Разное

Как кал перевести в ккал: Перевести кал в ккал (калории в килокалории) онлайн калькулятор

alexxlab 19.12.1973 no Comments

Содержание

Перевод единиц измерения мощности и энергии

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ
Единицы	Вт	кВт	ккал/ч	Btu/ч
Вт	1	0,001	0,859845	3,41214
кВт	1000	1	859,845	3412,14
ккал/ч	1,163	0,001163	1	3,96832
Btu/ч	0,293071	0,000293	0,251996	1

Ватт — единица измерения мощности, принятой в международную систему единиц СИ.

1 Ватт это мощность, при которой за 1 секунду совершается работа, равная 1 джоулю.

Килокалория в час (ккал/ч, kcal/h) — kilocalories per hour, это внесистемная единица количества теплоты

1 калория = 4,1868 джоулей

1 килокалория в час (ккал/ч) равна 4,1868×1000/3600 = 1,163 ватт.

Британская тепловая (термальная) единица в час (БТЕ/ч, BTU/h) — British thermal unit per hour.

1 британская тепловая единица равна 1055,05585257348 джоулей, соответственно 1 БТЕ в час равно 0,2930710701593 ватт.

ТАБЛИЦА ПЕРЕВОДА ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИ
Единицы	Дж	кДж	кал	Btu	Терм	кВт·ч
Дж	1	0,001	0,2388	0,00094	—	0,278·10^-6
кДж	1 000	1	238,85	0,9478	0,000 009 478	0,278·10^-3
кал	4,1868	—	1	0,0039683	0,0039683 × 10^-5	1,163·10^-3
Btu	1055,06	1,055	251,996	1	0,000 01	2,9·10^-4
Терм	—	105 500	25 199 600	100 000	1	29,3
кВт·ч	3 600 000	3 600	859845,23	3412,14	0,034	1

Джоуль (дж, J) — joule. Джоуль — это единица энергии, работы и количества теплоты в Международной системе единиц СИ, и равна работе силы один ньютон при перемещении ею тела на расстояние 1 метр в направлении действия силы.

Калория (кал, cal) — внесистемная единица количества теплоты. Используется для измерения количества теплоты в тепловых счетчиках систем отопления.

Киловатт-час — внесистемная единица измерения энергии и работы.

1 кВт·ч равен работе производимой устройством мощностью 1 киловатт в течение одного часа — 1 кВт·ч = 1000 Вт · 3600 с = 3,6 МДж = 3 600 000 джоулей.

Перевод калорий в джоули, киловатт-часы

Калория – внесистемная единица измерения количества работы и тепловой энергии.
В настоящее время калория и кратные ей единицы измерения широко используются в теплотехнике, коммунальном хозяйстве, диетологии и пищевой промышленности для оценки энергетической ценности топлива и продуктов питания, а также для измерения и учёта произведённого или потреблённого количества тепла (тепловой энергии).

Онлайн-конвертер перевода калорий

в джоули, киловатт-часы и кратные им единицы

калорий

—————————————-

0 килокалорий (ккал)

0 мегакалорий (Мкал)

0 гигакалорий (Гкал)

—————————————-

0 джоулей (Дж)

0 килоджоулей (кДж)

0 мегаджоулей (МДж)

0 гигаджоулей (ГДж)

—————————————-

0 ватт-часов (Вт⋅ч)

0 киловатт-часов (кВт⋅ч)

0 мегаватт-часов (МВт⋅ч)

0 гигаватт-часов (ГВт⋅ч)

—————————————-

0 ватт-секунд (Вт⋅сек)

1 калория = 4.18400 Джоуля = 4.1840 ватт-секунды
1 калория равна количеству тепла, которое необходимо для нагревания 1 грамма воды на один кельвин при стандартном атмосферном давлении

Калория широко используется в диетологии, пищевой промышленности, медицине, теплотехнике и коммунальном хозяйстве для измерения и учёта произведённого или потреблённого тепла (тепловой энергии), а также для оценки энергетической ценности топлива и продуктов питания. Для удобства ведения расчётов допускается применение кратных калории единиц измерения – килокалории, мегакалории, гигакалории.

Единицы измерения, кратные калории

Килокалория (ккал) = 1000 калорий
Мегакалория (Мкал) = 1000 000 калорий
Гигакалория (Гкал) = 1000 000 000 калорий

Килокалория

Как единица измерения, килокалория (ккал) нашла себя в диетологии, пищевой промышленности и медицине, где её используют для оценки энергетической ценности пищевых продуктов и их составляющих при расчётах потребления и расхода энергии человеком. Вторая по значимости область применения для килокалории – теплотехника. В теплотехнике килокалорию часто используют для характеристики удельной массовой или удельной объёмной теплоты сгорания топлива.

Мегакалория

Мегакалория (Мкал), как самостоятельная единица измерения, распространения не получила. В настоящее время используется крайне редко.

Гигакалория

Гигакалория (Гкал) используется в теплотехнике, теплоэнергетике, коммунальном хозяйстве для учёта произведённой или потреблённой тепловой энергии.

Области применения для калории, килокалории и гигакалории

Калория, килокалория и гигакалория, приведённые к единице времени, используются в теплотехнике для оценки тепловой мощности отопительного оборудования, для расчётов потребляемой тепловой мощности зданий и сооружений, а также – для учёта теплопотерь. В связи с масштабностью теплотехнических расчётов, для этих целей наибольшее распространение получила килокалория в час (ккал⋅ч) и гигакалория в час (Гкал⋅ч).

Калория, килокалория и гигакалория, отнесённые к единице объёма, используются в теплотехнике для оценки удельной объёмной теплоты сгорания топлива. Здесь варианты могут быть любые, в зависимости от потребностей расчёта. Наиболее часто встречаются килокалория на дециметр кубический (ккал/дм³) и гигакалория на метр кубический (Гкал/м³). Как исключение, объёмная теплотворность природного газа измеряется ккал/м³ (по ГОСТ Р 8.577-2000).

Калория, килокалория и гигакалория, отнесённые к единице массы, используются в теплотехнике для оценки удельной массовой теплоты сгорания топлива. Здесь тоже могут быть любые варианты, в зависимости от потребностей расчёта. Наиболее часто встречаются килокалория на килограмм (ккал/кг) и гигакалория на тонну (Гкал/т).

Кроме теплотехники, калория и килокалория, отнесённые к единице массы или объёма часто используются в диетологии для оценки удельной массовой или удельной объёмной энергетической ценности продуктов (калорийности). Поскольку здесь оперируемые значения чисел не так велики, как в теплотехнике, то в диетологии и медицине можно найти следующие единицы измерения удельной энергетической ценности – килокалория на грамм (ккал/г), килокалория на миллиметр кубический (ккал/мм³) или килокалория на миллилитр (ккал/мл)

Само слово «калория» берет начало от лат. «calor», что означает «тепло»

Прим. к калькулятору:
Конвертирование (перевод) калорий в киловатт-часы позволительно использовать исключительно для случаев преобразования тепловой энергии в электрическую и наоборот. Например, при расчётах тепловой мощности электронагревательных приборов или тепловых электростанций.

Читать и понимать это нужно так:

1000 калорий (кал) тепла расходуется для получения
1.1622 ватт-час (Вт⋅ч) электроэнергии (без учёта потерь)

или так:

1.1622 ватт-час (Вт⋅ч) электроэнергии расходуется для получения
1000 калорий (кал) тепла (без учёта потерь)

Конвертер единиц и величин можно сохранить локально
и пользоваться им, не заходя на сайт.

Гкал что это, как перевести Гкал/час в Гкал?

Что такое Гкал? Все очень просто. Сама величина Гкал/час указывает нам, что это количество тепла выработанное, отпущенное или полученное потребителем за 1 час. Следовательно, если мы хотим узнать количество Гкал в сутки, умножаем на 24, в месяц – еще на 30 или 31 в зависимости от числа дней в расчетном периоде.
А вот теперь самое интересное – для чего мы будем переводить Гкал/час в Гкал?

Начнем с того, что Гкал это величина, которую мы чаше всего видим в квитанции по оплате услуг ЖКХ.

Теплоснабжающая организация путем нехитрых вычислений определила сколько денег ей необходимо получить отпустив нам 1 гкал, чтобы компенсировать свои затраты на газ, электричество, арендную плату, оплату своим рабочим, стоимость запасных частей, налоги государству (кстати они почти 50% от стоимости 1 Гкал) и при этом иметь небольшую прибыль. Этой стороны вопроса мы сейчас касаться не будем, о тарифах можно спорить сколько угодно, и всегда любая из спорящих сторон по-своему права. Это рынок, а на рынке как говорили при коммунистах два дурака – один покупает другой продает и каждый из них пытается обмануть другого.

Для нас главное как эту Гкал потрогать и посчитать. Сухое правило гласит – калория, а это 1000 млн. часть Гкал единица количества работы или энергии, равная количеству тепла, необходимого для нагревания 1 грамма воды на 1 градус при атмосферном давлении 101 325 Па (1атм = 1кгс/см2 или грубо = 0,1 МПа).

Чаще всего мы с вами сталкиваемся с — гигакалорией (Гкал) (10 в девятой степени калорий), иногда неправильно говорят гекокалорией. Не путайте с гектоКал – о гектоКал мы, кроме учебников практически ни где не слышим.

Вот в каком соотношении Кал и Гкал друг с другом.

1 Кал
1 гектоКал= 100 Кал
1 килоКал (ккал)= 1000 Кал
1 мегаКал (Мкал)= 1000 ккал = 1000000 Кал
1 гигаКал (Гкал)= 1000 Мкал = 1000000 ккал = 1000000000 Кал

Когда, говоря или пишут в квитанциях, Гкал – речь идет о том сколько тепла всего вам отпустили или отпустят за весь период – это может быть день, месяц, год, отопительный сезон и т.д.
Когда говорят или пишут Гкал/час – это означает, сколько тепла нам с вами отпустят за один час. Если расчет идет за месяц значит эти злополучные Гкал умножаем на количество часов в день (24 если не было перебоев в теплоснабжении) и дней в месяц (например, 30), но тоже когда мы получали тепло по факту.

А теперь как посчитать эту самую

гигакалорию или гекокалорию (Гкал) отпущенную лично Вам.

Для этого мы должны знать:

— температуру на подаче (подающем трубопроводе тепловой сети) – среднее значение за час;
— температуру на обратке (обратном трубопроводе тепловой сети) – тоже среднее за час.
— расход теплоносителя в системе отопления за этот же промежуток времени.

Считаем разницу температур между тем, что к нам в дом пришло и тем, что от нас вернулось в тепловую сеть.

Например: 70 градусов пришло, 50 градусов мы вернули, у нас осталось 20 градусов.
И еще нам обязательно знать расход воды в системе отопления.
Если у вас есть теплосчетчик, прекрасно ищем на экране величину в т/час. Кстати, по хорошему теплосчетчику, можете сразу же найти Гкал/час – или как иногда говорят мгновенный расход, тогда и считать не надо, просто умножите его на часы и дни и получите тепло в Гкал за необходимый вам диапазон.

Правда это будет тоже приблизительно, точно теплосчетчик считает за каждый час сам и слаживает в свой архив, где вы всегда можете их посмотреть. В среднем разные теплосчетчики хранят часовые архивы 45 суток, а месячные до трех лет. Показания в Гкал всегда можно найти и проверить по ним управляющую компанию или обслуживающую организацию.

Ну а как быть, если теплосчетчика нет. У вас есть договор, там всегда есть эти злополучные Гкал. По ним посчитаем расход в т/час.
Например, в договоре написано – разрешенный максимум теплопотребления – 0,15 Гкал/час. Может быть написано и по другому, но Гкал /час будут всегда.
0,15 умножаем на 1000 и делим на разницу температур из того же договора. У вас будет указан температурный график – например 95/70 или 115/70 или 130/70 со срезом на 115 и т.д.

0,15 х 1000/(95-70) = 6 т/час, вот эти 6 тон в час нам и нужны, это наша плановая прокачка (расход теплоносителя) к которому необходимо стремится, что бы не иметь перетопа и недотопа (если конечно в договоре вам правильно указали величину Гкал/час)

И, наконец считаем тепло, полученные ранее — 20 градусов (разница температур между тем, что к нам в дом пришло и тем, что от нас вернулось в тепловую сеть) умножаем на плановую прокачку (6 т/час) получаем 20 х 6/1000 = 0,12 Гкал/час.

Посчитать приблизительно тепло за месяц теперь легко – 0,12х24х30 (30 это число дней в месяце)=86,4 Гкал.

Эта величина тепло в Гкал отпущенное всему дому, лично Вам его посчитает управляющая компания, обычно это делается по соотношению общей площади квартиры к отапливаемой площади всего дома, подробнее об этом напишу в другой статье.

Описанный нами способ конечно грубый, но проверить как работает теплосчетчик за каждый час эти способом можно, только учтите, что некоторые теплосчетчики усредняют значения по расходу за разные промежутки времени от нескольких секунд до 10 минут. Если расход воды меняется, например кто разбирает воду, или у вас стоит погодозависимая автоматика, показания в Гкал могут немного отличаться от полученных вами. Но это уж на совести разработчиков теплосчетчиков.

И еще одно небольшое замечание, значение потребленной тепловой энергии (количества теплоты) на вашем счетчике тепла (теплосчетчике, вычислителе количества тепла) может выводиться в различных единицах измерения – Гкал, ГДж, МВтч, кВтч. Соотношение единиц Гкал, Дж и кВт я привожу для Вас в таблице: А еще лучше, точнее и проще, если вы скачаете программу пересчета Гкал к себе на компьютер, и будете пользоваться калькулятором, для перевода единиц измерения энергии из Гкал в Дж или кВт.

Читать далее — Кто имеет право изменять настройки счетчика тепла (теплосчетчика)

Что еще почитать по теме:

Для любознательных

Перевод теплоты сгорания мдж в ккал. Перевод единиц объёмной теплотворности топлива

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДЫ И САНИТАЦИИ

E-mail: [email protected]

Время работы: Пн-Пт с 9-00 до 18-00 (без обеда)

Сколько в 1 калории джоулей (в 1 кал как J)?

В соответствии с международной системой мер и 1 калория 4,188 джоулей
.

Онлайн-калькулятор для перевода калорий в жюль.

Перевод единиц измерения длины, массы, времени, информации и их характеристик — довольно простая задача.

С этой целью инженеры нашей компании разработали универсальные калькуляторы для взаимной передачи разных измерительных единиц друг другу.

Универсальные калькуляторы устройства:

— калькулятор длины
— единица массового калькулятора
— калькулятор единицы площади
— объемный калькулятор
— калькулятор единиц времени

Теоретическая и практическая концепция передачи одной единицы в другую основана на многолетнем опыте научных исследований человека в прикладных областях знаний.

Теория:

Масса — это свойство тела, которое является мерой гравитационного взаимодействия с другими телами.

Длина — это числовое значение длины строки (не обязательно перпендикулярно) от начальной точки до последней.

Время — это мера прогресса физических процессов последовательных изменений в их состоянии, которые на практике происходят в одном направлении непрерывно.

Информация — это форма информации во всех отношениях (в основном в цифровой форме).

практика:

Эта страница представляет собой самый простой ответ на вопрос, сколько в 1 калории джоулей.

Одна калория составляет 4,188 Дж.

Для того, чтобы узнать, сколько в килокалории джоулей, необходимо воспользоваться простым онлайн калькулятором. Введите в левое поле интересующее вас количество килокалорий, которое вы хотите конвертировать. В поле справа вы увидите результат вычисления. Если необходимо перевести килокалории или джоули в другие единицы измерения, просто кликните по соответствующей ссылке.

Что такое «килокалория»

Килокалория (ккал) – внесистемная единица измерения количества тепловой энергии и работы, десятичная кратная единица измерения, производное от калории.

1 килокалория – это количество тепла для нагревания 1 кг воды на 1 кельвин. В одной килокалории 4 184 Джоуля. Обычно в килокалориях измеряют энергетическую ценность вещества.

Применяется эта единица измерения преимущественно в пищевой промышленности и диетологии. Энергетическая ценность продуктов оценивается в килокалориях.

Также этот термин употребляется в теплотехнике при характеристике удельной массовой или удельной объёмной теплотворности топлива.

Перевод килокалорий в киловатт-часы возможен только для случаев превращения тепловой энергии в электрическую, например, для расчёта характеристик электронагревательных приборов.

Что такое «джоуль»

В джоулях (Дж, J) измеряют количество работы, энергии и теплоты в системе единиц СИ. Значение одного джоуля равно работе, совершенной при перемещении точки приложения силы в один ньютон на один метр в направлении действия силы. Применительно к электричеству джоуль – это работа силы электрического поля за одну секунду при напряжении в один вольтдля поддержания силы тока в один ампер.

Единица измерения энергии джоуль была введена в обращение в 1889 году, в год смерти Джеймса Джоуля.

В 1908 г. в Лондоне были установлены международные электрические единицы, в т.

Как перевести мдж в ккал

ч. «международный джоуль», и с 1948 г. 1 международный джоуль = 1,00020 абсолютного джоуля. В 1960 г. эта единица принята Международной системой единиц (СИ).

Удельная объёмная
,

она же – удельная объёмная
теплота сгорания топлива,

она же – удельная объёмная
теплотворная способность топлива.

Удельная объёмная

теплота сгорания топлива – это количество тепла,
которое выделяется при полном сгорании объёмной единицы топлива.

Онлайн-конвертер для перевода

Перевод (конвертация)

единиц объёмной теплотворности топлива
(теплотворности, отнесённой к единице объёма топлива)

Массовая (весовая) удельная теплотворность практически одинакова для всех видов топлива органического происхождения. И килограмм бензина, и килограмм дров, и килограмм каменного угля – дадут, примерно одинаковое количество тепла при своём сгорании.

Иное дело – теплотворность объёмная
. Здесь, теплотворность 1 литра бензина, 1 дм3
дров или 1 дм3
каменного угля будет существенно отличаться. Поэтому, именно объёмная теплотворность является важнейшей характеристикой вещества, как вида или сорта топлива.

Перевод (конвертация) объёмной теплотворности топлива используется при теплотехнических расчётах по сравнительной экономической или энергетической характеристике для разных видов топлива, либо для разных сортов одного вида топлива. Такие расчёты (по сравнительной характеристике для разнородного топлива) нужны при его выборе в качестве вида или типа энергоносителя для альтернативного отопления и обогрева зданий и помещений. Поскольку различная нормативная и сопровождающая документация для разных сортов и видов топлива зачастую содержит значение величины теплотворности топлива в разных объёмных и тепловых единицах, то в процессе сравнения, при приведении значения величины объёмной теплотворности к единому знаменателю – легко могут вкрасться ошибки или неточности.

Например:
– Объёмная теплотворность природного газа измеряется
в МДж/м3
или ккал/м3
(по )
– Объёмная теплотворность дров легко может выражаться
в ккал/дм3
, Мкал/дм3
или в Гкал/м3

Чтобы сравнить тепловую и экономическую эффективность этих двух видов топлива надо её привести к единой единице измерения объёмной теплотворности. А для этого, как раз и нужен вот такой онлайн-калькулятор

Тест для проверки калькулятора:
1 МДж/м3 = 238,83 ккал/м3

1 ккал/м3 = 0,00419 МДж/м3

Для онлайн-конвертации (перевода) величин:

– выбрать наименования конвертируемых величин на входе и выходе
– ввести значение конвертируемой величины

Конвертер выдаёт точность – четыре знака после запятой. Если, после конвертации, в графе «Результат» наблюдаются одни только ноли – значит нужно выбрать другую размерность конвертируемых величин или просто нажать на. Ибо, невозможно перевести калорию в Гигакалорию с точность до четырёх знаков после запятой.

P.S.

Перевод (конвертация) джоулей и калорий, отнесённых к единице объёма – простая математика. Однако, гонять в одночасье кучу нолей – весьма утомительно. Вот и сделал этот конвертер для разгрузки творческого процесса.

