卡路里是衡量食物能量含量的重要單位，在營養(yǎng)學(xué)和健康領(lǐng)域中被廣泛使用。了解食物中的卡路里含量有助于人們制定健康飲食計劃，控制體重，并確保獲得足夠的營養(yǎng)。本文將介紹卡路里的定義、歷史以及在營養(yǎng)學(xué)和化學(xué)中的應(yīng)用，以及卡路里在食品標(biāo)簽和營養(yǎng)需求中的重要性。

卡路里是什么

卡路里是一種在營養(yǎng)學(xué)中廣泛使用的能量單位。出于歷史原因，目前有兩種主要的卡路里定義在廣泛使用。小卡路里或克卡路里（通常表示為cal）是使一克水的溫度升高一攝氏度（或一開爾文度）所需的熱能量數(shù)量。大卡路里、食物卡路里或千卡路里（Cal、卡路里或kcal）是使同等重量的一千克水升溫所需的熱量。因此，1千卡路里（kcal）= 1000卡路里（cal）。按照食品科學(xué)的慣例，大卡路里通常被稱為卡路里（有些作者使用大寫C來區(qū)分小單位）。在大多數(shù)國家，工業(yè)化食品產(chǎn)品的標(biāo)簽上必須注明每份或每重量的營養(yǎng)能量值（千卡或大卡）。

卡路里與米制直接相關(guān)，因此也與國際單位制相關(guān)。它在科學(xué)界被視為過時，因為采用了國際單位制，但仍在一定程度上得到使用。能量的國際單位是焦耳，符號為“J”：一卡路里（小）被定義為確切的4.184焦耳；一千卡路里（大）為4184焦耳。

卡路里的歷史

卡路里最早是由尼古拉斯·克萊門特作為熱能單位在1819年至1824年間的講座中首次提出。這就是“大”卡路里，即現(xiàn)代千卡路里。該術(shù)語在1841年至1867年間進(jìn)入了法語和英語詞典。它源自拉丁語calor，意思是“熱量”。

“小”卡路里（現(xiàn)代卡路里）是由皮埃爾·安托萬·法夫爾（化學(xué)家）和約翰·T·西爾伯曼（物理學(xué)家）于1852年首次引入的。1879年，馬塞蘭·貝爾特洛特區(qū)分了克卡路里（現(xiàn)代卡路里）和千克卡路里（現(xiàn)代千卡路里）。貝爾特洛特還引入了將千克卡路里大寫化的慣例，即卡路里。

千卡路里（kcal）在營養(yǎng)學(xué)中的應(yīng)用是由韋斯利安大學(xué)教授威爾伯·奧林·阿特沃于1887年向美國公眾介紹的。現(xiàn)代卡路里（cal）最初被認(rèn)可為厘米-克-秒制（cgs）的一個單位，與已存在的能量單位erg（1864年由克勞修斯首次提出，名為ergon，并于1882年正式采納）同時使用。

早在1928年就有人對卡路里的兩個主要定義可能導(dǎo)致的混淆以及使用大寫字母來區(qū)分它們的概念是否合理提出了嚴(yán)重的抱怨?？防锏氖褂迷?948年第九次國際度量衡大會上正式被廢棄。

卡路里與營養(yǎng)學(xué)

在營養(yǎng)學(xué)上，千焦（kJ）是食物能量的國際單位，盡管卡路里通常也被使用。通常使用卡路里一詞來表示營養(yǎng)能量的千卡路里（kcal）數(shù)量。

在美國，大多數(shù)營養(yǎng)學(xué)家更喜歡使用千卡路里而不是千焦，而大多數(shù)生理學(xué)家更傾向于使用千焦。在大多數(shù)其他國家，營養(yǎng)學(xué)家更傾向于使用千焦而不是千卡路里。美國的食品標(biāo)簽法律要求使用千卡路里（以“卡路里”的名義）；千焦可以被允許與千卡路里一起出現(xiàn)在食品標(biāo)簽上，但大多數(shù)食品標(biāo)簽并沒有這樣做。在澳大利亞，官方上更傾向于使用千焦而不是千卡路里，但千卡路里仍然在一定程度上得到流行使用。澳大利亞和新西蘭的食品標(biāo)簽法規(guī)要求在所有營養(yǎng)標(biāo)簽上同時標(biāo)注千焦和千卡路里，且千焦排在首位。

為了便于比較，通常會引用特定能量或能量密度數(shù)據(jù)，以“每份卡路里”或“每100克千卡路里”的形式進(jìn)行表述。營養(yǎng)需求或攝入量通常用卡路里或千卡路里每天來表示。食物中的營養(yǎng)素，如脂肪（脂類）含每克9千卡路里（kcal/g），而碳水化合物（糖）或蛋白質(zhì)含約4千卡路里/克。食物中的酒精含7千卡路里/克。食物營養(yǎng)素通常也會以“每100克”的形式進(jìn)行引用。

卡路里與化學(xué)

在其他科學(xué)背景下，卡路里這個詞幾乎總是指小卡路里。盡管它不是國際單位制的單位，但它仍在化學(xué)中使用。例如，化學(xué)反應(yīng)中每摩爾試劑釋放的能量偶爾會以每摩爾千卡路里的形式來表示。通常，這種用法在很大程度上是因為它在實驗室反應(yīng)中可以很容易地計算出來，特別是在水溶液中：溶解在水中形成溶液的試劑體積，濃度以摩爾/升表示（1升相當(dāng)于1千克），將導(dǎo)致水溶劑總體積的攝氏度溫度變化，然后可以使用這些量（體積、摩爾濃度和溫度變化）來計算每摩爾的能量。它也偶爾用于指定與反應(yīng)能量有關(guān)的能量數(shù)量，比如生成焓和活化能的大小。然而，它的使用正在被國際單位焦耳及其倍數(shù)所取代。

食物能量含量的測量

過去，人們使用熱量計來通過燃燒樣品并測量周圍水的溫度變化來確定食物的能量含量。如今，在美國這種方法已經(jīng)不常見，并且已被間接計算食物中能量含量的方式所取代（例如通過計算食物中蛋白質(zhì)、碳水化合物和脂肪提供的能量之和）。纖維含量也被減去以考慮纖維不被身體消化的事實。

結(jié)語

通過學(xué)習(xí)卡路里的基本概念，我們可以更好地理解食物對我們身體的能量供給，有助于科學(xué)合理地安排飲食結(jié)構(gòu)，保持健康的生活方式。隨著營養(yǎng)學(xué)和健康管理的發(fā)展，卡路里作為衡量食物能量的重要單位將繼續(xù)在我們的日常生活中扮演重要角色，幫助我們保持良好的健康狀況。

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