиды растениям, тогда как кислая почва хорошо отдаёт радионуклиды. Известкование кислых почв, внесение калийных и фосфатных удобрений снижает концентрацию радиоактивных веществ в продукции растениеводства. 
Корма с повышенным содержанием радионуклидов могут использоваться для кормления рабочего скота и молодняка крупного рогатого скота на откорме. При выращивании и откорме свиней, крупного рогатого скота, овец на мясо с целью снижения в нём радионуклидов за один два месяца до убоя животных следует переводить на безвыгульное содержание с использованием чистых кормов. Аналогично, при выращивании мясной птицы любых видов.


Допустимые уровни содержания стронция-90 и цезия-137 в кормах.

 

Корма

Цезий-137

Стронций-90

Сено

Солома

Сенаж

Силос

Корнеплоды

Зерно, фураж

Зелёная масса

Мезга. Молочные продукты (обрат)

Дрожжи кормовые

Мясокостная мука

Прочие виды кормов

1480

370

600

300

200

200

185

740

370

1000

1000

260

185

100

50

37

100

37

-

-

-

-

 

 

С целью снижения содержания радионуклидов в яйцах рекомендуется содержание кур в выгульных двориках.

Переработка продуктов растениеводства 

При подготовки продукции растениеводства необходимо использовать простейшие приёмы первичной очистки, что приводит к снижению радиоактивного загрязнения продуктов от 2 до 10 и более раз.
Перед употреблением тщательно мыть любые овощи и фрукты, у капусты снимать 3-4верхних кроющих листа, корнеплоды тщательно очищать от земли, обязательно срезать ботву вместе с венчиком на 10-15 мм, картофель перед закладкой на хранение просушить и отчистить от почвы.

Переработка молока в домашних условиях

Снизить концентрацию радиоактивных веществ в молоке можно путём его переработки в продукты длительного хранения. Приготовление сливок из снятого молока, получение из тощего молока обезжиренного творога, приготовление из цельного молока жирного творога. Сыворотку исключить из употребления в пищу.

Способы переработки молока

Снижение содержания радиоцезия в продукте, раз

На сливки

На творог и сметану

На сыр (сычужный)

На сливочное масло

На топлёное масло

4-6

4-6

8-10

8-10

90-100

 Докулинарная обработка
Значительная часть радионуклидов выводится при тщательном мытье и чистке овощей и фруктов. Продукты следует промывать проточной водой. В корнеплодах необходимо срезать верхний слой на 3мм. Для снижения радионуклидов в мясе перед приготовлением рекомендуется вымочить его в воде на протяжении 1-2часов. Желательно готовить отварные, а не жаренные мясные и рыбные блюда.
Кулинарная обработка
При варке вредные вещества переходят в отвар, поэтому рекомендуется после 8-10 мин кипячения сливать его и продолжать варку в новой порции воды.

Способ переработки

Продукт

Снижение содержания цезия-137(раз)

Варка (30-40мин)

Приготовление жаркого

Засолка и вымачивание солонины(4-х разовая обработка со сменой рассола)

Промывка в проточной воде и в рассоле поваренной соли(6-12ч)

Перетопка

Мясо

Мясо

Мясо

 

Мясо

 

Сало

3-6

2

3-10

 

1,5-3

 

20

 При варке грибов отвар следует сливать дважды после 10-15 мин кипячения. При варке яиц радионуклиды от скорлупы могут проникать в белок. Маринование овощей и плодов, засол мяса позволяют в 1,5-2раза снизить содержание радионуклидов в продуктах. При этом рассол или маринад в пищу не употребляется.
Вода
Снижение радиоактивности в питьевой воде можно при помощи перегонки, т.е. получить дистиллированную воду. Однако в такой воде будут отсутствовать необходимые для человека микроэлементы. Кипячение воды увеличивает концентрацию радиоактивных веществ в воде.
Исключение
Исключением является такой вид переработки, как сушка. При сушке ягод , фруктов , грибов концентрация радионуклидов повышается и может быть в 10 и более раз выше, чем в свежих продуктах.

ЛИТЕРАТУРА
А.А.Аутко, Ал.А.Аутко «Овощи в питании человека»
Минск 2004 
В.Васильев, Г.Васильева «Настольная книга хозяюшки» 
Энциклопедия Москва 2001
Трудовое обучение Обслуживающий труд 7 класс
Минск 2008
Тэхналагічная адукацыя №1 2008
И.С. Батюкова «Чернобыль-20 лет спустя» Статья
Постановление № 72 от 12.06.2006.
Методические указания по определению нитратов нитритов в продукции растениеводства. Брошюра
Памятка для населения, проживающего на территории, загрязнённой радиоактивными веществами. Минск 1999

nitraty.zip

Презентация
 

 

 


 

Источник: http://www.school7.goroo-orsha.by/index.php/rcz-qa...