тюменцева пособие

31

Сульфат бария выпадает в виде белого мелкокристаллического осадка, практически нерастворимого в соляной и азотной кислотах. Образование ясно видимого белого осадка свидетельствует о содержании сульфатов в количестве нескольких десятых долей процента и более. Сильная муть указывает на содержание сульфатов в количестве сотых долей процента. Слабая муть, заметная лишь на черном фоне, образуется при содержании сульфатов в количестве тысячных долей процента. Наличие ионов SO42- может быть связано с присутствием в фильтрате токсичных солей Na2SO4 и MgSO4.

3.3. Качественное определение кальция (Ca2+)

В пробирку наливают 5 мл талой воды, приливают 2 мл 4 %-го раствора оксалата аммония, добавляют по каплям концентрированный раствор аммиака (NH4OH) и хлорида аммония до рН 8 и нагревают до кипения. При наличии кальция протекает реакция:

CaCl2 + (NH4)2C2O4 = 2NH4Cl + CaC2O4 .

Выпадающий белый кристаллический осадок оксалата кальция свидетельствует о содержании кальция в количестве десятых долей и единиц процента. При содержании кальция в количестве сотых долей процента наблюдается не осадок, а легкое помутнение раствора. Наличие ионов Са2+ может быть связано с присутствием в фильтрате токсичной соли СaCl2 и нетоксичных солей Ca(NO3)2 и Ca(HCO3)2.

Опыт № 4. Определение щелочности снега

4.1.Определение щелочности, вызываемой средними карбонатами (СО3)2-

Определение ведут по методике, описанной в одной из тем (см. тема 2, опыт № 1).

4.2.Определение общей щелочности (НСО3-)

Определение ведут по методике, описанной в одной из тем (см. тема 2, опыт №1).

Полученные результаты оценивают и делают выводы о пригод-

ности воды для полива (табл. П. 1.1; табл. П. 1.2).

После проведения всех анализов данные сводят в таблицу 8, на основании которой выделяют места отбора образцов с наибольшим загрязнением снега.

32

				Таблица 8
	Результаты анализа снега
N		Результаты	Показатели
п/п	Ингредиент	исследований	качества воды		Вывод
			(табл. П. 1.2)
1	Количество твердых,
	загрязняющих веществ
2	рН и т. д.

После изучения данной темы студенты освоят методику оценки загрязнения снега, научатся выявлять основные вещества, его загрязняющие, и прогнозировать возможные последствия таяния снежного покрова.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные источники и виды загрязнений снега. 2. По каким показателям можно дать оценку загрязнения снега?

3.Какой показатель рН имеет чистый снег, и о чем свидетельствуют более высокие или низкие значения рН снега?

4.Какие токсичные соли могут образовывать ионы Cl-, SO42-, Ca2+?

5.Каковы правила отбора проб снега?

6.По результатам исследования объясните причины загрязнения снега и дайте прогноз последствий попадания талых вод в почву или в водоемы.

[1, с. 271–286, 295–317; 5; 7; 8].

33

Тема 5 Определение нитратов в растительной продукции

Нитраты и нитриты содержатся в растениях в качестве нормальных метаболитов или накапливаются в них в результате нерационального использования азотных удобрений. В литературе встречается информация, что для взрослого организма нитраты не представляют особой опасности. Но однократное введение 100–150 мг нитратов вызывает у человека покраснение кожи лица, снижение артериального давления, ощущение шума в голове, учащение пульса. При введении 300 мг возникает одышка, головокружение, отмечается обильное потоотделение, синюшность кожи, а иногда – преходящее расстройство зрения. За последние годы неоднократно наблюдались случаи метгемоглобинемии у грудных детей, которых кормили свежим или консервированным шпинатом с содержанием NO3-. Отмечены серьезные токсикации при употреблении арбузов, земляники, огурцов с высоким содержанием нитратов.

Уровень накопления нитратов, не использованных в биосинтезе органических соединений, в растительной продукции характеризует ее токсиколого-гигиеническое качество и пригодность для употребления в пищу. Попадая в организм человека, нитраты в желудочнокишечном тракте восстанавливаются до нитритов, что приводит к образованию в организме метгемоглобина и нарушению транспортной функции крови, а также к угнетению нервной системы и процессов тканевого дыхания. В результате этого человек задыхается при выполнении физических нагрузок. При взаимодействии нитритов с другими азотосодержащими производными образуются различные нитрозосоединения, обладающие канцерогенными и мутагенными свойствами, а также вызывающие опухоли.

