Как измеряется калорийность продуктов питания. Какие приборы используются для определения энергетической ценности пищи. Как рассчитывается содержание белков, жиров и углеводов в продуктах. Зачем нужно знать калорийность продуктов.
Что такое калорийность продуктов
Калорийность или энергетическая ценность пищи — это количество энергии, которое получает организм при полном усвоении продукта. Калорийность измеряется в килокалориях (ккал) или килоджоулях (кДж).
Основные компоненты пищи, обеспечивающие организм энергией:
- Белки — 4 ккал/г
- Жиры — 9 ккал/г
- Углеводы — 4 ккал/г
- Алкоголь — 7 ккал/г (не является питательным веществом)
Зная калорийность основных нутриентов, можно рассчитать энергетическую ценность любого продукта, определив содержание в нем белков, жиров и углеводов.
Методы определения калорийности продуктов
Калориметрический метод
Классический способ измерения калорийности — сжигание продукта в калориметрической бомбе. Принцип работы:
- Высушенный и измельченный образец продукта помещают в герметичную камеру, наполненную кислородом.
- Образец поджигают электрическим током.
- При сгорании выделяется тепло, которое нагревает окружающую камеру воду.
- По повышению температуры воды рассчитывают количество выделившейся энергии.
Этот метод дает наиболее точные результаты, но требует специального оборудования и сложен в исполнении.
Расчетный метод
На практике калорийность чаще определяют расчетным путем на основе данных о химическом составе продукта:
- Проводят химический анализ для определения содержания белков, жиров и углеводов.
- Умножают полученные значения на калорийность соответствующих нутриентов (4-9-4 ккал/г).
- Суммируют результаты.
Этот метод проще и быстрее, но менее точен, так как не учитывает усвояемость питательных веществ.
Определение содержания белков, жиров и углеводов
Белки
Стандартный метод определения белка — метод Кьельдаля. Принцип:
- Образец нагревают в серной кислоте, превращая азот белков в сульфат аммония.
- Добавляют щелочь, выделяя аммиак.
- Аммиак поглощают борной кислотой и титруют.
- По количеству связанного аммиака рассчитывают содержание азота и белка.
Жиры
Классический метод экстракции жира по Сокслету:
- Образец непрерывно промывают органическим растворителем.
- Растворитель испаряют и взвешивают выделенный жир.
Современный экспресс-метод — ядерный магнитный резонанс (ЯМР):
- Образец помещают в магнитное поле и облучают радиочастотными импульсами.
- Регистрируют сигнал от протонов жировых молекул.
- По интенсивности сигнала определяют количество жира.
Углеводы
Общее содержание углеводов обычно определяют по разнице:
- Измеряют содержание белков, жиров, воды, золы.
- Вычитают их сумму из общей массы образца.
- Остаток принимают за количество углеводов.
Для более точного анализа используют хроматографические методы, позволяющие определить содержание отдельных сахаров и полисахаридов.
Зачем нужно знать калорийность продуктов
Информация о калорийности и составе продуктов помогает:
- Контролировать потребление энергии для поддержания здорового веса.
- Составлять сбалансированный рацион с нужным соотношением белков, жиров и углеводов.
- Рассчитывать диеты для лечения и профилактики заболеваний.
- Оценивать пищевую ценность новых продуктов.
Поэтому расчет и указание калорийности на этикетках продуктов питания является обязательным требованием во многих странах.
Суточная потребность в калориях
Средняя суточная потребность в энергии составляет:
- Для женщин — 1800-2000 ккал
- Для мужчин — 2000-2500 ккал
Точная потребность зависит от пола, возраста, веса, роста и уровня физической активности. Для расчета индивидуальной нормы используют специальные формулы, учитывающие эти параметры.
Избыток калорий приводит к накоплению жира и ожирению. Недостаток вызывает истощение и нарушение обмена веществ. Поэтому важно соблюдать баланс между потреблением и расходом энергии.
Точность определения калорийности
Реальная калорийность продуктов может отличаться от указанной на этикетке по нескольким причинам:
- Погрешности методов анализа и расчета (до 20%).