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер паропроницаемости и скорости переноса пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 мегаджоуль [МДж] = 239,005736137667 термохимическая килокалория [ккал(Т)]

Исходная величина

Преобразованная величина

джоуль гигаджоуль мегаджоуль килоджоуль миллиджоуль микроджоуль наноджоуль аттоджоуль мегаэлектронвольт килоэлектронвольт электрон-вольт эрг гигаватт-час мегаватт-час киловатт-час киловатт-секунда ватт-час ватт-секунда ньютон-метр лошадиная сила-час лошадиная сила (метрич.)-час международная килокалория термохимическая килокалория международная калория термохимическая калория большая (пищевая) кал. брит. терм. единица (межд., IT) брит. терм. единица терм. мега BTU (межд., IT) тонна-час (холодопроизводительность) эквивалент тонны нефти эквивалент барреля нефти (США) гигатонна мегатонна ТНТ килотонна ТНТ тонна ТНТ дина-сантиметр грамм-сила-метр· грамм-сила-сантиметр килограмм-сила-сантиметр килограмм-сила-метр килопонд-метр фунт-сила-фут фунт-сила-дюйм унция-сила-дюйм футо-фунт дюймо-фунт дюймо-унция паундаль-фут терм терм (ЕЭС) терм (США) энергия Хартри эквивалент гигатонны нефти эквивалент мегатонны нефти эквивалент килобарреля нефти эквивалент миллиарда баррелей нефти килограмм тринитротолуола Планковская энергия килограмм обратный метр герц гигагерц терагерц кельвин aтомная единица массы

Электрический потенциал и напряжение

Общие сведения

Энергия — физическая величина, имеющая большое значение в химии, физике, и биологии. Без нее жизнь на земле и движение невозможны. В физике энергия является мерой взаимодействия материи, в результате которого выполняется работа или происходит переход одних видов энергии в другие. В системе СИ энергия измеряется в джоулях. Один джоуль равен энергии, расходуемой при перемещении тела на один метр силой в один ньютон.

Энергия в физике

Кинетическая и потенциальная энергия

Кинетическая энергия тела массой m
, движущегося со скоростью v
равна работе, выполняемой силой, чтобы придать телу скорость v
. Работа здесь определяется как мера действия силы, которая перемещает тело на расстояние s
. Другими словами, это энергия движущегося тела. Если же тело находится в состоянии покоя, то энергия такого тела называется потенциальной энергией. Это энергия, необходимая, чтобы поддерживать тело в этом состоянии.

Например, когда теннисный мяч в полете ударяется об ракетку, он на мгновение останавливается. Это происходит потому, что силы отталкивания и земного притяжения заставляют мяч застыть в воздухе. В этот момент у мяча есть потенциальная, но нет кинетической энергии. Когда мяч отскакивает от ракетки и улетает, у него, наоборот, появляется кинетическая энергия. У движущегося тела есть и потенциальная и кинетическая энергия, и один вид энергии преобразуется в другой. Если, к примеру, подбросить вверх камень, он начнет замедлять скорость во время полета. По мере этого замедления, кинетическая энергия преобразуется в потенциальную. Это преобразование происходит до тех пор, пока запас кинетической энергии не иссякнет. В этот момент камень остановится и потенциальная энергия достигнет максимальной величины. После этого он начнет падать вниз с ускорением, и преобразование энергии произойдет в обратном порядке. Кинетическая энергия достигнет максимума, при столкновении камня с Землей.

Закон сохранения энергии гласит, что суммарная энергия в замкнутой системе сохраняется. Энергия камня в предыдущем примере переходит из одной формы в другую, и поэтому, несмотря на то, что количество потенциальной и кинетической энергии меняется в течение полета и падения, общая сумма этих двух энергий остается постоянной.

Производство энергии

Люди давно научились использовать энергию для решения трудоемких задач с помощью техники. Потенциальная и кинетическая энергия используется для совершения работы, например, для перемещения предметов. Например, энергия течения речной воды издавна используется для получения муки на водяных мельницах. Чем больше людей использует технику, например автомобили и компьютеры, в повседневной жизни, тем сильнее возрастает потребность в энергии. Сегодня большая часть энергии вырабатывается из невозобновляемых источников. То есть, энергию получают из топлива, добытого из недр Земли, и оно быстро используется, но не возобновляется с такой же быстротой. Такое топливо — это, например уголь, нефть и уран, который используется на атомных электростанциях. В последние годы правительства многих стран, а также многие международные организации, например, ООН, считают приоритетным изучение возможностей получения возобновляемой энергии из неистощимых источников с помощью новых технологий. Многие научные исследования направлены на получение таких видов энергии с наименьшими затратами. В настоящее время для получения возобновляемой энергии используются такие источники как солнце, ветер и волны.

Энергия для использования в быту и на производстве обычно преобразуется в электрическую при помощи батарей и генераторов. Первые в истории электростанции вырабатывали электроэнергию, сжигая уголь, или используя энергию воды в реках. Позже для получения энергии научились использовать нефть, газ, солнце и ветер. Некоторые большие предприятия содержат свои электростанции на территории предприятия, но большая часть энергии производится не там, где ее будут использовать, а на электростанциях. Поэтому главная задача энергетиков — преобразовать произведенную энергию в форму, позволяющую легко доставить энергию потребителю. Это особенно важно, когда используются дорогие или опасные технологии производства энергии, требующие постоянного наблюдения специалистами, такие как гидро- и атомная энергетика. Именно поэтому для бытового и промышленного использования выбрали электроэнергию, так как ее легко передавать с малыми потерями на большие расстояния по линиям электропередач.

Электроэнергию преобразуют из механической, тепловой и других видов энергии. Для этого вода, пар, нагретый газ или воздух приводят в движение турбины, которые вращают генераторы, где и происходит преобразование механической энергии в электрическую. Пар получают, нагревая воду с помощью тепла, получаемого при ядерных реакциях или при сжигании ископаемого топлива. Ископаемое топливо добывают из недр Земли. Это газ, нефть, уголь и другие горючие материалы, образованные под землей. Так как их количество ограничено, они относятся к невозобновляемым видам топлива. Возобновляемые энергетические источники — это солнце, ветер, биомасса, энергия океана, и геотермальная энергия.

В отдаленных районах, где нет линий электропередач, или где из-за экономических или политических проблем регулярно отключают электроэнергию, используют портативные генераторы и солнечные батареи. Генераторы, работающие на ископаемом топливе, особенно часто используют как в быту, так и в организациях, где совершенно необходима электроэнергия, например, в больницах. Обычно генераторы работают на поршневых двигателях, в которых энергия топлива преобразуется в механическую. Также популярны устройства бесперебойного питания с мощными батареями, которые заряжаются когда подается электроэнергия, а отдают энергию во время отключений.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms
и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Часто в задачах по физике приводятся значения энергии для разных процессов в калориях. Однако в международной системе измерений (СИ) принятой единицей для этой физической величины является джоуль. В статье рассмотрим подробно вопрос перевода килокалорий в джоули.

Что обозначает величина?

Следует разобраться с самим понятием «калория». А затем переходить к рассмотрению вопроса, как перевести килокалории в джоули.

Введено оно в физику было в 1824 году французским ученым Николя Клеманом. В конце XIX века и в первой половине XX века калорию часто использовали для количественного описания энергетических процессов. Она использовалась в качестве измерения энергии в Технической системе единиц.

Величина получила название малой калории. Она представляет собой энергию (тепло), которую необходимо передать 1 грамму воды, чтобы нагреть его на 1 градус Цельсия.

Существует также и большая калория. Ее величина равна энергии, необходимой для нагрева на 1 градус уже 1 килограмма воды. С учетом приставок для единиц измерения, большую калорию записывают как 1 ккал = 1000 кал.

Чему равна 1 килокалория в джоулях?

Многим покажется этот вопрос простым. Действительно, для этого нужно взять 1 кг воды, нагреть его на 1 o C и измерить, какое тепло было передано в ходе этого процесса. Проблема заключается в том, что теплоемкость воды зависит от ее температуры.

Если посмотреть на табличные данные, то можно наблюдать, как в интервале температур от 0 o C до 100 o C теплоемкость H 2 O изменяется от 4174 кДж/кг до 4220 кДж/кг. Причем она сначала уменьшается, достигая минимума при 30-40 o C, а затем опять возрастает вплоть до температуры кипения.

Выход из этой непростой ситуации был найден. Ученые привязали внесистемную единицу измерения энергии к конкретной температуре воды. Чаще всего используются две температуры: 15 o C и 20 o C.

В первом случае речь идет о стандартной калории, она составляет 4,1868 Дж. Во втором случае — о термохимической калории, она немного меньше, чем стандартная, и равна 4,184 Дж. Отличаются эти величины друг от друга всего на 0,07%.

Соответственно 1 килокалория в джоулях будет равна 4186,8 Дж или 4,1868 кДж.

Где важно это знание?

Как уже было сказано выше, калория не используется в науке. Там рекомендуется применять для измерения энергии джоуль.

Тем не менее при производстве продуктов питания на этикетки наносится энергетическая ценность их содержимого именно в килокалориях. Как правило, эти значения дублируются соответствующими цифрами в килоджоулях. Однако многие современные диеты основаны на использовании системы калорий.

Почему важно знать энергетическую ценность продуктов, которые употребляет в пищу человек? Потому что от разницы между расходом калорий и их поступлением в виде пищи зависит, будет увеличиваться вес или нет.

Каждый, кто сталкивался с этим вопросом в своей жизни, знает, что жиры содержат в 2,25 раза больше энергии на единицу массы, чем белки и углеводороды. Кроме того, существует такое понятие, как «пустые калории», которое говорит о вредности продуктов (они поставляют энергию в организм, но при этом не содержат питательных веществ и витаминов). Ярким примером продуктов с огромным содержанием пустых калорий являются алкогольные напитки.

Пример решения задачи

Приведем решение простой задачи на перевод килокалорий в джоули. Допустим, человек купил в магазине 2 кг мяса. Он знает, что этот продукт содержит 1250 ккал/кг. Необходимо найти соответствующую величину в джоулях.

Поскольку масса мяса равна 2 кг, тогда его калорийность составляет 2 [кг]*1250 [ккал/кг] = 2500 ккал. Зная, что 1 ккал = 4186,8 Дж, воспользуемся пропорцией. Получим: 2500*4186,8 = 10467000 Дж или 10,467 МДж.

1 международная килокалория [ккал(М)] = 0,0041868 мегаджоуль [МДж]

Исходная величина

Преобразованная величина

Общие сведения

Энергия в физике

Кинетическая и потенциальная энергия

Производство энергии

Сколько Гкал получается из 1 кВт

Как перевести кВт в Гкал/ч при расчете расходов на отопление тепло-вентиляторами ВУЛКАН?

VOLCANO mini 0,017196 Гкал/час,

VOLCANO VR1 0,025794 Гкал/час,

VOLCANO VR2 0,04299 Гкал/час,

VOLCANO VR3 0,064485 Гкал/час.

Ключевой показатель для перевода данных из киловаттов в калории: 1 кВт = 0,00086 Гкал/час

Чтобы узнать, сколько Гкал получается, нужно имеющееся число кВт умножить на постоянную величину, 0,00086.

Рассмотрим пример. Предположим, в калории нужно перевести 250 кВт. 250 кВт х 0,00086 = 0,215 Гкал/час.

(Более точные онлайн-калькуляторы покажут 0,214961).

1 ккал/час = 1,163 Вт

1 Гкал/час = 1,163 МВт

1 Вт = 0.001 кВт

1 Вт = 859.8 кал/час

1 Вт = 3.412 BTU/час

1 Вт = 0.8598 ккал/час

1 кВт = 1000 Вт

1 кВт = 3412 BTU/час

1 кВт = 859800 кал/час

1 кВт = 859.8 ккал/час

1 кВт = 0.0008598 Гкал/час

100 кВт = 0,086 Гкал/час

1 МВт=1000 кВт

1 МВт=1000000 Вт

1 МВт=0.8598 Гкал/час

1 МВт=859800 ккал/час

1 МВт=859800000 кал/час

1 МВт=3412000 BTU/час

Для удобства перевода предлагаем воспользоваться автоматическим переводчиком.

Перевод единиц мощности

Выберите единицу мощности, из которой надо перевести ВткВтМВтГвтккал/чМкал/чГкал/чВыберите единицу мощности, в которую надо перевести ВткВтМВтГвтккал/чМкал/чГкал/ч

Введите количество Рассчитать

Переводной коэффициент

Рассеивание тепловой энергии тепловентиляторами ВУЛКАНО.

Сколько Гкалл потребляет тепловентилятор VOLCANO mini ?

Скорость работы калорифера VOLCANO VR mini (теплоноситель 90 град)	кВт	Вт	BTU/час	кал/час	ккал/час	Гкал/час

(1-я скорость)	14,1	14100	48109,2	12123180	12123,18	0,01212318

(2-я скорость)	18,1	18100	61757,2	15562380	15562,38	0,01556238

(3-я скорость)	20	20000	68240	17196000	17196	0,017196

Диапазон тепловой мощности, кВт	3-20 кВт
Отапливаемая площадь, высота 3м (например)	30-200 м2
Отапливаемые помещения	90-600 м3
Напряжение питания, В	220
Электропотребление двигателя, Вт	39 — 95
Тип двигателя AC — 3-х скоростной\EC — бесступенчатый	EC
Количество рядов нагревателя	двухрядный
Количество скоростей работы двигателя	3
Объем воды в теплообменнике, л	1,12
Максимальная температура теплоносителя, С⁰	130
Максимальное давление теплоносителя, атм	16
Материал корпуса	Пластик
Максимальный ток, A	0,51
Расход воздуха (производительность), м3/ч	1100/1650/2100
Максимальная высота подвеса, м	8
Дальность обдува (длина струи потока воздуха), м	14
Диаметр патрубков для подключения теплоносителя	3/4″
Вес, кг	17,5
Уровень шума, дБ (А)	27/40/50
Защита от влаги	IP 44
Дальность обдува (вертикальный поток воздуха), м	8
Габариты, мм: ШхВхГ	530х395х530
Частота вращения двигателя максимальная, об/мин	1450

Сколько Гкалл потребляет тепловентилятор VOLCANO VR2 ?

Скорость работы калорифера VOLCANO VR2 (теплоноситель 90 град)	кВт	Вт	BTU/час	кал/час	ккал/час	Гкал/час

(1-я скорость)	32,7	32700	111572,4	28115460	28115,46	0,02811546

(2-я скорость)	41,9	41900	142962,8	36025620	36025,62	0,03602562

(3-я скорость)	50	50000	170600	42990000	42990	0,04299

Диапазон тепловой мощности, кВт	8-50 кВт
Отапливаемая площадь, высота 3м (например)	80-500 м2
Отапливаемые помещения	240-1800 м3
Напряжение питания, В	220
Электропотребление двигателя, Вт	162 — 250
Тип двигателя AC — 3-х скоростной\EC — бесступенчатый	EC
Количество рядов нагревателя	двухрядный
Количество скоростей работы двигателя	3
Объем воды в теплообменнике, л	2,16
Максимальная температура теплоносителя, С⁰	130
Максимальное давление теплоносителя, атм	16
Материал корпуса	Пластик
Максимальный ток, A	1,3
Расход воздуха (производительность), м3/ч	2400/3600/4850
Максимальная высота подвеса, м	11
Дальность обдува (длина струи потока воздуха), м	22
Диаметр патрубков для подключения теплоносителя	3/4″
Вес, кг	29
Уровень шума, дБ (А)	38/49/54
Защита от влаги	IP 44
Дальность обдува (вертикальный поток воздуха), м	11
Габариты, мм: ШхВхГ	700х425х700
Частота вращения двигателя максимальная, об/мин	1430

Сколько Гкалл потребляет тепловентилятор VOLCANO VR3 ?

Скорость работы калорифера VOLCANO VR3 (теплоноситель 90 град)	кВт	Вт	BTU/час	кал/час	ккал/час	Гкал/час

(1-я скорость)	49,5	49500	168894	42560100	42560,1	0,0425601

(2-я скорость)	60,6	60600	206767,2	52103880	52103,88	0,05210388

(3-я скорость)	75	75000	255900	64485000	64485	0,064485

Диапазон тепловой мощности, кВт	15-75 кВт
Отапливаемая площадь, высота 3м (например)	150-750 м2
Отапливаемые помещения	450-2250 м3
Напряжение питания, В	220
Электропотребление двигателя, Вт	218 — 370
Тип двигателя AC — 3-х скоростной\EC — бесступенчатый	EC
Количество рядов нагревателя	трехрядный
Количество скоростей работы двигателя	3
Объем воды в теплообменнике, л	3,1
Максимальная температура теплоносителя, С⁰	130
Максимальное давление теплоносителя, атм	16
Материал корпуса	Пластик
Максимальный ток, A	1,7
Расход воздуха (производительность), м3/ч	3000/4100/5700
Максимальная высота подвеса, м	12
Дальность обдува (длина струи потока воздуха), м	25
Диаметр патрубков для подключения теплоносителя	3/4″
Вес, кг	31
Уровень шума, дБ (А)	43/49/55
Защита от влаги	IP 44
Дальность обдува (вертикальный поток воздуха), м	12
Габариты, мм: ШхВхГ	700х425х700
Частота вращения двигателя максимальная, об/мин	1400

Перевод джоулей в калории — Справочник химика 21

ПЕРЕВОД джоулей (КИЛОДЖОУЛЕЙ) В КАЛОРИИ (КИЛОКАЛОРИИ) [c.212]

Электрическая работа, соверщенная элементом при окислении 1 г-атома цинка, А — ЕгР. Учтя, что г = 2, подставив Е в вольтах, Р в кулонах/г-экв и умножив на 0,239 для перевода джоулей в калории, получим [c.270]

Как уже говорилось, максимальную работу практически измеряют с помощью гальванического элемента по соотношению Vт = гЕР, где 2 — число грамм-эквивалентов превращающихся ионов Е — электродвижущая сила элемента Р — число Фарадея, равное 96484,6 кулон/моль. Поэтому можем переписать (5.82), переводя джоули в калории (Р = 96484,6/4,1840 = 23060,4 кал/В-моль) [c.137]

В издании ошибочно указано, что все величины, выраженные в справочнике в калориях, для перевода в джоули следует умножать на 4,1868. В действительности все величины выражены, в нем в термохимических калориях. [c.79]

ПЕРЕВОД КАЛОРИЙ В ДЖОУЛИ (КИЛОДЖОУЛИ) [c.211]

Пользуясь этим соотношением и экспериментальными данными Джоуля, можно найти коэффициент перевода калорий в джоули. Если т = 1,000 кг и h = 0,4267 м, то [c.10]

В действительности калория является лишней единицей. Если бы для теплоемкости воды мы научились использовать значение 0,239 абс. Дж, то калор>1ю можно было бы упразднить. Несмотря на то что значительное число измерений теплоемкостей выражено в абсолютных джоулях, энергию, свободную энергию и энтропию выражают почти исключительно в калориях и, таким образом, в большинстве случаев теплоемкость, выраженную в абсолютных джоулях, для использования в расчетах необходимо переводить в калории. [c.122]

Перевод значений количества теплоты из калорий термохимических в джоули (1 кал термохимическая = 4,1840 дж, 1 /слал = 4,1840 кдж) [c.498]

Так как, к сожалению, справочные таблицы составлены с использованием в качестве единицы энергии калории, то приходится проводить все вычисления в калориях и только окончательный результат переводить в джоули. [c.85]

Во всех расчетах значения величин были выражены в калориях, поэтому последняя операция — это перевод окончательного результата в единицы СИ, т. е. перевод калорий в джоули. [c.86]

В некоторых таблицах теплоемкость дается в джоулях на градус (например, в справочниках Технической энциклопедии). Для перевода в большие калории необходимо значение теплоемкости в джоулях разделить на переводный коэффициент 4,182 (или умножить на 0,239), так как 1 джоуль равен 0,239 ккал. [c.87]

Отсюда находим э.д.с. элемента, которая и будет равна искомому потенциалу натрия, так как потенциал водородного электрода равен нулю. Поскольку Л>0, постольку, согласно принятой нами системе знаков, потенциал будет отрицателен. Чтобы выразить работу в электрических единицах, умножаем 62824 на 4,185 для перевода калорий в джоули. Тогда [c.276]

Умножив полученный результат на 4,185 для перевода калорий в джоули и разделив его на количество электричества zF, получим величину Eq. В рассматриваемом случае изменение валентности z = 5. Тогда [c.280]

Перевод количества теплоты, выраженной в калориях, в джоули приведен в табл. 8. [c.823]

Поскольку в справочниках величины термодинамических функций пока выражены в калориях, нам нет надобности для расчета переводить их в джоули. Вместо moR, где то— модуль для перехода от натуральных логарифмов к десятичным, мы вводим 4,575 кал-град X Хмоль . (Если величина AG дана в джоулях, то m R = 19,142.) [c.289]

Пример 1. Известно, что понятие количества теплоты сложилось в калориметрии и никак не связано с зависимостями механической природы. При исследовании процесса переноса теплоты в твердом теле, когда первоначальное калориметрическое представление о теплоте не вступает в противоречие с физическим содержанием задачи, количество теплоты следует отнести к числу первичных величин. В тех же случаях, когда существенны эффекты взаимного превращения теплоты и работы, эта величина подлежит переводу в число вторичных. Если же количество теплоты оставить в числе первичных, то совокупность величин, существенных для процесса, должна быть дополнена размерной постоянной (механическим эквивалентом теплоты). В научных исследованиях и публикациях теоретического характера в области естественных наук применяются оба варианта решения, хотя замена калории джоулем не создает осложнений, связанных с ломкой ранее установленной системы размерностей и единиц измерения. В инженерной практике согласно стандарту СЭВ 1052-78 должна использоваться Международная система единиц (СИ), в которой реализуется первое из рассмотренных решений. [c.61]