Нитриты уменьшают содержание витаминов в органах, снижают устойчивость организма к действию онкогенных факторов. Было установлено, что длительное применение нитратов во время беременности приводило к аномалии развития плода – нарушению развития костной ткани, гематоме.

Содержание нитратов в овощной продукции зависит в большей степени от культуры. Листовые овощи способны накапливать значительное количество нитратного азота даже на участках без применения удобрений. Это указывает на их биологическую склонность к

34

накоплению нитратов. Содержание нитратов в сельскохозяйственной продукции приведено в таблице 9.

Таблица 9

Содержание нитратов в сельскохозяйственной продукции и их допустимые уровни (мг/кг сырой массы по нитрат-иону)

			Допустимые уровни
	Виды растений	Содержание
			Для открытого	Для закры-
		нитратов
			грунта	того грунта
	Арбузы	40–600	60	–
	Баклажаны	80–270	–	–
	Брюква	400–550	400	–
	Горошек зеленый	20–80	–	–
	Дыни	40–500	90	–
	Капуста белокочанная	600–3000	900	–
	Кабачки	400–700	400	400
	Картофель	40–980	250	–
	Кресс-салат	1300–4900	2000	3000
	Лук зеленый	40–1400	600	800
	Лук репчатый	60–900	80	–
	Морковь	160–2200	400	–
	Огурцы	80–560	150	400
	Перец сладкий	40–330	200	400
	Петрушка (зелень)	1700–2500	1800	–
	Петрушка (корень)	35–510	210	–
	Редька черная	1500–1800	1300	–
	Редис	400–2700	1500	–
	Салат	400–2900	2000	3000
	Свекла столовая	200–4500	1400	–
	Томаты	10–180	150	300
	Укроп	400–2200	2000	3000
	Фасоль	20–900	–	–
	Чеснок	40–300	–	–
	Шпинат	600–4000	1200	–
	Щавель	240–400	–	–

Ранние сорта способны накапливать нитраты в большей степени, чем поздние. Следует учесть, что различные органы и части растений накапливают разное количество нитратов (табл. 10).

35

Таблица 10

Распределение нитратов по различным частям растений

Культура		Содержание нитратов
	Повышенное		Среднее		Низкое
Кабачки	Кожура плода,		Середина плода,		Мякоть плода
	основание плода		семечки
Огурец	Основание	плода,	Листья		Мякоть плода
	корни, стебли
Картофель	Кожура клубня,		Глазки	клубня,	Мякоть клубня
	корни		ботва
Морковь	Нижняя часть		Розетки листьев		Мякоть
	корнеплода				корнеплода
Свекла	Корни, верхушка кор-		Нижняя	часть	Средняя часть
	неплода		корнеплода		корнеплода
Капуста	Кочерыжка,	кроющие	Черешки		Листья
	зеленые листья		листьев		без кроющих
Томат	Корни		Стебли,	черешки	Плоды
			листьев
Лук	Донце луковицы		Наружные		Луковица
репчатый			чешуи
Арбуз	Кожура		Стебли		Мякоть ягоды

По данным ВОЗ, допустимые нормы нитратов по нитрат-иону составляют 5 мг в сутки на 1 кг массы взрослого человека (при массе 60 кг – 300 мг в сутки). При этом содержание нитратов можно уменьшить в процессе переработки продукции (табл. 11).

Методика выполнения лабораторной работы

Цель работы: определить содержание нитратов у различных видов, сортов, частей растительной продукции с помощью качественной реакции с дифениламином.

Материалы, реактивы, оборудование: различные овощи (огур-

цы, кабачки, картофель, капуста, морковь и т. д.); 1 %-ный раствор дифениламина в серной кислоте [(C6H5)2NН2]HSO4 (0,2 г дифениламина растворяют в 20 мл конц. серной кислоты H2SO4 (пл. 1,84)); предметное стекло; скальпели.

