«Что такое нитраты. Определение наличия нитратов и полезных веществ в овощах»

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение -

средняя образовательная школа №8 г. Клинцы

Исследовательская работа

«Что такое нитраты. Определение наличия нитратов и полезных веществ в овощах»

Научный руководитель:

учитель начальных классов

1 категории

Макаренкова Ирина Владимировна.

2015г.

Содержание.

Введение____________________________________________стр.3

Глава 1 ____________________________________________стр. 6

Глава 2 ____________________________________________стр. 9

Приложение _________________________________________стр.11

Библиографический список ____________________________стр.15

Введение.

Солнце греет, дождик поливает,

Овощи скорее растут и подрастают.

Баклажаны синие, красный помидор

Затевают умный и серьезный спор.

Кто из нас из овощей всех вкусней и всех важней.

Кто при всех болезнях будет всем полезней.

Как известно с давних времен овощи считались очень полезными, а иногда и целительными продуктами. На протяжении всей жизни мы употребляем в пищу овощи, но даже и не задумываемся, какой огромный вклад и пользу дают нам эти продукты. В овощах содержится колоссальное количество витаминов, а ведь именно благодаря им мы укрепляем свое здоровье и продлеваем таким образом себе жизнь.

Большинство овощей малокалорийны, благодаря этому свойству огромное количество диет для похудения включают в себя овощи.

Недостаток витаминов, находящихся в овощах, может привести человека минимум - к плохому самочувствию, а максимум - к тяжелым заболеваниям.

Ни одна хозяйка не может обходиться без овощей, каждый день мы употребляем в пищу те или иные овощи. Овощи нормализуют кишечную микрофлору, содержат клетчатку, масла, полезные минеральные вещества и некоторые витамины. В овощах мало углеводов (исключение - богатые углеводами картофель и горошек) и сахаров (кроме свеклы и моркови), поэтому они являются прекрасным диетическим блюдом. Необходимым блюдом для нормальной жизни - сидя на диете, ни в коем случае нельзя исключать овощи из рациона, если вам дорог ваш иммунитет. Клетчатка в овощах достаточно нежная, легко переваривается (кроме белокочанной капусты), она выводит из организма холестерин. Как и пектин, которого в овощах тоже много, особенно в запеченных.

Однако, в настоящее время существует проблема накопления нитратов в овощах. Нитратная проблема рождена XX веком, когда извечная проблема обеспечения населения продовольствием стала решаться не за счет увеличения сельскохозяйственных угодий, а за счет интенсификации земледелия. Один из путей интенсификации - использование минеральных удобрений. В определенных условиях искусственные удобрения через съеденную пищу, выпитую воду отравляют организм человека и животных. Смертельная доза нитратов для взрослого человека составляет 8-15 г. Допустимое суточное потребление - 5 мг\кг. Человек относительно легко переносит дозу в 150-200 мг нитратов в день. 500 мг в день - предельно допустимая доза. 600 мг в день - токсичная доза для взрослых. 10 мг в день - токсичная доза для грудных детей. В наши дни нередки случаи отравления сельскохозяйственной продукцией с повышенным содержанием нитратов.

Мы постоянно говорим детям, чтобы они мыли овощи и фрукты перед едой. Они захотели узнать, зачем. Только ли для того, чтобы смыть грязь?

Нам стало интересно, что же такое нитраты, как и где они накапливаются в овощах, попробовать исследовать овощи, которые мы употребляем в пищу на наличие нитратов и полезных веществ в них.

Цель работы: провести исследование содержания нитратов и полезных веществ в овощах.

Задачи:

1. Рассмотреть теоретические аспекты изучаемой проблемы в ходе анализа литературных источников.

2.Овладеть методикой и организацией исследований.

3. Определить примерное содержание нитратов и полезных веществ в овощах (в корнеплодах моркови и свеклы, в клубне картофеля, горохе, петрушке, зеленом луке). Выявить отличия в содержании нитратов в разных частях овощей.

