Как рассчитывают калорийность продуктов
Часто бывает так, что очень простые вопросы, на самом деле не так просты, как это кажется. Один из таких вопросов звучит так: сколько калорий содержится в одном стакане чистой воды? Казалось бы, ответ очевиден – ноль! Однако, на самом деле не всё так просто. А как обстоят дела на самом деле – давайте разбираться!
Для тех, кто любит смотреть и слушать предлагаю ссылки на видеоформат:
На заморском видеохостинге:
И на отеческом:
А для любителей читать — ниже представлена текстовая версия.
Итак! Чтобы дать ответ на этот вопрос, нам нужно понять, а как вообще измеряют калорийность тех или иных продуктов. Вопрос количества энергии, которое содержится в продуктах питания – даже на сегодняшний день – это очень сложный вопрос, который зависит от большого числа факторов, учёт которых, зачастую, не поддаётся универсальным методам. Но когда что-то сделать нельзя, но очень хочется – некоторые люди прибегают к абсолютно некорректным, но относительно легко осуществимым методам, а потом просто натягивают сову на глобус.
Такая участь, например, постигла вопрос калорийности продуктов. Логика, казалось бы, абсолютно простая: наш организм как бы «сжигает» пищу и получает из неё тепло. Так почему мы не можем просто взять и сжечь эту же пищу в специальном приборе и измерить, сколько тепла при этом выделится? Сделали измерения, сколько тепла выделится при сжигании 100 г белков, 100 г жиров, 100 г углеводов, составили таблицы, а далее, зная состав продукта, по этим таблицам и рассчитали калорийность продукта питания. Казалось бы, что-то в этом есть. Но только в первом приближении. Здесь можно назвать большое количество различных «но», однако, самое очевидное – не всё, что горит в обычной печке, будет так же сгорать и в нашем организме.
В качестве очевидного для простого обывателя примера можно привести два вещества: крахмал и целлюлоза.
Два этих родственных вещества отличаются только тем, как связаны между собой звенья в пространстве, и из-за этого имеют практически одинаковые удельные теплоты сгорания (то есть энергии, которые выделятся при сжигании определённой массы вещества). Но при этом всем очевидно, что крахмал усвоится нашим организмом практически полностью, а целлюлоза как войдёт, так и выйдет из организма.
Давайте проведём небольшие расчёты и убедимся, что это действительно так. Я понимаю, что википедия такой себе источник информации, но всё же он много лучше, чем условный пролайф.ру или домохозяйки.ком. Возьмём данные по энтальпиям сгорания крахмала и целлюлозы и сравним их.
Как мы видим, они совпадают с точностью до десятых. Теперь давайте изменим запрос на «калорийность крахмала» и посмотрим на результат.
Калорийность крахмала из разного сырья имеет разные значения из-за того, что крахмал очищается не идеально чисто и имеет различные примеси. Как мы видим, в 100 г картофельного крахмала всего 78% по массе самого крахмала, остальное вода и примеси, а в кукурузном 87,5, то есть чуть больше. Но, тем не менее, перерасчёт на грамм чистого крахмала (то есть углевода) даёт нам примерно те же 4 ккал/г. Это подтверждается не только массой различных сайтов, но и, например, упаковками крахмала, на которых производитель пишет те же самые значения.
Думаю, приведённого примера достаточно для понимания, как считают энергетическую ценность продуктов. Но значит ли это что целлюлоза настолько же питательна, что и крахмал?
Когда, на заре появления всей этой энергетической теории некоторые скептики начали указывать на несоответствия, заостряя внимание на том факте, что, например, при употреблении в пищу одинаковых по количеству калорий порций сахара и порций, например, листов салата, мы наблюдаем совсем разное количество глюкозы, поступающей в кровь. В случае с сахаром мы видим резкий скачок, а в случае с салатом его почти не наблюдаем. Объяснять это стали не тем, что сахар усваивается нашим организмом, а листья салата не особо, а через «быстрые» и «медленные» углеводы. Что мол, в сахаре углеводы «быстрые» и это плохо, а вот в салате «медленные» и это хорошо.
Замечу, что исходя из этого абсурдного предположения – самая полезная пища – это древесная стружка! Ведь при употреблении в пищу древесины наблюдается самый маленький скачок глюкозы в крови (а точнее полное отсутствие этого скачка), а значит древесина содержит самые медленные и, как следствие, самые полезные углеводы! И хотя даже школьного курса биологии достаточно для того, чтобы понять абсурдность данного объяснения, многим этого было достаточно и этот костыль до сих пор используется у разного рода диетологов, нутрициологов и так далее. Если «пипл хавает», так почему не использовать?
Так вот. Возвращаясь к вопросу о калорийности воды. Как все знают, вода не горит (по крайней мере в атмосфере кислорода), а значит её калорийность равна нулю. Но, при этом, мы все знаем, что энергия нашему организму нужна, в том числе, для того, чтобы поддерживать температуру тела.