36

Таблица 11

Влияние переработки на содержание нитратов в растительной продукции

Способы переработки продуктов	Уменьшение содержания нит-
	ратов в продуктах
Удаление донцев луковиц, мелких корней
моркови и свеклы, толстых черенков листьев,
кроющих листьев капусты, глубокий срез вер-	до 20–30 %
хушки и основания огурца, кожуры плода
Варка продукции с последующим удалением	в 2 раза
отвара
Замачивание продукции в подсоленной
(1–1,5 % раствора) холодной воде в течение	в 1,5–2 раза
2 часов
Обработка овощей горячей водой и их сушка	до 60–70 %
Соление и квашение продукции	в 1,5 раза

Опыт № 1. Определение нитратов

Готовят срезы растительной продукции (лучше поперечные) толщиной 1 см и кладут их на предметное стекло. На каждый срез наносят по 1 капле 1 %-го раствора дифениламина в серной кислоте. Содержание нитратов определяют по окрашиванию продукции

(табл. 12).

Таблица 12

Оценочная шкала определения нитратов в растительной продукции

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

37

Данный анализ позволяет провести оценку и сравнить разные части овощной и других растений по содержанию в них нитратов. Результаты исследования заносят в таблицу 13.

Таблица 13

Результаты исследования содержания нитратов в различной растительной продукции

Иссле-			Примерное
дуемая	Часть продукта	Баллы	содержание	ПДК,	Выводы
продукция			нитратов,	мг/кг
			мг/кг
Капуста	Кроющий лист.
	Черешки листов.
	Листья (без кро-
	ющих).
	Кочерыжка
и т. д.

В ходе изучения данной темы студенты освоят методологию оценки содержания нитратов в растительной продукции, изучат их влияние на здоровье человека, а также способы уменьшения количества этих вредных веществ в растительной продукции.

Контрольные вопросы

1.Каким образом нитраты могут оказаться в продуктах питания?

2.К каким заболеваниям может привести избыточное содержание нитратов

ворганизме человека?

3.В каких видах растительной продукции содержится большое количество нитратов, а в каких содержание нитрат-ионов незначительно?

4.Рассмотрите на примере 3–4 культур распределение нитратов по различным частям растений.

5.Как влияет переработка на содержание нитратов в растительной продукции? Перечислите способы переработки продуктов и укажите, насколько уменьшается при этом содержание нитратов в них.

6.Каким превращениям подвергаются нитраты в желудочно-кишечном

тракте?

[1, с. 70–77, 263–266, 337–351; 2, с. 183–187; 5; 10].

38

Тема 6 Качество пищевых продуктов

Пища имеет принципиальное отличие от всех других факторов внешней среды, поскольку в процессе питания она превращается из внешнего во внутренний фактор, трансформируясь в энергию физиологических функций и структурные элементы человеческого тела. Именно поэтому питание является основным фактором в обеспечении оптимального роста и развития человеческого организма, его трудоспособности, адаптации к воздействию различных агентов внешней среды, и в конечном итоге можно считать, что фактор питания оказывает определяющее влияние на длительность жизни и активную деятельность человека.

В настоящее время все большее значение приобретают различные вредные факторы, способствующие возникновению рака, диабета, болезней желудочно-кишечного тракта, сердца и других заболеваний, появление которых связано с условиями современной жизни. Не последнюю роль в этом играют недоедание, переедание и качество пищевых продуктов. Наличие в пищевых продуктах загрязняющих веществ, не обладающих пищевой и биологической ценностью или же токсичных, угрожает здоровью человека.

Загрязнители в продукты питания могут поступить из окружающей среды (радиоактивные и ядовитые отходы промышленности, транспорта и домашнего хозяйства), из упаковочных материалов (от металлической тары, дерева, пропитанной бумаги). Наиболее значительную группу загрязнителей представляют собой остатки сельскохозяйственных удобрений, которые поступают из почвы в растения, часто подвергаются химическим превращениям. Поэтому воздействие пестицидов и гербицидов на организм человека может быть непредсказуемым.

Негативную роль может сыграть и введение в корм скота различных антибиотиков и других препаратов.

Загрязняющие вещества могут попадать в пищу случайно, а могут быть введены специально в качестве пищевых добавок. В пище эти вещества могут в определенных условиях стать причиной пищевой интоксикации организма.