Тепловые эффекты, изменения свободной энергии при постоянном давлении и потеря энергии (связанная энергия) выражены в калориях на моль исходного вещества. Для перевода их на новую единицу — джоуль — можно воспользоваться тем, что [c.36]

До СИХ пор большинство ученых не приняли полностью (а может быть, и никогда не примут) Международную систему единиц (СИ). Некоторые единицы, не входящие в СИ, широко используются в геохимической научной литературе, поскольку это удобно, и отказываться от них нежелательно. В этой книге использованы многие единицы СИ (например, джоули вместо калорий), но при этом оставлены ангстрем, атмосфера, бар и градус Цельсия. В дополнении 1 приводятся соответствующие единицы PI кроме того, избирательно даны коэффициенты перевода и фундаментальные константы. [c.10]

Вначале разберем вопрос (уже слегка затронутый ранее) о характере соответствия между величиной, называемой количеством теплоты, и величинами механической природы. Понятие количества теплоты сложилось в рамках калориметрии, т. е. в системе соотношений, совершенно не связанных с зависимостями механической природы. При исследовании процессов перераспределения тепла в чистом виде (перенос тепла в твердом теле или в потоке жидкости умеренной скорости), когда первоначальное калориметрическое представление о теплоте не вступает в противоречие с физическим содержанием задачи, количество теплоты следует отнести к числу первичных величин. Если же существенны эффекты взаимного преобразования теплоты и работы, то обязательной становится энергетическая концепция теплоты со всеми вытекающими отсюда последствиями. В частности, возникает дилемма 1) либо количество теплоты подлежит переводу в разряд вторичных величин, и в таком случае принятая для нее основная единица измерения (например, калория) должна быть заменена производной единицей, принятой для работы (например, джоулем) 2) либо количество теплоты оставляется в числе первичных величин (с сохранением первоначальной единицы измерения), и одновременно в круг величин, существенных для процесса, включается размерная постоянная (механический эквивалент теплоты) с размерностью В современной практике широко распространены оба решения, хотя перевод количества теплоты в разряд вторичных величин (замена калории джоулем) не создает никаких осложнений, в связи с чем принципиальные преиму- [c.239]

Здесь Е—напряжение, е /—сила тока, а х—время, секунды д—вес собранного конденсата, г I—удельная теплота испарения, кал1г х—потери тепла на излучение и прочее, кал] 0,239—множитель для перевода джоулей в калории. [c.76]

Перевод шачений количества тепл1>1М калории (международные) и джоули [c.739]

Т а б л и ц л 5 Перевод единиц количества теплоты, выраженный в калориях (МКГСС), в джоули (СИ) [c.13]

Что такое калория: перевод Гкал в кВт и МВт, как рассчитывают тепловую энергию на горячую воду и отопление

Каждый, хотя бы косвенно, но знаком с таким понятием как «калория». Что это и для чего она нужна? Что именно она обозначает? Такие вопросы возникают, особенно, если нужно её увеличить до килокалорий, мегакалорий или гигакалорий, или перевести в другие величины, например Гкал в кВт.

Что собой представляет калория

Калория не входит в международную систему измерений метрических величин, однако это понятие широко используется для обозначения количества выделенной энергии. Она указывает, сколько энергии должно быть затрачено на обогрев 1 г воды так, чтобы данный объём увеличил температуру на 1 °C в стандартных условиях.

Существует 3 общепринятых обозначения, каждое из которых используют в зависимости от области:

Международное значение калории, которое равняется 4,1868 Дж (Джоуль), и обозначается как «кал» в Российской Федерации и cal – в мире;
В термохимии – относительная величина, примерно равная 4,1840 Дж с российским обозначением кал_тхи всемирным – cal_th;
15-градусный показатель калории, равный приблизительно 4,1855 Дж, который в России известен как «кал₁₅», а в мире – cal₁₅.

Изначально калорию использовали для нахождения количество теплоты, выделенной при выработке энергии топлива. Впоследствии данную величину стали использовать для вычисления количества энергии, затраченной спортсменом при выполнении любой физической нагрузки, поскольку при данных действиях применимы те же физические законы.

Поскольку для выделения тепла необходимо топливо, то по аналогии с теплоэнергетикой в простой жизни для выработки энергии организмом также необходима «заправка» – пища, которую люди принимают регулярно.

Человек получает определённое количество калорий, в зависимости от того, какой продукт употребил.

Чем больше калорий в виде пищи человек получил, тем больше он получает энергии для занятий спортом. Однако не всегда люди потребляют количество калорий, которое необходимо для поддержания жизненных процессов организма в норме и выполнения физической нагрузки. В результате чего одни худеют (при дефиците калорий), а другие – набирают вес.

Калорийность — это количество энергии, полученной человеком в результате поглощения того или иного продукта

На основе этой теории построено множество принципов диет и правил здорового питания. Оптимальное количество энергии и макронутриентов, которые необходимы человеку в день, можно рассчитать в соответствии с формулами известных диетологов (Харрис-Бенедикт, Миффлин-Сан Жеор), используя стандартные параметры:

Возраст;
Рост;
Вес;
Пример суточной активности;
Образ жизни.

Эти данные можно использовать изменяя их под себя – для безболезненного похудения достаточно создать дефицит в 15-20% от суточной калорийности, а для здорового набора массы – аналогичный профицит.

Что такое Гигакалория, и сколько в ней калорий

Понятие Гигакалории наиболее часто встречается в документах области теплоэнергетики. Данную величину можно встретить в квитанциях, извещениях, платежах за отопление и горячую воду.

Она обозначает то же самое, что и калория, но в большем объёме, о чем свидетельствует приставка «Гига». Гкал определяет, что исходную величину умножили на 10⁹. Говоря простым языком: в 1 Гигакалории – 1 миллиард калорий.

Как и калория, Гигакалория не относится к метрической системе физических величин.

В таблице ниже для примера приведено сравнение величин:

Приставка	Количество калорий
ккал (килокалория)	1 000
Мкал (мегакалория)	1 000 000
Гкал (гигакалория)	1 000 000 000

Необходимость использования Гкал обусловлена тем, что при нагреве объёма воды, нужного для обогрева и бытовых нужд населения даже 1 жилого дома выделяется колоссальное количество энергии. Писать числа, обозначающие её в документах, в формате калорий слишком долго и неудобно.

Такую величину, как гигакалорию, можно встретить в платёжных документах за отопление

Можно представить, сколько энергии затрачивается во время отопительного сезона в промышленных масштабах: при отоплении 1 квартала, района, города, страны.

Гкал и Гкал/ч: в чём разница

При необходимости расчёта оплаты потребителем услуг государственной теплоэнергетики (отопление дома, горячая вода) используется такая величина как Гкал/ч. Она обозначает привязку ко времени – сколько Гигакалорий расходуется при обогреве за данный промежуток времени. Иногда её также заменяют Гкал/м³ (сколько энергии нужно для передачи тепла кубическому метру воды).

Величину Гкал/ч можно рассчитать самостоятельно, используя данную формулу:

Q=V*(T1 – T2)/1000, где

Q – количество тепловой энергии;
V – объём потребления жидкости в кубических метрах/тоннах;
T1 – температура поступаемой горячей жидкости, которая измеряется в градусах по Цельсию;
T2 – температура поступаемой холодной жидкости по аналогии с предыдущим показателем;
1000 – вспомогательный коэффициент, который упрощает подсчёты, избавляя от чисел в десятом разряде (автоматически переводит ккал в Гкал).

Данную формулу часто используют для построения принципа работы тепловых счётчиков на частных квартирах, домах или предприятиях. Данная мера необходима при резком росте стоимости данной коммунальной услуги особенно, когда подсчёты обобщаются из расчёта на площадь/объём помещения, которое нагревают.

В случае, если в помещении установлена система закрытого типа (горячая жидкость заливается в неё единоразово без дополнительного поступления воды), формулу модифицируют:

Q= (( V1* (T1 – T2)) – (V2* (T2 – T)))/ 1000, где

Q – количество тепловой энергии;
V1 – объём расходуемого теплового вещества (вода/газ) в трубопроводе, по которому оно поступает в систему;
V2 – объём теплового вещества в трубопроводе, по которому оно возвращается обратно;
T1 – температура в градусах Цельсия в трубопроводе на входе;
T2 – температура в градусах Целься в трубопроводе на выходе;
T – температура холодной воды;
1000 – вспомогательный коэффициент.

Данная формула основана на разности величин на входе и выходе теплоносителя в помещении.

В зависимости от использования того или иного источника энергии, а также – типа теплового вещества (вода, газ), применяют также альтернативные формулы расчётов:

Q= (( V1* (T1 – T2)) + (V1 – V2)*( T2 – T))/1000
Q= (( V2* (T1 – T2)) + (V1 – V2)*(T1 – T))/1000

Кроме того, формула меняется, если в систему включены электрические устройства (например полы с подогревом).

Как рассчитываются Гкал на горячую воды и отопление

Отопление рассчитывается по формулам, аналогичным формулам нахождения величины Гкал/ч.

Примерная формула подсчёта оплаты за тёплую воду в жилых помещениях:

P_{i гв} = V_{i гв} * T _{х гв} + (V _{v кр} * V_{i гв} / ∑ V_{i гв} * T _{v кр})

Используемые величины:

P _{i гв} – искомая величина;
V_{i гв} – объём потребления горячей воды за определённый временной промежуток;
T _{х гв} – установленная тарифная плата за горячее водоснабжение;
V _{v гв} – объём затраченной энергии компанией, которая занимается её подогревом и поставкой в жилое/нежилое помещение;
∑ V _{i гв} – сумма потребления тёплой воды во всех помещениях дома, в котором производится расчет;
T _{v гв} – тарифная плата за тепловую энергию.

В данной формуле не учитывается показатель атмосферного давления, поскольку он не существенно влияет на конечную искомую величину.

Формула приблизительная и не подходит для самостоятельного расчёта без предварительной консультации. Перед её использованием необходимо обратиться к местным коммунальным службам для уточнения и корректировки – возможно, они пользуются другими параметрами и формулами для расчёта.

Расчёт размера платы за отопление является очень важным, так как зачастую внушительные суммы не оправданы

Результат расчётов зависит не только от относительных температурных величин – на него напрямую влияют установленные правительством тарифы на потребление горячего водоснабжения и отопления помещений.

Вычислительный процесс значительно упрощается, если установить отопительный счётчик на квартиру, подъезд или жилой дом.

Стоит учитывать, что даже самые точные счётчики могут допускать погрешность при вычислениях. Также её можно определить по формуле:

E = 100 *((V1 – V2)/(V1 + V2))

В представленной формуле используются следующие показатели:

E – погрешность;
V1 – объём потребляемого горячего водоснабжения при поступлении;
V2 – потребляемая горячая вода на выходе;
100 – вспомогательный коэффициент, преобразующий результат в проценты.

В соответствии с требованиями, средняя величина погрешности расчётного прибора составляет около 1 %, а максимально допустимая – 2 %.

Видео: пример расчёта платы за отопление

Как перевести Гкал в кВт/ч и Гкал/ч в кВт

На различных устройствах сферы теплоэнергетики указывают различные метрические величины. Так, на отопительных котлах и обогревателях чаще указывают киловатт и киловатт в час. На счётных приборах (счётчиках) чаще встречаются Гкал. Разница в величинах мешает правильному расчёту искомой величины по формуле.

Чтобы облегчить расчётный процесс, необходимо научиться переводить одну величину в другую и наоборот. Поскольку величины имеют постоянное значение, то это несложно – 1 Гкал/ч равен 1162,7907 кВт.

Если величина представлена в мегаваттах, её можно перевести обратно в Гкал/ч, умножив на постоянное значение 0,85984.

Ниже представлены вспомогательные таблицы, позволяющие быстро переводить величины из одной в другую:

Гкал	кВт/ч
1	1163
2	2326
3	3489
4	4652
5	5815
10	11630
15	17445
20	23260

Таблица обратная предыдущей:

кВт	Гкал/ч
1 000	0,85984
5 000	4,29922
10 000	8,5984
30 000	25,795
50 000	42,992
100 000	85,984
500 000	429,9226
1 000 000	859,8452

Использование данных таблиц значительно упростит процесс расчёта стоимости тепловой энергии. Кроме того, для упрощения действий, можно воспользоваться одним из предложенных в сети Интернет онлайн-конвертеров, преобразующих физические величины одна в другую.

Самостоятельный расчёт потребляемой энергии в Гигакалориях позволит владельцу жилого/нежилого помещения контролировать стоимость коммунальных услуг, а также – работу коммунальных служб. С помощью проведения простых подсчётов появляется возможность сверить результаты с аналогичными в получаемых платёжных квитанциях и обратиться в соответствующие органы в случае разности показателей.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

6 лучших способов преобразовать какашки в электричество — Mother Jones

от пользователя flick gtmcknight по лицензии Creative Commons

Боритесь с дезинформацией. Получите ежедневный обзор важных фактов. Подпишитесь на бесплатную рассылку новостей Mother Jones .

Более половины из 15 триллионов галлонов сточных вод, которые ежегодно сбрасываются американцами, перерабатываются в ил, который распространяется на сельскохозяйственных угодьях, лужайках и домашних огородах.Теоретически переработка фекалий — идеальное решение для единственного поистине неизбежного побочного продукта человеческой цивилизации. Но удобрение на основе ила может содержать все, что попадает в канализацию — от смыва Prozac в унитазах до моторного масла, сливаемого из заводских цехов. Вот почему во все большем числе городов начинают изучать альтернативный способ утилизации осадка: современные электростанции, работающие на отходах. По одной из оценок, ежедневный выход ила одного американца может генерировать достаточно электроэнергии, чтобы зажечь 60-ваттную лампочку более чем на девять часов.Вот шесть самых инновационных способов преобразования человеческих отходов в ватты:

Бактерии, питающиеся фекалиями
В варочных котлах, похожих на бочки для пивоварен, содержатся анаэробные бактерии, которые поедают ил и выделяют метан. Эта технология — самый старый, дешевый и проверенный метод преобразования калорий в электроэнергию. Даже в этом случае менее 10 процентов из 6000 предприятий по очистке сточных вод в стране имеют метантенки; из них только 20 процентов сжигают метан для получения энергии (остальные просто сжигают его). Флинт, штат Мичиган, и несколько других городов используют метан для заправки городских автобусов.Проблема с анаэробными варочными котлами состоит в том, что они уменьшают объем ила только наполовину и улавливают часть его вложенной энергии.

Разрушители ячеек какашки
Разрушение клеточных стенок в иле — путем нагревания их под давлением, воздействия на них ультразвуковых волн или пульсации их электрическими полями — увеличивает производство метана на 50 процентов или более в анаэробных варочных котлах. С другой стороны, исследователи обнаружили, что некоторые из этих процессов могут вызывать неприятные запахи и даже «химическую атаку» на канализационное оборудование.

Geological Toilets
Прошлым летом Лос-Анджелес начал закачку ила в скважину глубиной в милю, где ожидается, что давление и тепло высвободят метан, достаточный для снабжения энергией 1000 домов. Скважина также растворяет и улавливает углекислый газ, который обычно выделяет ил, удаляя выхлоп, эквивалентный примерно 1000 автомобилей в год. «Этот проект возобновляемой энергии абсолютно электрифицирован», — сказал LA Times мэр Лос-Анджелеса Антонио Вилларайгоса. «Это сэкономит деньги и принесет деньги.”

Пруды с фекалиями
В качестве более дешевого экологичного варианта около 50 заводов по переработке отходов в 20 странах установили версии усовершенствованной технологии интегрированных систем сточных вод, разработанной профессором Калифорнийского университета в Беркли Уильямом Дж. Освальдом, — большие открытые пруды, которые в первую очередь полагаются на анаэробное сбраживание и фотосинтез. вниз ил и преобразовать его в удобрение или корм для животных из богатых азотом водорослей. В свою очередь, водоросли можно использовать в качестве сырья для биотоплива. Рич Браун, ученый-эколог из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, видит препятствие в огромном следе прудов: «Для сельских районов это прекрасно, — говорит он.«Для Сан-Франциско это не сработало бы так хорошо».

Газификаторы
Установки газификации осадка популярны в Европе и особенно в Германии. Реакция с низким содержанием кислорода превращает твердые частицы в иле в богатый углеродом «уголь», аналогичный брикетам BBQ. Затем полукокс газифицируется в присутствии воздуха для получения синтез-газа, который можно сжигать для получения энергии.

Poop Pyrotechnics
В прошлом году компания EnerTech из Атланты построила первый в мире завод по «пиролизу» промышленных осадков в Южной Калифорнии.Его запатентованный процесс SlurryCarb преобразует ил из трети округов Лос-Анджелес и Ориндж в древесные гранулы, которые заменяют уголь в ближайшей цементной печи; его зола смешивается с цементом.

Одна маленькая какашка для человека. . .
С учетом миллиардов стимулирующих фондов, запланированных на улучшение сточных вод, настало ли время для энергии какашки? Такие усилия, направленные на сокращение захоронения отходов и выбросов, заслужили похвалу со стороны некоторых групп, занимающихся защитой от образования осадка. Кэролайн Снайдер, основательница организации Citizens for Sludge-Free Land, называет это «беспроигрышной ситуацией.”

Агентство по охране окружающей среды (EPA) заявляет, что использование ила многообещающе, но оно не готово отказаться от использования ила в качестве чудесного удобрения. Это не остановило индустрию очистки сточных вод, которая видит шанс заняться возобновляемой энергетикой и положить конец потоку жалоб на здоровье и дорогостоящих судебных исков. «После почти 40 лет работы с твердыми биосодержащими веществами», — написал в недавнем информационном бюллетене один из представителей отрасли очистки сточных вод. «Никогда не думал, что скажу это: сейчас захватывающее время для ила!»

H / T к отчету о состоянии науки : извлечение энергии и ресурсов из осадка, , опубликованному Глобальной коалицией по исследованию водных ресурсов. Фотография пользователя Flickr gtmcknight используется по лицензии Creative Commons.

2 Энергия | Потребности в питательных веществах нечеловеческих приматов: второе пересмотренное издание

Национальный исследовательский совет. 1981b. Энергетика питания домашних животных и глоссарий энергетических терминов. 2 ^nd Ed. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы. С. 38.

Национальный исследовательский совет. 1989. Рекомендуемые диетические нормы, 10 ^th ed.Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы. Стр. 24-38.

Национальный исследовательский совет. 1998. Потребности свиней в питательных веществах, 10 ^th Rev. ed. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы. С. 7.

Николози Р.Дж. и Р.Д. Хант. 1979. Нормы рациона питательных веществ для нечеловеческих приматов. Стр. 11–37 в «Приматы в исследованиях питания», K.C. Hayes, Ed. Лондон: Academic Press, Inc.,

Oftedal, O.T. 1984. Состав молока, удои и выработка энергии на пике лактации: сравнительный обзор.Symp. Zool. Soc. Лондон. 51: 33-85.

Oftedal, O.T., and M.E. Allen. 1996. Кормление и питание всеядных животных с упором на приматов. Стр. 148–157 в «Дикие млекопитающие в неволе, принципы и методы», Д.Г. Клейман, М.Э.Ален, Р.В. Томпсон, С. Лампкин и М. Моррис, ред. Чикаго: Univ. Чикаго Пресс.

Паннеманс, Д.Л., К.Р. Вестертерп. 1995. Энергозатраты, физическая активность и базальный уровень метаболизма пожилых людей. Br. J. Nutr. 73: 571-581.

Parsons, P.E., and C.R. Taylor. 1977. Энергетика брахиации против ходьбы: сравнение подвешенного и перевернутого маятникового механизма. Physiol. Zool. 50: 182-188.

Пейн П.Р. и Дж.К. Уотерлоу. 1971. Относительные потребности в энергии для поддержания, роста и физической активности. Ланцет 2: 210-211.

Пирс, Л.С., М.Дж. Соарес, Л.М. Маккормак и К.О’Ди. 1998. Есть ли доказательства возрастного снижения скорости метаболизма? J. Appl. Physiol.85: 2196-2204.

Power, M.L. 1991. Пищеварительная функция, потребление энергии и пищеварительная реакция на пищевую жевательную резинку у содержащихся в неволе каллитрихид. Кандидат наук. Диссертация, Калифорнийский университет, Беркли.

