CC BY
55
А. П. ФАУСТОВ
Метод определения калорийности пищи в полевых условиях
На основании многочисленных опытов, проведенных в одном из армейских СЭО на базе красноармейского, офицерского и госпитального питания, нам удалось установить определенную закономерность между удельным весом готовой пищи разнообразного состава и содержанием в ней сухого вещества. Это дало возможность разработать метод определения сухого вещестза пищи по удельному весу путем умножения последнего на эмпирически найденный нами коэфициент 2,63.
Фактически, однако, мы пользуемся для расчетов не удельным весом в истинном смысле, а разницей в весе воды и пищи одинаковых объемов при одинаковых температурах, причем пищу, если она густая, предварительно разводят водой. Если, например, вес воды в колбочке на 100 см3 равен 99,47 г, а вес взятой навески пищи, разведенной водой до метки в той же колбочке, равен 103,43 г, то, умножая разницу (103,43—99,47) 3,96 г на 2,63, получаем содержание в граммах сухого вещества во взятой навеске пищи: 3,96 X 2,63= 10,41 г.
Разумеется, этим способом можно получить точные результаты лишь в том случае, если из пищи предварительно удален жир или если содержание его в пище известно. В последнем случае расчет ведется с учетом содержания жира по формуле, которая приводится нами ниже.
Для определения жира мы используем метод экстракции его четы-реххлористым углеродом (СС14) из невысушенной навески. Этот метод, подробно описываемый ниже, дает достаточно точные результаты и не требует ни длительного времени, ни сложной аппаратуры.
Содержание минеральных веществ (золы) определяется теоретически— 1,2% от веса порции. Содержание углеводов и белков устанавливается суммарно путем вычета веса золы и жира из веса общего сухого остатка.
В оборудованных лабораториях белки могут определяться отдельно по Кьельдалю.
Для производства анализа необходимо подготовить колбочку, в которой будет определяться удельный вес блюда. Лучше всего пользоваться мерными колбочками емкостью в 200—250 см3, с нешироким горлышком. Для удобства горлышко мерной колбочки рекомендуется укоротить, срезав часть его напильником и сплавив края.
Чтобы удобнее было загружать колбочку навеской пищи, рекомендуется также придать верхней части горлышка воронкообразную форму (см. рисунок).
Затем примерно на середине узкой части горлышка или несколько выше делается напильником метка. Еще лучше использовать фабричную метку, если она приходится на оставленной части горлышка. Наилучшая длина горлышка в его узкой пасти (до воронкообразного расширения) 2—3 см. Наилучший диаметр горлышка 1,1—1,3 см.
В приготовленную совершенно чистую и насухо вытертую снаружи колбочку наливают дестиллированной воды примерно на 1—0,5 см ниже метки. Затем тщательно вытирают внутреннюю часть горлышка, свободную от воды, и по каплям из пипетки доливают колбочку водой ровно до метки по верхнему мениску.
Колбочка с налитой водой взвешивается на техно-химических весах с точностью до 0,01 г, после чего немедленно измеряется температура
воды, налитой в колбочку. Данные веса п температуры записываются в журнал.
Ввиду того что и готовое блюдо, разведенное водой, должно занимать в колбочке точнотакой жеобъем, причем уже 2—3 лишних или недолитых капли будут изменять вес на 0,06—0,09 г, необходимо к точности наливания в колбочку воды подойти с особой тщательностью. Здесь важно не только налить жидкость точно до метки, но и добиться того, чтобы мениск взвешиваемых объектов был по возможности одинаков. Так как обьем разведенной пищи в колбочке может доводиться точно до метки лишь доливанием водой, то, следовательно, и объем воды при предварительной выверке колбочки должен доводиться до метки также путем ее доливания.
Такую предварительную выверку колбочки необходимо повторить несколько раз, записывая вес и температуру для каждого взвешивания, и затем вывести средние данные для разных температур в пределах приблизительно 15—23°.
Анализ. Полученные блюда или суточный рацион обрабатываются обычным порядком: взвешиваются, жидкая часть отделяется от плотной, вес жидкости и плотной части узнается отдельно; плотная часть пропускается через мясорубку, тщательно перемешивается, и от каждой части — жидкой и плотной — берутся навески по 1/з, 7ю. '/го и т. д. их веса, в зависимости от веса блюда иди рациона и объема колбочки.
