Материальное обеспечение

Содержание нитратов в сельскохозяйственной продукции

Общая часть

В.И. Гаршин

Научный редактор кандидат технических наук, доцент

ã Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ростовская—на—Дону государственная академия

сельскохозяйственного машиностроения, 2008

Цель работы: научиться с помощью дифениламина определять избыток или недостаток нитратов в растениях.

Нитраты — неотъемлемая часть всех наземных и водных экосистем, поскольку процесс нитрификации, ведущий к образованию окисленных неорганических соединений азота, носит глобальный характер. В то же время, в связи с применением в больших масштабах азотных удобрений, поступление неорганических соединений азота в растения возрастает. Избыточное потребление азота удобрений не только ведет к аккумуляции нитратов в растениях, но и способствует загрязнению водоемов и грунтовых вод остатками удобрений, в результате чего загрязнение сельхозпродукции нитратами увеличивается. Однако нитраты в растениях могут происходить не только от переизбытка азотных удобрений, но и от недостатка других их видов (фосфорных, калийных и др.) частичной заменой недостающих ионов нитрат-ионами при минеральном питании, а также при снижении у ряда растений активности фермента нитратредуктазы, превращающего нитраты в белки.

Ввиду этого четко различаются виды и сорта растений по накоплению и содержанию нитратов. Существуют, например, виды овощных культур с большим и малым содержанием нитратов. Так, накопителями нитратов являются семейства тыквенных, капустных, сельдерейных. Наибольшее их количество содержится в листовых овощах: петрушке, укропе, сельдерее, наименьшее — в томатах, баклажанах, чесноке, зеленом горошке, винограде, яблоках и др. И между отдельными сортами существуют в этом отношении сильные различия. Так, сорта моркови «шантанэ», «пионер» отличаются низким содержанием нитратов, а «нантская», «лосиноостровская» — высоким. Зимние сорта капусты мало накапливают нитратов по сравнению с летними.

Наибольшее количество нитратов содержится в сосущих и проводящих органах растений — корнях, стеблях, черешках и жилках листьев. Так, у капусты наружные листья кочана содержат в 2 раза больше нитратов, чем внутренние. А в жилке листа и кочерыжке содержание нитратов в 2–3 раза больше, чем в листовой пластинке (рисунок). У кабачков, огурцов и т. п. плодов нитраты убывают от плодоножки к верхушке.

Таблица

и их допустимые уровни (мг/кг сырой массы по нитрат-иону)

Вид растений	Содержание нитратов	Допустимые уровни для грунта
открытого	закрытого
Арбузы	40–600
Баклажаны	80–270
Брюква	400–550
Горошек зеленый	20–80
Дыни	40–500
Капуста белокочанная	600–3000
Капуста кольраби	160–2700
Кабачки	400–700
Картофель	40–980
Кресс-салат	1300–4900
Лук зеленный	40–1400
Лук репчатый	60–900
Морковь	160–2200
Огурцы	80–560
Перец сладкий	40–330
Петрушка (зелень)	1700–2500
Редька черная	1500–1800
Редис	400–2700
Репа	600–900
Салат	400–2900
Свекла столовая	200–4500
Томаты	10–180
Укроп	400–2200
Фасоль	20–900
Чеснок	40–300
Шпинат	600–4000
Щавель	240–400

Арбуз

Капуста

Редис

Огурец

Кабачок

Распределение нитратов в растениях (мг/кг сырой массы)

В результате употребления продуктов с повышенным содержанием нитратов человек может заболеть метгемоглобинией. При этом заболевании ион NO₃ взаимодействует с гемоглобином крови, окисляя железо, входящее в гемоглобин, до трехвалентного, а образовавшийся в результате этого метгемоглобин не способен переносить кислород и человек испытывает кислородную недостаточность: задыхается при физических нагрузках. В желудочно-кишечном тракте избыточное количество нитратов под действием микрофлоры кишечника превращается в токсичные нитриты, а далее возможно превращение их в нитрозоамины — сильные канцерогенные яды, вызывающие опухоли. В связи с этим при употреблении в пищу растений — накопителей нитратов важно нитраты разбавлять и употреблять в малых дозах. Содержание нитратов можно уменьшить вымачиванием, кипячением продуктов (если отвар не используется), удалением тех частей, которые содержат большое количество нитратов.

Допустимые нормы нитратов (по данным ВОЗ) составляют 5 мг (по нитрат-иону) в сутки на 1 кг массы взрослого человека, т. е. при массе 50—60 кг — это 220—300 мг, а при 60—70 кг — 300—350 мг.

Поэтому излаается метод определения нитратов у различных видов, сортов, тканей и частей овощной продукции, который основан на хорошо известной реакции нитрат-иона с дифениламином. При этом описываются два варианта: с использованием выжатого сока и целых растений.

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%-й раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте; 9) исходный раствор NaNO₃ для построения калибровочной кривой; 10) дистиллированная вода; 11) термостойкий химический стакан объёмом 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.).