Содержание нитратов и нитритов в продуктах питания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аннотация

Курсовая работа на тему «Содержание нитратов и нитритов в продуктах питания» состоит из  39 листов.  Подразделяется на 3 главы и 7 подпунктов раскрывающих тему. В конце курсовой работы имеются приложение в виде фотографий в количестве 10 штук.

В последнее время гигиенисты проявляют  большой интерес к вопросу  о содержании нитратов в продуктах  питания. Прежде всего, это связано  с теми нарушениями состояния  здоровья человека, которые могут  быть вызваны нитратным загрязнением.

При потреблении в повышенных количествах  нитраты образуют более токсичные  соединения: нитриты и нитрозамины, обладающие канцерогенной активностью  и даже способствующие образованию  раковых опухолей. Более всего  страдают от нитратного отравления дети первого года жизни, а у школьников наблюдаются нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой и центральной нервной системы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

The summary

The term paper on a subject «The content of nitrates and nitrites in food» consists of 39 sheets. It is subdivided into 3 heads and 7 subparagraphs opening a subject. At the end of a term paper are available the appendix in the form of photos in number of 10 pieces.

Recently hygienists show a great interest to a question of the content of nitrates in food. First of all, it is connected with those violations of a state of health of the person which can be caused by nitratny pollution.

At consumption in the increased quantities nitrates form more toxic connections: nitrites and нитрозамины, possessing cancerogenic activity and even promoting formation of cancer tumors. More all suffers from nitratny poisoning children of the first year of life, and at school students violations of activity of a gastroenteric path, cardiovascular and central nervous system are observed.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение………………………………………………………………….

1. Нитраты и нитриты……………………………………………………

1.2 Нитраты в продуктах питания………………………………………….

1.3 Исследователи проблемы повышенного содержания нитратов и нитритов в овощах и фруктах……………………………………………………..

1.4 Нитраты и здоровье человека………………………………………….

1.5 Способы снижения количества  нитратов в продуктах растениеводства

2. Методика определения нитратов  и нитритов в овощах и фруктах……

3. Опыты по обнаружению нитратов  и нитритов в  продукции……….

Заключение…………………………………………………………………

Список использованных источников…………………………………….

Приложение А…………………………………………………………….

Приложение Б………………………………………………………………..

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Приложение З

Приложение И

Приложение К

 

 

 

 

 

Введение

В последнее время гигиенисты проявляют  большой интерес к вопросу  о содержании нитратов в продуктах  питания. Прежде всего, это связано  с теми нарушениями состояния  здоровья человека, которые могут  быть вызваны нитратным загрязнением.

Основными источниками пищевых  нитратов являются растительные продукты. Частота обнаружения нитратов в  растительных продуктах довольно высока. Нитраты являются элементом минерального питания растения, поставляя им азот для синтеза белков. Поэтому безоговорочное приравнивание нитратов к химическим загрязнителям неправомерно. Но, с  другой стороны, повышенное содержание нитратов может вызвать резкое ухудшение  качества и питательной ценности овощей.

При потреблении в повышенных количествах  нитраты образуют более токсичные  соединения: нитриты и нитрозамины, обладающие канцерогенной активностью  и даже способствующие образованию  раковых опухолей. Более всего  страдают от нитратного отравления дети первого года жизни, а у школьников наблюдаются нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой и центральной нервной системы.

Актуальность выбранной темы обосновывается следующим: по данным Института питания Академии медицинских наук нашей страны, годовая потребность в овощах в различных районах страны составляет от 128 до 146 кг в год на душу населения. Какое же колоссальное количество нитратов может получить человек вместе с пищей? Чтобы этого не происходило, установлены предельно допустимые концентрации нитратов в продуктах питания.

Цель нашей работы: оценить качество сельскохозяйственной продукции, купленной в магазине и выращенной на собственном садовом участке, по содержанию в них нитратов и нитритов и сформировать навыки рационального потребления продуктов на основе полученных данных.

