Нитраты, как социально-экологическая проблема. Классификация услуг общественного питания

Департамент образования Кировской области

ГОУ СПО «Вятский государственный техникум профессиональных технологий, управления и сервиса»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине Контроль качества продукции и услуг общ. питания.

На тему (№ варианта) Вариант №10

Шерстнёва Марина Александровна

Преподаватель Зыкова Г. И.

2011год

Содержание

1. Нитраты

1.1 Нитраты как социально-экологическая проблема

1.2 Метаболизм нитратов в организме человека

1.3 Отравление нитратами

1.4 Снижение содержания нитратов в продуктах при хранении и кулинарной обработке

1.5 Подавление образования канцерогенных нитрозосоединений

1.6 Природные источники нитратов

1.7 Экологические последствия распространения нитратов

1.8 Нитраты в продуктах питания и кормах

2. Классификация услуг общественного питания

2.1 Услуги питания

2.2 Услуги по изготовлению кулинарной продукции и кондитерских изделий

2.3 Услуги по организации потребления и обслуживания

2.4 Услуги по организации досуга

2.5 Информационно-консультативные услуги

2.6 Прочие услуги

3. Эмульгаторы

4. Общие положения об идентификации товаров

5. Стандарт

Список использованной литературы

1. Нитраты

1.1 Нитраты как социально-экологическая проблема

Среди регионов, в которых производится продукция с содержанием нитратов выше предельно допустимых количеств более 30% ее общего объема, следует выделить: республики Прибалтики, Ленинградскую и Московскую области, Молдавию, Украину, республики Средней Азии, отдельные области Белоруссии. За последние два десятка лет “география” загрязнения нитратами продукции существенно расширилась.

Отметим сразу: сельскохозяйственной продукции без нитратов не бывает, поскольку они являются основным источником азота в питании растении. Поэтому для получения не только высоких, но и высококачественных урожаев необходимо вносить в почву минеральные и органические азотные удобрения. Потребность же растений в азоте определяется многими факторами: видом культуры, сортами, погодными условиями; свойствами почвы и количеством ранее применявшихся удобрении.

К сожалению, приходится констатировать, что проблемы нитратов в сельскохозяйственной продукции тесно (напрямую) связаны с крайне низкой культурой земледелия как на совхозных полях, так и на приусадебных участках. Неоправданное применение высоких и сверхвысоких доз азотных удобрений ведет к тому, что избыток азота в почве поступает в растения, где он накапливается в больших количествах. Кроме того, азотные удобрения способствуют минерализации органического вещества почвы и как следствие усилению нитрификации и соответственно поступлению нитратов из самой почвы.

Проблема избыточного накопления нитратов в продукции сложна, многообразна, она затрагивает различные стороны жизни человека. На наш взгляд, причинами, вызывающими чрезмерное содержание нитратов в урожае сельскохозяйственных культур, сырье и продукции, являются следующие: дефицит понимания сегодняшней ситуации, который уже привел к порогу преступной беспечности и применению необоснованно высоких доз азотных удобрений, неудовлетворительное качество азотных удобрений и сельскохозяйственных машин, с помощью которых их вносят; неравномерное распределение азотных удобрений по поверхности поля при их внесении; чрезмерное увлечение поздними подкормками сельскохозяйственных культур азотом; нарушение сбалансированности соотношения между азотом и другими элементами питания (в первую очередь фосфором и калием); низкий уровень культуры земледелия и технологической дисциплины при выполнении работ; недопустимое пренебрежение к введению научно обоснованных севооборотов на огромных посевных площадях и преобладание монокультуры; низкий уровень знаний ведущих специалистов в хозяйствах; отсутствие сортовой политики при выведении и выращивании сортов с низким уровнем нитратов в урожае (отсутствие подлинного хозрасчета и должного экономического анализа деятельности хозяйств); отсутствие должного эффективного контроля как за ходом выполняемых работ, так и за качеством конечного продукта -- за содержанием нитратов и других веществ; слабая эффективность внедрения научных разработок в практику получения высококачественного урожая.

Если в печати обсуждается вопрос о качестве продукции промышленных предприятий, то о качестве товарной части урожая сельскохозяйственных культур судят по морфологическим признакам, по ее товарному виду. На самом же деле в связи с интенсивным применением химических средств и препаратов в технологии выращивания культур уже давно назрела необходимость решения проблемы строжайшего контроля состава продуктов питания. Это касается и остатков пестицидов, тяжелых металлов, нитрозаминов и других веществ, которые могут оказывать и зачастую оказывают негативное влияние на здоровье человека. Таким образом, проблема сводится к защите самого человека -- и производителя, и потребителя. В связи с этим необходим закон о качестве сельскохозяйственной продукции. Оказывается, Государственный комитет природы не распространяет свою деятельность на сельскохозяйственные предприятия. Таким образом, с самого начала закладывается структура, не соответствующая требованиям сегодняшнего дня, а тем более завтрашнего. В то же время хозяйства продолжают выпускать продукцию, в 25-- 70% которой содержание нитратов значительно выше нормативов. Результаты исследований показывают, что проблема нитратов стала еще острее, и поэтому чем дальше будем откладывать ее решение, тем больший вред здоровью населения принесет такая продукция и тем большие затраты потребуются для ее преодоления в будущем.

Особую тревогу вызывает применение бесподстилочного навоза под овощи. Учитывая, что жидкая фракция навоза легко нитрифицируется в почве под действием микроорганизмов, растения легко накапливают избыточное количество нитратов. В связи с этим следует запретить использование бесподстилочного навоза при выращивании овощных культур, применять его можно только после компостирования с соломой или торфом и вносить в почву только осенью.

Практика показала, что машины для применения удобрений типа РУМ при выращивании овощных культур не годятся, поскольку 70% удобрений неравномерно разбрасывается по поверхности поля. В результате питательные вещества успешно используют сорняки, а содержание нитратов в культурных растениях повышается в 2--18 раз.

