Відчуйте опік: як вчені підраховують калорії?

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.sciachingamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Зареєструватися "data-newsletterpromo_art button-link = "https://www.sciachingamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "articleBody">

Сьогодні підрахувати калорії так само просто, як перевірити ярлик у продуктовому магазині або переглянути меню в ресторані. Але наскільки ці цифри точні, і як спочатку їх придумують виробники продуктів харчування та ресторани?

У дослідженні, опублікованому 19 липня в Журналі Американської медичної асоціації, дослідники Центру досліджень харчування в Університеті Тафтса показали, що коли вони порівнювали власні тести калорійності ресторанних страв із калоріями в меню, цифри складати. Хоча команда Тафтса виявила, що продукти харчування містять у середньому на 10 калорій більше, ніж пропонували ресторани, майже 20 відсотків випробуваних страв містили щонайменше 100 калорій або більше, ніж зазначена кількість. Читання новин про це відкриття піднімає наукове питання: як дослідники збирали свої дані?

Команда "Тафтс" перевірила кількість калорій у стравах за допомогою методу, званого бомбовою калориметрією, який передбачає спалювання їжі, щоб виявити, скільки тепла вона виділяє, що говорить вченим, скільки енергії вона містить. Калорії - це просто одиниці вимірювання енергії. Зокрема, одна калорія в меню - це насправді одна кілокалорія, кількість енергії, необхідна для нагрівання одного кілограма води на один градус Цельсія.

Але процес тестування калорій є більш суворим, ніж просто запалювання сірника. По-перше, дослідники Tufts зібрали 269 різних продуктів харчування з ресторанів, обов’язково вибираючи страви, для яких була доступна інформація про харчування. У лабораторії їжа переходила від смакової до гранульованої. Зваживши кожну страву, дослідники помістили її в кухонний комбайн з водою та змішали, щоб створити гладке пюре, змішуючи всі компоненти їжі разом. Для того, щоб зробити цю сопну суміш легкозаймистою, вони заморозили її пробу. Нарешті вчені розмелювали його в порошок, який вони пресували в гранули.

Дослідники помістили кожну гранулу в крихітну чашку шириною менше п’яти сантиметрів і накинули на неї провід, що несе струм. Потім вони оточили його стільки ж шарів, скільки російська гніздова лялька: бомбовий калориметр тримав відро води, яке оточувало герметичний циліндр, у якому підвішена чашка для перенесення гранул.

Калориметр бомби направляв електроенергію через дріт на гранулі, створюючи іскру, яка загоряла гранулу. Тепло, яке він виробляв, нагрівало повітря в циліндрі, що нагрівало воду, що його оточує, зміна, виявлена зондами в калориметрі бомби. "Температурний зонд вимірює зміну температури води, в якій знаходиться циліндр", - каже Лоріен Урбан, дослідник харчування з команди Тафтса. Калориметр переводить зміну температури в калорії на грам їжі.

Знання ваги їжі до перетворення її на гранули дозволило дослідникам працювати назад, щоб дізнатись, скільки калорій було в оригінальній пропозиції ресторану. Але їх робота на цьому не зупинилася. "Кількість, яку ви отримаєте з калориметра бомби, буде загальною енергією їжі, але насправді ми не можемо засвоїти всі калорії", - говорить Урбан. Тіло поглинає лише метаболізується енергію, і це, а не загальна енергія, яку вимірює калориметр, - це кількість, про яку повідомляють ресторани.

Енергія, що піддається метаболізму, в їжі залежить від співвідношення жиру, вуглеводів та білків (що можна визначити за допомогою хімічного аналізу). Використовуючи факти харчування, які ресторани розміщували про свою їжу, команда Тафтса перекладала калорії, перераховані в меню, - енергію, що піддається метаболізму - у валову енергію і порівнювала це число з валовою енергією, яку вони виміряли калориметром бомби.

Існують й інші способи підрахувати вміст калорій у їжі, як пояснюється ця функція 2003 року "Запитайте експертів" у Scientific American. Однак команда Тафтса вибрала метод калориметричної бомби, оскільки раніше випробувала його на сумішах з відомими калорійними показниками і визнала його точним. Чи вплине їх знахідка на вибір продуктів харчування, які приймають закусочні, ще належить з’ясувати.

Фото надано Wikimedia Commons/Arthur Jan Fija kowski

Висловлені думки належать до авторів (авторів) і не обов'язково до позицій Scientific American.

ПРО АВТОРА

Софі Бушвік

Софі Бушвік - заступник редактора журналу Scientific American, висвітлюючи технології.