 

Основные задачи работы:

•изучить литературу о нитратах и нитритах;

•овладеть методикой их определения;

•определить содержание нитратов и  нитритов в продуктах;

•оценить пригодность данной продукции  для питания;

•предложить меры по снижению количества нитратов в растительной продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Нитраты и Нитриты.

Проблема нитратов активно  обсуждается общественностью нашей  страны. Попробуем разобраться в  этом вопросе и мы. Нитраты – соли азотной кислоты, например NaNO₃, KNO₃, NH₄ NO₃, Mg(NO₃)₂. Они являются нормальными продуктами обмена азотистых веществ любого живого организма – растительного 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. Из нитратов, ежедневно попадающих в организм взрослого человека, 70% поступает с овощами, 20% – с водой и 6% – с мясом и консервированными продуктами. 
Но почему же говорят об опасности нитратов? При потреблении в повышенных количествах нитраты в пищеварительном тракте частично восстанавливаются до нитритов (более токсичных соединений), а последние при поступлении в кровь могут вызвать метгемоглобинемию. [2] Кроме того, из нитритов в присутствии аминов могут образоваться N-нитрозамины, обладающие канцерогенной активностью (способствуют образованию раковых опухолей). При приеме высоких доз нитратов с питьевой водой или продуктами через 4–6 ч появляются тошнота, одышка, посинение кожных покровов и слизистых, понос. Сопровождается все это общей слабостью, головокружением, болями в затылочной области, сердцебиением. Первая помощь – обильное промывание желудка, прием активированного угля, солевых слабительных, свежий воздух. Какова же безопасная доля нитратов? Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека составляет 325 мг в сутки. Как известно, в питьевой воде допускается присутствие нитратов 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. Таким образом, с водой взрослый человек может употребить около 68 мг нитратов. Следовательно, на пищевые продукты остается 257 мг нитратов. Исследования показали, что токсическое действие нитратов пищевых продуктов проявляется слабее, чем содержащихся в питьевой воде, примерно в 1,25 раза. Фактически безопасно с пищевыми продуктами потреблять 320 мг нитратов в сутки.[1]

 

