Може да измерва енергийното съдържание на храната
1. Въведение
Откъде идва енергията, която ни е необходима като живи същества, за да изпълняваме всичките си функции? Хората получават енергия от храната, и по-специално от три класа съединения, които действат като гориво на биологично ниво и които са по-голямата част от храните, а именно въглехидрати, липиди и протеини, известни също като макронутриенти или енергийни хранителни вещества. Това ни казва, че енергията, от която се нуждаем, за да ходим или да поддържаме жизненоважни показатели (движение на сърцето, функция на органите и системите, поддържане на телесната температура, ...) идва от храната, която ядем.
Фактори за преобразуване на енергия
Брутната енергия на храна или макронутриент се измерва с калориметрична бомба, при която топлината на горене се определя количествено, когато храната е подложена на окисляване. Устройството се състои от затворен контейнер, където предварително претеглената проба се изгаря в кислородна атмосфера. Контейнерът се потапя в известен обем вода. В резултат на изгарянето се образуват въглероден диоксид (CO2), вода, а в случая на протеини - азотни оксиди, тъй като протеините съдържат азот в своята молекула. Това изгаряне също произвежда отделяне на енергия под формата на топлина, което се измерва чрез повишаване на температурата на водата след изгаряне на храната. Тази енергия е това, което наричаме брутна енергия или обща енергия на храната. По същия начин при неговото окисление в човешкото тяло се отделят CO2, вода и урея, които съдържат азота, получен от протеина.
Познаването на брутната енергия на храната е полезно за определяне на метаболизиращата енергия, която всъщност използва тялото ни. Човешкият организъм не се държи като калориметрична бомба и не използва 100% от енергията, присъстваща в храната. На първо място, макроелементите в храната не се усвояват и усвояват напълно и като следствие винаги има загуба на енергия, която се появява в изпражненията. Второ, съединенията, получени от непълен метаболизъм на протеини, се появяват в урината като урея и други азотни съединения. По този начин, метаболизираната енергия ще бъде равна на брутната енергия на храната минус енергийните загуби чрез изпражнения и урина. Тези загуби могат да бъдат измерени чрез определяне на остатъчната енергия на изпражненията и урината с помощта на калориметричната бомба.
Брутната енергия на различните макронутриенти, получена от калориметър, е следната
Въглехидрати: 3,9 kcal/g - 4,2 kcal/g
Липиди: 9,2 kcal/g - 9,5 kcal/g
Протеини: 5,2 kcal/g - 5,9 kcal/g
Алкохол: 7,1 kcal/g
В ежедневната практика има прост и полезен метод за определяне на използваемата енергия на храната, това са числата на Атуотър или известни също като физиологичните стойности на изгаряне на макроелементи, които отчитат загубите чрез изпражнения и урина и ефективността при улавяне на енергия . В случай на липиди, определената стойност е 9 kcal на грам, т.е. 1 g липид осигурява използваема енергия от 9 kcal (37 kJ/g). За въглехидратите и протеините стойността е 4 kcal на грам (17 kJ/g). Алкохолът не е хранително вещество, но е съединение, присъстващо във ферментирали и дестилирани напитки, което също произвежда енергия, по-специално 7 kcal на грам и също трябва да се вземе предвид при изчисляване на енергията, осигурена от храната. Трябва да се отбележи, че те са приблизителни стойности, но много полезни. Следователно, за да се изчисли енергийната стойност на храната по прост начин, тези стойности се умножават по съответните грамове въглехидрати, протеини, мазнини и алкохол в храната и сумата ще бъде енергийната стойност на храната, която обикновено се отнася до 100 гоа част от него.
Конкретен случай е този на диетичните фибри, които представляват сложна фракция от храна, съставена от въглехидратни полимери с три или повече мономерни единици, които нито се усвояват, нито се абсорбират и принадлежат към следните категории:
- годни за консумация въглехидратни полимери, естествено присъстващи в храните, както се ядат,
- полимери на годни за консумация въглехидрати, които са получени от хранителни суровини по физически, ензимни или химични средства и които имат доказан полезен физиологичен ефект,
- синтетични ядливи въглехидратни полимери, които имат доказан полезен физиологичен ефект.