Опыт показал, что чем большую долю блюда или рациона взять для «авески, тем точнее получаются результаты. 'Можно взять и всю порцию, однако нужно руководствоваться тем, чтобы взятые навески, разведенные потом в колбочке водой, не давали слишком густой массы, что затрудняет кипячение, как будет указано ниже. Если доставленные блюда при смешении образуют густую или средней густоты массу и если берутся достаточно большие навески, то для сокращения работы целесообразно жидкую н плотную часть предварительно смешать и после тщательного перемешивания до образования однородной массы взять одну общую навеску. При жидкой смеси среднюю пробу для навески взять трудно, и результат может оказаться неточным.
Навеску жидкой части можно брать прямо в выверенную колбочку. Навеска плотной части берется в какой-либо стаканчик (фарфоровую чашку и т. п.). В стаканчике взятую навеску разбавляют жидкой частью из колбочки или дестиллированной водой (лучше горячей), размешивают стеклянной палочкой и сливают в колбочку. Стаканчик и стеклянную палочку промывают горячей водой и эту воду сливают сюда же. Частички пищн, приставшие к внутренним стенкам горлышка колбочки, также смывают в колбочку, после чего общий объем жидкости в колбочке доводят водой до '/г—3А емкости колбочки.
Содержимс-е колбочки взбалтывают и кипятят в течение 3—5 минут {до исчезновения пены). Время от времени колбочку встряхивают и следят, чтобы из нее не выбросило содержимого.
Кипячение необходимо, так как иначе воздух, имеющийся в пище, особенно в плотных блюдах, будет изменять удельный вес в сторону уменьшения его.
Пооле кипячения колбочку охлаждают до комнатной температуры, погружая ее в холодную воду. По охлаждении насухо вытирают снаружи и доливают водой до уровня ниже метки на 1—0,5 см; затем тщательно вытирают внутреннюю часть горлышка, свободную от жидкости, доливают водой по каплям из пипетки точно до метки по верхнему мениску, стараясь не замочить стенок горлышка, и взвешивают с точностью до 0,01 г или, если берется вся порция и вззешивается в литровой колбе, с точностью до 0,1 г. Тотчас же после взвешивания содержимое колбочки осторожно перемешивается взбалтыванием и измеряется его температура. Данные веса и температуры записываются в журнал.
Определение жира. Одновременно с взятием навесок для определения удельного веса берутся и навески для определения жира. Для этого также берется определенная часть порции, например, Vio<v Vbo и т. п. часть, в зависимости от веса порции, но в пределах приблизительно 10—25 г.
Навески (или одна общая навеска) берут в стаканчик или чашечку разводят небольшим количеством горячей воды (температура 70—80°) размешивают стеклянной палочкой и сливают в делительную воронку Стаканчик и стеклянную палочку тщательно промывают горячей водой: эту воду также сливают в делительную воронку; сюда же прибавляют 2—3 см3 серной кислоты в разведении 1 : 3 и ровно 50 ом3 (из пипетки) или бюретки четыреххлористого углерода.
Кислота приливается для уменьшения стойкости эмульсии, образующейся при встряхивании воронки.
Четыреххлористый углерод должен быть совершенно чистым: в нем не должно быть никакого остатка после пробного выпаривания в фарфоровой Сашечке. Если четыреххлористый углерод нечист, его очищают путем перегонки.
Делительную воронку закрывают пробкой и сильно встряхивают в течение 5 минут, после чего жидкости в воронке дают отстояться.
Четыреххлористый углерод растворяет содержащийся в пище жир, и через некоторое время (через 1—lVs часа или дольше, в зависимости от стойкости образовавшейся при встряхивании эмульсии) слой четы-реххлористого углерода с растворенным в нем жиром собирается в нижней части делительной воронки. Для ускорения отстаивания рекомендуется время от времени помешивать тонкой проволокой пену, образующуюся между слоем четыреххлористого углерода и водным слоем пищи
Кроме того, в углублении у самого, краника делительной воронки иногда прилипают плотные частички пищи. Чтобы они не забили отверстие или не прошли вместе с выливаемым раствором четыреххлористого углерода, их нужно удалить концом тонкой проволоки, вставленной в делительную воронку сверху. Частички легко всплывают.