1.2 Нитраты в  продуктах питания 

В процессе хранения и переработки  продукции количество нитратов, как  правило, несколько снижается, однако при нарушении режимов хранения их содержание может расти, и довольно существенно. Содержание нитратов в  головках цветной капусты после  двухнедельного хранения уменьшилось  примерно на 40% по сравнению с исходным уровнем. Образованию нитратов и  нитритов в процессе хранения продукции  способствуют различные виды микроорганизмов. Из девяти видов микроорганизмов, выделенных на листьях шпината, часть обладала нитратвосстанавливающей способностью. среди которых наибольшую активность проявили представители Hafnia и Aerobaсter aerogenes. Чем выше содержание нитратов в убранном урожае. тем больше нитритов образуется в ходе хранения. Риск образования нитритов в продукции возрастает при повышении температуры хранения с 10 до 35°С. недостаточной аэрации складированной продукции, сильной загрязненности листовых овощей и корнеплодов, наличии механических повреждений продукции, оттаивании свежезамороженных овощей в течение длительного времени при комнатной температуре.[3] При оптимальных условиях хранения количество нитратов в корнеплодах уменьшилось в варианте без удобрений в 2 раза, тогда как в варианте с дозой азота 480 кг/га в 1,3 раза; у моркови в варианте без удобрений практически не изменилось, а в варианте с дозой азота 480 кг/га — в 2,2 раза. В процессе хранения лука содержание нитратов в луковицах практически не менялось. Хранение свежих овощей при низкой температуре предотвращает образование нитритов. В глубоко замороженных овощах накопления нитратного азота не происходит. Однако размораживание шпината при комнатной температуре в течение 39 часов привело к образованию нитритов в продукции. Хранение загрязненных почвой и поврежденных листовых овощей при температуре выше 5° ускоряло образование нитратов в тканях вследствие проникновения нитратредуцирующих микроорганизмов. В процессе хранения овощей и картофеля при оптимальных условиях влажности и температуры количество нитратов во всех видах продукции снижалось. Наиболее заметно их количество падало в период февраль—март у капусты и свеклы столовой, несколько в меньших размерах — у моркови и картофеля. При хранении картофеля на складе с усиленной вентиляцией через 3 месяца сохранялось 85%. а через 6 месяцев — 30% нитратов от исходного уровня. В корнеплодах моркови 70 и 44% соответственно. Оптимальные условия (температура и влажность) хранения обеспечивали снижение уровня нитратов в овощеводческой продукции через 8 месяцев на 50%. Таким образом, степень снижения количества нитратов при хранении зависит от вида продукции, исходного содержания их, режимов хранения и прочих условий. Овощеводческая продукция используется в пищу человеком как в свежем, так и в переработанном виде.[4] В зависимости от режимов и видов технологической переработки меняется уровень содержания нитратного азота в конечном продукте. Как правило, количество нитратов в продукте в процессе переработки снижается, но при этом следует соблюдать режимы переработки. Предварительная подготовка продукции (очистка, мойка, сушка) снижает количество нитратов в продуктах питания на 3—25%. В процессе переработки продукции происходит быстрое разрушение ферментов и гибель микроорганизмов, что останавливает дальнейшее прекращение нитрата в нитрит. В зависимости от способа дальнейшего приготовления пищи количество нитратов снижается неодинаково. При варке картофеля в воде уровень нитратного азота падает на 40—80%. на пару — на 30—70%. при жарений в растительном масле — на 15%, во фритюре — на 60%. При предварительном замачивании картофеля в 1%-ном растворе хлористого калия и 1%-ном аскорбиновой кислоты и дальнейшем жарений во фритюре степень нитратов падает на 90%. В отварной моркови количество нитратного азота снижается в 2 раза. В отварной свекле количество нитратов оставалось таким же, как и в сырых корнеплодах. Согласно другим сведениям степень снижения уровня нитратного азота в свекле в процессе варки определялась размером корнеплода.[5] Наибольшее количество нитратов теряла в процессе варки капуста. почти 60% от исходного уровня, морковь, свекла и картофель неочищенный теряют примерно одинаковое их количество (17—20%). Очистка клубней картофеля привела к резкому (более чем в 2 раза) увеличению потерь нитратов, т. е. кожица клубней является определенным барьером для перехода нитратов в воду. В плодах соленых томатов количество нитратного азота возрастает в 1,4—1,8 раза. При этом в рассоле в 2,2—2.8 раза больше, чем в исходных свежих плодах, которое обусловлено применением приправы зеленых овощей (укроп, петрушка, чеснок), содержащих повышенное количество нитратов. В первые дни количество нитратов в плодах огурцов более эффективно снижается при консервировании. Однако на 30-е сутки эффект от засолки и консервирования оказывается примерно равным, количество нитратов составляет свыше 30% от исходного уровня в продукции. При хранении консервированных огурцов (сортов Конкурент и Кустовой) в течение 4—5 месяцев содержание нитратов снижается в 5—6 раз. При квашении капусты содержание нитратов на 5-е сутки снижается в 2,1 раза по сравнению с исходным количеством в свежей капусте.