4. Предложить рекомендации по снижению содержания нитратов в овощах.

5. Дополнить и обогатить знания учащихся о наличии витаминов и полезных веществ в овощах.

Объект исследования: нитраты в овощных культурах.

Предмет исследования: содержание нитратов и полезных веществ в различных частях овощей.

Гипотеза: мы предполагаем, что:

- все овощи содержат нитраты;

- количество нитратов в различных частях овощей неодинаково;

- овощи, выращенные самостоятельно содержат их меньше, чем магазинная продукция;

- все овощи содержат много полезных веществ и витаминов.

Методы:

1) контент-анализ литературных источников;

2) экспериментирование;

3) акмеометрия;

4) математическая обработка статистических данных.

Исследование проводилось в несколько этапов.

1. Подготовительный.

Изучение литературы, интернет - источников, сбор предварительных данных о предмете изучения, подбор методик, посадка овощей (горох, зеленый лук, петрушка, салат) на «зимнем огороде» на подоконнике.

Опрос учащихся начальных классов по данной проблеме.

2. Экспериментальный.

Проверка специалистами СанЭпидемСтанции овощей на наличие в них нитратов и полезных веществ.

3. Камеральный.

Обработка полученных данных, в том числе математическая, составление таблиц, диаграмм и графиков.

4. Отчетный.

Оформление исследовательской работы, создание мультимедийной презентации, оформление видео и фотоматериалов, составление рекомендаций.

5. Информационный.

Ознакомление коллектива учащихся 1класса «Б» МБОУ СОШ № 8 с полученными результатами, предложениями и рекомендациями.

Актуальность.

Тема актуальна, т. к. нитраты с полным основанием считают одной из глобальных экологических проблем современности.

Новизна.

Данное исследование на базе начальных классов МБОУ СОШ № 8 проводится впервые.

Глава 1

1.1 Наличие полезных веществ в овощах.

Всем известно, что в овощах содержится множество витаминов и микроэлементов. Ниже представлена информация о наличии в некоторых овощах витаминов определенных групп, минералов и других полезных веществ, а также способы сохранения их при обработке овощей.

КАРТОФЕЛЬ

Содержит: много витамина С. Если вы часто употребляете картошку, она с благодарностью дарит вам витамин С круглый год. Витамины группы В, РР, калий, железо, фосфор, йод, натрий, магний, кальций, марганец, медь, цинк, никель, кобальт, бор.

Чем моложе клубень, тем больше минералов и витаминов. Витамины в картошке - водорастворимые, поэтому лучше варить ее не на плите, а использовать пароварку, микроволновку или духовку, иначе витамины обидятся и уйдут в воду. Картофель самый калорийный овощ. Высокую питательность ему придают углеводы в виде крахмала. Белки картофеля являются самыми полноценными: в них есть все незаменимые аминокислоты. Никогда не употребляйте клубни с зелеными пятнышками и «глазками», это проявляется ядовитое (ракообразующее) вещество соланин.

СВЕКЛА

Содержит: витамины С, Р, В1, В2, РР. Свекла - один из самых богатых йодом продуктов. Также в ней много магния, калия и кальция, фосфора, натрия.

В свекле порядочное количество клетчатки и пектина, поэтому она активно ведет себя в кишечнике и может вызвать его послабление. Благодаря кроветворному действию, свекла полезна при расширении вен (тромбах), высоком давлении. Сырую кашицу из свеклы используют при воспаленных ранах. Причем целебный эффект поразителен. Любая онкология также лечится свеклой: задерживается рост опухолей.

МОРКОВЬ

Содержит: каротин, витамины А и Е, магний, йод, железо, медь, кальций.

Морковка излечит раны, укрепит зубы, выведет холестерин, поможет при болезнях пищеварения, лечении болезней сосудов и сердца. Активно ешьте морковь при первых синдромах хронической усталости.