- Естественные колебания состава продуктов.
- Влияние способа приготовления на усвояемость.
- Индивидуальные особенности пищеварения.
Поэтому данные о калорийности следует рассматривать как ориентировочные. Для точного контроля питания важно учитывать индивидуальную реакцию организма.
Заключение
Определение калорийности продуктов — сложный процесс, требующий специальных методов и оборудования. Наиболее точные результаты дает прямое измерение энергии сгорания в калориметре. На практике чаще используют расчетный метод на основе химического анализа состава продукта.
Информация о калорийности помогает контролировать питание и поддерживать здоровый вес. Однако важно помнить, что это усредненные данные, которые могут отличаться от реального усвоения энергии конкретным человеком.
Как рассчитать калорийность продуктов и зачем это делать?
2 февраля 2022
Калории необходимы нашему организму — это единственный источник нашей энергии. Когда организм испытывает недостаток калорий, он ослабевает и начинает болеть. Нет ничего хорошего, когда организм получает слишком много калорий калорий: излишние калории превращаются в запасы жира на теле, а жир вредит здоровью.
Углеводы, жиры и белки — это макронутриенты. Особенно важно знать их калорийность:
- 1 г жира = 9,3 ккал
- 1 г углеводов = 4,1 ккал
- 1 г белка = 4,1 ккал
Подсчетом калорий давно не занимаются в ручную: для этого создано множество удобных программ и приложений. Они помогают правильно рассчитать, какое количество калорий будет достаточно именно вашему организму с учетом его индивидуальных особенностей и особенностей вашего образа жизни.
- У людей разное усвоение Два человека, которые едят одну и ту же пищу, не обязательно потребляют одинаковое количество калорий. Длина кишечника, пищеварительные ферменты, микробиота, а также способ приготовления пищи влияют на усвоение калорий. Например, обработанные пищевые продукты требуют меньше энергии для переваривания, что предполагает снижение наших затрат калорий.
- Неточные измерения. При маркировке пищевых продуктов допускается погрешность в 20%. Разницу между фактической и заявленной пищевой ценностью можно объяснить сезонными колебаниями, обработкой сырья, производственным процессом и методом анализа питания. Таким образом, человек, который считает, что потребляет 2000 калорий в течение дня, может потреблять 1600 или 2400 калорий.
- Неравное количество калорий. Согласно методу подсчета, 100 калорий моркови равняются 100 калориям шоколада.
Но не для нашего тела. Углеводный, липидный и белковый состав пищевых продуктов варьируется и влияет на расход калорий, необходимых для их переваривания. - Расход энергии. Формулы, доступные для расчета калорий, не всегда учитывают определенные факторы, которые могут повлиять на усвояемость, такие как приготовление еды или бактериальная ферментация.
- Утрата удовольствия от еды. При рассмотрение только калорий при выборе пищи приводит к потери удовольствия от приготовления и потребления пищи. Вкус, запах и текстура пищи позволяют нам наслаждаться едой с помощью наших пяти чувств. Подсчет калорий также может привести к срыву, потере контроля и чувству вины.
Но не для нашего тела. Углеводный, липидный и белковый состав пищевых продуктов варьируется и влияет на расход калорий, необходимых для их переваривания. Калории сами по себе не приносят сытости. За ощущение сытости отвечают два фактора. Когда желудок полон и когда организму нужно больше времени для отделения и усвоения питательных веществ из пищи, происходит насыщение, появляется сытость.
Плитка шоколада и его многочисленные калории не подарят чувство сытости: он весит всего 100г и, следовательно, занимает очень мало места в желудке.
Орехи содержат много белка, но, прежде всего, много жира, что увеличивает их энергетическую ценность. Несмотря на это горсть орехов тоже не насытит. Конечно, сахара в нем намного меньше, чем в шоколаде, что является плюсом, но желудок тоже не будет полон.
Рыба и мясо содержат много белка, что идеально подходит для ощущения сытости: в отличие от углеводов и жиров, белок сам по себе не является источником энергии для организма, а является сырьем, которое необходимо преобразовать в энергию. Этот процесс сам по себе требует энергии и поэтому сжигает калории. Кроме того, мясо и рыба содержат большое количество воды, что делает их громоздкими в желудке.