Рэмси, Дж. Дж., Дж. Л. Лаач, Дж. У. Кемниц, Дж. 2000. Возрастные и гендерные различия в составе тела, расходе энергии и глюкорегуляции взрослых макак-резусов. J. Med. Primatol. 29: 11-19.

Рэмси, Дж. Дж., Э. Б. Рокер, Р. Вайндрух и Дж. У. Кемниц.1997. Энергозатраты взрослых самцов макак-резусов в течение первых 30 мес. Ограничения в питании. Являюсь. J. Physiol. 272 (эндокринол. Метаболизм) 35: E901-E907.

Равуссин, Э., Лиллиоя С., Т.Э. Андерсон, Л. Кристин и К. Богардус. 1986. Детерминанты 24-часовых затрат энергии у человека. Методы и результаты с использованием респираторной камеры. J. Clin. Вкладывать деньги. 78: 1568-1578.

Riopelle, A.J., L.S. Дитц, Дж.П. Гейган и Т. Бури. 1986. Перинатальная потеря веса и восстановление у хорошо питающихся макак-резусов.Human Biol. 58: 907-918.

Роббинс, К. 1993a. Энергетические требования для обслуживания. Стр. 114-174 в кормлении и питании диких животных. Сан-Диего: Academic Press, Inc.,

Роббинс, К. 1993b. Производственные затраты. Стр. 225-246 в кормлении и питании диких животных. Сан-Диего: Academic Press, Inc.,

Роббинс Р.С. и Дж. А. Гавань. 1966. Использование энергии и белка коммерческого рациона макаками резус ( Macaca mulatta ). Лаборатория. Anim. Уход 16: 286-291.

Робертс, С.Б. 1996. Энергетические потребности пожилых людей. Евро. J. Clin. Nutr. 50 (Приложение 1): S112-S118.

Робертс, С.Б., Т.Дж. Коул и В.А.Крус. 1985. Лактационная производительность по отношению к потреблению энергии у павиана. Являюсь. J. Clin. Nutr. 41: 1270-1276.

Робертс, С.Б., и В.Р. Молодой. 1988. Энергетические затраты на отложение жира и белка у младенца. Являюсь. J. Clin. Nutr. 48: 951-955.

Родман П.С. 1984. Кормление и социальные системы орангутанов и шимпанзе.Стр. 134-160 в Адаптации к добыче пищи у нечеловеческих приматов, П.С. Родман и Дж. Г. Х. Cant, Eds. Нью-Йорк: Columbia Univ. Нажимать.

Росс, C. 1992. Основной уровень метаболизма, масса тела и диета у приматов: оценка доказательств. Folia Primatol. 58: 7-23.

Ротвелл, штат Нью-Джерси, и М.Дж. Сток. 1981. Регулирование энергетического баланса. Анну. Rev. Nutr. 1: 235-256.

Рутенберг, Г.В., и А.М. Коэльо младший 1988. Питание новорожденных и продольный рост бабуинов от рождения до подросткового возраста.Являюсь. J. Phys. Антрополь. 75: 529-539.

Шоллер, Д.А. 1998. Уравновешивание расхода энергии и веса тела. Являюсь. J. Clin. Nutr. 68 (Дополнение): 956S-961S.

Шварц, S.M., M.E. Wilson, M.L. Уокер и Д.К. Коллинз. 1988. Влияние питания на рост и половое созревание предменархических макак-резусов. Horm. Behav. 22: 231-251.

Скотт, M.L. 1986. Энергия: потребности, источники и метаболизм. Стр. 12-78 в питании людей и отдельных видов животных.Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья.

Шетти, П.С., К.Дж.К. Генри, А.Э. Блэк и А. Прентис. 1996. Энергетические потребности взрослых: обновленная информация об основных показателях метаболизма (BMR) и уровнях физической активности (PAL). Евро. J. Clin. Nutr. 50 (Приложение 1): S11-S23.

Смит, A.H., T.M. Батлер и Н. Пейс. 1975. Рост веса выращенных в колонии шимпанзе. Folia Primatol. 24: 29-59.

Souci, S.W., W. Fachmann, and H. Kraut. 1994. Состав пищевых продуктов и таблицы питания, 5 ^th ed.(составитель Х. Шерц и Ф. Сенсер). Бока-Ратон: CRC Press, 1091 с.

Шталь, W.R. 1967. Масштабирование респираторных переменных у млекопитающих. J. Appl. Physiol. 22: 453-460.

Stahl, W.R., and M.R. Malinow. 1967. Обзор физиологических измерений в M. mulatta . Folia Primatol. 7: 12-33.

Штейн Т.П., Доценко М. Корольков, Д. Гриффин, К.А. Фуллер. 1996. Расход энергии у макак-резусов ( Macaca mulatta ) во время космического полета с использованием воды с двойной меткой (² H ₂ ¹⁸ O).J. Appl. Physiol. 81: 201-207.

Штайнер, Р.А. 1987. Пищевые и метаболические факторы в регуляции секреции репродуктивных гормонов у приматов. Proc. Nutr. Soc. 46: 159-175.

Стерлинг, E.J., E.S. Диренфельд, К.Дж. Эшборн и A.T.C. Файстнер. 1994. Рацион питания, состав пищи и потребление питательных веществ в диких и содержащихся в неволе популяциях Daubentonia madagascariensis . Folia Primatol. 62: 115-124.

Стивенс, C.E., and I.D. Юм. 1995 г.Потребности в энергии и питательных веществах. Стр. 1-10 в сравнительной физиологии пищеварительной системы позвоночных. Кембридж, Великобритания: Cambridge Univ. Нажимать.

Тейлор, C.R., N.C. Heglund, and G.M.O. Малой. 1982. Энергетика и механика наземного передвижения. I. Потребление метаболической энергии как функция скорости и размера тела у птиц и млекопитающих. J. Exp. Биол. 97: 1-21.

Tilden, C.D., and O.T. Офтедал. 1995. Биоэнергетика размножения у просимийских приматов: связано ли это с доминированием самок? Стр.119-131 в Creatures of the Dark: The Nocturnal Prosimians. Л. Альтерман, Г.А. Дойл и М. Изард, ред. Нью-Йорк: Пленум Пресс.

Tilden, C.D., and O.T. Офтедал. 1997. Состав молока отражает характер материнской заботы у просимийских приматов. Являюсь. J. Primatol. 41: 195-211.

Торунь Б., P.S.W. Дэвис, М. Ливингстон, М. Паолиссо, Р. Сакетт, Г. Спурр и М. де Гусман. 1996. Энергетические потребности и рекомендации по диетической энергии для детей и подростков от 1 до 18 лет.Евро. J. Clin. Nutr. 50: S37-S81.

Vaughan, L., F. Zurlo, and E. Ravussin. 1991. Старение и расход энергии. Являюсь. J. Clin. Nutr. 53: 821-825.

Валике, Британская Колумбия, Д.Дж. Гуднер, Д.Дж. Керкер, Э.В. Чидекель, Л.В. Калнасы. 1977 г. Оценка ожирения у обезьян с косичками ( Macaca nemestrina ). J. Med. Primatol. 6: 151-162.

Ватт, Б.К. и А.Л. Меррилл. 1963. Состав продуктов, Agr. Справочник № 8, агр. Res. Серв., USDA. Вашингтон, округ Колумбия: У.S. Govt. Типография.

Проверка достоверности продуктов с «отрицательной калорийностью» на модели рептилии

Популярная стратегия похудания — употребление продуктов с отрицательной калорийностью. Теоретически это продукты, для переваривания и усвоения которых требуется больше энергии, чем потребляется, что приводит к дефициту энергии. Хотя существование продуктов с «отрицательной калорийностью» обсуждалось, ни одно эмпирическое исследование полностью не рассматривало обоснованность того, что какая-либо пища «с отрицательной калорийностью».Мы провели такое исследование с использованием всеядного бородатого дракона ( Pogona vitticeps ) и сырого сельдерея, который часто называют «отрицательно калорийной» пищей. После употребления ими сельдерея (5% массы тела) мы измерили скорость метаболизма после приема пищи, чтобы определить затраты на переваривание и ассимиляцию (т.е. специфическое динамическое действие), а также собранные каловые массы и ураты для определения энергии, теряемой на выведение. Удельная энергия сельдерея, фекалий и уратов была определена количественно с помощью калориметрии бомбы. Ящерицы теряли в среднем 33%, 29% и 14% энергии еды из-за специфических динамических воздействий, фекалий и уратов, соответственно, в результате чего полученный чистый прирост составил 24% потребляемой энергии.Теоретически этот прирост больше, учитывая, что сельдерейная мука дает лишь часть каловой энергии. Опровергая «отрицательную калорийность» сельдерея и других предлагаемых продуктов, это исследование показывает, что такие продукты вносят свой вклад в отрицательный энергетический баланс и, следовательно, на потерю веса.

кажущаяся эффективность ассимиляции, диета, энергетический бюджет, «отрицательная калорийность», специфическое динамическое действие, потеря веса

Схема диеты и похудания, распространенная в Интернете, социальных сетях и книгах по диетам и питанию, — это диета, включающая продукты с «отрицательной калорийностью» [1-6].Теоретически это продукты, на переваривание, усвоение и накопление питательных веществ которых тратится больше энергии, чем получается. Следовательно, их потребление приводит к дефициту калорий из-за недостатка полученной чистой энергии и из-за того, что накопленная энергия (то есть жир), следовательно, должна использоваться для обеспечения завершения их переваривания и переработки. Дополнительные преимущества, отмеченные для продуктов с «отрицательной калорийностью», заключаются в том, что они ускоряют обмен веществ, контролируют аппетит, улучшают гликемический контроль и очищают толстую кишку и печень [1,7].Поэтому диеты, включающие продукты с «отрицательной калорийностью», приводят к «беспроигрышной ситуации», учитывая многочисленные преимущества для вашего здоровья и улучшение контроля веса [8].

Существование продуктов с «отрицательной калорийностью» было подвергнуто сомнению диетологами и врачами, которые заявили, что совокупная стоимость переваривания, усвоения и усвоения пищи эквивалентна всего 5-15% энергии пищи, таким образом, существует чистая получение 85-95% энергии от любого приема пищи [6,9-11].Единственное опубликованное исследование (аннотация), в котором проверялась достоверность продуктов с «отрицательной калорийностью», было проведено с участием 15 женщин, каждая из которых потребляла 100 г сырого сельдерея [3]. В этом исследовании было отмечено, что стоимость переваривания сельдерея была эквивалентна 86% энергии еды [3]. Однако это исследование не смогло учесть дополнительную потерю энергии, выделяемую с калом и мочой. Учитывая относительно высокое содержание клетчатки, сельдерей по своей природе может характеризоваться относительно низкой эффективностью переваривания и усвоения [12,13].Следовательно, если учесть совокупную энергию, затраченную на пищеварение и ассимиляцию и потерянную с калом и мочой, становится более вероятным, что потребление сельдерея приводит к дефициту энергии, а сельдерей является полноценной «отрицательно калорийной» пищей [14].

Отсутствие каких-либо эмпирических исследований, которые интегрально проверяли валидность продуктов с «отрицательной калорийностью», побудило нас провести такое исследование с использованием модели ящерицы, бородатого дракона ( Pogona vitticeps ) и сырых блюд из сельдерея [9 , 10,15,16].Хотя бородатые драконы далеки от людей эволюционно, они разделяют с людьми всеядную диету и почти идентичный набор морфологических и физиологических механизмов, используемых для переваривания, поглощения и усвоения пищи [17-19]. В этом исследовании мы количественно определили для каждой ящерицы энергию их сельдерея, энергию, затраченную на переваривание этой еды, и энергию, потерянную с фекалиями и уратами. Оценивая эти энергетические компромиссы, мы обнаружили, что бородатые драконы получают чистый прирост энергии от еды из сельдерея.Прирост, который, однако, быстро сводится на нет собственным метаболизмом покоя ящерицы.

Бородатые драконы и их содержание

Хотя было бы идеально провести это исследование на людях, для соавторов бакалавриата (KMB и AEA) было институционально запрещено собирать и обрабатывать человеческие фекалии и мочу. Поэтому мы воспользовались выращенной в неволе лабораторной колонией бородатых драконов ( Pogona vitticeps ), ящериц среднего размера, обитающей в засушливых и полузасушливых регионах центральной Австралии [17,20].Бородатые драконы от природы всеядны (как и люди), обладают пищеварительным трактом, аналогичным по форме (по размеру) и функциям пищеварительной системе человека [18,19]. Кроме того, бородатые драконы использовались для количественной оценки энергии, сэкономленной при потреблении вареных корнеплодов по сравнению с сырыми, с целью проверки гипотез о роли кулинарии в эволюции человека [21,22].

Ящериц содержали в аквариумах объемом 76 л с песчаным субстратом, камнями для купания и неограниченной доступностью воды.Комнатная температура поддерживалась на уровне 26-29 ° C, а свет обеспечивался флуоресцентными лампами и лампами UVA / UVB, установленными на цикл 12L: 12D. Ящериц выращивали на разнообразной зелени (например, капуста, листовая капуста, горчица), овощах (например, моркови и кабачках), а также на сверчках, мучных червях и тараканах, присыпанных кальцием / витамином. Девять ящериц (две самки, семь самцов), использованные в этом исследовании, были в возрасте от 4 до 6 лет и весили 190,1 — 234,1 г (среднее значение ± стандартная ошибка среднего = 217,9 ± 4,9 г) в начале исследования. Уход за ящерицами и эксперименты проводились в соответствии с утвержденным протоколом (№ 14-06-0077) Институционального комитета по уходу и использованию животных Университета Алабамы.

Методика эксперимента

Мы выбрали сельдерей в качестве тестовой диеты для этого исследования, потому что он возглавляет многие списки продуктов с «отрицательной калорийностью», а бородатые драконы добровольно едят сельдерей [7,8,15,23]. Мы стандартизируем размер еды до 5% от массы тела ящерицы, потому что это размер еды, который легко потребляется бородатыми драконами и который вызывает значительный постпрандиальный метаболический ответ [11,21]. Перед испытаниями на метаболизм и кормление ящериц не кормили в течение минимум 10 дней, чтобы гарантировать, что они будут постабсорбирующими.Сельдерей покупали в свежем виде и использовали в течение 24 часов. Чтобы проверить пригодность сельдерея как продукта с «отрицательной калорийностью», мы сравнили общую энергию еды из сельдерея с энергией, затрачиваемой на переваривание и усвоение сельдерея (специфическое динамическое действие [SDA]), а также с потерями с калом и уратами.

Определение стандартной скорости метаболизма, постпрандиального метаболического ответа и специфического динамического воздействия

Мы использовали респирометрию закрытой системы для количественной оценки стандартной скорости метаболизма (SMR) и постпрандиального метаболического ответа для каждой ящерицы [24,25].Натощак ящериц помещали в индивидуальные камеры для респирометрии (2,5–3 л) и выдерживали при 30 ° C в камере для окружающей среды. Первоначальный и второй пробы воздуха (50 мл), взятые с интервалом в час из каждой респирометрической камеры (в течение которого отдельные камеры были герметизированы), закачивались в анализатор O ₂ (S-3A / II, AEI Technologies). Мы рассчитали для каждой ящерицы целое животное (мл · ч ^-1) скорости потребления кислорода (O ₂) по изменению процентного содержания кислорода за одночасовое испытание [11,24,26].Из измерений O ₂, проведенных утром и вечером в течение четырех последовательных дней, мы присвоили каждой голодной ящерице ее SMR как среднее из двух ее самых низких измеренных значений O ₂ [27]. После испытаний SMR ящериц возвращали в клетки, кормили их предварительно взвешенной едой из сельдерея, а затем возвращали в камеры для респирометрии. Мы возобновили измерения O ₂ с 6-часовыми интервалами в течение 2,5 дней, а затем с 12-часовыми интервалами в течение следующих 2,5 дней. Мы рассчитали для каждой ящерицы совокупную стоимость (кДж) переваривания и усвоения пищи (SDA) путем суммирования дополнительных потребленных O ₂ (мл) сверх SMR за тот промежуток времени, когда O ₂ был значительно больше SMR, и умножив это всего на 20.9 Дж [11]. Для этого исследования мы предположили, что на 1 мл потребленного O ₂ расходуется 20,9 Дж, учитывая, что питательное сухое вещество сельдерея составляет примерно 15% белка, 5% жира и 80% углеводов, и дает респираторный коэффициент 0,95 [13 , 28].

Сбор кала и уратов

Мы собрали фекалии и ураты у ящериц, содержащихся по отдельности в стеклянных аквариумах объемом 76 л, снабженных защитным кожухом лабораторного стола (VWR International, Radnor, PA), неабсорбирующей стороной вверх.Перед кормлением мы промываем толстую кишку каждой ящерицы водой, чтобы удалить остатки фекалий и ураты. После того, как ящерицы закончили есть сельдерей, клетки проверяли дважды в день, удаляли и сушили (55 ° C) любые отложившиеся фекалии или ураты. Через одну неделю толстый кишечник каждой ящерицы снова промывали, а любые остаточные фекалии и ураты собирали и сушили. Для каждой ящерицы мы отдельно взвешивали высушенные фекалии и ураты.

Энергетическая ценность пищи, фекалий и уратов

Энергетическая ценность сельдерея, фекалий и уратов определялась калориметрическим методом.В ходе этого исследования мы использовали пять разных партий сельдерея. Для каждой партии пять образцов нарезанного кубиками сельдерея взвешивали, сушили (55 ° C), повторно взвешивали и измельчали до однородного тонкого порошка. Части порошка из каждого из пяти образцов помещали в предварительно взвешенную желатиновую капсулу, повторно взвешивали, и капсулу и измельченный сельдерей поджигали в калориметре бомбы (модель 1266; Parr Instruments, Молин, Иллинойс, США). для определения общего содержания энергии. Для каждой подвыборки мы вычитали энергию капсулы (19.48 кДж г ^-1 * масса капсулы) от общей энергии для определения энергии сельдерея (кДж г ^-1 сухой массы). Для каждой партии мы усредняли энергию пяти подвыборок, чтобы определить энергию сухой массы для этой партии. Удельное содержание энергии в сырой массе сельдерея (кДж г ^-1) определяли как произведение содержания энергии в сухой массе (13,67 ± 0,24 кДж г ^-1) и процентного содержания сухой массы сельдерея (5,3 ± 0,4%). Среди пяти партий содержание энергии в сырой массе варьировалось от 0.От 615 до 0,933 кДж / г ^-1, в среднем 0,722 ± 0,057 кДж / г ^-1. Мы рассчитали содержание энергии в каждом съеденном приёме пищи как произведение массы еды и содержания энергии в сырой массе (0,722 кДж г ^-1) [27]. Образцы фекалий и уратов для каждой ящерицы подвергали бомбардировке в трех экземплярах аналогичным образом с использованием желатиновых капсул. Для каждой ящерицы общую энергию фекалий и уратов рассчитывали как произведение их сухой массы и эквивалента энергии сухой массы, определенного как среднее из трех значений.

Статистический анализ

Мы объединили дисперсионный анализ с повторными измерениями (ANOVA) с парным сравнением средних значений Тьюки, чтобы продемонстрировать статистические эффекты времени выборки на скорость метаболизма и определить момент времени, когда скорость метаболизма после приема пищи вернулась к значениям, которые существенно не отличались от показателей до кормления. Этот момент времени определил продолжительность значительно повышенного постпрандиального метаболизма, что позволило нам рассчитать SDA.Статистический анализ проводился с использованием SAS 9.1.3 (Институт SAS, Кэри, Северная Каролина, США). Мы обозначаем уровень значимости как P <0,05 и сообщаем средние значения с их стандартными ошибками (± 1SE).

Стоимость переваривания пищи

Стандартная скорость метаболизма голодных бородатых драконов (30 ° C) составляла в среднем 6,44 ± 0,34 мл O ₂ ч ^-1 (Таблица 1). Кормление вызывало значительное (P <0,0001) повышение скорости метаболизма, которое достигло пика в течение 12-24 часов после кормления, при значениях, которые в среднем на 66 ± 6% превышали SMR (Таблица 1, Рисунок 1).Ящерицы сохраняли значительно (Ps <0,05) повышенный уровень метаболизма в течение до 3 дней после кормления. В течение этих 3 дней ящерицы израсходовали 2,64 ± 0,22 кДж на переваривание и усвоение своей еды из сельдерея (т.е. SDA), что было эквивалентно 33,1 ± 2,4% энергии съеденной еды из сельдерея (т.е. коэффициент SDA [11]) (Таблица 1 ).

