Определение калорийности пищевых продуктов
Определение калорийности пищевых продуктов основаны на определении теплотворной способности веществ. Под теплотворной способностью понимают количество теплоты, которое выделяется при полном окислении единицы массы вещества, выражается обычно в килокалориях на килограмм продукта. Калорийность пищевых продуктов обычно выражается в килокалориях на 100 грамм продукта.
Для пищевых продуктов различают брутто- и нетто-калорийность.
Брутто-калорийность – валовая калорийность продукта независимо от степени его усвояемости.
Нетто-калорийность – калорийность той части продукта, которая усваивается.
В среднем нетто-калорийность примерно равно 70 % от брутто-калорийности.
Различают физическую и физиологическую калорийность пищевых продуктов.
Под физической калорийностью понимают то количество тепла, которое выделяется при сжигании продукта калориметре.
Под физиологической калорийностью понимают то количество тепла, которое выделяется при окислении продукта в человеческом организме.
Жиры и углеводы при сжигании в калориметре и при окислении в организме дают одни и те же продукты, поэтому их физическая и физиологическая калорийность равны. Калорийность жиров равна 9,3 ккал/г; углеводов 4,1 ккал/г.
Конечные продукты сгорания белков в калориметре – вода, оксиды углерода и азота; в организме человека продукты окисления белков (мочевина, креатин, креатинин и др.) содержат еще некоторый запас потенциальной энергии, поэтому физиологическая калорийность белков (равная 4,1 ккал/г) ниже физической калорийности (равной 5,7 ккал/г).
1) Физический метод определения калорийности основан на определении количества теплоты, выделившейся при сжигании точной навески продукта в калориметре.
Калориметр представляет защитный толстостенный сосуд, внутри которого расположен калориметрический сосуд, заполняемый водой, которая служит приемником тепла.
Внутри калориметрического сосуда расположены термометр, мешалка для выравнивания температуры воды и калориметрическая бомба – толстостенный цилиндр, закрываемый плотной крышкой, в котором в избытке кислорода сжигается анализируемый образец. При сжигании образца в калориметрической бомбе выделяется теплота, температура воды в калориметрическом сосуде повышается, что фиксируется термометром. Калорийность продукта определяют по специальной формуле с учетом температуры до, и после сжигания образца, массы образца, массы воды, использованной при анализе.
2) Химический метод определения калорийности сводится к химическому определению количества жиров, углеводов, белков на 100 г продукта и последующему расчету физиологической и физической калорийности с учетом калорийности каждого компонента продукта.
3) Табличный метод определения калорийности опирается на имеющиеся данные по определению химического состава пищевых продуктов, которые имеются в справочниках.
Хроматография
Хроматография является одним из наиболее универсальных методов анализа состава газообразных и жидких продуктов, чем объясняется ее широкое распространение практически во всех отраслях пищевой промышленности, как в лабораторных, так и в производственных условиях. Хроматографические методы применяются для определения практически всех компонентов, содержащихся в газообразных и жидких продуктах, но особенно эффективны они при измерении содержания малых и очень малых (микро- и нанограммовых) количеств анализируемых веществ, содержащихся в пищевых продуктах в виде микропримесей или остаточных элементов, например, пестицидов, переходящих в них из сельскохозяйственного сырья, и их метаболитов, высших спиртов и эфиров в ликероводочных изделиях и т.п.
Наряду с широкими аналитическими возможностями хроматография характеризуется сравнительно простым аппаратурным оформлением и обслуживанием. Как правило, хроматографические анализаторы являются унифицированными приборами, предназначенными для анализа группы многокомпонентных газовых смесей и жидкостей.
Хроматограф представляет собой анализатор газов и жидкостей, предназначенный для определения их состава в зависимости от способности входящих в них компонентов поглощаться сорбирующими веществами. Вещества, находящиеся в газовой или жидкостной смеси, образуют определенный сорбционный ряд вида А>Б>В…, выражающий относительное сорбционное сродство его членов к сорбенту. Каждый из членов сорбционного ряда, обладая большим сорбционным сродством, чем последующий, вытесняет его из соединения и в свою очередь вытесняется последующим.