Нежирные молочные продукты — хорошие источники низкокалорийного белка.
Отличным вариантом для людей, желающих похудеть, а также для спортсменов, является нежирный сливочный сыр.
Еще предложения
Раздел содержит информацию только для лиц совершеннолетнего возраста. Для доступа вы должны подтвердить свое совершеннолетие.
Вам исполнилось 18 лет?
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.
Энергетическая 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.
Модифицированный 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.
В 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
The Big Reveal: Что стоит за этикетками пищевых продуктов?
Автор: Майкл Тиннесанд
Почти все продукты, которые мы едим, имеют маркировку пищевой ценности, на которой указаны основные ценности, содержащиеся в продуктах. Этикетка начинается с размера порции и количества калорий на порцию, после чего следует список основных питательных веществ, включая общее количество жиров, углеводов и белков. Могут быть включены и другие значения, такие как калории из жиров, насыщенных жиров, трансжиров, пищевых волокон, сахаров и различных витаминов.
Но что означают все эти значения и как они измеряются? Как эта информация помогает нам оставаться здоровыми?
Калории
Почти все мы небрежно относимся к типу и количеству потребляемой пищи. Недавно я зашел в ресторан быстрого питания и заказал большой фраппе с карамельным кофе.
Я заметил брошюру возле прилавка и, допив свой напиток, прочитал, что в нем содержится 680 калорий!
Я случайно узнал, что для того, чтобы сжечь 680 Калорий в тренажерном зале, мне нужно провести не менее часа на велотренажере, вращаясь на высокой скорости. Учитывая, что всего три таких напитка превысили бы мой дневной лимит общей необходимой энергии (2000 калорий), это заставило меня обратить пристальное внимание на пищевую ценность того, что я ем. Но с чего начать?
Начнем с калорий. На самом деле слово «калория» (заглавная буква С) — это то, что химики называют «килокалорией», или 1000 калорий (строчная буква с). Чтобы различать их, иногда пищевая калория записывается как калория — как в этой статье — в отличие от калории. Более конкретно, одна калория (килокалория) — это количество энергии, необходимое для того, чтобы поднять 1 кг воды на 1 oC на уровне моря.
Калорийность продуктов питания была определена в конце 1800-х годов Уилбуром О. Этуотером, агрохимиком.
Он построил устройство, называемое дыхательным калориметром, для прямых измерений тепла, выделяемого людьми из потребляемой ими пищи. Калориметр Этуотера размером 4 на 8 футов был достаточно большим, чтобы в него мог войти человек. Устройство измеряло количество тепла, выделяемого этим человеком, а также количество потребляемого кислорода и выделяемого углекислого газа.
С помощью этого устройства Этуотер смог измерить точное количество энергии, содержащейся в тысячах продуктов питания. Он обнаружил, что углеводы и белки стоят 4 калории на грамм, а жиры — около 9 калорий на грамм. Эта система 4-9-4 — это то, как сегодня определяются лейблы. В некоторых случаях пищевые волокна вычитаются из общего количества углеводов, поскольку предполагается, что они не обеспечивают питательных калорий. Кроме того, алкоголь, если он присутствует, составляет 7 калорий на грамм.
Принимаемые калории, расходуемые калории
Если вам интересно, сколько калорий вам нужно каждый день, ответ зависит от вашего пола, возраста и уровня активности (таблица 1).
