Расчет энергетической ценности. Сборник тематических статей о здоровом питании

Энергетическая ценность - это количество тепловой энергии, образующейся в организме человека в процессе биологического окисления органических веществ пищи. При окислении в организме 1 г белков образуется 4,0 ккал/г, жиров - 9, а углеводов - 3,75 ккал/г. По Международной системе единиц (СИ) количество теплоты (энергии) выражается в джоулях или кДж (1 ккал = = 4,184 кДж). Следовательно, энергетическая ценность в международных единицах составит (в кДж): белков - 16,7, жиров - 37,7 и углеводов - 15,7.

Энергетическую ценность продукта можно узнать, пользуясь данными таблиц химического состава. Так, 100 г жирного творога содержат (в г): белка - 14, жира - 18 и углеводов- 1,2. Его энергетическая ценность слагается из калорийности органических веществ (4,OX 14 + 9Х 18 + 3,75Х X 1,2) =222,5 ккал, или 930,9 кДж. Полученный результат отражает лишь теоретическую энергетическую ценность данного продукта. Как показали опыты Института питания, белки творога усваиваются на 92 %, жиры - на 95, углеводы - на 96 %. Чтобы вычислить практическую энергетическую ценность творога, необходимо полученную теоретическую калорийность умножить на коэффициенты усвояемости отдельных веществ. Так, практическая энергетическая ценность 100 г творога будет равна 208,7 ккал (4,0x14,0x0,92 + 9,0X18,0X0,95 + 3,75x1,3X0,96), или 873,2 кДж.

Высокой энергетической ценностью обладают масло сливочное, яйца куриные, мука пшеничная высших сортов, крупа гречневая, сыр голландский, окорока вареные и др. Мало калорий содержится в томатах, огурцах, капусте, яблоках, зеленых овощах, но много витаминов и других биологически активных веществ. Советскими учеными разработаны основные принципы рационального (сбалансированного) питания. Человеку необходимы разнообразные продукты, содержащие пищевые вещества в благоприятном соотношении. Так, белки, жиры и углеводы должны находиться в пище в соотношении 1:1:4. Для людей, не занимающихся физическим трудом, суточная потребность в белках должна составлять 100 г, в жирах - 87, в углеводах - 310 г.

Физиологические нормы потребления увеличиваются для групп работников, занимающихся средним и тяжелым физическим трудом. Белки должны давать 15%, жиры - около 30, а углеводы - свыше 50 % суточной калорийности. В составе потребляемых белков доля животных должна составлять больше половины, растительных - свыше 25 %, а углеводы более чем на 75 % должны быть представлены крахмалом. Пища должна содержать достаточное количество Сахаров, пектиновых веществ и клетчатки. В ней должны обязательно содержаться биологически ценные вещества - незаменимые аминокислоты, витамины, минеральные элементы, ненасыщенные жирные кислоты и др. Биологическую ценность связывают как с перевариваемостью белка в организме, так и с его аминокислотным составом.

Для облегчения расчетов рационов питания АМН СССР изданы справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и их энергетической ценности. С помощью этих таблиц рассчитываются рационы питания групп людей, различающихся по интенсивности труда. Так, при наличии в суточном рационе питания человека (в г): белков - 85, жиров - 80 и углеводов - 520 общая энергетическая теоретическая ценность составит ЗОН ккал (85X4,0 + 80X9,0 + 520X3,75), или 12 598 кДж. Отдельные пищевые вещества усваиваются не полностью. При смешанном питании людей средняя усвояемость составляет (в %): белков - 84,5; жира - 94; углеводов - 95,6. Для получения практической энергетической ценности пищевого рациона расчетные данные энергетической ценности питательных веществ умножают на соответствующие коэффициенты.

Люди умственного труда затрачивают 2550-2800 ккал, легкого физического труда - 2800-3000 и тяжелого физического труда - 3900-4300 ккал. У женщин на основной обмен веществ расход энергии значительно меньше, чем у мужчин. Поэтому для них установлена физиологическая норма на 15 % ниже. При получении с пищей энергии больше, чем ее тратится, возникают ожирение, избыточная масса тела, что ведет к различным заболеваниям. В пожилом возрасте рекомендуется включать в пищевые рационы белков не более 70 г, жиров - 70 и углеводов - 340 г.

С развитием производства наиболее ценных пищевых продуктов, особенно животного происхождения, происходят сдвиги в структуре питания советских людей. Заметно сокращается потребление хлебных изделий, картофеля и увеличивается таких ценных пищевых продуктов, как мясо, молоко, яйца, растительное масло, фрукты и ягоды.

Все процессы, которые происходят в мире, проходят с затратами энергии в том или ином виде. Не являются исключением и процессы, происходящие в организмах всех живых существ, в т. ч. и в организме человека.

Для обеспечения энергией часть веществ, поступающих с пищей, организм перерабатывает и сжигает до углекислого газа, воды и других соединений. Этот процесс и во внешней среде идет с выделением энергии, преимущественно в тепловом виде: горят открытым пламенем (вспомним старинные сальные свечи), сгорают при добавлении катализатора, например, солей лития, также могут сгорать при определенных условиях.

В организме же человека результатом такого окисления является создание разности потенциалов на внутренней и внешней мембране специальных клеточных органов - митохондрий, которая в свою очередь расходуется на синтез аденозинтрифосфата (АТФ). При протекании любых реакций, трансформаций и прочих процессов, требующих затрат энергии, в качестве ее источника используется процесс разложения АТФ. Полная энергия пищевого продукта называется калорийностью.

