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Qual a precisão do calorímetro de bomba para medir as calorias nutricionais dos alimentos?

A queima de alimentos não parece ser precisa para estimar calorias em fibra ou alochol, mas pergunto-me como funciona bem para outros carboidratos/proteínas/gorduras. Quaisquer indicações para a literatura são apreciadas.

Respostas (1)

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2018-08-21 16:26:44 +0000

Parece enganadoramente simples assumir que um calorímetro de bomba ainda é utilizado. Os fabricantes destes produtos parecem convencidos da sua utilidade, naturalmente.

O método original utilizado para determinar o número de kcal num determinado alimento media directamente a energia que este produzia. Os alimentos eram completamente queimados e o aumento da temperatura da água resultante era medido. Este método não é utilizado com frequência hoje em dia. De acordo com o National Data Lab (NDL), a maioria dos valores calóricos no USDA e nas tabelas alimentares da indústria baseiam-se numa estimativa calórica indirecta feita utilizando o chamado sistema Atwater. Neste sistema, as calorias não são determinadas directamente através da queima dos alimentos. Em vez disso, o valor calórico total é calculado através da soma das calorias fornecidas pelos nutrientes que contêm energia: proteínas, hidratos de carbono, gordura e álcool. Dado que os hidratos de carbono contêm alguma fibra que não é digerida e utilizada pelo organismo, o componente da fibra é normalmente subtraído do total de hidratos de carbono antes do cálculo das calorias. O sistema Atwater utiliza os valores médios de 4 Kcal/g para as proteínas, 4 Kcal/g para os hidratos de carbono e 9 Kcal/g para as gorduras. O álcool é calculado a 7 Kcal/g. (Estes números foram inicialmente determinados por queima e, em seguida, por cálculo da média). Assim, o rótulo numa barra energética que contém 10 g de proteínas, 20 g de hidratos de carbono e 9 g de gordura seria de 201 kcal ou calorias. Uma discussão completa deste assunto e das calorias contidas em mais de 6 000 alimentos pode ser encontrada no sítio Web do National Data Lab em http://www.nal.usda.gov/fnic/foodcomp/ . Neste site pode também descarregar a base de dados de alimentos para um computador de mão. Outra ferramenta online que permite ao utilizador totalizar o conteúdo calórico de vários alimentos é a Ferramenta de Análise Nutricional em http://www.nat.uiuc.edu . [ Como é que os fabricantes de alimentos calculam a contagem calórica dos alimentos embalados?, Scientific American, 2003. (https://www.scientificamerican.com/article/how-do-food-manufacturers/)

Mas não é prudente voltar a assumir isto. Varia

* Cálculo de Calorias por País **

Calorie Calculations in the United States

Nos EUA, existem seis métodos aceites. Os dois métodos mais frequentemente utilizados são a fórmula 4-4-9 e o método Atwater.

4-4-9. Nos EUA, a maioria dos fabricantes utiliza o método 4-4-9, que assume que cada grama de proteína contribui com 4 calorias para o total calórico, cada grama de hidratos de carbono contribui com 4 calorias e cada grama de gordura contribui com 9 calorias. Atwater. A base de dados SR do USDA, pelo contrário, utiliza normalmente o método Atwater. O método Atwater utiliza valores mais precisos baseados no tipo de alimento ao atribuir valores de calorias por grama a proteínas, hidratos de carbono e gordura. Encontre a tabela Atwater aqui. 4-4-9 ajustado para hidratos de carbono não digeríveis e álcoois de açúcar. (Total de hidratos de carbono menos carboidratos não digeríveis e álcoois de açúcar). Para os hidratos de carbono solúveis não digeríveis, é utilizado um factor de 2 Calorias por grama (em vez de 4) e os álcoois de açúcar utilizam os factores específicos indicados no n.º 6 infra. Factores alimentares específicos aprovados pela FDA. Calorimetria da bomba. Este processo envolve a queima de um alimento para ver quanto calor este liberta, que é directamente convertível em Calorias, uma vez que, como sabemos, uma Caloria é igual à quantidade de energia necessária para aquecer um quilograma de água por um grau Celsius. Note o ajustamento para Calorias a partir de proteínas no CFR. Factores gerais para o valor calórico dos álcoois do açúcar: Isomalte = 2,0 Calorias por grama, lactitol = 2,0 Calorias por grama, xilitol = 2,4 Calorias por grama, maltitol = 2,1 Calorias por grama, sorbitol = 2,6 Calorias por grama, hidrolisados de amido hidrogenados = 3,0 Calorias por grama, manitol = 1. 6 Calorias por grama, e eritritol = 0 Calorias por grama,

