Килокалория — единица измерения энергии¶

Килокалория (ккал) — внесистемная единица измерения энергии, равная 1000 калорий, то есть 4186,8 джоуля (по термодинамической калории) или 4184 джоуля (по «большой» пищевой калории). Широко используется в диетологии, физиологии и пищевой промышленности для количественной оценки энергетической ценности продуктов питания и энергозатрат организма.

¶История и происхождение

Термин «калория» (от лат. calor — «тепло») был введён французским физиком Николя Клеманом и инженером Бенуа Поль Эмилем Пеньо в 1780-х годах. Первоначально калория определялась как количество тепла, необходимое для нагревания одного грамма воды на один градус Цельсия (килокалория — одного килограмма воды). Такая единица получила название «термодинамическая» или «малая» калория.

В 1852 году британский физик Джеймс Прескотт Джоуль экспериментально доказал механический эквивалент тепла, что позволило выразить калорию через единицы механической работы. В системе СИ калория не является единицей и официально заменена джоулем, однако в ряде областей, прежде всего в диетологии, килокалория сохраняет широкое применение.

¶Виды калорий

В научной и практической литературе различают несколько разновидностей калории, что нередко создаёт путаницу:

Пищевая калория (обозначаемая с заглавной буквы Cal или ккал) формально равна 4184 джоуля. Разница между термодинамической и пищевой калорией составляет около 0,06 % и на практике обычно не учитывается.

¶Килокалория в диетологии

В диетологии килокалория служит основной единицей для оценки энергетической ценности продуктов питания. Энергетическая ценность макронутриентов приблизительно составляет:

• Белки — около 4 ккал на грамм;
• Углеводы — около 4 ккал на грамм;
• Жиры — около 9 ккал на грамм;
• Этиловый спирт — около 7 ккал на грамм;
• Пищевые волокна — от 2 до 3 ккал на грамм.

Для определения энергетической ценности пищи используется бомба Бертло — калориметр, в котором продукт сжигается в кислородной среде, а выделяемое тепло измеряется. В Российской Федерации содержание килокалорий на 100 граммов продукта обязательно указывается на упаковке в соответствии с техническими регламентами.

¶Суточная потребность в килокалориях

Суточная норма килокалорий зависит от пола, возраста, массы тела, уровня физической активности и состояния здоровья. Средние ориентиры для взрослых:

Базовый уровень обмена веществ (BMR) — количество энергии, расходуемое организмом в состоянии покоя, — может быть рассчитан по формулам Гарриса — Бенедикта, Миффлина — Сан Жеора и другим. Для поддержания массы тела энергозатраты должны соответствовать энергопоступлению; дефицит приводит к снижению веса, избыток — к набору.

¶Килокалория в физике и технике

Вне диетологии килокалория применяется в термодинамике, теплотехнике, астрономии и некоторых отраслях промышленности. В частности, в физике атмосферы и океанографии традиционно используются килокалории на квадратный сантиметр для описания тепловых потоков. В России в технической документации килокалория иногда встречается наряду с джоулем, гигаджоулем и киловатт-часом.

¶Соотношение с другими единицами

• 1 ккал = 4,184 кДж (килоджоуля);
• 1 ккал = 1,163 Вт·ч (ватт-час);
• 1000 ккал = 1 МДж (мегаджоуль).

На этикетках продуктов питания в России и Европейском союзе энергетическая ценность указывается одновременно в килокалориях и килоджоулях.

¶Распространённые заблуждения

Часто килокалории пищевых продуктов ошибочно называют «калориями», хотя формально речь идёт о килокалориях. В обиходной речи выражение «в этом продукте 200 калорий» означает 200 килокалорий. Кроме того, килокалории измеряют не «массу жира», а количество энергии; для сжигания одного грамма жира в организме высвобождается около 9 ккал.

¶Источники

• ГОСТ Р 8.582-2021. Государственная система обеспечения единицы измерений. Единицы величин
• Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Советская энциклопедия
• Тагер С. А., Береснева Е. А. Термодинамика. — М.: Высшая школа
• Шилов В. В. Биофизика. — М.: Высшая школа
• Регламент (ЕС) № 1169/2011 о предоставлении информации о пищевых потребителях