«Исследование наличия соединения нитратов в арбузах в г. Челябинске (сетевой маркет и рынки)»

МАОУ «Лицей № 67 г. Челябинска»

Информационно-познавательный проект

«Исследование наличия соединения нитратов в арбузах

в г. Челябинске (сетевой маркет и рынки)»

Исполнитель: Артемова Полина 8 А класс

Наставник: Ромакер Марина Александровна

2024

Содержание:

Введение

Актуальность проекта Актуальность работы связана с проблемой содержания нитратов арбузах, которые продаются в магазинах и на рынках нашего города, поскольку их избыточное количество может привести к ряду негативных для человека последствий.

План исследовательской работы:

1. Познакомиться с общей характеристикой нитратов.

2. Выяснить пути попадания и влияние избытка нитратов на организм человека.

3. Познакомиться с допустимыми нормами нитратов для человека.

4. Овладеть методикой определения нитратов с домашних условиях.

5. Устройство и техника измерения нитратов в домашних условиях с помощью аппарата Экотестер.

6. Определить содержание нитратов в арбузах, купленных в различных местах продажи (рынок, сетевые магазины).

7.Сделать выводы по результатам исследования.

Цель: Изучить, что такое нитраты, какое влияние они могут оказать на организм человека, вредны ли они. Научиться с помощью аппарата Экотестер определять концентрацию нитратов в арбузах, продаваемых в разных торговых точках города. Изучить условия, возможные методы минимизации содержания нитратов в продуктах.

Задачи проекта:

Изучить что такое нитраты, их влияние на организм человека, с помощью различных источников информации;

Узнать методы определения содержания нитратов в домашних условиях

Провести исследование по определению содержания нитратов в арбузах (выявить закономерности, составить таблицы концентрации нитратов)

Сделать выводы

Оборудование: ноутбук, доступ в Интернет, программы МО. аппарат Экотестер

Методы: анализ полученной информации, оформление материала

Объект изучения: источники информации

Глава 1. Арбуз

1.1 Арбуз – самая популярная бахчевая культура в России

На нее приходится половина продаж. Арбуз любят за пользу и вкус. Его сложно не любить, ведь арбуз – символ лета.

Арбуз [1]– однолетнее травянистое растение семейства тыквенные. Его признали ягодой и это справедливо: у него есть кожица, сочная мякоть и множество семечек внутри. Цвет арбузной мякоти зависит не только от спелости ягоды. Красный цвет арбузу придают растительные пигменты группы каротиноидов.

Хороший арбуз должен быть сахарным! Ведь его сладость обязана фруктозе, фруктовому сахару. Арбуз – одна из наиболее широко выращиваемых сельскохозяйственных культур в мире, причем Китай лидирует в этой сфере уже более двух десятилетий, за ним следует Турция и Индия. Зимой на наших прилавках появляются арбузы из жарких стран. Они поступают из Бразилии, Эквадора и Коста-Рики, где как раз в это время в разгаре лето[1].

1.2 История появления арбуза в России

Широко распространено мнение, что арбуз впервые появился в саваннах южной Африки – возможно, в Намибии. Дэвид Ливингстон, известный исследователь Африки, живший в XIX веке, сообщал, что арбузы в изобилии росли в пустыне Калахари, откуда, по-видимому, и произошли. Предок арбуза – дикорастущий арбуз обладал более плотной мякотью и более сильным вкусом, поэтому его ели обычно приготовленным.Впервые как культурное растение арбуз был выращен около 2000 году до нашей эры в Древнем Египте, где арбуз изображали на настенных росписях и даже помещали в гробницы.По торговым путям арбуз попал в Индию, Китай и Европу, сначала к маврам в X веке. В Новый Свет он проник благодаря трансатлантической работорговле, где его впервые высадили в 1629 году в Массачусетсе. Есть сведения, что первые экземпляры арбузов ели на территории современной астраханской области еще в VII–VIII веках до нашей эры. Потом масштабное освоение бахчи – от Астрахани до Камышина – началось с середины XIX века.
В Челябинскую область арбузы поставляют в основном из граничащей с нашей областью Оренбургкой области, (Соль-Илецкие арбузы) а также из Узбекистана, и Казахстана (так как наша область является приграничной). Астраханские арбузы в нашу область приезжают не часто[1]

1.3 Состав, пищевая ценность, и норма потребления

В арбузе есть витамин В5, С, РР, Н и бета-каротин. Арбуз содержит железо, фосфор, кальций, особенно много в нем магния – и в этом с ним не сравнится, пожалуй, ни один фрукт [3].

