燃燒你的卡路里 | 卡路里的身世變遷
2020年08月02日09:07

原標題:燃燒你的卡路里 | 卡路里的身世變遷

原創 as 科學藝術研究中心

如果要給現代生活中的時尚詞兒排個名,“卡路里”不說名列三甲,也一定穩居前十,曾幾何時,你身邊那種吃個什麼喝個什麼就開始算卡路里的人已然越來越多,特別是一些健身減肥愛好者,簡直到了走火入魔的地步。

但,不知道大家會不會有和我一樣的疑惑,那就是時尚人士的卡路里好像和在中學課堂上學到的不太一樣,記得課本里的1卡路里的標準定義為“在1個大氣壓下,將1克水提升1攝氏度所需要的熱量”,但健身術語里常常用到的卻是大卡,也就是千卡。事實上,迷糊的不止你我,在歷史上,這個大卡小卡之分也頗混亂了一陣,讓不少科學家都頗為頭疼。

Calorie這個詞來自拉丁語calere,有變熱的意思,它被引入到科學術語中來,最早要追溯到大家都很熟悉的拉瓦錫,也就是那位推翻了燃素說、命名了氧氣、併發現呼吸和燃燒消耗氧氣的原理是相同的化學界的鼻祖。也正是此人,命名了熱量計(calorimeter)。他的論文里甚至提到了calorique和chaleur,不過calorique在當時還被認為是一種物質而非一個計量單位。

拉瓦錫,圖片來自thoughtco.com

“小”卡路里最早被作為熱量單位是在1852年,由法國化學家Pierre Antoine Favre和法國物理學家Johann T. Silbermann兩人通過一系列熱化學研究而正式引入。他們當時的一個重要貢獻,是證實了杜隆法則的錯誤。這個定律由另一位著名的法國化學家Pierre Louis Dulong提出,認為碳和氫組成的化合物的燃燒熱是其所含元素的燃燒熱之和,而Favre和Silbermann反複計算之後得出前者要小於後者。

Favre和Silbermann用到的“小”卡路里的概念,和我們在教科書中看到是一致的,也就是現代意義上的cal。但事實上,早在他們之前,大約1819至1824年間,另外一位Nicholas Clément在他給學生做的熱機講座中就引入了卡路里一詞,不過這裏所用到的其實是“大”卡路里,1843年Bescherelle版的《法國國家詞典》中正式出現了這個詞。1860年代,該術語經由Adolphe Ganot的法語物理文本的英語譯本進入了英語世界,指的依然是“大”卡。

傻傻分不清的情況一直持續了幾十年,直到有人忍無可忍。Marcellin Berthelot,這也是一位非常有影響力的大科學家,率先合成過脂肪酸和一些芳香族化合物,堪稱現代有機化學的一位奠基型人物。1860年之後,此人致力於發展一門叫做“化學力學”的新學科,正是在他1879年發表的一篇提出新學科準則的論文當中,對“小”卡路里和“大”卡路里提出了嚴格區分。

Marcellin Berthelot,圖片來自wiki

卡路里在1880年代進入到美國,是因為一位叫做Wilbur Olin Atwater的化學教授,他在德國學習期間學會了這個詞。當時德國生理學學院引進了近似分析和量熱法,來確定營養均衡的食物和動物飼料的最便宜來源,Atwater從這當中看到了某種契機。回到美國後,1887年他在《世紀》雜誌上發表了有關卡路里的文章,並在美國農業部的一些刊物上陸續撰寫研究報告。

1896年3月,通過當時的小報,Atwater首次向美國公眾介紹了卡路里。他把一名研究生關在一個密閉的房間里,通過一個小孔喂以精確定量的漢堡牛排、牛奶和土豆泥,此外還監測著這名“科學囚徒”的運動時間和精神活動,整個過程被描述為“數學規律支配著日常的進食行為”。由於Atwater的工作還是偏向專業領域的計量研究,在其生前,這些卡路里宣言從未引起廣泛的關注。

不過,受Atwater的影響,他的女兒Helen後來也成了一位營養學的推行者,甚至被譽為美國營養界的第一夫人。她趕上了好時候,和同時代的醫師、暢銷書作家Lulu Hunt Peters等人一起,將“控制卡路里以達到健康減肥”的觀念推廣到了普通民眾。

後來的故事就是……瘦身在1920年代開始流行,一個世紀以來,愈演愈烈,卡路里最終成為了減肥鬥爭中的重要工具。這可能是拉瓦錫們當年撓破頭也沒想到的結果。

Wilbur Olin Atwater, 圖片來自wiki

Atwater用來測量食物熱量和運動消耗熱量的設備

(圖片來自yourdoctorsorders.com)

Caroline L. Hunt和Helen W. Atwater製定的“食物原料的組成”表,1917年(圖片來自美國農業部互聯網檔案館)

曾經,剛來大都市的我為了變成“都市麗人”而痛下決心減肥,每天堅持跟著微博和小紅書做一些奇怪的減脂料理,比如無米炒飯和無面拉麵。食材也儘量挑選“負卡路里”的。

固有的“能量守恒”減肥觀念,加上網絡上奇奇怪怪的減肥文章。讓我每天拿著手機對著各種食物算算算,秉承著心誠則零(卡路里)的態度,就吃個桃子也得衡量毛桃熱量低一點還是油桃熱量低一點……到現在已經可以熟練背出各類食物熱量。

References:

https://blog.jumpycatapp.com/calorie-counting-weight-loss-history

https://www.semanticscholar.org/paper/History-of-the-calorie-in-nutrition.-Hargrove/602db858e08e0bb5db86c7578d969686034358d3

https://physicalculturestudy.com/2016/05/05/the-history-of-calorie-counting

https://daily.jstor.org/a-brief-history-of-the-calorie

https://nursingclio.org/2017/05/03/helen-atwater-the-first-lady-of-american-nutrition-youve-never-heard-of

https://zhuanlan.zhihu.com/p/19700653

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