Научная работа по биологии "Определение уровня нитратов в овощах в домашних условиях"

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Управление образования Костанайской области

ГУ «Отдел образования акимата Карасуского района»

ГУ «Караманская средняя школа»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ НИТРАТОВ В ОВОЩАХ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Секция: химия, биология

                                                              Исполнитель:

                                                                                     Голубев Никита, 5 «Б» класс

                                                                                   Карманской средней школы

                                                                      Карасуского района

                                                                         Костанайской области

                                                                       Руководитель работы

                                                                            Авдеева Ирина Борисовна

                                                                            учитель химии и биологии

                                                                                Караманской средней школы

2014 год

Оглавление

I.  Резюме ………………………………………………………………........3

II.Введение…………………………………………………………………..4

III.Основная часть. …………………………………………………..........6

IV.Обзор литературы по проблеме исследования……………………..9

V. Заключение……………………………………………………………..10

VI.Список использованной литературы ……………………………….11

VII. Приложение……………………………………………………………12

Отзыв научного руководителя

I.Резюме.

Цель исследования: научиться определять овощи  с большим содержанием нитратов.

Гипотеза: :  в домашних условиях можно оценить качество продуктов питания по содержанию в них нитратов.

Этапы, процедура исследования:

-Подготовительный: выбор темы, постановка цели и задач.

-Исследовательский: работа с научной литературой, с материалами сети Интернет, наблюдение, измерение, анализ,  эксперимент. 

Новизна исследования и степень самостоятельности: определение в овощах нитратов для здорового питания.

Результаты работы и выводы:  

По итогам экспериментов выяснилось, что лидером в полезности для человеческого организма являются помидоры из наших огородов. В овощах, выращенных для продажи в нашей стране, всё же присутствуют нитраты. В домашних условиях можно оценить качество продуктов питания по содержанию в них нитратов.

Область практического применения работы:

Употребление овощей не содержащих нитраты будет способствовать сохранению и укреплению здоровья.

II.Введение

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

О пользе овощей говорить не приходится. Всем   известно, что большая часть витаминов и минералов попадает к нам в организм благодаря именно овощам. Их ценят за пользу и разнообразие вкусов. Именно овощи составляют большую часть рациона людей, следящих за своим здоровьем. Однако, существует проблема загрязнения продуктов питания химическими веществами, актуальная для оценки качества овощей, фруктов, соков. Содержание нитратов в продуктах питания стало одним из важных показателей качества. Эта проблема возникла сравнительно недавно, в связи с развитием знаний о причинах онкологических заболеваний. Выяснить, как влияют нитраты на организм человека. Узнать, есть ли способы определения количества нитратов в овощах в домашних условиях. На эти вопросы мы пытаемся ответить.

Объект исследования: овощи из магазина и овощи с пришкольного участка, используемые в школьной столовой.                                                       

Предмет исследования: нитраты, содержащиеся в продуктах питания.                                                                                                     Рабочая гипотеза:  в домашних условиях можно оценить качество продуктов питания по содержанию в них нитратов.

Цель работы: научиться      определять овощи  с большим содержанием нитратов.

Задачи работы: изучить литературу о нитратах; выяснить, как влияют нитраты на организм человека;  овладеть методикой  определения содержания нитратов в овощах;  определить содержание нитратов в овощах, купленных в магазине и выращенных на пришкольном  участке.

Место исследования: ГУ «Караманская средняя школа», пришкольный участок

Методы исследования: работа с научной литературой, с материалами сети Интернет, наблюдение, измерение, анализ,  эксперимент.                                     

Сроки проведения исследования: сентябрь, октябрь 2014 года                              

Результаты работы: По итогам экспериментов выяснилось, что лидером в полезности для человеческого организма являются помидоры из наших огородов. В овощах, выращенных для продажи в нашей стране, всё же присутствуют нитраты.

Выводы:
 - в домашних условиях можно оценить качество продуктов питания по содержанию в них нитратов. 

Обоснование проблемы

В нашей стране урожай овощей собирают осенью. Поэтому цена на них в это время самая низкая. Свежие овощи хранятся недолго. Цена на них растёт к весне. Поэтому поставщики продуктов стараются сохранить овощи как можно дольше, чтобы продать их дороже. Вот как меняется цена на овощи к весне.

