第三章 热能及其计算
第一节 热能单位、系数与计算
1、热能单位
热能的单位,国际上通用的是焦耳(J),营养学使用的是焦耳的1000倍的单位,即千焦(KJ),有时也用兆焦(MJ)表示,兆焦是千焦的1000倍。过去热能的单位通用的是千卡(kcal),在有些书籍中仍可见到这种热能的表示法,它们之间的换算关系是:
1千卡(kcal)=4.184千焦耳(KJ) 1千焦耳(KJ)=0.239千卡(kcal)
1千卡(kcal)=0.00418兆焦耳(MJ) 1兆焦耳(MJ)=239千卡(kcal)
2、热能系数
蛋白质、脂肪、碳水化合物为三大产能营养素。食物中每克碳水化合物、脂肪、蛋白质在体外弹式热量计内充分氧化燃烧,分别产生能量17.15KJ、39.54KJ、23.64KJ。但这些营养素在人体消化过程中并不能完全吸收,习惯上按三者的消化率98%、95%和92%来计算。
碳水化合物 17.15KJ×98%=16.81KJ(4kcal)/g
脂肪 39.54KJ×95%=37.56KJ(9kcal)/g
蛋白质 (23.64KJ-5.44KJ)×92%=16.74KJ(4kcal)/g
碳水化合物、脂肪在体内完全氧化,生成水和二氧化碳。而蛋白质在体内不能完全氧化,其最终产物有尿素、尿酸、肌酐等含氮化合物,通过尿液排出体外。
热能系数:我们将1g营养素在体内完全氧化所产生的能量称为热能系数,也称生理卡价。 所以,碳水化合物、脂肪和蛋白质的产热系数分别为:16.81KJ(4kcal)、37.56KJ(9kcal)、16.74KJ(4kcal)
1、热能的计算
食物中含热能的计算方法如下:将食物中3大营养素的克数乘以各自的产热系数即得。
例:一杯200g的牛奶,其发热量为多少千卡?
(1) 查食物成分表可知:100g牛奶含蛋白质3.3g,脂肪4.0g,碳水化合物5.0g。可推算出200g牛奶含蛋白质6.6g,脂肪8.0g,碳水化合物10.0g。
(2) 总发热量=蛋白质的发热量+脂肪的发热量+碳水化合物的发热量
=6.6g×4kcal+8.0g×9kcal+10.0g×4kcal
=26.4kcal+72.0kcal+40.0kcal
=138kcal
答:一杯200g的牛奶,发热量为138kcal