一種食物熱量檢測裝置畢業設計

A. 有很多測食物卡路里的軟體，他們是怎樣通過照片識別出實物擁有多少卡路里的

卡路里計算器最近在很多日本網友中間流行，其實就是拍一張食物的照片，然後就可以自動偵測是什麼食物，食物所含卡路里有多少。

Im2Calories所使用的圖片識別技術，谷歌已經做了不少的類似嘗試。比如，最新的谷歌產品已經能夠識別整幅畫面，並用自然語言描述出來。比如，「草原上的大象」、「玩飛盤的年輕人」這樣的字句。

需要指出的是，Im2Calories本身或許並算不上是什麼特別令人驚艷的應用，但其背後所使用到的人工智慧技術似乎才是谷歌的未來重心所在。因為人工智慧擁有著幾乎無限的應用前景，或許在不久的未來我們可以通過讓這一技術「閱讀」街上的車流狀態，並實時反饋哪邊有合適的停車位

B. 各種食物的熱量是怎樣測出的

一般由食物成分表可以查的
食物及其生熱營養素所產生的能量，可用測熱器進行精確測量
其原理是：無論在體內還是體外，完全氧化產生二氧化碳和水，同時釋放能量。江被測樣品放入測熱器燃燒室完全燃燒，用水吸收釋放出的全部能量。在常壓下一毫升水升高一度，需要吸收4.18焦耳，記錄水質量和水溫變化，可以計算樣品所釋放的能量 。
食物中的熱量和脂肪含量是用熱量測定儀測定出來的。
下面在看看這個從網上搜索的換算系數:
A.1 能量和營養素的標示方式
A.1.1 能量
A.1.1.1 應標示每100g（100mL）或每份（每餐）食品的能量值。
A.1.1.2 能量以千焦（kJ）或焦耳（J）標示。
示例：1966kJ/100g，或1966kJ/100mL
註：食品的能量是指食物中能提供燃燒熱的能量，即熱能。
A.1.1.3 營養素的能量系數按以下數值計算：
碳水化合物 17kJ／g
蛋白質 17kJ／g
脂肪 37kJ／g
乙醇 29kJ／g
有機酸 13kJ／g
卡路里(calorie)是能量單位,現在仍被廣泛使用在營養計量和健身手冊上。國際標準的能量單位是焦耳（joule）。一般所說的卡路里還分為兩種：

大卡，也被記做大寫字母C,最常見於食品標注，相當於在一個標准大氣壓下，將1公斤15攝氏度的水升高一度所需能量，1000卡路里=4186焦耳的內能。
小卡，也被記做cal,較多見於科研文檔中，1000小卡＝1大卡

千卡 Kilocalorie， 千焦耳

1 千卡 = 4.184 千焦耳

1 千卡： 是能使出1毫升水上升攝氏1度的1熱量。

樓主可以簡單的了解下，需要的基本在裡面了。

C. 探究不同食物貯存能量的差異的生活小實驗

某實驗小組進行了「測定某種食物中的能量」的實驗，准備測定的食物是花生和玉米．他們為了防止熱量的散失，將課本中的實驗裝置進行了改進，即在錐形瓶外套上加了一個隔熱玻璃罩，設計如圖所示，請你幫助他們回答下面問題：
（1）本小組要研究的問題是測定某種食物中的能量值．
（2）食物中能夠燃燒的物質是有機物．
（3）在本次實驗中，花生和玉米質量應當相等（填「相等」或「不相
等」）．
（4）實際上種子全部燃燒產生的熱量比上述熱量多（填「多」或「少」）．
（5）得出的結論是花生放出能量多．
（6）這個探究實驗只做一次，實驗結果可靠嗎？不可靠．
試題答案
分析 （1）對照實驗是指在研究一種條件對研究對象的影響時，所進行的除了這種條件不同之外，其他條件都相同的實驗．這個不同的條件就是實驗變數．一個探究實驗中只能有一個實驗變數，其他因素均處於相同理想狀態，這樣便於排除因其他因素的存在而影響、干擾實驗結果的可能．
（2）種子的成分包括有機物（澱粉、蛋白質和脂肪）和無機物（水和無機鹽）．有機物是含碳的化合物，容易燃燒，而無機物是不含碳的，熔點高，不易燃燒．每克食物在體外充分燃燒時釋放的熱量，是食物的熱價．食物的熱價反映出食物中儲存能量的多少，據此解答．

解答 解：（1）由題干可知，實驗小組進行了探究實驗「測定不同食物中的能量」的實驗，所以，本小組要研究的問題是：測定某種食物中的能量值．
（2）不同種子的成分有所差異，之所以能夠燃燒，就是因為它們具有可燃性，可以燃燒的物質是有機物．就是說花生種子之所以能燃燒，是因為其中含有有機物，燃燒後有剩餘物為無機物．
（3）在設計實驗時，要遵循單一變數的原則，排除其它因素的干擾，在本次實驗中，花生和玉米質量應當相等．
（4）在實驗過程中，盡管對實驗裝置進行了改進，由於條件所限，還是會有一部分熱量散失掉，因此，實際上種子全部燃燒產生的熱量比上述熱量多．
（5）通過得出的結論是花生放出能量多，假設成立．
（6）這個探究實驗只做一次，結果不可靠，應該多次測量（至少三次），取平均值，以減少實驗誤差．
故答案為：（1）測定某種食物中的能量值．
（2）有機物．
（3）相等．
（4）多．
（5）花生．
（6）不可靠．

