Eksperimentalno določanje kalorične vrednosti hrane

Avtor prispevka : Lea Janežič, objavljeno 04.02.2019 21:06:41
KATEGORIJA:
Hrana
KLJUČNE BESEDE:
Hrana, Srednja šola, Dobra praksa, Zbornik
POVZETEK:

V prispevku je predstavljeno eksperimentalno določanje kalorične vrednosti hrane s pomočjo kalorimetra, izdelanega v šoli. Dijaki so s pomočjo medmrežja samostojno preizkusili in optimizirali kalorimeter, kot pripomoček za določanje energije sproščene pri sežigu hrane.

Galerija Priloge Komentarji (0)

povp.ocena:(0)

Ustanova: Strokovni izobraževalni center Ljubljana

V prispevku je predstavljeno eksperimentalno določanje kalorične vrednosti hrane s pomočjo kalorimetra, izdelanega v šoli. Dijaki so s pomočjo medmrežja samostojno preizkusili in optimizirali kalorimeter, kot pripomoček za določanje energije sproščene pri sežigu hrane. Po končanem eksperimentu so dijaki preverili hranilne vrednosti določenega živila na deklaracijah in ugotavljali vzroke odstopanja. Kot del ozaveščanja o zdravem načinu prehranjevanja, so dijaki izdelali jedilnike s petimi dnevnimi obroki, ki so uravnoteženi po vsebnosti beljakovin, maščob, ogljikovih hidratov in vlaknin.

1.    UVOD

Zdrava prehrana predstavlja pomemben dejavnik v dobi odraščanja. Z njo telesu zagotovimo ustrezen psihofizični razvoj. Zdravo prehranjevanje je tudi naložba za prihodnost, saj v mladosti pridobljene navade pomembno vplivajo na zdravje posameznika  v odrasli dobi.
Kalorično vrednost hrane glede na energijo vrednotimo po količini sproščene energije v organizmu pri popolni oksidaciji hranljivih snovi. Merilo za energijo je sproščena toplota. Zgorevanje hranilnih snovi v telesu ugotavljamo z merjenjem toplote, ki jo telo v določenem času odda pri razgradnji živila. To imenujemo indirektna kalorimetrija. Energijsko vrednost hrane izračunamo iz znane vrednosti posameznih hranljivih snovi. Lahko jo izračunamo po formuli, ki je pravzaprav sama definicija kalorije (kalorija je merska enota za energijo, določa se kot toplota, ki je potrebna, da se gram vode pri tlaku ene atmosfere segreje za 1 stopinjo Celzija).

2.    PREHRANA MLADOSTNIKA

V obdobju odraščanja ni pomembna le količina hrane, temveč tudi njena kakovost in  raznolikost.
Neustrezen izbor živil lahko pusti posledice na telesu za vse življenje, vpliva pa tudi na oblikovanje prehranjevalnih navad v kasnejšem življenjskem obdobju. Mladostniki med glavnimi obroki (zajtrk, kosilo, večerja) pogosto uživajo prigrizke, za katere je značilno, da vsebujejo veliko energije, ki jo prispevajo sladkorji in maščobe, manjša pa je vsebnost snovi, ki vplivajo na odpornost organizma. Opuščanje zajtrka, neustrezen ritem prehranjevanja, za katerega je značilna neustrezna časovna porazdelitev obrokov preko dneva, premajhne količine zaužite zelenjave in rib ter prevelike količine zaužitih pijač z dodanimi sladkorji so dejavniki tveganja, ki ogrožajo zdravje otrok in mladostnikov.

2.1.    Označevanje vsebnosti hranilnih snovi

Z decembrom 2016 je postalo zakonsko obvezno označevanje vseh predpakiranih živil z njihovimi hranilnimi vrednostmi. Predpisan način označevanja vključuje:

        obvezno označevanje vsebnosti hranil in energije na živilih in pijači v obliki, ki je naprodaj;

        hranila, ki morajo biti označena v 100 gramih ali 100 ml živila v prodaji so: maščobe (skupne), od teh (skupnih maščob) nasičene maščobne kisline, ogljikovi hidrati in od teh količina sladkorjev (mono in disaharidi), beljakovine ter sol;

        predpisan način prostovoljnega označevanja hranil, energije in vitaminov ter % priporočenega vnosa hranil;

        možnost prostovoljnega označevanja hranilne in energijske vrednosti na porcijo ali jedilno enoto;

        predpisan tj. obvezen način označevanja hranilne tabele v obliki tabele, ki mora biti dobro vidna in čitljiva, kadar prostor ne dopušča tabele, je lahko zapisana linearno.

 

 

Slika 1: Obvezne in neobvezne navedbe hranilnih vrednosti živil.


Na spletni strani veskajjes.si se nahaja baza živil in pijač, ki se prodajajo v slovenskih trgovinah. Hkrati, pa je pri vsakem živilu ali pijači naveden tudi prehranski semafor, ki nam pomaga pri izbiri živila glede na količino maščob, ogljikovih hidratov in beljakovin. Prehranski semafor nam s pomočjo barvne lestvice (zelena – zelo priporočljivo, rumena – manj priporočljivo in rdeča – ni priporočljivo) daje vpogled v ustreznost živila glede na vsebnost hranilnih snovi.


Slika 2: Hranilne vrednosti živila prikazane s pomočjo prehranskega semaforja.

2.2.    Izdelava kalorimetra

Kalorimeter je naprava, ki je s plastjo zraka izolirana od zunanjega plašča. Gre za toplotno izoliran sistem pri konstantnem tlaku.
Dijaki so s pomočjo medmrežja poiskali najbolj optimalen kalorimeter, ki ga lahko izdelajo sami, in ga kasneje optimizirali. Za sestavo so potrebovali: veliko pločevinko, majhno pločevinko, stekleno palčko, plutovinast zamašek, šivanko ali buciko, termometer, odpirač pločevink. Po nekaj poskusih, so kalorimeter optimizirali, nato pa začeli s preizkušanjem sežiga živil.
Pri izbiri živil za sežig so se dijaki srečali tudi s težavami. Kako sežgati jajčni beljak, ki ni hotel zagoreti ali kako sežgati sladkor, brez da bi pri tem imeli velike toplotne izgube, saj sam sladkor ne gori. Kot najboljše živilo za določanje hranilne vrednosti s pomočjo merjenja sproščene toplote, so se izkazali oreščki (arašid, brazilski orešček in lešnik).

Slika 2: Skica kalorimetra

3.    EKSPERIMENTALNO DELO

Eksperimentalno delo dijakov je potekalo v dveh fazah. V prvi fazi so morali dijaki izbrati ustrezno živilo za merjenje sproščene toplote in posledično določanje hranilne vrednosti.
Izbrali so arašid, brazilski orešček in lešnik. V drugi fazi so dijaki dobili nalogo, da sami sestavijo jedilnik za en dan. Vsak jedilnik je bil sestavljen iz treh večjih obrokov (zajtrk, kosilo, večerja) in dveh manjših (dopoldanska in popoldanska malica). Dijaki so si kasneje jedilnike izmenjali in argumentirali svoje odločitve.

3.1.    Postopek merjenja kalorične vrednosti oreščkov

Dijaki so sestavili kalorimeter in pričeli s sežiganjem oreščkov. Vsak orešček so stehtali in merili spremembo mase po sežigu. V vseh primerih so dijaki segrevali 100 ml vode, temperaturna razlika v vodi pa je bila vsakokrat 10°C. ta način nam je olajšal preračunavanje energijske vrednosti.
Na tem mestu so se dijaki srečali z dvema različnima enotama za merjenje energijske vrednosti živil – kilojouli in kilokalorijami. Pretvornik je: 1 kcal= 4,2 kJ.

Tabela 1: Meritve sežiga oreščkov.

 

ΔT [°C]

Δm [g]

VH2O [mL]

Eizračunana [kJ]

Etabelirana [kJ]

Odstopanje [%]

Arašid

10

0.45

100

2074

2394

-13

Brazilski orešček

10

0.4

100

2625

2755

-5

Lešnik

10

0.38

100

2909

2944

-1

Podatke o energijski vrednosti hrane so dijaki računali s pomočjo formule:

 

Največje odstopanje med izračunano in izmerjeno vrednostjo je bila pri arašidu (13%) in najmanjše pri lešniku (1%).

3.2.    Izdelava jedilnika s petimi dnevnimi obroki

Za namen utrjevanja znanja in prenosa teoretičnega znanja v prakso, so dijaki dobili navodilo za sestavo jedilnika za en dan. Na medmrežju so poiskali količino kalorij in energijo, ki je potrebna za mladostnika (16–17 let). Nato so kalorije razdelili na pet delov, od tega tri večje (zajtrk, kosilo, večerja) in dva manjša (dopoldanska in popoldanska malica).
Pravilno so ugotovili, da večjo količino energije potrebujejo v dopoldanskem času, zato so v prvi del dneva prenesli tudi večje število kalorij. Iz lastnih izkušenj so povedali, da so zvečer lačni, zato jim večerja ustreza, vendar pa naj bo ta lažje prebavljiva in na zelenjavno – mesni osnovi.
Dve dijakinji sta ugotovili, da glede na priporočljivo količino zaužitih kalorij, presežeta dnevne vnose, kljub temu
pa nimata težav s prekomerno težo. Dijaki so med diskusijo pravilno ugotovili, da presežen vnos energije tudi porabita, saj sta aktivni športnici.

4.    ZAKLJUČEK

Okoljska ozaveščenost ni samo ustrezno ločevanje odpadkov, temveč tudi skrb za pridelavo hrane in uživanje kakovostne hrane, ki za seboj nima tisočih kilometrov. Cilj določanja energijske vrednosti hrane je bil v zavedanju, da hrana vsebuje energijo, ki nam omogoča preživetje in je bogata z vitamini, minerali in vlakninami, ki zboljšujejo človekovo počutje in zagotavljajo kvalitetnejše življenje. Dijaki so pri tem spoznali pomen oznak na deklaracijah, prehranski semafor in njegov pomen. Svoje znanje so utrdili s pisanjem jedilnika, ki vključuje uravnotežene obroke, dovolj veliko količino energije, vlaknin, vitaminov in mineralov, hkrati pa telesa ne obremenjujejo s soljo.

5.   LITERATURA

       1. Koch V. (1997). Prehrambene navade odraslih prebivalcev Slovenije z vidika varovanja zdravja. Doktorska disertacija. Ljubljana, Biotehniška fakulteta, Oddelek za živilstvo:2, 10, 16-17.                            

        2. Podkorn D. (1990). Zdravje gre skozi želodec. Ljubljana, Forma 7: 99-101, 106-110.

        3. Marentič Požarnik, B. (2014). Psihologija učenja in pouka. Temeljna spoznanja in primeri iz prakse.Ljubljana: DZS.

        4. Ministrstvo za zdravje RS. (2005). Smernice zdravega prehranjevanja v vzgojno – izobraževalnih ustanovah. Ljubljana, Littera picta d.o.o.

     5. Learn chemistry. Enhancing learning and teaching. (20. 4. 2018). Energy values of food. Dostopno na: http://www.rsc.org/learn-chemistry/resource/res00000397/energy-values-of-food?cmpid=CMP00005022  

       6. Science Buddies Staff. (20. 4. 2018). Burning Calories: How Much Energy is Stored in Different Types of Food?. Dostopno na: https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/FoodSci_p012/cooking-food-science/food-calorimeter


   7. Veš kaj ješ. (20. 4. 2018). Baza živil in pijač. Dostopno na: https://veskajjes.si/baza-zivil-in-pijac


  8. Zveza potrošnikov Slovnenije. (20. 4. 2018). Obvezno označevanje hranilne in energijske vrednosti živil na predpakiranih živilih. Dostopno na: https://www.zps.si/index.php/hrana-in-pijaa-topmenu-327/oznaevanje-ivil-topmenu-328/8251-na-predpakiranih-zivilih-je-ozunacevanje-hranilne-in-energijske-vrednosti-zivil-sedaj-obvezno

Galerija

Priloge

# Ime datoteke

Komentarji