| Пол | Возраст | Уровень активности | ||
| Сидячий | Умеренно | Активный | ||
| Женский | 4-8 | 1 200 | 1400-1600 | 1400-1800 |
| 9-13 | 1 600 | 1 600–2 000 | 1800-2200 | |
| 14-18 | 1 800 | 2000 | 2 400 | |
| 19-30 | 2000 | 2000-2200 | 2 400 | |
| 31-50 | 1 800 | 2000 | 2 200 | |
| 51+ | 1 600 | 1 800 | 2000-2200 | |
| Мужской | 4-8 | 1 400 | 1400-1600 | 1 600–2 000 |
| 9-13 | 1 800 | 1800-2200 | 2000-2600 | |
| 14-18 | 2 200 | 2,400-2,80 | 2 800–3 200 | |
| 19-30 | 2 400 | 2 600-2 800 | 3,00 | |
| 31-50 | 2 200 | 2400-2600 | 2,800-3,00 | |
| 51+ | 2000 | 2000-2400 | 2 400-2 800 |
Калории, необходимые нам для повседневной деятельности, поступают из процесса, называемого метаболизмом, который происходит в клетках организма.
Метаболизм — это ряд химических реакций, происходящих при расщеплении пищи на более мелкие части, что также приводит к высвобождению энергии.
Эта высвобождаемая энергия также может храниться в тканях организма для дальнейшего использования. Когда мы потребляем больше калорий, чем нужно нашему телу, эти калории откладываются в основном в виде жира.
Но то, как производятся и используются калории, то есть наш метаболизм, варьируется от человека к человеку и в основном зависит от того, сколько человек занимается физическими упражнениями, от количества жира и мышц в его или ее теле и от его основного метаболизма. — скорость, с которой тело человека использует энергию в состоянии покоя.
Уровень основного обмена отвечает за до 70% калорий, используемых нашим телом, поэтому он может играть определенную роль в склонности человека к набору веса. Например, человек с низким уровнем основного обмена не будет использовать столько же энергии, сколько человек с высоким уровнем метаболизма на такое же количество пищи.
В определенной степени скорость основного обмена наследуется, но она также зависит от количества имеющихся мышц и жира; люди с большим количеством мышц и меньшим количеством жира, как правило, имеют более высокий уровень основного обмена. Кроме того, люди могут изменить скорость основного обмена, занимаясь физическими упражнениями или спортом, что в долгосрочной перспективе увеличивает скорость основного обмена в сердце, легких, почках, печени и мозге. Некоторые занятия на свежем воздухе могут сжечь значительное количество калорий (таблица 2).
| Упражнения | Калорий в час |
|---|---|
| Ходьба (3 мили в час) | 280+ |
| Теннис | 350+ |
| Езда на велосипеде (умеренная) | 450+ |
| Плавание (активное) | 500+ |
| Походы | 500+ |
| Силовая ходьба | 600+ |
| Работа | 700+ |
Белки в продуктах питания
Помимо калорий, на этикетке также указано количество трех основных питательных веществ: белков, жиров и углеводов.
Белки содержатся в мясе, бобовых, молоке и орехах. Жир присутствует в растительном масле, молочных продуктах, рыбе. Углеводы содержатся во фруктах, овощах и крупах.
Так как же измеряются эти питательные вещества? Давайте сначала посмотрим на белки: стандартный метод определения количества белка в пище называется методом Кьельдаля (произносится: Кел-даал). Измерение содержания белка в пище аналогично измерению содержания в ней азота, потому что азот в пище содержится в основном в белках.
Метод Кьельдаля состоит из трех этапов (обобщенные на рис. 1):
- Образец пищи нагревают в кипящей серной кислоте (H 2 SO 4 ), что приводит к сульфату аммония [( NH 4 ) 2 SO 4 ], среди прочих продуктов:
Sample + H 2 SO 4 → (NH 4 ) 2 903 04 SO 4 (водн.) + CO 2 (г) + SO 2 (г) + H 2 O (г)
Сульфат аммония состоит из ионов аммония (NH 4 + ) и сульфат-ионы (SO 4 2– ).
