1.rabota

Муниципальное бюджетное
общеобразовательное учреждение
«ЛИЦЕЙ №6 «ПАРУС»
РОССИЯ, 140093, МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ, Г. ДЗЕРЖИНСКИЙ, УЛ. ЛЕСНАЯ, 3. ТЕЛ. 550-01-07,
ФАКС 550-01-06
Научно- исследовательская работа
« Влияние окружающей среды на качество продуктов питания»
Работу выполнила:
Авакьянц Элина, ученица 8в класса
МБОУ Лицей № 6 «Парус»
г.Дзержинский Московская область
Учитель – консультант:
Тимошенко Лариса Яковлевна,
учитель географии
1
Оглавление:
1. Введение.
2. Основная часть:
стр. 2-3
а) качество окружающей среды при выращивании сельскохозяйственной
продукции
стр.4-5
б) классификация загрязнителей, накапливающихся в сельхозпродукции
стр.6-7
в) влияние вредных веществ, содержащихся в продуктах
питания на здоровье человека
стр.7-8
г) методы исследования наличия нитратов в продуктах
растеневодства
стр.8-10
д) исследование растительных продуктов на наличие
в них нитратов
стр.10-14
ж) распределение нитратов в растениях
стр.14-17
3.Заключение
стр.18
4. Список источников
стр.19
2
Введение.
Широко известно, что вредные вещества в продуктах питания – очень частое явление в
наше время. Из различных источников массовой информации можно слышать, что
многие продукты питания содержат вредные для здоровья человека вещества,
вызывающие развитие различных заболеваний. Сразу же возникают вопросы – Какие это
вещества? Как они попадают в продукты? Как правильно надо питаться, чтобы как можно
дольше оставаться здоровым? Чтобы ответить на эти вопросы я решила изучить как
можно больше информации о вредных веществах в продуктах питания, узнать, как
проверяют качество продуктов, которые мы покупаем на рынке и самой попробывать
исследовать продукты на наличие вредных веществ. Так как этот вопрос очень объёмный
я решила остановиться на продуктах только растительного происхождения.
Актуальность темы состоит в том, что питание необходимое условие жизни человека.
Каждый день мы употребляем те или иные продукты и, конечно же хотим знать каково их
качество. Отрицательное влияние загрязнения окружающей среды на здоровье человека
становится всё более острой. Она переросла национальные границы и стала глобальной.
Интенсивное развитие промышленности, автотранспорта, химизация сельского хозяйства,
приводят к тому, что в окружающей среде появляются в больших количествах химические
соединения, которые способны накапливаться в растительной продукции.
Итак, передо мной стоит проблема исследование определить качества продуктов
растительного происхождения связанное со средой их выращивания.
Цель моей работы: изучить влияние окружающей среды на качество продуктов питания.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать научно–методическую литературу по вопросам происхождения и
накопления нитратов в растениях.
2. Узнать какие вещества ухудшают качество продуктов растительного происхождения
3. Познакомиться с методами обнаружения нитратов в растениях
4. В результате исследования выяснить каких растения больше всего вредных веществ
способны содержать.
5. Познакомиться с методами обнаружения нитратов в растениях
6. Каково их влияние на здоровье человека.
Вопросы изучения влияния окружающей среды в связи с их актуальностью имеют
отражение в работах многих исследователей, но мне интересно было узнать конкретно,
какого качества продукты мы покупаем непосредственно на нашем рынке, в магазине.
Основная часть.
Качество окружающей среды при выращивании сельскохозяйственной продукции.
3
Питание - это основа жизни любого живого организма, в том числе и растений. Без него
нет правильного роста и развития растения, следовательно, и хорошего урожая. Основным
источником питания растений является почва, но при ежегодном получении высоких
урожаев растительной продукции, конечно же, недостаточно количество питательных
веществ содержащихся в ней. Для улучшения питания сельскохозяйственных культур
необходимо прежде всего применение органических и минеральных удобрений. . В связи
с этим требуется в среднем внести 120 млн. Т минеральных удобрений в нашей
Нечернозёмной зоне, на гектар пашни придется 126 кг питательных веществ.
В сельском хозяйстве в качестве высокоэффективных минеральных удобрений широко
используются соли азотной кислоты — нитраты натрия, калия, аммония и кальция.
Процесс внесения нитратов в почву сопровождается накоплением данных соединений в
тканях растений. Нитраты малотоксичны, но они являются предшественниками
нитрозосоединений, обладающих канцерогенным действием. В зерновых культурах и
овощах в условиях повышенной влажности, а также в желудочно-кишечном тракте при
участии микрофлоры нитраты восстанавливаются в нитриты (соли азотной кислоты).
Само по себе присутствие нитратов в растениях – явление нормальное, так как они
являются источником азота в этих организмах, но излишнее увеличение их крайне не
желательно, так как они обладают высокой токсичностью для человека и
сельскохозяйственных животных.
Для борьбы с вредителями и болезнями растений, сорными растениями применяются
различные пестициды. Многолетнее использование пестицидов на огромных
сельскохозяйственных угодьях ,часто с применением авиации, привело к масштабному
загрязнению окружающей среды. Устойчивые к определенным пестицидам, флора и
фауна могут накапливать их без разложения. В результате концентрация токсиканта в
организме может многократно превысить исходную концентрацию его в окружающей
среде. Нерациональное применение пестицидов в сельском хозяйстве приводит к их
накоплению в почве, пищевых продуктах. Однако, повышение культуры земледелия,
улучшение технологии внесения пестицидов, строгая дозировка при внесении в почву
могут в значительной степени снизить их негативное воздействие. набора хищников и
паразитов поддерживает численность тлей на таком уровне, при котором можно обойтись
без химической обработки зерновых культур. Помогая работать самой природе, мы можем
получить немало продукции, к тому же здоровой, без вредных примесей. Агрохимикаты
— это удобрения, химические мелиоранты, кормовые добавки, предназначенные для
питания растений, регулирования плодородия почв и подкормки животных. С целью
охраны здоровья людей, окружающей природной среды в 1997 г. был принят
федеральный закон "О безопасности обращения с пестицидами и агрохимикатами".
В настоящее время и в перспективе особо остро встаёт проблема экологической
безопасности окружающей среды, экологически безопасного природопользования при
возрастающих антропогенных нагрузках.
Загрязнение системы “почва – растения – вода” различными химическими веществами, а
главным образом твердыми, жидкими и газообразными отходами промышленности,
продуктами топлива и т.д. приводит к изменению химического состава почв. Техногенные
выбросы радионуклидов в природную среду значительно превышают природные нормы
.До недавнего времени в качестве важнейших загрязняющих веществ рассматривались,
главным образом, пыль, угарный и углекислый газы, оксиды серы и азота, углеводороды.
Радионуклиды рассматривались в меньшей степени. В настоящее время загрязнение
радиоактивными веществами, такими как стронций 90 и цезией 137 вызывают острые
токсические эффекты. Основным путем загрязнения пищевых продуктов радиоизотопами
4
является почва, там их впитывают растения, и далее они с продуктами растительного
происхождения попадают в организм человека.
И так, жизнедеятельность человека неуклонно ведет к загрязнению среды его
обитания, из которой мы и получаем продукты питания, следовательно, необходимо
разбираться в разнообразии пищевых загрязнителей и стараться не допускать их
попадания в окружающую среду.
Классификация загрязнителей, накапливающихся в сельскохозяйственной
продукции
Вредные вещества в пище условно могут быть разделены на две группы.
Первая группа — это собственно природные вещества пищевых продуктов, которые при
обычном или излишнем использовании могут вызвать негативные реакции организма. О
вредном воздействии этих веществ как правило, известно, заранее (например, о том, что
нельзя есть зеленый картофель, так как содержит соланин).
Вторая группа представлена вредными веществами, не свойственными пищевым
продуктам и попадающими в пищу из окружающей среды. Как правило, это химические
вещества, вносимые в пищу специально для достижения технологического эффекта, или
загрязнители пищи химической или биологической природы.
Загрязнители пищевых продуктов химического происхождения, попадающие из
окружающей среды, представляют наибольшую опасность для здоровья, особенно если
речь идет о детях. .