Окончательным подтверждением опасности или безопасности чужеродного вещества является многолетнее токсикологическое испытание на животных, наиболее близких к человеку по биохимическим параметрам. В России с 1993 года ввели обязательную сертифи-

39

кацию пищевых продуктов на содержание тех или иных загрязняющих веществ.

По качеству пищевые продукты принято делить на следующие категории:

–доброкачественные – удовлетворяющие всем гигиеническим требованиям;

–недоброкачественные – могут представлять опасность для здоровья человека при употреблении их в пищу или иметь выраженные неудовлетворительные вкусовые и другие органолептические показатели;

–условно годные – в натуральном виде представляют опасность для здоровья человека, но после применения определенного вида обработки пригодны в пищу;

–с пониженной питательной ценностью – не представляют опасности для здоровья человека, но не удовлетворяют некоторым гигиеническим требованиям в результате нарушения режима технологической обработки, условий и сроков хранения и других условий;

–продукты-суррогаты – продукты, напоминающие по внешним признакам другие, более ценные пищевые продукты, но по своему химическому составу и питательной ценности не соответствующие им и не являющиеся полноценными заменителями;

–продукты-фальсификаты – продукты, внешне похожие на какой-либо натуральный продукт, но значительно менее ценные в биологическом отношении. При этом подделка под натуральный продукт скрывается, продукт-фальсификат по цене и по этикетке выдается за натуральный продукт.

В современном мире часто используют пищевые добавки – природные или синтезированные вещества, преднамеренно вводимые в

продукты с целью придания им заданных свойств и не употребляемые сами по себе в качестве пищевых продуктов или обычных компонентов пищи. Для применения пищевой добавки не требуется специального токсикологического исследования по её воздействию на организм человека.

Загрязняющими соединениями называют вещества, оказывающие токсикологическое или биологическое воздействие на организм человека. Чужеродные вещества классифицируют на специально добавленные и случайно содержащиеся в продуктах питания. Специально добавленные вещества являются составными частями пищевых продуктов и предназначены для употребления. К важнейшим из них от-

40

носятся вещества с антимикробным действием (химические средства консервирования, антибиотики), пищевые красители, вкусовые ингредиенты и вещества, улучшающие товарный вид и способствующие сохранению пищевых продуктов.

Методика выполнения лабораторной работы

Цель работы: исследовать экспресс-методами качество пищевых продуктов, определить следы радиоактивного загрязнения с помощью прибора КВАРТЕКС РД 890.

Материалы, реактивы, оборудование: продукты (сливочное масло, молоко – спирт 1:2, мед, свежее куриное яйцо, молотый кофе, кофейные зерна, шоколад, мясо, жир); спирт + серная кислота конц. (2:1); водный раствор этилового спирта; спиртовой раствор йода; вода; йод; 0,5 н. раствор иодида калия KI; 0,5 %-ный раствор крахмального клейстера; раствор фуксинсернистой кислоты; фильтр бумажный; писчая бумага; черная бумага; белая бумага; лакмусовая бумага (синяя, красная); пробиркодержатель; чашка Петри; чашка выпарительная 50 мл; тигельные щипцы; пробирка; стеклянная палочка; спиртовка; часовое стекло; стакан мерный; стакан на 200 мл.

Опыт № 1. Мясо

Мясо является основным источником полноценного белка в питании человека. В зависимости от вида животных мясо называют говядиной, бараниной, свининой, кониной и др. В съедобной части говядины содержится 15,2 % белков и 9,9 % жиров. Энергетическая ценность – 645 кДж (154 ккал) в 100 г продукта.

1.1.Определение внешнего вида и цвета. При внешнем осмотре отмечают цвет мышечной ткани и жира на поверхности мяса, на свежем неглубоком и глубоком разрезах. Обращают внимание на наличие ослизнения поверхности, увлажненность и липкость мяса на поверхности и на разрезе. Степень увлажненности проверяют, прикладывая кусочек фильтровальной бумаги к разрезу мяса. Свежее мясо на фильтровальной бумаге дает легкую увлажненность.

1.2.Определение консистенции. На свежем разрезе от легкого надавливания пальцем образуется ямка. В свежем мясе ямка выравнивается быстро, в мясе сомнительной свежести выравнивание ее происходит медленнее (в течение минуты).

Проверить мясо, надавив на него.