CC BY
0УДК 571.118
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ НИТРАТОВ В ПЛОДООВОЩНОЙ ПРОДУКЦИИ
Д.И. Четверикова, Е.В. Немцова
ФГБОУ ВО «Брянский государственный университет имени академика И.Г. Петровского»
В статье представлены результаты исследования содержания нитратов в плодоовощной продукции. Выявлено, что наиболее интенсивно нитраты накапливались в листовых овощах (укроп), в перьях лука, кожуре огурца, моркови, редьке и др. Обнаружено, что нитраты содержались в большом количестве в верхних частях клубня картофеля, корнеплода моркови, плодов томата, огурца и перца. В сердцевине плодов томата, огурца и перца содержание нитратов было значительно меньше по сравнению с остальными частями плода. Для некоторых растительных продуктов питания, реализуемых через торговые сети, обнаружены превышения допустимых уровней содержания нитратов согласно санитарным нормам и правилам. Ключевые слова: нитраты, СанПин, плодоовощная продукция.
Введение. Источником минеральных и биологически активных веществ, необходимых для здорового образа жизни, являются овощи и фрукты. При их употреблении в пищу в организм попадают не только полезные вещества, но и опасные, которые могут вызвать интоксикацию организма и ряд различных заболеваний. Одним из таких опасных соединений являются нитраты. Присутствие нитратов в растениях является нормой, но слишком высокое содержание приводит к проявлению их токсического действия при употреблении в пищу.
Нитраты - соли азотной кислоты, которые могут накапливаться в растениях, особенно в корнеплодах и листовых овощах [1]. Содержание нитратов в овощах является предметом научных исследований, так как они могут оказывать неблагоприятное влияние на здоровье человека [2]. Высокие уровни нитратов в пище могут быть потенциально опасными, особенно для детей, беременных женщин и людей с ослабленным здоровьем.
В последние годы проблема повышенного содержания нитратов в продуктах растениеводства становится все более актуальной. Это связано с массовым применением азотных удобрений с целью повышения урожайности культурных растений. Производители сельскохозяйственной продукции используют минеральные удобрения, часто нарушая нормы их внесения.
Актуальность представляет сравнительное исследование содержания нитратов в растениеводческой продукции, произведенной коммерческими предприятиями и на личных приусадебных участках. Важно изучать особенности накопления нитратов в различных органах и тканях растений, что позволит использовать сельскохозяйственную продукцию без причинения вреда здоровью человека.
Целью данной работы является изучение содержания нитратов в плодоовощной продукции, а также анализ факторов, влияющих на их концентрацию.
Материалы и методы исследования. В качестве материала исследования использовали продукцию, которая выращена на собственном приусадебном участке (Клетнянский и Гордеевский районы Брянской области) и продукцию, которая произведена сельскохозяйственными коммерческими предприятиями и реализуется в различных торговых сетях г. Брянска.
В ходе исследования нитратов в продуктах растениеводства использовался стандартный ионометрический метод [3]. Для определения нитратов использовали мембранный КОз--ионоселективный электрод в паре с хлорсеребрянным электродом. Измерение проводили с использованием иономера Эксперт-001. Калибровку проводили с применением стандартных растворов нитрата калия 0,1 М, 0,01 М, 0,001 М и 0,0001 М согласно инструкции по эксплуатации, прилагаемой к прибору.
Экстракцию нитратов из растений осуществляли 1%-ным раствором алюмокалиевых квасцов. Взвешивали навеску растительной ткани 10 г на аналитических весах. Плоды, корнеплоды и другие части растений измельчали различными способами. Полученную усредненную пробу из различных частей растения растирали в ступке с добавлением 50 мл 1%-ного раствора алюмокалиевых квасцов и интенсивно перемешивали раствор на магнитной мешалке в течение 10 мин. Полученную суспензию переносили в стакан емкостью 50 мл, и погружали в него промытые в дистиллированной воде электроды [3]. Концентрацию нитрат-иона в экстракте измеряли на иономере «Эксперт-001». Прибор автоматически определял величину рКОз- и концентрацию нитратов в суспензии в мг/л согласно данным калибровки.