Таким образом, хроматография представляет собой физико-химический метод разделения сложных смесей газов или жидкостей, при котором разделяемые компоненты распределяются между двумя фазами, одной и которых является движущийся поток анализируемого газа или жидкости (подвижная фаза), а второй – неподвижный сорбент с развитой поверхностью (неподвижная фаза), через которую движется анализируемый поток.
В хроматографическом анализаторе газов и жидкостей анализируемое вещество с помощью устройства ввода пробы поступает в хроматограф, где оно подхватывается подвижной фазой, подающейся от источника подвижной фазы, и вводится в хроматографическую разделительную колонку.
Колонка заполнена сорбентом, являющимся неподвижной фазой, через который протекает подвижная фаза. При этом осуществляется перенос анализируемого вещества вдоль сорбента, в результате чего происходит разделение смеси на отдельные компоненты. На выходе колонки разделенные фракции анализируемых веществ поступают в детектор, сигнал от которого регистрируется и представляется наблюдателю с помощью измерительного устройства.
По типу используемых подвижных и неподвижных фаз хроматография классифицируется следующим образом, представленным в таблице 1
Таблица 1
| Неподвижная фаза | Подвижная фаза | Тип хроматографии |
| Твердое тело Жидкость | Газ Жидкость Газ Жидкость | Газоадсобционная Жидкостно-адсорбционная Газожидкостная Жидкостно-жидкостная |
Газовые хроматографы предназначены для анализа сложных газовых смесей.
В качестве подвижной фазы в газовой хроматографии чаще всего используют чистые инертные газы, которые обеспечивают перемещение анализируемой смеси вдоль слоя сорбента. При этом они должны образовывать совершенную смесь с разделяемым веществом, отвечать требованиям работы соответствующих детекторов и не вступать ни в какие реакции с анализируемыми веществами. В качестве таких газов применяются азот, водород, гелий, аргон, диоксид углерода, воздух (хорошо очищенный и высушенный в специальных устройствах), реже – кислород. Все эти газы, кроме гелия, используются в сжатом виде.
В качестве сорбентов в газовой хроматографии широко используются полярные и неполярные сорбенты. Наиболее распространенными полярными сорбентами являются силикагель и алюмогель, неполярным – активный уголь. Также широко используются природные и искусственные силикаты и цеолиты. После обезвоживания они хорошо адсорбируют газ и пары.
В газожидкостной хроматографии неподвижной фазой служит жидкость, удерживаемая на носителях (твердой фазе), обладающих достаточно большой поверхностью и не реагирующих с ней даже при повышенных температурах.
Жидкостные хроматографы предназначены для хроматографического (сорбционного) разделения веществ, находящихся в жидкой фазе, на их составляющие компоненты.
В качестве подвижной фазы, называемой в жидкостной хроматографии растворителем, используются жидкости, отвечающие следующим требованиям: обладают достаточной растворяющей способностью; не взаимодействуют с материалом колонки и с неподвижной фазой; обеспечивают совместимость растворителя и детектора.
Известно большое число растворителей, применяемых в качестве подвижной фазы в жидкостных хроматографах, которые подбираются, как правило, для анализа различных веществ эмпирически.
В качестве подвижной фазы в жидкостной хроматографии используются твердые сорбенты или жидкие, наносимые на поверхностно-пористые насадки (носители). В качестве твердых сорбентов широко применяются такие полярные сорбенты, как силикагель, окись алюминия или другие неорганические вещества, а также активный уголь, являющийся наиболее распространенным неполярным сорбентом.
В качестве неподвижной фазы в жидкостно-жидкостной хроматографии используются жидкие адсорбенты, наносимые на твердое непроницаемое ядро – твердый носитель. В качестве таких твердых носителей применяются зерна силикагеля, ионообменных смол, поверхностно-травленных диатомитов, пористых стекол и др.