Ионы аммония содержат азот, изначально присутствующий в образце. - Затем ионы аммония превращают в газообразный аммиак (NH 3 ) путем добавления гидроксида натрия (NaOH) к раствору сульфата аммония: → Na 2 SO 4 (водн.) + 2 H 2 O (л) + 2 NH 3 (г)
- Газообразный аммиак проходит через холодильник и попадает в колбу с раствором борной кислоты. Аммиак нейтрализуют борной кислотой следующим образом:
Ионы аммония содержат азот, изначально присутствующий в образце.B(OH) 3 + H 2 O + NH 3 → NH 4 + + B(OH) 4 – 9 0335
Когда весь аммиак прореагирует с борной кислоты, количество борат-ионов [B(OH) 4 – ] определяют титрованием сильной кислотой: B(OH) 4 – + H + → B(OH) 3 + H 2 O
Необходимое количество кислоты соответствует количеству присутствующего аммиака. Количество аммиака такое же, как количество азота, изначально присутствующего в образце, которое затем используется для определения количества белка, присутствующего в образце.
Рисунок 1. Схематическое изображение прибора, используемого для оценки количества белков в пищевых продуктах с использованием метода Кьельдаля. [Кредит: Энтони Фернандес]
Сколько белка нам нужно каждый день? Институт медицины рекомендует взрослым потреблять минимум 0,36 грамма белка на каждый фунт массы тела в день. Это около 58 граммов для взрослого человека весом 160 фунтов.
Содержание жира в пищевых продуктах
Стандартный метод измерения содержания жира называется экстракцией по Сокслету. В этом методе пищу измельчают и непрерывно промывают органическим растворителем, растворяя только жир. Хотя метод экстракции по Сокслету используется уже более 100 лет, он медленный и сложный. Удаление всего жира может занять 6 часов или больше.
Новый метод использует метод, называемый ядерным магнитным резонансом, для измерения жира. Вот как это работает: образец помещается в сильное магнитное поле и бомбардируется импульсом радиочастоты. Это приводит к тому, что магнитные моменты ядер водорода переворачиваются.
После окончания импульса магнитные моменты ядер колеблются, но магнитные моменты ядер в жире колеблются с несколько иной частотой, чем магнитные моменты ядер в других веществах. Таким образом, сигнал, генерируемый ядрами в жире, может быть отделен от сигналов, генерируемых ядрами в других веществах, присутствующих в образце, и может быть определено количество жира.
Сколько жиров мы должны потреблять? Эксперты сходятся во мнении, что 30% наших ежедневных калорий должны поступать из жиров. Если вы потребляете 2000 калорий в день, это означает, что не более 600 калорий должно поступать из жира. Один из способов потреблять 600 калорий из жира – есть продукты, содержащие в общей сложности 67 граммов жира (жир = 9 калорий на грамм, см. стр. 6).
Содержание углеводов в пищевых продуктах
Общее количество углеводов в пищевых продуктах традиционно рассчитывается, а не измеряется. Другие компоненты пищи, такие как белок, жир и вода, измеряются и суммируются. Затем эта сумма вычитается из общей, а разница принимается за количество общих углеводов.
Одна из проблем при подсчете общего количества углеводов заключается в том, что он не делает различия между углеводами, используемыми нашим организмом для производства энергии, такими как сахара, и углеводами, которые мы не можем переваривать и поэтому выводим из организма, такими как клетчатка.
Около половины калорий, которые вы потребляете, должны поступать из углеводов. Это означает, что если вы потребляете 2000 калорий в день, 1000 калорий должны приходиться на углеводы. Поскольку каждый грамм углеводов содержит 4 калории, вам потребуется не более 250 граммов углеводов в день.
Поддержание здоровья
Информация о калориях, белках, жирах и углеводах может помочь людям принимать решения о продуктах, которые они покупают и едят, особенно если они имеют избыточный вес или страдают ожирением. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, процент детей в возрасте от 6 до 11 лет, страдающих ожирением, увеличился с 7% в 1980 году до почти 20% в 2008 году, а процент подростков в возрасте от 12 до 19 лет, страдающих ожирением, увеличился с 5% до 18% за тот же период.
Рацион среднестатистического американца богат жирами и сахаром, поэтому многие подростки потребляют слишком много сахара, в основном в виде подслащенных сахаром напитков , таких как безалкогольные напитки, спортивные напитки и энергетические напитки, а также продукты с высоким содержанием жира, такие как чипсы, картофель фри и гамбургеры.
Глядя на этикетку пищевых продуктов, вы можете лучше понять, что вы едите и что включить в свой рацион.