Полученные данные использовали для определения количества нитратов в растениеводческой продукции в мг/кг по формуле:
мг
С— * V пробы (мл) * 1000 (коэфф.для перевода в кг)
мг
Содержание нитратов,— =
л
кг т пробы (г) * 1000 (коэфф.для перевода в л)
С, мг/л - концентрация нитратов в суспензии, согласно данным иономера; т - масса навески, г; V - объем раствора, мл.
Полученная величина показывает содержание нитратов в анализируемом образце растительной ткани в мг/кг.
Результаты и их обсуждение. В процессе исследования изучали накопление нитратов в различных частях плодовощной продукции. Результаты исследования приведены в таблице 1.
Таблица 1
Объект Источник Часть растения Содержание нитратов, мг/кг Допустимые уровни содержания нитратов согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 (мг/кг)
Картофель Торговые сети, коммерческое производство Кора клубня 68,298 250
Сердцевина клубня 98,715
Картофель Картофельная фабрика, производство -Брянская область Верхняя часть клубня 514,595 250
Средняя часть клубня 491,332
Нижняя часть клубня 45,535
Морковь Торговые сети, коммерческое производство Верхняя часть корнеплода 3120,83 250 - морковь поздняя, 400 -морковь ранняя
Средняя часть корнеплода 2703,21
Нижняя часть корнеплода 2103,16
Огурец Торговые сети, коммерческое производство Верхняя часть плода 1987,885 150 - открытый грунт, 400 - закрытый грунт
Средняя часть плода 13,85
Нижняя часть плода 268,775
Кожура плода 4638,655
Лук репчатый Торговые сети, коммерческое производство Внешняя часть луковицы 21,05 80
Внутренняя часть луковицы 28,8
Лук перо Торговые сети, коммерческое производство Нижняя часть 1450,06 600 - открытый грунт, 800 - закрытый грунт
Перо 2450,3
Чеснок Приусадебный участок, личное хозяйство Внешняя часть 15,25 310
Внутренняя часть 14,30
Укроп Торговые сети, коммерческое производство Зеленая часть 8133,27 2000
Стеблевая часть 13126,52
Томат Торговые сети, коммерческое производство Верхняя часть плода 848,26 150 - открытый грунт, 300 - закрытый грунт
Нижняя часть плода 137,075
Кожура плода 217,965
Сердцевина плода 21,64
Перец болгарский Торговые сети, коммерческое производство Верхняя часть плода 129,62 200
Средняя часть плода 17,775
Нижняя часть плода 50,11
Редька Торговые сети, коммерческое производство Верхняя часть 3690,04 1000
Нижняя часть 10949,63
Сердцевина 21534,895
Боковая часть 11256,18
Для исследования содержания нитратов, а также особенностей их накопления в растительной ткани, изучали содержание нитратов в отдельных частях растений, используемых в пищу. В коре клубня картофеля (продукция, реализуемая коммерческими производителями в торговых сетях) содержание нитратов составляло 68,298 мг/кг, в сердцевине 98,715 мг/кг - преимущественное накопление нитратов происходило в сердцевине. В других работах отмечается, что наиболее интенсивно нитраты накапливаются в коре [5]. Содержание нитратов в картофеле, реализуемом в торговых сетях, не превышало нормы согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 от 06.11.2001 г. [4].
Также изучали содержание нитратов в различных частях клубня в продукции, произведенной на территории Брянской области (коммерческое производство). В верхней части клубня содержание нитратов составило 514,595 мг/кг, в средней - 491,332 мг/кг, в нижней части - 45,535 мг/кг (рис. 1). Наиболее опасной для употребления в пищу оказалась часть клубня, связанная со столоном. Содержание нитратов в верхней и средней части
превышало нормы - согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 от 06.11.2001 г. содержание нитратов в картофеле не должно превышать 250 мг/кг [4].
Верхняя часть Средняя часть Нижняя часть Норма по СанПиН Рис. 1. Содержание нитратов в различных частях клубня картофеля
Исследовали особенности накопления нитратов в корнеплодах моркови, реализуемой через торговые сети (коммерческое производство). Верхняя часть корнеплода содержала 3120,83 мг/кг нитратов, средняя часть - 2703,21 мг/кг, нижняя часть - 2103,16 мг/кг. Таким образом, в моркови наблюдалось превышение содержания нитратов в несколько раз (норма - 250 и 400 мг/кг в поздней и ранней моркови соответственно). Также как и в клубнях картофеля, наблюдалась тенденция к накоплению нитратов в верхней части корнеплода (рис. 2).
Верхняя часть Средняя часть Нижняя часть
Рис. 2. Содержание нитратов в корнеплодах моркови
Результаты изучения накопления нитратов в плодах огурца, реализуемого через торговые сети (коммерческое производство) приведены на рис. 3. В огурце наибольшее количество нитратов оказалось в кожуре - 4638,655 мг/кг, наименьшее - в средней части плода - 13,85 мг/кг. В кожуре уровень содержания нитратов превышал нормы в 11 раз.
Согласно СанПиН содержание нитратов в огурце должно быть не более 400 мг/кг (для закрытого грунта). В верхней части плода уровень нитратов составил 1987,885 мг/кг, что также превышает норму. Поэтому перед употреблением огурца рекомендуется срезать верхнюю часть и кожуру. Содержание нитратов не превышало нормы только в сердцевине плодов огурца.
Верхняя часть Средняя часть Нижняя часть Кожура
Рис. 3. Содержание нитратов в плодах огурца
Изучали накопление нитратов в тканях лука, реализуемого через торговые сети (коммерческое производство). Во внутренней части луковицы содержание нитратов составило 28,8 мг/кг, а во внешней - 21,05 мг/кг. Превышение нормы содержания нитратов не наблюдалось (рис. 4).
Рис. 4. Содержание нитратов в луке репчатом и перьях зеленого лука
Содержание нитратов в луке, реализуемом на зелень, составило в нижней части 1450,06 мг/кг, а в верхней части (зеленое перо) - 2450,3 мг/кг. Таким образом, в нижней
части (луковица) наблюдалось превышение содержания нитратов в 1,8 раза, а в верхней части (зелень) в 3 раза (норма - не более 800 мг/кг при выращивании зеленого лука в закрытом грунте). Таким образом, количество нитратов в растущих молодых побегах больше, чем в запасающих тканях (луковице), что можно объяснить расходованием нитратов на ассимиляционные процессы в ходе роста растений и постепенным включением их в состав азотсодержащих органических веществ.
Содержание нитратов в чесноке, выращенном на личном приусадебном участке, не превышало нормы - внешняя часть содержала 15,25 мг/кг N03", внутренняя часть - 14,3 мг/кг (норма - 80 мг/кг).
Изучали накопление нитратов в зелени укропа, реализуемого через торговые сети (коммерческое производство). Содержание нитратов в укропе составило: зелёная часть -8133,27 мг/кг, стеблевая часть - 13126,52 мг/кг (при норме не более 3000 мг/кг для зеленных культур закрытого грунта). В зеленой части наблюдалось превышение нормы содержания нитратов в 2,7 раза, в стеблевой части - в 4,4 раза. Высокие показатели содержания нитратов в зеленных культурах (салатные, пряные и др.) можно объяснить активными процессами роста, связанными с интенсивным поглощением минеральных веществ, а также краткими сроками их выращивания. В процессе онтогенеза происходит включение нитратов в состав органических веществ, поэтому концентрации N03" в растительных тканях по мере роста снижаются. Также нельзя исключать нарушений норм внесения удобрений при возделывании зеленых овощей.
Изучали накопление нитратов в плодах томата, реализуемого через торговые сети (коммерческое производство). Наибольшее количество нитратов содержали боковые части плода - 217,97 мг/кг и верхняя часть - 848,26 мг/кг, что превышало нормы СанПиН 2.3.2.1078-01 от 06.11.2001 г. (300 мг/кг для защищенного грунта). Наименьшее количество нитратов содержалось в сердцевине плодов томата - 21,64 мг/кг, что не превышало допустимых значений (рис. 5).
Верхняя часть Нижняя часть Боковая часть Сердцевина Рис. 5. Содержание нитратов в плодах томата
Результаты изучения содержания нитратов в плодах перца болгарского приводятся на рис. 6. В верхней части плода содержалось наибольшее количество нитратов - 129,62 мг/кг, в средней и нижней части содержалось наименьшее количество нитратов - 17,8 и 50,11 мг/кг соответственно. В целом содержание нитратов в перце не превышало нормы (400 мг/кг для закрытого грунта).
Рис. 6. Содержание нитратов в плодах перца болгарского
Наибольшим накоплением нитратов в паренхимной ткани характеризовались корнеплоды редьки (продукция, реализуемая через торговые сети, коммерческое производство). В сердцевине корнеплода содержание нитратов составило 21534,9 мг/кг (норма - 1000 мг/кг). В боковых частях содержание нитратов составило 11256,18 мг/кг, в нижней части - 10949,63 мг/кг, верхней части - 3690 мг/кг (рис. 7).
Рис. 7. Содержание нитратов в корнеплодах редьки
Проводили сравнительное определение содержания нитратов в продукции, реализуемой в сетевых магазинах, а также личного производства (приусадебное хозяйство). Результаты приведены в таблице 2.
Овощи, приобретенные в супермаркетах, характеризовались повышенным содержанием нитратов. В корнеплодах моркови из супермаркета содержалось 4162,85 мг/кг нитратов, а в продукции, выращенной на приусадебном участке - 12,06 мг/кг (использовали усредненную пробу) при норме не более 400 мг/кг для ранней моркови. Лук репчатый из сетевого магазина имел наибольшую концентрацию нитратов - 107,25 мг/кг, а, лук, выращенный на приусадебном участке, - 57,98 мг/кг (норма - не более 80 мг/кг).
Таблица 2
Сравнительное содержание нитратов в овощах, выращенных на приусадебном участке, и _коммерческой продукции (* - превышение нормы содержания нитратов)_
Источник Объект Содержание нитратов, мг/кг Допустимые уровни содержания нитратов согласно СанПиН 2.3.2.107801 от 06.11.2001 г., мг/кг
Приусадебный участок Морковь 12,06 250-400
Лук репчатый 57,98 80
Коммерческое производство, торговые сети Морковь 4162,85* 250-400
Лук репчатый 107,25* 80
Выводы. Выявлено, что в основном накопление нитратов происходило в верхней части клубней картофеля, корнеплодов моркови, плодов томата, перца и огурца. Отмечен высокий уровень нитратов в кожуре огурца и зелени укропа и лука. Количество нитратов в растущих молодых побегах (например, перьях лука) больше, чем в запасающих тканях (луковице), что можно объяснить постепенным расходованием нитратов на ассимиляционные процессы в ходе роста растений и включением их в состав азотсодержащих органических веществ. Поэтому скороспелые культуры, реализуемые на зелень, особенно в закрытом грунте содержат больше нитратов - растения не успевают ассимилировать накопленные нитраты в такие краткие сроки.
Обнаружили, что овощная продукция, произведенная на личном приусадебном участке, характеризовалась меньшим количеством нитратов, чем аналогичная, реализуемая сетевыми супермаркетами.
Список литературы
1. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Нитраты, нитриты и нитрозосоединения. Совместное издание программы ООН по окружающей среде и Всемирной организации здравоохранения. - Женева: ВОЗ, 1981. - 246 с.
2. Крохалёва С. И., Черепанов П. В. Содержание нитратов в растительных продуктах питания и их влияние на здоровье человека // Вестник Приамурского государственного университета им. Шолом-Алейхема. - № 3(24). - 2016. - С. 27-36.
3. Методические указания по определению нитратов и нитритов в продукции растениеводства / Министерство здравоохранения СССР. - Госагропром СССР. - М.: 1989.
4. СанПиН 2.3.2.1078-01. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов:издание официальное: утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 06.11.2001: введены - 1 июля 2002 года. URL: https://base.garant.ru/4178234/ (дата обращения 12.06.2024).
5. Сорокина О.А. Оценка качества продукции картофеля по содержанию нитратов разными методами // Вестник ХГУ им. Н. Ф. Катанова. - №20. - 2017. URL: https://^^berleninka.ru/article/n/otsenka-kachestva-produktsii-kartofe^lya-po-soderzhan^^u-nitrat^"v-raznymi-metodami (дата обращения: 12.06.2024).
Сведения об авторах
Четверикова Дарья Игоревна - студентка кафедры биологии Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, e-mail: Chetverikova. dariy@mail. ru.
Немцова Елена Валентиновна - Немцова Елена Валентиновна - кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского, e-mail: elenanemz@mail.ru
THE QUANTITATIVE DETERMINING OF NITRATE CONTENT IN VEGETABLE
PLANTS
D.I. Chetverikova, E.V. Nemtsova
Bryansk State University named after Academician I. G. Petrovsky
The article presents the results of a study of nitrate content in vegetable plants. It has been found that nitrates accumulated most intensively in greens (dill), sprigs of onions, peel of cucumbers, carrots, radishes, etc. It has been found that nitrates were contained in great quantities in the upper parts of potato tubers, carrot roots, tomatoes, cucumbers and peppers. The nitrate content in the core of tomato, cucumber and pepper was significantly lower compared to other parts of the fruit. The significant increase of permissible levels of nitrate content in accordance with sanitary standards and regulations were found for some vegetable products sold through retail chains.
Keywords: nitrates, sanitary regulations and norms, vegetable plants.
References
1. Gigienicheskie kriterii sostoyaniya okruzhayushchej sredy. Nitraty, nitrity i nitrozosoedineniya. Sovmestnoe izdanie programmy OON po okruzhayushchej srede i Vsemirnoj organizacii zdravoohraneniya. - ZHeneva: VOZ, 1981. - 246 s.
2. Krohalyova S. I., CHerepanov P. V. Soderzhanie nitratov v rastitel'nyh produktah pitaniya i ih vliyanie na zdorov'e cheloveka // Vestnik Priamurskogo gosudarstvennogo universiteta im. SHolom-Alejhema. - № 3(24). - 2016. - S. 27-36.
3. Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu nitratov i nitritov v produkcii rastenievodstva / Ministerstvo zdravoohraneniya SSSR. - Gosagroprom SSSR. - M.: 1989.
4. SanPiN 2.3.2.1078-01. Sanitarno-epidemiologicheskie pravila i normativy Gigienicheskie trebovaniya k bezopasnosti i pishchevoj cennosti pishchevyh produktov: izdanie oficial'noe: utverzhdeny Glavnym gosudarstvennym sanitarnym vrachom Rossijskoj Federacii 06.11.2001: vvedeny - 1 iyulya 2002 goda. URL: https://base.garant.ru/4178234/ (data obrashcheniya 12.06.2024).
5. Sorokina O.A. Ocenka kachestva produkcii kartofelya po soderzhaniyu nitratov raznymi metodami // Vestnik HGU im. N. F. Katanova. - №20. - 2017. URL: https://^cyberleninka.ru/article/n/otsenka-kachestva-produktsii-kartofe^^a-po-soderzhan^iyu-nitrat^"v-raznymi-metodami (data obrashcheniya: 12.06.2024).
About authors
Chetverikova D.I. - student at the Department of Biology, Bryansk State University named after Academician I. G. Petrovsky, e-mail: Chetverikova.dariy@mail.ru.
Nemtsova E.V. - Ph.D. of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Biology, Bryansk State University named after Academician I. G. Petrovsky, e-mail: elenanemz@mail.ru.
