Ее меряют в калориях
Содержание статьи
Калория
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 7 мая 2019; проверки требуют 20 правок.
Кало́рия — внесистемная единица количества теплоты; энергия, необходимая для нагревания 1 грамма воды с 19.5 до 20.5 градусов Цельсия. Определены и используются три разновидности калории, немного различающиеся своей величиной. В Российской Федерации все три вида калории допущены к использованию в качестве внесистемных единиц без ограничения срока с областью применения «промышленность»[1]. В то же время Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) относит калорию к таким единицам измерения, «которые должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются»[2]. Первым термин «калория» применил шведский физик Иоганн Вильке (1732-1796)[3].
Этимология и история[править | править код]
Само слово происходит от фр. calorie, которое, в свою очередь, происходит от лат. calor, означающего «тепло». Ранее также были распространены термины «малая калория» (соответствует современной калории) и «большая калория» (соответствует современной килокалории)[3]. «Большая» калория была впервые представлена Николёй Клеман-Дезормом как единица тепловой энергии в лекциях в 1819-1824 годах[4][5]. «Малая» калория была введена химиком Пьером Антуаном Фавром и физиком Иоганном Т. Зильберманом в 1852 году. В 1879 году Марцеллин Бертелот провел различие между грамм-калорией (современная калория) и килограммом-калорией (современная килокалория))[5].
Использование килограмма-калории (ккал) для питания было представлено профессором Уэслианского университета Уилбуром Олином Этуотером в 1887 году[4].
Современная калория (кал) была впервые признана единицей системы СГС в 1896 году[5] вместе с уже существующей единицей энергии СГС, эрг (впервые предложенный Клаузиусом в 1864 году под названием эргон, и официально принятый в 1882 году).
Уже в 1928 году были серьёзные жалобы на возможную путаницу, возникающую из-за двух основных определений калорийности, и встал вопрос о том, разумно ли использовать заглавную букву для их различения[6]. Использование калорий было официально осуждено девятой Генеральной конференцией по мерам и весам в 1948 году[7].
Определения[править | править код]
Общий подход к определению калории связан с удельной теплоёмкостью воды и состоит в том, что калория определяется как количество теплоты, необходимое для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия при стандартном атмосферном давлении 101 325 Па. Однако поскольку теплоёмкость воды зависит от температуры, то и размер определяемой таким образом калории зависит от условий нагревания. В силу сказанного и по причинам исторического характера возникли и существуют три определения трёх различных видов калории[1].
- Калория (калория международная) (русское обозначение: кал; международное: cal), 1 кал = 4,1868 Дж точно[8].
- Калория термохимическая (русское обозначение: калТХ; международное: calth), 1 калТХ ≈ 4,1840 Дж[8][9][10].
- Калория 15-градусная (русское обозначение: кал15; международное: cal15), 1 кал15 ≈ 4,1855 Дж.
Ранее калория широко использовалась для измерения энергии, работы и теплоты; «калорийностью» называлась теплота сгорания топлива. В настоящее время, несмотря на переход в систему СИ, в теплоэнергетике, системах отопления, коммунальном хозяйстве часто используется кратная единица измерения количества тепловой энергии — гигакалория (Гкал) (109 калорий). Для измерения тепловой мощности используется производная единица Гкал/ч (гигакалория в час), характеризующая количество теплоты, произведённой или использованной тем или иным оборудованием за единицу времени.
Кроме того, калория применяется при оценках энергетической ценности («калорийности») пищевых продуктов. Обычно энергетическая ценность указывается в килокалориях (ккал).
Для измерения количества энергии используются также мегакалория (1 Мкал = 106 кал) и теракалория (1 Ткал = 1012 кал).
Связь с другими единицами[править | править код]
Ниже используется стандартная международная калория: 1 кал = 4,1868 Дж.
- 1 Дж ≈ 0,2388458966 кал.
- 1 кВт·ч ≈ 0,859845 Мкал.
- 1 Гкал = 1163 кВт·ч точно.
- 1 кал ≈ 2,6131950408·1019эВ.