(Подпись к фотографии) Когда вы едите вне дома, следите за размерами порций и выбирайте блюда, содержащие сбалансированное количество белков, фруктов, овощей и цельнозерновых продуктов. Садовый салат содержит клетчатку, витамины и минералы без большого количества калорий или жира. [Кредиты: thinkstock.com и photos.com]
Майкл Тинесанд — научный писатель и консультант по вопросам образования, проживающий в Портленде, штат Орегон. Его последняя статья ChemMatters «Графен: следующий чудо-материал?» появился в выпуске за октябрь 2012 года.
Факты о пищевой ценности
Youtube ID: G0O87gWv-Xk
Скачать видео: MP4
7.2: Калории (пищевая энергия) — Медицина LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 11170
- Flynn et al.
- Колледж Джорджии Хайлендс через открытые учебные материалы GALILEO
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.
Количество килокалорий на грамм для каждого питательного вещества показано ниже:
Питательный | Энергия (ккал/г) |
Углеводы | 4 |
Белок | 4 |
Липиды | 9 |
Вода | 0 |
Витамины | 0 |
Минералы | 0 |
Как показано в приведенной выше таблице, только углеводы, белки и липиды обеспечивают энергию.
Однако есть еще один источник пищевой энергии, не являющийся питательным веществом, — алкоголь. Чтобы подчеркнуть, алкоголь , а не является питательным веществом, но обеспечивает 7 килокалорий энергии на грамм.
Знание количества калорий в каждом питательном веществе позволяет человеку рассчитать/оценить количество калорий, содержащихся в любой потребляемой пище.
Углеводы
Углеводы стали, на удивление, довольно спорными. Некоторые люди страстно превозносят достоинства углеводов, в то время как другие ругают их как убийц питательных веществ. Однако важно понимать, что углеводы представляют собой разнообразную группу соединений, оказывающих множество эффектов на функции организма. Таким образом, пытаться делать однозначные заявления об углеводах — плохая идея.
Моя тарелкаВзято из OpenStax
В среднем человеку требуется от 1500 до 2000 калорий в день для поддержания (или выполнения) повседневной деятельности.
Общее количество калорий, необходимых одному человеку, зависит от его массы тела, возраста, роста, пола, уровня активности и количества упражнений в день. Если упражнения являются регулярной частью дня, требуется больше калорий. Как правило, люди недооценивают количество потребляемых калорий и переоценивают количество сжигаемых в результате упражнений. Это может привести к потреблению слишком большого количества калорий в день. Накопление дополнительных 3500 калорий добавляет один фунт веса. Если человек потребляет более 200 калорий в день, каждые 18 дней будет прибавляться один дополнительный фунт массы тела. Такими темпами за год можно набрать еще 20 фунтов. Конечно, это увеличение калорий может быть компенсировано увеличением физических упражнений. Бег или бег трусцой на одну милю сжигает почти 100 калорий.
Тип потребляемой пищи также влияет на скорость обмена веществ в организме. Переработка углеводов требует меньше энергии, чем переработка белков. Фактически, расщепление углеводов требует наименьшего количества энергии, тогда как переработка белков требует наибольшего количества энергии.
В общем, количество потребляемых калорий и количество сожженных калорий определяют общий вес. Чтобы похудеть, количество сожженных калорий в день должно превышать количество потребляемых. Калории содержатся почти во всем, что вы едите, поэтому при рассмотрении потребления калорий необходимо также учитывать напитки.
Чтобы предоставить рекомендации относительно типов и количества продуктов, которые следует употреблять каждый день, Министерство сельского хозяйства США обновило свои рекомендации по продуктам питания с MyPyramid на MyPlate. Они поместили рекомендуемые элементы здорового питания в контекст места для еды. MyPlate делит продукты на шесть стандартных групп: фрукты, овощи, злаки, белковые продукты, молочные продукты и масла. На сопутствующем веб-сайте даны четкие рекомендации относительно количества и типа каждого продукта, который вы должны потреблять каждый день, а также указано, какие продукты относятся к каждой категории. Прилагаемый рисунок (рисунок) дает четкую визуализацию с общими рекомендациями по здоровому и сбалансированному питанию.
