Алкоголь

Очерки нормальной диетологии

Алкоголь

Сообщение Меркатор » 21 июн 2018, 17:51

Оценка крепости алкогольных напитков

Алкоголь – тоже пищевой продукт, доля его в калорийности суточного рациона достигает 8-10%, и при подсчете калорий необходимо считаться не только с психологическими последствиями приема алкоголя (повышение аппетита, снятие ограничений), но и с его энергетической ценностью, указываемой на этикетке продукта наряду с его составом.

Для крепких напитков наподобие водки указывается крепость (в градусах, или объемных процентах, что одно и то же), для вин дополнительно к крепости еще содержание сахара (или углеводов в целом, в натуральных винах возможно наличие глюкозы и/или фруктозы, при неполном сбраживании вина), а в ликерах возможно также наличие белков и жиров, при этом углеводы могут быть представлены не только сахаром (сахарозой), но и молочным сахаром (лактозой). В пиве также присутствует солодовый сахар (мальтоза).

Как оценить энергетическую ценность (ЭЦ) алкогольных напитков исходя из их состава, и возможно ли перепроверить указанную на этикетке калорийность? Начнем с крепких напитков, содержащих в основном питьевой спирт (этанол) и воду.

В отличие от прочих продуктов, где состав и калорийность указываются в расчете на 100 г продукта, для алкогольных напитков данные принято указывать в расчете на 100 мл напитка. Крепость в градусах – это процентная доля спирта в напитке по объему. Обозначаемая крепость водки 40° (или 40%, что то же самое) означает, что в 100 мл водки содержится 40 мл спирта. При плотности спирта 0,8 г/мл содержание его в 100 мл водки составляет 0,8 х 40 = 32 (г), а исходя из плотности водки 0,94 г/мл в 100 г водки содержится спирта 32/0,94 = 34 (г). Т.е. 40-градусная водка содержит спирта 34% по весу.

Исходя из плотности спирта 0,8 г/мл и энергетической ценности спирта 7 ккал/г, в 1 мл спирта содержится 0,8 х 7 = 5,6 (ккал), и калорийность 100 мл спиртового раствора считается по формуле

ЭЦ = 5,6 х Крепость

Как правило, на этикетке водки 40° указана ее калорийность 5,6 х 40 = 224 (ккал/100 мл). Значение явно расчетное, реальную ЭЦ водки вряд ли кто измеряет сжиганием.

Для вин к калориям спирта необходимо добавить калории сахара (или, в общем случае, углеводов).

ЭЦ = 5,6 х Крепость + 4 х Сахар

Рассчитаем калорийность десертного ликера Амаретто крепостью 25% при содержании углеводов 35 г/100 мл.

ЭЦ = 5,6 х 25 + 4 х 35 = 280 (ккал/100 мл)

Именно это значение и проставлено на этикетке – оно явно тоже расчетное.

Для ликеров с содержанием белков и жиров формула удлиняется:

ЭЦ = 5,6 х Крепость + 4 х Белки + 9 х Жиры + 4 х Углеводы

Наиболее показателен для расчета по этой формуле сливочный ликер Бейлис (в яичном ликере Адвокат белков примерно столько же, сколько и в Бейлисе, но практически отсутствуют жиры). Итак, состав Бейлиса: крепость 17%, белков 3 г, жиров 13 г, углеводов 25 г.

ЭЦ = 5,6 х 17 + 4 х 3 + 9 х 13 + 4 х 25 = 334 (ккал/100 мл). На этикетке проставлена калорийность 327 ккал.

Теперь мы в состоянии рассчитать калорийность любого алкогольного напитка исходя из его состава. Следует только иметь в виду, что оценка делается не для 100 г, а 100 мл. Но при наличии карманных весов для взвешивания продуктов всегда проще отмерить алкоголь по весу, чем по объему. Разница при замене миллилитров граммами небольшая, и определяется плотностью напитка. Если считать, что она меняется от 0,94 (водка) до 1,1 (ликер Адвокат), погрешность не превысит 5-10%, да и всегда можно внести в уме поправку на плотность.
Меркатор
 
Сообщения: 63
Зарегистрирован: 20 июл 2017, 09:58

Калорийность питьевого спирта

Сообщение Меркатор » 21 июн 2018, 17:54

В предыдущем посте мы разобрали, как определить калорийность спиртного напитка. В основу оценки положена энергетическая ценность 1 грамма этилового (питьевого) спирта, равная 7 ккал. Отчего это значение именно такое, не больше и не меньше? Связано ли оно как-то с элементным составом спирта?

Почти вся пища человека может использоваться как топливо (хотя не всякое топливо может быть употреблено в пищу). Хорошо горят жиры, жидкие жиры можно использовать вместо дизельного топлива, на питьевом спирте хорошо работают двигатели внутреннего сгорания, некоторые углеводы (мука в виде воздушной взвеси) даже взрывоопасны, и в опытах неоднократно доказывалось, что при окислении углеводов и жиров в организме выделяется в точности количество энергии, получаемое от сжигания пищи в калориметрической бомбе. Главное – чтобы в организме нашелся необходимый для расщепления пищи фермент.