Рис. 1. Постпрандиальный профиль потребления кислорода (среднее значение и столбцы SE) для девяти взрослых бородатых драконов при 30 ° C в течение пяти дней после приема пищи из нарезанного кубиками сырого сельдерея, эквивалентного по массе 5% массы ящерицы.Показатели потребления кислорода достигли пика через 18 часов после кормления и составили среднее значение, которое на 66% превышало стандартную скорость метаболизма (время = 0). Заштрихованная область под профилем представляет собой дополнительный расход кислорода, превышающий стандартную скорость метаболизма за трехдневную продолжительность значительно повышенного метаболизма, из которого количественно определяли SDA для каждой ящерицы

Таблица 1. Масса тела, стандартная скорость метаболизма (SMR), пик после приема пищи O ₂, объем пика O ₂, удельное динамическое действие (SDA) и коэффициент SDA (SDA в процентах от энергии еды) из девяти взрослых бородатых драконов ( Pogona vitticeps ), которые потребляли сельдерей, равный по массе 5% от массы тела ящерицы

Ящерица ID	Масса (г)	SMR (мл O ₂ ч ^-1)	Пик O ₂ (мл ч ^-1)	Область применения (пик / SMR)	SDA (кДж)	Коэффициент SDA (%)
PV08	212.8	6,70	10,63	1,59	2,54	33,2
PV20	228,1	5,47	9.92	1,81	2,99	36,5
PV55	210,3	6,73	10,62	1,58	3.00	39,6
PV55,7	201,8	4,44	7,93	1,79	3,27	39,3
PV64	236.2	6,61	10,47	1,58	3,29	38,8
PV70	220,8	7,51	12.74	1,70	2,62	33,0
PV72	190,1	7,03	11,97	1,70	1.35	19,7
PV73	224,7	5,84	11,85	2,03	2,87	35,5
PV74	229.9	7,59	10,30	1,36	1,85	22,4
Среднее значение	217,2	6,44	10.72	1,68	2,64	33,1
SE	4,9	0,34	0,47	0,06	0.22	2,4

Потеря энергии с калом и уратами

Кал и ураты начали появляться в клетках через 2 дня после кормления. За недельный период ящерицы продуцировали 0,14 ± 0,02 г сухих фекалий и 0,11 ± 0,02 г сухих уратов (таблица 2). Калориметрия бомбы определила, что удельная энергия сухой массы фекалий и уратов в среднем составила 16,81 ± 0,56 кДж / г ^-1 и 11.06 ± 0,38 кДж г ^-1 соответственно (таблица 2). Общая энергия фекалий и уратов, произведенных из одной муки сельдерея, составила в среднем 2,29 ± 0,33 кДж и 1,06 ± 0,13 кДж, соответственно (Таблица 2).

Таблица 2. Сухая масса, удельная энергия и общая энергия фекалий и уратов, производимых бородатыми драконами ( Pogona vitticeps ) в течение одной недели после употребления в пищу сельдерея, составляющего 5% массы тела

Ящерица ID	Масса тела (г)	Масса еды (г)	Масса кала (г)	Удельная энергия кала (кДж г ^-1)	Энергия кала (кДж)	Масса уратов (г)	Удельная энергия уратов (кДж г ^-1)	Энергия уратов (кДж)
PV08	206.8	10,34	0,07	17,00	1,19	0,10	11,00	1,10
PV20	229.7	11,48	0,15	16,41	2,46	0,08	11,52	0,92
PV55	209.4	10,47	0,07	14,52	1,02	0,13	9,12	1,19
PV55,7	202.4	10,12	0,08	19,64	1,57	0,07	10,87	0,76
PV64	231.2	11,56	0,13	18,30	2,38	0,09	12,65	1,14
PV70	224.0	11.20	0,19	14,30	2,66	0,13	9,79	1,27
PV72	196.2	9,08	0,15	17,23	2,59	0,14	11,00	1,54
PV73	223.5	11.20	0,14	16,45	2,37	0,12	11,10	1,37
PV74	244.1	12,21	0,25	17,39	4,35	0,02	12,53	0,26
Среднее значение	218.6	10,85	0,14	16,81	2,29	0,11	11,06	1,06
SE	5.2	0,31	0,02	0,56	0,33	0,02	0,38	0,13

Чистая сохраненная энергия

Мука из сельдерея обеспечила ящериц 7.83 ± 0,23 кДж энергии, из которых 2,53 ± 0,25 кДж было затрачено на переваривание и усвоение пищи, 2,29 кДж ± 0,33 было потеряно с калом и 1,06 кДж ± 0,13 было выделено в виде уратов (таблица 3). Таким образом, чистый прирост энергии от этих приемов пищи составил в среднем 1,89 ± 0,17 кДж, что эквивалентно 23,4 ± 2,1% потребляемой энергии (Таблица 3). В этом исследовании ящерицы сохраняли в среднем почти четверть энергии, полученной от еды.

Таблица 3. Общая энергия пищи, энергия, израсходованная на удельное динамическое действие (SDA) и потерянная на фекалии и ураты, и оставшаяся чистая энергия (абсолютная и в процентах от энергии еды) для девяти бородатых драконов ( Pogona vitticeps ) потреблявшие сельдерейную муку, составляющую по массе 5% от массы ящерицы.Массы тела и еды такие же, как в таблице 2

Ящерица ID	Пищевая энергия (кДж)	SDA (кДж) *	Энергия кала (кДж)	Энергия уратов (кДж)	Чистая энергия Коэффициент усиления (кДж)	Чистый прирост в% от пищевой энергии
PV08	7.47	2,48	1,19	1,10	2,70	36,2
PV20	8,29	3,02	2.46	0,92	1,89	22,7
PV55	7,56	2,99	1,02	1,19	2.37	24,9
PV55,7	7,31	2,87	1,57	0,76	2,10	28,7
PV64	8.35	3,24	2,38	1,14	1,59	19,0
PV70	8,09	2,67	2.66	1,27	1,48	18,3
PV72	6,56	1,29	2,59	1,54	1.14	17,4
PV73	8,09	2,87	2,37	1,37	1,48	18,3
PV74	8.82	1,97	4,35	0,26	2,23	25,3
Среднее значение	7,83	2,53	2.29	1,06	1,89	23,4
SE	0,23	0,25	0,33	0,13	0.17	2,1

* SDA было рассчитано как произведение энергии муки и коэффициента SDA из таблицы 1.

Мы проверили утверждение о том, что стоимость переваривания и усвоения сельдерея, наиболее цитируемого примера «отрицательно калорийной» пищи, превышает прирост усвоенной энергии. Для этого мы использовали всеядного бородатого дракона и сравнили энергию их еды из сельдерея с энергией, потерянной в SDA, фекалиях и уратах, чтобы определить, испытали ли ящерицы чистую потерю или прирост энергии от этой еды.Несмотря на то, что сельдерей по своей природе низкокалорийный и с относительно высоким содержанием клетчатки, ящерицы получали чистый прирост энергии. Хотя это исследование, по-видимому, опровергает утверждение о сельдерее как о продукте с «отрицательной калорийностью», остается задать три вопроса: (1) приближаются ли затраты на переваривание сельдерея и энергия, теряемая с выделением для ящериц, эквивалентными затратами и потерями для человека. ?; (2) если не сельдерей, существуют ли другие продукты, которые потенциально могут привести к чистой потере энергии при употреблении ?; и (3) если продукты с «отрицательной калорийностью» обеспечивают чистый прирост энергии, в какой степени они могут способствовать отрицательному энергетическому балансу и потере веса?

Затраты и эффективность переваривания и усвоения пищи

Постпрандиальный метаболический ответ и SDA P.vitticeps , использованные в этом исследовании, находятся в пределах опубликованного диапазона увеличения постпрандиального метаболизма на 30–340% и SDA, эквивалентных 5–21% энергии еды, наблюдаемой для других видов ящериц [11]. Люди, как правило, демонстрируют относительно более умеренный постпрандиальный ответ, который отмечается увеличением скорости метаболизма на 20-40% при SDA, эквивалентных 7-13% энергии еды [11]. Однако у 15 женщин, каждый из которых потреблял 100 г сельдерея (67 кДж) в исследовании Клегга и Купера [3], уровень метаболизма увеличился на 33%, а SDA (57.7 кДж) было эквивалентно 86% потребляемой энергии еды. Несмотря на схожие профили метаболических реакций после приема пищи, ящерицы испытывают более длительную реакцию по сравнению с людьми из-за того, что они потребляют относительно большие порции пищи (5% против 0,17% массы тела) и обладают более низкой температурой тела и, следовательно, требуют больше времени для переваривания пищи. и усваивают свою пищу.

Ни в этом исследовании, ни в исследовании Клегга и Купера [3] не учитывалась стоимость жевания, стоимость, которая еще больше снижает чистый прирост усвоенной энергии.У взрослых людей жевание резинки увеличивает скорость метаболизма на 46 кДж в час [29]. Восемь женщин (соавтор AEA и студенты лаборатории SMS, средний возраст 21,3 года) потребовалось в среднем 5,4 минуты, чтобы жевать (~ 400 жеваний) и проглотить 100 г (четыре целых кусочка) сырого сельдерея. Субъекты исследования Клегга и Купера [3] потенциально израсходовали дополнительные 4,1 кДж на пережевывание своей 100-граммовой муки из сельдерея, что еще больше снизило чистый прирост (до 7,8% энергии еды), предполагаемый в этом исследовании.

Исследование Клегга и Купера [3], а также многочисленные дискуссии о легитимности продуктов с «отрицательной калорийностью» сосредоточились только на затратах на переваривание и усвоение без учета эффективности, с которой эти продукты перевариваются.Хотя люди потребляют продукты, которые легко перевариваются и усваиваются, а на непоглощенные компоненты (например, клетчатку) могут воздействовать местные микробы (например, ферментация остаточных углеводов), есть остатки диеты, которые в конечном итоге выводятся с калом. Традиционный подход к количественной оценке эффективности пищеварения («очевидная эффективность пищеварения») заключался в вычитании каловой энергии из энергии еды и делении на энергию еды [30,31]. Сделав еще один шаг вперед и вычитая энергию, потерянную с мочой перед делением на энергию еды, мы получаем индекс эффективности полученной усвояемой энергии от любого приема пищи («очевидная эффективность усвоения»).Однако этому подходу присуща ошибка, поскольку он предполагает, что вся фекальная энергия получена из непереваренных остатков пищи, что означает заголовок «кажущийся» для этих показателей эффективности [30,31]. За вычетом содержания воды (~ 75% фекальной массы) человеческие фекалии в значительной степени (75% сухой массы) состоят из бактерий, других микробов (например, грибов, вирусов, протистов) и отторженных кишечных эпителиальных клеток [12,32] . То, что остается после этого, включает липиды (например, продуцируемые бактериями короткоцепочечные жирные кислоты) и непереваренную клетчатку; поэтому диета с высоким содержанием клетчатки генерирует больше фекалий из-за накопления непереваренной клетчатки [12].Сельдерей составляет примерно 40% клетчатки (сухой массы), и, как ожидается, для ящериц и людей часть этой клетчатки выводится с калом [13].

Для расчетов «на обратной стороне конверта», если мы предположим, что фекалии ящерицы (сухая масса) составляют 40% непереваренной клетчатки (~ 30% проглоченной клетчатки), и прибавим к этому потерю энергии в уратах (1,06 кДж) и SDA (2,60 кДж), поэтому ящерицы получают ассимилированный прирост в 39,9% энергии от еды. Этот расчетный выигрыш на 70% выше, чем тот, который представлен в результатах (таблица 3), и теоретически может считаться более точным.Для единственного исследования на людях, оценивающего стоимость переваривания сельдерея [3], прогнозируемая выделяемая энергия непереваренной клетчатки (8 кДж) в сочетании с SDA (57,7 кДж) и любые затраты на жевание (4,1 кДж) теоретически превышают общую энергию блюда из сельдерея (67 кДж) и, следовательно, поддерживают ярлык «отрицательная калорийность» сельдерея (~ минус 3 кДж). Тем не менее, мы должны отметить, что в этом исследовании сообщается об очень большом SDA относительно энергии еды (86%) по сравнению с другими исследованиями на людях (8-12%) [11].

Теоретически, существуют ли продукты с отрицательной калорийностью?

Альтернативой проведению эмпирических исследований, подобных нашему исследованию ящериц, является использование теоретического подхода, основанного на нескольких предположениях, для оценки достоверности того, что наиболее часто упоминаемые продукты с «отрицательной калорийностью» соответствуют заявленным.Во-первых, мы выбрали SDA, который эквивалентен 25% калорийности пищи, коэффициент значительно ниже, чем отмеченный Клеггом и Купером [3], однако он более чем в два раза выше, чем указано в исследованиях на людях, и включает добавленную стоимость жевание [11,29]. Во-вторых, мы установили, что количество энергии, выделяемой с мочой, составляет 5% от энергии еды [30,31,33]. В-третьих, мы стандартизировали потерю энергии с калом как 30% энергии потребляемой клетчатки. Для сельдерея и девяти других продуктов с «отрицательной калорийностью» потребление 100 г каждого дает чистый прирост энергии примерно на 64% от потребляемой энергии (Таблица 4).Даже если предположить, что 100% пищевых волокон теряется с калом, что очень маловероятно, почти 49% потребляемой энергии все равно сохраняется. Дальнейшее изменение параметров за счет удвоения SDA и потери мочи по-прежнему приводит к чистой прибыли примерно на 19%. Это упражнение по составлению бюджета перекликается с мнениями диетологов, тренеров, врачей и блоггеров, которые критикуют маркировку низкокалорийных продуктов как «отрицательно калорийные» [9,14,16,23].

Таблица 4. В таблице для десяти обычно перечисленных продуктов с «отрицательной калорийностью» указаны процентное содержание воды, общая энергия на 100 г, общая энергия, разделенная на углеводы, клетчатку, белок и жир, прогнозируемое удельное динамическое действие (SDA), энергия потеря с мочой и калом, чистый прирост энергии и чистый прирост в процентах от общей потребляемой энергии

Продукты питания	Сельдерей	Брокколи	Яблоко	Морковь	Грейпфрут	Помидор	Огурец	Арбуз	Зеленый листовой салат	Черника
% воды	95.4	89,3	85,6	88,3	88,1	94,5	96,7	91,5	95,0	84,2
кДж * / 100 г	71.5	182,4	254,7	195,0	207,2	92,3	55,0	149,9	81,0	281.7
Углеводы (кДж)	52,2	116,7	242,7	168,4	187,3	68,4	38,0	132.7	50,4	254,6
Волокно (кДж)	28,2	45,8	42,3	49,3	28,2	21.1	12,3	7,1	22,9	42,3
Белок (кДж)	12,4	50,7	4,7	16.7	13,8	15,8	10,6	11,0	24,5	13,3
Жир (кДж)	6,8	14.7	6,7	9,5	5,6	7,9	6,4	6,0	6,0	13,1
SDA (кДж) †	17.9	45,6	63,7	48,8	51,8	23,1	13,8	37,5	20,3	70,4
Потери с мочой (кДж) ‡	3.6	9,1	12,7	9,8	10,4	4,6	2,8	7,5	4,1	14,1
Потеря фекалий (кДж) §	8.4	13,7	12,7	14,8	8,5	6,3	3,7	2,1	6,9	12,7
Чистая прибыль (кДж)	41.6	113,9	165,6	121,7	136,6	58,3	34,8	102,8	49,8	184.5
Чистый прирост% продуктов питания кДж	58,2	62,5	65,0	62,4	65,9	63,1	63,3	68.6	61,5	65,5

Источником данных о процентном содержании воды, энергии на 100 г и энергии, разделенной на углеводы, клетчатку, белок и жир, является Министерство сельского хозяйства США (2018)

* Энергия выражается в килоджоулей. Чтобы преобразовать в килокалории, разделите на 4,18. † SDA рассчитано как 25% энергии еды.‡ Энергия мочи была рассчитана как 5% потребляемой энергии. §Потеря энергии с фекалиями предполагает, что весь проглоченный сахар, белок и жир усваиваются, а 30% энергии клетчатки теряется с фекалиями.

Полученная положительная энергия, отрицательный энергетический бюджет

Согласно модели, продукты с «отрицательной калорийностью» обеспечивают чистый прирост энергии, вытекающий из плюсов и минусов, характерных для переваривания и усвоения пищи. Однако в этом бюджете не учитываются другие метаболические расходы (например,г. базовые и деятельностные расходы). Бородатые драконы в этом исследовании теоретически получают 3,26 кДж от еды из сельдерея за трехдневный период, в течение которого они израсходовали 9 кДж (при стандартной скорости метаболизма 0,124 кДж / час ^-1), чтобы поддержать свой основной метаболизм. Следовательно, за эти три дня ящерицы испытали отрицательный энергетический баланс почти в 6 кДж (как минимум) (Рисунок 2). Энтузиасты бородатых драконов никогда не стали бы считать сельдерей стабильной пищей, вместо этого кормили бы их более качественными овощами, зеленью и насекомыми [34].

Рис. 2. Круговые диаграммы, иллюстрирующие распределение энергии на АСД, фекалии, ураты / мочу и остаточный прирост (обведены черным) для сырых сельдерея, равного по массе 5% от массы тела за 3-дневный период для 200 человек. -грамма бородатого дракона и в течение 1 дня для женщины весом 60 кг. Общая энергия каждой диаграммы представляет собой прогнозируемые затраты на стандартную скорость метаболизма (SMR, при 30 ° C) для бородатого дракона в течение 3 дней и на скорость метаболизма в покое (RMR) для женщины в течение 1 дня.Отмеченный дефицит для каждого — это количество дополнительной энергии, необходимой для подпитки SMR или RMR в течение 3 дней и 1 дня, соответственно, для ящериц и женщин, помимо той, которая получена от сельдерея (дефицит + усиление = SMR или RMR). Эндогенные запасы энергии (например, жир) обеспечивают топливо для покрытия этого дефицита

Точно так же и у людей любой чистый прирост энергии от диеты с «отрицательной калорийностью» быстро отменяется собственной базовой скоростью метаболизма. Скорость метаболизма в покое у женщины 60 кг составляет примерно 220 кДж / ч [35].Если мы применим вышеприведенные предположения о потерях к АСД, жеванию и экскреции, мука из сельдерея с 5% массы тела (3 кг) обеспечит только чистую энергию, чтобы покрыть чуть менее шести часов ее метаболизма в состоянии покоя (рис. ). Сократите это время вдвое, если она активна. Другой способ взглянуть на это: женщине с весом 60 кг необходимо ежедневно потреблять 9100 кДж или 12,6 кг (~ 28 фунтов) сырого сельдерея, или 9 кг помидоров, или 4,3 кг сырой моркови, просто чтобы подпитывать ее отдых. метаболизм, конечно, диета не самая привлекательная в любом случае.

Центральным принципом большинства программ похудания является достижение отрицательного энергетического баланса; таким образом, ежедневные затраты энергии (DEE) превышают их ежедневное потребление метаболизируемой энергии (MEI; энергия еды минус энергия, теряемая с калом и мочой). Как эмпирически продемонстрировано в этом исследовании, есть чистая энергия, полученная из сельдерея и теоретически из других продуктов с «отрицательной калорийностью». Однако такие продукты вносят умеренный вклад в ежедневный MEI, и если MEI не может соответствовать DEE, дефицит возникает из-за катаболизма эндогенных запасов энергии, в основном жира, что приводит к потере веса [1,4,7,8,15,23 ].Вместо того, чтобы рекламировать такие продукты как «с отрицательной калорийностью», более точным будет обозначение «с отрицательным бюджетом», учитывая предпочтение ежедневного отрицательного энергетического бюджета и потери веса.

Все авторы участвовали в разработке проекта, K.M.B. и A.E.A. провел большую часть сбора данных и табулирования, S.M.S проанализировал данные и выполнил статистический анализ, S.M.S написал первоначальный черновик рукописи с правками, предоставленными K.M.B. и A.E.A. Окончательная версия была одобрена всеми авторами, и все авторы соглашаются выступить гарантом опубликованной работы.

Это исследование было задумано после того, как концепция продуктов с отрицательной калорийностью была представлена старшему автору его сыном (в то время второкурсником и специалистом по английскому языку), который предложил провести исследование на людях со своими друзьями. Однако, когда ему объяснили дополнительную потребность в сборе, сушке и определении энергосодержания калориметрическим методом калориметрии его друга, он отказался. За помощь в этом исследовании мы благодарим Мими Бах, Келлен Коуэн, Тори Филдс, Джорджию Гэмбл, Айлу Джонс, Маккензи Кайлер, Алексис МакГроу, Зои Николс, Анну Рединг и Аманду Шумейкер.Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Эта работа частично поддержана грантом (IOS-0466139) Национального научного фонда им. С.М.С.

