Науково-дослідна робота: «Визначення вмісту нітратів у продуктах дитячого харчування»

Забруднення нітратами питної води або продуктів харчування має негативний вплив на здоров'я людини. Нітрати, які потрапляють до організму, в шлунку відновлюються до нітритів і в такому вигляді всмоктуються в кров. Сполучаючись з гемоглобіном, вони приводять до кисневого голодування організму. Ознаками отруєння є ціаноз, слабкість, задишка, прискорена робота серця. Порушується робота нирок, печінки, легенів, шлунку, нервової системи.

Доросла людина порівняно легко переносить дозу в 150-200 мг нітратів на добу, в той час як для немовляти токсичною є доза навіть у 10 мг нітратів на добу. Вища чутливість дітей до надходження нітратів пояснюється їх меншою масою тіла. За даними Всесвітньої Організації Охорони Здоров’я, допустимою нормою нітратів для людини вважається 5 мг на кілограм маси тіла. Тому відбір продуктів харчування дітей, за вмістом в них нітратів, має бути більш строгим, порівняно з продуктами для дорослих. В харчуванні дітей необхідно використовувати продукти з мінімальним вмістом нітратів.  

Мета дослідження:

Порівняти продукти подібні за харчовою та поживною цінністю й визначити ті з них, які мають менший вміст нітратів, розробити рекомендації по відбору продуктів, що використовуються в харчуванні дітей.

Завдання дослідження

1.                 Проаналізувати літературу з проблеми дослідження та з’ясувати вплив нітратів на організм людини.

2.                 Відпрацювати методику порівняння вмісту нітратів у продуктах харчування.

3.                 Порівняти вміст нітратів у продуктах близьких за харчовою та поживною цінністю.

4.                 Підготувати рекомендації по відбору продуктів з меншим вмістом нітратів для харчування дітей.

  Вплив нітратів на організм людини

Нітратна проблема загострилася в другій половині XX ст. і пов’язана з інтенсивним використанням азотних добрив, яке привело до накопичення нітратів в продуктах рослинного походження, а також у питній воді. З продуктами харчування до організму дорослих щодоби надходить влітку 256 мг, восени і навесні — 140-180 мг нітратів, до організму дітей віком 1-3 років — влітку 215 мг, восени і навесні — 150-155 мг нітратів [1]. Оскільки гранично допустима доза нітратів для дорослого становить 300-350 мг (з розрахунку на 60-70 кг маси тіла), а для дитини 2-3 років – 50-75 мг (з розрахунку на 10-15 кг маси тіла), можемо зробити висновок, що надходження нітратів до організму дітей перевищує гранично допустимі дози.

У шлунково-кишковому тракті нітрати перетворюються на солі азотистої кислоти – нітрити, які отруюють організм. Ознаки отруєння - слабкість, запаморочення, нудота, розлади шлунку, знижується працездатність людини, можлива втрата свідомості. У крові збільшується вміст молочної кислоти, холестерину, лейкоцитів, знижується кількість білків. Нітрити можуть вступати у взаємодію з гемоглобіном, утворюючи метгемоглобін, в якому залізо окиснюється до Fe³⁺. Ця речовина пригнічує дихальний центр, тому що не здатна переносити кисень. Доведений токсичний вплив високих доз нітратів на організм людини. Крім нітратної метгемоглобінемії у немовлят, надлишкове надходження нітратів спричиняє затримку росту, зміни ЕКГ, у новонароджених немовлят — жовтяницю, у вагітних — збільшення числа викидів. Встановлена також здатність нітратів за певних умов приймати участь у синтезі висококанцерогенних нітрозоамінів [2].

Методика визначення нітратів у продуктах харчування

Вміст нітратів можна визначити різними способами. Традиційний реактив для визначення нітратів – розчин дифениламіну (C₆H₅)₂NH розчинений у концентрованій сірчаній кислоті. Під впливом нітратів дифеніламін змінює забарвлення на синє.

Проведення аналізу

До 1 мл проби води або соку рослин додаємо кілька краплин розчину дифениламіну в сірчаній кислоті.

За зміною забарвлення робимо висновок про вміст нітратів: за відсутності нітратів зміна кольору не спостерігається, при незначній концентрації нітратів з’являється світло-блакитне забарвлення, при вищій концентрації нітратів розчин набуває синього кольору.

Нижче наведена таблиця залежності кольору розчину дифеніламіну від концентрації нітратів. Точно визначити вміст нітратів за допомогою цього методу неможливо, проте він дозволяє порівняти вміст нітратів у досліджуваних зразках.