Наименование овоща	Цена с осени до весны
Огурец	150-500 тг.
Помидор	200-500 тг.
Картофель	60-140 тг.
Капуста	45-120 тг.
Лук репчатый	50-115 тг.
Морковь	60-140 тг.

Нитраты – вредные химические вещества, которые появляются в овощах после использования удобрений.

Самым простым и недорогим способом ускорить выращивание овощей и дольше сохранить их свежими является удобрение почвы. От этого в продуктах накапливаются нитраты.

III. Основная часть.

Где «прячутся» нитраты?                                                        

Повышенная доза нитратов наблюдается в тех овощах, которые выросли в парниках и теплицах. Максимальное их содержание отмечено в листовых овощах и ранних корнеплодах. Это — зелень (салат, лук, укроп, петрушка), редис, огурцы, капуста, помидоры. Нитраты также накапливают морковь, свекла, арбузы, тыквы, кабачки, баклажаны,  меньше — перец, поздние овощи.

Ученые утверждают, что большая часть нитратов находится в «сосудах» растений, по которым питательные элементы поступают из грунта в стебель, листья и плоды. Самые опасные «места» — основание плода и черенки листьев. Например:стебель укропа, петрушки, сельдерея «таит» в себе почти в 2 раза больше нитратов, чем листья;   огурцы и редис «накапливают» нитраты в хвостиках и кожуре, в которых нитратов на 70 % больше, чем в мякоти; в кочерыжке капусты на треть больше, нежели в листьях.

Исследования учёных доказали, что у человека высокие дозы нитратов могут вызвать отравление и даже привести к смерти. Если в организм человека поступают высокие дозы нитратов, через 4–6 часов появляются тошнота, одышка, посинение кожных покровов, общая слабость, головокружение, боли в затылке и частое сердцебиение. Употребление нитратов в течение долгого времени  вызывает также аллергию, болезни щитовидной железы, опорно-двигательного аппарата и нервной системы.

В домашних условиях можно отличить овощи с большим количеством нитратов по следующим признакам:

·     внешнему виду

·     строению овоща в разрезе

·     кожице овоща

Для эксперимента выберем популярный овощ – помидор. Образцы возьмём из пришкольного участка и  из магазина.

Способ №1.Овощи с высоким содержанием нитратов долго остаются свежими. Поместим образцы помидор в теплое сырое место и посмотрим, за какое время они испортятся.

	Из огорода	Из магазина..
Помидор	15 дней	18 дней

Вывод №1.Дольше  всего хранятся овощи, купленные в магазине, значит там самое высокое содержание нитратов. Наилучший результат показали помидоры из обычного огорода.

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

	Из огорода	Из магазина.
Помидор	Кожа лопнула,  снимается хорошо	Кожа не лопнула,  снимается с трудом

Вывод №2.Нитратов больше в образцах из магазина, так как кожа их самая плотная. Овощи из огорода – самый лучший результат.

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

	Из огорода	Из магазина.
Помидор	1 см.	3 см.

Вывод №3. Лучший результат – овощи из огорода. В  образце из магазина содержатся нитраты.

Способ №4.

-         Делаем косой срез клубня картофеля.

-          Помещаем  в чашку Петри.

-          Наносим на срез 1 каплю реактива и отмечаем скорость появления окраски среза, ее интенсивность и цвет.

В качестве реактива использовался раствор дифениламина в серной кислоте.

Вывод №4.

Количество  нитратов  оценивали  по  следующей  градации: 

1.При  отсутствии  нитратов  растительный  сок  не  изменяет  цвет;

2.  При  небольшом  количестве  нитратов  капля  растительного  сока  приобретает  светло-голубую  окраску;

3.  При  большом  количестве  нитратов  появляется  темно-синяя  окраска  .

Опыт показал, что картофель выращенный на пришкольном участке не поменял цвет – это говорит об отсутствии нитратов, а капля картофель купленный в магазине приобрел голубой окрас, что свидетельствует о небольшом количестве нитратов.

По итогам экспериментов выяснилось, что лидером в полезности для человеческого организма являются помидоры и картофель  из наших огородов. В овощах, выращенных для продажи, всё же присутствуют нитраты.