.Химические загрязнители пищевых продуктов:






Тяжелые металлы — к ним относятся ртуть, свинец, хром, мышьяк, кадмий,
кобальт, олово, никель;
пестициды и гербициды;
нитраты, нитриты, стимуляторы роста сельскохозяйственных животных и др.;
радионуклиды.
антибиотики и гормоны,
микотоксины – соединения накапливающиеся в результате жизнедеятельности
плесневых грибов
Влияние вредных веществ, содержащихся в продуктах питания на здоровье
человека.
Степень загрязнения пищевых продуктов напрямую зависит от степени загрязнения
окружающей среды. Вредные вещества, попадающие в нее в результате техногенной
деятельности человека, накапливаются в почве, атмосферном воздухе, воде, а,
следовательно, передвигаясь по цепочке, неизбежно попадают в организм человека и
вызывают нарушения здоровья. Из всех химических веществ, которые поступают в
организм человека с воздухом, водой, пищей, наиболее опасными считаются пестициды.
Стойкие пестициды способны накапливаться в жировой ткани людей и животных,
отрицательно воздействуя на нервную и сердечно-сосудистую системы.
В сельском хозяйстве для быстрого роста мышечной ткани животных применяются, как
правило, анаболические гормоны. Наряду с гормонами для выращивания мясистого и
5
здорового скота широко используются антибиотики. Как известно, определенная часть
антибиотиков не выводится из организма.У животных также антибиотик частично
остается в мясе, молоке. При использовании такого продукта возрастает риск развития
аллергических реакций, нарушения местного иммунитета, изменения микрофлоры
кишечника. В детском питании запрещено использование самих лекарственных веществ и
продуктов, выращенных с их помощью
. В больших количествах нитраты опасны для здоровья человека. Человек относительно
легко переносит дозу в 150.200 мг нитратов в сутки, 500 мг считается предельно
допустимой дозой, а 600 мг в сутки – доза, токсичная для взрослого человека. Для
грудных детей токсичной является доза 10 мг в сутки. Министерством здравоохранения
России утверждена суточная допустимая доза нитратов – 5 мг на 1 кг массы тела человека
(300-350 мг нитратов ежедневно). Поступление такого количества нитратов не вызывает
никаких изменений ни у человека, ни у его потомков.
Попадание в организм человека радиоактивных веществ могут происходить не обратимые
процессы на генетическом уровне, что ведёт к появлению наследственных заболеваний , а
также вызывать развитие новообразований.
.Тяжёлые металлы вызывают у человека нарушения обменных процессов, что приводит к
развитию самых разнообразных заболеваний..
Нитраты обладают высокой токсичностью для человека они нарушают способность
гемоглобина переносить кислород,. поэтому нарушается нормальное дыхание клеток и
тканей организма (тканевая гипоксия), в результате чего накапливается молочная кислота,
холестерин, и резко падает количество белка. Особенно опасны нитраты для грудных
детей, т.к. ферментная основа младенцев несовершенна и восстановление метгемоглобина
в гемоглобин идёт медленно. Нитраты способствуют развитию кишечной микрофлоры,
которая выделяет в организм человека ядовитые вещества токсины, в результате чего идёт
токсикация, т.е. отравление организма. Нитраты снижают содержание витаминов в пище,
которые входят в состав многих ферментов, стимулируют действие гормонов, а через них
влияют на все виды обмена веществ.
Методы исследования содержания нитратов в продуктах растениеводства
Среди методов определения нитратов в продуктах главенствующее положение занимают
физико-химические: спектрофотометрия, хроматография, электрохимия и
хемилюминесценция.
;
Ионометрический метод является унифицированным количественным методом
определения нитратов, предназначенный для серийных (массовых) анализов свежей
продукции растениеводства с использованием приборов нитратомера "Ионикс-302" . С
помощью нитратомера определяют количество нитратов в растительных продуктов для
этого отбирают один -два образца из партии , измельчают его, добавляют на 10 гр 50 мл
эстрагирующего раствора перемешивают и опускают в него электрод прибора, который
показывает содержание нитратов
полуколичественный метод определения нитратов с помощью индикаторной бумаги
6
"индам"
Этот метод может быть использован для анализа мелких партий овощей в условиях
рынка. Сущность метода состоит в визуальной оценке окрашенных соединений,
образующихся при взаимодействии нитратов с реагентами. Нижний предел обнаружения
нитратов (в пересчете на нитрат-ион) в анализируемой пробе — 50 мг/кг.
Я использовала полуколичественный метод определения нитратов с использованием
дифениламина.
Нижний предел обнаружения нитратов в анализируемой пробе — 100 мг/кг.
Метод может быть использован при определении нитратов во всех продуктах
растениеводства. Оценку концентрации нитратов в пробе проводят путем визуального
сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов.
Очень удобен для личного тестирования продуктов -Тестер нитратов (нитратомер
портативный).
Персональный электронный тестер для определения нитратов в овощах, фруктах. Прибор
сконструирован для быстрого определения относительного содержания солей нитратов в
распространенных овощах и фруктах.
• Зеленая зона. Если стрелка при нахождении щупа в толще продукта находится в
«зеленой зоне» - содержание нитратов незначительное и далеко от предельной
концентрации.
• Желтая зона. - предельно допустимое
• Оранжевая зона – выше допустимой нормы
• Красная зона. Если после калибровки и теста стрелка стоит в красной зоне — то такие
овощи или фрукты употреблять нельзя!
Исследовательская работа
В работе мы выдвинули следующую гипотезу: имеют место случаи превышения
7
допустимых норм нитратов в сельскохозяйственной продукции на рынках и в магазинах
нашего города.
Цель заключается в том, чтобы выявить случаи превышения норм содержания нитратов в
сельскохозяйственной продукции растительного происхождения, периоды наибольшей
концентрации солей азотной кислоты в этих продуктах и влияние их на здоровье
человека.
Исследование продукции растениеводства с помощью персонального электронного
тестера и с применением полуколичественного метода определения нитратов с
использованием дифениламина
Работниками лаборатории нам было предложено два метода исследования продукции на
нитраты:
- персональным электронным тестером для определения;
- применение полуколичественного метода определения нитратов с использованием
дифениламина.
Для исследования были приобретены следующие продукты растениеводства:
- капуста
- лук репчатый;
- морковь
- петрушка
- укроп
Проверку продукции – капусты, репчатого лука, моркови, петрушки и укропа я провели с
помощью полуколичественного метода определения нитратов с использованием
дифениламина. При выполнении проверки мя руководствовались «Методическими
указаниями по определению нитратов и нитритов в продукции растениеводства»,
утвержденными начальником Главного санитарно-профилактического управления
Минздрава СССР, 04.07.1989, № 5048-89.
Оборудование и реактивы.
Нож, ёмкость мерная, пипетка, дифениламин (кристаллический), серная кислота
(концентрированная), исследуемая продукция.
Для проведения качественной пробы на присутствие нитритов в растениях на поверхность
свежего среза наносили несколько капель раствора кристалликов дифениламина,
смешанных с концентрированной серной кислоты и сравнивали результаты тестирования
с данными, приведёнными в таблице.
Изменение окраски раствора при наличии нитратов.
8
Капуста - кочерыжка:
Морковь.
9
Репчатый лук
Петрушка:
10
Укроп
В лабораторных чашках с помощью ступки размяли подготовленные нарезанные плоды,
корнеплоды и зелень до появления сока. В каждую ёмкость с исследуемым материалом
налили небольшое количество раствора дифениламина с серной кислотой. Полученные
данные занесли в таблицу.
11
Наименование с\х
продукции
визуальные
признаки окраски
Концентрация в м\г
Степень содержания
нитратов
Капуста(кочерыжка
Тёмно-синяя
100 и более
высокое
Лук репчатый
Бледно-голубая
0,001
низкое
морковь
синяя
Более 1
среднее
петрушка
Тёмно-синяя
100 и более
высокое
укроп
Тёмно- синяя
100 и более
высокое
Вывод
Проверка продукции растениеводства показала наличие нитратов в разном количестве в
плодах, корнеплодах и зелени. Особенно велико содержание этих веществ в
сельскохозяйственной продукции, выращенной в теплицах (зелень). Много – в моркови и
кочерыжке капусты. Причины связаны с видовой принадлежностью продуктов
растениеводства и концентрацией нитратов в определённых частях растения, а также с
условиями выращивания этих культур.
Способы снижения количества нитратов в продуктах растениеводства.
Очень важно не только знать, в каких растениях, в каких их частях, употребляемых в
пищу содержатся нитраты, но и не менее важно знать, как уменьшить содержание
ядовитых веществ, вредных для здоровья человека.
• Перед приготовлением пищи обязательно мыть овощи перед приготовлением. Это
снижает количество нитратов на 20%;
• Замачивать на длительное время (за 2 часа в воду переходит до 60% нитратов)
• Удалять перед употреблением части, которые содержат высокое количество нитратов.
• При бланшировании, тушении и жаренье содержимое нитратов в готовых кушаньях
уменьшается на 10%. При варке большинства овощей на пару интенсивность снижения
концентрации нитратов на 10-15 % ниже, чем при варке в воде.
• При варке овощи гораздо лучше класть в холодную воду без соли. Солить к концу варки.
Воду брать в количестве 1,0-1,2 л на 1 кг овощей, (соотношение вода: овощи должно быть
3:1). В картофеле, моркови, свекле, брюкве после чистки и мытья концентрацию нитратов
снижается, соответственно, на 65%, 35%, 25% и 70 %. Слив первый отвар, можно
дополнительно снизить количество нитратов.
• В случае приготовления многокомпонентных кушаний на овощной основе, технология
которых которые предусматривают отваривание и жарение, концентрация нитратов
снижается на 35 - 40 %.
12
• При квашении капусты содержание нитратов уменьшается в 2-3 раза, а при мариновании
- в 3 раза. Заквашенную капусту употреблять лучше не раньше, чем через неделю, когда
большая часть нитратов переходит в рассол.
• Салаты следует готовить непосредственно перед их употреблением и съедать сразу.
• Хранить овощи и плоды надо в холодильнике, т. к. при температуре +2°С невозможно
превращение нитратов в более ядовитые вещества — нитриты.
• Чтобы уменьшить содержание нитритов в организме человека, надо в достаточном
количестве использовать в пищу витамин С (аскорбиновую кислоту) и витамин Е, т. к. они
снижают вредное воздействие нитратов и нитритов.
Нитраты в растениях
Накопление нитратов в растении происходит в зависимости от вида и сорта растения и от
условия выращивания. Наиболее интенсивно азот поглощается во время роста и развития
стеблей и листьев. При созревании семян потребление азота из почвы практически
прекращается. В норме плоды, достигшие полной (биологической) зрелости, уже не
содержат нитратов. Отмечено, что огурцы, выращенные в теплицах в ранневесенний
период, накапливают нитратов значительно больше, чем грунтовые летние, поэтому
употреблять их нежелательно сразу после сбора урожая.
Вот почему они могут быть причиной отравления нитратами. Удобрять такие культуры
азотными удобрениями желательно не позднее, чем за 2 – 3 недели до уборки урожая.
13
Кроме того, полному превращению нитратов в белки препятствует плохая освещённость,
избыточная влажность и несбалансированность питательных элементов (недостаток
фосфора и калия).
Способность к накоплению нитратов у разных растений неодинакова. Наиболее выражена
она у листовых овощей – салатов, капусты, зеленых культур, а также у корнеплодов; в
меньшей степени – у томата, баклажана, перца. Тыквенные культуры – кабачок, патиссон,
огурец, тыква, арбуз и дыня – склонны к накоплению нитратов и наиболее чувствительны
к изменению внешних условий выращивания.
Овощи и картофель – основные поставщики нитратов в организм человека. При
сбалансированном пищевом рационе на их долю приходится около 70 процентов суточной
дозы, остальное попадает с водой, мясными и другими продуктами.
Распределение нитратов в растениях
Знание особенностей распределения нитратов в товарной части урожая продукции
представляет особый интерес для потребителя.