[6] В течение 2 последующих суток уровень нитратов в квашеной капусте практически не меняется. В томатном соке, подвергающемся термической обработке, количество нитратов уменьшается в 2 раза. При 57%-ном выходе сока моркови и 80%-ном выходе сока из столовой свеклы значительная часть нитратов переходит в жидкую фазу, хотя их количество в соке зависит от вида продукции. Так, в морковный сок из корнеплодов перешло 44% нитратного азота от общего количества их в сырье. У свеклы почти 80% их также переходит в сок. При производстве сухих вин нитраты переходят в сок. Полученные вина могут содержать от 1 до 47,8 мг/л нитратного азота. Известно, что концентрация нитратов выше 8 мг/л существенно сказывается на вкусовых качествах продукта, он приобретает вяжущий. кисловато-соленый вкус. Свежеприготовленные соки могут стать опасными для здоровья, если длительное время не подвергаются дальнейшей обработке вследствие быстрого перехода нитратов в нитриты. При хранении свекольного сока в течение суток при 37°С количество нитритов возросло от нулевого содержания до 296 мг/л, при комнатной температуре — до 188 мг/л, а в холодильнике — до 26 мг/л. В процессе сушки продукта или упаривания жидкости зачастую происходит увеличение количества нитратов. С продуктами животного происхождения в организм человека, как правило, поступает незначительное количество нитратов. Тем не менее накопление нитратного азота в них обусловлено, по всей видимости, с одной стороны, использованием животными кормов с высоким уровнем нитратов, а с другой — поступлением их в продукты в процессе технологической переработки. Нормальное количество нитратов в мышцах жвачных животных — 0,5—1.0 мг/100 г. в крови — 2—3 мг, Однако поступление нитратов с кормами может вызвать увеличение их содержания в кропи и тканях на 200— 300%. При скармливании животным травы с высоким уровнем нитратов (0,325%), накопившихся под действием высоких доз азота (480 кг/га), их содержание в мясе крупного рогатого скота возрастало с 0,07 до 0,16%. Количество нитратов в молоке также зависит от качества кормов. Несмотря на то что в молоке присутствует незначительное количество нитратов, тем не менее скармливание коровам травы с высоким уровнем нитратного азота может повысить их содержание в 2—3 раза. Содержание нитратов в молоке может расти при его прогревании в процессе технологической переработки. Содержание нитратов в молоке дойных коров колеблется в течение суток. Наибольшее их количество содержится в молоке в утренние часы (14—56 мг/л), наименьшее — в середине дня (7—12 мг/л), к вечеру содержание нитратов в молоке несколько (в 1,2—4 раза) возрастает по сравнению с их количеством днем. Подобные колебания, по-видимому, тесно связаны с содержанием нитратов в корме (силос, кормовая свекла). Содержание нитратов невелико в рыбе и в свежезамороженных продуктах. В процессе переработки рыбы (горячее копчение) часть нитратов переходит в нитриды. Следует также обратить внимание на тот факт, что уровень нитратов в колбасных изделиях выше, чем в исходных продуктах, вследствие добавления нитратных солей в ходе изготовления колбас. Нитратные соли используются для придания соответствующей окраски получаемым продуктам. В ряде зарубежных стран соли азотной кислоты используются в качестве консервантов. Табак не является продуктом питания, но на земном шаре курят свыше 1 млрд. человек, которые ежедневно выкуривают 5 трлн. сигарет. Ежегодный прирост курящих составляет свыше 2,1%. В то же время негативное действие табака на организм человека не ограничивается влиянием только никотина. Известно, что растения табака накапливают значительные количества нитратного азота, который в процессе курения превращается в окислы табака. Среди них необходимо выделить закись азота, которая при вдыхании в незначительных количествах вызывает состояние легкого опьянения («веселящий газ»). При вдыхании в больших количествах она действует как наркотическое средство. Существует положительная коррелятивная связь между содержанием нитратов в табаке и количеством закиси азота, образующейся при курении. Количество нитратного азота в табаке определяется целым комплексом факторов, в том числе и применением удобрений. Как выяснилось, сорт табака также определяет содержание азота нитратов. Сигареты производимые в Болгарии, содержали среднее количество нитратов, тогда как в табаке сигарет, выпускаемых в Корее и на Кубе, содержалось повышенное их количество.[7]

