Ми звикли говорити про енергію, яку може дати нам певне паливо, але ... як щодо їжі? Як ви розраховуєте енергію, яку вони містять?
Перш за все, ми повинні мати на увазі, що коли ми бачимо слово "калорії" в харчовій упаковці (тепло, необхідне для підвищення температури на 1ºC в грамі води), вони насправді мають на увазі кілокалорії.
Калорія (велика С) = кілокалорія = 1000 калорій (мала с) = 4,184 кДж
Легко трохи залучитися до цього каламбуру, тому, коли ми чуємо, що банан має 100 калорій, ми насправді повинні інтерпретувати, що ця їжа має 100 кілокалорій на 100 гр. ваги.
Як тільки цей момент стане ясним, ми готові побачити, які існують методи вимірювання енергії, що міститься в їжі.
Методи розрахунку енергії їжі
Калориметр
Це дуже простий метод, який визначає енергію, що міститься в таких речовинах, як паливо та їжа від тепла, що утворюється при його згорянні. Їжа спалюється в металевій камері, яка поміщається в добре ізольований контейнер, як правило, з подвійною алюмінієвою стінкою, наповнену водою, куди буде передаватися тепло, що утворюється при згорянні. Знаючи підвищення температури води та ваги їжі та води, можна розрахувати тепло, що виділяється речовиною. Чим більше тепла потрібно для підвищення температури води, тим більше енергії (кілокалорій) буде у їжі.
Отже, якщо у нас є 1 кілограм води і температура піднімається на 1 ° C, паливо або їжа утворюватиме 1 кілокалорію, якщо б вона зросла на 10 ° C, тоді було б утворено 10 кілокалорій.
Хіба не цікаво, що за допомогою цього приладу можна виміряти як енергія від їжі, так і від палива? Ми лише котли-люди! 🙂
Незважаючи на те, що це прямий і простий метод використання, сьогодні для цієї мети віддають перевагу іншим системам.
Система Atwater
На відміну від калориметра, це непрямий метод що дає нам оцінку кілокалорій з харчових компонентів. Система була розроблена в результаті експериментальних досліджень Етвотера та його колег наприкінці 19 - початку 20 століть в Університеті Весліна в Мідлтауні, штат Коннектикут.
У цьому випадку енергія визначається не безпосередньо спалюванням їжі, а сумою кілокалорій, що забезпечуються поживними речовинами, що містять енергію, тобто кілокалорії, що забезпечуються білками, вуглеводами, жирами та алкоголем.
Щоб знати калорії, що містять поживні речовини, використовується так званий фактор води.
Таким чином, енергетична цінність поживних речовин відповідає наступному масштабу:
- коли організм спалює 1 г вуглеводів, він отримує 4 ккал = 16,74 кДж.
- коли тіло спалює 1 г ліпідів, воно отримує 9 ккал = 37,6 кДж.
- коли організм спалює 1 г білка, він досягає 4 ккал = 16,74 кДж.
Наприклад, їжа, яка містить 10 г білка, 20 г вуглеводів і 9 г жиру, забезпечить нас 201 ккал .
10 * 4 + 20 * 4 + 9 * 9 = 201 кал.
Ці значення, запропоновані Atwater, базуються на кількість енергії, що виділяється при метаболічному окисленні цих макроелементів, враховуючи неповне кишкове всмоктування.
Хоча ці поживні речовини є найважливішими як в якісному, так і в кількісному відношенні, існують також інші речовини, які виділяють енергію при окисленні, такі як лактитол і маніт 2 ккал/г, сорбіт, ксиліт і мальтодекстрини 4 ккал/г, органічні кислоти 3 ккал/г ...
Ця система використовується часто причина суперечок через неточності. Деякі з цих неточностей можуть виникати внаслідок варіацій складу харчових продуктів, оскільки це біологічні суміші та демонструють відмінності у складі однієї групи, особливо щодо вмісту води та жиру. Варіації в метаболічному всмоктуванні кожної людини також можуть впливати.
Найвибагливіші нергізоси можуть поглянути на наступну таблицю, де деякі реальні коефіцієнти перетворення енергії відображаються відповідно до їжі.