Накопление нитратов меняется в зависимости от типа органа растения.
В клубнях картофеля низкий уровень нитратов обнаружен в мякоти клубня, тогда как в
кожуре и сердцевине их содержание возрастало в 1,1—1.3 раза. Верхняя часть корнеплода
и кончик столовой свеклы отличаются от остальных его частей повышенным
содержанием нитратов. Поэтому у столовой свеклы необходимо отрезать верхнюю и
нижнюю части корнеплода.
В белокочанной капусте наибольшее количество нитратов находится в верхушке стебля
(кочерыжке). Верхние листья кочана содержат их в 2 раза больше, чем внутренние. И так
же как у зеленых овощей, черешки листьев капусты отличаются более высоким
содержанием нитратного азота, чем листовые пластинки.
Представители семейства тыквенных (кабачки, огурцы, патиссоны, арбузы, дыни, тыква)
широко представлены в ассортименте продуктов питания человека. Содержание нитратов
в огурцах и кабачках уменьшается от плодоножки к верхушке плода, их больше в кожице,
чем в семенной камере и мякоти. Поэтому перед употреблением в пищу необходимо
отрезать часть плода, примыкающую к хвостику. То же самое необходимо еде дать и с
плодами патиссона, поскольку больше всего нитратов находится в этой зоне плода.
Больше нитратов сосредоточено по периферии плодов, чем в их середине.
Зоны с разным содержанием нитратов и в корнеплодах. В нижней части корнеплодов, где
расположены мелкие всасывающие корешки содержание нитратов всегда выше, чем в
верхней и средней части. В середине корнеплодов моркови уровень нитратов выше, чем в
коре, и снижается в направлении от кончика корня к верхушке. Высоким он остается и в
верхней части корнеплода редьки и редиса. Свекла столовая отличается повышенной
способностью накопления нитратов. У нее основное количество их содержится в верхней
14
части и кончике корнеплода.
По способности накапливать нитраты овощи, плоды и фрукты делятся на 3 группы:
• с высоким содержанием (до 5000 мг/кг сырой массы): салат, шпинат, свекла, укроп,
листовая капуста, редис, зелёный лук, дыни, арбузы;
• со средним содержанием (300 – 600 мг): цветная капуста, кабачки, тыквы, репа, редька,
белокочанная капуста, хрен, морковь, огурцы;
• с низким содержанием (10 – 80 мг): брюссельская капуста, горох, щавель, фасоль,
картофель, томаты, репчатый лук, фрукты и ягоды.
Заключение:
В процессе ознакомления с научной литературой я выяснила, что существует большое
количество различных веществ, способных накапливаться в растительной продукции и
попадать в организм человека и вызывать расстройства некоторых систем органов и в
последующем их заболеваниям. Эти вещества образуются в результате хозяйственной
деятельности человека – промышленного производства, автотранспорта,
сельскохозяйственной деятельности, выбросов и аварий на вредных производствах.
Самый верный путь избежать изменения окружающей среды - ослабить изменения
экосистемы и вмешательство человека в природу с учетом состояния его знаний об
окружающем его мире. В наше время люди заметно сократили ущерб от традиционных
болезней, но они и создали стиль жизни и технику, влекущие за собой новые угрозы для
здоровья. Если окружающая среда будет положительно влиять на продукты питания, то и
здоровых людей станет больше. Каждому человеку необходимо знать о вредных
веществах в продуктах питания, где они накапливаются больше всего, как правильно
употреблять растительные продукты, чтобы уменьшить их влияние на организм.
15
Список источников
Интернет – ресурсы:
1. Окружающая среда – основной источник загрязнения сырья и пищевых продуктов.
Studopedia.ru
2.Химическое загрязнение окружающей среды, их влияние на здоровье.
Med-books.nfo
3.Влияние окружающей среды на здоровье.
Studopedia.net
4.Химизация сельского хозяйства и её последствия.
Sgau64.narod.ru
5. Влияние радиоактивного загрязнения на сельское хозяйство.
Biblio Fond.ru
6.Нитраты в продуктах питания.
Scienceforum.ru
16