Energia-arvo on ruoka on määrä energiaa, joka voidaan uuttaa siitä ja syötetään kehoon. Energia-arvo ilmaistaan kilojouleina (kJ) tai kilokaloreina (kcal tai aiemmin "Cal" "suurille kaloreille", mikä vastaa 1000 "pieniä kaloreita" (cal), vanha käyttö on vanhentunut ja lopetettu).
Ruoan energia-arvoksi arvioidaan keskimäärin 90% tämän ruoan kokonaisenergiasta. Ruoan lämpövaikutus, toisin sanoen energian menetys, joka liittyy ravinteiden hajoamiseen , imeytymiseen ja käyttöön ihmisillä, on noin 10% kokonaisarvosta.
Eri yhdisteiden (proteiinit, hiilihydraatit, lipidit ja muut) enimmäisenergia-arvot saadaan mittaamalla niiden palamisenergia suoraan laboratoriossa. Tämä palaminen suoritetaan puhtaassa hapessa paineen alla suljetun kalorimetrisen pommin avulla ja upotetaan vesihauteeseen, jonka lämpötila mitataan ennen reaktiota ja reaktion jälkeen (katso: elintarvikkeiden energian mittaus (sisään) ).
Todellakin, kemiallinen termodynamiikka tiedottaa, että energioiden välinen ero tuotteiden (tulo) ja reagenssit (lähtö), joka on tietyn kemiallisen reaktion , (tässä hyvin hidas biokemiallinen hapettumista reaktio katalysoidaan mukaan entsyymejä , tai vastaista erittäin nopeasti kemiallisesti palaminen ), riippuu vain alku- ja loppuenergia-arvoista, riippumatta siitä, mitä polkua alkutilan ja lopputilan välillä seurataan. Toisaalta kemiallisen reaktion nopeus ( erittäin hidas kemiallinen kinetiikka tai päinvastoin räjähtävä), se riippuu suoraan kulkemasta polusta ja välivaiheiden lukumäärästä.
Entalpian muutos (AH) kemiallisen reaktion (eli energia se vapauttaa tai päinvastoin absorboi) on ero summan entalpiat tuotteen muodostumisen miinus summa entalpiat reagenssin muodostus:
ΔH = ΣH- tuotteet - ΣH- reagenssitKun ΣH- tuotteet < reaktiiviset ΣH , ΔH <0, reaktio vapauttaa energiaa ja sanotaan sen olevan eksoterminen . Muuten se absorboi energiaa ja sen sanotaan olevan endoterminen . Yleissopimus edellyttää, että reaktanttien energia vähennetään aina tuotteiden energiasta (ts. Tuotteet miinus reagenssit) järjestelmän lopputilan huomioon ottamiseksi. Eksotermisen reaktion entalpian ("energia") vaihtelu on negatiivinen (järjestelmä vapauttaa ja sen vuoksi menettää (-) energiaa), kun taas endoterminen reaktio on positiivinen (järjestelmä absorboi ja saa siten (+) energiaa).
Ruoat lopulta vapauttavat energiaa aineenvaihduntaprosessinsa aikana (mukaan lukien soluhengityksen reaktiot , jotka viime kädessä tuottavat lopulta kehon solujen tarvitseman energian), niiden kokonaisenergiatase on huomattavasti eksoterminen. Jotkut keskimääräiset aineenvaihduntaprosessit saattavat vaatia tietyn määrän energian absorbointia ja olla endotermisiä, mutta yleinen tasapaino vapauttaa silti energiaa. Ruoan väitetään käsketään "negatiivinen kaloreita" , niin ei ole. Vain elintarvikkeita, joiden energian saanti on alhaisempi, on olemassa niiden koostumuksen vuoksi, jossa on runsaampaa vettä tai kuitua ja vähemmän rasvaa. Proteiinien ( proteiinien ) metabolia vapauttaa lopulta hieman vähemmän energiaa kuin hiilihydraattien ( sokerit ja hiilihydraatit ) energia-aineenvaihdunnan tiettyjen välivaiheiden jälkeen, jotka kuluttavat enemmän energiaa (endotermiset reaktiot).
Aineet | Erityiset energia tiheys | |
---|---|---|
(kJ / g) | (kcal / g) | |
Lipidit | 37 | 9.0 |
Etanoli (alkoholi) | 29 | 7.0 |
Proteiini ( proteiini ) | 17 | 4.0 |
Hiilihydraatit | 17 | 4.0 |
Orgaaniset hapot | 13 | 3.0 |
Polyolit | 10 | 2.4 |
Kuidut | 8 | 1.9 |
Muut ruoan aineet eivät tuota ylimääräistä energiaa.
Päivittäinen energian saanti 18-40-vuotiaille naisille ilman fyysistä aktiivisuutta on 1900 kcal (7950 kJ ). Sama paitsi iso urheiluauto: 2500 kcal (10460 kJ ).
Päivittäinen energian saanti 18-40-vuotiaille miehille ilman fyysistä aktiivisuutta on 2350 kcal (9832 kJ ). Sama paitsi suuri urheilija: 3250 kcal (13598 kJ ).
Yleensä vanhukset kuluttavat vähemmän kuin nuoret aikuiset: 1400 kcal / päivä (5858 kJ / päivä ).
Raskauden toisesta kolmanneksesta alkaen kasvu on 340 kcal / päivä . Hoitava nainen, lisäys on 330 kcal / päivä .
Proteiinien tarjoama todellinen energia-arvo olisi kehon aineenvaihdunnan kokonaisenergiatasapainossa: noin 3,2 kcal / g , johtuen energiasta, joka tarvitaan ammoniakin muuttamiseksi ureaksi, kun proteiinit hajotetaan aminohapoiksi .
Energiatiheys on lipidien (rasvat) on samaa suuruusluokkaa kuin nestemäisten hiilivetyjen käytetään polttoaineena : bensiini , kerosiini ja diesel ( diesel ). Lipidien massatiheys on luokkaa hieman alle 40 MJ / kg (40 000 kJ / kg , 40 kJ / g , 9,6 kcal / g ), kun tilavuustiheys on noin 35 MJ / L (35 000 kJ / L , 35). kJ / ml , 8,4 kcal / ml ). Lipidit ovat siis tihein keino elävälle olennolle varastoida energiaansa, samoin kuin nestemäiset hiilivedyt ovat edelleen tihein ja yleisin muoto kemiallisen energian varastointiin . Yhteys kahden selittyy sillä, että öljyn hiilivetyjen liittyvät pääasiassa kypsyminen korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa (öljy ikkuna öljytuotteiden geologeille) lipidin materiaalien mikroskooppisen merilevä kertynyt vuosien ajan. Geologisen sisään merisedimentit .