с диаметром частиц сферической формы около 40 мкм. В качестве жидких неподвижных фаз, наносимых на носитель, широко применяются углеводородные полимеры, некоторые амины (например, этилендиамин), хлороформ, триэтиленгликоль и др. Обычно для разделения полярных веществ используют полярные неподвижные фазы и относительно неполярные подвижные фазы, причем этот выбор осуществляется главным образом эмпирически.
Дата добавления: 2016-10-26; просмотров: 6907; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Определение калорийности продукта питания. : Биология и Медицина
| Alex_Ra |
| ||
14/12/09 |
| ||
| |||
10.2011, 23:52 | 2w_ink |
| |||
20/11/08 |
| |||
| ||||
хим. испытаний), приведены примеры статистической обработки(для построения стандартных таблиц) и многое другое. Всех благ.| Alex_Ra |
| ||
14/12/09 |
| ||
| |||
интересно в интернете это можно найти?| Circiter |
| |||
26/07/09 |
| |||
| ||||
калориметрическая бомба или что-то вроде этого.| Alex_Ra |
| ||
14/12/09 |
| ||
| |||
| 2w_ink |
| |||
20/11/08 |
| |||
| ||||
«Высшая школа» 1991год — | Alex_Ra |
| ||
14/12/09 |
| ||
| |||
Посмотрел и почитал! Очень полезная книга. Но увы — ответа на мой вопрос там нет. Есть пара слов — сначала сжигаем , например, белок в атмосфере кислорода, потом вводим поправку на усвоение в организме получаем некое число. Ну вот хотелось бы поподробнее. Увы пока не нашел| 2w_ink |
| |||
20/11/08 |
| |||
| ||||
Ну вот хотелось бы поподробнее.| Показать сообщения за: Все сообщения1 день7 дней2 недели1 месяц3 месяца6 месяцев1 год Поле сортировки АвторВремя размещенияЗаголовокпо возрастаниюпо убыванию |
| Страница 1 из 1 | [ Сообщений: 8 ] |
Модераторы: photon, Deggial, korona, Ende, Супермодераторы
Как рассчитываются калории: наука за
Как ученые рассчитывают калории в ваших блюдах? (Изображение предоставлено Shutterstock) Следя за своим весом, многие люди подсчитывают калории в пище, чтобы отслеживать потребление энергии, согласно исследованию The American Journal of Clinical Nutrition .
Но что такое калории, почему они рассчитываются и как диетологи определяют, содержит ли батончик мюсли 100 или 300 калорий?
Что такое калория?
Калория — это единица энергии, а не мера веса или плотности питательных веществ. Однако калории, которые вы видите на этикетках продуктов питания, на самом деле являются килокалориями или килокалориями, согласно Национальной службы здравоохранения Великобритании (NHS) . На упаковке пищевых продуктов всегда указывается количество килокалорий, хотя написано просто «калории». Один ккал — это количество энергии, необходимое для нагрева 1 килограмма воды на 1 градус по Цельсию (2,2 фунта воды на 1,8 градуса по Фаренгейту), говорит Грейс Дероча, зарегистрированный диетолог и тренер по здоровью в Blue Cross Blue Shield of Michigan.
Все калории в нашей пище поступают из одного из трех макронутриентов: жиров , углеводов и белков , сказал Дероча Live Science.
Связанный: Что, если вы съели только один тип пищи?
Подсчет калорий с помощью бомбового калориметра
В 1990 году правительство США приняло Закон о маркировке пищевых продуктов и образовании , который стандартизировал информацию, включая калории, которую должны указывать на этикетках пищевых продуктов.
Это означает, что прежде чем любая упакованная еда в США попадет на полки, ученые-диетологи должны измерить ее макронутриенты и калории. Один из способов сделать это — использовать прибор, называемый бомбовым калориметром.
