Medição de calorias de alimentos: proteínas, gorduras e carboidratos.

por Eric T,

O termo que usamos para descrever a energia derivada dos alimentos é Caloria. Em outras palavras, os termos energia e calorias, quando aplicados a alimentos, são sinônimos. Uma caloria é definida como a quantidade de calor necessária para elevar 1° C em 1 kg (1 litro) de água. O que chamamos de caloria, portanto, é na verdade um quilograma de caloria ou quilocaloria, que é abreviado kcal. Se um alimento continha 100 kcal, a energia contida no alimento aumentaria a temperatura de 100 litros de água em 1° C. Um C maiúsculo é usado aqui, na palavra Caloria, para indicar a quilocaloria, já que uma caloria seria realmente a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 grama de água em 1°C. Como realmente sabemos quantas calorias os alimentos contêm? Como isso é medido em um laboratório?

As calorias, ou energia, dos alimentos são medidas usando calorimetria direta. O instrumento usado é chamado de calorímetro de bomba. Este é um recipiente de metal dentro do qual a amostra de alimentos é queimada em um ambiente de oxigênio puro selado e pressurizado. Os alimentos são queimados dentro da câmara de reação que é acesa por um fusível eletrificado que atravessa o topo da câmara. Isso inflama o oxigênio e os alimentos dentro da câmara, que, ao queimar, emitem calor que é absorvido pelo tanque ao redor. Esta câmara é cercada por um banho de água que é bem isolado de qualquer mudança de temperatura devido ao ambiente externo. Portanto, o calor dos alimentos na câmara de reação também aumenta a temperatura da água em certa medida, que é registrada por um termômetro de alta precisão. A mudança de temperatura da água, uma vez que os alimentos são queimados, é o calor da combustão ou a energia térmica da comida, daí o conteúdo calórico. O conteúdo calórico médio de uma grande variedade de alimentos foi determinado por esse método. Esta informação pode ser usada para derivar um valor calórico médio para tipos de alimentos e macronutrientes.

Calorímetro de bomba, configuração mais antiga.

imagem de Akshat Goel via wikimedia

No entanto, a energia térmica, ou valor bruto de energia dos alimentos, não representa a energia líquida real que um ser humano pode derivar dos alimentos. Uma razão é que a digestão não é cem por cento eficiente. Como cem por cento de todos os alimentos não podem ser digeridos e absorvidos, nem toda a energia pode ser extraída dos nutrientes dos alimentos através do metabolismo. A eficiência da digestão para diferentes alimentos é chamada de coeficiente de digestibilidade. Isso geralmente é dado como um valor percentual. Por exemplo, carnes e peixes, em média, têm 97% de digestibilidade.

Calorímetro de bomba, configuração mais moderna. Imagem de Harbor1 via wikimedia

Além da energia perdida pela digestão, uma certa quantidade de energia também é perdida durante o processo de metabolismo. Isto é especialmente verdade para as proteínas, já que o corpo não pode oxidar o componente nitrogênio. O nitrogênio deve ser combinado com o hidrogênio para formar a ureia, que é excretada na urina. Essa perda de hidrogênio, para lidar com o nitrogênio, representa uma perda de energia, que calcula a média de 19% da energia de uma molécula de proteína perdida.

Devido a essa perda de energia, o conteúdo calórico médio determinado por calorimetria direta e a energia líquida derivada pelo ser humano serão diferentes.

Calorias lipídicas (gorduras) por grama

Nem todos os lipídios (gorduras) contêm a mesma quantidade de energia, determinada por calorimetria. Um grama de gordura de bovino ou de porco rende cerca de 9,5kcal e essa é a média de um grama de lipídios de carne, peixe ou ovos. Um grama de gordura de manteiga produz cerca de 9,27, e um grama de gordura láctea produz cerca de 9,25. Os lipídios de vegetais e frutas são em média 9,30 kcal.

O calor médio de combustão (calorímetro de bomba) para lipídios é geralmente dado em 9,4 kcal por grama. A energia líquida (calorias médias) para os seres humanos é a mesma, com 9,4 kcal por grama de gordura. Isso geralmente é arredondado para 9 calorias por grama.

Calorias de carboidratos

A energia bruta da glicose é de 3,74 kcal por grama e 4,20 para o amido. A média de carboidratos é dada em 4,2 kcal por grama de energia bruta, e a energia líquida para humanos é a mesma. Porém, não há como fornecer as calorias exatas por grama de carboidrato. A quantidade real de energia de qualquer carboidrato varia dependendo da forma da molécula. Portanto, as calorias dos carboidratos são geralmente arredondadas para 4 calorias por grama.

Calorias proteicas

A energia da proteína pode depender da quantidade de nitrogênio que a proteína contém, bem como da digestibilidade dos alimentos. Quanto maior o teor de nitrogênio, menor a quantidade de energia que pode ser derivada através do metabolismo humano. As proteínas da carne, ovos, feijão e milho têm cerca de 16% de nitrogênio. Proteínas de nozes e sementes, e a maioria dos grãos (cereais) têm um maior teor de nitrogênio em torno de 18,9%. A proteína do leite tem um conteúdo mais baixo de nitrogênio, de cerca de 15,7%.

Em um calorímetro de bomba, o número médio de calorias em um grama de proteína é de 5,65 kcal por grama. A energia líquida média para seres humanos geralmente é de 4,2 kcal por grama, a mesma que para carboidratos. Isso, novamente, é geralmente arredondado para 4 calorias por grama.

Calorias do álcool

O álcool (etanol) produz cerca de 7 kcal por grama por calorimetria direta. A energia líquida para os seres humanos é geralmente a mesma. Se, no entanto, uma grande quantidade de álcool for consumida, é possível que menos energia esteja disponível para o corpo, o que pode ser devido a danos às mitocôndrias nas células hepáticas. (1, 2)

Fonte: http://bit.ly/2uvRYaY