Таблиця 1

Залежність кольору дифеніламіну від концентрації нітратів [4]

Забарвлення розчину	Концентрація нітратів
Світло-блакитне	> 0,001 мг/л
Блакитне	> 1 мг/л
Синє	>100мг/л

Порівняння вмісту нітратів у продуктах харчування близьких за харчовою та поживною цінністю

Ми провели сім дослідів по порівнянню вмісту нітратів у продуктах харчування. Для кожного з цих дослідів спробу повторювали три рази, при розбіжності в результатах досліду експеримент повторювали додатково для того, щоб зробити остаточні висновки.

Ми порівнювали вміст нітратів у продуктах харчування близьких за харчовою та поживною цінністю:

• яблука різного ступеня достиглості;
• яблука різних розмірів (дуже великі, великі, звичайні, дрібні);
• різні частини коренеплоду моркви (частина біля стебла, середня частина, нижня частина);
• картопля сира, картопля вимочена протягом години в слабкому розчині солі, картопля варена;
• сир твердий та творог;
•  куряче м'ясо та дитячі сосиски з курячого м’яса;
• яблучний сік та яблучний сік з вітаміном С.

Результати досліду наведені в таблиці 2.

Таблиця 2

Порівняння вмісту нітратів у продуктах харчування

Продукти, що порівнювалися	Результати досліду	Продукт з мінімальним вмістом нітратів
Яблука різного ступеня достиглості (зелені, недостиглі, цілком стиглі)	Вміст нітратів зменшується із збільшенням ступеня достиглості	Цілком достиглі яблука
Яблука різних розмірів (дуже великі, великі, середнього розміру, дрібні)	Із зменшенням розмірів яблук вміст нітратів зменшується. В дрібних яблуках вміст нітратів більший, ніж у середніх	Яблука середнього розміру
Різні частини коренеплоду моркви (частина біля стебла, середня частина, нижня частина)	Нітрати виявлені тільки у верхній частині моркви	Середня та нижня частини моркви
Картопля сира, картопля вимочена в слабкому розчині солі, картопля варена	У вареній картоплі нітрати відсутні. Вимочування картоплі на вміст нітратів не впливає	Варена картопля
Сир твердий та творог	Нітрати відсутні у м’якому сирі, у твердому сирі концентрація нітратів висока	Творог
Куряче м'ясо та дитячі сосиски з курячого м’яса	Нітрати відсутні у м’ясі, у дитячих сосисках концентрація нітратів висока	Куряче м'ясо
Яблучний сік та яблучний сік з вітаміном С	Вітамін С знижує концентрацію нітратів	Яблучний сік з вітаміном С

Рекомендації по відбору продуктів з меншим вмістом нітратів для харчування дітей

Організм дитини більш чутливий до вмісту нітратів, тому добираючи продукти для харчування дитини необхідно робити вибір на користь продуктів з мінімальним вмістом нітратів. До таких продуктів відносяться:

• цілком достиглі овочі та фрукти. Недопустимо використовувати в дитячому харчуванні недостиглі овочі та фрукти;
• овочі та фрукти середніх для даного виду й сорту розмірів. Занадто великі розміри плодів ймовірно пов’язані з надмірним використанням азотних добрив. Продукти невеликих розмірів також характеризуються вищим вмістом нітратів;
• з метою зменшення кількості нітратів слід видаляти ті частини рослин, в яких знаходяться точки росту;
• варіння продуктів і зливання відвару дозволяє знизити вміст нітратів. Вимочування продуктів на вміст нітратів впливає незначною мірою;
• не варто використовувати в харчуванні дітей твердий сир та варені ковбаси, краще замінити їх м’яким домашнім сиром і м’ясом;
• корисно вживати продукти багаті на вітамін С, який знижує вміст нітратів у продуктах харчування.

 Бібліографічний список використаної літератури:

1. Смоляр B. I.. Сучасні проблеми харчової токсикології [Електронний ресурс] / Современные проблемы токсикологи. – Режим доступу: httр://www.medved.kiev.ua/ arhiv_mg/st_2000/00_3_13.htm

2. Жукова Г. Ф. Снижение уровня загрязненности нитрозаминами продуктов животного происхождения /  Г. Ф. Жукова, М. В. Михайлова; М.: ВНИИТЭИ Агропром, 1989. – 45 с.

3. Іванова Т. Н. Элективный курс «Химия и экология» / Т. Н. Іванова // Химия в школе. – 2010. - №7. – С. 27-34.

4. Харьковская Н. Л. Анализ воды из природных источников / Н. Л. Харьковская // Химия в школе. – 1997. - №3. – С. 62-65. 

Шніпко Марина. 111 група