Жизнь человека невозможна без энергозатрат , которые могут быть неконтролируемыми и контролируемыми. К неконтролируемым относят затраты энергии на обеспечение так называемого основного обмена и специфически динамического действия пищи.

Под основным обменом понимают энерготраты на обеспечение жизнедеятельности базовых систем организма: дыхательной, сердечно-сосудистой, мышечного тонуса и пр.

Величина основного обмена зависит от целого ряда факторов (пола, веса, роста, возраста, температуры окружающей среды, наличия заболеваний и пр.). У женщин интенсивность основного обмена, как правило, меньше, чем у мужчин, примерно на 10%. С увеличением массы тела и роста величина основного обмена повышается, возраста – снижается. Энергозатраты основного обмена составляют в настоящее время в большинстве случаев более половины от всех суточных затрат энергии. Уровень основного обмена у разных людей может отличаться весьма существенно, находясь в диапазоне от 900 до 1600 ккал.

Под специфически динамическим действием пищи понимают энерготраты, необходимые для переваривания поступивших в организм нутриентов. Наибольшее количество энергии уходит на расщепление белков (30-40% от величины основного обмена), наименьшее – на переваривание углеводов (4-7%), жиры занимают промежуточное положение (4-14%). В среднем, при употреблении смешанного рациона на его переваривание расходуется около 10% от величины основного обмена.

Контролируемыми являются потери энергии , связанные с умственной и физической активностью. Интенсивность данных энерготрат обычно измеряют с использованием установленных коэффициентов физической активности (КФА). Величина КФА повышается пропорционально физической нагрузке. Так, для спящего человека он равен 1.0, а для спортсмена во время интенсивной тренировки – 7.5.

КФА часто используют для расчета общей необходимой калорийности рациона. Например, для лиц умственного труда (учителя, научные сотрудники, работники музеев, офисные клерки и т.д.) принят КФА 1.4, а для работников тяжелого физического труда (вальщики леса, горнорабочие, грузчики и т.п.) – 2.5.

Основными источниками энергии в составе продуктов питания являются белки, жиры, углеводы. В ряде случаев значительный вклад вносят и другие пищевые соединения (например, этанол при злоупотреблении алкоголем). Принято считать, что в организме человека 1 г белка приводит к образованию 4 ккал энергии, 1 г жира – 9 ккал, 1 г углеводов – 4 ккал, а 1 г этанола – 7 ккал.

В идеале энергетическая ценность (или калорийность) рациона человека должна совпадать с его суммарными тратами энергии. Однако это невозможно в принципе. С одной стороны, потребности человека не бывают постоянными и всегда меняются в зависимости от физической и психической активности, климатических условий и прочих факторов. С другой стороны, ежедневное разнообразие рациона и естественные колебания в калорийности тех или иных продуктов мешают точному определению суточного калоража потребляемой пищи.

Потребность в энергии и энергетическая ценность рациона должны примерно совпадать хотя бы за какой-то отдельный период, например, в течение месяца. В случае же резкого различия между энергетической потребностью организма человека и энергетической ценностью рациона наблюдают различные неприятные явления.

Так, если суточный калораж рациона значительно выше энергетической потребности организма человека, то последний начинает увеличивать свой вес. Эта реакция сформировалась в результате эволюции и носит крайне важный характер: ведь организму неизвестно точно, когда будет следующий прием пищи и будет ли он полноценен с точки зрения энергетической ценности.

К сожалению, у этой реакции нет «потолка» или противоположной реакции, ограничивающей ее. Таким образом, организм продолжает запасать энергию в виде жира до тех пор, пока превышение энергетической ценности рациона над соответствующей потребностью организма позволяет это.

С другой стороны, в случае значительного неудовлетворения потребности организма калорийностью потребляемых продуктов (энергетической ценностью рациона), наблюдается снижение веса, различные болезни и в конечном итоге смерть от истощения.

Представленная схема дает понимание, почему так важно употреблять то количество пищи, которое действительно необходимо организму. А в случае потребления дополнительного количества пищевых продуктов необходимо повышать расход калорий (например, физической активностью) или снижать калорийность продуктов в рационе в будущем, до возврата к оптимальному равновесию. Но не все так просто...

Помимо энергетической ценности, рацион должен обладать достаточной пищевой ценностью , т.е. содержать необходимое количество белка (в т. ч. ), жира (в т. ч. незаменимых ), витаминов, минералов и др. биологически активных веществ.

Это означает, что если посчитать все необходимое с точки зрения пищевой ценности, рассчитать калорийность получившегося рациона и вычесть полученное значение из энергетической потребности организма, то, к сожалению, у большинства современных людей практически ничего не останется.

Следовательно, употребляемые высококалорийные пищевые продукты с низкой пищевой ценностью (такие, как кондитерские и хлебобулочные изделия, например) приводят либо к значительному превышению калорийности рациона над энергетической потребностью организма человека, либо к замещению части рациона такими продуктами с общим понижением пищевой ценности рациона.

Чаще всего, происходит искажение в обоих направлениях одновременно. В результате человек набирает вес, при этом страдает от нехватки ряда незаменимых компонентов.

В связи с изменением за последние столетия характера деятельности, существенно изменилась и потребность человека в энергии. Так, ранее в деятельности человека преобладал физический труд, сопряженный с большими затратами энергии. Теперь же наиболее тяжелый физический труд выполняют машины, а городские жители, особенно работники офисов, административный персонал вообще не занимаются физическим трудом и при этом пользуются автомобилем, лифтом и т.д.