Связанный: Аминокислоты к цинку: глоссарий терминов питания
Машина, называемая калориметром, может измерять энергию в пище. (Изображение предоставлено Getty)Этот инструмент напрямую измеряет количество энергии, содержащейся в пище, говорит Рут Макдональд, профессор и заведующий кафедрой пищевой науки и питания человека в Университете штата Айова. Чтобы использовать этот инструмент, ученые помещают рассматриваемую пищу в герметичный контейнер, окруженный водой, и нагревают ее до тех пор, пока пища полностью не сгорит. Затем ученые фиксируют повышение температуры воды, чтобы определить количество калорий в продукте.
Но бомбовые калориметры — не единственный способ измерения калорий. Ученые-диетологи также полагаются на расчет, разработанный американским химиком 19-го века Уилбуром Этуотером, который определил способ косвенной оценки количества калорий в пищевых продуктах.
Подсчет калорий с помощью системы 4-9-4
Этуотер представил эту технику, известную как система 4-9-4, потому что калориметры не учитывают, что люди теряют часть калорий за счет тепла, а также при прохождении мочи и кала, ранее сообщал Live Science. Этуотер преодолел это ограничение, подсчитав количество калорий в различных продуктах, а затем проверив экскременты, чтобы увидеть, сколько калорий было удалено. Его эксперименты показали, что белки и углеводы содержат около 4 калорий на грамм (0,04 унции), а жиры — 9 калорий.калорий на грамм, отсюда и система 4-9-4. Он также обнаружил, что алкоголь содержит 7 калорий на грамм.
Уилбур Этуотер был американским химиком (Изображение предоставлено Корнеллом). 5 x 9 = 45), тогда общая калорийность составит 40 + 45 = 85 калорий», — сообщил Макдональд Live Science в электронном письме.Связанный: Что такое метаболизм?
Однако, несмотря на то, что ученые-пищевики с тех пор модернизировали расчет Этуотера, некоторые эксперты говорят, что система Этуотера устарела и неточна.
Исследование 2012 года, опубликованное в Американском журнале клинического питания , показало, что энергетическая ценность некоторых продуктов, таких как орехи, не может быть точно рассчитана системой Этуотера. Кроме того, FDA допускает 20-процентную погрешность для питательных веществ, перечисленных на этикетке продукта, включая калории, а это означает, что эти подсчеты калорий не являются невероятно точными.
Но даже если на этикетке калорий не было погрешности, «[этот метод] не принимает во внимание процесс пищеварения , а предполагает полное преобразование питательных веществ в энергию», — сказал Макдональд. «У людей этого не происходит, хотя наши тела довольно эффективно восстанавливают энергию из пищи».
На данный момент количество калорий в батончике мюсли или чашке рамена быстрого приготовления, скорее всего, было рассчитано по классической системе Этуотера, но в будущем этот метод может устареть.
Почему люди считают калории?
Данные о калориях, указанные на упаковке пищевых продуктов, позволяют людям рассчитать свое личное потребление.
По данным NHS, это может быть полезной информацией, чтобы люди не потребляли слишком много.
Некоторые продукты, такие как белки и жиры, вызывают чувство насыщения быстрее, чем такие продукты, как углеводы. Это может привести к тому, что кто-то будет потреблять меньше калорий на диете, богатой белком, чем на диете, богатой углеводами, несмотря на то, что он будет чувствовать себя одинаково сытым, по данным NHS. Количественно определяя энергию внутри пищи, потребитель может лучше узнать об энергии, которую он снабжает свое тело.
Подсчет калорий во время упражнений
Устройства, которые отслеживают упражнения, такие как беговая дорожка или фитнес-трекер, обычно отображают «живые» данные о том, сколько калорий сжигается человеком за тренировку. Эти устройства отображают не общее количество калорий, сожженных организмом за это время, а оценку количества, сожженного исключительно из-за физической нагрузки.
Для подсчета сожженных калорий эти устройства включают в свои алгоритмы личные факты, согласно статье, опубликованной в0003 Journal of Parallel and Distributed Computing (открывается в новой вкладке) за 2018 год. Сюда входят возраст, пол, рост и вес.
