Визначення вмісту нітратів

Нітрати — це хімічні сполуки, що містять іони NO₃⁻. Вони природно зустрічаються в ґрунті, воді, а також в багатьох харчових продуктах, зокрема в овочах, таких як шпинат, салат, буряк, броколі тощо. Нітрати також використовуються в харчовій промисловості як консерванти, щоб запобігти розвитку шкідливих бактерій і зберегти колір продуктів.

Важливі аспекти нітратів:

1. Природне походження: Багато овочів багаті на нітрати, але вони зазвичай не становлять небезпеки для здоров’я, оскільки мають також антиоксиданти та інші корисні речовини.
2. Перетворення на нітрити: У шлунково-кишковому тракті нітрати можуть перетворюватися на нітрити, які можуть бути шкідливими у великих кількостях. Нітрити здатні утворювати нітрозаміни — потенційно канцерогенні сполуки.
3. Безпека споживання: У нормальних кількостях нітрати в продуктах харчування вважаються безпечними. Однак надмірне споживання продуктів із високим вмістом нітратів або їх переробка може збільшувати ризики для здоров’я.

Дотримання балансу та вживання продуктів різноманітного походження допомагає зменшити потенційні ризики, пов’язані з нітратами.

Нітрати в харчових продуктах: ризики при споживанні та користь при зберіганні

Нітрати в рибі та м’ясі використовуються головним чином як консерванти. Їхня функція полягає у запобіганні розвитку шкідливих бактерій, таких як Clostridium botulinum, що викликає ботулізм, а також у збереженні привабливого кольору продукту, особливо м’ясних виробів. Однак є певні ризики, пов’язані з використанням їх у продуктах, оскільки під час обробки нітрати можуть перетворюватися на нітрити, які у великих кількостях можуть бути шкідливими для здоров’я.

Нітрати додають до оброблених м’ясних продуктів, таких як ковбаси, шинка, бекон, сосиски, для продовження терміну придатності та збереження кольору. Також, завдяки своїм антимікробним властивостям, запобігають росту небезпечних мікроорганізмів. Проте, при високих температурах (наприклад, під час смаження або запікання) нітрити можуть вступати в реакцію з амінами в м’ясі чи рибі, утворюючи нітрозаміни — сполуки, які є потенційно канцерогенними. Надмірне споживання продуктів, що містять нітрати та нітрити, може збільшувати ризик розвитку ракових захворювань шлунка і кишківника.

В більшості країн суворо регламентується кількість нітратів та нітритів, що можуть додаватися до м’ясних виробів. Наприклад, в Європейському Союзі існують чіткі норми щодо максимально допустимого вмісту цих речовин у харчових продуктах.

Нижче подано таблицю з допустимими рівнями нітратів у різних продуктах харчування та воді відповідно до санітарних норм:

Зверніть увагу, що вміст нітратів може варіюватися залежно від умов вирощування, способу зберігання, сезону та обробки продуктів. Дотримання цих норм допомагає зберегти здоров’я і знизити ризик токсичного впливу нітратів на організм.

Нітрати — явище сезонне

Вміст нітратів у овочах та фруктах може змінюватися в залежності від пори року. Це пов’язано з багатьма факторами, такими як кліматичні умови, процеси росту рослин, використання добрив і технології зберігання. Розглянемо, як рівень нітратів може варіюватися протягом року:

1. Весна

У цей період зростають ранні овочі, такі як редис, салат, шпинат і зелень. Оскільки весною ще недостатньо сонця, рослини можуть не мати можливості ефективно переробляти нітрати на амінокислоти.

• Вміст нітратів: Зазвичай навесні рівень нітратів у ранніх овочах може бути високим. Це пов’язано з тим, що рослини мають повільніший метаболізм через нестачу сонячного світла і тепла, а також через застосування добрив у парниках і теплицях.
• Рекомендації: У весняних овочах важливо контролювати рівень нітратів, особливо при покупці овочів із теплиць.

2. Літо

Літо — період активного росту рослин на відкритому ґрунті. Сонячне світло і тепло сприяють швидшій переробці нітратів на інші корисні речовини.

• Вміст нітратів: Літні овочі, вирощені під природним сонячним світлом, зазвичай містять менше нітратів. Рослини використовують нітрати більш ефективно, перетворюючи їх на білки та інші поживні речовини.
• Рекомендації: Літні овочі, такі як помідори, огірки, перець, кабачки,  зазвичай містять менше нітратів і є безпечнішими для споживання в свіжому вигляді.

3. Осінь

Восени збирають урожай багатьох овочів — картоплі, буряка, капусти, моркви та інших. Восени, через зниження температури і зменшення кількості сонячного світла, рослини можуть накопичувати більше нітратів.

• Вміст нітратів: Рівень нітратів восени може підвищуватися в овочах через прохолодні погодні умови, коли рослини менш ефективно переробляють нітрати. Це також залежить від використання азотних добрив на пізніх стадіях росту рослин.
• Рекомендації: Особливу увагу слід приділяти овочам, які зберігаються на тривалий період, оскільки неправильне зберігання може призвести до накопичення нітратів або їх перетворення на нітрити.

4. Зима

Зимою на ринок потрапляють тепличні овочі, а також продукти тривалого зберігання, такі як картопля, морква, буряк, капуста. Тепличні овочі часто вирощуються з інтенсивним використанням добрив і меншої кількості природного світла.

• Вміст нітратів: Вміст нітратів у тепличних овочах може бути високим через штучні умови вирощування та добрива. Овочі, що зберігаються тривалий час, також можуть накопичувати нітрати або утворювати нітрити.
• Рекомендації: Зимові овочі, особливо тепличні, потребують більшої уваги щодо вмісту нітратів. Рекомендується використовувати варіння або інші методи обробки, які можуть зменшити кількість нітратів.

Як знизити ризики, пов’язані з нітратами?

• Вибір сезону: Слід віддавати перевагу сезонним овочам, вирощеним на відкритому ґрунті, особливо влітку.
• Технологія приготування: Варіння та бланшування допомагають знизити вміст нітратів у продуктах.
• Зберігання: Овочі потрібно зберігати в прохолодних і сухих умовах, щоб уникнути перетворення нітратів на нітрити.
• Використання нітратомірів: Прилади для вимірювання рівня нітратів допоможуть контролювати їх кількість в овочах, особливо в тепличних продуктах та продуктах тривалого зберігання.

Вимірювання вмісту нітратів може бути проведене за допомогою кількох лабораторних методів. Найпоширеніші з них включають:

• Метод іонної хроматографії;
• Метод спектрофотометрії;
• Метод кадмієвого відновлення;
• Ензиматичний метод;
• Потенціометричний метод (з використанням іоноселективних електродів);

Зупинимось більш детально на останньому, а саме на потенціометричному методі для вимірювання вмісту нітратів. Для даного способу використовуються іоноселективні електроди, що є чутливими до нітратів. Після введення зразка в досліджуваний об’єкт, електрод вимірює електричний потенціал, який залежить від концентрації нітратів у розчині. Цей метод використовується для швидкого аналізу і забезпечує досить високу точність вимірювання.

Оскільки, іонселективні електроди не можуть працювати самі по собі, для даного методу використовується лабораторний пристрій — нітратомір або іономір, в які і підключаються необхідні електроди.

Як працює нітратомір?

Нітратомір — це спеціальний прилад, призначений для вимірювання концентрації нітратів у харчових продуктах, воді або ґрунті. Основне призначення нітратоміра — допомагати визначити рівень нітратів, щоб оцінити безпеку продуктів для здоров’я та уникнути надмірного споживання цих речовин, які у великих кількостях можуть бути шкідливими.

Для чого потрібен нітратомір:

1. Перевірка безпеки продуктів: Допомагає вимірювати рівень нітратів в овочах, фруктах, м’ясних, рибних та інших продуктах. Це важливо, оскільки надлишок нітратів може призвести до отруєнь або інших проблем зі здоров’ям. Дана потреба поширена як в межах побутового використання, так і для лабораторного аналізу серед підприємств харчової галузі.
2. Контроль питної води: У деяких регіонах вода може містити високі концентрації нітратів, що може бути небезпечним, особливо для дітей і вагітних жінок. Нітратомір дозволяє швидко оцінити якість води як в домашніх умовах, так і в санітарно-гігєнічних, екологічних лабораторіях в руках досвідчених науковців.
3. Аналіз ґрунту: Нітрати є важливою складовою добрив, і контроль їх рівня у ґрунті дозволяє ефективно планувати сільськогосподарську діяльність, не перевищуючи допустимих норм. Нітратомір може бути корисним як для аналізу грунту в польових умовах біля приватного будинку, так і для використання в агрохімічних лабораторіях компаніями-виробнками мінеральних добрив.

Як працює нітратомір?

Більшість побутових нітратомірів працюють за принципом електрохімічного аналізу. Пристрій має спеціальні датчики, які, взаємодіючи з зразком продукту або води, вимірюють кількість нітратів. Результати показуються на дисплеї у вигляді кількісного значення (мг/кг або мг/л), що дозволяє порівняти їх з рекомендованими нормами

Переваги використання нітратоміра:

• Швидкість і простота вимірювання.
• Можливість особистого контролю якості продуктів і води.
• Компактність і портативність приладу.

Класифікація нітратомірів

– Побутові нітратоміри: популярні серед споживачів, які бажають особисто контролювати безпеку продуктів, особливо якщо вони підозрюють, що купують харчові продукти з високим вмістом нітратів. Як правило, у таких моделей вимірювальні електроди проникаючого типу, для використання у напівтвердих речовинах, а саме в овочах та фруктах, наприклад, як у моделі Green test Master eco.

– Лабораторні нітратоміри: використовуються у хімічних, біологічних, харчових, навчальних та інших лабораторіях з метою виявлення нітратів у різних середовищах. Основною відмінністю від побутових пристроїв є висока точність вимірювань, а також вища ціна і складність використання пристрою . Найбільш популярним приладом у даному сегменті є нітратомір українського виробництва Н-405. Роль нітратоміра може також може виконувати універсальний іономір з підключеними нітратними електродами. В лабораторних умовах, визначення вмісту нітратів здійснюється, як правило, у водних розчинах з допомогою скляних чи пластикових електродів. Навіть якщо об’єктом дослідження є грунт чи інші сипучі речовини, слідуючи методиці, лаборант може виготовити спеціальну витяжку (матеріал дослідження змішаний з водою).

Обираючи нітратомір, слід пам’ятати, що ключовими факторами є його висока точність і чутливість, можливість аналізу різних типів зразків, Автоматизація процесів (у сучасних приладах часто є можливість автоматичного аналізу та обробки даних), можливість подальшого калібрування та відповідність міжнародним стандартам.

Залежно від типу лабораторії і мети досліджень, вибір нітратоміра може варіюватися від простих портативних приладів до складних хроматографічних систем, які використовуються для високоточних аналізів.

Висновки

Підсумовуючи перелічені факти, можемо зробити висновок що електронні нітратоміри зручно та швидко забезпечують базовий контроль над рівнем нітратів у харчових продуктах, ґрунті та у водних розчинах як для побутового споживання так і для використання в межах науково-дослідних чи виробничих підприємств.