Это привело к резкому снижению потребности в энергии у людей, в среднем, в полтора раза, с 3000 до 2000 ккал в сутки.

Физиологическая потребность в энергии, или суточный калораж, в зависимости от характера деятельности, для мужчин составляет от 2100 ккал/сутки у офисных работников до 4200 ккал/сутки у строителей, грузчиков, рабочих заводов и сельского хозяйства и, соответственно, от 1800 до 3050 ккал/сутки для женщин. В суровом климате, например, на Крайнем Севере, расход энергии увеличивается в среднем на 15%.

Рассчитать суточный калораж (энергетическую ценность) своего рациона не составляет труда - согласно современным требования к этикетированию, на всех без исключения пищевых продуктах должна быть указана их калорийность (как правило, в ккал на 100 г).

Нередко бойкие журналисты в погоне за популярностью своих публикаций объявляют возможность рассчитать питательность продукта и даже само понятие калорийности «мифом». Эти смелые заявления основаны на трех, в целом верных соображениях.

Во-первых, организм - не камера сгорания, идущие в нем реакции сложнее и их КПД ниже.

Во-вторых, потребности в энергии у нас разные и колеблются каждый день, равно как и усвояемость еды. Организм понижает усвояемость при обильном питании и повышает в условиях голода. Причем организм может поступившую пищу «сжечь», может отложить в жир, а может потратить, как строительный материал. Для иллюстрации этой мысли приведем следующую аналогию.

Допустим, у вас есть деревянный дом, который требует постоянного ремонта и подновления. И при этом в нем надо поддерживать тепло, а отапливается он тоже деревом (дровами). И вот вам каждый день завозят кубометр древесины. На что вы его потратите? Если на улице зима, то почти вся древесина пойдет в печь. А если тепло, но требуется подновить стену или крышу, то она пойдет на ремонт. А если хватило и на то и на другое, вот тогда остаток древесины откладывается про запас в сарае - то есть, возвращаясь к организму, переваренная еда депонируется в жировой ткани.

Наконец, третьим аргументом против скрупулезных подсчетов калорий является относительность определения калорийности продукта, которая колеблется даже в очень близких видах пищевых изделий. Условно говоря, нет абстрактной энергетической ценности продуктов питания, к примеру, калорийности молока жирностью 3,2%, а есть калораж именно этой чашки молока или вон той, и отличаться друг от друга они могут процентов на пять-десять. Но не будешь же проводить лабораторное исследование, анализируя каждую съеденную тарелку или выпитую чашку!

Всё это так. Однако есть и контрвозражения. Успехи современной биохимии позволили вычислить энергетику очень многих метаболических реакций, поэтому «теплота сгорания» в нашем теле рассчитана весьма точно. Что же касается колебаний в калорийности тех или иных блюд и в энергетической потребности в разные дни, то они усредняются и в пересчете на месяцы и годы дают очень стабильную и воспроизводимую картину.

Нам кажется, что мы едим каждый день что-то разное, но любой расчетчик в учреждении общественного питания подтвердит, что в среднем мы едим, допустим, на 300 р., плюс-минус два рубля в день - то есть колебания очень хорошо усредняются по месяцам. Наконец, аргумент о разной потребности и усвояемости вообще не должен восприниматься как что-то опровергающее понятие калорийности.

Условно говоря, бак бензина - это всегда 500 км пути, и не имеет значения, сколько километров в день намотал сегодня шофер и включал ли он кондиционер. Главное, чтобы он этот самый кондиционер включал хотя бы изредка. Важно вести более-менее размеренную жизнь, соблюдать минимальный режим дня и помнить о том, что есть продукты высоко- и низкокалорийные .

Конечно, подсчитывать килокалории с точностью до десятых долей бессмысленно. Можно уподобить таблицы калорийности точным картам с расстояниями между городами, а на самом деле, они усреднены до ошибки в плюс-минус сто километров. Но, тем не менее, расстояние Москва-Токио будет на порядок, т.е. примерно в десять раз больше, чем Москва-Питер, и от этого никуда не деться. Можно не считать энергетическую ценность каждого продукта питания, а просто поделить все пищевые продукты на несколько категорий по данному признаку и стремиться к тому, чтобы избегать наиболее энергетически насыщенных.

Примерная таблица категорий калоража приведена ниже (для каждого продукта указана его калорийность в килокалориях на 100 г).

Следует заметить, что блюдами из левого столбца совсем пренебрегать не стоит. Например, печень трески очень калорийна, она содержит 608 килокалорий на 100 грамм, однако при этом она служит бесценным источником полиненасыщенных и жирорастворимых витаминов A, E и D. Поэтому ее употребление в небольших (одна ложка в день и не каждый день) количествах позволит сохранить здоровье до глубокой старости.

Энергетическая ценность пищевых продуктов (калорийность) - это количество энергии, которое образуется при окислении жиров, белков и углеводов, содержащихся в продуктах, и используется для физиологических функций организма.

Калорийность - важный показатель пищевой ценности продуктов, выражается в килокалориях (ккал) или в килоджоулях (кДж). Одна килокалория равна 4,184 килоджоуля (кДж), Энергетическая ценность белков равна 4,0 ккал/г (16,7 кДж/г). Она рассчитывается обычно на 100 г съедобной части пищевого продукта для определения энергетической ценности продукта, следует знать его химический состав.

Пищевые продукты характеризуются комплексом простых и сложных свойств - химических, физических, технологических, физиобиологических и др. Совокупность этих свойств определяет их полезность для человека. Полезность продуктов питания характеризуется пищевой, биологической, физиобиологической, энергетической ценностью, доброкачественностью и органолептическими свойствами.