На основе этой информации интеллектуальные устройства могут оценить BMR человека (основной уровень метаболизма). Это количество энергии, которое организм расходует в состоянии покоя и при выполнении ежедневных биологических функций, согласно Энциклопедии познания и поведения животных (открывается в новой вкладке).
Дополнительные ресурсы
- Изучите калорийность различных продуктов: Harvard Health Publishing (открывается в новой вкладке)
- Проверьте количество калорий в более чем 150 000 различных блюд и напитков: средство проверки калорий NHS (открывается в новой вкладке)
- Ознакомьтесь с основами, приборами и приложениями калориметрии: Калориметрия (2014 г.) (открывается в новой вкладке)
Айлса — штатный автор журнала How It Works , где она пишет о науке, технологиях, истории, космосе и окружающей среде.
Проживая в Великобритании, она окончила Стерлингский университет со степенью бакалавра журналистики (с отличием). Ранее Айлса писала для журнала Cardiff Times, Psychology Now и многочисленных научных журналов. Интерес Айлсы к окружающей среде также выходит за рамки писательской деятельности, поскольку она работала вместе с Operation Wallacea , проводя исследования по сохранению тропических лесов и океана.
Как рассчитываются калории: наука за
Как ученые рассчитывают калории в ваших блюдах? (Изображение предоставлено Shutterstock)Следя за своим весом, многие люди подсчитывают калории в пище, чтобы отслеживать потребление энергии, согласно исследованию The American Journal of Clinical Nutrition . Но что такое калории, почему они рассчитываются и как диетологи определяют, содержит ли батончик мюсли 100 или 300 калорий?
Что такое калория?
Калория — это единица энергии, а не мера веса или плотности питательных веществ. Однако калории, которые вы видите на этикетках продуктов питания, на самом деле являются килокалориями или килокалориями, согласно Национальной службы здравоохранения Великобритании (NHS) .
На упаковке пищевых продуктов всегда указывается количество килокалорий, хотя написано просто «калории». Один ккал — это количество энергии, необходимое для нагрева 1 килограмма воды на 1 градус по Цельсию (2,2 фунта воды на 1,8 градуса по Фаренгейту), говорит Грейс Дероча, зарегистрированный диетолог и тренер по здоровью в Blue Cross Blue Shield of Michigan.
Все калории в нашей пище поступают из одного из трех макронутриентов: жиров , углеводов и белков , сказал Дероча Live Science.
Связанный: Что, если вы съели только один тип пищи?
Подсчет калорий с помощью бомбового калориметра
В 1990 году правительство США приняло Закон о маркировке пищевых продуктов и образовании , который стандартизировал информацию, включая калории, которую должны указывать на этикетках пищевых продуктов. Это означает, что прежде чем любая упакованная еда в США попадет на полки, ученые-диетологи должны измерить ее макронутриенты и калории.
Один из способов сделать это — использовать прибор, называемый бомбовым калориметром.
Связанный: Аминокислоты к цинку: глоссарий терминов питания
Машина, называемая калориметром, может измерять энергию в пище. (Изображение предоставлено Getty)Этот инструмент напрямую измеряет количество энергии, содержащейся в пище, говорит Рут Макдональд, профессор и заведующий кафедрой пищевой науки и питания человека в Университете штата Айова. Чтобы использовать этот инструмент, ученые помещают рассматриваемую пищу в герметичный контейнер, окруженный водой, и нагревают ее до тех пор, пока пища полностью не сгорит. Затем ученые фиксируют повышение температуры воды, чтобы определить количество калорий в продукте.
Но бомбовые калориметры — не единственный способ измерения калорий. Ученые-диетологи также полагаются на расчет, разработанный американским химиком 19-го века Уилбуром Этуотером, который определил способ косвенной оценки количества калорий в пищевых продуктах.
