Warto przeczytać

Wartość energetyczna żywności to ilość energii w danym produkcie, jaką organizm może przyswoić przez trawienie. Zwykle podaje się wartość energetyczną produktu o masie 100 g.

Energia jest wielkością fizyczną, którą można zmierzyć, a jej wartość wyraża się w różnych jednostkach. Jedną z jednostek, którą fizycy posługiwali się kilkadziesiąt lat temu jest kaloriakaloriakaloria. Wyszła już z użytku w fizyce czy chemii, ale nadal używa się tej jednostki w odniesieniu do energii zawartej w pożywieniu. Warto podkreślić, że choć w mowie potocznej często mówimy o kaloriachkaloriakaloriach zawartych w produktach spożywczych, to w rzeczywistości chodzi tu o kilokalorie (1 kcal = 1000 cal). Obecnie oficjalnie używaną jednostką energii jest dżul (J), jednak wartość energetyczna produktów żywnościowych może być wyrażana w kilokaloriach (kcal) lub kilodżulach (kJ).

1 kcal to równowartość 4,184 kJ.

Z punktu widzenia fizyki wartość energetyczna żywności to ciepło, które wydziela się w procesie spalania, czyli utleniania składników pożywienia. Główne składniki produktów żywnościowych to białka, węglowodany i tłuszcze. Wartość energetyczna każdego z tych składników została wyznaczona doświadczalnie. Służy do tego bomba kalorymetryczna, czyli mały piec zanurzony w wodzie wypełniającej kalorymetr. W urządzeniu tym spala się badaną substancję i mierzy ilość wydzielonego przy tym ciepła.

Na podstawie badań w bombie kalorymetrycznej wyznaczono energię spalania 1 grama składników odżywczych. Wynosi ona dla

• białka: 5,65 kcal

• tłuszczu: 9,45 kcal

• węglowodanów: 4,15 kcal

Podane wartości to tak zwana wartość energetyczna brutto. Rzeczywista wartość energetyczna pożywienia jest nieco mniejsza, gdyż organizm nie jest w stanie strawić i wykorzystać całkowicie wszystkich związków organicznych.

Obecnie przyjmuje się, że składniki odżywcze dostarczają organizmowi następujących ilości energii:

• 1 g białka: 4 kcal

• 1 g tłuszczu: 9 kcal

• 1 g węglowodanów: 4 kcal

• 1 g alkoholu: 7 kcal

• 1 g błonnika: 2 kcal

Zwróć uwagę na wysoką wartość energetyczną tłuszczu i niewiele mniejszą alkoholu.

Aby obliczyć wartość energetyczną produktu, należy znać jego skład: ilości białka, węglowodanów i tłuszczów. Skład gotowych produktów producent ma obowiązek podać na etykiecie. Natomiast skład takich produktów, jak na przykład jabłko czy ziemniaki, możemy znaleźć w tabelach publikowanych przez Instytut Żywności i Żywienia lub inne instytucje naukowe.

Na przykład, ptasie mleczko w 100 g zawiera 22 g tłuszczu, 57 g węglowodanów i 2,8 g białka. Jaka jest wartość energetyczna 100 g tego deseru? Tłuszcz zawiera $22g\cdot 9kcal/g=198kcal$, węglowodany $57g\cdot 4kcal/g=228kcal$ i białko $\mathrm{2,8}g\cdot 4kcal/g=\mathrm{11,2}kcal$. Po dodaniu tych wartości otrzymujemy 437,2 kcal. A jaka jest wartość energetyczna jednej kostki ptasiego mleczka o masie 10,6 g? Po pomnożeniu 437,2 kcal przez $\frac{10,6g}{100g}=0,106$ otrzymamy 46 kcal.

R16NiJmW4rVOm

Rys. 1. Na zdjęciu są widoczne popularne pianki waniliowe w czekoladzie. Są to słodycze w kształcie prostopadłościennych brązowych bloczków. Ilustracja przedstawia dużą ich ilość usypaną w stertę.

A jaka jest wartość energetyczna jabłka? W 100 g jabłek znajduje się średnio 0,4 g białka, 0,4 g tłuszczu i 12,1 g węglowodanów. Wartość energetyczna wynosi więc:

Średnie jabłko ma masę około 180 - 200 g, więc jego wartość energetyczna wynosi około 100 kcal.

ReBdT2cuPMfi0

Rys. 2. Na pierwszym planie zdjęcia jest wyprostowana dłoń z położonym czerwonym jabłkiem i zielonymi liśćmi a na drugim planie widoczna jest jabłoń z czerwonymi jabłkami.

A co z lodami, które podobno mają własności odchudzające? Producent podaje, że 100 g lodów czekoladowych ma wartość energetyczną 1036 kJ co odpowiada 247,6 kcal. Obliczmy, jaką energię zużywa organizm, gdy zjedzone lody roztapiają się i zwiększają swą temperaturę do temperatury ciała, czyli $36°C$. Aby obliczyć energię $Q_1$ pobraną przez 0,1 kg lodów podczas topnienia, należy pomnożyć masę lodów przez ciepło topnienia lodu równe 333 kJ/kg:

Woda powstała ze stopionego lodu ma temperaturę $0°C$. Podczas zwiększania temperatury do $36°C$ pobiera od otoczenia energię $Q_2$ równą iloczynowi masy, ciepła właściwego wody, które wynosi $4,2\frac{kJ}{kg\cdot K}$ oraz różnicy temperatur 36 K:

Czyli energia, którą organizm musi dostarczyć na stopienie i ogrzanie lodów wynosi:

48,42 kJ to $\frac{48,42}{4,184}kcal\approx 12kcal$

Niestety, lody nie pomogą w odchudzaniu, bo zaledwie niecałe 5% wartości energetycznej spożytych lodów będzie zużyte na ich stopienie i ogrzanie. Podsumowanie naszych rachunków pokazuje Rys. 3.

RiN0v9U0TGRmk

Rys. 3. Ilustracja nosi tytuł” Lody odchudzają, bo twój organizm zużywa energie by je ogrzać. Prawda czy fałsz” Pod takim napisem jest rysunek rożka z trzema kulkami lodów. Po ich lewej stronie jest napis 246 kcal- tyle zjadasz wraz z dwoma kulkami lodów czekoladowych ( 100g)”. Po prawej stronie rysunku jest napis „ 12kcal tyle organizm zużywa na ogrzanie lodów do temperatury 36,6 0C.” Pod rysunkiem jest napis „Lody nie odchudzają”

Słowniczek