А значит, если мы выпьем стакан воды объёмом 200 мл с температурой 60℃, то, путём несложных подсчётов выясним, что при остывании внутри организма до температуры тела эта вода передаст порядка 4,5 ккал тепла, что примерно равно грамму крахмала.
А если мы будем пить воду с температурой 10℃, то калорийность этой воды будет вообще отрицательной!
Так сколько калорий содержится в одном стакане чистой воды? Ответ на него должен быть следующим: А что имеется в виду? Если эту воду попробовать сжечь – то ноль. Если эту воду выпить – то тогда зависит от того какой объём стакана и какая температура воды.
То есть, при расчёте калорийности пищи нужно учитывать не только что мы употребляем, но и то, какую температуру и теплоёмкость эта пища имеет! А сделать это не так то просто.
Казалось бы, для того, чтобы посчитать реальную калорийность продуктов, можно поставить такой эксперимент: брать человека и на протяжении длительного времени кормить его определённой пищей и сжигать продукты его жизнедеятельности, а параллельно с этим сжигать точно такие же продукты. И тогда, по разнице энергий, мы сможем найти истинную калорийность. Понятно, что результат будет приблизительный, так как часть метаболитов уйдёт с мочой и потом, но даже такой эксперимент никто не проводил, как по этическим причинам (думаю, за такое можно и Шнобелевскую премию выхватить), так и по чисто техническим – провернуть такое исследование с соблюдением всех критериев современной науки не так-то и просто, а серьёзные учёные этим вопросом не занимаются по причине изначальной абсурдности.
Более того, сама по себе цифра калорийности продуктов не говорит нам абсолютно ни о чём. Думаю, очевидно, что закрывая потребность в калориях только углеводами или только белком, человек в скором времени заболеет из-за недостатка других компонентов пищи. То есть нужен баланс по белкам, жирам и углеводам. А если он у нас есть, пусть и полученный сугубо экспериментально, зачем нам количество калорий?
Суточная норма? Это тоже очень субъективный параметр. Всем понятно, что понятие «средняя суточная норма» само по себе странно, ибо большому взрослому дяде весом 120 килограмм и маленькой взрослой тёте весом 50 килограмм нужно разное количество калорий в день! Как это обойти? Всё просто – давайте придумаем норму на килограмм веса. Но это тоже, как оказалось, не работает. Большая часть энергии в нашем организме тратится на поддержание постоянной температуры тела. А сколько этой энергии надо?
В первую очередь, это зависит от площади поверхности тела. Точнее от отношения площади поверхности к объёму тела. Чем она больше, тем больше тепла теряется, и тем больше тепла нужно на обогрев. Но это ещё не всё. Важным фактором является то, как близко к поверхности кожи расположены сосуды. У некоторых людей они расположены близко к поверхности и в результате организм тратит много тепла для поддержания нужной температуры тела. Как говорят в простонародии, от таких людей веет жаром. У тех же, у кого сосуды сидят глубоко и имеется жировая прослойка, тепла нужно тратить меньше, так как поверхность будет остывать медленнее. Этот фактор учесть уже сильно сложнее.
Далее можно вспомнить и про то, что у разных людей разный метаболизм. Когда я учился в школе, у меня была девушка, которая имела очень хорошую фигуру, но при этом могла съесть половину большой пиццы и это не сказывалось на её весе. И была одноклассница, которая вообще не ела ничего мучного, ибо даже от небольшого кусочка она сразу начинала набирать вес. Очевидно, что у девушек был разный метаболизм. При этом если качественно эту разницу обнаружить не сложно, то вот оценить этот метаболизм количественно, в виде цифр – задача очень непростая. Продолжать искать причины, почему количество калорий, которое рекомендуют употреблять в сутки – это цифра, которая не имеет никакой связи с реальным миром я могу ещё долго. Но, думаю, даже приведённых примеров достаточно для понимания.
Так почему же, раз понятие «калорийность пищи» так абсурдно, его до сих пор печатают на продуктах питания, используют врачи-диетологи и прочее, прочее, прочее? Ответ прост – это самый простой из имеющихся способов хоть какой-то оценки. А для многих лучше иметь хоть какую-то оценку, пусть и не имеющую связи с реальным объектом, чем не иметь её совсем. Чисто психологический аспект. Как эффект плацебо. А дальше можно на этом сколько угодно паразитировать – ибо если фундамент теории не воспроизводим экспериментально, но принят на веру, то и любая чушь, которую можно построить на этой теории тоже должна приниматься на веру, так же, как и основа. А так как это интересно большому числу людей, то на этом можно ещё и очень хорошо заработать!
Но если пользоваться понятием калорийность глупо, то чем тогда пользоваться? К сожалению, точного ответа на этот вопрос наука на сегодняшний момент не имеет. Самое адекватное, что сегодня имеется – это нормативы по белкам, жирам и углеводам. Эти данные тоже, конечно, сведены, как «средняя температура по больнице» и чисто на основании наблюдений, но они содержат хотя бы наблюдения и учитывают баланс пищи. Но о недостатках этой системы давайте как-нибудь в другой раз.