Общеизвестно, что при окислении в организме 1 г чистого этанола (питьевого спирта) выделяется 7 ккал энергии. Это значение среднее между значениями энергетической ценности углеводов (4 ккал/г) и жиров (9 ккал/г). Можно ли как-то обосновать эти цифры? Без проблем. Углеводы, спирт и жиры состоят всего из 3 химических элементов – углерода (атомная масса 12), водорода (атомная масса 1) и кислорода (атомная масса 16). Углерод и водород сами по себе – отличное топливо, а без кислорода горение невозможно. Отсюда интересный вывод – чем больше в макронутриенте кислорода, тем ниже его калорийность (кислород бесполезно занимает в молекуле место, в то время как его предостаточно во вдыхаемом воздухе).

В некоторых учебниках объясняется, что калорийность углеводов ниже калорийности жиров оттого, то часть углерода в молекуле углевода уже окислена присутствующим в молекуле кислородом, и оттого ждать от окисленной части углерода выхода энергии бесполезно. Как бы то ни было, на макронутриентах работает предложенная русским ученым-энциклопедистом Д.И. Менделеевым эмпирическая формула теплотворной способности топлива, исходя из его элементного состава. Приведем формулу ЭЦ макронутриента (ккал/г) после удаления из нее членов по не интересным для нас в данном частном случае серы, азота и воды.

ЭЦ = 8,1 x [C] + 30,0 x [H] – 2,60 x [O]

где [C], [H] и [O] – соответственно массовая доля углерода, водорода и кислорода.

Начнем с углеводов. Формула простых углеводов CH2O, взятое целое число раз, откуда доля углерода = 12/(1 х 12 + 2 х 1 + 1 х 16) = 0,400; доля водорода = 2/30 = 0,0667; и доля кислорода = 16/30 = 0,533.

Отсюда ЭЦ простых углеводов = 8,1 х 0,400 + 30,0 х 0,0667 – 2,60 х 0,533 = 3,85 (ккал/г).

У крахмалов с общей формулой C6H10O5, взятое целое число раз, иное соотношение элементов (расчеты опущены): углерода 0,444; водорода 0,0617 и кислорода 0,494, откуда ЭЦ = 4,17 ккал/г. Оба значения достаточно близки к общепринятому значению ЭЦ углеводов 4 ккал/г. Считается, что формула Менделеева дает точность (для топлива) порядка 10%.

Переходим к жирам. Нас интересуют в первую очередь триглицериды, составляющие до 95-96% пищевых масел и жиров. В состав большинства природных масел и жиров входят стеариновая и пальмитиновая жирные кислоты, и широко распространена олеиновая жирная кислота. Наугад возьмем достаточно типичный жир тристеарин (составная часть сала твердых сортов), составленный из остатка молекулы глицерина и 3 остатков молекул стеариновой кислоты.

В молекуле тристеарина 57 атомов углерода, 110 атомов водорода и всего 6 атомов кислорода, что уже наталкивает на мысль о высокой ЭЦ данного жира. Доля углерода 0,768; водорода 0,124; и кислорода 0,108; откуда ЭЦ = 9,65 ккал/г.
Удовлетворительное совпадение вычисленных по эмпирической формуле Менделеева значений с полученными опытным путем позволяет надеяться, что таким путем можно вычислить и энергетическую ценность питьевого спирта. Формула этанола C2H5OH, откуда доля углерода 0,522; водорода 0,130; и кислорода 0,348, откуда ЭЦ = 7,23 ккал/г.

Итак, формула Менделеева работает не только на несъедобных углеводородах, оценивая их теплотворную способность, но и на углеводах, жирах и алкоголе, оценивая их энергетическую ценность как «топлива» для организма, при условии их аэробного (с достаточным количеством кислорода) расщепления до усваиваемых компонентов.

Проверим утверждение, что ЭЦ макронутриента определяется в основном содержанием кислорода. Если сравнить доли углерода и водорода в углеводах и жирах, то выявляется, что водорода в углеводах и жирах по массе примерно в 6-7 раз меньше, чем углерода (из чего следует, что атомов водорода в этих макронутриентах примерно в 2 раза больше, чем атомов углерода), и вклад водорода в общую ЭЦ составляет чуть больше половины от вклада углерода. Тогда можно говорить, что некий условный макронутриент без кислорода имел бы рекордную ЭЦ порядка 11 ккал/г, и кислород «отщипывает» от этого значения тем большую долю, чем выше его содержание. Наиболее высокое содержание кислорода в углеводах, и у них самая низкая ЭЦ, наиболее низкое содержание в жирах, и их ЭЦ приближается к предельной. В этаноле содержание кислорода среднее между содержанием в жирах и углеводах, соответственно отсюда вытекает и его средняя ЭЦ = 7 ккал/г.

Существуют ли носители энергии без кислорода? Да, это углеводороды, т.е. бензин, нефть и пр. Углеводороды человеком не усваиваются, в процессе эволюции его предшественники не выработали на углеводороды соответствующих ферментов (как и на клетчатку, которая, что ни говори, все-таки углевод). Впрочем, существуют бактерии, питающиеся нефтью, но когда их пытались использовать для очистки океана от разлившейся нефти, они вышли из-под контроля и принялись поглощать белок, убивая рыб и птиц.
Меркатор
 
Сообщения: 63
Зарегистрирован: 20 июл 2017, 09:58


Вернуться в Блог Виктора Меркатора

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron