段玉佩
人體每時(shí)每刻都在消耗熱量,這些熱量是各種食物中的產(chǎn)熱營(yíng)養(yǎng)素提供的,營(yíng)養(yǎng)素經(jīng)過(guò)氧化作用產(chǎn)生熱量,從而維持身體機(jī)能的正常運(yùn)轉(zhuǎn),但攝取熱量過(guò)多時(shí),多余的熱量就會(huì)變成脂肪,身體就會(huì)變胖。你是否想過(guò),如何才能知道食物中所含的熱量是多少?在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)自制食物熱量計(jì),你將學(xué)習(xí)測(cè)量不同類(lèi)型食物中可用熱量(卡路里)的方法。讓我們?yōu)椤叭紵防铩辟x予了新的含義。
實(shí)驗(yàn)材料
無(wú)蓋無(wú)底大錫罐、無(wú)蓋小錫罐(可用電鍍錫薄鋼板例如馬口鐵罐頭代替)、量筒、紅酒瓶塞、縫紉針、金屬絲、隔熱棉手套、木質(zhì)銷(xiāo)釘、錫紙托盤(pán)、溫度計(jì)、護(hù)目鏡、蒸餾水、火柴或打火機(jī)、數(shù)字秤、清潔布、計(jì)算器、測(cè)試的食品(含油量較高的干燥食品效果更好,例如腰果、花生或其他堅(jiān)果、棉花糖、牛角包等)
注意事項(xiàng)
雖然我們制作的是食物熱量計(jì),但它仍然存在著火的危險(xiǎn),請(qǐng)確保在不易燃的平臺(tái)上工作,請(qǐng)將長(zhǎng)發(fā)扎緊。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要成人監(jiān)督,并全程佩戴好護(hù)目鏡。實(shí)驗(yàn)步驟
①在大罐子的底部邊緣打孔,這樣做會(huì)利于空氣進(jìn)入,從而使食物燃燒更充分。另外,在距離小罐子上沿頂部1~4厘米打兩個(gè)孔,先用金屬絲穿過(guò)孔洞,形成可以將其掛起的把手,之后用木質(zhì)銷(xiāo)釘穿過(guò)兩個(gè)把手,保障小罐子可以懸空架在大罐子中央而不碰觸內(nèi)壁任何別的部分。
②在紅酒瓶塞上倒插3根縫紉針,這是在做固定食物的底座,后續(xù)我們會(huì)將待測(cè)的食物別在針尖上,然后點(diǎn)燃食物,讓食物盡可能地燃燒充分。
③
將用錫紙包好的托盤(pán)放在最下面,插了針的紅酒塞放在托盤(pán)中央,放上準(zhǔn)備好的食物,之后套上大的罐子,再將小罐子懸掛在大罐子中央,卡路里測(cè)試裝備就全部安裝完畢了。
用量簡(jiǎn)稱(chēng)量一定量的蒸餾水,倒入小桶中,將浸入式溫度計(jì)的水銀頭沒(méi)入小桶水面之下,但不接觸到小桶。待溫度計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后,將起始數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。
用數(shù)字秤稱(chēng)取一定量的食物,放置在針尖上,點(diǎn)燃之后,觀察溫度計(jì)示數(shù)變化,當(dāng)食物全部燃盡后,將溫度計(jì)上升到的最大溫度數(shù)字進(jìn)行記錄,填入記錄表。待溫度恢復(fù)到起始溫度時(shí),再次稱(chēng)取相應(yīng)質(zhì)量的食物,再進(jìn)行點(diǎn)燃,觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化,記錄最大溫度值,如此循環(huán)重復(fù)操作3次,再換其他種類(lèi)的食物,重復(fù)以上操作,記錄相應(yīng)數(shù)據(jù),并使用下文原理中的計(jì)算公式,來(lái)推算相應(yīng)質(zhì)量的某種食物所包含的卡路里。
實(shí)驗(yàn)原理
要分析數(shù)據(jù),首先要計(jì)算每次試驗(yàn)中水捕獲的能量。以燃燒杏仁為例,水的能量可以通過(guò)小錫桶中的水質(zhì)量和溫度變化來(lái)計(jì)算,一升水每升高1℃需要的熱量是1000卡路里,即一大卡,在量熱計(jì)中的150毫升水中,燃燒了1.1克杏仁,由于1毫升水的質(zhì)量恰好為1克,因此該水的質(zhì)量為150克。如果最初的水溫為20.0℃,加熱后,測(cè)得的水溫為33.3℃,那么水溫變化等于13.3℃,熱量計(jì)捕獲的熱量為150g×0.001 Cal/(g℃)×13.3℃,通過(guò)計(jì)算后得出1.1克杏仁的大致熱量為2卡路里。
(責(zé)任編輯/陳天昊 美術(shù)編輯/胡美巖)
延伸閱讀
熱量來(lái)自于碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)。碳水給我們能量,蛋白質(zhì)支撐我們生長(zhǎng),脂肪除了供能還參與各種代謝等,另外維生素、礦物質(zhì)、水、膳食纖維也都是必需品??茖W(xué)結(jié)果表明,1克碳水化合物含4卡路里,1克蛋白質(zhì)含4卡路里,1克脂肪含9卡路里。
每個(gè)人因?yàn)樯砀?、體型不同,加上工作量及勞動(dòng)力的差別,所需要的熱量也各不相同,一般來(lái)說(shuō),成人每天至少需要1500大卡的能量來(lái)維持身體機(jī)能,這是因?yàn)榧词固芍粍?dòng),我們的身體仍需能量來(lái)保持體溫、心肺功能和大腦運(yùn)作,而青少年雖然大部分時(shí)間坐著,但因?yàn)榇罅康哪X力勞動(dòng),所以會(huì)消耗更多。
需要注意的是,一份健康的膳食計(jì)劃,除了熱量達(dá)標(biāo)之外,還要營(yíng)養(yǎng)全面。就讓我們用測(cè)算的不同食物所合熱量的情況,來(lái)為自己和家人設(shè)計(jì)一份健康營(yíng)養(yǎng)的膳食計(jì)劃吧。