Bliver man slank af ristet brød?

Mad er kemisk energi

Når man siger, at der er kalorier i mad, så mener man i virkeligheden, at maden indeholder energi. Man kalder denne form for energi for kemisk energi, fordi den ligger gemt i de kemiske bindinger, som molekylerne i maden består af.

Kroppens forbrænding er en kemisk reaktion

Når man spiser mad, så forbrændes det i kroppen. Forbrændingen i kroppen er en kemisk reaktion. En kemisk reaktion er, når bindingerne mellem atomer ophæves, og nye dannes, sådan at atomerne hænger sammen med hinanden på nye måder. Ved forbrændingen frigives noget af denne kemiske energi, og det udnytter kroppen til at opretholde alle sine funktioner  – musklernes bevægelse, hjernens aktivitet osv.

I sidste ende når kroppen har udnyttet al energien i maden, bliver den omdannet til varme. Man kan sige, at energien har fået en ny “form” nemlig varme. Det er derfra, at kroppens varme kommer. Det er fx også derfor, at man bliver ekstra varm af at bruge den ekstra mængde energi, det kræver at løbe en tur eller spille en fodboldkamp. Varmen forlader i sidste ende hele tiden kroppen, dvs. den bliver sendt ud til omgivelserne.

At man bruger ordet “forbrænding” om den kemiske reaktion, der sker i kroppen, kan virke lidt underlig, for der er jo ikke tale om, at der er ild inde i ens krop… Men faktisk er det alligevel det perfekte ord at bruge, for det er nemlig fuldstændig den samme kemiske reaktion, der sker –  Uanset om maden forbrændes inde i kroppen, eller om man sætter ild til det! Det er også den samme energimængde, der frigives. I kroppen sker forbrændingen af maden bare langsommere, end når man sætter ild til det, så frigivelsen af energi i kroppen er langsommere, og kroppens temperatur kan dermed holdes på 37 ℃ hele tiden.

Kalorimeter

Hvis man vil måle, hvor meget energi der er i mad, så kan man bruge et kalorimeter. Princippet i et kalorimeter er, at man sætter ild til maden, og dermed lader det forbrænde. Den kemiske energi bliver frigivet og omdannet til varme. Hvis man gør dette nede under en metalbeholder med vand (kalorimeteret), så vil varmen trænge ind i vandet, og vandets temperatur vil stige. Jo mere vandets temperatur er steget, jo mere energi var der i maden.

Det siges, at det var selveste Antoine Lavosier, en stor videnskabsmand, der i 1780 har opfundet princippet i et kalorimeter. Han brugte små forsøgsdyr, hvor man målte, dels hvor meget CO2 de udåndede, og dels hvor meget is som varmen fra dem kunne smelte. Derefter sammenlignede han dette med et stearinlys, hvor han også målte, hvor meget CO2 der blev frigivet fra det, og hvor meget is det kunne smelte. Her kunne Lavosier se, at CO2-mængderne og energimængderne var ens, og en stor opdagelse var gjort!

Varme, joule, kJ og kcal

Man ved meget nøjagtigt, hvor meget energi der kræves for at få vands temperatur til at stige. Det kræver 4,18 joule at varme 1 gram vand op med 1 ℃ (for at være helt nøjagtig, så gælder dette, når vand er 0 ℃ varmt og skal varmes op til 1 ℃, da skalaen ikke er helt lineær, men det kan vi godt se uden om i dette forsøg). Så hvis man kender mængden af vand, og hvor meget det er steget i temperatur, så kan man med et simpelt regnestykke finde frem til hvor meget energi der er tilført. Hvis man fx har 100 g vand, der er steget 4 ℃, så må der være tilført: 100 g * 4 ℃ * 4,18 joule pr. gram pr. ℃ = 1672 Joule.

Det er meget almindeligt, at der på varedeklarationerne på en madvare står angivet, hvor meget energi der er i madvaren. Tit bruges betegnelsen kJ. Det betyder kilojoule, dvs. tusind joule. De 1672 joule i eksemplet ovenfor ville således svare til 1,672 kJ. En anden meget almindelig energienhed på madvarer er kcal, hvilket betyder kilokalorier. Det er det, vi i daglig tale bare kalder kalorier, men det betyder i virkeligheden tusind kalorier. Der er en simpel sammenhæng mellem joule og kalorier, 1 kalorie svarer nemlig til 4,18 joule. I eksemplet ovenfor ville de 1672 joule svare 400 kalorier, eller 0,400 kcal.