- 1 эВ ≈ 3,8267331155·10−20 кал.
- 1 британская тепловая единица (BTU) ≈ 252 кал.
- 1 ккал ≈ 3,968 BTU.
- 1 эквивалент барреля нефти (BOE) ≈ 1,46 Гкал.
- 1 Гкал ≈ 0,684 BOE.
- 1 килотонна тротилового эквивалента = 1 ТкалТХ ≈ 1 Ткал.
Связанные единицы[править | править код]
Фригория[править | править код]
Принятая в холодильной технике единица измерения холода, численно равная одной килокалории, взятой с обратным знаком. Одна фригория равна минус одной килокалории[11].
Термия[править | править код]
Единица измерения теплоты, численно равная 106 калорий[12].
Британская тепловая единица[править | править код]
BTU (британская тепловая единица) — единица, применяемая для измерения тепловой энергии в англоязычных странах. Её определение методологически близко к определению калории, но опирается на имперские единицы: 1 BTU равна энергии, необходимой для нагревания 1 фунта воды на 1 градус Фаренгейта.
Килотонна ТНТ[править | править код]
Для измерения энерговыделения взрывных процессов используется тротиловый эквивалент. Ввиду почти точного, в пределах процентов, совпадения энергии взрывного разложения 1 грамма тротила (тринитротолуола, ТНТ) и 1 килокалории, условно принимается, что 1 килотонна ТНТ в энергетическом выражении соответствует 1 термохимической теракалории.
Калорийность[править | править код]
Под калорийностью, или энергетической ценностью пищи, подразумевается количество энергии, которое получает организм при полном её усвоении. Чтобы определить полную энергетическую ценность пищи, её сжигают в калориметре и измеряют тепло, выделяющееся в окружающую его водяную баню. Аналогично измеряют и расход энергии человеком: в герметичной камере калориметра измеряют выделяемое человеком тепло и переводят его в «сожжённые» калории — таким образом можно узнать физиологическую энергетическую ценность пищи[15]. Подобным способом можно определить энергию, требующуюся для обеспечения жизнедеятельности и активности любого человека. Таблица отражает эмпирические результаты этих испытаний, по которым и рассчитывается ценность продуктов на их упаковках. Искусственные жиры (маргарины) и жиры морепродуктов имеют эффективность 4-8,5 ккал/г, поэтому можно примерно узнать их долю в общем количестве жиров.
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации. Архивная копия от 2 ноября 2013 на Wayback Machine Утверждено Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. № 879.
- ↑ Международный документ МОЗМ D2. Узаконенные (официально допущенные к применению) единицы измерений. Приложение В (недоступная ссылка). Дата обращения: 14 октября 2013. Архивировано 14 октября 2013 года.
- ↑ 1 2 Деньгуб В. М., Смирнов В. Г. Единицы величин. Словарь-справочник. — М.: Издательство стандартов, 1990. — С. 56. — 240 с. — ISBN 5-7050-0118-5.
- ↑ 1 2 Hargrove, James L (2007). «Does the history of food energy units suggest a solution to «Calorie confusion»?». Nutrition Journal. 6 (44): 44. DOI:10.1186/1475-2891-6-44. PMC 2238749. PMID 18086303.
- ↑ 1 2 3 JL Hargrove, «History of the calorie in nutrition», J Nutr 136/12 (December 2006), pp. 2957-2961.
- ↑ Marks, Percy L. (January 14, 1928). «The Two Calories, Percy L. Marks». Nature. 121 (3037): 58. DOI:10.1038/121058d0. Дата обращения November 9, 2019.
- ↑ 9th CGPM, Resolution 3: Triple point of water; thermodynamic scale with a fixed point; unit of quantity of heat (joule)., bipm.org.
- ↑ 1 2 International Standard ISO 31-4: Quantities and units, Part 4: Heat. Annex B (rmative): Other units given for rmation, especially regarding the conversion factor. International Organization for Standardization, 1992.
- ↑ Rossini, Fredrick (1964). «Excursion in Chemical Thermodynamics, from the Past into the Future». Pure and Applied Chemistry. 8 (2): 107. DOI:10.1351/pac196408020095. Дата обращения 21 January 2013. both the IT calorie and the thermochemical calorie are completely independent of the heat capacity of water.
