骨骼肌物理热量与生物热量的比较研究

陈海娟

美国食品营养标签最新法规要求在食品营养标签上标出食品的热量、胆固醇、钠、糖、蛋白质、维生素、钙和铁等营养成分的含量。其中热量一项，在发达国家和地区，受到人们的普遍重视，而在我国人们对食品中的热量尚未引起足够的重视。

食物在体内的作用之一就是供给热量。人们体温保持在37℃左右，这种热量就是食物在身体里经过化学变化所提供出来的。人们无论从事什么工作都需要消耗能量。比如，我们饥饿时就会无精打采，感到全身无力，但吃了足够的食物后，这种状态会明显改善，力量会增大很多，这种能量就来源于食物。对于从事不同工作的人们，其需要能量的多少也不同。那么如何在保持营养平衡的条件下，又提供相当的热量，则应引起重视。

对于生物热量，在很早以前人们在研究人类的膳食结构时就已经有了具体的测量。而对于食物的物理热量，一直以来却很少受到重视。对于每一种新发现的食物，其热量的多少是人们关注的问题，因为热量的多少直接影响人们的营养结构。相比较来说，食物的生物热量测定较繁琐，因为需要测定其三大营养物质的含量，对于只需进行体外燃烧来测量的物理热量就简单一些。对于新发现的食物或某些并未测出生物热量的食物，可以根据其物理热量推测其生物热量。本实验就从这个角度入手，分析两者之间的关系，为新发现和有待发现的新食品进行营养分析时提供参考依据。

一、材料与方法

1.实验材料

蟾蜍、鲤鱼、家鸽、鹌鹑、石鸡、猪、羊、驴、牛、兔十种动物骨骼肌肉，均购于农贸市场。

2.实验仪器

全自动量热仪（ZDHW—300型 河南鹤壁市仪表厂有限责任公司）

自动充氧仪（CK—3型 河南鹤壁市仪表厂有限责任公司）

压饼机（河南鹤壁市仪表厂有限责任公司）

电子天平（BS210S型 北京赛多利斯有限公司）

台式干燥箱（DG/20—002A型 中华人民共和国重庆试验设备厂）

微型计算机（扬天M4800C型 北京联想有限公司）

3.实验方法（以鲤鱼为例测定其骨骼肌物理热量）

（1）骨骼肌肉饼的制备

取鲤鱼的骨骼肌50克，用解剖刀将各种骨骼肌割成薄片状，然后放在空气流通处，自然干燥。

待风干到80%左右（能压成饼状），用压饼机将骨骼肌压成约1.5克左右的小块肉饼，然后放在空气流通处自然风干五天。

将肉饼放在烘干箱中，在40℃条件下，烘干3小时，骨骼肌饼制备完成，其质量约在1克左右。

（2）用全自动量热仪进行热测量

取鲤鱼的骨骼肌4块，用电子天平测出其质量。

将点火细丝（0.15mm镍铬丝）绕点滴针头缠18圈左右，制成适于点火的合适点火电阻丝，然后把棉线缠绕在点火丝上，把点火丝两端分别接在电极柱上，并把棉线穿在燃烧坩埚上方的小孔，把待测肉饼放在坩埚内，下压住点火棉线一端;然后往氧弹中加入10ml蒸馏水，旋紧氧弹盖。

轻移氧弹至全自动充氧仪处，打开充氧仪旋钮，调节压强至3MPa，然后进行充氧，充氧时间20秒，然后关闭充氧仪旋钮。

轻移氧弹至全自动量热仪处，将氧弹挂在吊架上，在计算机屏幕上输入待测骨骼肌肉饼的质量及编号，然后左键单击“测量”按钮，系统开始测试。5分钟后在计算机屏幕上可观察到内筒搅拌器开始转动，此过程中自动调节温度至稳定，再过5分钟，系统自动点火，点火时间5秒钟。点火后，待测物开始燃烧，可以观察到内筒温度上升，在计算机屏幕上，可以看到时间——温度变化曲线图。起初5分钟是搅拌器开始转动至点火开始，可以见到这一过程中温度很稳定;5分钟后，也就是点火后，温度升高，曲线上升且幅度很大;再过约5分钟，温度上升到最高，而此后温度逐渐下降，曲线也逐渐下降但幅度很小。大约在点火后10分钟左右，测试结束，屏幕上自动弹出对话框“如何处理测量结果”，点击“保存不打印”并记录数据或点击“保存并打印”。

由此测出鲤鱼的物理热量。再按照相同方法测定蟾蜍、家鸽、鹌鹑、石鸡、猪、牛、羊、驴、兔其余九种动物的骨骼肌物理热量。

二、实验结果

将蟾蜍、鲤鱼、家鸽、鹌鹑、石鸡、猪、牛、羊、驴、兔十种动物的骨骼肌风干，烘烤制成骨骼肌肉饼，运用全自动量热仪测定各骨骼肌的物理热量。为减小所测数值误差，对每种动物骨骼肌测定四次其物理热量，然后取平均值，作为该种动物骨骼肌的物理热量。十种动物骨骼肌每四次的测定结果及平均值情况如表1所示（表略）

三、分析与讨论

以测得的物理热量值作为纵坐标，测定物理热量的动物名称作为横坐标，将通过全自动量热仪测得的十种动物骨骼肌物理热量平均值以描点法作图，以随机顺序排列，其顺序为：鲤鱼、家鸽、鹌鹑、兔肉、羊肉、猪肉、牛肉、驴肉、石鸡、蟾蜍，观察十种动物骨骼肌物理热量值变化趋势。

观察十种动物骨骼肌物理热量值变化趋势，可以看出不同动物其物理热量值略有不同，按照鲤鱼、家鸽、鹌鹑、兔肉、羊肉、猪肉、牛肉、驴肉、石鸡、蟾蜍的排列顺序进行制图，发现会呈现一定的变化趋势。

四、结论

1.一组随机排列的动物骨骼肌物理热量变化趋势与相同排序的生物热量变化趋势相类似。

2.对同一食物的物理热量和生物热量可总结出一个公式，即：生物熱量=物理热量-408 kcal/100g。

综上所述，这种对骨骼肌物理热量与生物热量进行比较研究的意义在于：对于尚未明确报道生物热量值的食物（如图表中石鸡和蟾蜍骨骼肌），可根据含有这种食物的一组物理热量值变化趋势图分析其生物热量值的范围;若想推测更精确一些，则可根据总结的计算公式推算出未知生物热量值。以上两种方法均可作为推测未知生物热量的方法。将骨骼肌物理热量与生物热量进行比较研究，也为新发现和有待发现的新食品进行营养分析时提供参考依据。