點評 解答此類題目的關鍵是會測量食物中的能量

D. 食品的能量是如何測定的

利用的裝置叫彈式熱量計，將已知質量的樣品置於氧彈中，通入氧氣，點火使之完全燃燒，燃料所放出的熱量傳給周圍的水，根據水溫升高度數計算出樣品能量值。

食物里的能量指的是食物的熱量，飲食中可以提供熱量的營養素是糖類（碳水化合物）、脂肪、蛋白質、酒精、有機酸等。它們所含的熱量，以每克為單位，分別是：糖類（碳水化合物） 4大卡、脂肪 9大卡、蛋白質 4大卡、酒精7大卡、有機酸2.4大卡。

食物熱量表：

根據單位數量（如100克）的食物中所含的能量，繪制或列出的一覽表便於飲食保健參考。不同的食物有產生不同的能量。對於肥胖症、糖尿病、高血壓等慢性病患者來講，控制每天身體所攝取的能量，是減輕他們本身病變的方法。因此，有必要為每一種食物測量所含的能量，以供患者計算或安排每餐所吃的食物總共含有的能量。

E. 如何測定食物的熱量

食物熱量計算方法

一般由食物成分表可以查的,也可用測熱器進行精確測量,將被測樣品放入測熱器燃燒室完全燃燒,用水吸收釋放出的全部能量.在常壓下一毫升水升高一度,需要吸收4.187焦耳,記錄水質量和水溫變化,對應換算。

食品樣品熱量定義為：1ml（質量為1g）受熱時每升高1攝氏度所需熱量為4.817焦耳。[1]

①主食類：如米飯、稀飯、面條，假若用 80 大卡為一個計算單位，日常生活中常用的普通大小的碗裝1/4 碗飯、半碗稀飯或半碗面條的熱量就相當於80 大卡。

②肉類、豆腐、雞蛋：37 克瘦肉和20 克肥肉都是80 大卡。125 克的奶類、兩小茶匙或半湯匙的油脂都是80 大卡。值得注意的是，1 個煮雞蛋的熱量是80大卡，但1 個煎荷包蛋的熱量卻是120大卡。

③蔬菜類：600 克的任何蔬菜都等於80 大卡。

④海鮮類：100 克左右就是80 大卡的熱量。

⑤水果類：300 克西瓜、2 個桔子均為80 大卡熱量 。

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1、什麼是熱量：人體每時每刻都在消耗能量，這些能量是由食物中的產熱營養素提供的。食物中能產生熱量的營養素有蛋白質、脂肪、糖類和碳水化合物。它們經過氧化產生熱量供身體維持生命、生長發育和運動。熱能供給過多時，多餘的熱量就會變成脂肪貯存起來，時間久了，身體就胖起來了。

2、熱量的單位：營養學中用「千卡」做熱量的單位。1千卡是1L水由15℃升高1度所需要的熱量

熱量消耗的途徑主要有三個部分，第一部分是基礎代謝率，約佔了人體總熱量消耗的65~70%，第二部分是身體活動，約占總熱量消耗的15~30%，第三部分是食物的熱效應，占的比例最少約10%，這三者的比例大致已經固定。

熱量的單位：大卡， 1大卡 = 1000卡

飲食中可以提供熱量的營養素是糖類（碳水化合物）、脂肪、蛋白質、酒精、有機酸等。它們所含的熱量，以每克為單位，分別是：糖類（碳水化合物） 4大卡、脂肪 9大卡、蛋白質 4大卡、酒精7大卡、有機酸2.4大卡。

計算食物或飲食所含的熱量，首先要知道其中熱量營養素的重量，然後利用以下公式計算：

熱量(kcal)=糖類克數×4+蛋白質克數×4+脂肪克數×9+酒精克數×7

成年人消耗的熱量利用在三方面：基礎代謝量、活動量、食物熱效應；成長階段與懷孕階段還需要額外的熱量以供建構組織。

F. 某實驗小組進行了測定某種食物中的能量的實驗，他們小組准備測定的食物是花生、大豆和玉米．實驗裝置設計

（1）由題干可知，實驗小組進行了探究實驗「測定不同食物中的能量」的實驗，所以，本小組要研究的問題是：不同的食物含有的能量一樣多嗎？
（2）如果實驗過程中把質量相同的花生和玉米點燃，加熱相同質量、溫度的清水，哪一個放出能量多？應作出的假設是：不同的食物含有的能量是不同的；
（3）本小組探究計劃的要點：記錄所要加熱的水的體積，記錄加熱前的溫度，點燃要測定的食物，火熄滅後，記錄加熱的水的溫度，計算食物燃燒釋放放出的能量，
（4）如果實驗過程中把質量相同的花生、大豆和玉米點燃，加熱相同質量、溫度的清水，花生使水溫升得最高，因為花生含有脂肪，熱量較高．
（5）科學家用燃燒食物時所放出的熱量，作為測定食物所含能量的依據，其單位是焦．
（6）①資料提示：1mL水每升高1℃需要吸收4.2J的熱量，因此，一粒花生米燃燒，使20mL水由25℃上升到35℃放出的熱量是：4.2×20×（35-25）═840J．
②在實驗過程中，盡管對實驗裝置進行了改進，由於條件所限，還是會有一部分熱量散失掉，因此，實際上種子全部燃燒產生的熱量比上述熱量多．
故答案為：（1）不同的食物含有的能量一樣多嗎？
（2）不同的食物含有的能量是不同的；
（3）①記錄所要加熱的水的體積；②記錄加熱前的溫度；③點燃要測定的食物；④火熄滅後，記錄加熱的水的溫度；⑤計算食物燃燒釋放放出的能量；
（4）花生；
（5）燃燒；
（6）①840；②多．