По отстаивании слой четыреххлористого углерода с растворенным в нем жиром сливают в стаканчик, откуда его берут пипеткой в количестве 25 см3 и переносят в фарфоровую выпаривательную чашку, предварительно взвешенную. Чашка ставится затем на водяную баню или прямо в сушильный шкаф для выпгривания четыреххлористого углерода и высушивания остающегося в чашке жира. Сушка производится в сушильном шкафу при температуре 100—105° в течение 15—30 минут. Высушенный жир не должен иметь запаха четыреххлористого углерода. По разнице в весе пустой чашки и чашки с высушенным жиром определяется вес жира, содержавшегося в 25 см3 четыреххлористого углерода. Так как в делительную воронку было прилито 50 см3 четыреххлористого углерода, найденную величину умножают на 2 и затем производят расчет на всю порцию пищи.
Работа с четыреххлористым углеродом удобна в том отношении, что он не огнеопасен; с другой стороны, температура кипения его довольно-низкая (78°), так что выпаривание и сушка происходят быстро.
Истинное содержание сухого вещества в суточном рационе рассчитывается по формуле:
Х-<*-*>2М-М+у. М26, "
где X — искомый вес сухого вещества в анализируемой порции, А — вес колбочки с навеской пищи, разведенной водой до метки, В — вес колбочки с водой того же объема, 2,63 — постоянный коэфициент, М — вес анализируемой порции пищи, N — навеска, взятая для определения удельного веса, у — вес жира в анализируемой порции, 1,226 — постоянный коэфициент.
Коэфициент 1,226 выведен следующим образом: определение сухо-• го вещества в пище по его удельному весу производится, как было указало выше, лутем умножения удельного веса блюда (точнее, разницы в весе воды и пищи одинаковых объемов) на коэфициент 2,63. Однако если в пище содержится жир, то этим путем мы получаем не истинное содержание сухого вещества в пище, а уменьшенное вследствие того, что удельный вес жира меньше удельного веса воды (нами удельный вес жира принят в среднем 0,921).
Допустим, что во взятой навеске пищи содержится 1 г жира. Спрашивается, на какую величину этот 1 г жира уменьшит удельный вес на вески? Мысленно заменим водой 1 г жира в навеске (вернее, объем, занимаемый 1 г жира). Тогда, исходя из удельного веса жира 0,921, вместо 1 г жира должно быть 1,08577 г воды (1 : 0,921 = 1,08^77). Разница: 1,08577— 1 =0,08577 г. Именно на эту величину 1 г жира дает уменьшение удельного веса пищи. Сухое же вещество в пище определяется, как было указано, путем умножения удельного веса на коэфи циент 2,63, Следовательно, вес сухого вещества будет уменьшаться на величину: 0,08577 X 2,63 = 0,22557 (округленно на 0,226).
Стало быть, для определения истинного содержания сухого вещества в пище, включая и жир, нужно к сухому веществу, полученному по удельному весу, прибавить 0,226 и 1 г (жира).
Например, по удельному весу сухого вещества найдено 75,4 т. Тогда истинное содержание сухого вещества будет: 75,4+1+0,226, или 75,4+1,226. Ирм содержании в пище у г жира прибавляется у-1,226.
Настоящий метод определения калорийности пищи был испытан в одном из армейских СЭО, причем для проверки его точности велись параллельные анализы по методу Экземплярского, а также путем высушивания всей порции доставляемого блюда.
В результате установлено, что расхождения в содержании сухого вещества, определенного по удельному весу и методом высушивания всей порции, колеблются в пределах от 0 до +2—3°/о. Примерно такие же колебания дают и анализы по Экземплярскому при сравнении их с данными, полученными высушиванием всей порции.
Расхождения в содержании жира, определенного экстракцией четы-•реххлористым углеродом из невысушенной навески и методом экстрак-'Ции эфиром из высушенной навески, в общем колеблются в пределах от 0 до +6—9%. Контролем содержания жира служили данные текущего анализа по Экземплярскому.
. Если принять во внимание, что часто применяемый при анализах на калорийность метод определения жира по Герберу дает отклонения до 30%, то станет очевидным приемлемость определения жира четы-реххлористым углеродом.
Применение настоящего метода имеет значительные преимущества в смысле сокращения времени, требующегося на анализ. Если по методу Экземплярского для производства анализа требуется не менее 2—3 дней, то предлагаемым методом можно произвести всю работу в течение 11/а—2 часов.
Этот метод не требует также ни сложного оборудования, ни дорогостоящих или опасных реактивов (как, например, эфир или крепкая серная кислота при способе Гербера).
Что касается сушильного шкафа, то он для просушивания жира может быть заменен любым подручным средством, как, например, жестяной банкой при любом источнике тепла.
Метод проверен на большом числе анализов (более 250).
