Определение нитратов в различных овощах и фруктах

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 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.

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Методика определения нитратов.

2.1. Определение нитратов в соке растений.

Оборудование, реактивы, материалы.

1)ступки малые с пестиками; 2) предметные стекла; 3) марлевые салфетки; 4) мелкие емкости – пузырьки из-под пенициллина с пробками; 5) пипетки химические на 5 мл; 6) пипетки медицинские; 7) скальпели; 8) 1%-ный раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте; 9) исходный раствор NaNO₃ для построения калибровочной кривой; 10) дистиллированная вода;11) термостойкий химический стакан на 0,5 – 1 л для кипячения овощей; 12) электроплитка; 13) части различных овощей, содержащих наибольшее количество нитратов, с неокрашенным соком (капуста, огурцы, кабачки, картофель, дыня и др.).

Ход работы.

 В один из пузырьков  наливаем 10 мл исходного раствора  NaNO_3, соответствующего по концентрации максимальному содержанию нитратов в овощах (см. табл. 1) – 3000 мг на кг. Следует отметить что в отдельных органах растений встречаются и значительно большие концентрации.       

 Готовят серию калибровочных  растворов  путем разбавления  пополам предыдущего ( например, к 3 мл исходного раствора прибавляется 3 мл дистиллированной воды, взбалтывается  и т.д.).получают серию растворов с разным содержанием нитратов: 3000, 1500, 750, 375, 188, 94, 47, 23 мг/кг.

Под предметное стекло подкладываем лист белой бумаги, на стекло капают две капли изучаемого раствора и  две такие же капли дифениламина в трехкратной повторности. Описываются  реакцию согласно следующей градации, которую можно использовать как  для калибровочных растворов, так  и для двух типов анализов ( по Церлинг, 1965).

 

 

Баллы	Характер окраски	Содержание нитратов, мг/кг
6	Сок или срез окрашиваются быстро и интенсивно в иссиня-черный цвет. Окраска устойчива и не пропадает	>3000
5	Сок или срез окрашиваются в темно-синий цвет. Окраска сохраняется  некоторое время	3000
4	Сок или срез окрашивается в синий цвет. Окраска наступает  не сразу	1000
3	Окраска светло-синяя, исчезает через 2-3 минуты	500
2	Окраска быстро исчезает, окрашиваются главным образом проводящие пучки	250
1	Следы голубой, быстро исчезающей окраски	100
0	Нет ни голубой, ни синей окраски. На целых растениях  возможно порозовение	0

 

Следует отметить, что основой  для определения содержания нитратов в соке должны быть собственные исследования, а не вышеприведенная таблица, т.к. окраска может варьироваться  в зависимости от качества реактивов, срока их годности, температуры в  помещении и др.

Нами была приготовлена своя школа  для определения нитратов.(рис.1)

 

Рис.1 Стандартная школа  для определения нитратов в соке растений.

Овощи и плоды расчленяют на части: зона, примыкающая к плодоножке, кожура, периферийная часть, серединная часть, кочерыжка (у капусты), жилки, лист без жилок.Вырезанные части мелко режем ножом и быстро растираем в ступке, сок отжимают через 2-3 слоя марли. 2 капли сока капают на чистое предметное стекло, положенную на белую бумагу, добавляют 2 капли дифениламина. Быстро описываем все наблюдаемые реакции согласно схеме. Повторность опыта 3-кратная. В случае сомнений в содержании нитратов в той или иной части овощной продукции капают рядом калибровочный раствор с известной концентрацией вещества и повторяем реакцию с дифениламином.

Анализ начинаем с сока капусты и картофеля, затем помещаем эти овощи в термостойкий химический стакан с кипящей дистиллированной водой и кипятим 10-15 минут, после  чего анализируем и отварные овощи, и отвар. За время варки делаем анализ различных частей других овощей и плодов.

2.2. Определение нитратов в целых растениях.

Отрезаем у свежих растений части в виде толстых срезов: куски  стеблей, черешков, плодов. Кладем их на плоскую восковую бумагу. Капаем на различные части среза по несколько  капель 1%-ного раствора дифениламина в  серной кислоте, отмечем окрашивание  согласно выше приведенной шкале. При  этом в случае малых концентрации нитратов в продукции и при  отсутствии синей окраски может  наступить порозовение ткани, вследствие ее обугливания от H₂SO₄ в реактиве дифениламина.