Последние годы всё меньше людей занимаются выращиванием овощей на огородах, ведь проще купить их. Но, покупая овощи, нужно быть внимательными и не отдавать деньги за плохой продукт. Покупать лучше в проверенных вами магазинах.

IV .Обзор литературы по проблеме исследования.

Проведен анализ литературных данных по изучению содержания нитратов в овощах, а так же их накоплении в продукции растениеводства.

 Проведен сравнительный анализ количественного содержания нитратов в пищевых продуктах, приобретенных  в магазине и выращенных на пришкольном участке.

В литературных источниках  предложены методы уменьшения содержания нитратов в пищевых продуктах.

Данные литературных источников подтверждают то, что из всех исследуемых овощей менее развита склонность к накопительству нитратов у картофеля. Исследованные нами овощи по мнению ученых-исследователей , выращенные на пришкольном  участке, безопаснее сельхозяйственной продукции, поставляемой из магазинов.

V. Заключение.

Проблема токсичного накопления нитратов  на современном этапе является одной из наиболее острых и актуальных. Решением этой задачи заняты многие научно-исследовательские учреждения всего мира, но, несмотря на пристальное внимание к этой проблеме, до сих пор радикального решения пока не найдено.

В результате своей работы я сделал следующие выводы:

1. Лучше всего употреблять овощи с собственного огорода и овощи, выращенные в открытом грунте.

2. Не всегда в растениях, выращенных на собственных участках, содержание нитратов минимально. Это зависит от нашего способа выращивания той или иной культуры и от погодных условий.

 3. Для уменьшения содержания нитратов в овощах и фруктах рекомендуется срезать те части овощей, в которых их концентрация максимальна. То есть, в капусте – это кочерыжка и зеленые верхние листья, в корнеплодах – это низ (корень), а в огурцах, кабачках и т.п.– это место крепления плодоножки.

4. Каждой порядочной хозяйке необходимо овладеть способами уменьшения концентрации нитратов в овощах и фруктах (в процессе приготовления) с целью обеспечения здорового питания всей семьи.

От данной работы я получил много удовольствия и полезной новой информации. Владение информацией о накапливании нитратов в растениях  поможет вам правильно питаться и сохранить свое здоровье.

VI. Список использованной литературы.

1. 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.;
2.Дорофеева Т.И. Эти двуликие нитраты. - Химия в школе, 2002, № 5, с. 45;

3.Мельниченко Г.Ф., Кирсанова В.Ф., Биткова Н.П. Выращивание экологически чистой овощной продукции: томаты, перец, баклажаны.  - Благовещенск, 1993.- 62 с.;
4.Муравьев А.Г. Экологический практикум: учебное пособие с комплектом карт – инструкций. -  С.-П.: Крисмас+, 2003. - 134 с.

5. Скурихин И.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. М.: Высшая школа, 1991.- 288 с.;

6. Щитова Э.П. Опыты по химии с экологической направленностью. Благовещенск, 1993. - 27 с.

Интернет – ресурсы

1. http://him.1september.ru/2004/28/10.htm

2. http://medproza.ru/nitraty.php

3. http://saxum.ru/474/3.htm

4. http://forum.xumuk.ru/index.php?showtopic=94402

5. http://beewoman.ru/nitraty-v-ovoshhax-i-fruktax/

6. http://www.znaytovar.ru/new137.html

VII.Приложение.

Приложение №1

Памятка по приобретению овощей, фруктов

1.     Покупайте овощи-фрукты в официальной торговой сети — гастрономах, супермаркетах, оборудованных рынках т.е. там, где овощи и фрукты  проверяют.  Овощи же, купленные на обочине, помимо нитратов, могут содержать соли тяжелых металлов и другие вредные вещества из выхлопных газов.

2.     Если сомневаетесь в качестве продуктов, то спрашивайте у продавца сертификат качества (его выдает санэпидемстанция), где указано, что в продукте допустимое количество нитратов.

3.     Самые полезные, на наш взгляд,  овощи,  выращенные с заботой и любовью на собственном участке.