- ↑ Lynch, Charles T. Handbook of Materials Science: General Properties, Volume 1. — CRC Press, 1974. — P. 438.
- ↑ Сена Л. А. Единицы физических величин и их размерности. — М.: Наука, 1977. — С. 159.
- ↑ Сена Л. А. Единицы физических величин и их размерности. — М.: Наука, 1977. — С. 158.
- ↑ How Do Food Manufacturers Calculate the Calorie Count of Packaged Foods? (англ.), Scientific American.
- ↑ Calories — Fat, Protein, Carbohydrates, Alcohol. Calories per gram.
- ↑ Поскольку обмен веществ в живом организме не способен к абсолютному окислению, второй показатель всегда меньше первого в определённой пропорции, отражающей эффективность обмена веществ.
Литература[править | править код]
- Химическая энциклопедия, ISBN 5-85270-008-8
Ссылки[править | править код]
Источник
Что такое калории и зачем их считать?
- МОЯ КНИГА РЕЦЕПТОВ
- Войти
- добавить рецепт
Подбор рецептов
- Любая категория
- Заготовки
- Выпечка и десерты
- Основные блюда
- Завтраки
- Салаты
- Супы
- Паста и пицца
- Закуски
- Сэндвичи
- Ризотто
- Напитки
- Соусы и маринады
- Бульоны
- Любое меню
- Безглютеновая диета
- Вегетарианская еда
- Веганская еда
- Безлактозная диета
- Детское меню
- Низкокалорийная еда
- Постная еда
- Меню при диабете
Подобрать рецепты
Ингредиенты, детали
Доступно объясняет диетолог
- Автор
- Иллюстратор Денис Ляшкевич (иллюстрация)
На любой упаковке продукта сегодня мы видим слово «калорийность» — и цифры напротив него. Уж лучше бы не видели. Потому что узнать, что только что съеденный крохотный (как казалось) эклер обошелся тебе в 700 с лишним калорий — по-настоящему больно. Немедленно приходят на ум страшные мысли, что абстрактная цифра на упаковке уже к вечеру станет вполне реальной цифрой на весах, и все удовольствие от нежно любимого пирожного испаряется мгновенно.
Но что на самом деле обозначает это страшное слово «калории»? Как в реальности калорийность продуктов влияет на наши вес и самочувствие? Сколько конкретно нужно съедать калорий в день, чтобы поддерживать или сбрасывать вес? И почему низкокалорийная диета, превратившая соседку в стройняшку, в моем конкретном случае не сработала?
Эти вопросы мы задали специалисту по осознанному питанию, члену экспертного совета Национальной ассоциации диетологов и нутрициологов (НАДН) Ларисе Заходченко.
Поделиться:
Нашли ошибку?
—————————
похожие идеи
Источник
Как определяют калорийность продуктов?
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 факторов
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.
Ледяной калориметр Лавуазье-Лапласа. Рисунок 1801 г. и музейный экспонат
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 калориметр
В 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 калориметра
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.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Что такое калории и как их измеряют
Калории — это количество той энергии, которую мы получаем из продуктов и должны обязательно утилизировать, потому что, если баланс между поступлением и расходом не будет соблюдён, человек непременно начнёт толстеть. Кто и как определил, что в огурцах их, например, 20, а в мясе — 200? Методов для этого, оказывается, немало. Основной — использование калориметра — специальной термически изолированной камеры, в которой сжигается продукт и выясняется, сколько при этом выделяется тепла (энергии). В нашем организме фактически происходит то же самое, и полученную энергию человек использует на себя: на обмен веществ, на физическую активность и на выработку тепла.
А как определяют количество калорий, которые мы тратим, занимаясь физическим трудом? Оказывается, человека тоже можно поместить в большой калориметр и посчитать, сколько он будет выделять тепла. Метод не всегда удобно использовать, поэтому существует несколько способов непрямой калориметрии. Например, количество калорий определяется по тому, сколько человек потребил кислорода и выделил СО2. Есть методы, основанные на измерении частоты сердцебиения.
