Фролова Надежда Владимировна. Экологическая оценка содержания нитратов и нитритов в пищевых продуктах растительного и животного происхождения и методы их снижения

brief description

Фролова Надежда Владимировна. Экологическая оценка содержания нитратов и нитритов в пищевых продуктах растительного и животного происхождения и методы их снижения : дис. ... канд. биол. наук : 03.00.16 Брянск, 2007 151 с. РГБ ОД, 61:07-3/663

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
На правах рукописи
ФРОЛОВА НАДЕЖДА ВЛАДИМИРОВНА
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ НИТРАТОВ И
НИТРИТОВ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ РАСТИТЕЛЬНОГО И
ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ И МЕТОДЫ ИХ СНИЖЕНИЯ
Специальность 03.00Л6. - Экология
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Ладнова Г.Г.
Брянск-2007

2
Содержание
Введение 4
Глава 1. Современная характеристика нитратов, нитритов и методов их
определения 8
1.1. Нитраты и особенности их метаболизма в растительных
организмах 8
1.2. Нитраты и особенности их метаболизма в животных
организмах 17
1.3. Нитрат-нитритная нагрузка на человека и факторы,
способствующие ее снижению 26
1.4. Современные методы определения нитратов и нитритов в пищевых
продуктах и их характеристика 35
Глава 2. Объекты, материал, методы и объемы
исследования 50
Глава 3. Адаптирование методов определения нитратов и нитритов в
пищевых продуктах 56
3.1. Адаптирование ионометрического метода определения нитратов в
капусте 56
3.2. Адаптирование фотометрического метода определения нитратов в
продукции растениеводства 60
3.3. Адаптирование метода анализа нитратов и нитритов в
плодовоовощной консервированной продукции 61
3.4. Адаптирование метода определения нитратов и нитритов в зерне и
зернопродуктах 67
3.5. Адаптирование метода определения нитратов и нитритов в молоке
68
и молочных продуктах

з
Глава 4. Экологическая оценка содержания нитратов и нитритов в пищевых продуктах и суточное поступление этих веществ в организм человека 75
4.1. Экологическая оценка содержания нитратов и нитритов в пищевых
продуктах растительного происхождения 75
4.2. Экологическая оценка содержания нитратов и нитритов в пищевых
продуктах животного происхождения 80
4.3. Изучение поступления нитратов в организм человека с пищевыми
продуктами и водой 82
Глава 5. Разработка методов снижения нитратов и нитритов в пищевых продуктах 89
5.1. Топография содержания нитратов в овощной продукции 89
5.2. Оценка методов снижения содержания нитратов в пищевых
продуктах, основанных на экстрагировании их водой 92
5.3. Изучение динамики экстракции нитратов при отваривании
моркови 107
5.4. Разработка метода утилизации растительной продукции с
повышенным содержанием нитратов 116
Заключение 119
Выводы 128
Литература 130

bibliography

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Изменение характера и масштабов деятельности человека в течении последних десятилетий нарушило сложившуюся в течении веков устойчивость многих природных процессов и экологических систем. Вклад азотсодержащих соединений антропогенного и техногенного происхождения в общем круговороте азота за последний период устойчиво возрастает, что обусловливает увеличение нитрат-нитритной нагрузки на организм человека [17]. Поступление нитратов в организм в больших количествах может вызвать различные нарушения функционального состояния организма, вплоть до тяжелых отравлений. Токсическое действие нитратов отличается широким спектром проявлений. Помимо основных проявлений действий нитратов - гемической и гистотоксической гипоксии - эти соединения обладают струмигенным действием, а длительное поступление в организм может вызвать такие заболевания как анемии, неоплазмы и другие [103].
Экспериментальные и эпидемиологические исследования, проведенные в ряде стран мира и в нашей стране, подтверждают роль нитратов как предшественников N-нитрозосоединений - группы веществ с выраженным канцерогенным и эмбриотоксическим действием [129,169].
Все эти проявления как прямого, так и опосредованного токсического действия нитратов диктуют необходимость разработки мероприятий, направленных на уменьшение воздействия указанных соединений, путем снижения их поступления в организм извне и снижения их неблагоприятного действия на организм алиментарными факторами.
Контроль за соблюдением эколого-гигиенических регламентов содержания нитратов в ряде растительных продуктов требует необходимого методического обеспечения. Эффективность системы контроля неразрывно связана с обеспечением контролирующих служб достаточно чувствительными, надежными, селективными и доступными методами

120
анализа нитратов и нитритов в различных пищевых продуктах и прежде всего тех, уровень нитратов в которых нормируется.
Высокочувствительные и селективные методы - ионохроматографические и хемилюминесцентный - имеют неоспоримые преимущества, но в то же время дорогостоящее приборное оснащение делает их практически недоступными для специалистов, осуществляющих контроль качества пищевых продуктов. При этом следует отметить, что концентрация нитратов в пищевых продуктах изменяется в широком диапазоне и это необходимо учитывать при выборе метода.
Среди многообразия имеющихся методов анализа нитратов и нитритов, учитывая возможности контролирующих служб, наиболее приемлемыми для анализа названных соединений в пищевых продуктах являются ионометрический и спектрофотометрический методы.
Необходимость обеспечения экологических, гигиенических и других служб достоверными методами анализа нитратов и нитритов потребовала разработки адаптированных методов анализа. Адаптирование фотометрического метода заключалась в отработке оптимальных условий выделения, очистки экстракта от мешающих примесей, восстановления, проведения цветной реакции и т.д. с учетом специфики физико-химических особенностей анализируемых групп продуктов: растительных, молочных, зерновых и консервированных. При спектрофотометрическом определении одной из наиболее важных является очистка экстракта от мешающих определению примесей и получения прозрачного фильтрата. Среди следующих апробированных реактивов для очистки экстрактов используют сульфат цинка, калия железистосинеродистый и тетраборат натрия в разных соотношениях в зависимости от вида исследуемого продукта. В некоторых случаях рекомендуется добавлять также ацетат цинка и гидроксид натрия.
При анализе нитратов в молоке и молочных продуктах установлено существенное влияние матрицы продукта, которое не удалось устранить. Установленные экспериментальным путем коэффициенты позволяют при

121
расчете корректировать полученные результаты, и таким образом, учитывать влияние матрицы.
Был разработан новый вариант ионометрического определения нитратов в основной культуре семейства крестоцветных - капусте, который сводится к устранению влияния примесей окислением смесью перманганата калия и серной кислоты с последующей обработкой пероксидом водорода, разрушающей избыток перманганата, наличие которого может изменить потенциал электродной системы.
Даны ориентировочные оценки пределов обнаружения (DL), нитратов ионометрическим методом в растениеводческой продукции, которые составляет 32 мг Ж)’з на 1 кг массы продукта. Фотометрический метод - более чувствительный, он позволяет надежно определить в зависимости от вида продукта от 2,2 до 2000 мг NO‘3 на 1 кг продукта. Установлен нижний предел определения нитритов - 0,5 мг N0 2 /кг продукта.
При сравнении двух фотометрических методов с использованием Cd колонки и метода «сухого восстановителя» [55], а также ионометрического метода выявлено, что фотометрический метод, отличающийся универсальностью, дает наиболее точные результаты как в отношении случайных так и систематических погрешностей в области низких концентраций < 50 мг NOV кг продукта. В то же время, более экспрессный ионометрический метод эффективен в области средних и высоких концентраций (100-2000 мг/кг), которые представляют наибольший интерес для контроля безопасности пищевых продуктов. Однако, при этом необходимо учитывать ограниченные возможности этого метода, который может применяться только для анализа растениеводческой продукции.
Фотометрический метод с применением «сухого восстановителя» имеет более высокие значения случайных погрешностей, кроме того, он обнаруживает завышение результатов при низких и занижение при высоких концентрациях нитратов.