 

1.3 Исследователи проблемы повышенного содержания нитратов и нитритов в овощах и фруктах.

Нитраты - это соли азотной  кислоты, которые накапливаются  в продуктах и воде при избыточном содержании в почве азотных удобрений. Исследователями США, Германии, Чехословакии, России установлено, что нитраты  и нитриты вызывают у человека метгемоглобинемию, рак желудка, отрицательно влияют на нервную и сердечно-сосудистую системы, на развитие эмбрионов. Метгемоглобинемия — это кислородное голодание (гипоксия), вызванное переходом гемоглобина крови в метгемоглобин, не способный переносить кислород. Метгемоглобин образуется при поступлении нитритов в кровь. При содержании метгемоглобина в крови около 15% появляется вялость, сонливость, при содержании более 50% наступает смерть, похожая на смерть от удушья. Заболевание характеризуется одышкой, тахикардией, цианозом в тяжелых случаях — потерей сознания, судорогами, смертью. [8]

Отравления происходили при  употреблении воды и продуктов растительного  и животного происхождения с  высоким содержанием нитратов или  нитритов. Наиболее чувствительны к  избытку нитратов дети первых месяцев  жизни. Р. Д. Габович, ссылаясь на зарубежные источники, сообщает об отравлениях  детей овощными соками и овощами  с повышенным содержанием нитратов, в частности соком моркови. Источником отравления был сок, который пили через 1—2 суток после приготовления. В 1 л сока накапливалось до 770 мг нитритов. Если матери употребляют  высоко нитратные овощи, нитраты попадают в грудное молоко: молочная железа не является барьером для нитратов. В организме матери существует механизм защиты от нитратов, но возможности его ограниченны. Если мать употребляет продукты с высоким содержанием нитратов (капуста, морковь, огурцы, кабачки, укроп, шпинат), то они неизбежно попадают в грудное молоко. Против нитратные механизмы у ребенка формируются только к одному году.) Нитраты проникают как в грудное, так и в коровье молоко. Е. И. Мишустин сообщает, что когда коров кормили силосом, в килограмме которого содержался 21 г нитратов, то в 1 л молока нитратов было около 800 мг. Даже при отсутствии нитратов в воде и пище суточное потребление такого молока людьми не должно превышать 1 стакана. Для взрослого человека смертельная доза нитратов составляет от 8 до 14 г, острые отравления наступают при приеме от 1 до 4 г нитратов. Если до 60-х годов главной опасностью неумеренного использования нитратных удобрений считалась метгемоглобинемия, то сейчас большинство исследователей считают главной опасностью рак, в первую очередь рак желудочно-кишечного тракта. В присутствии нитритов канцерогенные нитрозамиды и нитрозамины могут синтезироваться практически из любых продуктов как в желудке, так и в кишечнике. [10]В Колумбии обнаружена прямая взаимосвязь между частотой заболевания раком желудка, атрофическим гастритом и высоким содержанием нитратов в воде колодцев и моче жителей. В различных областях Чили и Венгрии выявлена связь между количеством применяемых азотных удобрении и смертностью от рака желудка. В Англии, в г. Уорксопе, врачи считают причиной высокой заболеваемости раком большое количество нитратов в питьевой воде—90 мг в литре. Контрольная группа (404 чел.) употребляла воду с содержанием нитратов до 5 мг/л. Вторая группа (390 чел.) — с содержанием 90 мг/л. Третья группа (326 чел.) — с содержанием от 288 до 480 мг/л. Было выявлено, что у детей, пьющих воду с высоким содержанием нитратов, наблюдается тенденция к увеличению роста и массы при уменьшении окружности грудной клетки, мышечной силы кистей рук и жизненной емкости легких. (То есть дети, как и растения, ускоренно набирали вес. Обнаруженные нарушения соотношений свидетельствуют о дисгармонии физического развития детей. Причиной этих нарушений следует считать длительную интоксикацию нитратами. Оценка физического развития мальчиков 5 лет показала, что питьевая вода с повышенным содержанием нитратов вызывает незначительное увеличение роста и ухудшенное физическое развитие у них. В возрасте 6 лет количество детей с ухудшенным и плохим физическим развитием возрастает. У девочек эти процессы протекают менее заметно: лишь в возрасте 6 лет отмечена тенденция к росту веса с ухудшенным физическим развитием. [12]С ростом химизации увеличивается заболеваемость туберкулезом, особенно в возрастной группе 7—14 лет. Это преимущественно легочные формы заболевания. Взрослые болеют меньше, чем дети, но всеми болезнями. Из заболевании органов дыхания преобладает хронический бронхит, органов кровообращения —артериальная гипертония, причем чем моложе обследуемые, тем выше процент заболеваемости.

