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.
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.
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).
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.
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.
Kalorimeter je naprava, ki je s plastjo zraka izolirana od zunanjega plašča. Gre za toplotno izoliran sistem pri konstantnem tlaku.
Slika 2: Skica kalorimetra
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.
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%).
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.
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.
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