ГОРОХ

Содержит ряд жизненно необходимых для человека аминокислот (цистин, лизин, аргинин, триптофан и т.д.) и витаминов (РР, В1, В2, С, провитамин А). В сухом горохе белка столько же, сколько в говядине. Минералы: калий, железо, фосфор и кальций.

Благодаря полноценному белку, он препятствует старению организма.

ПЕТРУШКА

Петрушка богата витаминами C, В1, В2, К, РР, Е, содержит каротин, фолиевую кислоту, гликозиды, флавоноиды, эфирные масла, инулин, соли железа, фосфора и другие микроэлементы.

Средний пучок петрушки удовлетворяет суточную потребность организма в витамине C. В этом она превосходит лимоны и черную смородину. Полезна зелень петрушки людям с повышенным давлением, так как обладает мочегонным эффектом.

Петрушка содержит натуральные антибиотики (фитонциды) и её можно эффективно использовать для полоскания горла при ангине или простуде.

ЗЕЛЕНЫЙ ЛУК

Зеленый лук также не обделён ни витаминами, ни микроэлементами. Но более всего зеленый лук содержит цинка. Недостаток этого элемента может вызвать выпадение волос и ломкость ногтей. К тому же цинк участвует в формировании иммунитета. В зеленом луке содержатся вещества, укрепляющие сердечную мышцу и стенки сосудов, так что сердечникам и просто ослабленным людям необходимо обратить на него внимание. Богат лук и кальцием и фосфором, что очень благотворно для состояния зубов.

САЛАТ

Это растение благоприятствует росту и правильному развитию организма детей. Листья салата содержат очень малое количество калорий. Употребляется в пищу как диетический продукт. Содержит большое количество витамина A и фолиевой кислоты. Богат минеральными веществами и витаминами группы В, РР, каротином. Повышенное содержание витамина Е. В листьях салата есть витамины бета-каротин, органические кислоты, соли калия, кальция, фосфора, магния, натрия. Специфическое вещество лактуцин успокаивает нервную систему, улучшает сон, снижает отложение солей. А пектины и фолиевая кислота стимулируют работу кишечника и выводят из организма плохой холестерин.

1.2 Что такое нитраты. Влияние нитратов на организм человека

Нитраты - соли азотной кислоты, которые в некотором количестве попадают во все овощи и фрукты.

Само по себе присутствие нитратов в растениях - нормальное явление, они являются источниками азота, но излишнее увеличение их крайне нежелательно.

Сами нитраты не отличаются высокой токсичностью. Но под действием микрофлоры кишечника идет элементарный химический процесс - восстановление их в нитриты, соли азотистой кислоты. А это уже принципиально иное дело, поскольку нитриты во много раз токсичнее. Особенно для пожилых и маленьких детей. Эти вещества вызывают дисбактериоз кишечника, заболевания дыхательной и сердечно-сосудистой систем. И вот почему. Нитриты, взаимодействуя с гемоглобином крови, мешают тем самым нормальному тканевому дыханию. И еще одно обстоятельство: избыточные нитриты в организме участвуют в образовании более сложных соединений - нитрозаминов, которые считаются канцерогенными.

Нитраты нарушают нормальную работу кровеносной системы, особенно у детей, могут стать причиной раковой опухоли.

Максимальное содержание нитратов отмечается учеными в листовых овощах и ранних корнеплодах. Во всех растениях доля нитратов в разных их частях будет неодинаковой.

Самые опасные «места» растений - основание плода, черенки листьев. Вот некоторые цифры:

Стебель укропа, петрушки содержит 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; сердцевина моркови на 80% «богаче» нитратами, чем поверхностная часть корня и ботва.

По внешнему виду определить количество нитратов в овощах невозможно. Можно только заметить признаки перенасыщения нитратами.

Например:

- в свекле и моркови - беловатая сердцевина;

- у огурцов, кабачков, картофеля - желтые пятна под кожурой.

Общие рекомендации по выбору магазинной продукции:

- покупать овощи средних размеров;

-попросить у продавца заключение о санитарном контроле продукции.

А что делать, если допустимое содержание нитратов в овощах существенно превышено или возникает на этот счет стойкое подозрение?

При превышении норматива до двукратного овощи используют в условиях рассредоточения, то есть в составе многокомпонентных блюд вроде салатов. Или после отваривания: в отвар переходит до 50 % исходного количества нитратов и более, особенно если овощи были перед варкой нарезаны. Конечно, и сочетание этих способов - рассредоточение и варка - вполне приемлемо и даже полезно - и не только в общепите, на который рекомендации в основном и рассчитаны, но и в домашних условиях.

О влиянии высокотемпературной обработки данных маловато, однако свидетельствуют они о снижении содержания нитратов по меньшей мере на 15-20 %. А предварительная очистка, тщательное мытье овощей удаляют еще примерно 10 % (зеленные при полутора-двухчасовом вымачивании и периодической замене воды потеряют нитратов еще больше, но одновременно ухудшатся их вкусовые достоинства: вода уносит не только нитраты).

Снижает содержание нитратов в овощах и консервирование. Частично Они теряются при бланшировании, частично переходят в заливочную жидкость - поэтому рассол и маринад лучше не употреблять, тем более что пищевая их ценность чисто символическая. А если консервы подвергаются стерилизации, нитраты уходят в результате высокотемпературной обработки. Квашение также существенно снижает их содержание, хотя в первые дни ферментации, по некоторым данным, наблюдается временное увеличение количества нитритов.

1.3. Пути снижения содержания нитратов при выращивании

Генеральный путь - повышение культуры земледелия, в данном случае грамотная, с учетом всех рекомендованных агроприемов подкормка растений. Приемов много, напомним некоторые из них.

Существуют медленнодействующие азотные удобрения. Это гранулы, покрытые специальными веществами, снижающими их растворимость в почве. Поэтому минеральный азот поступает в растения в нужных количестве порционно, в течение длительного времени. Работают ученые над удобрениями пролонгированного действия, то есть растворяющихся с заданной скоростью.

Такой же смысл имеет применение особых веществ, тормозящих процесс разложения органического азота, - нитрификаторов. Их применение позволяет снизить содержание вредных солей в овощах в 2-5 раз.

Применение аммонийных удобрений повысит урожай овощей и снизит содержание в них нитратов.

Дробное (многократное) внесение удобрений также уменьшает содержание нитратов в овощах. Но прекращать любые подкормки необходимо за 4-10 недель (в зависимости от культуры) до уборки урожая, максимальное количество неорганического азота перешло в органические соединения.

Глава 2

1.1 Материал и методика исследований

Исследование изучаемой проблемы проводилось в марте 2015 года .

Методы:

1) контент-анализ литературных источников;

2) экспериментирование;

3) акмеометрия;

4) метод математической обработки статистических данных.

Исследование проводилось в несколько этапов.

1. Подготовительный.

На данном этапе нами были изучены литературные источники по проблеме, проводили сбор предварительных данных о предмете изучения, подбирали методики. Были посажены грядки на «зимнем огороде» на подоконнике. Нами был проведен опрос учащихся начальных классов по проблеме нитратов. Школьникам была предложена следующая анкета:

1.Знаете ли вы что такое нитраты?

2.Чем полезны овощи для детей?

2. Экспериментальный.

В начале марта нами было проведено исследование содержания нитратов и полезных веществ в различных частях овощей. Для исследования мы взяли следующие овощи:

1. Петрушка, зеленый лук. Исследовали стебли и листья.

2. Корнеплоды свеклы. Исследовали середину, наружную часть, кончик.

3. Клубни картофеля. Исследовали сердцевину, внутреннюю часть, наружную часть.

4. Корнеплоды моркови. Исследовали сердцевину, кончик моркови, верхнюю часть корнеплода.

5. Горох. Исследовали плоды и стебли.

6. Салат. Исследовали стебли и листья.

Мы натёрли овощи на тёрке, выжали из полученной массы сок в фарфоровые чашки. Каплю растительного сока поместили в герметические емкости и отправили на исследование в СанЭпидемСтанцию. Лаборанты провели с нами экскурсию в исследовательской лаборатории и подробно рассказали о ходе эксперимента с нашими соками. По изменению окраски судили о содержании нитратов в растении (его частях) (дифениламин в присутствии иона NO3 дает синюю анилиновую окраску).

Количество нитратов оценивали по следующей градации:

· при отсутствии нитратов растительный сок не изменяет цвет;

· при небольшом количестве нитратов капля растительного сока приобретает светло-голубую окраску;

· при большом количестве нитратов появляется темно-синяя окраска.

Наличие в овощах витаминов исследовалось при помощи йодометрии, нам рассказали о сложных расчетах количества капель йода, необходимой интенсивности окраса, применения дополнительных химических реактивов для определения наличия тех или иных полезных веществ и витаминов.

3. Камеральный. Обработка полученных данных, в том числе математическая, составление таблиц, диаграмм.

4. Аналитический. Работа по выявлению причинно-следственных связей, закономерностей. Составление рекомендаций и предложений.

5. Отчетный. Оформление исследовательской работы, создание мультимедийной презентации.

6. Информационный. Ознакомление коллектива учащихся 1 «б» класса МОУ СОШ № 8 с полученными результатами, предложениями и рекомендациями.

Приложение

1. Результаты исследования и их обсуждение

В ходе проведённого исследования мы получили следующие результаты.

Результаты определения содержания нитратов в овощах

Таблица 1

Овощи

Части растений

Цвет растительного сока после воздействия дифениламина

Оценка содержания нитратов

Морковь

Сердцевина

Темно - синяя

Много нитратов

Кончик моркови

Темно - синяя

Много нитратов

Верхняя часть корнеплода

Темно - синяя

Много нитратов

Свекла

Кончик свеклы

Темно - синяя

Много нитратов

Нижняя часть корнеплода

Темно - синяя

Много нитратов

Сердцевина

Темно - синяя

Много нитратов

Наружная часть корнеплода

Светло - голубая

Немного нитратов

Картофель

Сердцевина

Светло - голубая

Немного нитратов

Внутренняя часть

Светло - голубая

Немного нитратов

Наружная часть

Светло - голубая

Немного нитратов

Петрушка, зеленый лук

Стебли

Темно - синяя

Много нитратов

Листья

Светло - голубая

Немного нитратов

Горох

Стебли

Светло - голубая

Немного нитратов

Плоды

Светло - голубая

Немного нитратов

Салат

Стебли

Листья

Светло - голубая

Светло - голубая

Немного нитратов

Немного нитратов

Анализ данных таблицы 1 показывает, что все исследованные нами овощи содержат нитраты. Однако в разных частях растений их содержание различно. Немного нитратов содержат наружная часть корнеплода свеклы, сердцевина, внутренняя и наружная часть клубня картофеля, листья петрушки и зеленого лука, стебли и плоды гороха.

Много нитратов содержат сердцевина и кончик корнеплода моркови, а также почти весь корнеплод свеклы (кончик, нижняя часть и сердцевина, кроме наружной части).

Таблица 2

Название овощей

Витамины

Другие полезные вещества

Картофель

Витамин С, витамины группы В, РР

Калий, железо, фосфор, йод, натрий, магний, кальций, марганец, медь, цинк, никель, кобальт, бор.

Морковь

Витамины А и Е

Каротин, магний, йод, железо, медь, кальций.

Свекла

Витамины С, Р, В1, В2, РР

Магний, калий и кальций, фосфор, натрий.

Горох

Витамины (РР, В1, В2, С, провитамин А)

Аминокислоты (цистин, лизин, аргинин, триптофан и т.д.), калий, железо, фосфор и кальций.

Петрушка

Витаминами C, В1, В2, К, РР, Е,

Каротин, фолиевуая кислота, гликозиды, флавоноиды, эфирные масла, инулин, соли железа, фосфора.

Зеленый лук

Витамины А, Е, С, витамиры группы В.

Цинк, кальций, фосфор

Салат

Витамин A, Е, фолиевая кислота, витамины группы В, РР

Каротин, соли калия, кальция, фосфора, магния, натрия лактуцин

Данная таблица 2 показывает, что овощи содержат схожий витаминный состав, но в разном объеме, а также некоторые овощи содержат присущие только им микроэлементы (петрушка - инулин; морковь, салат - каротин; салат - лактуцин).

2. Результаты анкетирования учащихся начальных классов МБОУ СОШ №8 по проблеме нитратов.

Анкетирование показало, что из 25 респондентов - учащихся 1 -го класса на 1 вопрос ответили, что: 17 -ничего не знают;1- знает, но мало;7- знают.

На 2 вопрос 25 человек ответили, что в овощах много витаминов.

Ответы учащихся на 1 вопрос анкеты

Диаграмма 1

Ответы учащихся на 2 вопрос анкеты

Диаграмма 2

3. Выводы

Мы узнали:

1. Все исследованные нами овощи содержат полезные вещества и нитраты.

2. Количество нитратов в различных частях овощей неодинаково, что подтверждает данные литературных источников.

3. Исследованные нами овощи в целом безопасны, так как содержат меньше нитратов, чем магазинные и не представляет серьезную угрозу здоровью.

4. На основании проведенного нами исследования содержания нитратов, наиболее безопасно употребление листьев петрушки и зеленого лука и картофеля.

5. Исследование овощей подтвердило нашу гипотезу о наличии в них полезных веществ и витаминов.

6. Анкетирование показало, что большинство опрошенных ничего не знают о проблеме нитратов, но все опрошенные учащиеся знают о наличии в овощах витаминов.

4. Рекомендации

На основании проведенного нами исследования содержания нитратов и полезных веществ в овощах мы рекомендуем:

· Контролировать использование удобрений на дачных участках;

· Предпочтительно употребление дачных овощей;

· Предпочтительно использование отдельных частей овощей, наименее накапливающих нитраты: наружной части корнеплодов моркови и свеклы, клубней картофеля, листьев салата;

· Тщательно промывать овощи, что уменьшит содержание в них нитратов на 10 %, механическая очистка дает снижение еще на 15-20 %;

· Варить овощи, особенно предварительно очищенные и порезанные, что снизит содержание нитратов на 50 и даже 80 %;

. Вымачивать зелень перед употреблением;

· Квашение, соление и маринование также уменьшит содержание нитратов, а вот сушка, приготовление соков, пюре, наоборот повысит;

· Проводить просветительскую работу среди населения.

Библиографический список

1. Викторов Д. П. Малый практикум по физиологии растений. М.: Высшая школа, 1969

2. Генкель П. Я. Физиология растений: учеб. пособие по факультативному курсу для 9 класса. - М.: Просвещение, 1985

3. Гельгор В. Еще раз о злополучных солях - нитратах и нитритах // Химия и жизнь.1988. № 8

4. Грицайчук В. В., Кисилевская Е. Я. Обнаружение нитратов в растениях // Биология в школе. 1989. № 3

5. Соколов О. Нитраты - под строгий контроль // Наука и жизнь. 1988. № 8

6. Школьный экологический мониторинг. Учебно-методическое пособие / Под ред. Т. Я. Ашихминой.- М.: АГАР, 2000

7. Якушина Н. И. Физиология растений. М.: Просвещение, 1980

8. Интернет - ресурсы:

u-center.info

vsaduidoma.com

staroehmelevoe.68edu.ru/index.php/nauchnn/609---q-q