Как определить нитраты, нитриты и пестициды в арбузе, ответили химики

Король августа — несомненно, арбуз, потому что именно в августе арбузы не только самые вкусные, но и самые безопасные. Из чего состоит арбуз, отчего в нем образуются нитраты и правда ли, что при выращивании квадратных арбузов используются химикаты? На наши вопросы ответили доктор технических наук, директор института химии АлтГУ Елена Аверьянова и доцент кафедры техносферной безопасности и аналитической химии, кандидат химических наук Лина Затонская.

Что такое арбуз — фрукт или ягода?

• Авторство: Игоревич. Собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5497627

С точки зрения ботаники, арбуз — это тыквина (особый вид ягод семейства тыквенных (Cucurbitaceae), принадлежащее роду Citullus lanatus). Его часто называют ягодой, потому что у него сочная мякоть и семена внутри как у тыквы или огурца, но по строгой классификации это именно тыквина.

В кулинарии и в быту обычно считают фруктом, потому что арбуз сладкий, сочный и его едят, как фрукт или десерт.
В агрономии арбуз — это овощ, потому что относится к бахчевым культурам.

Так что арбуз — универсал: одновременно и «ягода», и «фрукт», и «овощ» — смотря кто спрашивает. Такое бывает только с самыми крутыми плодами!

Из каких веществ состоит арбуз? Чем они полезны для человека?

• Авторство: Beyond silence. Собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2511111

Арбуз почти полностью состоит из воды (92%), что делает его отличным источником утоления жажды, особенно летом. Мякоть арбуза богата простыми сахарами глюкозой, фруктозой, сахарозой, что придает ему сладость и быстрое восстановление энергии.

Витамины (A, C, E, K, группы B) поддерживают иммунитет и обмен веществ, минералы (калий, магний, железо, кальций, фосфор) — работу сердца и нервов.

Ликопин — натуральный растительный пигмент из группы каротиноидов, придающий арбузу красный цвет и защищающий клетки от повреждений свободными радикалами.

Цитруллин — аминокислота, преобразующаяся в организме в аргинин, улучшает кровообращение и обладает сосудорасширяющим действием.

Мякоть арбуза обладает мочегонным, противовоспалительным и общеукрепляющим действием, нормализует обмен веществ и улучшает пищеварение.

Есть ли технологии искусственного синтезирования составляющих арбуза, например, для изготовления биологически активных добавок или мыла?

• Мыло. Авторство: Al Silonov. Personal collection, CC BY-SA 3.0, https://ru.wikipedia.org/w/index.php?curid=91842

Многие компоненты арбуза: ликопин, цитруллин, витамины C, E, жирные кислоты, — можно синтезировать или получить микробиологическим способом, они применяются в БАДах, лекарственных средствах и косметике, а фракции жирных кислот и ароматизаторы из семян и корок находят применение при изготовлении мыла.

Полностью «скопировать» и получить синтетический арбуз, идентичный натуральному, сложно, но ключевые активные компоненты получать и использовать в промышленности для производства пищевых добавок и косметических продуктов, реально.

Самый интересный компонент арбуза — цитруллин.

• Цитруллин. Авторство: NEUROtiker. Собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3513477

Это аминокислота, которой в арбузе (особенно в белой части корки до 0,8%) больше всего среди всех фруктов. В организме цитруллин превращается в аминокислоту аргинин, участвующую в построении белка и в выработке оксида азота — важнейшего фактора в расширении сосудов и поддержании здорового давления, кровотока, восстановления мышц и даже для повышения выносливости и снижения усталости после тренировок. Его активно добавляют в спортивное питание и БАДы, а промышленный цитруллин давно получают синтетически и биотехнологическими способами (ферментация с помощью микроорганизмов).

Процесс промышленного синтеза цитруллина основан на методах биотехнологии: чаще всего берут специальные штаммы бактерий (например, Escherichia coli), у которых с помощью генной инженерии «отключают» определённые гены, чтобы повысить накопление цитруллина и культивируют эти бактерии в больших ферментёрах. Затем извлекают и очищают цитруллин из культуральной жидкости с помощью фильтрации и хроматографии. Выпускают цитруллин на предприятиях Японии (Kyowa Hakko Bio), Китая (Shandong Yangcheng Biochemical, Taishixing), в Испании и Франции. В России небольшое производство организовано в Саранске, реализуются инновационные проекты в «Сколково» и компанией «Биокат» (Москва).

Есть устойчивое представление о том, что арбуз — опасный продукт и отравления от него более частые. Действительно ли он более вреден по сравнению с другими растениями?

• Ломтики арбуза. Авторство: © Vyacheslav Argenberg / http://www.vascoplanet.com/, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=110878391

Арбуз не более вредный продукт, чем другие ягоды или фрукты, если выбирать его правильно и не есть подозрительно размягчённые или нарезанные с нарушением гигиены экземпляры. Главные риски связаны не с самим плодом, а с возможным накоплением нитратов при выращивании или бактериальном заражении при транспортировке и хранении. При правильном выборе и умеренном количестве вреда от арбуза нет, а пользы — масса.

Нитраты в арбузах — от экологической обстановки или от удобрений?

• Авторство: Forest & Kim Starr, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6184409

Нитраты в арбузах накапливаются в первую очередь из-за применения азотных минеральных удобрений: их часто используют, чтобы ускорить рост и созревание, затем из почвы нитраты впитываются растением и попадают в мякоть арбуза.

Их содержание может также зависеть и от экологической обстановки — состава почвы, качества воды для полива и даже освещённости участка, но основной вклад всё же дают именно удобрения.

А можно ли отказаться от минеральных удобрений и вырастить хороший, вкусный арбуз?

• Цветок арбуза. Авторство: Reaperman. Собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5232097

Отказаться от минеральных удобрений и вырастить вкусный, хороший арбуз можно, если использовать органические удобрения (компост, биогумус, органические смеси), соблюдение агротехники (сроки посева, своевременный полив, правильная обработка полей, контроль почвы на содержание нитратов), и выращивание сортов арбузов, менее склонных к накоплению нитратов. Некоторые фермерские хозяйства и экофермы именно так и делают.

Но для промышленного массового выращивания органика сложнее в применении и намного дороже.

Оптимальным решением станет отказ от чрезмерного внесения азотных удобрений и переход на органическое земледелие.

Вообще где больше нитратов — в тепличных культурах или в открытом грунте?

• Арбузы в поле. Авторство: Reza aryanmehr. Собственная работа, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=42746324

В тепличных культурах обычно накапливается больше нитратов, чем в овощах и фруктах, выращенных в открытом грунте. Это связано с тем, что в теплицах меньше естественного света, из-за чего растения медленнее перерабатывают нитраты, а также чаще применяются минеральные удобрения для быстрого роста.

Свежий воздух открытого грунта снижает риск накопления вредных веществ, растения развиваются естественно, адаптируясь к местным условиям. Вода после полива свободно уходит глубже, уменьшая концентрацию солей и нитратов вблизи корней. И хотя современные хозяйства вносят минеральные удобрения, контроль над уровнем нитратов проще реализовать в открытом пространстве.

Какова норма содержания нитратов в арбузах?

Норма содержания нитратов в арбузах составляет 60 мг/кг. Эта предельно допустимая концентрация установлена российским законодательством и подтверждается санитарными нормами (например, постановлением главного государственного санитарного врача РФ от 14.11.2001 № 36) и ГОСТ 7177-2022, а также действует в соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 021/2011.

Насколько это больше или меньше по сравнению с требованиями к другим растениям?

Это гораздо ниже, чем допустимые нормы для большинства других овощей: например, в листовом салате она достигает 4500 мг/кг, в шпинате и свёкле — порядка 1000–2000 мг/кг. У дынь предел выше — 90 мг/кг.

Даже если съесть несколько килограммов арбуза, при соблюдении нормы по нитратам вреда здоровью не будет.

Правда ли, что в России самые жесткие нормы по содержанию нитратов в пище?

В российском техническом регламенте ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» действительно установлены одни из самых жёстких в мире норм по содержанию нитратов в пище. Для свежего арбуза установлена максимальная норма в 60 мг/кг.

По сравнению с европейскими нормами (например, ЕС допускает до 300 мг/кг для некоторых овощей), российские требования гораздо строже.

Как определить, что арбуз напичкан «химией»? Как проверить арбуз дома?

• Источник: https://ru.freepik.com/free-photo/sweet-whole-watermelon-blue-background_4399618.htm

Определить визуально или по запаху наличие избыточных нитратов довольно сложно, но вот признаки, которые могут свидетельствовать о возможном высоком содержании химии: мякоть слишком ярко-красная и однородная, с толстыми белыми или жёлтыми прожилками, глянцевый, лакированный срез; иногда вкус — неприятно приторный или металлический. Самая опасная часть — возле корки: именно там чаще всего скапливается избыток нитратов.

Проверить арбуз на нитраты дома можно простыми способами:

1. Разомните небольшой кусочек мякоти и залейте его водой на 5–10 минут. Если вода слегка помутнела или стала едва розовой — арбуз хороший. Если вода стала ярко-розовой, красной или с фиолетовым отливом — в плоде избыток нитратов, есть такой арбуз не стоит.
2. Целый арбуз опустить в ванну: хороший плод всплывёт, а «нитратный» — утонет.
3. Проверьте мякоть: желтоватые или белые толстые прожилки, равномерно ярко-красная мякоть у крупных плодов и гладкий, глянцевый срез — признаки наличия нитратов.
4. Основная часть нитратов скапливается ближе к корке, поэтому не стоит есть мякоть «до белого».

Чтобы выбрать самый безопасный арбуз, придерживайтесь простых советов:

• Источник: https://ru.freepik.com/free-photo/hands-cutting-watermelon-with-knife_9384221.htm

1. Покупайте только в проверенных местах (магазины, официальные рынки) и требуйте у продавца документы о качестве — не берите у трассы или с машин.
2. Выбирайте арбузы среднего размера (5–8 кг): слишком крупные часто выращивают с большим количеством удобрений, а мелкие — недозрелые.
3. Смотрите на внешний вид: корка должна быть целой, без повреждений, блестящей и с контрастными полосами; на боку яркое желтое/оранжевое пятно — это след от земли, где арбуз дозревал.
4. Плодоножка сухая, корка твердая — признак зрелости.
5. Звук важен: при постукивании — звонкий, при сжатии — характерный треск.
6. Мякоть должна быть красной (не неоновой!), волокна — белыми; желтые нити/толстые прожилки говорят о пестицидах или нитратах.
7. Не режьте арбуз на месте и не берите порезанные — быстро заводятся микробы!
8. Перед едой мойте плод с мылом, а мякоть возле самой корки лучше не есть — там выше всего концентрация нитратов.

Правда ли, что в небольшом количестве нитраты в пищевых продуктах неопасны?

Да, это правда — небольшое количество нитратов в пищевых продуктах для здорового взрослого человека неопасно. По нормам ВОЗ и СанПин, безопасной считается доза 3,7–5,0 мг нитратов на 1 кг массы тела в сутки (то есть около 300 мг для человека весом 60 кг). Такие количества не накапливаются в организме, быстро выводятся и не вызывают вреда — нельзя считать сами нитраты ядом в допустимых концентрациях. Если продукты соответствуют стандартам по нитратам, бояться их не стоит.

Опасность возникает при значительном превышении рекомендованных уровней потребления. Высокие дозы нитратов могут вызывать метгемоглобинемию (синдром «голубого ребенка»), проблемы с пищеварительной системой и развитие злокачественных опухолей.

Вред наступает только при превышении норм: тогда нитраты превращаются в нитриты.

Чем отличаются нитраты и нитриты в арбузах и на каких стадиях выращивания они образуются? Что опаснее?

Избыточное поступление нитратов (соли азотной кислоты) с пищей превращает их в более токсичные соединения нитриты (соли азотистой кислоты), которые могут нарушать перенос кислорода в крови, приводить к интоксикации, провоцировать головную боль, слабость, тошноту, а хронически — проблемы с сердцем и ЖКТ.

Однако для серьёзного отравления арбузом нужно съесть несколько килограммов плода, поэтому чаще вред связан именно с нарушением хранения или грязными руками.

Таким образом, нитраты образуются во время всего роста и особенно активны в период быстрого созревания арбуза, а нитриты уже после сбора — если арбуз лежит долго разрезанным, хранится в тёплом месте или имеет повреждённую мякоть.

Процесс перехода нитратов в нитриты проходит через ряд этапов:

1. Во время культивации сельскохозяйственных культур используются азотные удобрения, содержащие нитраты.
2. Через корни растения всасывают нитраты вместе с влагой из почвы.
3. Нитраты сохраняются в клетках растений, превращаясь частично в нитриты при определенных условиях (низкое pH, недостаточная освещенность).
4. После употребления нитраты начинают восстанавливаться до нитритов под влиянием ферментов бактерий в желудке и кишечнике.

Можно ли отравиться пестицидами из арбузов?

Да, теоретически существует риск отравления пестицидами, содержащимися в арбузах, хотя такие случаи крайне редки. Большинство современных пестицидов (инсектициды — против насекомых-вредителей, гербициды — для борьбы с сорняками, фунгициды — защита от грибковых инфекций) подвергаются строгому контролю со стороны государственных служб, регулирующих их использование. Фермеры обязаны придерживаться установленных норм и применять химические вещества в рамках утвержденных инструкций.

Агрохимикаты — пестициды при неправильном применении могут оставаться на поверхности, а их остатки — попасть в арбуз, особенно если не придерживаться сроков до сбора урожая или применять их слишком много. Большая часть пестицидов либо остаётся на корке, либо полностью разрушается за считанные недели до сбора урожая, поэтому мякоть арбуза — самая безопасная часть.

Некоторые покупатели ходят на бахчевые развалы с экотестером (нитратомером). Есть ли смысл в нитратомере?

Экотестер — устройство, предназначенное для измерения уровня радиации, электромагнитного излучения и, иногда, содержания нитратов в продуктах питания.

Большинство бытовых экотестеров (нитратомеров) показывают довольно большую погрешность — до 35% и выше, а некоторые модели могут ошибаться в 5–10 раз и реагировать не только на нитраты, но и на любые соли в продукте. Такие приборы неплохо подходят для приблизительной оценки, но результат не всегда достоверен: для точного анализа используют профессиональное лабораторное оборудование. Многие пользователи, доверяя экотестеру, попадали в неприятные ситуации — даже если прибор показывает «норму», можно встретить опасный арбуз.

Если хочется полной уверенности, то лучше ориентироваться на внешний вид, покупать только у проверенных продавцов с документами и использовать народные методы проверки (например, тест с водой). Покупка экотестера — скорее для спокойствия, но не гарантия отсутствия нитратов.

Правда ли, что при выращивании необычных арбузов (квадратных, без косточек, необычного цвета мякоти) используются химикаты или генетические модификации? Как вырастить арбуз необычной формы в домашних условиях?

Форма, окраска и особенности арбузов определяются комбинацией селекции, ухода и технологических приемов, а не химикатами или генетической модификацией. Давайте подробно рассмотрим каждый аспект.

Квадратные арбузы

• Арбузы необычной формы. Авторство: David Barrena. Sandias, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=79979507

Квадратный арбуз можно получить при определенной технологии выращивания, которая заключается в помещении молодых плодов в специальные пластиковые контейнеры кубической формы. Под давлением стенок контейнера арбуз принимает форму квадрата. Этот метод абсолютно безопасен и не требует применения никаких химикатов или ГМО.

Арбуз без косточек

• Арбуз без семян. Авторство: Scott Ehardt. Собственная работа, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=65565

Безкосточковые арбузы были получены селекционным путем и выведены специально для удобства потребления. Эти сорта получаются путем скрещивания обычных двухполых арбузов с тетраплоидными формами, имеющими четыре набора хромосом. Получившиеся триплоидные гибриды неспособны производить полноценные семена, давая мягкие белые съедобные семечки. Химикаты или генетические манипуляции тут не задействованы, поэтому метод тоже безопасен. Семена таких арбузов дорогие и из самих бессемянных плодов семена вырастить уже не получится — их приходится покупать каждый год.

Арбузы с необычным цветом мякоти

• Арбуз с желтой мякотью. Авторство: Judgefloro. Собственная работа, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=57420028

Цвет мякоти определяется пигментами (ликопином, бета-каротином и антоцианами), которые варьируются в зависимости от сорта. Яркие оранжево-желтые, розовые или даже белые арбузы появляются благодаря специальной селекции и тщательному отбору родительских форм. Никакие дополнительные химикаты или ГМО-технологии здесь не нужны, т. е. метод безопасен.

Какие арбузы хорошо подходят для выращивания в Алтайском крае?

• Источник: https://ru.freepik.com/free-photo/fresh-watermelons_3762431.htm

Вот подборка лучших гибридов и сортов арбуза для Алтайского края — все они отличаются скороспелостью, выносливостью и отличным вкусом:

1. «Кримсон свит F1» («Малиновый сахар») — крупные, сладкие плоды (6–10 кг), алого цвета, скороспелый и устойчивый гибрид, прекрасно себя проявляет даже в прохладное лето.
2. «Продюсер ПВП» — ранний с отличным вкусом, овальные ягоды более 10 кг, сладкая красная мякоть, устойчив к погодным сюрпризам и болезням.
3. «Скоростная торпеда» — очень вытянутые и крупные арбузы (10–12 кг), раннеспелый, сахаристый, хорошо растет при нехватке тепла и света.
4. «Фотон» — плоды до 6 кг, мясистые, сладкие (до 11% сахара), устойчив к антракнозу и перевозке.
5. «Сибирский гигант» — округлый арбуз до 7 кг, с классической яркой мякотью и ароматом, хорошо хранится.
6. «Лапландия F1» — устойчив к холодам, вырастает даже в неудачный сезон, плоды до 12 кг, с бархатистой и сочной мякотью.
7. «Сибирская роза», «Сибирский мёд» и «Сибирские огни» — новые холодостойкие, дружно плодоносят, сладкие и сочные, хорошо хранятся.
8. «Топ ган», «Шуга бейби», «Юлия», «Бедуин», «Атаман», «Рафинад», «Ультраранний» — современные сорта и гибриды для «быстрого» урожая.

Все эти арбузы отлично подходят для короткого и прохладного сибирского лета: выбирайте любые — будет сочный урожай!