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Barnard N (2016) Продукты, которые заставляют вас худеть, имеют отрицательный эффект калорий. Уильям Морроу, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк.
Boldt A (2017) Что такое диета с отрицательной калорийностью? [онлайн] 20 октября.Доступно на https://www.workingmother.com/momlife/13527533/what-is-the-negative-calorie-diet/.
Clegg ME, Cooper C (2012) Изучение мифа: приводит ли употребление сельдерея к отрицательному энергетическому балансу? Proc Nutr Soc 71: E217.
Dispirito R (2016) Диета с отрицательной калорийностью. Харпер Коллинз, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк.
O’Connor A (2006) Заявление: некоторые продукты содержат отрицательные калории [онлайн] 25 июля. Доступно по адресу https: // www.nytimes.com/20006/07/25/health/25real.html [по состоянию на 3 марта 2019 г.].
Wilson C (2016) «Продукты с отрицательной калорийностью» все еще считаются [онлайн] 26 августа. Доступно по адресу https://www.eatright.org/health/weight-loss/fad-diets/negative-calorie-foods-still-count [по состоянию на 3 марта 2019 г.).
Biswas C (2018) Продукты с отрицательной калорийностью — что это такое, как они работают и преимущества [онлайн] 13 ноября. Доступно по адресу https://www.stylecraze.com/articles/negative-calorie-foods-list/#gref [по состоянию на 3 марта 2019 г.].
Sengupta S (2018) Продукты с отрицательной калорийностью: вы можете есть эти 11 продуктов и не набирать вес [онлайн] 26 марта. Доступно по адресу https://food.ndtv.com/food-drinks/11-foods-that-burn-more-calories-than-they-contain-1679965 [по состоянию на 3 марта 2019 г.].
Langer A (2017) Продукты с отрицательной калорийностью не существуют, так что забудьте эту чушь и продолжайте жить своей жизнью [онлайн] 8 августа. Доступно по адресу https://abbylangernutrition.com/diet-review-negative-calorie-foods-dont-exist-forget-nonsense-get-life/ [по состоянию на 3 марта 2019 г.].
Нельсон Дж. (2015) Действительно ли существуют продукты с отрицательной калорийностью? [онлайн] 9 июня. Доступно по адресу https://mnn.com/food/healthy-eating/stories/do-negative-calorie-foods-really-exist [по состоянию на 3 марта 2019 г.].
Secor SM (2009) Специфическое динамическое действие, обзор постпрандиального метаболического ответа. J. Comp Physiol 179: 1-56.
Rose C, Parker A, Jefferson B, Cartmell E (2015) Характеристика кала и мочи: обзор литературы для информирования о передовых технологиях лечения. Crit Rev Environ Sci Tech 45: 1827-1879.
Министерство сельского хозяйства США, Служба сельскохозяйственных исследований. 2018. Национальная база данных по питательным веществам Министерства сельского хозяйства США. Лаборатория питательных веществ [онлайн]. Доступно на http://ndb.nal.usda.gov.
Даннинг Б. (2012) Мифы об отрицательной калорийности пищи [онлайн] 7 августа. Доступно по адресу: https://skeptoid.com/episodes/4322 [по состоянию на 3 марта 2019 г.].
Lall A (2018) 7 продуктов с «отрицательной калорийностью», которые помогут вам оставаться довольными во время диеты [онлайн] 16 августа.Доступно по адресу https://www.firstforwomen.com/posts/negative-calorie-foods-164691 [по состоянию на 3 марта 2019 г.].
Pike A (2016) Разрушитель мифов: продукты с отрицательной калорийностью [онлайн] 11 октября. Доступно по адресу https://www.foodinsight.org/myth-zero-calorie-foods [по состоянию на 3 марта 2019 г.].
Cogger HG (2014) Рептилии и амфибии Австралии. 7 ^-е изд. CSIRO Publishing, Клейтон, Австралия.
Эрнандес Р.А., Секор С.М., Эспиноза Р.Э. (2005) Разве диетолог на все руки не властен? Приспособляемость формы и функции кишечника всеядной ящерицы. Интегр Комп Биол 45: 1011.
Oonincx DG, van Leeuwan JP, Hendriks WH, van der Poel AFB (2015) Рацион свободно бродящих австралийских центральных бородатых драконов ( Pogona vitticeps ). Зоопарк Биол 34: 271-277.
Wilson S (2013) Австралийские ящерицы: естественная история. CSIRO Publishing, Клейтон, Австралия.
Александр А.Е., Буддемейер К.М., Секор С.М. (2015) Проверка гипотезы приготовления пищи в эволюции человека. Integr Comp Biol 55: e212.
Wrangham R (2009) И вспыхнет пламя: как приготовление пищи сделало нас людьми. Основные книги, Нью-Йорк, Нью-Йорк.
Dunford L (2018) Продукты с отрицательной калорийностью — это миф — вот почему [онлайн] 22 августа. Доступно по адресу https://www.independent.co.uk/life-style/food-and-drink/calorie-foods-counter-myth-healthy-eating-weight-loss-negative-a8500021.html [по состоянию на 3 марта 2019 г. ].
Crocker-Buta SP, Secor SM (2014) Детерминанты и повторяемость специфического динамического действия кукурузной змеи, Pantherophis guttatus . Comp Biochem Physiol 169A: 60-69.
Secor SM, Diamond J (1997) Детерминанты метаболической реакции после кормления у бирманских питонов ( Python molurus ). Physiol Zool 70: 202-212.
Vleck D (1987) Измерение потребления O2, производства CO2 и образования водяного пара в замкнутой системе. J. Appl Physiol (1985) 62: 2103-2106. [crossref]
Бесслер С.М., Стабблфилд М.К., Ультч Г.Р., Секор С.М. (2010).Детерминанты и моделирование специфического динамического действия подвязочной змеи Thamnophis sirtalis. Can J Zool 88: 808-820.
Gessaman JA, Nagy KA (1988) Энергетический метаболизм: ошибки в коэффициентах газообмена. Physiol Zool 61: 507-513.
Levine J, Baukol P, Pavlidis I (1999) Энергия, затрачиваемая на жевательную резинку. N Engl J Med 341: 2100.
Cox CL, Secor SM (2007) Влияние размера еды, сцепления и метаболизма на энергетическую эффективность молодых бирманских питонов, Python molurus. Comp Biochem Physiol 148A: 861-868. [crossref]
McConnachie S, Alexander GJ (2004) Влияние температуры на эффективность пищеварения и ассимиляции, время прохождения кишечника и аппетит у ящерицы Cordylus melanotus melanotus, собирающей пищу из засады. J. Comp Physiol B 174: 99-105.
Боянова Д.П., Борденштейн С.Р. (2016) Фекальные трансплантаты: что переносят? PLoS Biol 14: e1002503. [crossref]
Броуди С. (1945) Биоэнергетика и рост.Хафнер, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк.
de Vosjoil P, Sommella TM, Mailloux R, Donoghue S, Klingenberg R, Cole J (2016) Руководство по бородатому дракону: советы экспертов по содержанию и уходу за здоровым бородатым драконом. Книги Компаньон Хаус, Восточный Петербург, Пенсильвания.
Siervo M, Boschi V, Falconi C (2003) Какое уравнение прогнозирования REE мы должны использовать для женщин с нормальным, избыточным весом и ожирением? Clin Nutr 22: 193-204. [crossref]

Смерть калорий | The Economist

28 февраля 2019 года

Питер Уилсон

В первый раз, когда Сальвадор Камачо подумал, что умрет, он сидел в седане Chrysler своего отца с другом и слушал музыку.22-летний студент инженерного факультета был припаркован возле своего дома в центральном мексиканском городе Толука, и в тусклом вечернем свете он не заметил приближения двух татуированных мужчин. Хит Тори Амос «Блаженство» только начал звучать, когда члены банды направили оружие на молодых людей.

The Economist Today

Собранные вручную статьи в вашем почтовом ящике

Ежедневное электронное письмо с лучшими достижениями нашей журналистики

Итак, начались 24-часовые испытания. Волевой и крепко сложенный, Камачо был отмечен как самый упрямый из пары.Ему завязали глаза и избили. Один грабитель в конце концов повалил его на землю, приставил пистолет к затылку и сказал, что пора умирать. Он потерял сознание, очнувшись в поле со связанными за спиной руками, почти голый.

Камачо выжил, но, получив травму, погрузился в депрессию. Вскоре он сильно пил и переедал. Его вес резко увеличился с 70 до 103 кг.

Это привело к его второй клинической смерти восемь лет спустя, в 2007 году. Он вспоминает, как просыпался и мигал при ярком свете: его везли на носилках в отделение неотложной помощи больницы с приступом тяжелой аритмии или аритмия.«Кардиолог сказал мне, что, если бы я не похудел и не взял под контроль свое здоровье, я бы умер через пять лет», — говорит он.

Этот второй кризис заставил Камачо с опозданием справиться с травмой первого. Чтобы справиться с тем, что он теперь понимает как посттравматическое стрессовое расстройство, он начал консультироваться и принимать антидепрессанты и успокаивающие препараты. Чтобы улучшить свое физическое здоровье, он попытался похудеть. Эти усилия привели его в центр одной из самых острых научных дискуссий нашего времени: войны за калорийность, ожесточенные разногласия по поводу диеты и контроля веса.

Сегодня, более чем через десять лет после резкого предупреждения кардиолога, Камачо живет в швейцарском городе Базель. Он расслаблен и уверен в себе, за исключением тех случаев, когда возникают две темы. Когда он рассказывает о своем похищении, его взгляд опускается, его улыбка исчезает, и он становится заметно тише, хотя, по его словам, его панические атаки практически исчезли. Другой болезненной темой является контроль веса, из-за которого он в гневе качает головой из-за того, через что прошли он и миллионы других людей, сидящих на диете. «Это просто смешно, — говорит он с раздражением и ядовитостью.«Люди живут с настоящей болью и чувством вины, и все, что они получают, — это запутанные или просто неправильные советы».

Рекомендации, которые врачи Камачо дали ему, а также ряд диетологов и его собственное онлайн-исследование, были единодушны. Это было бы знакомо миллионам людей, которые когда-либо пробовали соблюдать диету. «Все говорят, что для похудения нужно меньше есть и больше двигаться, — говорит он, — и для этого нужно посчитать калории».

В самый тяжелый период индекс массы тела Камачо — отношение его роста к его весу — достигал 35.6, что намного выше отметки 30, которую врачи определяют как клиническое ожирение. В большинстве правительственных директив указано, что как мужчине ему нужно 2500 калорий в день, чтобы поддерживать свой вес (цель для женщин — 2000). Диетологи сказали Камачо, что если он будет есть менее 2000 калорий в день, недельный «дефицит» в 3500 будет означать, что он будет терять 0,5 кг в неделю.

Работая за столом инженером-планировщиком в мексиканской больнице, он знал, что потребуется настоящая дисциплина, чтобы подрезать свое пухлое тело. Но, как быстро поняли его похитители, он необычайно решительный персонаж.Он начал вставать перед рассветом каждый день, чтобы пробежать 10 км. Он также начал учитывать каждый кусок съеденной еды.

«Я заполнял таблицы Excel каждую ночь, каждую неделю и каждый месяц, перечисляя все, что я ел. Для меня это стало настоящей навязчивой идеей », — говорит Камачо. Ушли гамбургеры Burger King, жареные тако со свининой и сыром, и торта (мексиканские бутерброды с мясом, жареными бобами, авокадо и перцем). Ушел и его обычный постоянный поток пива и вина.Пришли тщательно отмеренные бутерброды с нежирным сыром и индейкой, салаты, консервированный персиковый сок, Gatorade и Coke Zero, а также три низкокалорийных диетических батончика Special-K в день.

«Я всегда был усталым и голодным, я бывал очень капризным и рассеянным», — говорит он. «Я все время думал о еде». Ему постоянно говорили, что если он правильно расчитывает — потребляя меньше калорий, чем сжигает каждый день, — результаты скоро будут видны. «Я действительно сделал все, что ты должен делать», — настаивает он тоном школьника, который выполнил домашнее задание, но все же не сдал большой экзамен.Он купил батарею устройств для мониторинга упражнений, чтобы измерить, сколько калорий он тратит на пробежки. «Мне сказали заниматься физическими упражнениями не менее 45 минут, по крайней мере, четыре или пять раз в неделю. На самом деле я бегал больше часа каждый день ». Он придерживался нежирной и низкокалорийной пищи в течение трех лет. Это просто не сработало. В какой-то момент он потерял около 10 кг, но его вес восстановился, хотя он по-прежнему ограничивал потребление калорий.

Люди, сидящие на диете, во всем мире будут знакомы с разочарованием Камачо.Большинство исследований показывают, что более 80% людей восстанавливают потерянный вес в долгосрочной перспективе. И подобно ему, когда мы терпим неудачу, большинство из нас полагает, что мы слишком ленивы или жадны — что мы виноваты.

Как правило, если вы едите намного меньше калорий, чем сжигаете, вы становитесь стройнее (а если потребляете гораздо больше, то толстеете). Но бесчисленные причудливые диеты, которые нам навязывают каждый год, опровергают простоту формулы, которую дал Камачо. Калорийность как научное измерение не вызывает сомнений.Но вычислить точную калорийность пищи намного сложнее, чем можно предположить по уверенно точным цифрам, указанным на пищевых пакетах. Два продукта с одинаковой теплотворной способностью могут перевариваться по-разному. Каждый организм обрабатывает калории по-разному. Даже для одного человека имеет значение время дня, в которое вы едите. Чем больше мы исследуем, тем больше понимаем, что подсчет калорий мало что поможет нам контролировать свой вес или даже поддерживать здоровую диету: соблазнительная простота подсчета калорий и калорий является опасным недостатком.

Калорийность в повседневной жизни присутствует повсеместно. Для большинства упакованных продуктов питания и напитков требуется выставление счетов по верхнему краю на информационной этикетке. Все больше ресторанов указывают количество калорий в каждом блюде в своих меню. Подсчет калорий, которые мы тратим, стал нашим стандартом. Тренажерный зал, фитнес-устройства на запястьях и даже телефоны говорят нам, сколько калорий мы предположительно сожгли за одну тренировку или в течение дня.

Так было не всегда. На протяжении веков ученые предполагали, что значительным является количество потребляемой пищи.В конце 16 века итальянский врач по имени Санторио Санкториус изобрел «кресло для взвешивания», свисающее с гигантских весов, на котором он садился через определенные промежутки времени, чтобы взвешивать себя, все, что он ел и пил, а также все выделяемые им фекалии и мочу. Несмотря на 30 лет навязчивого свисания стула, Санкториус ответил на несколько собственных вопросов о влиянии, которое его чахотка оказала на его тело.

Только позже акцент сместился на энергию, содержащуюся в различных пищевых продуктах. В 18 веке французский аристократ Антуан Лавуазье выяснил, что для горения свечи требуется газ из воздуха, который он назвал кислородом, для разжигания пламени и выделения тепла и других газов.Он применил тот же принцип к пище, заключив, что она питает тело, как медленно горящий огонь. Он построил калориметр, устройство, достаточно большое, чтобы вместить морскую свинку, и измерил тепло, выделяемое этим существом, чтобы оценить, сколько энергии оно производит. К сожалению, французская революция — особенно гильотина — оборвала его размышления на эту тему. Но он что-то начал. Позже другие ученые сконструировали «калориметры-бомбы», в которых сжигали пищу, чтобы измерить тепло — и, следовательно, потенциальную энергию — выделяемую из нее.

Калория — от латинского «калор», что означает «тепло» — изначально использовалась для измерения эффективности паровых двигателей: одна калория — это энергия, необходимая для нагрева 1 кг воды на один градус Цельсия. Только в 1860-х годах немецкие ученые начали использовать его для расчета энергии в пище. Американский агрохимик Уилбур Этуотер популяризировал идею о том, что его можно использовать для измерения как энергии, содержащейся в пище, так и энергии, затрачиваемой организмом на такие вещи, как мышечная работа, восстановление тканей и питание органов.В 1887 году, после поездки в Германию, он написал серию чрезвычайно популярных статей в американском журнале Century , в которых утверждалось, что «пища для тела, как топливо для огня». Он познакомил публику с понятием «макроэлементы» — углеводы, белки и жиры, — названные так потому, что организму они нужны в большом количестве.

Сегодня многие из нас хотят контролировать потребление калорий, чтобы сбросить или сохранить вес. Этуотер, сын методистского священника, был движим противоположным беспокойством: в то время, когда недоедание было широко распространенным явлением, он стремился помочь бедным людям найти самые экономичные продукты, чтобы заполнить себя.

Чтобы увидеть, сколько энергии различные макроэлементы обеспечивают организм, он скармливал образцы «средней» американской диеты той эпохи, которая, как он полагал, состояла из печенья с патокой, ячменной муки и куриных желудков, группе студентов мужского пола. в подвале Уэслианского университета в Мидлтауне, Коннектикут. До 12 дней доброволец мог есть, спать и поднимать тяжести, будучи запертым в камере шести футов высотой, размером четыре фута в ширину и семь футов в глубину. Энергия каждого приема пищи рассчитывалась путем сжигания идентичных продуктов в калориметре бомбы.

Стены были заполнены водой, и изменения ее температуры позволили Этуотеру подсчитать, сколько энергии вырабатывают тела учеников. Его команда собрала фекалии студентов и сожгла их, чтобы увидеть, сколько энергии осталось в организме в процессе пищеварения.

Это был новаторский материал для 1890-х годов. В конце концов Этуотер пришел к выводу, что грамм углеводов или белков обеспечивает в среднем четыре калории энергии, доступной для организма, а грамм жира дает в среднем 8 калорий.9 калорий, позже для удобства округлили до девяти калорий. Теперь мы знаем гораздо больше о работе человеческого тела: Атуотер был прав в том, что часть потенциальной энергии еды выделялась, но понятия не имел, что часть потенциальной энергии также использовалась для переваривания самой еды и что тело расходует разное количество энергии. в зависимости от еды. Тем не менее, более чем через столетие после воспламенения фекалий уэслианских студентов числа, рассчитанные Этуотером для каждого макроэлемента, остаются стандартом для измерения калорий в любом конкретном продукте питания.Эти эксперименты легли в основу ежедневной арифметики Сальвадора Камачо.

Этуотер изменил представление общества о еде, приняв простое убеждение, что «калория — это калория». Он советовал беднякам не есть слишком много листовых зеленых овощей, потому что они не обладают достаточной энергетической ценностью. По его мнению, не имеет значения, из шоколада или шпината поступают калории: если организм поглощает больше энергии, чем расходует, то избыток откладывается в виде телесного жира, из-за чего вы набираете вес.

Эта идея захватила общественное воображение. В 1918 году в Америке была опубликована первая книга, основанная на представлении о том, что здоровая диета не сложнее простого сложения и вычитания калорий. «Вы можете есть только то, что вам нравится — конфеты, пирог, пирожные, жирное мясо, масло, сливки, но считайте калории!» написала Лулу Хант Петерс в «Диете и здоровье». «Теперь, когда вы знаете, что можете иметь то, что вам нравится, переходите к составлению меню, содержащего их очень мало». Книгу продали миллионы.

К 1930-м годам вопрос о калориях прочно укоренился как в общественном сознании, так и в политике правительства. Его исключительное внимание к энергетической ценности пищи, а не, скажем, содержанию витаминов, практически не оспаривалось. Рост доходов и более широкое участие женщин в рабочей силе означало, что к 1960-м годам люди стали чаще обедать вне дома или покупать готовую еду, поэтому им требовалось больше информации о том, что они потребляли. Информация о питании пищевых продуктов была широко распространена, но случайна; многие предметы содержат нелепые заявления об их пользе для здоровья.Маркировка стала стандартизированной и обязательной в Америке только в 1990 году.

Акцент и использование этой информации также изменились. К концу 1960-х годов ожирение стало серьезной проблемой для здоровья, поскольку люди стали вести малоподвижный образ жизни и начали есть продукты с высокой степенью переработки и много сахара. По мере того, как количество людей, которым необходимо было похудеть, росло, в центре внимания стало изменение диеты.

Так началась война с жиром, в которой расчет калорий Этуотера был невольным союзником. Поскольку подсчет калорий рассматривался как объективный судья, определяющий полезные свойства продукта, казалось логичным, что самая калорийная часть любого продукта — жир — должна быть вредна для вас.По этому показателю низкокалорийные, но богатые сахаром и углеводами блюда казались более здоровыми. Люди все больше склонны обвинять жир во многих болезнях современной жизни, чему способствовало сахарное лобби: в 2016 году исследователь из Калифорнийского университета обнаружил документы 1967 года, свидетельствующие о том, что сахарные компании тайно финансировали исследования Гарвардского университета, направленные на то, чтобы винят жир в растущей эпидемии ожирения. То, что диетический «жир», содержащийся в оливковом масле, беконе и сливочном масле, маркируется тем же словом, что и нежелательная плоть вокруг наших срединных слоев, еще больше облегчило его демонизацию.