1.4 Нитраты и здоровье человека.

При употреблении продуктов с повышенным содержанием нитратов в организм человека поступают не только нитраты, но и их метаболиты: нитриты и  нитрозосоединения.

Нитрозамины.

В кислой среде нитриты дают азотистую  кислоту, а она, взаимодействуя с  вторичными и третичными аминами, образует канцерогенные нитрозамины.

В зависимости от природы радикала могут образоваться весьма разнообразные  нитрозамины, из них канцерогенным  действием обладают более 100 соединений. Наиболее часто в пищевых продуктах  обнаруживаются нитрозодиметиламин и нитрозодиэтиламин. В организм нитраты поступают с водой и пищей, затем они всасываются в тонком кишечнике в кровь. Выводятся преимущественно с мочой. Кроме того, они выводятся с женским молоком. Главной причиной всех негативных последствий являются не столько нитраты, сколько их метаболиты — нитриты. Нитриты, взаимодействуя с гемоглобином, образуют метгемоглобин, не способный переносить кислород. В результате уменьшается кислородная емкость крови и развивается гипоксия (кислородное голодание). Для образования 2000 мг метгемоглобина достаточно 1 мг нитрита натрия. В нормальном состоянии у человека содержится в крови около 2% метгемоглобина. Если содержание метгемоглобина возрастает до 30%, то появляются симптомы острого отравления (одышка, тахикардия, цианоз, слабость, головная боль), при 50% метгемоглобина может наступить смерть. Концентрация метгемоглобина в крови регулируется метгемоглобинредуктазой, которая восстанавливает метгемоглобин в гемоглобин. Метгемоглобинредуктаза начинает вырабатываться у человека только с трехмесячного возраста, поэтому дети до года, и особенно до трех месяцев, перед нитратами беззащитны. Восстанавливают нитраты в нитриты различные микроорганизмы, заселяющие преимущественно кишечник. [18]Для развития кишечной микрофлоры благоприятна слабощелочная и нейтральная среда. Наиболее чувствительны к нитратам люди с пониженной кислотностью желудка. Это дети до года и больные гастритом и диспепсией. У таких людей микрофлора толстого кишечника может проникать в желудок, и тогда резко увеличивается процент восстановления нитратов по сравнению со здоровыми людьми. Признаки отравления появляются через 1—6 часов после поступления нитратов в организм. Острое отравление начинается с тошноты, рвоты, поноса. Увеличивается и болезненно реагирует на пальпацию печень. Снижается артериальное давление. Пульс неровный, слабого наполнения, конечности холодные. Отмечается синусоидальная аритмия. Дыхание учащается. Появляются головная боль, шум в ушах, слабость, судороги мышц лица, отсутствие координации движений, потеря сознания, кома. В легких случаях отравления преобладает сонливость и общая депрессия. Нитрозамины токсичны и канцерогенны в присутствии дополнительных ферментных систем, которые всегда имеются в организме теплокровных, а нитрозамиды проявляют эти свойства даже без дополнительной метаболизации и поражают в первую очередь кроветворную, лимфоидную, пищеварительную системы. Нитрозамины на ранних стадиях отравления подавляют иммунитет. Нитрозосоединения обладают мутагенной активностью. [15]