Содержание нитратов различно не только в отдельных культурах, но и в сортах. Эти различия достигают 5--10 раз из-за разной способности поглощать (усваивать) нитраты из почвы, более или менее эффективно их использовать для синтеза органических веществ. Уже известны сорта многих культур, содержащих минимальные количества нитратов. Например, у капусты это сорта Зимовка и Подарок, у моркови -- Шантенэ. Бирючекуртская, Консервная, у свеклы столовой -- Бюрдо. Зная особенности каждого сорта, можно существенно влиять на качество получаемого урожая. В связи с этим необходима сортовая политика как в плане получения новых сортов овощных культур, так и в плане сортовой агротехники выращивания с целью получения урожая с низким уровнем нитратов.

Очень часто средства массовой информации пишут о том, что нитраты якобы ухудшают сохранность овощей. На самом же деле исследованиями установлено, что нитраты не оказывают никакого влияния на сохранность продукции. Другое дело, как ведут себя нитраты при хранении урожая. Установлено, что при хранении количество нитратов к марту в картофеле снижается в 4 раза, в свекле столовой -- в 1,5, в моркови -- в 3, в капусте -- в 3 раза. Но при этом не следует забывать, что качество продукции при хранении несколько ухудшается вследствие снижения содержания белков, витаминов, углеводов и повышения содержания органических кислот. По-видимому, “причастность” нитратов к сохранности продукции выгодна работникам торговых баз, благо есть на “кого валить вину”.

Не все ладно у нас и с организацией хранения. Важно особо отметить необходимость выращивания безнитратных овощей и фруктов и создания специализированных хранилищ для обеспечения детских садов и школ, больниц и родильных домов качественной продукцией. Известно, что организм ребенка гораздо чувствительнее к избытку нитратов, нежели организм взрослого человека. Однако же картофель и овощи для вышеназванных учреждений используются из “общего котла”. Настало время изменить существующую практику и проявить заботу о детях и больных в полной мере.

Из организационных мероприятий очень важным, на наш взгляд, является проведение углубленного анализа всех районов страны, широкого мониторинга загрязнения сельскохозяйственной продукции, в которых было бы отмечено превышение допустимых норм нитратов, и составление карты неблагополучия продукции, как это сделано, например, в Эстонии. Это необходимо для того, чтобы выделить “зоны особого внимания”.

Существенно важным в решении проблемы нитратов является определение источников загрязнения нитратами, их устранение и введение постоянного строгого контроля на всех этапах производства, переработки, хранения и потребления продуктов питания. Хорошо налаженная система контроля за количеством нитратов в пищевых продуктах необходима для того, чтобы оградить население района от употребления в пищу продуктов с недопустимо высоким уровнем содержания нитратов. К сожалению, в некоторых районах отсутствует четко налаженная систему контроля за количеством нитратов в производимой в совхозах и на приусадебных участках продукции, а также продуктов, поступающих из других регионов страны. Поэтому необходим повсеместный контроль еще и для того, чтобы не тратить огромные средства на перевозку негодной для употребления продукции.

Необходим еще один вид контроля. Речь идет об оперативном контроле за накоплением нитратов в процессе формирования урожая, начиная с момента его уборки. Большую помощь здесь окажет составление в каждом хозяйстве картограмм по содержанию нитратов в урожае.

В недалеком будущем необходимо иметь контрольные средства в каждом овощном магазине, на каждом рынке, с тем чтобы допускать к продаже продукцию только с низким содержанием нитратов.

В настоящее время сложилась парадоксальная ситуация. Самая ранняя продукция (зеленые овощи, лук, редис, огурцы) стоят всегда дороже, хотя в ней содержится в 3--5 раз нитратов больше, чем в более поздней. То же самое происходит с овощами, выращенными в парниках и теплицах. Хорошо известно, что овощи, выращенные в закрытом грунте, содержат в 3--4 раза больше нитратов, чем те же овощи, выращенные в поле. Овощи закрытого грунта хуже и по другим качественным показателям. Так за что же мы платим больше? Только за то, что “ранние”, только потому, что “первые”?!

Таким образом, проблема нитратов в продуктах питания носит как экологический, так и социальный характер. Задача же состоит в том, чтобы в ближайшее время заложить основы для получения продукции с минимальным уровнем нитратов, что явится реальной основой для улучшения здоровья населения нашей страны.

1.2 Метаболизм нитратов в организме человека

При употреблении продуктов с повышенным содержанием нитратов в организм человека поступают не только нитраты, но и их метаболиты: нитриты и нитрозосоединения.

В этом вопросе еще немало темных мест, хотя изучается он с прошлого века. Составить точный баланс прихода и расхода нитратов в организме пока не удалось. Дело в том, что нитраты не только поступают в организм извне, но и образуются в нем. Еще в 1861 г. в Тартуском университете Wilffins обнаружил, что даже при безнитратной диете из организма с мочой выделяются нитраты. В малых количествах нитраты постоянно присутствуют в организме человека, как и в растениях, и не вызывают негативных явлений. Все беды начинаются тогда, когда нитратов становится слишком много.

В организм нитраты поступают с водой и пищей, затем они всасываются в тонком кишечнике в кровь. Выводятся преимущественно с мочой. Кроме того, они выводятся с женским молоком. Количество нитратов в молоке зависит от количества и качества овощей в рационе матери и длительности кормления. Максимальное содержание нитратов в молоке бывает в первый месяц после родов, затем оно постепенно снижается.

Главной причиной всех негативных последствий являются не столько нитраты, сколько их метаболиты -- нитриты. Нитриты, взаимодействуя с гемоглобином, образуют метгемоглобин, не способный переносить кислород. В результате уменьшается кислородная емкость крови и развивается гипоксия (кислородное голодание). Для образования 2000 мг метгемоглобина достаточно 1 мг нитрита натрия. В нормальном состоянии у человека содержится в крови около 2% метгемоглобина. Если содержание метгемоглобина возрастает до 30%, то появляются симптомы острого отравления (одышка, тахикардия, цианоз, слабость, головная боль), при 50% метгемоглобина может наступить смерть. Концентрация метгемоглобина в крови регулируется метгемоглобинредуктазой, которая восстанавливает метгемоглобин в гемоглобин. Метгемоглобинредуктаза начинает вырабатываться у человека только с трехмесячного возраста, поэтому дети до года, и особенно до трех месяцев, перед нитратами беззащитны.

В литературе, посвященной химизму нитратов, нет сообщении о выделении нитритов из организма человека. Н. И. Опополь считает, что основная их часть идет на образование метгемоглобина. Доказано, что даже при больших концентрациях нитратов в крови (2215 мг/кг) содержание метгемоглобина составляет только 2,1--4.5%, что намного меньше опасных концентраций. Содержание метгемоглобина возрастает до опасных значений только при поступлении в кровь нитритов. Восстанавливают нитраты в нитриты различные микроорганизмы, заселяющие преимущественно кишечник. Степень восстановления нитратов, как и при хранении продуктов, зависит от тех же факторов: количества нитратов в продуктах и условий жизнедеятельности микроорганизмов. Для развития кишечной микрофлоры благоприятна слабощелочная и нейтральная среда. Наиболее чувствительны к нитратам люди с пониженной кислотностью желудка. Это дети до года и больные гастритом и диспепсией. У таких людей микрофлора толстого кишечника может проникать в желудок, и тогда резко увеличивается процент восстановления нитратов по сравнению со здоровыми людьми,

За последние 10--15 лет описано более 1000 случаев нитратно-нитритной метгемоглобинемии, из которых 100 закончились смертью. У здоровых людей легкие формы отравления наблюдались при содержании нитратов в воде или пище более 80--100 мг/л. А у детей, страдающих диспепсией, интоксикации возникали при употреблении воды с содержанием нитратов 50 мг/л.

1.3 Отравление нитратами

Чувствительность к нитратам повышают все факторы, вызывающие кислородное голодание: высокогорье, наличие в воздухе окислов азота, угарного газа, углекислоты, употребление спиртных напитков.

При отравлении высоконитратными продуктами поражаются желудочно-кишечный тракт, сердечнососудистая и центральная нервная системы; нитратной водой -- сердечнососудистая, дыхательная и центральная нервная системы.

Признаки отравления появляются через 1--6 часов после поступления нитратов в организм. Острое отравление начинается с тошноты, рвоты, поноса. Увеличивается и болезненно реагирует на пальпацию печень. Снижается артериальное давление. Пульс неровный, слабого наполнения, конечности холодные. Отмечается синусоидальная аритмия. Дыхание учащается. Появляются головная боль, шум в ушах, слабость, судороги мышц лица, отсутствие координации движений, потеря сознания, кома. В легких случаях отравления преобладает сонливость и общая депрессия.

Динамика острого нитратного отравления исследована на крысах Г. Б. Барсельянцем. Интересно сходство острого нитратного и алкогольного отравлений. Алкоголь, склеивая эритроциты, также вызывает кислородное голодание. Исследовали вводили крысам смертельную дозу натриевой (чилийской) селитры. Через 10--20 мин. после введения препарата у животных появлялось возбуждение, которое через 20--40 мин. сменялось угнетением. Крысы меньше двигались, у них нарушалась координация движений, дыхание становилось частым, поверхностным. Шерсть была взъерошенной, видимые кожные покровы и слизистые оболочки становились синюшными. Реакция на внешние раздражители замедлялась. Наблюдались кровянистые выделения из носа, фибриллярные подергивания отдельных мышц, судороги, непроизвольное мочеиспускание, боковое положение. Гибель животных, как правило, наступала в первые сутки после затравки. Установлено, что летальная (смертельная) доза (ЛД ) для крыс равна 9120 мг натриевой селитры на 1 кг живого веса. В этом случае погибает 50% животных испытуемой группы.

В “остром” опыте Н. И. Опополем было обнаружено, что введение максимально переносимой дозы нитрата натрия (3100 мг/кг веса животных) приводило к однотипным изменениям во внутренних органах крыс. В легких было множество мелких кровоизлияний, в головном мозге -- мелкие очаги кровоизлияний. В миокарде (мышечная оболочка сердца) были обнаружены исчезновение поперечной исчерченности мышечных волокон, явления гемо- и лимфостаза, очаги кровоизлияний. В печени была выявлена умеренная белковая дистрофия гепатоцитов, местами -- мелкие кровоизлияния.

Хроническое поступление субтоксичных доз нитратов приводит к тяжелым последствиям не так быстро, как при токсичных дозах, но так же неотвратимо. Ветеринарной практикой установлено, что при использовании кормов с высоким содержанием нитратов у коров, овец, свиней увеличивается число абортов. Исследования хронических отравлений у животных показали, что поражаются в первую очередь те органы и ткани, где происходит интенсивное размножение клеток.

Ф. Н. Субботин и Н. В. Волкова вводили нитраты и нитриты в куриные эмбрионы. При введении нитрита натрия до инкубации повреждалось 100% эмбрионов, после инкубации -- 40.7%. нитратом натрия повреждалось соответственно 22,2 и 17,6%.

У цыплят отмечались уродства мозга, глаз, дефекты грудной и брюшной стенок, конечностей, клюва, редукция хвоста. Кроме того, наблюдалась значительная жировая и белковая дистрофия печени. Все изменения зависели от вводимой дозы. Чем раньше эмбрион начинал получать нитраты или нитриты, тем значительнее были изменения.

Н. В. Волкова продолжила исследования на крысах, ежедневно вводя одной группе беременных самок нитрит натрия (0,05 мг/кг), другой -- нитрат натрия (40 мг/кг). В результате увеличилась гибель эмбрионов, у них появились отеки, подкожные кровоизлияния, дефекты мозга, развитие их затягивалось. У некоторых эмбрионов отсутствовали задние конечности. Крысята, матери которых в течение всей беременности получали нитраты, рождались с низким средним весом, чаще гибли. Автор выяснила, что причиной снижения жизнеспособности крысят являются отклонения в становлении сердечного ритма и серьезные изменения в печени. Нарушения отмечены только у крысят, на их матерей нитрит натрия в дозе 0,05 мг/кг и нитрат натрия в дозе 40 мг/кг заметных воздействий не оказали.

Заслуживают внимания данные, полученные Н. И. Опополем с соавторами при определении допустимой суточной дозы (ДСД) нитратов для человека. Крысам в течение- 10 мес. давали нитрат натрия в дозе 40мг/ кг и нитрат кальция в дозах 10 и 20 мг/кг. В псовые 6 мес. никаких различий в поведении и внешнем виде экспериментальных и контрольных животных не наблюдалось, К 10-ому месяцу затравки у (л дельных животных, получавших 40 мг/кг нитрата натрия. появились сначала единичные, а затем и множественные расчесы и прокусы кожи. Позже такие явления стали наблюдаться у большинства животных этой группы, а также у получавших нитрат кальция в дозах 10 и 20 мг/кг. Животные становились осе покойными, агрессивными. Шерсть теряла блеск, становилась редкой, взъерошенной, особенно в области спины и передней части туловища, По мнению автора, это свидетельствует о том, что хроническое употребление нитратов приводит к аллергическим явлениям в организме.

Кроме того, в начале 10-го месяца затравки начался падеж животных. На вскрытии у павших животных обнаружены признаки пневмонии. Хроническое отравление нитратами опасно еще и тем. что восстанавливающиеся из них нитриты соединяются с аминами и амидами любых доброкачественных белковых продуктов и образуют канцерогенные нитрозамины и нитрозамиды.

Нитрозамины токсичны и канцерогенны в присутствии дополнительных ферментных систем, которые всегда имеются в организме теплокровных, а нитрозамиды проявляют эти свойства даже без дополнительной метаболизации и поражают в первую очередь кроветворную, лимфоидную, пищеварительную системы. Нитрозамины на ранних стадиях отравления подавляют иммунитет. Нитрозосоединения обладают мутагенной активностью.

1.4 Снижение содержания нитратов в продуктах при хранении и кулинарной обработке

Малонитратная капуста не только лучше хранится в свежем виде, но и значительно меньше раскисает при засолке. То же самое относится к томатам и огурцам.

Как выбрать малонитратные овощи? Они отличаются прежде всего размером: минимальное содержание нитратов чаще бывает в овощах среднего размера, Большинство мелких плодов -- преимущественно молодые растения, для которых характерен избыток нитратов, как запас на будущее. Необычно крупные плоды -- часто результат избыточного питания, в том числе и азотного. После этого следует оценить содержание нитратов индикаторными бумагами.

По количеству нитратов овощи сильно отличаются как внутри одной партии, так в разных партиях. Поэтому выбрать малонитратные овощи можно всегда, особенно в период массовой уборки.

При хранении и в сухих, проветриваемых хранилищах уровень нитратов в свежих овощах снижается. В соленых и маринованных овощах он снижается за счет перехода в рассол.

В первую неделю соленья не рекомендуется употреблять; в них образуется много нитритов, потом за 1 --2 недели количество их снижается. Оценивать содержание нитратов в растениях лучше всего по наиболее нитратным частям. Определить эти части легко--основная масса нитратов поступает в растения через корневую систему и по сосудам движется к листьям. Вот и нужно оценивать концентрацию нитратов на этих путях: у капусты -- в кочерыжке и прожилках листьев, у огурца, щавеля, укропа -- в черешке (хвостике), у моркови, редьки -- в нижней части корня. На рынке с разрешения продавцов из корешков моркови, например, выдавите сок на индикаторную бумагу и покупайте у того продавца, у кого морковь наименее нитратная.

Чтобы избежать образования нитритов, необходимо закладывать на хранение чистые сухие овощи без механических повреждении. На чистых овощах мало микроорганизмов, сухость ограничивает их перемещение, а отсутствие повреждений затрудняет получение ими питательных веществ, в том числе и нитратов, из клеток растений.

Кулинарная обработка. На этом этапе можно снизить содержание нитратов, подавить образование нитритов и нейтрализовать их.

Содержание нитратов снижается при чистке, вымачивании, отваривании. При чистке от растения отделяют и выбрасывают наиболее нитратные части: у капусты -- кочерыжку, верхние листья и прожилки листьев, у огурца--заднюю (черешковую) часть и кожуру. Концентрацию нитратов в разных частях растения легко определить с помощью индикаторных бумаг. При высоких содержаниях нитратов растения приобретают горьковатый привкус.

Оставшиеся малонитратные части растений вымачивают в воде, что позволяет снизить концентрацию нитратов еще на 25%. Вымачивают так: очищенные от прожилок листья (капусты) замачивают в большом количестве воды на 1--2 часа, затем воду сливают и наливают новую, снова вымачивают 1--2 часа, в третьей воде овощи оставляют на ночь.

К сожалению, вымачивание эффективно лишь для листовых овощей: капусты, щавеля, петрушки и так далее.

Более эффективна горячая водная вытяжка (отваривание), извлекающая до 85% нитратов из овощей, в том числе из корнеплодов (моркови, свеклы). Отвар необходимо сливать горячим, так как при остывании часть нитратов возвращается из отвара в корнеплод -- происходит адсорбция.

Предотвращение образования нитритов сводится к угнетению жизнедеятельности микроорганизмов, к сокращению длительности хранения готовых продуктов. Сложность в том, что при кулинарной обработке создаются наиболее благоприятные условия для развития микроорганизмов -- овощи измельчаются, истираются, отвариваются в бульоне.

В этом случае основное средство профилактики -- сокращение сроков хранения. Все салаты, а особенно овощные соки и пюре для детей, следует готовить или вскрывать консервированные непосредственно перед употреблением, При необходимости готовые продукты хранить лучше в холодильнике, и не больше суток. Заболеваемость раком желудка в экономически развитых странах снизилась благодаря хранению продуктов в домашних холодильниках. Стерилизация (кипячение) соков, супов, убивая микрофлору, также подавляет образование нитритов.

1.5 Подавление образования канцерогенных нитрозосоединений

Нейтрализация нитритов позволяет тормозить образование нитрозосоединений. Введение крысам в желудок сначала ионола и аскорбиновой кислоты, а затем нитратно-нитритной смеси уменьшает образование нитрозоаминов в желудке крыс на 27,5--30% и 26--76% соответственно. Введение овощных или фруктовых соков вместо ионола и аскорбиновой кислоты приводит к снижению (от 85,7 до 29,1%) содержания нитрозоаминов, степень ингибирования прямо пропорциональна количеству введенных соков. Клюквенный сок, напротив, увеличивает образование нитрозоаминов.

Перед употреблением высоконитратной пищи (капусты, огурцов, колбасы) можно принять аскорбиновую кислоту или выпить фруктовый сок. Рекомендуется добавлять в продукты несколько сот миллиграммов на килограмм аскорбиновой кислоты (сто миллиграммов -- это 2--3 драже витамина С), что во многих случаях полностью предотвращает образование N-нитрозодиметиламина.

Предполагают, что резкое уменьшение количества витамина С в растительной продукции при хранении вызвано взаимодействием его с нитратами и нитритами.

При варке и тушении удаление нитрозоаминов с паром преобладает над их образованием, поэтому в процессе приготовления капусту, свеклу, кабачки не нужно закрывать крышкой.

1.6 Природные источники нитратов

Основные источники нитратов в ненарушенных и агроландшафтах -- органическое вещество почвы, минерализация которого обеспечивает постоянное образование нитратов. Скорость минерализации органического вещества зависит от его состава, совокупности экологических факторов, степени и характера землепользования. Поэтому динамика нитратов в земных экосистемах определенным образом связана с малым биологическим круговоротом азота.

Сельскохозяйственное использование почвы приводит к уменьшению запасов органического азота. Убыль почвенного азота усиливается при проведении агротехнических мероприятий, стимулирующих минерализацию органического вещества (севообороты с паром и пропашными культурами, интенсивная обработка почвы, внесение повышенных доз минеральных удобрений). В этой связи роль почвенного азота в загрязнении природных вод нитратами и в накоплении растениями, по-видимому, более существенная, чем считалось до сих пор.

Антропогенные источники

Что такое антропогенные источники? Какова роль азотных минеральных удобрений в загрязнении нитратами объектов окружающей среды? Какой вклад вносят органические удобрения и отходы животноводческих комплексов в загрязнение нитратами почв, воды и продукции? Как влияют отходы производства на поступление нитратов в окружающую среду?

Антропогенные источники нитратов подразделяются на аграрные (минеральные и органические удобрения, животноводческое производство), индустриальные (отходы промышленного производства и сточные воды) и коммунально-бытовые. Роль каждого из этих источников в отдельных страна, регионах, областях неодинакова, что зависит от природных условий, соотношения аграрного и промышленного секторов, интенсивности их развития и масштабов производства, степени концентрации точечных источников нитратов и других факторов. Об интенсивности поступления промышленных и сельскохозяйственных отходов в окружающую среду в индустриально развитых странах можно судить по количеству образуемых в США азотсодержащих органических материалов. Из 730 млн. т. сухого вещества получаемых ежегодно отходов 53,7% составляют послеуборочные остатки, 21,8 -- навоз, 18,1 -- городские отходы, 4,5 -- отходы деревообрабатывающей промышленности, 1 -- индустриальные отходы. 0,5 и 0,4% -- осадок сточных вод и пищевые остатки. все из перечисленных органических веществ используются в той или иной мере в сельском хозяйстве.

Азотные удобрения представляют собой главный антропогенный источник азота, который по своим масштабам приближается к биологической его фиксации на суше и по некоторым прогнозам уже в ближайшие десятилетия превысит ее.

В России, как и в других странах мира, азотные удобрения в основном производят в виде концентратов, при этом в их ассортимента наибольшее место занимают мочевина и аммиачная селитра. Преимущественное использование аммонийных и амидных форм азотных одобрений в земледелии не снижает опасности значительных потерь азота из почвы в силу быстрой нитрификации аммонийного азота.

Хотя масштабы производства и применения азотных удобрении постоянно возрастают, сохраняется тенденция неравномерного распределения технического азота как по отдельным странам мира, так и в их пределах. Уровень применения азотных удобрений в экономически развитых странах значительно выше, чем в развивающихся.

По своему характеру действия на экологическую обстановку традиционные виды органических удобрений (навоз), применяемые в умеренных нормах (20--50 т/га), можно рассматривать как диффузный источник нитратов, который, обеспечивая определенный вклад в нитратный бюджет агроландшафтов, не приводит к выраженному загрязнению природных объектов нитратами. Однако постоянное увеличение поголовья скота, использование комплексов промышленного типа для репродукции и откорма животных, образование скоплений экскрементов и отходов с достаточно высоким содержанием азота в пределах ограниченной территории ставит вопрос об экологически безопасной утилизации отходов, в том числе в виде органических удобрений.

Отходы животноводческого производства, главные образом сточные воды и активный избыточный ил, отличаются высоким содержанием общего азота (38--1500 мг/л), большая часть которого представлена органической и аммонийной формами.

Наряду с рассмотренными выше аграрными источниками увеличение уровня нитратов в агроландшафтах может быть обусловлено и иными формами сельскохозяйственной деятельности. Так, замена традиционных систем земледелия с участием и чередованием разнообразных культур более интенсивными и специализированными технологиями, которые способствуют усилению минерализации органического вещества почвы и разрушению ее структуры, ограничение площадей, занятых травами, распашка кормовых угодий под постоянную пашню, утяжеление машин и их использование на постоянных технологических колеях, отсутствие защитных зон вокруг полей приводят в конечном счете к усилению внутрипочвенного и поверхностного выноса азота. Введение в севообороты чистых паров способствует интенсивному образованию и накоплению нитратов в почве, которые могут теряться при продолжительном выпадении осадков или кратковременных, но обильных ливней. Потери нитратов из почвы возрастают при насыщении севооборотов пропашными культурами, агротехника которых требует большого числа междурядных обработок. В качестве косвенного фактора, увеличивающего вероятность выноса нитратов с дренажным стоком из почвы, можно рассматривать известкование почвы, стимулирующее минерализационные процессы. Концентрация нитратов в водоемах возрастает при мелиорации переувлажненных земель и в первые годы их сельскохозяйственного использования. Наиболее высокий уровень нитратов обнаруживается в магистральных водостоках, принимающих дренажные воды. Длительное сельскохозяйственное использование осушенных земель приводит к некоторому повышению содержания нитратов и в грунтовых водах. Потенциальное значение осадка сточных вод как источника нитратов определяется способом его утилизации, нормой внесения в почву и скоростью минерализации азотсодержащих соединений. Наиболее распространенный путь утилизации осадков сточных вод заключается в приготовлении на его основе компостов, непосредственном внесении в почву в норме от 100 до 400 м /га с целью мелиорации земель или в качестве удобрения. На первых этапах компостирования осадка сточных вод преобладают процессы аммонификации. В целом роль илов, шламов как источника нитратов невелика, так как основное количество азота в них находится в трудногидролизуемых соединениях. Негативные последствия для окружающей среды осадков сточных вод связаны в основном с загрязнением природных объектов тяжелыми металлами и патогенными микроорганизмами.

1.7 Экологические последствия распространения нитратов

Избыточное количество нитратов вызывает не нормальный ход функционирования природных экосистем и живых организмов, происходит снижение биологической ценности продукции и возрастает негативное воздействие на человека и животных. Образование и накопление нитратов в почве и в воде становится экологическим фактором, определяющим не только режим питания растении, обмен веществ и продуктивность, но и качество урожая, воды и воздуха. Содержание нитратов в избыточных количествах ухудшает биологическое качество растительной продукции, создает потенциальную опасность для здоровья человека и животных.

1.8 Нитраты в продуктах питания и кормах

Как поступают нитраты в продукты питания и корма? Какое количество нитратов и с какими продуктами поступает в организм человека? Как распределены нитраты в различных органах растений? Какие виды и сорта возделываемых культур накапливают большие количества нитратов? Каковы пути снижения содержания (нитратов в продукции?

Использование овощей и кормов в пищу как в свежем, так и переработанном виде требует контроля за их качеством. Особого внимания заслуживают нитраты, поскольку способ переработки и хранения овощеводческой продукции предопределяет зачастую их в конечном продукте. О возможных количествах нитратов, которые накапливаются в продукции, производимой в колхозах и совхозах, отмечалось ранее, В связи с этим может возникнуть вполне законный вопрос: а как обстоит дело с продукцией, получаемой в индивидуальных хозяйствах? Проведенные обследования показали, что в приусадебных товариществах, расположенных вокруг г. Пущино в Московской области, известны примеры получения урожая картофеля, свеклы столовой, моркови, кабачков с содержанием нитратов выше допустимых норм. Причина этого -- применение больших количеств жидкого навоза и азотных удобрении, нарушение сроков их внесения в почву. Применение минеральных азотных удобрений имеет еще одну сторону -- повышение урожаев культур для продажи на рынке.

Нитраты в продуктах питания

В процессе хранения и переработки продукции количество нитратов, как правило, несколько снижается, однако при нарушении режимов хранения их содержание может расти, и довольно существенно.

Содержание нитратов в головках цветной капусты после двухнедельного хранения уменьшилось примерно на 40% по сравнению с исходным уровнем. Образованию нитратов и нитритов в процессе хранения продукции способствуют различные виды микроорганизмов. Из девяти видов микроорганизмов, выделенных на листьях шпината, часть обладала нитратвосстанавливающей способностью. среди которых наибольшую активность проявили представители Hafnia и Aerobaсter aerogenes. Чем выше содержание нитратов в убранном урожае. тем больше нитритов образуется в ходе хранения. Риск образования нитритов в продукции возрастает при повышении температуры хранения с 10 до 35°С. недостаточной аэрации складированной продукции, сильной загрязненности листовых овощей и корнеплодов, наличии механических повреждений продукции, оттаивании свежезамороженных овощей в течение длительного времени при комнатной температуре.

При оптимальных условиях хранения количество нитратов в корнеплодах уменьшилось в варианте без удобрений в 2 раза, тогда как в варианте с дозой азота 480 кг/га в 1,3 раза; у моркови в варианте без удобрений практически не изменилось, а в варианте с дозой азота 480 кг/га -- в 2,2 раза. В процессе хранения лука содержание нитратов в луковицах практически не менялось.

Хранение свежих овощей при низкой температуре предотвращает образование нитритов. В глубоко замороженных овощах накопления нитратного азота не происходит. Однако размораживание шпината при комнатной температуре в течение 39 часов привело к образованию нитритов в продукции. Хранение загрязненных почвой и поврежденных листовых овощей при температуре выше 5° ускоряло образование нитратов в тканях вследствие проникновения нитратредуцирующих микроорганизмов. В процессе хранения овощей и картофеля при оптимальных условиях влажности и температуры количество нитратов во всех видах продукции снижалось. Наиболее заметно их количество падало в период февраль--март у капусты и свеклы столовой, несколько в меньших размерах -- у моркови и картофеля. При хранении картофеля на складе с усиленной вентиляцией через 3 месяца сохранялось 85%. а через 6 месяцев -- 30% нитратов от исходного уровня. В корнеплодах моркови 70 и 44% соответственно. Оптимальные условия (температура и влажность) хранения обеспечивали снижение уровня нитратов в овощеводческой продукции через 8 месяцев на 50%. Таким образом, степень снижения количества нитратов при хранении зависит от вида продукции, исходного содержания их, режимов хранения и прочих условий.

Овощеводческая продукция используется в пищу человеком как в свежем, так и в переработанном виде. В зависимости от режимов и видов технологической переработки меняется уровень содержания нитратного азота в конечном продукте. Как правило, количество нитратов в продукте в процессе переработки снижается, но при этом следует соблюдать режимы переработки. Предварительная подготовка продукции (очистка, мойка, сушка) снижает количество нитратов в продуктах питания на 3--25%. В процессе переработки продукции происходит быстрое разрушение ферментов и гибель микроорганизмов, что останавливает дальнейшее прекращение нитрата в нитрит.

В зависимости от способа дальнейшего приготовления пищи количество нитратов снижается неодинаково. При варке картофеля в воде уровень нитратного азота падает на 40--80%. на пару -- на 30--70%. при жарений в растительном масле -- на 15%, во фритюре -- на 60%. При предварительном замачивании картофеля в 1%-ном растворе хлористого калия и 1%-ном аскорбиновой кислоты и дальнейшем жарений во фритюре степень нитратов падает на 90%. В отварной моркови количество нитратного азота снижается в 2 раза. В отварной свекле количество нитратов оставалось таким же, как и в сырых корнеплодах. Согласно другим сведениям степень снижения уровня нитратного азота в свекле в процессе варки определялась размером корнеплода.

Наибольшее количество нитратов теряла в процессе варки капуста. почти 60% от исходного уровня, морковь, свекла и картофель неочищенный теряют примерно одинаковое их количество (17--20%). Очистка клубней картофеля привела к резкому (более чем в 2 раза) увеличению потерь нитратов, т. е. кожица клубней является определенным барьером для перехода нитратов в воду.

В плодах соленых томатов количество нитратного азота возрастает в 1,4--1,8 раза. При этом в рассоле в 2,2--2.8 раза больше, чем в исходных свежих плодах, которое обусловлено применением приправы зеленых овощей (укроп, петрушка, чеснок), содержащих повышенное количество нитратов.

В первые дни количество нитратов в плодах огурцов более эффективно снижается при консервировании. Однако на 30-е сутки эффект от засолки и консервирования оказывается примерно равным, количество нитратов составляет свыше 30% от исходного уровня в продукции. При хранении консервированных огурцов (сортов Конкурент и Кустовой) в течение 4--5 месяцев содержание нитратов снижается в 5--6 раз. При квашении капусты содержание нитратов на 5-е сутки снижается в 2,1 раза по сравнению с исходным количеством в свежей капусте. В течение 2 последующих суток уровень нитратов в квашеной капусте практически не меняется.

В томатном соке, подвергающемся термической обработке, количество нитратов уменьшается в 2 раза. При 57%-ном выходе сока моркови и 80%-ном выходе сока из столовой свеклы значительная часть нитратов переходит в жидкую фазу, хотя их количество в соке зависит от вида продукции. Так, в морковный сок из корнеплодов перешло 44% нитратного азота от общего количества их в сырье. У свеклы почти 80% их также переходит в сок. При производстве сухих вин нитраты переходят в сок. Полученные вина могут содержать от 1 до 47,8 мг/л нитратного азота. Известно, что концентрация нитратов выше 8 мг/л существенно сказывается на вкусовых качествах продукта, он приобретает вяжущий. кисловато-соленый вкус.

Свежеприготовленные соки могут стать опасными для здоровья, если длительное время не подвергаются дальнейшей обработке вследствие быстрого перехода нитратов в нитриты. При хранении свекольного сока в течение суток при 37°С количество нитритов возросло от нулевого содержания до 296 мг/л, при комнатной температуре -- до 188 мг/л, а в холодильнике -- до 26 мг/л. В процессе сушки продукта или упаривания жидкости зачастую происходит увеличение количества нитратов.

С продуктами животного происхождения в организм человека, как правило, поступает незначительное количество нитратов. Тем не менее накопление нитратного азота в них обусловлено, по всей видимости, с одной стороны, использованием животными кормов с высоким уровнем нитратов, а с другой -- поступлением их в продукты в процессе технологической переработки.

Нормальное количество нитратов в мышцах жвачных животных -- 0,5--1.0 мг/100 г. в крови -- 2--3 мг, Однако поступление нитратов с кормами может вызвать увеличение их содержания в кропи и тканях на 200-- 300%. При скармливании животным травы с высоким уровнем нитратов (0,325%), накопившихся под действием высоких доз азота (480 кг/га), их содержание в мясе крупного рогатого скота возрастало с 0,07 до 0,16%. Количество нитратов в молоке также зависит от качества кормов. Несмотря на то что в молоке присутствует незначительное количество нитратов, тем не менее скармливание коровам травы с высоким уровнем нитратного азота может повысить их содержание в 2--3 раза. Содержание нитратов в молоке может расти при его прогревании в процессе технологической переработки. Содержание нитратов в молоке дойных коров колеблется в течение суток. Наибольшее их количество содержится в молоке в утренние часы (14--56 мг/л), наименьшее -- в середине дня (7--12 мг/л), к вечеру содержание нитратов в молоке несколько (в 1,2--4 раза) возрастает по сравнению с их количеством днем. Подобные колебания, по-видимому, тесно связаны с содержанием нитратов в корме (силос, кормовая свекла).

Содержание нитратов невелико в рыбе и в свежезамороженных продуктах. В процессе переработки рыбы (горячее копчение) часть нитратов переходит в нитриды. Следует также обратить внимание на тот факт, что уровень нитратов в колбасных изделиях выше, чем в исходных продуктах, вследствие добавления нитратных солей в ходе изготовления колбас. Нитратные соли используются для придания соответствующей окраски получаемым продуктам. В ряде зарубежных стран соли азотной кислоты используются в качестве консервантов.

Табак не является продуктом питания, но на земном шаре курят свыше 1 млрд. человек, которые ежедневно выкуривают 5 трлн. сигарет. Ежегодный прирост курящих составляет свыше 2,1%. В то же время негативное действие табака на организм человека не ограничивается влиянием только никотина. Известно, что растения табака накапливают значительные количества нитратного азота, который в процессе курения превращается в окислы табака. Среди них необходимо выделить закись азота, которая при вдыхании в незначительных количествах вызывает состояние легкого опьянения (“веселящий газ”). При вдыхании в больших количествах она действует как наркотическое средство. Существует положительная коррелятивная связь между содержанием нитратов в табаке и количеством закиси азота, образующейся при курении. Количество нитратного азота в табаке определяется целым комплексом факторов, в том числе и применением удобрений. Как выяснилось, сорт табака также определяет содержание азота нитратов. Сигареты производимые в Болгарии, содержали среднее количество нитратов, тогда как в табаке сигарет, выпускаемых в Корее и на Кубе, содержалось повышенное их количество.

Нитраты в кормах

Токсичная доза нитратов для животных составляет 0,13 г NO - на 1 кг массы тела, а летальная около 1 г NO -. Норма поступления нитратов на одно взрослое животное крупного рогатого скота (550 кг живого веса) находится в довольно широком диапазоне: от 24 до 188 г (сутки). Основная причина столь широкого колебания кроется, по-видимому, в составе сопутствующих веществ, углеводов, витаминов, клетчатки, а также индивидуального состояния животного и количества корма, потребляемого за один прием.

Количество нитратов в различных видах кормов варьирует в довольно широких пределах: от 30 до 79000 мг/кг в сене, от 150 до 2500 мг/кг в сенаже, от 200 до 2300 мг/кг в зеленой массе кукурузы. Высоким уровнем отличаются кормовые корнеплоды кормовой и сахарной свеклы, а также продукт переработки сахарной свеклы, свекловичный жом, широко используемый на корм животных. Широкое варьирование содержания нитратов в кормах связано как с экологией и технологией выращивания кормовых культур, так и с их видовыми особенностями.

К группе культур с довольно высокой способностью к накоплению нитратов относятся представители злаковых, крестоцветных, сложноцветных. Так, среди злаковых овес, кукуруза, рожь, пшеница и ячмень могут накапливать в вегетативных органах достаточно значительное количество нитратов. Так же как и у овощных культур, уровень содержания нитратов у кормовых во многом определяется сортом, возрастом растений, спецификой распределения по органам. В травах первых укосов содержится в несколько раз больше нитратов, чем в последних, при условии, что непосредственно перед укосами не вносятся азотные удобрения.

Практически при всех типах кормления в рационах крупного рогатого скота используется зеленая масса кукурузы, или кукурузный силос. В связи с этим особый интерес представляют данные по содержанию нитратов в кукурузе в зависимости от почвенно-экологических условии. Содержание нитратов в кукурузе варьирует в широких пределах от 0,02 до 1,85% на сухое вещество. Уровень содержания нитратов в кормовых культурах в большой мере связан с количеством атмосферных осадков. При дефиците влаги нарушается процесс включения нитратов в белковые соединения. Примером влияния почвенно-экологических условий на содержание нитратов в травах свидетельствует тот факт, что в Скандинавских странах высокий уровень нитратов (0,3--0,4%) обнаруживается при применении 240 кг/га азота, тогда как в Бельгии или Голландии такое количество редко накапливается и при норме 500--600 кг/га.

Применение высоких доз прежде всего азотных удобрений способствует росту урожайности кормовых культур и увеличению содержания протеина. Вместе с тем с увеличением содержания протеина нередко повышается содержание нитратов, особенно в рано убираемых культурах. При внесении аммиачной селитры в дозе 120 кг/га содержание сырого протеина превышает 20%, при этом количество азота нитратов достигает 0,43.%. Практически уже при дозе 90 кг/га азота количество нитратов в травах превышает ПДК. Наибольшее количество их травы накапливали при внесении натриевой селитры по сравнению с другими формами азотных удобрений. В отличие от овощных культур высокое содержание нитратов в кормовых обусловлено главным образом применением высоких (ЗОО--6ОО кг N/га) доз азотных удобрений. В этом случае уровень N-NO нередко превышает 1,35%. Зарубежные исследования показали, что при производстве кормов с допустимым уровнем N-NO (0,20% на сухое вещество) доза азотных удобрений под кормовую горчицу не должна превышать 40 кг/га, под кормовую свеклу -- 200 кг/га, кукурузу на зеленый корм -- 300 кг/га, луговые и полевые травы -- 160 кг/га перед первым укосом и 120 кг/га -- перед вторым и третьим. Предельно допустимую концентрацию N-NO растения кукурузы накапливали при дозе 400 кг/га, а сорго и райграс соответственно 8ОО и 50 кг/га азота мочевины.

При выращивании ежи сборной на дерново-аллювиальной высокогумусированной почве урожай зеленой массы возрастает при внесении аммиачной селитры в дозе 320 кг/га, дальнейшее повышение доз снижает ее продуктивность. Содержание же нитратного азота превышало ПДК уже при дозе азота 240 кг/га. Отрицательное действие разового внесения высоких доз азота на продуктивность ежи сборной сохраняется и впоследствии, при отрастании растений после первого укоса.

Вероятность повышенной концентрации нитратов в кормовых культурах возрастает, если содержание общего азота превышает следующие величины: стебель или надземная масса кукурузы -- 1,5 и 3,2% на сухое вещество. листья горчицы -- 4,0%, листья турнепса -- 2.2%, надземная масса проса, овса. суданской травы и райграса -- 3.0; 1,6, 2,4 и 2.2% соответственно.

Для улучшения качества кормовых культур следует предпринять меры направленные на оптимизацию синтеза белков в вегетативных органах (оптимальная норма азота удобрении и дробное их внесение, сбалансированное соотношение с другими макро- и микроэлементами, совместное внесение минеральных и органических удобрений, применение аммонийных форм азотных удобрений совместно с ингибиторами нитрификации; поддержание оптимального уровня влажности почвы, правильный выбор сроков укоса, использование сортов и гибридов культур с низкой способностью к аккумуляции нитратов и др.).

Содержание нитратов необходимо контролировать и в тех культурах, которые используются для закладки силоса, сенажа, приготовления комбикормов, поскольку в этом случае возрастает вероятность образования и накопления высокотоксичных нитритов. Не исключается возможность и повышения концентрации нитратов при высушивании кормовых культур и продуктов их переработки. Нами проанализировано изменение содержания нитратов в ходе переработки сахарной свеклы и получения кормового жома.

В процессе транспортировки и мойки корнеплодов из них теряется до 4.% нитратного азота. После измельчения корнеплодов в стружке остается еще значительное количество (82%) нитратов. После диффузионного извлечения из стружки сока в ней остается свыше 70% нитратов. Интенсивное извлечение нитратов происходит в процессе сбраживания свежего жома до кислого, в котором остается меньше половины азота нитратов, находящихся в исходных корнеплодах. Примерно 20--30% нитратов переходит в кормовую патоку, которая используется при откорме сельскохозяйственных животных. В продуктах переработки сахарной свеклы остается довольно высокое количество нитратов. Как уже отмечалось выше, при силосовании происходит превращение нитрата, содержащегося в растениях. Предполагается, что 60--80% нитратов восстанавливается до нитритов.