Энергетическая ценность продукта - это энергия, которая высвобождается из пищевых веществ продуктов в процессе биологического окисления и используется для обеспечения физиологических функций организма.

В процессе жизнедеятельности человек затрачивает энергию, количество которой зависит от возраста, физиологического состояния организма, характера трудовой деятельности, климатических условий обитания и др. Энергия образуется в результате окисления содержащихся в клетках организма углеводов, жиров, белков и в небольшой степени других соединений - кислот, этилового спирта и т.д. Поэтому необходимо знать количество расходуемой в сутки человеком энергии, чтобы своевременно восстанавливать её запасы. Энергия, которую затрачивает человек, проявляется в форме теплоты, поэтому количество энергии выражают в тепловых единицах.

Необходимые вещества поступают в организм с пищей. Используют их также для обеспечения составных частей клеток, тканей и органов, для роста, увеличения массы тела. Поэтому пища должна обеспечивать оптимальные условия для жизни и работоспособности человека.

Достаточное количество в организме пищевых продуктов высокого качества позволяет организовать сбалансированное (рациональное) питание, т.е. организованное и своевременное снабжение организма продуктами, содержащими все вещества, необходимые для обновления тканей, обеспечения энергозатрат и являющиеся регуляторами многочисленных обменных процессов. При этом вещества пищи должны находиться между собой в благоприятных соотношениях. Количество незаменимых компонентов при сбалансированном питании превышает 56 наименований.

Сбалансированное питание требует определенного режима, т.е. распределения приема пищи в течение дня, соблюдения благоприятной температуры пищи и т.д. При сбалансированном питании человека такие основные вещества, как белки, жиры и углеводы, должны находиться в пище в соотношении 1:1:4; а для людей, занимающихся тяжелым физическим трудом, соответственно 1:1:5. Количество белков, жиров и углеводов, необходимое для людей разных профессий при сбалансированном питании, различно. Так, для людей профессий, не связанных с применением физического труда, суточная потребность составляет (в г): в белках - 100, в жирах 87, в углеводах - 310. для людей, профессии которых связаны с применением механизированного труда, такая потребность составляет соответственно 120, 105 и 375 г, а с применением немеханизированного труда - 200, 175 и 620 г.

Таблица

Суточная потребность человека в пищевых веществах

15* = 10 мг токоферола.

100** = 2,5 мкг витамина ДЗ.

Важное значение в питании человека имеет природа белков, жиров и углеводов. Полагают, что общее количество белков должно давать 15 % суточной калорийности (энергетической ценности), причем из этого количества на долю белков животного происхождения должно приходиться более 50 %, на долю жиров - около 30 % калорийности (из них 25 % - на растительные), на долю углеводов - несколько более 50 % (из них на крахмал - 75 %, на сахара 20, на пектиновые вещества 3, на клетчатку 2 %).

Энергетические затраты человека складываются из расхода энергии на основной обмен, прием пищи и трудовую деятельность.

Энергия, расходуемая организмом на основной обмен, связана с работой внутренних органов (сердца, легких, эндокринных желез, печени, почек, селезенки и др.). Считается, что взрослый мужчина массой 70 кг на основной обмен в сутки расходует 1700 ккал, или 7123 кдж, а женщина - на 5 % меньше. У пожилых людей расход энергии ниже, чем у молодых.

Прием пищи увеличивает расход энергии на основной обмен организма в среднем на 10-15 % в сутки и зависит от характера занятий человека. Так, при разных видах работы затрачивается примерно следующее количество энергии (ккал/ч):

при легкой физической механизированной работе - 75; при работе средней тяжести, частично механизированной - 100;

при напряженной физической немеханизированной работе - 150-130;

при очень тяжелой физической работе и занятиях спортом - 400 и более.

По энергетическим затратам взрослое население страны делят на пять групп, детское - на восемь. Кроме того, отдельно выделяют энергетические затраты мужчин и женщин в возрасте 18-29, 30-39, 40-59 лет. Особую группу составляют люди пожилого возраста. Энергетическая ценность пищевых продуктов выражается в ккал или кДж (1 ккал соответствует 4,186 кДж).

В табл. приведены данные, характеризующие энергетические затраты мужчин и женщин в возрасте от 18 до 60 лет при различных видах труда. При расчете потребности в энергии для населения в указанном возрасте средняя масса тела принята для мужчин 70 кг, для женщин -60 кг.

Таблица

Характеристика энергетических затрат мужчин и женщин разного возраста при различных видах труда

До недавнего времени считалось, что при окислении 1 г белка, усвояемых углеводов и органических кислот в организме человека выделяется около 4,1 ккал (17,2 кДж), при окислении 1 г жиров 9,3 ккал (38,9 кДж), Позднее было установлено, что энергетическая ценность углеводов несколько ниже, чем белков (табл.).

Таблица

Коэффициенты энергетической ценности различных пищевых веществ

Жиры и углеводы при нормальном процессе усвоения в организме расщепляются до конечных продуктов (углекислоты и воды), как и при обычном сгорании. Белки же расщепляются не полностью, с выделением таких продуктов, как мочевина, креатинин, мочевая кислота и других азотистых соединений со значительной потенциальной тепловой энергией. Поэтому количество тепла при полном окислении белка до конечных продуктов (аммиака, воды и углекислоты) оказывается большим, чем при окислении его в организме.