Приложение №2

Памятка по уменьшению содержания нитратов в овощах, фруктах

1. Содержание  нитратов  можно  уменьшить, если  овощи  и  фрукты  тщательно  мыть  и  чистить. Можно  мыть  содовым  раствором – 1 ст. л. на  литр  воды, а  затем  ополоснуть  обычной.

2. Морковь  и  огурцы  нужно  обрезать  с  обеих  сторон  на 1 см, у  редиски  и  помидоров  срезать  «попки». Кроме  этого, у  моркови  и  свёклы  нужно  удалять  сердцевину, а  у  капусты – кочерыжку  и  прожилки  листьев.

3. Следует  употреблять  только  листья  салата, укропа, петрушки – в  стеблях  скапливается  наибольшее  количество  нитратов.

4.Чтобы  избавиться  от  нитратов, овощи, а  также  салат, укроп  и  петрушку  можно  вымачивать  перед  употреблением – где-то  около  получаса. Правда, при  этом  «вымокнут»  и  витамины.

5. Вредные  соединения  уходят  из  овощей  и  при  варке. В  варёной  моркови  содержание  нитратов  снижается  наполовину, в  свёкле  и  картофеле – на 20%.  Некоторые  при  готовке  борща  сначала  проваривают  овощи, а  затем  сливают  воду  и  готовят  на  новой.  Минус: витамины, соответственно, сливаются  тоже.

6. Скорость всасывания и преобразования нитратов сильно зависит от температуры и времени суток. Меньше всего их утром и вечером, особенно в жаркие дни, больше – в прохладную погоду. Собирать  овощи фрукты на приусадебном участке лучше утром или вечером, в прохладную погоду.

Приложение №3

Полезные советы

При выборе  овощей к своему столу обратите внимание:

ü При надавливании ногтём на картофель должен слышаться хруст, если ноготь входит как в вату, значит он с нитратами. Хороший картофель не имеет зелёного оттенка, пятен и прорастает к весне.

ü Натуральные морковь и свёкла дрябнут к весне.

ü У натуральных огурцов светлые и острые шипы на кожице. В огурцах с нитратами тёмные, мягкие шипы, которые можно снять рукой.

ü Тёмные пятна на капусте – очень опасный грибок. Есть её нельзя.

ü Перед приготовлением еды можно выдержать очищенные овощи в воде, нитраты перейдут в неё, затем эту воду нужно вылить.

ü При консервировании овощей нитраты переходят в рассол, поэтому пить его нельзя.

ü Овощи с нитратами никогда не имеют червоточин, червячки и жуки их не едят.

• 1 слайд

  Исполнитель: Голубев Никита 5 «Б» класс
  Определение уровня нитратов
  в овощах
  в домашних условиях
  ГУ «Караманская средняя школа»
  Руководитель работы: Авдеева Ирина Борисовна – учитель химии и биологии
  2015 год
  

• 2 слайд

  научиться определять овощи с большим содержанием нитратов.
  
  ЦЕЛЬ
  Объектом нашего изучения станут свежие овощи из магазина и овощи с пришкольного участка, используемые в школьной столовой.
  Предметом нашего изучения будут нитраты, которые содержатся в продуктах питания
  

• 3 слайд

  изучить литературу о нитратах; выяснить, как влияют нитраты на организм человека; овладеть методикой определения содержания нитратов в овощах; определить содержание нитратов в овощах, купленных в магазине и выращенных на пришкольном участке.
  
  ЗАДАЧИ
  

• 4 слайд

• 5 слайд

  Где «прячутся» нитраты?
  Многие растения способны накапливать большое количество нитратов, например арбузы,капуста, кабачки, петрушка, укроп, свекла столовая, тыква и др. Такие растения называют нитратонакопителями.
  
  Натриевая селитра
  (NaNO3).
  
  
  
  
  
  
  
  Нитраты – это соли азотной кислоты, которые
  накапливаются в растениях, в том числе в овощах и фруктах.
  

• 6 слайд

  допустимое суточное потребление нитратов с пищей составляет 5 мг на 1 кг веса человека.
  