Para mais informações, ver os regulamentos de rotulagem de alimentos dos EUA aqui .

Calorie Calculations in the European Union

Os valores declarados na tabela nutricional são valores médios e devem basear-se em:

Valor total. Um cálculo a partir dos valores médios conhecidos ou reais dos ingredientes utilizados. Dados conhecidos. Um cálculo a partir de dados geralmente estabelecidos e aceites. Estimativas. (O mesmo conceito que 4-4-9 e 4-4-9-7) O valor energético a declarar deve ser calculado utilizando os seguintes factores de conversão:

carbohydrate (except polyols): 17 kJ/g (4 Cal/g)
polyols: 10 kJ/g (2,4 Cal/g)
protein: 17 kJ/g (4 Cal/g)
fat: 37 kJ/g (9 Cal/g)
salatrims: 25 kJ/g (6 Cal/g)
alcohol (ethanol), 29 kJ/g (7 Cal/g)
organic acid: 13 kJ/g (3 Cal/g)
fibre: 8 kJ/g (2 Cal/g)
erythritol: 0 kJ/g (0 Cal/g)

Para mais informações, ver a regulamentação comunitária de rotulagem de alimentos aqui .

A precisão global dessas medições com um calorímetro de bomba é na realidade uma questão frequente:

O teor calórico é medido com um dispositivo conhecido como calorímetro de bomba. Uma amostra de alimentos é colocada numa câmara hermética - a “bomba” - que é enchida com oxigénio puro e depois colocada num tanque de água. Os alimentos são inflamados por uma faísca eléctrica, pelo que arde completamente. O aumento da temperatura da água é medido e o teor energético real dos alimentos pode então ser calculado, quer em calorias antiquadas, quer em joules mais modernos. Este método não é totalmente exacto, pois é bastante grosseiro quando comparado com a forma como o corpo humano utiliza os alimentos. Por exemplo, as proteínas são completamente queimadas no calorímetro da bomba, enquanto no corpo humano algumas delas seriam utilizadas não para energia, mas para a produção de coisas como pele, cabelo, muco e tecido muscular. A propósito, o assunto é bem abordado na maioria dos livros de biologia para o nível A e superior, bem como no programa ocasional da Universidade Aberta na televisão.

As quatro fontes de energia alimentar - proteínas, gordura, hidratos de carbono e álcool - produzem 4, 9, 3,75 e 7 calorias por grama, respectivamente. O valor calórico de um alimento é geralmente estimado multiplicando o teor em proteínas, gorduras, hidratos de carbono e álcool pelos factores adequados. Muitos fabricantes de alimentos não efectuam análises químicas, mas estimam o teor calórico utilizando valores para ingredientes derivados de tabelas publicadas pela HMSO. ** Tais cálculos situam-se normalmente dentro de 10 por cento do valor real.** [ Como é que as empresas do sector alimentar calculam o número de calorias dos seus produtos? Mais pormenores podem ser encontrados em Food energy - methods of analysis and conversion factors , FAO FOOD AND NUTRITION PAPER, 77, Report of a technical workshop Rome, 3-6 December 2002.

Em resumo, a calorimetria de bomba fornece valores muito precisos para o teor de calórico . Mas precisamos de uma análise nutricional calorific content .