Энергетическую ценность пищевых продуктов можно определить по химическому составу. Так, если пастеризованное молоко содержит (в %): белков - 2,8, жиров - 3,2 и сахаров - 4,7, то энергетическая ценность 100 г молока составит 57,86 ккал (4,0 ккал *2,8 + 9,0 ккал* 3,2 +3,8 ккал* 4,7), или 241,89 кДж.

Если в составе суточного пищевого рациона имеется (в г):

белков - 80, углеводов - 500, жиров - 80, то общая энергетическая ценность его составит 2915 ккал (4,0 ккал * 80 +9,0 ккал *80+3,8 ккал * 500), или 12 184,7 кДж.

В зависимости от химического состава энергетическая ценность пищевых продуктов различна (табл.).

Таблица

Энергетическая ценность различных пищевых продуктов

Наиболее высокой энергетической ценностью обладают: сливочное масло, маргарин, шоколад, сахарное печенье и сахар-песок, низкой - молоко, яблоки, капуста, некоторые виды рыбы (карп, треска и др.).

Таблица

Химический состав пищевых продуктов

Расчет энергетической ценности пищевых продуктов

Для определения теоретической калорийности 100 г пищевых продуктов, необходимо знать удельную калорийность питательных веществ (1г жира выделяет 9 ккал; 1 г белка - 4,1 ккал; 1 г углеводов - 3,75 ккал) и умножить на количество содержащихся в продуктах. Сумма полученных показателей (произведений) определяет теоретическую калорийность пищевого продукта. Зная калорийность 100 г продукта, можно определить калорийность любого его количества. Зная теоретическую калорийность, например углеводов, можно найти практическую (фактическую) калорийность углеводов путем умножения результата теоретической калорийности углеводов на усвояемость в продуктах (для углеводов - 95,6 %) и деления произведения на 100.

Пример расчета. Определите теоретическую калорийность 1 стакана (200 г) молока коровьего.

По таблице химического состава или учебнику товароведения находим средний химический состав коровьего молока (в %):

жира - 3,2; белков - 3,5; молочного сахара - 4,7; золы - 0,7.

Решение:

Калорийность жиров в 100 г молока - 9x3,2 = 28,8 ккал. Калорийность белков в 100 г молока - 4 х 3,5 = 14,0 ккал. Калорийность углеводов в 100 г молока - 3,75 х 4,7 = 17,6 ккал.

Теоретическая калорийность 1 стакана молока (200 г) будет равна 60,4 х 2 = 120,8 ккал (28,8 + 14,0 + 17,6) х 2: Фактическая калорийность составит с учетом усвояемости жира - 94 %, белков - 84,5 %, углеводов - 95,6 %.

17,6*95/100 + 28,8*94/100+ 14,0*84,5/100= 54,73 ккал

Для перевода килокалорий в килоджоули число килокалорий умножают на 4,184 (по системе СИ).

Сбаланстрованного питания.

Источником энергии, затрачиваемой человеком, служит пища.
Энергия в пище находится в скрытом виде и освобождается в процессе обмена веществ. Количество скрытой энергии, заключенной в
пище, называется энергетической ценностью или калорийностью этой пищи. Энергетическая ценность суточного раци­она питания должна соответствовать суточному расходу энергии человека. Она измеряется в килокалориях.

Энергетическая ценность 1 г белка составляет 4 ккал, 1г жира-9 ккал, 1 г углеводов - 4 ккал, а энергетическая ценность прочих органических веществ не учитывается, так как содержание их в пищевых продуктах незначительно. Минеральные вещества и вода скрытой энергии не содержат. Следовательно, энергетическая ценность пище­вых продуктов зависит от содержания белков, жиров и углеводов.

Энергетическая ценность пищевых продуктов может определяться подсчетом, для чего необходимо знать химический состав продуктов и энергетическую ценность 1 г содержащегося в них вещества.

Пример: Определим энергетическую ценность 100 г пастеризованного молока. В 100 г пастеризованного молока содержится 2,8 г белка, 3,2 г жира, 4,7 г углеводов. Следовательно, энергетическая ценность 100 г пастеризованного молока будет равна

4 ккал*2,8+9 ккал*3,2+4 ккал*4,7= 58,8 ккал

Энергетическую ценность всего суточного рациона определяют путем сложения энергетической ценности отдельных продуктов входящих в состав блюд. При этом следует учитывать поправку на неполную усвояемость пищи в организме человека.

Питание человека должно быть рациональным и сбалансированным, т.е. соответствовать физиологическим потребностям организма с учетом условий труда, климатических особенностей местности возраста, массы тела, пола и состояния здоровья человека.

Основные принципы сбалансированного питания следующие.

Первый принцип. Строгое соответствие энергетической ценности пищи энергозатратам организма. Человек должен получать с пищей столько энергии сколько тратит ее за определенный отрезок времени (сутки).

Второй принцип. Пищевые вещества сбалансированного питания (белки, жиры, углеводы) должны находится в строго определенном соотношении.

Институтом питания АМН разработаны и утверждены Глав­ным Государственным санитарным врачом в 1991 г. сба­лансированные нормы потребления пищевых веществ основными группами населения (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Нормы физиологических потребностей для взрослого

населения (в день)

По этим нормам соотношение белков, жиров и углеводов в раци­оне основных групп населения должно составлять 1:1,2:4; лиц, заня­тых физическим трудом, - 1:1,3:5; пожилых людей – 1:1,1:4,8. Причем на долю животного белка должно приходиться 55 % общего количества белка суточного рациона. Сбалансированность жира в пи­щевых рационах должна обеспечивать физиологические пропорции насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот и соответствовать 30 % растительного масла, 70 % животного жира. Сбалансированный состав углеводов включает 75 % крахмала, 20 % сахара, 5 % пекти­новых веществ и клетчатки (от общего количества углеводов). Большое значение для качественной полноценности питания име­ют характер и природа продуктов. Энергетическая ценность белка должна составлять 12 %, жира - 30 %, углеводов 58 % суточной энергетической потребности человека.

Третий принцип. Соблюдение режима питания является важным показателем в сбалансированном питании.

Режим питания – это распределение пищи в течение дня по времени, калорийности и объему, т.е. кратность приема пищи и ин­тервалов между ними.

Пищу следует принимать в одни и те же часы. Большое значение при этом имеют условия питания и настроение человека.

При соблюдении времени приема пищи у человека вырабатывает­ся рефлекс выделения пищеварительного сока, что спо­собствует лучшему пищеварению и усвоению пищи. Правильное рас­пределение пищи в течение дня по объему и энергетической ценнос­ти создает равномерную нагрузку на пищеварительный аппарат.

Объем пищи, потребляемой в течение дня, составляет в среднем 2,5-3,5 кг. Суточный пищевой рацион распределяют по отдельным приемам дифференцированно в зависимости от характера трудовой деятельности и установившегося распорядка дня. Наиболее рацио­нальным для людей среднего возраста считается четырехразовое пи­тание – для пожилых людей - пятиразовое, с промежутками между приемами пищи не более 4-5 ч. Менее рационально трехразовое пи­тание, при котором увеличивается объем перерабатываемой пищи, что осложняет деятельность пищеварительного аппарата. Ужинать необходимо за 2 ч до сна. Оптимальное распределение питания в течение дня показано в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Режим питания

Четвертый принцип. Создание оптимальных условий для усвоения пищи человеком при составлении суточного рациона питания.

Энергетическая ценность суточных рационов должна обеспечиваться в основном углеводами растительной пищи, которая обогащает пищу также водорастворимыми витаминами и минеральными веществами. Растительная пища содержит большое количество клетчатки, препятствующей всасыванию питательных веществ, поэтому в рационе питания она должна составлять не более 40 % общей массы продуктов.

Одним из важнейших компонентов пиши является белок . Достаточное количество и высокое качество белка в пище обеспечивает наилучшие условия для нормальной жизнедеятельности организма и его высокой работоспособности. Особенно большое значение имеет достаточное содержание белка для растущего организма, так как белку принадлежит основная пластическая роль. Именно белковая часть рациона является источником роста, восстановления и обновления протоплазмы клеток и тканей. Недостаточное поступление белка в организм сказывается на функции всех систем: ферментной, эндокринной, иммунной, кроветворной, нервно-рефлекторной. При недоста­точном поступлении белков с пищей нарушаются обменные процессы витаминов и минеральных веществ.

Наряду с общим количеством белка нормируется и количеств белков животного происхождения, так как они являются полноценными белками, т.е. содержат все незаменимые аминокислоты. Белки животного происхождения должны составлять не менее 55% для взрослых. Приведем содержание полноценного животного белка в некоторых продуктах.

Кроме продуктов животного происхождения, полноценные белки входят в состав бобовых культур: горох - 19,8 %, фасоль - 19,6 %, чечевица - 20,4 %, мука гороховая - 22 %, мука соевая обезжиренная - 41,4 %.

Жиры относятся к веществам, выполняющим в организме, и основном, энергетическую функцию. В этом плане жиры превосходят другие компоненты пищи (углеводы и белки), так как при их сгорании выделяется в 2 раза больше энергии.

Однако биологическое значение жиров не исчерпывается только их энергетической функцией. Жиры участвуют в пластических процессах, являясь структурной частью клеток и их мембранных систем. Недостаточное поступление жира может привести к нарушению центральной нервной системы (ЦНС) за счет нарушения направленности потоков нервных сигналов; ослаблению иммунологических механизмов; изменению кожи, где они выполняют защитную роль, предохраняя от переохлаждения, повышают эластичность и препятствуют высыханию и растрескиванию; нарушению внутренних органов, в частности, почек, которые предохраняют от механического повреждения. Однако еще более важное значение имеет тот факт, что только вместе с жирами пищи в организм поступает ряд биологически ценных веществ: жирорастворимые витамины, фосфатиды (лецитин), полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК), стерины, токоферолы и другие вещества, обладающие биологической активностью.

Пищевые жиры состоят из эфиров глицерина и высших жирных кислот. Важнейшим компонентом, определяющим свойства жиров, являются жирные кислоты. Они делятся на насыщенные (предельные) и ненасыщенные (непредельные). Наибольшее значение по степени распространения в продуктах питания и их свойствам представляют следующие насыщенные кислоты: масляная, стеариновая, пальмитиновая, которые составляют до 50% жирных кислот бараньего и говяжьего жира, обусловливая их плохую усвояемость.

Из ненасыщенных жирных кислот наибольшее значение имеют линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты, известные под общим названием «витаминоподобный фактор F». Две первые распространены в жидких жирах (маслах) и в жире морских рыб. Так, в растительных маслах - подсолнечном, кукурузном, оливковом, льняном - их содержится до 80 - 90 % от общего количества жирных кислот.

Арахидоновая кислота в незначительных количествах содержится в некоторых животных жирах, в растительных маслах она отсутствует. Свиной жир, например, содержит в 5 раз больше арахидоновой кислоты, чем в говяжьем и бараньем жире, а насыщенных кислот в нем на 20% меньше.

Особенно высокой биологической активностью отличается печёночный жир рыб и морских млекопитающих.

В состав жира входят также фосфатиды. Потребность в фосфатидах составляет 5-10 г/сут. Фосфатиды содержатся в яичном желтке, мозгах, печени, мясе, сливках, сметане. Из растительных продуктов значительным содержанием характеризуются в основном нерафинированные масла

В состав жира входят жироподобные вещества – стерины - не растворимые в воде соединения. Различают фитостерины - вещества растительного происхождения и зоостерины - животного происхождения.

Фитостерины обладают биологической активностью и играют важную роль в нормализации жирового и холестеринового обмена.

Важным зоостерином является холестерин. Он поступает в организм с продуктами животного происхождения, однако может синтезироваться и из промежуточных продуктов обмена углеводов и жиров.

Холестерин играет активную физиологическую роль, являясь структурным компонентом клеток. Он источник желчных кислот, гормонов (половых и коры надпочечников), предшественник витамина D 3 . Потребность в холестерине 0,5-1,0 г/сут.

Вместе с тем, холестерин рассматривают как фактор формирования и развития атеросклероза.

Содержится холестерин почти во всех продуктах животного происхождения. Наибольшее количество находится в мозгах, яйцах куриных и утиных, твердых сырах.

В состав жира входят токоферолы, которые содержатся в растительных маслах и представлены 7-ю видами (α, β, γ, δ, ε и т.д. - токоферолы), из которых α- и β-токоферолы обладают Е - витаминной активностью, а остальные являются мощными антиокислителями. Важнейшим свойством токоферолов является их способность нормализировать и стимулировать мышечную деятельность. Степень обеспечения организма токоферолами имеет значения для нормальной функции сердечной мышцы. Еще более широкое использование получают токоферолы при больших физических напряжениях для повышения мышечной работоспособности. Важным свойством токоферолов является их способность повышать накопление во внутренних органах всех жирорастворимых витаминов, особенно ретинола (витамин А). Они являются одним из наиболее активных средств, способствующих превращению в организме каротина в ретинол. Источниками токоферолов являются растительные масла. При этом подсолнечное масло отличается особой ценностью, так как в его состав входит только α-токоферол (100 %), обладающий витаминной активностью.

Значительное количество токоферолов содержится в желтке яиц, сливочном масле, маргарине. Жиры нормируются в физиологических нормах питания по отношению к белку 1:1,2 (для взрослых), при этом 20% жиров должно обеспечиваться за счет растительных масел.

Нежелательно употребление избыточного количества тугоплавких жиров во время ужина (ведёт к образованию тромбов). Не рекомендуется и избыток растительного масла - снижается активность щитовидной железы и вызывается недостаточность витамина Е (так как ПНЖК являются для него антагонистами).

Длительная термическая обработка жиров разрушает биологически активные вещества, и образуются токсические продукты окисления жирных кислот. При нагревании свыше 200 °С и многократной тепловой обработке масла становятся канцерогенными.

Углеводам в питании принадлежит основная энергетическая функция в силу их превалирования над другими компонентами. Углеводы выполняют также пластическую функцию (входят в состав некоторых тканей и жидкостей организма, придают пище ощущение сладкого вкуса, тонизируют ЦНС. К тому же углеводы обладают биологической активностью (гепарин предотвращает свертывание крови в сосудах, гиалуроновая кислота препятствует проникновению бактерий через клеточную оболочку), защитными функциями (глюкуроновая кислота соединяется в печени с токсическими веществами, образуя нетоксические сложные эфиры, растворимые в воде, которые затем удаляются из организма).

Углеводы пищевых продуктов делятся на простые и сложные. К простым углеводам относя моносахариды (глюкоза, фруктоза) и дисахариды (сахароза, лактоза, мальтоза). К сложным углеводам относятся полисахариды (крахмал, гликоген, пектиновые вещества, клетчатка).

Простые сахара очень быстро всасываются и быстро сгорают, освобождая энергию. Это свойство с успехом используют спортсмены, чтобы поддержать высокую, но кратковременную работоспособность, например, при беге на короткие дистанции.

Глюкоза - важнейшая структурная единица, из которой построены полисахариды - крахмал, гликоген, клетчатка. Глюкоза входит в состав дисахаридов - сахарозы, лактозы, мальтозы. Она быстро всасывается в кровь и при больших физических напряжениях используется как источник энергии.

Глюкоза участвует в образовании гликогена, питании тканей мозга, работающих мышц и особенно сердечной. Глюкоза легко превращается в жиры в организме, особенно при ее избыточном поступлении с пищей.

Источники глюкозы - фрукты, ягоды и некоторые овощи, приведём содержание глюкозы в некоторых из них, г/100 г:

Виноград....................................................... 7,8

Черешня, вишня........................................... 5,5

Малина, крыжовник..................................... 4,4-3,9

Слива, баклажаны......................................... 3,0

Земляника, капуста белокочанная, морковь,

тыква, клюква, апельсин, арбузы……………..2.7

Абрикос, перец сладкий, персики, яблоки,

мандарины …………………………………….2,0-2,2

Хорошим источником глюкозы является и пчелиный мёд (содержит ее до 37%).

Фруктоза обладает теми же свойствами, что и глюкоза, но она медленнее усваивается в кишечнике и, поступая в кровь, быстро её покидает, не вызывая перенасыщения крови сахаром. Это свойство фруктозы используется при заболевании сахарным диабетом.

Фруктоза значительно быстрее, чем глюкоза, превращается в гликоген. Отмечается ее лучшая переносимость по сравнению с другими сахарами. Фруктоза почти в 2 раза слаще сахарозы, в 3 раза слаще глюкозы.