Подсчет калорий с помощью системы 4-9-4
Этуотер представил эту технику, известную как система 4-9-4, потому что калориметры не учитывают, что люди теряют часть калорий за счет тепла, а также при прохождении мочи и кала, ранее сообщал Live Science. Этуотер преодолел это ограничение, подсчитав количество калорий в различных продуктах, а затем проверив экскременты, чтобы увидеть, сколько калорий было удалено. Его эксперименты показали, что белки и углеводы содержат около 4 калорий на грамм (0,04 унции), а жиры — 9 калорий.калорий на грамм, отсюда и система 4-9-4. Он также обнаружил, что алкоголь содержит 7 калорий на грамм.
Уилбур Этуотер был американским химиком (Изображение предоставлено Корнеллом). 5 x 9 = 45), тогда общая калорийность составит 40 + 45 = 85 калорий», — сообщил Макдональд Live Science в электронном письме.Связанный: Что такое метаболизм?
Однако, несмотря на то, что ученые-пищевики с тех пор модернизировали расчет Этуотера, некоторые эксперты говорят, что система Этуотера устарела и неточна.
Исследование 2012 года, опубликованное в Американском журнале клинического питания , показало, что энергетическая ценность некоторых продуктов, таких как орехи, не может быть точно рассчитана системой Этуотера. Кроме того, FDA допускает 20-процентную погрешность для питательных веществ, перечисленных на этикетке продукта, включая калории, а это означает, что эти подсчеты калорий не являются невероятно точными.
Но даже если на этикетке калорий не было погрешности, «[этот метод] не принимает во внимание процесс пищеварения , а предполагает полное преобразование питательных веществ в энергию», — сказал Макдональд. «У людей этого не происходит, хотя наши тела довольно эффективно восстанавливают энергию из пищи».
На данный момент количество калорий в батончике мюсли или чашке рамена быстрого приготовления, скорее всего, было рассчитано по классической системе Этуотера, но в будущем этот метод может устареть.
Почему люди считают калории?
Данные о калориях, указанные на упаковке пищевых продуктов, позволяют людям рассчитать свое личное потребление.
По данным NHS, это может быть полезной информацией, чтобы люди не потребляли слишком много.
Некоторые продукты, такие как белки и жиры, вызывают чувство насыщения быстрее, чем такие продукты, как углеводы. Это может привести к тому, что кто-то будет потреблять меньше калорий на диете, богатой белком, чем на диете, богатой углеводами, несмотря на то, что он будет чувствовать себя одинаково сытым, по данным NHS. Количественно определяя энергию внутри пищи, потребитель может лучше узнать об энергии, которую он снабжает свое тело.
Подсчет калорий во время упражнений
Устройства, которые отслеживают упражнения, такие как беговая дорожка или фитнес-трекер, обычно отображают «живые» данные о том, сколько калорий сжигается человеком за тренировку. Эти устройства отображают не общее количество калорий, сожженных организмом за это время, а оценку количества, сожженного исключительно из-за физической нагрузки.
Для подсчета сожженных калорий эти устройства включают в свои алгоритмы личные факты, согласно статье, опубликованной в0003 Journal of Parallel and Distributed Computing (открывается в новой вкладке) за 2018 год. Сюда входят возраст, пол, рост и вес.
На основе этой информации интеллектуальные устройства могут оценить BMR человека (основной уровень метаболизма). Это количество энергии, которое организм расходует в состоянии покоя и при выполнении ежедневных биологических функций, согласно Энциклопедии познания и поведения животных (открывается в новой вкладке).
Дополнительные ресурсы
- Изучите калорийность различных продуктов: Harvard Health Publishing (открывается в новой вкладке)
- Проверьте количество калорий в более чем 150 000 различных блюд и напитков: средство проверки калорий NHS (открывается в новой вкладке)
- Ознакомьтесь с основами, приборами и приложениями калориметрии: Калориметрия (2014 г.) (открывается в новой вкладке)
Айлса — штатный автор журнала How It Works , где она пишет о науке, технологиях, истории, космосе и окружающей среде.