Калий и магний влияют на гемодинамику (движение крови по сосудам), а также необходимы для полноценного сокращения сердечной мышцы. Стоит учитывать, что калий оказывает мочегонное действие, что полезно людям с гипертонической болезнью. А кремний, которого в арбузе больше всего, необходим для формирования мышечной системы и костной ткани,

В 100 граммах арбуза (зависит от сорта и места сбора) содержится:

• 30 ккал

• 0,6 г белка

• 0,2 г жира

• 7, 2 г углеводов

• 0,4 г клетчатки

• 91 г воды

Хотя арбуз содержит мало калорий (30 на 100 граммов), один ломтик арбуза может повысить уровень энергии на 23% благодаря содержащемуся в нем витамину B6, который организм использует для синтеза дофамина, гормона и нейромедиатора.

С точки зрения питательности арбузные семечки считаются одними из лучших. Они являются богатым источником витаминов, белков, жирных кислот омега-6 и омега-3, цинка, магния, меди, железа, калия. Арбузные семечки очень калорийны, поэтому их следует есть в умеренных количествах. Один стакан жареных арбузных семечек содержит около 600 калорий[3].

Глава 2. Общая характеристика нитратов.

Когда слышишь слово «нитраты», почему-то сразу представляется середина лета и появление на прилавках бахчевых культур. Обычно это страшная история с участием отрицательных героев: от недобросовестных продавцов до несчастных арбузов. Все из-за того, что одни торгуют «нитратами», а вторые их накапливают. Мало кто знает, что нитраты содержатся во всех живых организмах. Конечно же, есть они и в привычных нам овощах[2].

2.1 Что такое нитраты?

Нитраты [6]– это соли азотной кислоты, например: NaNO3, KNO3, NH4NO3, Mg(NO3) 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. Существовали они еще до происхождения человека.

Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах [4], когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами из-за их чрезмерной подкормки аммиачной селитрой. Тем не менее, разговоры о вреде нитратов для здоровья не прекращаются. Однако проблема не в самих нитратах, а в том, какое их количество попадает в организм человека. Согласно заключению Всемирной организации здравоохранения, безопасным считается количество 5 мг нитратов на 1 кг веса человеческого тела. То есть, взрослый человек может получать около 350 мг нитратов безо всяких последствий для здоровья. С химической стороны нитраты — это соли азотной кислоты, естественный компонент всех живых организмов. Более того, для растений они служат обязательным элементом питания. Если рассматривать вопрос с этой стороны, то содержание нитратов в овощах и фруктах в малой концентрации — это норма. Нитраты часто добавляют в бекон, ветчину, сосиски. Они действуют как консерванты, помогая предотвратить рост бактерий[9].

При этом высоким содержанием солей отличаются именно овощи. На их долю приходится до 80% всех нитратов, поступающих в организм человека. Все оттого, что в овощах нитраты скапливаются больше положенной нормы.

2.2 Влияние избытка нитратов на здоровье человека.

В настоящее время общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и сельскохозяйственных животных.

Нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитритов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нем 2-х валентное железо в 3-х валентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, который уже не способен переносить кислород к тканям и органам, в результате чего может наблюдаться удушье[5].

1. Угроза для жизни начинает возникать тогда, когда уровень метгемоглобина в крови достигает 20% и выше. Поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и тканей организма (тканевая гипоксия), в результате чего накапливается молочная кислота, холестерин, и резко падает количество белка.

2. Особенно опасны нитраты для грудных детей, т. к. их ферментная основа несовершенна и восстановление метгемоглобина в гемоглобин идет медленно.

3. Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества токсины, в результате чего идёт интоксикация, т. е. отравление организма. Основными признаками нитратных отравлений у человека являются:

синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;

тошнота, рвота, боли в животе;

понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз;

головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение

работоспособности;

одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания;

при выраженном отравлении – смерть.

4 При длительном поступлении нитратов в организм человека (пусть даже в незначительно дозах) уменьшается количество йода, что приводит к увеличению щитовидной железы.

5. Установлено, что нитраты сильно влияют на возникновение раковых заболеваний. Сами нитраты неопасны, влияние на организм оказывают их производные — нитриты и нитрозамины. Они могут образовываться, попадая в пищеварительную систему. Нитриты взаимодействуют с гемоглобином и превращают его в метгемоглобин. Он уже не способен переносить кислород. Дальше кровь перестает насыщать ткани в необходимом количестве, что провоцирует развитие хронических болезней.

Нитраты становятся опасны после того, как человек съедает арбуз: они всасываются в кровь, взаимодействуют с гемоглобином и мешают крови насыщаться кислородом. Результат — кислородное голодание. Кроме того, нитраты могут спровоцировать образование злокачественных опухолей в кишечнике. Поэтому каждый год возникает вопрос: сколько нитратов в арбузе?

Норма содержания нитратов в арбузе — 60 мг/кг. Наибольшее количество нитратов накапливается в арбузной кожуре. нитраты скапливаются в овощах неравномерно. Это значит, что части с высоким содержанием нитратов можно срезать. Нитраты присутствуют не только в арбузах, но и в шпинате, сельдерее, листовой капусте и столовой свекле. В среднем 1-1,5 тысячи миллиграммов на килограмм. Меньше вредных солей имеют лук, перец, баклажаны и зеленый горошек. (7)По мнению специалистов, максимально допустимой суточной дозой нитратов является 3,7 мг на 1 кг массы тела.

Согласно информации Роспотребнадзора, в последнее время зафиксирована положительная тенденция соответствия пищевой продукции нормам по нитратам. Так, если два десятилетия назад содержание нитратов в овощах и фруктах в среднем по стране было на уровне 4-6 %, то сегодня уровень снизился до 1,29 %.[11]

Можно ли доверять нитрат-тестерам?

Контролирующие ведомства используют несколько методов, которые позволяют определить количество нитратов в продукте. Однако в обывателю при покупке арбуза бытовых условиях можно использовать нитрат-тестеры , для своего исследования мы использовали Экостестер.

Глава 3. Экотестер.

Что измеряет Экотестер?

Рост населения Земли, ухудшающаяся экология, сокращение пахотных земель приводят к неуклонному снижению качества продуктов. Повышение урожайности, борьба с вредителями и болезнями вынуждают производителей использовать все большее количество удобрений,  химических веществ для обработки растений. В этих условиях контроль качества еды в домашних условиях становится очень актуальным, Один из таких приборов, предназначенных для изменения содержания нитратов в продуктах – Экотестер.

Экотестер позволяет контролировать уровень нитратов в овощах и фруктах и определять радиационный фон от любых предметов. Следует также заметить, что к сожалению, эти аппараты достаточно дорогие ( стоимость от 5 до 8 тыс).


 

Существует 5 главных признаков нитратного арбуза, о которых нужно знать, чтобы избежать отравления

1. Желтая корка - признак высокой концентрации нитратов

Бахчеводы, применяя его с превышением допустимых норм, получают з недели плод весом до10кг. Поэтому обращайте внимание на цвет корки при разрезе арбуза: она не должна быть желтой.

2.Проследите, чтобы в арбузе не было сквозных отверстий 3. Не ешьте арбуз с большой полостью внутри

4. Чтобы проверить арбуз на содержание нитратов и избежать отравления, опустите кусочек мякоти в чистую воду комнатной температуры. Если ягода опасна, вода окрасится в насыщенный розовый цвет. Такой плод лучше не есть.

5. Арбуз не должен быть легким, когда вы берете его в руки

Иногда даже красивая ровная кожура, желтое пятно и сухой хвостик не служат гарантией того, что арбуз вкусен. Обязательно взвесьте его перед покупкой: он должен быть плотным и тяжелым. Если в магазине нет весов, доверьтесь ощущениям. Спелая ягода должна быть достаточно увесистой, когда вы берете ее в руки.

Глава 4. Исследовательская работа

Так как тему для исследования мы получили только в конце сентября, начале октября мы купили три арбуза в различных торговых точках города и определили уровень нитратов в арбузах.

Эксперимент №1

1. Арбуз мы купили на рынке, он был привезен из Узбекистана, весил. 15 кг,

2. Арбуз мы приобрели магазина «у дома», ТС « Монетка», он весил 9,5 кг

3. Арбуз был нами Супермаркета “Лента»: арбуз весом 7,8 кг

Мы взяли в руки специальный прибор – Экотестер– и провели измерения.Допустимая норма содержания нитратов в арбузе — 60 мг на 1 кг веса ягоды,

Что получилось у нас?

1. Арбуз, купленный на рынке. На купленном здесь арбузе в корке 53мг, и всего лишь 16мг. Это незначительная цифра, можно сказать, что почти ноль.

2.Неожиданно хорошим оказался результат арбуза из магазинчика около дома — в корке 54 мг и 44 мг в мякоти вредных веществ.

