Проект "Нитраты в продуктах питания"

Конспект проекта «Нитраты в продуктах питания» к теме «Азот и его соединения», 9 класс

Учитель: Хогоева Б.Б.

Экспериментальные исследования содержания

нитратов в продуктах питания

Проект «Нитраты в продуктах питания»

Учебный проект «Нитраты в продуктах питания» проводится в рамках темы «Неметаллы» (9 класс) при изучении темы «Азот и его соединения» в течение 3 часов учебного времени.

Цели: исследовать содержание нитратов в питьевой воде, в картофельном соке, морковном соке и др.; сравнить содержание нитратов в овощах, купленных в магазине, на рынке и выращенных на садовых участках

1 группа. Название проекта «Проблема нитратов»

2 группа. Название проекта «Определение нитратов в продуктах питания»

Урок 3-й: «Защита проекта»

1 группа. Название проекта «Проблема нитратов»

         Цели исследования: изучить литературу о нитратах, изучить последствия употребления некачественных продуктов, ознакомить с таблицей «Допустимое содержание нитратов в овощах»,   

         Содержание исследования: проблема нитратов активно обсуждается общественностью на разного рода мероприятиях. Нитраты являются нормальным продуктом обмена азотистых веществ любого живого организма, как растительного, так 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. Однако при потреблении их в повышенных дозах они в пищеварительном тракте могут частично восстанавливаться  до нитритов (более токсичных соединений), вызывающих отравление организма: появляется головокружение, снижается работоспособность, увеличивается содержание в крови молочной кислоты, холестерина, белков, а при поступлении в кровь нитриты могут вызвать метгемоглобинемию – образование производного гемоглобина, в котором железо окислено (трёхвалентно) и которое не способно переносить кислород. В результате нарушается тканевое дыхание. При больших дозах развивается «синюха» и наступает смерть. Кроме того, из нитритов в присутствии аминов могут образовываться нитрозамины, обладающие канцерогенной активностью, нарушается деятельность щитовидной железы, развиваются раковые заболевания и др. Первая помощь – обильное промывание желудка, прием активированного угля, солевых слабительных, свежий воздух, обращение к врачам. 

         В развитии этой болезни, помимо колбасных изделий и копченостей, немаловажную роль играют многие растительные пищевые продукты: свекла, картофель, морковь, репа, редис, цветная капуста, салат и др., содержащие повышенное количество нитратов, нитритов и нитрозоаминов. В растительные препараты они поступают из минеральных азотных и азотистых удобрений.

         Корневые системы всех без исключения растений хорошо усваивают нитраты. В растении происходит восстановление нитратов до аммиака

         Нитраты и нитриты вносят в колбасные изделия, копчености, сыры и др. продукты в качестве пищевых добавок. Использование пищевых добавок предусматривается для улучшения качества продуктов.

Ход исследования

         Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека составляет 325 мг в сутки. В питьевой воде их допускается до 45 мг/л. Рекомендуемое потребление продуктов питания, где используется питьевая вода (чай, первые и третьи блюда) примерно 1,0 – 1,5 л, максимум 2,0 л в день, т.е. с водой взрослый человек может употребить до 90 мг нитратов в день, с продуктами питания – до 235 мг.

Таблица: «Допустимое содержание нитратов в овощах»

Продукт	Содержание, мг/кг	Продукт	Содержание, мг/кг
Картофель	250	Лук репчатый	80
Капуста белокочанная ранняя	900	Листовые овощи (салат, петрушка, укроп)	2000
Капуста белокочанная поздняя	500	Перец сладкий	200
Морковь ранняя	400	Кабачки	400
Морковь поздняя	250	Дыни	90
Томаты	150/300	Арбузы	60
Огурцы	150/400	Виноград	60
Свекла	1400	Яблоки, груши	60

Используя данные таблицы можно рассчитать суточное потребление продуктов питания:

Продукт	Содержание нитратов, мг на 100 г	Потребление, г в сутки	Содержание нитратов в порции, мг
Мясо отварное Картофель отварной Свекла отварная Капуста Морковь отварная Лук репчатый Зелень Фрукты	- 25 140 50 25 8 200 6	200 300 120 85 80 100 40 200	12 75 84 43 10 8 80 12

         Итого: 324 мг

         Вывод:

1.     Чтобы уменьшить количество нитратов:

1)    тщательно промывать овощи и фрукты – уменьшает на 10 %;

2)    механическая очистка – на 15-20%;

3)    варка овощей, особенно очищенных и нарезанных – на 50%;

4)    зелень следует вымачивать перед употреблением в холодной воде 1-1,5 часа – 20-30%

5)    уменьшается содержание нитратов при квашении, солении, мариновании

2.     При рациональном употреблении овощей в свежем и отварном виде человек с продуктами питания практически не сможет превысить безопасную суточную дозу нитратов.

3.     Если нарушить принципы рационального питания, например, питаться одними овощами, то тогда можно нарушить безопасную дозу питания почти в два раза.