Если принять сладость сахарозы за 100, то сладость фруктозы составит 173, глюкозы - 74. Высокая сладость фруктозы позволяет использовать меньшее ее количество, что имеет большое значение для пищевых рационов ограниченной калорийности.

Источники фруктозы - фрукты, ягоды и некоторые овощи, а также пчелиный мед. В арбузе, дыне, яблоке, груше, черной смородине фруктоза преобладает над глюкозой. Приведем данные о содержании фруктозы в некоторых продуктах питания, г/100 г.

Виноград......................................... 7,7

Яблоки, груши.................................. 5,2 - 5,5

Вишня, черешня, смородина черная...... 4,2 - 4,5

Арбуз, крыжовник, малина.................. 3,9-4,3

Перец сладкий, дыня.......................... 2,0-2,4

Сахарароза в желудочно-кишечном тракте расщепляется на глюкозу и фруктозу. Сахароза - наиболее распространенный сахар. Источники сахарозы - сахарная свекла (14-18%) и сахарный тростник (10-15%), Содержание сахарозы в сахарном песке 99,75 %, в сахаре-рафинаде - 99,9 %.

Сахароза обладает способностью превращаться в жир. Избыточное поступление этого углевода в пищевом рационе вызывает нарушение жирового и холестеринового обмена в организме человека. К тому же оказывает отрицательное влияние на состояние и функцию кишечной микрофлоры, повышая удельный вес гнилостной микрофлоры, усиливая интенсивность гнилостных процессов в кишечнике, приводит к развитию метеоризма кишечника. Избыточное количество сахарозы в питании детей приводит к развитию кариеса зубов.

Обратимся к биологической роли полисахаридов. Крахмал – на его долю в пищевом рационе приходится около 80% общего количества потребляемых углеводов. Крахмал в организме человека является основным источником глюкозы. Крахмал составляет основную часть углеводов хлеба и хлебобулочных изделий, муки, различных круп, картофеля. Приведем наиболее ценные источники крахмала и данные его содержания в некоторых продуктах питания, г/lOO г:

Крупа рисовая, пшеничная ………………………67,1 - 73,7

Пшено, крупа гречневая, макароны выс. сорта …62,3 - 64,8

Крупа овсяная……………………………………...54,7

Хлеб (батон нарезной, хлеб пшеничный, ржаной).30,5 - 38,5

Картофель …………………………………………..16,0

Гликоген является резервным углеводом животных тканей. Избыток углеводов, поступающих с пищей, превращается в гликоген, который откладывается в печени, образуя депо углеводов, в регуляции уровня сахара в крови. Общее содержание гликогена около 500 г. Если углеводы с пищей не поступают, то запасы его исчерпываются через 12-18 ч. В связи с истощением резервов углеводов усиливаются процессы окисления жирных кислот. Обеднение печени гликогеном ведет и к возникновению жировой дистрофии печени. Источники гликогена - печень, мясо, рыба.

Пектиновые вещества - различают пектины и протопектины. Протопектины - соединение пектина с целлюлозой. Он содержится в клеточных стенках растений, нерастворим в воде. Жесткость незрелых плодов объясняется значительным содержанием протопектина. В процессе созревания протопектин расщепляется и плоды становятся мягкими, одновременно они обогащаются пектином.

Пектин является составной частью клеточного сока и отличается хорошей усвояемостью. Пектиновые вещества обладают свойством тормозить деятельность гнилостной микрофлоры кишечника. Пектин используется в лечебно-профилактическом питании для лиц, работающих со свинцом и другими токсическими веществами. Пектиновые вещества содержатся в абрикосах, апельсинах, вишне, сливе, яблоках, груше, айве, тыкве, моркови, редисе.

Клетчатка (целлюлоза) образует оболочки клеток и является опорным веществом. Важная роль принадлежит клетчатке в качестве стимулятора перистальтики кишечника, адсорбента стеринов, в том числе холестерина. Она препятствует обратному их всасыванию и способствует выведению из организма. Клетчатка играет роль в нормализации состава микрофлоры кишечника, в уменьшении гнилостных процессов, препятствует всасыванию ядовитых веществ.

Клетчатка содержится в картофеле - 1 %, плодах и фруктах - 0,5-1,3%, овощах - 0,7-2,8 %, гречневой крупе - 2%.

В общем суточном количестве углеводов 350 - 400 г. должно приходиться на крахмал, 50-100 г - на сахариды, 25 г - на пищевые балластные вещества (целлюлозу и пектины).

Неумеренное потребление сахара способствует развитию кариеса зубов, нарушению нормального соотношения процессов возбуждения и торможения в ЦНС, поддерживает воспалительные процессы, способствует аллергизации организма.

Ограничение углеводов показано при следующих заболеваниях: сахарном диабете, ожирении, аллергиях, заболеваниях кожи, воспалительных процессах.

Задание для практической работы

1. На основе принципов рационального питания составьте свой недельный рацион, соответствующий энергозатратам организма. Данные по энергозатратам используйте из практического занятия №1.

2.Результаты расчетов занесите в таблицу 2.3.

Таблица 2.3

3.Сделайте выводы, сравнив данные таблицы и ваш реальный недельный рацион питания.

Контрольные вопросы

1.Что называется энергетической ценностью пищи?

2.Почему пищевые продукты имеют разную энергетическую ценность?

3.Как определяется энергетическая ценность продукта и рациона?

4.Какое питание называют рациональным, сбалансированным?

5.Каково значение режима питания?