3. А вот арбуз из супермаркета огорчил: на корке прибор показал 77 мг нитратов! Правда, если воткнуть прибор поглубже, ситуация улучшается — будет 68- мг.

Это легко объяснить: вредные вещества скапливаются именно в корке арбузов и дынь, так что не стоит стремится «обглодать» корочки. Внешне на высокое содержание нитратов могут намекнуть характерные желтые прожилки.[8]Конечно, идеальный вариант — пользоваться экотестером перед покупкой, а не после нее. Вот только тут есть нюанс: вряд ли продавец позволит протыкать арбузы нитратомером, ведь после нарушения целостности кожуры они начнут очень быстро портиться

Фото результатов эксперимента см. в Приложении1.

Эксперимент № 2. Определение нитратов в арбузах.

Но давайте проверим еще раз, другим методом. Взяли кусочки арбуза и поместили его в чистую воду на 20-30 минут. Если в нем есть нитраты, то по истечении этого времени вода должна окраситься в красный или розовый цвет. Что опыт показал?

Заключение

Нашему организму необходимы овощи, которые являются источниками углеводов, макро- и микроэлементов, волокнистых и других важных веществ. Поэтому их употреблять в пищу нужно каждый день.

Нитраты — это соли азотной кислоты, естественный компонент всех живых организмов. Более того, для растений они служат обязательным элементом питания. Если рассматривать вопрос с этой стороны, то содержание нитратов в овощах и фруктах в малой концентрации — это норма.

Контроль качества еды в домашних условиях становится очень актуальным,

Один из таких приборов, предназначенных для изменения содержания нитратов в продуктах – Экотестер.

Экотестер позволяет контролировать уровень нитратов в овощах и фруктах и определять радиационный фон от любых предметов. Каждый, кто интересуется вопросами здоровья, может самостоятельно определить, есть ли нитраты в овощах и фруктах,

Существует 5 главных признаков нитратного арбуза, о которых нужно знать, чтобы избежать отравления

Покупать стоит арбузы большой массы, (около 10 кг,) БЕЗ озъянов на кожурее трещин и проколов, лучшее время для покупки арбузов конец августа, сентябрь., Покупать арбуз лучше у проверенного продавца.

Конечно, идеальный вариант — пользоваться экотестером перед покупкой, а не после нее. Вот только тут есть нюанс: вряд ли продавец позволит протыкать арбузы нитратомером, ведь после нарушения целостности кожуры они начнут очень быстро портиться

Для уменьшения содержания нитратов в овощах и фруктах рекомендуется срезать те части овощей, в которых их концентрация максимальна кожура арбуза и мякоть примерно 1,5- 2 см от нее.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Арбузы от «А» до «Ы» https://www.syngenta.by/arbuzy-ot-do-y

2. Можно ли есть арбузы в июле: откуда везут арбузы, чем опасны нитраты в арбузе, дыне https://doc.ua/news/articles/v-chem-opasnost-rannih-arbuzov-i-dyn

3. Красный от сласти: почему не надо бояться нитратов в арбузах | Статьи | Известия https://iz.ru/1366375/evgeniia-borodina/krasnyi-ot-slasti-pochemu-ne-nado-boiatsia-nitratov-v-arbuzakh

4 Красный от сласти: почему не надо бояться нитратов в арбузах | Статьи | Известия

https://don24.ru/special/normy-soderzhaniya-nitratov-v-pervyh-arbuzah-v-rostove-prevysheny.html

5. Эксперимент с тремя челябинскими  арбузами показал содержание в них нитратов — МК .https://www.mk.ru/social/2023/08/02/eksperiment-s-tremya-moskovskimi-arbuzami-pokazal-soderzhanie-v-nikh-nitratov.html 6..Гайлите М., Гайлитис М. Ещё раз о нитратах, «Наука и мы», № 6, 1990 г. 

7 Покровская С.Ф. Пути снижения содержания нитратов в овощах. М., 2003г., с.42-46.

8 Соколов О.А. Особенности распределения нитратов и нитритов в овощах. Картофель и овощи., 1998г., №6.

9. Соколов О., Семёнов В., Агаев В., Нитраты в окружающей среде. Пущино, 2004г., с.216-238

10. Дорофеева двуликие нитраты /Химия в школе, 5,2002,с.43.

11. Иванова курс «Химия и экология»/ Химия в школе,7, 2010, с. 28.

12 Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения (Росздравнадзор) http://roszdravnadzor.gov.ru/

Приложение 1. Измерение количества нитратов экотестером

Э котестер в работе

Результатыэксперимента

Результаты эксперимента