4.     Нельзя постоянно потреблять одни и те же овощи и фрукты. Необходимо разнообразить питание.

5.     Отказываться от овощей и фруктов в питании из-за опасности нитратного отравления не следует, т.к. это лишит человека необходимых витаминов

2 группа. Название проекта «Определение нитратов в продуктах питания»

Цели исследования: овладеть методикой определения нитратов, ознакомить с рекомендациями по уменьшению содержания нитратов в продуктах питания

Содержание исследования:

Избыток в почве нитратов ухудшает качество выращиваемых овощей, фруктов, зерновых культур и др.

Корневые системы всех без исключения растений хорошо усваивают нитраты. В растении происходит восстановление нитратов до аммиака:

NO₃^- → NO₂^- →NO^- → NH₂OH → NH₃

Образовавшийся аммиак реагирует с некоторыми органическими кислотами (пировиноградная, щавелевая, уксусная и др.) и в результате образуются аминокислоты – строительный материал для белков.

Если в почве избыток нитратов, то они не успевают полностью превратиться в аминокислоты. Нитраты по корню поднимаются и могут осесть в любой части растения. Они превращаются в нитриты и отравляют организм.

Как распределяются нитраты в овощах?

1)    У свеклы сконцентрированы в верхней части корнеплода – до 65%;

2)    в моркови в центральной части – 90%, наружной части – 10%;

3)    капуста – самая опасная часть – кочерыжка, и в толстых черешках листьев;

4)    у картофеля в мелких клубнях нитратов больше, чем в крупных, сосредоточены под кожурой (чистить – не экономя);

5)    маленькие огурцы содержат нитратов меньше, чем большие. Если огурец сорван утром – нитратов меньше.

Ход исследования

Оборудование: пробирки, предметные стекла; реактивы: физиологический раствор (0,9 %-й раствор поваренной соли), риванол, разбавленная соляная кислота, 1 % раствор дифенил амина.

Опыт 1 (определение нитритов в воде)

К 1 мл исследуемой воды прилить 2 мл физиологического раствора. Затем смешать с 1 мл риванольного реактива (таблетку растворить в 200 мл соляной кислоты). Если появляется бледно-розовая окраска, значит, уровень нитритов в питьевой воде очень высок.

В нашем опыте изменений не наблюдается.

Опыт 2 (определение нитратов в воде)

         К 1 мл исследуемой воды приливаем 2 мл физиологического раствора, смешиваем с 1 мл риванольного реактива и на кончике ножа вносим немного порошка цинка. Бледно-розовый цвет раствора указывает на недопустимо высокое содержание нитратов.

         В нащем опыте таких изменений не наблюдается.

Опыт 3 (определение нитратов в продуктах питания)

         2 мл разведенного картофельного сока смешиваем с 1 мл соляно-кислого раствора риванола и добавляем цинковый порошок. Появление бледно-розовой окраски указывает на превышенное содержание нитратов. Это картофель купленный в магазине.  В домашнем картофеле изменений не наблюдается. В соке репчатого лука изменений нет. В морковном, свекольном и огуречном соках, купленных в магазине появляется бледно-розовая окраска, что свидетельствует о наличии нитратов в недопустимых концентрациях.

Опыт 4 (определение нитратов в продуктах питания раствором дифениламина)

         На предметное стекло последовательно поместили несколько срезов, взятых с картофеля, свеклы, капусты, моркови, яблок, перца.

         Если наблюдается темно-синяя устойчивая окраска среза, то это говорит о том, что содержание нитратов в продуктах питания завышенное. Если наблюдается бледно-голубоватая, то – низкое содержание нитратов.

         Для исследования были взяты овощи и фрукты, купленные на рынке, в магазине и выращенные на своем огороде.

         Результатами исследования было установлено, что избыток нитратов был обнаружен в овощах, купленных на рынке и в магазине: морковь, свекла, огурец, капуста.  В остальных продуктах нитраты не обнаружены.

         Вывод:

1)    Нежелательно употреблять в пищу купленные на рынке овощи;

2) в продуктах питания, выращенных на своем участке, содержание нитратов минимально;

3) для уменьшения содержания нитратов в продуктах питания следует:

- овощи нарезать мелкими кубиками, залить теплой водой, выдержать 10-15 минут;

- отваривать овощи, т.к. варка снижает содержание нитратов на 40 %;

- уменьшает содержание нитратов маринование, квашение, засолка овощей.

Литература:

1.     Химия. 9 класс: учебник / Габриелян О.С. – М.: Дрофа, 2014

2.      Настольная книга учителя. Химия. 9 класс: учебник / О.С.Габриелян И.Г. Остроумов.  – М.: Дрофа, 2002

3.     Химия: проектная деятельность учащихся / авт.-сост. Н.В. Ширшина. – Волгоград: Учитель, 2007

4.     Исследовательская деятельность учащихся по химии: метод. Пособие / Е.В.Тяглова. – М.: Глобус, 2007