Руководство рекомендует «Сделать половину своей тарелки фруктами и овощами». Другая половина — это злаки и белок, причем количество зерна несколько больше, чем белка. Молочные продукты представлены напитком, но количество может относиться и к другим молочным продуктам.
Моя тарелка. Министерство сельского хозяйства США разработало руководство по питанию под названием MyPlate, чтобы продемонстрировать, как вести здоровый образ жизни. Взято из OpenStax. Вы можете загрузить материал: http://cnx.org/contents/14fb4ad7-39a…[email protected].
Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы
Производители продуктов питания всегда ищут более дешевые способы производства своей продукции. Одним из чрезвычайно популярных методов снижения затрат является использование кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы в качестве альтернативы сахарозе. Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы состоит примерно из 50% глюкозы и 50% фруктозы, что соответствует сахарозе.
Тем не менее, поскольку увеличение потребления кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы совпало с ростом ожирения в Соединенных Штатах, его использование вызывает много споров.
Альтернативные подсластители — это просто альтернативы сахарозе и другим моно- и дисахаридам, придающим сладость.
Ниже приведены несколько ссылок, которые предоставляют дополнительную информацию о глюкозе, кукурузном сиропе и сахаре.
В приведенной ниже статье The New York Times обсуждается растущая популярность сахара по сравнению с кукурузным сиропом с высоким содержанием фруктозы: «Сахар снова на этикетках пищевых продуктов, на этот раз в качестве торгового аргумента»
Веб-сайт, указанный ниже, содержит большое количество информации обо всем сладком, таком как кукурузный сироп, заменители сахара, сахарные добавки и гранулированная фруктоза.
Кукурузный сироп
В приведенной ниже статье объясняется, почему Ассоциация переработчиков кукурузы запросила разрешения изменить название кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы на кукурузный сахар и почему Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США отклонило этот запрос:
» Нет нового названия для кукурузного сиропа с высоким содержанием фруктозы»
Белок
Белок — еще один важный макроэлемент, который, как и углеводы, состоит из небольших повторяющихся единиц.
Но вместо сахаров белки состоят из аминокислот.
Белки могут быть классифицированы как полноценные и неполные. Полноценные белки обеспечивают достаточное количество всех девяти незаменимых аминокислот. Животные белки, такие как мясо, рыба, молоко и яйца, являются хорошими примерами полноценных белков. Неполные белки не содержат достаточного количества одной или нескольких незаменимых аминокислот. Например, если белок не содержит достаточного количества незаменимой аминокислоты лейцина, он будет считаться неполным. Лейцин будет называться 9059.3 ограничивающая аминокислота , потому что ее недостаточно для полноты белка. Большинство растительных продуктов содержат неполноценные белки, за некоторыми исключениями, такими как соя. В таблице ниже показаны лимитирующие аминокислоты в некоторых растительных продуктах.
Веб-сайт Self Magazine , посвященный данным о питании, является полезным ресурсом для определения качества белка и определения комплементарных белков.
Чтобы использовать сайт, перейдите на www.nutritiondata.com, введите название продукта, о котором вы хотите получить информацию, в строке поиска и нажмите Enter. Когда вы выбрали свою еду из списка возможностей, вам будет предоставлена информация об этой еде. В эту информацию включен раздел «Качество белка». Это даст вам аминокислотный балл и цифру, иллюстрирующую, какие аминокислоты являются лимитирующими. Если ваша пища содержит неполноценный белок, вы можете нажать «Найти продукты с дополнительным профилем». Это приведет вас к списку диетических вариантов, которые обеспечат дополнительные белки для вашей пищи.
Приведенная ниже глава взята из книги, опубликованной Национальными академиями наук, инженерии и медицины, и содержит исчерпывающее исследование роли белков и аминокислот в здоровье человека.
Белки и аминокислоты
Жиры
Не существует ни плохого, ни хорошего холестерина, несмотря на обычное использование этих описаний в отношении ЛПНП и ЛПВП соответственно.