В отчете сенатского комитета US в 1977 году была рекомендована диета с низким содержанием жиров и холестерина для всех, и другие правительства последовали ее примеру. Пищевая промышленность отреагировала на это с энтузиазмом, удалив жир, наиболее калорийный из макроэлементов, из пищевых продуктов и заменив его сахаром, крахмалом и солью. В качестве бонуса тысячи новых дешевых и вкусных «низкокалорийных» и «обезжиренных» продуктов, которые Камачо использовал для диеты, имели более длительный срок хранения и более высокую прибыль.

Но это не привело к ожидаемым улучшениям в области здравоохранения.Напротив, это почти точно совпало с самым резким ростом ожирения в истории человечества. По данным Всемирной организации здравоохранения ( ВОЗ ), в период с 1975 по 2016 год ожирение почти утроилось во всем мире: почти 40% людей старше 18 лет — около 1,9 миллиарда взрослых — сейчас имеют избыточный вес. Это способствовало быстрому росту сердечно-сосудистых заболеваний (в основном болезней сердца и инсульта), которые стали основной причиной смерти во всем мире. Заболеваемость диабетом 2 типа, который часто связан с образом жизни и диетой, с 1980 года увеличилась более чем вдвое.

Подобные тенденции наблюдались не только в богатых странах. В Мексике такие городские семьи среднего класса, как семья Камачо, тоже стали толще. В детстве Камачо был в хорошей форме и любил играть в футбол. Но в возрасте десяти лет, в 1988 году, он был одним из многих молодых мексиканцев, которые начали набирать вес, поскольку рост торговли с Америкой привел к тому, что магазины заполонили дешевые сладости и газированные напитки — процесс, известный как «кока-колонизация» Мексики. «Внезапно появились все эти вкусы, которые вы никогда не пробовали, с шоколадом, конфетами и Dr Pepper», — вспоминает Камачо. «За одну ночь я растолстел.«Когда дяди дразнили его из-за выпуклой талии, он сократил потребление сладостей и оставался в хорошей форме до своего похищения 12 лет спустя. Другие мексиканцы просто набирали вес. В 2013 году Мексика обогнала Америку как самая страдающая ожирением страна в мире.

Для борьбы с этой тенденцией правительства во всем мире ввели подсчет калорий в свою политику. ВОЗ связывает «фундаментальную причину» ожирения во всем мире с «энергетическим дисбалансом между потребляемыми и затраченными калориями».Правительства всего мира настойчиво предлагают один и тот же совет: считайте и сокращайте калории. Это проникло во все большее количество сфер жизни. В 2018 году американское правительство приказало сетям питания и торговым автоматам указывать в меню сведения о калориях, чтобы помочь потребителям принимать «осознанные и полезные для здоровья решения». Австралия и Великобритания движутся в аналогичных направлениях. Государственные органы советуют людям, сидящим на диете, записывать свои приемы пищи в журнал калорий, чтобы похудеть. Экспериментальные усилия ученого XIX века практически не изменились — и почти не подвергаются сомнению.

Миллионы людей, сидящих на диете, сдаются, когда им не удается подсчитать калории. Камачо был упрямее большинства. Он делал фотографии своей еды, чтобы точнее фиксировать потребление, и заходил в свои таблицы калорий со своего телефона. Он думал о каждом съеденном кусочке. И он купил множество устройств, чтобы отслеживать количество калорий. Но он все равно не похудел.

Одна проблема заключалась в том, что его суммы основывались на идее о точном подсчете калорий. Производители продуктов питания дают впечатляюще точные оценки: кусок любимой пиццы Камачо Домино с двойной пепперони, предположительно, содержит 248 калорий (а не 247 и не 249).Тем не менее, количество калорий, указанное на пищевых пакетах и в меню, обычно неверно.

Сьюзан Робертс, диетолог из Университета Тафтса в Бостоне, обнаружила, что этикетки на американских упакованных продуктах не соответствуют их истинному количеству калорий в среднем на 8%. Постановления американского правительства разрешают на таких этикетках занижать калорийность до 20% (чтобы гарантировать, что потребители не будут недооценены с точки зрения того, сколько питательных веществ они получают). Информация о некоторых обработанных замороженных пищевых продуктах искажает их калорийность на целых 70%.

Это не единственная проблема. Подсчет калорий основан на том, сколько тепла выделяет пищевой продукт, когда он горит в духовке. Но человеческое тело намного сложнее печи. Когда пища сжигается в лаборатории, она теряет свои калории в считанные секунды. Напротив, реальный путь от тарелки до унитаза занимает в среднем около дня, но может варьироваться от восьми до 80 часов в зависимости от человека. Калория углеводов и калория белка имеют одинаковое количество накопленной энергии, поэтому в духовке они работают одинаково.Но вложите эти калории в реальные тела, и они будут вести себя совершенно иначе. И мы все еще изучаем новые идеи: в прошлом году американские исследователи обнаружили, что на протяжении более века мы преувеличивали примерно на 20% количество калорий, которые мы потребляем из миндаля.

На процесс накопления жира — «веса», который многие люди стремятся сбросить, — влияет множество других факторов. Помимо калорий, наши гены, триллионы бактерий, которые живут в нашем кишечнике, приготовление пищи и сон влияют на то, как мы обрабатываем пищу.Академические дискуссии о еде и питании изобилуют ссылками на огромные объемы исследований, которые еще предстоит провести. «Ни одна другая область науки или медицины не видит такого недостатка в тщательных исследованиях», — говорит Тим Спектор, профессор генетической эпидемиологии в Королевском колледже в Лондоне. «Мы можем создать синтетическую ДНК и клонировать животных, но мы все еще очень мало знаем о том, что поддерживает нас в живых».

Однако то, что мы знаем, предполагает, что подсчет калорий очень груб и часто вводит в заблуждение.Подумайте о гамбургере, о еде, которую Камачо отказывался от своих первых попыток похудеть. Откусите, и слюна во рту начнет расщеплять его, и этот процесс продолжается, когда вы глотаете, транспортируя кусок к желудку и далее, чтобы взбивать его дальше. В процессе пищеварения белок, углеводы и жиры в бургере превращаются в их основные соединения, так что они достаточно крошечные, чтобы всасываться в кровоток через тонкий кишечник, чтобы подпитывать и восстанавливать триллионы клеток в организме.Но основные молекулы каждого макроэлемента играют в организме разные роли.

Все углеводы распадаются на сахара, которые являются основным источником топлива для организма. Но скорость, с которой ваше тело получает топливо из пищи, может быть так же важна, как и количество топлива. Простые углеводы быстро всасываются в кровоток, обеспечивая быстрый выброс энергии: организм поглощает сахар из банки газированного напитка со скоростью 30 калорий в минуту по сравнению с двумя калориями в минуту из сложных углеводов, таких как картофель или рис. .Это важно, потому что внезапное повышение уровня сахара вызывает быстрое высвобождение инсулина — гормона, который переносит сахар из кровотока в клетки организма. Проблемы возникают, когда в крови слишком много сахара. Печень может хранить часть излишков, но все, что остается, откладывается в виде жира. Таким образом, потребление большого количества сахара — это самый быстрый способ накапливать жир. И как только инсулин сделает свою работу, уровень сахара в крови резко упадет, что приводит к тому, что вы чувствуете себя голодными и полнеете.

Толстеть — это следствие цивилизации. Наши предки получали много сахара, возможно, четыре раза в год, когда новый сезон приносил свежие фрукты. Многие сейчас получают удовольствие от такого вида сладкого пинка каждый день. Средний человек в развитом мире потребляет в 20 раз больше сахара, чем люди, даже во времена Этуотера.

Но совсем другое дело, когда вы едите сложные углеводы, такие как злаки. Они состоят из простых углеводов, поэтому они также распадаются на сахар, но из-за того, что это происходит медленнее, уровень сахара в крови остается более стабильным.Фруктовые соки, которые Камачо рекомендовали пить, содержали меньше калорий, чем одна из его цельнозерновых булочек, но в хлебе было меньше сахара, и он дольше оставался сытым.

Другие макроэлементы имеют другие функции. Белок, доминирующий компонент мяса, рыбы и молочных продуктов, выступает в качестве основного строительного материала для костей, кожи, волос и других тканей тела. При отсутствии достаточного количества углеводов он также может служить топливом для организма. Но поскольку он расщепляется медленнее, чем углеводы, белок с меньшей вероятностью превратится в жировые отложения.

Жир опять же другое дело. Это позволит вам дольше чувствовать сытость, потому что ваше тело расщепляет их на крошечные жирные кислоты медленнее, чем перерабатывает углеводы или белок. Всем нам нужен жир, чтобы вырабатывать гормоны и защищать нервы (это похоже на то, как пластиковое покрытие защищает электрический провод). На протяжении тысячелетий жир также был важным способом хранения энергии людьми, позволяя нам пережить периоды голода. В настоящее время, даже без риска голодной смерти, наши тела запрограммированы на хранение лишнего топлива на случай, если у нас закончится еда.Неудивительно, что одна мера — содержание энергии — не может уловить такую сложность.

Наша фиксация на подсчете калорий предполагает, что все калории равны и что все тела одинаково реагируют на калории: Камачо сказали, что, поскольку он был мужчиной, ему нужно 2500 калорий в день, чтобы поддерживать свой вес. Тем не менее, все больше исследований показывает, что, когда разные люди потребляют одну и ту же еду, влияние на уровень сахара в крови и образование жира у каждого человека будет различаться в зависимости от их генов, образа жизни и уникального состава кишечных бактерий.

Исследование, опубликованное в этом году, показало, что определенный набор генов чаще встречается у людей с избыточным весом, чем у худых, что позволяет предположить, что некоторым людям приходится работать больше, чем другим, чтобы оставаться худыми (факт, который многие из нас уже интуитивно чувствовали истинный). Различия в микробиомах кишечника могут повлиять на то, как люди обрабатывают пищу. Исследование 800 израильтян в 2015 году показало, что повышение уровня сахара в их крови варьировалось в четыре раза в зависимости от идентичной пищи.

У некоторых людей кишечник на 50% длиннее, чем у других: кишечник с более коротким кишечником поглощает меньше калорий, а это означает, что они выделяют больше энергии с пищей, что приводит к снижению веса.

Реакция вашего собственного тела также может меняться в зависимости от того, когда вы едите. Похудейте, и ваше тело будет пытаться восстановить его, замедляя метаболизм и даже уменьшая энергию, которую вы тратите на ерзание и подергивание мышц. Даже ваш график приема пищи и сна может иметь значение. Отсутствие полноценного ночного сна может подтолкнуть ваше тело к образованию большего количества жировой ткани, что бросает мрачный свет на годы, в течение которых Камачо упорно работал рано утром. Вы можете набрать больше веса, употребляя небольшие количества в течение 12-15 часов, чем употребляя одну и ту же пищу в трех разных приемах пищи за более короткий период.

Есть еще одна слабость в системе подсчета калорий: количество энергии, которое мы поглощаем из пищи, зависит от того, как мы ее готовим. Измельчение и измельчение пищи, по сути, является частью работы пищеварения, делая больше калорий доступным для вашего тела, разрывая стенки клеток перед тем, как вы их съедите. Этот эффект усиливается, если вы добавляете тепло: приготовление пищи увеличивает долю пищи, перевариваемой в желудке и тонком кишечнике, с 50% до 95%. Количество усваиваемых калорий в говядине увеличивается на 15% при приготовлении, а в сладком картофеле — примерно на 40% (точное изменение зависит от того, вареная она, жареная или приготовленная в микроволновой печи).Это влияние настолько велико, что Ричард Рэнгэм, приматолог из Гарвардского университета, считает, что приготовление пищи было необходимо для эволюции человека. Это позволило осуществить неврологическую экспансию, которая создала Homo sapiens : питание мозга потребляет около пятой части метаболической энергии человека каждый день (приготовление пищи также означает, что нам не нужно тратить весь день на жевание, в отличие от шимпанзе).

На этом трудности с точным счетом не заканчиваются. Калорийность продуктов с высоким содержанием углеводов, таких как рис, макароны, хлеб и картофель, можно сократить, просто приготовив, охладив и разогрев их.По мере охлаждения молекулы крахмала образуют новые структуры, которые труднее переваривать. Вы потребляете меньше калорий, съедая остывшие тосты или оставшиеся спагетти, чем если бы они были только что приготовлены. В 2015 году ученые из Шри-Ланки обнаружили, что они могут более чем вдвое снизить количество калорий, потенциально потребляемых из риса, путем добавления кокосового масла во время приготовления и последующего охлаждения риса. Это сделало крахмал менее усваиваемым, поэтому организм может потреблять меньше калорий (им еще предстоит проверить на людях точные эффекты риса, приготовленного таким образом).Это плохо, если вы недоедаете, но хорошо, если пытаетесь похудеть.

Различные части овоща или фрукта также могут поглощаться по-разному: например, старые листья более жесткие. Крахмалистая внутренняя часть ядер кукурузы легко переваривается, но целлюлозную шелуху невозможно разложить, и она проходит через тело нетронутой. Подумайте о том моменте, когда вы смотрите в унитаз после того, как съели кукурузу.

Как и многие люди, сидящие на диете, попытки Камачо точно отслеживать количество потребляемых калорий были обречены.Но так же были и его попытки отследить «исчерпание» калорий. Многие государственные органы и производители продуктов питания, особенно компании быстрого питания, спонсирующие спортивные мероприятия, заявляют, что даже самые нездоровые продукты не сделают вас толстыми, если вы будете выполнять свою часть работы, много упражняясь. Конечно, упражнения приносят явную пользу для здоровья. Но если вы не профессиональный спортсмен, он играет меньшую роль в контроле веса, чем думает большинство людей. До 75% дневных затрат энергии среднестатистического человека приходится не на физические упражнения, а на обычные повседневные занятия и поддержание жизнедеятельности вашего тела за счет переваривания пищи, питания органов и поддержания нормальной температуры тела.Даже питье воды со льдом, которая не дает энергии, заставляет организм сжигать калории, чтобы поддерживать желаемую температуру, что делает это единственным известным случаем употребления чего-то с «отрицательными» калориями. Популярное выражение в английском языке говорит нам не «сравнивать яблоки и апельсины» и считать их одинаковыми: тем не менее, калории ставят пиццу и апельсины или яблоки и мороженое на одну шкалу и считают их равными.

После трех лет самоотверженного подсчета калорий Камачо изменил курс. Восстанавливаясь после марафона 2010 года в Сан-Диего, он начал заниматься кроссфитом, режимом упражнений, который включает высокоинтенсивные тренировки и тяжелую атлетику.Там он познакомился с людьми, использующими совсем другой метод контроля веса. Как и он, они регулярно тренировались. Но вместо того, чтобы ограничивать количество калорий, они ели натуральные продукты, которые Камачо называет «продуктами настоящего растения, а не промышленного завода».

Надоело чувствовать себя голодным неудачником, он решил попробовать. Он отказался от сильно переработанных низкокалорийных продуктов и сосредоточился на качестве еды, а не на количестве. Он перестал постоянно чувствовать себя голодным. «Это звучит просто, но я решил прислушиваться к своему телу и есть всякий раз, когда я голоден, но только когда я голоден, и есть настоящую пищу, а не пищевые продукты», — говорит он.Он вернулся к вещам, которые давно запрещал себе есть. Он съел свою первую порцию бекона за три года и наслаждался сыром, цельножирным молоком и стейками.

Он сразу почувствовал себя менее голодным и счастливым. Что еще более удивительно, он быстро начал терять лишний жир. «Я спал намного лучше, и через пару месяцев я прекратил принимать лекарства от депрессии и тревоги», — говорит он. «Я перешла от постоянного чувства вины, гнева и страха к чувству контроля над собой и гордости за свое тело.Внезапно я снова получил удовольствие от еды и питья ».

Вес не изменился, и в 2012 году он переехал в Гейдельберг в Германии, мир вдали от шумных улиц Мексики, чтобы получить степень магистра общественного здравоохранения. «Мне пришла в голову идея, что я могу объединить свой собственный опыт с академической работой, чтобы попытаться помочь другим людям преодолеть эти различные препятствия, которые я обнаружил». После получения степени магистра он получил докторскую степень по борьбе с ожирением в Мексике.

Сегодня он женат на немецком ученом Эрике Гюнтер, которая изучала пищевые системы по всему миру.В их рацион входят вещи, которых он избегал, такие как яичные желтки, оливковое масло и орехи. Два дня в неделю пара придерживается вегетарианских блюд, но в остальном он ест стейки, почки, печень и некоторые из своих любимых мексиканских блюд — barbacoa (баранина), carnitas (свинина) и тако с жареным мясом.

Его жена любит готовить традиционную мексиканскую сладкую выпечку под названием pan de muerto (хлеб смерти). «Раньше у меня были два дополнительных часа, чтобы компенсировать это, но теперь мне все равно, я просто убеждаюсь, что это удовольствие, а не повседневная вещь.«Потратив годы на то, чтобы отказаться от алкоголя, он выпивает стакан или два вина несколько раз в неделю и ходит выпить пива с друзьями из спортзала.

Потный после трех или четырех тренировок в неделю, он мускулистый не хуже профессионального регбиста. У него стабильные 80 кг, у него очень мало жира, хотя согласно диаграммам индекса массы тела он по-прежнему считается избыточным, и многие профессиональные спортсмены считают его слишком тяжелым. Единственный рецидив беспокойства, который он испытывает в настоящее время, случается, когда он слышит, как Тори Амос поет «Bliss» — песню, которая играла, когда его похитили, — что, по его словам, «очень жаль, потому что это отличная песня».

Сегодня Камачо можно охарактеризовать как диссидента по калориям, одного из небольшого, но растущего числа академиков и ученых, которые говорят, что постоянный подсчет калорий усугубляет эпидемию ожирения, а не лечит ее. По его словам, подсчет калорий нарушил нашу способность есть нужное количество пищи и подтолкнул нас к неправильному выбору. В 2017 году он написал научную статью, которая стала одной из самых жестоких атак на систему калорий, опубликованную в рецензируемом журнале.«На самом деле меня смущает то, во что я верил, — говорит он. «Я делал все, что мог, чтобы последовать официальному совету, но это было совершенно неправильно, и я чувствую себя глупо из-за того, что даже не усомнился в нем».

Учитывая многочисленные свидетельства того, что подсчет калорий в лучшем случае неточный, а в худшем — способствует росту ожирения, почему он сохраняется?

Простота подсчета калорий объясняет его привлекательность. Показатели, которые говорят потребителям, насколько продукты были обработаны или подавят ли они чувство голода, труднее понять.Столкнувшись с огромным количеством калорий, никто не получил широкого признания.

Научные и медицинские учреждения знают, что существующая система несовершенна. В 2002 году старший советник Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН предупредил, что «факторы» Атуотера 4-4-9, лежащие в основе системы подсчета калорий, были «чрезмерным упрощением» и настолько неточными, что они могли вводить потребителей в заблуждение, заставляя их выбирать нездоровые продукты, потому что они занижают калорийность некоторых углеводов.Организация заявила, что будет «дополнительно рассматривать» возможность капитального ремонта системы, но 17 лет спустя для изменений не наблюдается большого импульса. Он даже отверг идею согласования многих методов, которые используются в разных странах — этикетка в Австралии может давать разные значения для одного и того же продукта, чем этикетка в Америке.

Сотрудники ВОЗ также признают проблемы существующей системы, но говорят, что она настолько укоренилась в поведении потребителей, государственной политике и отраслевых стандартах, что было бы слишком дорого и разрушительно вносить большие изменения.Эксперименты, которые Этуотер проводил столетие назад без калькуляторов и компьютеров, никогда не повторялись, хотя наше понимание того, как работает наше тело, значительно улучшилось. У такой работы мало финансирования или энтузиазма. Как говорит Сьюзан Робертс из Университета Тафтса, сбор и анализ фекалий «это худшая исследовательская работа в мире».

Система калорий, по словам Камачо, позволяет производителям продуктов питания «расслабиться»: «Они могут сказать:« Мы не несем ответственности за нездоровые продукты, которые мы продаем, мы просто должны перечислить калории и предоставить вам возможность управлять своими собственными потребностями ». масса’.Камачо и другие диссиденты по калорийности утверждают, что сахар и сильно переработанные углеводы разрушают гормональную систему людей. Более высокий уровень инсулина означает, что больше энергии преобразуется в жировые ткани, оставляя меньше энергии для остального тела. Это, в свою очередь, вызывает голод и переедание. Другими словами, постоянный голод и усталость, от которых страдают Камачо и другие люди, сидящие на диете, могут быть симптомами избыточного веса, а не причиной проблемы. Тем не менее, значительная часть пищевой промышленности также защищает статус-кво.Изменение наших подходов к оценке энергетической ценности продуктов питания и их полезности для здоровья подорвет бизнес-модель многих компаний.