• 7 слайд

  
  Нас постоянно предостерегают, что нитраты вредны для нашего организма. И в тоже время постоянно рекомендуют есть как можно больше свежих овощей и фруктов.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• 8 слайд

  Этапы исследования:
  - Подготовительный
  - Исследовательский
  
  Гипотеза: в домашних условиях можно оценить качество продуктов питания по содержанию в них нитратов
  

• 9 слайд

  СПОСОБ №1
  
  Вывод№1: Дольше всего хранятся овощи, купленные в магазине, значит там самое высокое содержание нитратов. Наилучший результат показали помидоры из обычного огорода.
  

• 10 слайд

  СПОСОБ №2
  
  Вывод№2: Нитратов больше в образцах из магазина, так как кожа их самая плотная. Овощи из огорода – самый лучший результат.
  
  

• 11 слайд

• 12 слайд

  СПОСОБ №3
  Вывод №3:лучший результат – овощи из огорода. В образце из магазина содержатся нитраты.
  
  

• 13 слайд

  СПОСОБ №4
  -Делаем косой срез клубня картофеля.
  -Помещаем в чашку Петри.
  - Наносим на срез 1 каплю реактива и отмечаем скорость появления окраски среза, ее интенсивность и цвет.
  
  В качестве реактива использовался раствор дифениламина в серной кислоте.
  
  Вывод №4
  
  Количество  нитратов  оценивали  по  следующей  градации: 
  1.При  отсутствии  нитратов  растительный  сок  не  изменяет  цвет;
  2.  При  небольшом  количестве  нитратов  капля  растительного  сока  приобретает  светло-голубую  окраску;
  3.  При  большом  количестве  нитратов  появляется  темно-синяя  окраска  .
  Опыт показал, что картофель выращенный на пришкольном участке не поменял цвет – это говорит об отсутствии нитратов, а капля на картофеле купленного в магазине приобрела голубой окрас, что свидетельствует о небольшом количестве нитратов.
  
  

• 14 слайд

• 15 слайд

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  В свекле и моркови больше нитратов в верхней части корнеплода, а в моркови также и в его сердцевине; в капусте — в кочерыжке, в толстых черешках и в верхних листьях .
  
  

• 16 слайд

  РАСТЕНИЯ - ИНДИКАТОРЫ
  (от лат. indico - указываю, определяю), растения (или их сообщества), тесно связанные с определёнными экологическими условиями, которые могут качественно и даже количественно оцениваться по присутствию этих растений (или сообществ); используются при оценке механического состава и засоления почв, в поисках пресных вод в пустынях и некоторых полезных ископаемых.
  АЗОТ основной питательный элемент, который влияет на рост
  вегетативных органов – стеблей и листьев.
  Нитраты – прекрасные азотные удобрения. Между тем эти соединения – одно из важнейших звеньев природного круговорота азота. Основной строительный материал живых организмов – белок, а он в обязательном порядке включает химически связанный азот.
  По растениям – индикаторам можно определить характер
  почвенной среды, особенности химического состава почвы,
  состояние загрязнения среды.
  

• 17 слайд

  КАК ОБНАРУЖИТЬ НИТРАТЫ САМОСТОЯТЕЛЬНО?
  Допустимые концентрации нитратов в продуктах растениеводства
  Допустимое суточное потребление
  нитратов с пищей составляет
  5 мг на 1 кг веса человека.
  

• 18 слайд

  НАШИ РЕКОМЕНДАЦИИ
  Если вы заботитесь о своем здоровье, помните:
  Необходимо фрукты и овощи покупать по сезону.
  Если есть сомнения, что в овощах много нитратов, то проверьте их при помощи нитратомера.
  

• 19 слайд

  1. Лучше всего употреблять овощи с собственного огорода и овощи, выращенные в открытом грунте.
  2. Не всегда в растениях, выращенных на собственных участках, содержание нитратов минимально. Это зависит от нашего способа выращивания той или иной культуры и от погодных условий.
  3. Для уменьшения содержания нитратов в овощах и фруктах рекомендуется срезать те части овощей, в которых их концентрация максимальна. То есть, в капусте – это кочерыжка и зеленые верхние листья, в корнеплодах – это низ (корень), а в огурцах, кабачках и т.п.– это место крепления плодоножки.
  4. Каждой порядочной хозяйке необходимо овладеть способами уменьшения концентрации нитратов в овощах и фруктах (в процессе приготовления) с целью обеспечения здорового питания всей семьи.
  
  ВЫВОДЫ: