Как определяют калорийность продуктов? | Научно-популярный журнал: «Как и Почему»
При выборе каких-либо продуктов питания на обратной стороне упаковки можно заметить информацию об их калорийности. С этим термином наверняка хорошо знакомы все те, кто тщательно следит за своим весом и подсчитывает калории, стараясь «втиснуться» в рамки своей нормы. Данные для всех продуктов уже рассчитаны, но как именно происходит этот процесс?
Что такое калория и калорийность?
Калория представляет собой количество энергии, которое нужно потратить на нагревание одного грамма воды – с 19,5 до 20,5 ℃. Калорийность или энергетическая ценность пищи – это количество энергии, которое получает организм, полностью усвоив еду.
Суточная потребность в калориях индивидуальна и зависит от пола, возраста, уровня физической активности и других факторовЭнергетическая ценность обычно указывается на упаковке. Ее расчеты выполняются исходя из 100 г или 100 мг продукта.
В основном приводится информация в граммах относительно трех основных компонентов – белков, жиров и углеводов (БЖУ). Для калорийности предусмотрены специальные единицы: килоджоули (кДж) или килокалории (ккал).
Интересный факт: продуктов с нулевой или отрицательной калорийностью не существует. Исключение – вода, так как в ней не содержатся питательные вещества.
Кто придумал калориметр и как он работает?
Первый калориметр сконструировал Джозеф Блек в 18 веке. С помощью прибора он определял теплоемкость разнообразных веществ. В дальнейшем изобретением воспользовались Лаплас и Лавуазье. Они измеряли объем тепла, который выделялся во время различных процессов. Например, определили количество теплоты, выделяемое порохом, углем, фосфором и водородом.
Ледяной калориметр Лавуазье-Лапласа. Рисунок 1801 г. и музейный экспонатМодифицированный вариант прибора представлял собой камеру, в которую помещался объект. Камера была окружена ледяной рубашкой и воздушной прослойкой.
Ученые взвешивали воду, которая образовывалась в результате действия тепла, исходящего от объекта. Такой калориметра назывался ледяным.
В конце 18 века эти же ученые поместили в свой прибор морскую свинку и смогли определить, что три важные функции организма связаны: испарение воды, дыхание и питание. Предполагается, что именно тогда и возникла мысль о том, что еда «сгорает» в организме.
В 19 веке химик Марселен Бертло повысил точность прибора. Появился водяной калориметр и калориметрическая бомба. Последнее устройство интересно тем, что при помощи него можно измерить быстрые тепловые реакции, к примеру, взрыв или горение.
Современный калориметрВ подобных калориметрах ученый-химик Юстус фон Либих в 19 веке экспериментировал над пищей. Как и Лавуазье, он считал, что еда для человека – своего рода топливо. Также он дал название этому «топливу»: белки, жиры и углеводы. А сжигая продукты в устройстве, Лавуазье измерял выделяемое тепло.
Интересный факт: Юстус фон Либих и Юлиус фон Майер разработали первую таблицу калорийности пищи, а также попытались рассчитать необходимый рацион для солдат.
Наиболее продвинулся в вопросе определения калорийности пищи Уилбур Олин Этуотер. Он придумал схему для подсчета калорийности и смог измерить энергоемкость разных пищевых компонентов. Этуотер экспериментальным путем определил значения жиров (9 ккал/г), углеводов (4 ккал/г) и белков (4 ккал/г).
Калориметр в современном понимании представляет собой прибор, состоящий из двух сосудов. Небольшое количество пищи, ценность которой нужно измерить, измельчают, высушивают и помещают в малый сосуд. Также там присутствует кислород, необходимый для горения. Емкость герметично закрывается и вводится в сосуд большего размера. Он наполнен водой, объем и температура которой уже известны.
Устройство калориметраВ устройстве также предусмотрено специальное приспособление для воспламенения – например, провод, по которому передается электрический ток. Смесь поджигается, но благодаря герметичной емкости тепло никуда не уходит – оно нагревает металлические стенки емкости, и эта температура передается воде.
Так как первоначальные свойства воды известны, остается только рассчитать количество выделенного тепла.
В наше время пищевая ценность базовых веществ и компонентов уже рассчитана. Поэтому определение калорийности происходит в лабораторных условиях с применением химического анализа. Во время него устанавливается содержание белков, жиров и углеводов, а затем производятся необходимые расчеты.
Калорийность продуктов определяется при помощи специального прибора – калориметра. Для определения ценности пищу помещают в специальный отсек, подвергают горению, и измеряют выделяемое количество тепла. Также проводится химический анализ продуктов.
Сайт канала: https://kipmu.ru/. Подписывайтесь, ставьте сердечко, оставляйте комментарии!
Поделиться в социальных сетях
Вам может понравиться
Как считать калории | Наука и жизнь
Как определить точную энергетическую ценность того, что мы едим? Мало прочитать, что написано на этикетке – нужно ещё учесть, как продукт готовили и сколько энергии уйдет на его переваривание.
Те, кто следит за собственной фигурой, особое внимание обращают на содержание калорий в еде – покупая в магазине что-нибудь съедобное, такой человек в первую очередь прочтёт на этикетке сведения о калориях и сколько чего в продукте содержится: сколько белков, сколько углеводов, сколько насыщенных жиров, сколько ненасыщенных. Под калорийностью пищи понимают количество энергии, которое организм может извлечь при полном её усвоении; если калорий оказывается больше, чем нам нужно, то лишняя энергия в виде питательных веществ отправится «на склад» – например, в жировые отложения. Так что, стараясь съедать так можно меньше калорий, мы тем самым защищаем себя от избыточного веса и сопутствующих ему проблем со здоровьем.
Приготовленная, измельчённая, полужидкая пища усваивается организмом как нельзя лучше. (Фото Vaillant / SoFood / Corbis.)
Если хотите уменьшить калорийность своего пищевого рациона, переходите на сырые овощи. (Фото Scott Stulberg / Corbis.)
Фото © Syda Productions / Фотобанк Лори.
‹
›
Открыть в полном размере
Однако насколько информативны сведения о калориях, которые мы читаем на этикетках? Нет, речь не о том, что производители преднамеренно обманывают нас, скрывая действительную калорийность продуктов. Просто цифры на упаковке отражают энергетическую ценность пищи, как она есть. Но калорийность, как было сказано выше, определяется усвоенной энергией. А усвоение питательных веществ зависит от того, что мы с ними сделаем: пожарим, сварим, измельчим и т. д. Если мы едим что-то в сыром виде, мы теряем вес, если же съедим то же самое, но после какой-то обработки, то, наоборот, наберём вес – хотя сама по себе калорийность пищи будет в обоих случаях одинаковой. Некоторые продукты уже продаются в измельчённом, перемолотом виде (мука, например), но ведь многое мы готовим дома.
В 2011 году Рэйчел Кармоди (Rachel Carmody) и Ричард Ренгэм (Richard Wrangham) из Гарварда (США) опубликовали в журнале PNAS статью, в которой говорилось, что тепловое приготовление пищи увеличивает её калорийность.
Сравнивая энергетическую ценность корма, который готовили с термообработкой или без неё, авторы работы убедились, что в первом случае мыши получают из еды больше калорий. А совсем недавно, в октябре прошлого года, в American Journal of Physical Anthropology
Объяснить это можно на примере крахмала, который, как считается, обеспечивает в среднем половину калорий, потребляемых современным человеком. В натуральном виде он представляет собой зернистый порошок, состоящий из множества гранул – попав в пищеварительный тракт, гранулы перевариваются большей частью в тонком кишечнике. Если крахмал мы никак не готовили, то примерно половина его гранул останутся непереваренными и неусвоенными, они либо пойдут на корм кишечным бактериям, либо вообще отправятся в отходы.
Если же пища прошла обработку, то частицы крахмала с намного большей вероятностью будут перевариваться до глюкозы, которая без проблем всосётся из кишечника в кровь.
Но и с приготовленной пищей всё не так просто. Если прогретому крахмалу дать остыть, он кристаллизуется, превратится в осадок, и ферментам будет непросто его расщепить. То есть крахмальные калории из приготовленной, но холодной, чтобы не сказать – несвежей, еды будут усваиваться хуже. (Хотя вряд ли кто-то соблазнится на диету из холодных тостов и вчерашних макарон.) С другой стороны, на калорийность влияет характер приготовления, то есть то, как выглядит готовое блюдо – какое оно по текстуре, твёрдое ли, мягкое, полужидкое и т. д. Японские исследователи опубликовали в 2003 году статью, в которой описывали опыт с крысами и двумя видами корма: часть животных получала обычный твёрдый корм, который надо было грызть, другим же давали что-то вроде взбитой зерновой каши, насыщенной воздухом. Масса порций, энергетическая ценность, пищевой состав в обоих случаях был одинаков, отличался только способ приготовления.
Итак, на калорийность пищи влияет то, будем ли мы её готовить и как именно мы будем её готовить: жарка и варка увеличивают энергетическую ценность еды, равно как и измельчение, перемешивание и проч. Нельзя сказать, чтобы это было таким уж секретом: от диетологов часто можно услышать, что лучше есть сырые овощи, а не варёные или жареные, что хлеб из цельнозерновой муки полезнее хлеба из обычной белой муки и т.
7.2: Калории (пищевая энергия) — Медицина LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 11170
- Flynn et al.
- Колледж Джорджии Хайлендс через GALILEO Open Learning Materials
Энергия пищи измеряется в килокалориях (ккал), обычно называемых калориями. Хотя технически эта терминология неверна, она настолько знакома, что будет использоваться на протяжении всего курса. Килокалория – это количество энергии, необходимое для нагревания 1 кг воды на 1 градус Цельсия. Килокалории пищи определяются путем помещения пищи в бомбовый калориметр и определения выходной энергии: Энергия = Измерение произведенного тепла. Ниже приведено изображение бомбового калориметра и ссылка на видео, показывающее, как он используется.