Холестерин есть холестерин. ЛПВП и ЛПНП содержат холестерин, но на самом деле являются липопротеинами, которые будут описаны позже. Нет необходимости включать холестерин в свой рацион, потому что наш организм имеет возможность синтезировать необходимое количество. Рисунок ниже дает представление о содержании холестерина в различных продуктах.
www.webmd.com/cholesterol- management/foods-to-avoid-for-high-cholester
Простейшее определение клетчатки — это неперевариваемые вещества. Неперевариваемый означает, что он переживает переваривание в тонком кишечнике и достигает толстого кишечника.
Существует три основных класса клетчатки:
- Пищевые волокна: Этот тип клетчатки содержит как неперевариваемые углеводы, так и лигнин, и всегда является неотъемлемым и неповрежденным в растениях.
- Функциональная клетчатка: Этот тип клетчатки содержит только неперевариваемые углеводы и может быть выделен, экстрагирован или синтезирован. Функциональное волокно может быть получено из растений или животных и оказывает благотворное физиологическое воздействие на человека.
- Общее количество клетчатки: Клетчатка, содержащая как пищевую, так и функциональную клетчатку.
Функциональное волокно может быть получено из растений или животных и оказывает благотворное физиологическое воздействие на человека.Витамины
Получено из OpenStax-
Витамины представляют собой органические соединения, содержащиеся в пищевых продуктах и являющиеся необходимой частью биохимических реакций в организме. Они участвуют в ряде процессов, включая минеральный и костный метаболизм, рост клеток и тканей, и действуют как кофакторы энергетического метаболизма.
Витамины группы В играют наибольшую роль среди всех витаминов в обмене веществ (таблица и таблица ).
Большинство витаминов вы получаете с пищей, хотя некоторые из них могут образовываться из предшественников, всасываемых в процессе пищеварения. Например, организм синтезирует витамин А из β-каротина в оранжевых овощах, таких как морковь и сладкий картофель.
Витамины бывают либо жирорастворимыми, либо
водорастворимыми. Жирорастворимые витамины А, D, Е и К всасываются через кишечный тракт вместе с липидами в хиломикронах. Витамин D также синтезируется в коже под воздействием солнечного света. Поскольку они содержатся в липидах, жирорастворимые витамины могут накапливаться в липидах, хранящихся в организме. Если избыток витаминов сохраняется в запасах липидов в организме, может возникнуть гипервитаминоз.
Водорастворимые витамины, включая восемь витаминов группы В и витамин С, всасываются вместе с водой в желудочно-кишечном тракте.
Эти витамины легко перемещаются через жидкости организма на водной основе, поэтому они не накапливаются в организме. Избыток водорастворимых витаминов выводится с мочой. Поэтому редко возникает гипервитаминоз водорастворимых витаминов, за исключением случаев избытка витаминных добавок.
На основе OpenStax-
Минералы
Минералы в пищевых продуктах представляют собой неорганические соединения, которые взаимодействуют с другими питательными веществами, обеспечивая правильное функционирование организма.
Минералы не могут образовываться в организме; они приходят из рациона. Количество минералов в организме невелико — всего 4 процента от общей массы тела, — и большая их часть состоит из минералов, которые необходимы организму в умеренных количествах: калий, натрий, кальций, фосфор, магний и хлорид.
Наиболее распространенными минералами в организме являются кальций и фосфор, которые хранятся в скелете и необходимы для укрепления костей. Большинство минералов ионизированы, и их ионные формы используются в физиологических процессах по всему телу. Ионы натрия и хлора являются электролитами в крови и внеклеточных тканях, а ионы железа имеют решающее значение для образования гемоглобина. Есть дополнительные микроэлементы, которые по-прежнему важны для функций организма, но их необходимое количество намного ниже.
Как и витамины, минералы могут потребляться в токсичных количествах (хотя и редко). Здоровая диета включает в себя большинство минералов, необходимых вашему организму, поэтому добавки и обработанные пищевые продукты могут добавить потенциально токсичные уровни минералов.