Указанный метод дает возможность  оценить и сравнить разные ткани  овощных и других растений прямо  в поле. Он проверен и хорошо действует  на хлебных злаках, картофеле, корнеплодах, овощах, бобовых, многолетних трав для  оценки обеспеченности различных сельхозкультур азотом. Показано, что нитраты исчезают в фазе цветения, но их много в период вегетативного роста, который и должен быть использован для оценки. Нитраты сразу утилизируются (не проявляются в анализах) в меристемах, в почках, бутонах и цветках различных сельхоз культур.

2.3. Приготовление реактивов.

1) 1%-ный раствор дифениламина в серной кислоте:  1г дифениламина растворяют в 99 г концентрированной серной кислоты (плотностью 1,84). Это соответствует приблизительно 54 мл H₂SO₄ .

Расчет:                                                  p = m/V;

V = m/p = 53,8мл,

где: р – плотность,m – масса,V – объем.

2) Исходный раствор NaNO₃ для построения калибровочной кривой. Если растворить 1 г NaNO₃ в 1 л воды, то это будет соответствовать 729 мг/кг нитратов (по нитрат-иону):

 

85 – 1000 мг (1 г)

62 – Х

Х = 62*1000/85 = 729 мг/кг

где:

85 – молекулярный вес  NaNO₃

62 – молекулярный вес  нитрат-иона (NO₃)

однако, согласно табл. 1, наибольшее содержание нитратов в распространенных видах овощей – 3000 мг/кг

 

729 – 1000 мг (1 г)

3000 – Х

Х = 3000*1000/729 = 4,11 г

 

т.е. надо растворить 4,11 г  соли в литре дистиллированной воды. Однако при небольом количестве анализов в учебных целях достаточно и 100 мл, т.е. 411мг NaNO₃ нужно растворить в 100 мл воды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Результаты выявления нитратов в овощах и фруктах.

Таблица №1

Содержание нитратов в  различных овощах.

Исследуемое растение	Часть Растения	Баллы		ПДК мг/кг		Содержание нитратов в мг/кг.
Картофель свежий (свой)	а)под кожурой б)серединная часть	а) 3 балла   б) 2 балла		250		500   250
Картофель отварной (свой)	а)под кожурой б)серединная часть	а) 5 баллов   б) 3 балла		250		3000   500
Капуста	Лист (1-2)	6 баллов		500		>3000
Капуста отварная	лист	В) 5 баллов				3000
Редис		5 баллов		400-1500		3000
Редька (своя)		0 баллов		1000		0
Огурец		0 баллов		150-400		0
Кабачок		5 баллов		400		3000
Томаты		1 балл		150-300		0
Морковь		2 балла		250-400		250
Морковь варёная		1 балл				0
Редька		6 баллов		1500-1800		>3000
Свекла		5 баллов	1400		3000
Лук репчатый		0 баллов	80		0

Таблица №2

Содержание нитратов в фруктах и зелени.

 

Исследуемое растение	Часть Растения	Баллы		ПДК мг/кг	Содержание нитратов в мг/кг.
Груша		0 баллов		60	0
Банан		3 балла		200	500
Мандарин		0 баллов		100-114	0
Яблоко		0 баллов		60	0
Арбуз (на сентябрь)		0 балл		60	0
ЗЕЛЕНЬ
Укроп	Стебель: Листья:	5 баллов 5 баллов	400-2200		3000
Петрушка	Стебель: Листья:	5 баллов 5 баллов		1700-2500	3000
Лук. Зеленый	Стебель:     Листья:	5 баллов     3 балла		400-2200	3000 500

 

Выводы: 
Проверка продукции растениеводства, сделанная в лаборатории колледжа , 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 кабачках и кочерыжке капусты. Причины связаны с видовой принадлежностью продуктов растениеводства и концентрацией нитратов в определённых частях растения, а также с условиями

выращивания этих культур.

  

Заключение.

Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах, когда  в Узбекистане случилось несколько  массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами, при их чрезмерной подкормке  аммиачной селитрой.