Откуда несоответствие?
И всё же огромное количество справочников по калорийности подчас приводит в замешательство: цифры оказываются разными. Почему так происходит?
— Американские, европейские, азиатские, российские данные калорийности продуктов могут различаться, — говорит Минкаил Гаппаров, член-корреспондент РАМН, замдиректора по научной работе ГУ НИИ питания РАМН. — Содержание белков, жиров, углеводов в продуктах будет колебаться в зависимости от климата, почвы, сортов, видов и т. д. Более того, сельское хозяйство стремится идти в русле интенсификации, а потому картофель, например, лет сто тому назад содержал 21-22% крахмала, сейчас лучшие его сорта содержат 12-13%. Значит, его энергетическая ценность уменьшилась. Кроме того, чем выше урожайность, тем меньше наполнение продукта: в сахарной свёкле при большом урожае сахара меньше, значит, и калорийность ниже. Поэтому расхождения в цифрах вполне объяснимы.
Куда девать энергию?
С тем, как подсчитать калории, мы разобрались, но много важнее решить, куда их девать.
— Основная часть энергии современного малоподвижного человека (свыше 60%) уходит на построение структуры организма. На физическую активность он тратит совсем мало — 25-30%, а должен бы — около 50%, — продолжает Минкаил Гаппаров. — Опасность даже не в том, что стали больше есть жирного, а в том, что стали меньше двигаться. Сейчас активный образ жизни ведёт 5-8% населения. Человек сам себя обездвижил (автомобили, лифты, телевизор, даже на руле гидроусилитель) и подошёл к нижнему пределу: затраты энергии составляют всего 2000-2500 ккал в день — это уже критические цифры. Если и дальше так пойдёт, у людей будет развиваться мышечная дистрофия, вялость, риск ожирения возрастёт в 3-5 раз, за ним начнутся проблемы с сердцем и сосудами, диабет. Уже сегодня в развитых странах избыточная масса более чем у миллиарда человек, а диагноз «ожирение» — почти у 800 миллионов. Ужасно, что от этого страдают даже дети! Ребёнок по крайней мере 20% суточного времени должен резвиться — бегать, прыгать, плавать, а этого нет.
Если вы съели 2 лишних кусочка сахара (примерно 10 г) — это около 40 ккал. Из них синтезируется почти 3 г жира. Если эти лишние кусочки будут потребляться ежедневно, их вполне хватит, чтобы в течение года набрать больше 1 кг лишнего веса. Двадцатилетний человек за 10 лет наберёт больше 10 кг, через 20 лет — 20 кг, и к 40-50 годам он уже будет иметь не только лишний вес, но и массу проблем, с ним связанных.
Как остаться стройным
- Из-за стола надо всегда вставать с лёгким чувством ненасыщенности.
- Хотя бы раз в неделю следует взвешиваться и сравнивать результат с предыдущим.
- Если вы видите, что начали поправляться, надо ограничить или общее количество еды, или её калорийность, или начать больше двигаться, или то, другое и третье одновременно.
- Даже если человек любит поесть, хорошие физические нагрузки не дадут образоваться лишним килограммам. Если ваша профессия не связана с физическим трудом, надо проходить 6-8 км ежедневно.
- Основная пищевая нагрузка (80-85% пищи) должна приходиться на первую половину дня.
РЕЙТИНГ. Самые энергозатратные виды деятельности
1. Бег
вверх по ступенькам 900 ккал/ч
2. Быстрый бег
по прямой (16 км/ч) 750 ккал/ч
3. Езда
на велосипеде (20 км/ч) 540 ккал/ч
4. Ходьба
на лыжах 485 ккал/ч
5. Скоростное плавание
(2,4 км/ч) 460 ккал/ч
Смотрите также:
- Обычное трехразовое питание поможет похудеть лучше, чем дробное →
- Россиянки стремительно толстеют! 6 советов, чтобы не полнеть →
- Выходные пускают неделю диеты насмарку. Как удержаться? →
Источник