Единственная крупная организация, которая сместила акцент за рамки калорий, — это организация, помогающая своим клиентам похудеть: Weight Watchers. В 2001 году самая известная в мире диетическая фирма ввела систему баллов, которая перешла от упора исключительно на калории к классификации продуктов по содержанию сахара и насыщенных жиров и их влиянию на аппетит. Крис Стирк, генеральный менеджер фирмы в Великобритании, говорит, что организация внесла изменения, потому что полагаться на калории для похудения «устарело»: «Наука развивается ежедневно, ежемесячно, ежегодно, не говоря уже о том, что с 1800-х годов.

Многие из нас инстинктивно знают, что не все калории одинаковы. Леденец и яблоко могут содержать одинаковое количество калорий, но яблоко явно лучше для нас. Но после того, как всю жизнь мы слышали о калориях и их роли в якобы надежных советах по диете, нас можно простить за то, что мы не понимаем, как лучше всего есть. Пора положить его на покой. ■

ФОТОГРАФИИ ПОЛ ЗАК

Использование усваиваемой энергии для сравнения коммерческих кормовых продуктов

Важным показателем ценности корма для лошадей является его энергетическая ценность.Содержание энергии или плотность энергии определяет, сколько корма необходимо кормить, чтобы удовлетворить потребность лошади в энергии. То, сколько вам нужно кормить, определяет концентрацию всех других питательных веществ в корме. Диеты, как правило, изначально разрабатываются для удовлетворения энергетических потребностей лошади, а затем корректируются с учетом белков, минералов и витаминов. Следовательно, корм для лошадей не может быть правильно составлен без знания его энергетического содержания.

Измерение энергии

К сожалению, невозможно напрямую измерить количество полезной энергии, содержащейся в корме, в одном лабораторном тесте.Эти тесты или аналитические процедуры легко доступны для измерения других переменных, таких как белок и минералы. Энергия поступает в лошадь через ее диету, но, по сути, энергия — это не питательное вещество, а, скорее, способность выполнять работу. Поэтому мы пытаемся измерить способность или эффективность преобразования энергии корма в химическую энергию или работу. Потенциальная энергия корма зависит от типа и количества углеводов, белков и жиров, содержащихся в корме. На это также влияет эффективность переваривания и метаболизма корма.

Энергетическая ценность корма измеряется в единицах, называемых калориями. Что же тогда такое калорийность? С точки зрения питания, калорийность (с большой буквы) означает количество энергии, необходимое для повышения температуры одного литра воды на один градус Цельсия на уровне моря. Калория — это то же самое, что и килокалория (Ккал), которая фактически используется в аналитических процедурах. Калорийность корма для лошадей обычно указывается в мегакалориях (Мкал), что составляет 1000 килокалорий.

В индустрии кормления животных энергия может быть представлена в четырех категориях: валовая энергия (GE), усвояемая энергия (DE), метаболизируемая энергия (ME) и чистая энергия (NE).Общая энергия — это фактически единственное значение, которое можно по-настоящему измерить в лаборатории. Полная энергия — это общее количество тепла, произведенного при сгорании этого сырья. Остальные значения энергии основаны на расчетах, полученных в результате бесчисленных лет исследований на животных. Например, усваиваемая энергия (DE), ценность, используемая в питании лошадей, рассчитывается путем вычитания общей энергии фекалий из общей энергии, потребляемой животным. Другими словами, усваиваемая энергия — это количество энергии, потребляемой животным, за вычетом того, что теряется в навозе.Это всего лишь оценка усвояемой энергии, поскольку часть материала, выделяемого с фекалиями, происходит не из корма, а из клеток, отторгающихся от желудочно-кишечного тракта по мере прохождения пищи.

Метаболическая энергия рассчитывается путем вычитания потерь с мочой и газом из DE. Чистая энергия начинается с ME, а также учитывает множество переменных, от энергии, запасенной в тканях, до потерь тепла.
Digestible Energy считается довольно архаичным большинством других видов домашнего скота при описании энергетической ценности корма.Частично это связано с большими различиями в том, насколько эффективно усваиваемая энергия используется из разных кормов. Поэтому значения DE следует рассматривать только как расчетное значение, а не как точную меру.

Энергетические расчеты

Несмотря на то, что для оценки DE используется несколько уравнений, нам все еще не хватает хороших средств точного и простого прогнозирования содержания энергии в различных кормах. Показанное уравнение обычно используется; однако он не позволяет точно предсказать содержание DE в некоторых кормах с высоким содержанием клетчатки и кормах с высоким содержанием жира.Несколько других обычно используемых ингредиентов корма для лошадей имели DE примерно на 40-50% выше, если фактически измерять в контролируемых исследованиях пищеварения, по сравнению с прогнозируемыми значениями. Эта неадекватность текущего уравнения для точного прогнозирования содержания DE в кормах с более высоким содержанием перевариваемых волокон и жиров становится очень важной, учитывая, что многие коммерческие корма для лошадей, представленные сегодня на рынке, содержат большое количество легкоусвояемых волокон и жира. Самый точный способ измерения DE — это провести испытания на переваривание всех кормов и кормовых ингредиентов.Однако это требует очень много времени и затрат. Исследования также показали, что на усвояемость могут влиять индивидуальные особенности, упражнения и режим питания. Были разработаны более точные системы оценки энергии с использованием чистой энергии, но они не получили широкого распространения из-за отсутствия информации о требованиях NE для различных классов лошадей и содержании NE в различных кормах.

Не существует регулирующих органов, указывающих производителям кормов для лошадей, какой метод или уравнение использовать для оценки содержания энергии в корме.Это означает, что компании могут использовать любую систему для прогнозирования DE, и это потенциально может ввести в заблуждение конечного пользователя. Корм можно представить как низкоэнергетический корм, хотя на самом деле это не так.

Это несоответствие в стандартизации и прогнозировании содержания энергии в кормах подрывает выбор кормов для лошадей, основанный исключительно на содержании энергии кормов. Это также делает практически невозможным сравнение энергоемкости кормов разных производителей. Поэтому не следует полагаться на значения DE при принятии решения о том, какой корм подходит для вашей лошади.

Хотя мы хотели бы поделиться нашими оценками DE, мы считаем, что добавление этой информации к нашим тегам не в интересах потребителей. Нам необходимо стандартизировать уравнения прогнозирования, которые кормовая промышленность в целом использует для расчета DE, чтобы конечный пользователь мог действительно сравнивать компании. Нам также необходимо разработать более точные методы определения энергетической ценности кормов, как это было сделано с другими видами домашнего скота.

При выборе кормов для отдельных лиц следует учитывать другие балансы, связанные с источниками энергии в рационе, включая:

Углеводы, достаточные для поддержания достаточного количества энергии, не перегружая пищеварительную способность лошади и не вызывая метаболических нарушений.
Достаточное количество жира для поддержания необходимой энергии без отрицательного воздействия на вкусовые качества и функцию желудочно-кишечного тракта.
Клетчатка в количестве, достаточном для поддержания нормальной работы кишечника и пищеварительной системы и ограничения поведенческих нарушений.

Обычно используемая формула для расчета усвояемой энергии:
Существует несколько различных способов прогнозирования содержания DE, и это привело к большой путанице в отношении того, сколько DE фактически содержится в корме для лошадей.Наиболее распространенный метод прогнозирования усвояемой энергии основан на химическом составе кормов и описан в следующем уравнении, признанном NRC 2007:

DE x (ккал / кг СВ) = 2118 + 12,18 x (% CP) — 9,37 x (% ADF) — 3,83 x (% гемицеллюлозы) + 47,18 x (% жира) + 20,35 x (% неструктурных углеводов) — 26,3 x (% золы)

Где гемицеллюлоза = кислотно-детергентное волокно (ADF) — нейтральное детергентное волокно (NDF) и неструктурные углеводы (NSC) = (100 -% NDF -% жира -% золы -% CP).

Обратитесь к специалисту по кормам для птицы, чтобы проверить качество сена и составить индивидуальный рацион для вашей лошади.

www.PoulinGrain.com | 800.334.6731

Источники: Национальный исследовательский совет. Потребности лошадей в питательных веществах. 6 изд. Вашингтон, округ Колумбия: Национальная академия прессы; 2007.

Билл Гейтс хочет превратить ваш фекалии в воду

Ранее в этом году Билл Гейтс представил новую машину для обработки воды, которую он финансировал, которая может превращать человеческие фекалии в чистую питьевую воду.Самый богатый человек в мире написал об этом в блоге, что, естественно, Интернет сошел с ума.

Созданная компанией Janicki Bioenergy из Сиэтла, машина «Omni Processor» поддерживается Фондом Билла и Мелинды Гейтс. И вот, после двух лет разработки, машина наконец-то проходит свой первый тестовый запуск в Дакаре, Сенегал.

Зачем превращать фекалии в питьевую воду? В развитом мире это не вызывает большого беспокойства, но для более чем 750 миллионов человек во всем мире получить безопасную воду непросто.Почти каждый третий человек пользуется туалетами, которые плохо подключены к канализационным системам. А для большей части развивающихся стран чистая вода может легко загрязняться и приводить к переносу множества болезней. Ежегодно от болезней, связанных с водой, умирает более 840 000 человек — это больше, чем население Сан-Франциско.

Из 3,4 миллиона человек в западноафриканском городе почти половина не имеет доступа к городской канализационной системе, вместо этого они хранят свои отходы в ямах или септических резервуарах. Большая часть населения слишком бедна, чтобы оплачивать услуги по вывозу мусора, поэтому им приходится избавляться от них самим.В основном это требует вырыть яму возле своего дома, вручную сбрасывать в нее мусор и засыпать ее, когда она заполнится. Это опасная работа для них самих и для подземных водоемов, которые при этом могут быть загрязнены. Такое сообщество получило бы большую выгоду от системы, которая могла бы очищать воду и делать ее пригодной для питья при минимальных затратах.

Процессор Omni также работает за счет преобразования перерабатываемых отходов в электричество. Очищенную воду можно отправлять для потребления или для орошения, а оставшийся высушенный ил — теперь также свободный от патогенов — можно превратить в дешевый строительный материал.Завод также перерабатывает треть фекального осадка в Дакаре.

Однако идея, лежащая в основе Omni Processor, заключается не в том, чтобы строго превращать человеческие фекалии в воду. Он разработан как недорогой метод значительного улучшения санитарии в бедных городах по всему миру. «Почему никто не построил его раньше?» — спросил Гейтс в своем блоге. «Потому что люди, разбирающиеся в технологии, не болели и не умирали от зараженной воды, и они не знали никого, кто болел.Также было непонятно, как они могут получить прибыль, работая над проблемой. Это был классический провал рынка ».

«Теперь у нас есть бизнес-план, энергичная команда инженеров, отличные партнеры в стране и запущен пилотный проект», — говорит он. «Я думаю, что у нас есть реальный шанс решить проблему санитарии».

Маркировка калорий неточная, по мнению экспертов

(авторское право 2005 г.
Цифровой дизайн планеты
Шон Локк)

Людей, которые тщательно проверяют количество калорий на этикетках питания и в меню ресторана, ждут плохие новости: подсчеты могут быть неверными, говорят эксперты.

Недавние исследования показывают, что количество получаемых людьми калорий влияет на количество получаемых людьми калорий. В некоторых продуктах часть калорий остается «заблокированной» во время пищеварения и не используется организмом. Люди также расходуют часть энергии из пищи, просто переваривая ее; и даже бактерии в кишечнике людей крадут часть калорий из пищи. Ни один из этих факторов не учитывается в нашей нынешней системе подсчета калорий, которая существует более 100 лет назад.

Ученые всегда знали, что подсчет калорий — это всего лишь оценка. И на протяжении многих лет некоторые ученые призывали к изменениям в системе. Теперь исследователи снова привлекли внимание к этой проблеме, заявив, что необходим пересмотр системы подсчета калорий, чтобы потребители имели лучшее представление о том, сколько именно калорий они получают из пищи, которую они едят.

«Если мы собираемся разместить информацию на этикетке продуктов питания, было бы хорошо, если бы она была точной», — сказал Дэвид Баер, физиолог-исследователь из Университета США.Исследовательский центр питания человека Министерства сельского хозяйства США в Белтсвилле, штат Мэриленд. В прошлом году Баер и его коллеги показали, что миндаль содержит на 20 процентов меньше калорий, чем предполагалось ранее. Теперь исследователи рассматривают возможность повторного тестирования других продуктов, включая некоторые виды цельнозерновых и бобовых.

По большей части неточности небольшие, но некоторые продукты могут иметь фактическую калорийность, которая отличается от расчетных значений на целых 50 процентов, говорят эксперты. [См. 9 закусок: полезны или нет?]

Подсчет калорий

Один из способов измерить энергию или калорийность пищи — сжечь ее в устройстве, называемом калориметром-бомбой.Однако этот метод не учитывает тот факт, что люди теряют часть калорий с мочой и калом, а также с теплом. На протяжении многих лет исследователи пытались найти способы объяснить эти потери.

В конце 1800-х и начале 1900-х годов человек по имени Уилбур Этуотер проводил эксперименты, в которых он подсчитывал количество калорий в различных диетах и собирал кал людей, чтобы определить, сколько калорий было потрачено впустую. Основываясь на этих экспериментах, Этуотер пришел к выводу, что белки и углеводы содержат около 4 калорий на грамм, жиры — 9 калорий на грамм, а алкоголь — 7 калорий на грамм.

Эти значения используются и сегодня. Их существование означает, что производители продуктов питания и рестораны могут использовать простую формулу для подсчета калорий в своих продуктах.

Однако эти значения являются приблизительными. Определенные продукты, например продукты с высоким содержанием клетчатки, также не перевариваются, а это означает, что калории, которые мы получаем из них, будут ниже, чем рассчитанные по формуле. В 1970-х годах исследователи ввели модифицированные значения Atwater, которые были предназначены для определенных продуктов, таких как фрукты, овощи и бобы.

Требуются дополнительные изменения

Хотя эти изменения — хорошее начало, некоторые эксперты говорят, что мы должны сделать больше.

Исследование Рэйчел Кармоди, научного сотрудника Центра системной биологии Гарвардского университета в Кембридже, штат Массачусетс, и ее коллег, показывает, что обработка пищевых продуктов — например, употребление в пищу протертой, а не цельной моркови — изменяет калории, которые мы получаем из Это.

Пищевая промышленность берет на себя часть работы пищеварения, сказал Кармоди, а это означает, что обычно обработанная пища будет содержать больше калорий, чем необработанная.

Калории в обработанных пищевых продуктах, вероятно, близки к значениям, оцененным системой Atwater. Например, если вы едите картофельное пюре, которое, по расчетам системы Атуотера, содержит 300 калорий, вы, вероятно, получаете большую часть этих калорий, сказал Кармоди. Но если вы съедите целый необработанный картофель такого же размера, вы получите около 200 калорий, сказала она.

По словам Кармоди, разница больше всего для крахмалистых продуктов, таких как картофель, и меньше всего для мяса. (По ее словам, количество калорий в необработанном и обработанном мясе различается всего на 5-10 процентов.)

Система Atwater также не учитывает структурные различия в пище, которые делают некоторые калории недоступными для нашего организма. Например, исследование миндаля, которое также учитывало потерю калорий с фекалиями, показало, что часть жира в цельном миндале заперта в структуре, которую наш организм не может переварить. В то время как система Atwater утверждает, что порция цельного миндаля содержит около 170 калорий, исследование миндаля показало, что на самом деле она содержит около 130.

«Учитывая, что система Atwater обрабатывает практически все продукты одинаково, у нас нет хорошей перспективы, когда Пришло время сделать выбор в отношении диеты », — сказал Кармоди.

Когда мы перевариваем пищу, мы также выделяем энергию в виде тепла. Количество излучаемого нами тепла зависит от конкретных компонентов пищи. Что касается белков, это от 20 до 30 процентов калорий в пище, поэтому, если мы съедим 100 калорий белка, мы получим из него около 80 калорий, — сказал Кармоди. По ее словам, для жиров это намного меньше, примерно от 0 до 3 процентов. (Таким образом, если мы съедим жир на 100 калорий, мы получим 97 из этих калорий.)

В этом месяце Кармоди и его коллеги выступят с презентацией на ежегодном собрании Американской ассоциации содействия развитию науки в Бостоне. обсудить способы улучшения системы подсчета калорий.

Имеет ли значение для талии?

Некоторые исследователи говорят, что в целом неточности в подсчетах калорий не имеют большого значения. «Я думаю, что они достаточно хороши для большинства целей», — сказал Малден Несхайм, почетный профессор питания Корнельского университета в Итаке, штат Нью-Йорк, и соавтор книги «Почему калории считаются» (University of California Press, 2012 ).

Люди обычно едят самые разные продукты, а не только миндаль или крахмал. Таким образом, переоценка или недооценка калорий в одном конкретном продукте, вероятно, не окажет большого влияния на ежедневное потребление калорий, сказал Несхайм.

И вообще, упущения в системе Atwater, как правило, приводят к завышению оценок, что означает, что они, вероятно, не помешают потере веса.

«Это будет проблемой только для людей, которые хотят набрать вес», — сказала Мэри Эллен Камир, профессор факультета пищевых наук и питания человека в Ороно Университета штата Мэн.

Но другие исследователи говорят, что цель пересмотра — дать людям как можно больше точной информации, чтобы помочь им сделать осознанный выбор в отношении еды, сказал Кармоди.Такой процесс может привести к широким изменениям, например к новым цифрам общего количества калорий, необходимых людям в день.

«Получив лучшее представление об эффективных калориях в пище, мы получим лучшее представление о потребностях человека в энергии», — сказал Кармоди.

You Are Here

Как кал перевести в ккал: Перевести кал в ккал (калории в килокалории) онлайн калькулятор

Перевод единиц измерения мощности и энергии

Перевод калорий в джоули, киловатт-часы

Онлайн-конвертер перевода калорий

Единицы измерения, кратные калории

Килокалория

Мегакалория

Гигакалория

Области применения для калории, килокалории и гигакалории

Гкал что это, как перевести Гкал/час в Гкал?

Вот в каком соотношении Кал и Гкал друг с другом.

А теперь как посчитать эту самую

Для любознательных

Перевод теплоты сгорания мдж в ккал. Перевод единиц объёмной теплотворности топлива

Сколько в 1 калории джоулей (в 1 кал как J)?

Что такое «килокалория»

Что такое «джоуль»

Как перевести мдж в ккал

Онлайн-конвертер для перевода

Перевод (конвертация)

Электрический потенциал и напряжение

Общие сведения

Энергия в физике

Кинетическая и потенциальная энергия

Производство энергии

Что обозначает величина?

Чему равна 1 килокалория в джоулях?

Где важно это знание?

Пример решения задачи

Общие сведения

Энергия в физике

Кинетическая и потенциальная энергия

Производство энергии

Сколько Гкал получается из 1 кВт

1 ккал/час = 1,163 Вт

Перевод джоулей в калории — Справочник химика 21

Что такое калория: перевод Гкал в кВт и МВт, как рассчитывают тепловую энергию на горячую воду и отопление

Что собой представляет калория

Что такое Гигакалория, и сколько в ней калорий

Гкал и Гкал/ч: в чём разница

Как рассчитываются Гкал на горячую воды и отопление

Видео: пример расчёта платы за отопление

Как перевести Гкал в кВт/ч и Гкал/ч в кВт

6 лучших способов преобразовать какашки в электричество — Mother Jones

2 Энергия | Потребности в питательных веществах нечеловеческих приматов: второе пересмотренное издание

Проверка достоверности продуктов с «отрицательной калорийностью» на модели рептилии

Бородатые драконы и их содержание

Методика эксперимента

Определение стандартной скорости метаболизма, постпрандиального метаболического ответа и специфического динамического воздействия

Сбор кала и уратов

Энергетическая ценность пищи, фекалий и уратов

Статистический анализ

Стоимость переваривания пищи

Потеря энергии с калом и уратами

Чистая сохраненная энергия

Затраты и эффективность переваривания и усвоения пищи

Теоретически, существуют ли продукты с отрицательной калорийностью?

Полученная положительная энергия, отрицательный энергетический бюджет

Смерть калорий | The Economist

Собранные вручную статьи в вашем почтовом ящике

Использование усваиваемой энергии для сравнения коммерческих кормовых продуктов

Измерение энергии

Энергетические расчеты

Билл Гейтс хочет превратить ваш фекалии в воду

Маркировка калорий неточная, по мнению экспертов

Добавить комментарий Отменить ответ