摘要

本文利用ATC 300A自動氧彈量熱儀測試了四種膨化類食品（薯片、仙貝、小饅頭、干脆面）的燃燒熱值，測試結果與其包裝上營養成分表的能量值差值在0.16~0.53 kcal/g之間，RSD（相對標準偏差）均在0.2％以內。

圖1測試樣品展示

前言

卡路里（calorie）作為一種熱量單位被廣泛應用于營養計量和健身指導中，它和食品包裝上營養成分表里單位為焦耳（joule）的能量值一樣，都反映了食品氧化過程中所釋放的熱量，我們可以根據 1 cal= 4.1868 J對其進行換算。那么食物能提供給我們的熱量與其燃燒后所釋放的熱量有什么區別？

食物在人體內的消化吸收過程是非常復雜的，對于一些食物組分例如蛋白質中的氮元素等，人體無法消化吸收，在代謝產物（尿素、尿酸、肌酐等）中仍存在一定能量。但盡管人體氧化的方式與氧彈量熱儀有所不同，食物氧化所釋放出的總熱量卻是相同的。為了得到食物的生理熱值，我們可以在氧彈量熱儀燃燒測試的基礎上進行一些代謝校正。例如，不考慮人體基礎代謝等復雜因素，分別測量食物的燃燒熱值以及排泄物熱值，就可以確定某種食物的有效熱值。

食品營養成分表中的能量值就是三大營養素的能量系數（脂肪37 kJ/g、碳水化合物17 kJ/g，蛋白質代謝校正后17 kJ/g）與其含量的乘積之和。本文利用ATC 300A自動氧彈量熱儀測得四種膨化類食品的燃燒熱值并與營養成分表中的能量值進行了對比，同時計算了不考慮蛋白質代謝校正（能量系數為22 kJ/g）時的能量值；可以發現代謝校正所帶來的總體偏差不大，但不同食品樣品的燃燒熱值偏差不同。除了蛋白質含量的因素，可能還因為相同營養素有著不同來源；像牛肉、牛奶中脂肪的燃燒熱值實際是不同的，但營養素歸類下卻有著相同的能量系數。

圖2 之量科技 ATC 300A自動氧彈量熱儀

實驗方法

1. 實驗條件

測試儀器：之量科技 ATC 300A自動氧彈量熱儀

測試方法：GB/T 213-2008

環境溫度：24.4~ 26.3 ℃

實驗樣品：薯片、仙貝、小饅頭、干脆面

2. 測試過程

打開ATC 300A自動氧彈量熱儀；

Step1：在樣品池中稱取一定質量樣品，用棉線連接點火絲與樣品并固定；

Step2：安裝氧彈，并設置實驗參數，填寫樣品質量等；

Step3：開始實驗，在測試環境準備好后，儀器自動進行測試；

Step4：實驗結束，取下氧彈并進行清理；

Step5：重復三組測試，記錄實驗數據。

實驗結果

在實驗開始前，我們對每種樣品分別進行了碾碎與壓片處理以保證測試樣品的均勻性與一致性，如圖3所示。在壓片過程中需控制壓片力度，如薯片含油量較高，力度過大會導致油分析出影響測試結果。

圖3樣品預處理（a）碾碎后樣品（b）小饅頭壓片展示（c）壓片后樣品（d）裝樣

薯片、小饅頭、仙貝和干脆面每種樣品進行3次重復測試，燃燒熱測試結果匯總見表1。測試結果重復性較好，RSD均在0.2％以內。

表1 燃燒熱測試結果匯總

燃燒熱平均值與包裝上營養成分表（如圖4所示，蛋白質能量系數17 kJ/g）里的能量值相比，差值在680.6~2213.0 J/g之間，不考慮蛋白質代謝校正（能量系數22 kJ/g）的差值在533.3~1745.0 J/g之間。

圖4（a）薯片（b）小饅頭（c）仙貝（d）干脆面樣品包裝上的營養成分表

由于本次選擇的樣品為膨化類食品，成分以脂肪和碳水化合物為主，蛋白質含量較低，代謝校正對測試結果的影響相對較小，更多考慮為營養素能量參數對不同來源的相同營養素存在一定偏差導致的。

根據上述測試結果，燃燒熱值一定程度上可以代表我們能夠從食物中獲取的“卡路里”。除了人體代謝外，不同來源的相同營養素用同樣的能量參數去計算也會帶來一定誤差；以本文測試的膨化類食品為例，不考慮蛋白質代謝修正的燃燒熱值與包裝能量值差值為12.7~41.7 kcal（大卡）/100g，對“卡路里”攝入嚴格的人群可能需要考慮該影響。

結論

本文利用ATC 300A自動氧彈量熱儀測試了四種膨化類食品的燃燒熱值，測試結果與其包裝上營養成分表的能量值較為接近，其差值可能包含了營養學上對于不同營養素的燃燒熱值基于人體代謝的修正，以及不同來源的相同營養素能量參數的差異。