Proteinele sunt măsurate folosind metoda Kjeldahl și grăsimile sunt măsurate prin extracția solventului, în timp ce carbohidrații și caloriile sunt măsurate prin valorile lor analitice.

Tabelul nutrițional alb-negru furnizat pe etichetele alimentelor este cel mai bun prieten al fiecărui gimnastică. Aceste diagrame vă pot ajuta să decideți dacă să treceți pe bara Snickers sau să mergeți după alta. Graficul nutrițional oferă, de asemenea, informații despre numărul exact de calorii, proteine, grăsimi și alți nutrienți prezenți în alimentele ambalate. Dacă sunteți un ciudat de fitness sau pur și simplu conștient de sănătate, știți că toată lumea vorbește în termeni de calorii totale și carbohidrați în diferite alimente.

Cu toate acestea, v-ați întrebat vreodată cum se ajunge la astfel de numere specifice? Cum știu producătorii exact câtă proteină este într-un piept de pui? Sau câtă grăsime este într-una din iubitele noastre gogoși? Să aruncăm o privire mai atentă asupra modului în care sunt măsurați cei trei macronutrienți importanți - proteine, grăsimi și carbohidrați - în plus față de învățarea modului în care se măsoară numărul total de calorii!

sunt

Etichetele nutriționale sunt acum furnizate pentru toate produsele alimentare ambalate. Cu toate acestea, există puțină sau deloc conștientizare cu privire la modul în care se obțin aceste valori nutriționale. (Credit foto: Studio_G/Shutterstock)

Proteine

Proteinele sunt elementele de bază ale vieții. De asemenea, sunt printre primele lucruri pe care oamenii le verifică (după grăsimi/zahăr) înainte de a consuma ceva. Dacă sunteți un frate de gimnastică, proteinele ar putea fi singurul nutrient la care vă pasă!

Proteinele, în termeni pur științifici, sunt lanțuri polimerice complexe formate din aminoacizi și legate între ele prin legături peptidice. Dacă este prea multă știință, nu uitați că proteinele conțin azot, în timp ce niciunul dintre ceilalți macronutrienți (carbohidrați și grăsimi) nu.

Prezența azotului în proteine ​​ne ajută să ne dăm seama cât de multe proteine ​​sunt disponibile în alimentele noastre. Conținutul de azot este determinat și această cantitate este apoi multiplicată cu un factor pentru a obține conținutul de proteine. În medie, conținutul de azot din proteine ​​este de 16%.

Deci, proteine ​​totale = Azot în alimente x 6,25 (1/0,16 = 6,25). Acum, cum se determină cantitatea de azot din alimente?

Metoda Kjeldahl este cea mai larg acceptată și practicată metodă pentru analiza proteinelor. (Credit foto: Roshan220195/Wikimedia Commons)

Metodele clasice utilizate pentru determinarea proteinelor (azotului) sunt Metoda Kjeldahl si Metoda Dumas. AOAC International a adoptat metoda Kjeldahl, deci este metoda utilizată de majoritatea agențiilor de standarde alimentare. Cu toate acestea, metoda Dumas a fost aprobată și de alte organizații de standardizare.

Metoda Kjeldahl folosește acid sulfuric (H 2 SO 4) pentru a descompune o probă alimentară dată. Aceasta eliberează azot din alimente sub formă de sulfat de amoniu (NH 4) 2 SO 4. Se măsoară cantitatea de amoniac eliberată și se determină ulterior cantitatea de azot. Înmulțind cantitatea de azot cu 6,25 ne obține conținutul de proteine ​​din proba alimentară. Metoda reală este puțin mai complexă și merită un articol propriu.

Cel mai important nutrient pe care oamenii încearcă să îl țină sub control sunt grăsimile. De asemenea, grăsimile sunt cele mai ușor de scalat dintre cei trei macro-nutrienți. Sunt insolubili în apă și solubili în solvenți organici, cum ar fi eterul și cloroformul. Am folosit această proprietate atunci când măsurăm cantitatea de grăsimi din alimente. Metodele utilizate pentru măsurarea grăsimilor sunt extracția solventului, extracția non-solvent și câteva alte metode instrumentale. Metodele de extracție cu solvenți sunt cele mai frecvent utilizate și sunt metodele recunoscute oficial pentru a determina conținutul de grăsime al unui aliment.

Produsul alimentar este mai întâi cântărit și apoi plasat într-o soluție de eter (sau hexan). Eterul, fiind un solvent organic, spală/dizolvă grăsimile. Mâncarea este apoi cântărită din nou. Diferența în greutatea probei înainte și după tratamentul cu un solvent organic furnizează cantitatea de grăsimi prezente în alimente. Procesul propriu-zis este împărțit în patru etape: uscarea probei, reducerea dimensiunii particulelor, hidroliza acidă și selectarea solventului. Solvenții organici folosiți în mod obișnuit sunt eter etilic, eter petrolier, pentan și hexan.

Imaginea următoare prezintă aparatul de extracție a solventului. 04.30 Credit foto: Zern Liew/Shutterstock

Metodele de extracție fără solvenți utilizează alte substanțe chimice, în afară de solvenții organici. Aceste metode sunt utilizate în principal pentru a măsura conținutul de grăsimi din lapte și alte produse lactate. Aceste metode sunt Metoda Babcock, Metoda Gerber, si metoda detergentului. Atât metodele de extracție cu solvent, cât și non-solvent au dezavantajele respective. Aceste metode necesită pregătirea adecvată a eșantionului, supravegherea unui expert, consumă mult timp, distrugătoare și nu sunt precise.

Pe de altă parte, metodele instrumentale precum rezonanța magnetică nucleară și abordările cu ultrasunete sau cu împrăștiere a luminii sunt simple și dau rezultate precise. Sunt rapide, necesită puțină pregătire a probelor și sunt nedistructive. Cu toate acestea, instrumentele sunt scumpe și nu pot fi utilizate pentru toate tipurile de alimente.

Glucidele

Glucidele sunt principala sursă de energie a organismului și reprezintă aproape 70% din aportul nostru caloric. Acum, dacă carbohidrații sunt sursa primară de energie, atunci de ce primesc o coadă atât de proastă? Ei bine, nu toți carbohidrații sunt creați egali. Carbohidrații pot fi împărțiți în carbohidrați simpli și carbohidrați complecși. Cele două tipuri de carbohidrați pot fi ramificate în continuare în zaharuri, fibre și amidon.

Carbohidrații simpli sunt zaharuri simple, adică conțin 1 sau 2 molecule de zahăr. Împărțim în continuare acestea în zaharuri simple (monozaharide) și zaharuri duble (dizaharide). Exemple de carbohidrați simpli sunt zahărul de masă, bomboanele, mierea, fructele etc. Zaharurile simple sunt cea mai rapidă sursă de energie și sunt ușor de digerat. Glucidele simple nu sunt ceva pe care ar trebui să le consumați în exces (cu excepția fructelor) și sunt carbohidrații responsabili de proasta reputație. Glucidele complexe sunt formate din mai multe molecule de zahăr și, prin urmare, durează mai mult timp pentru a fi digerate. Exemple de acestea includ ovăz, cereale integrale, verdețuri, linte etc. Amidonul și fibrele dietetice sunt, de asemenea, carbohidrați complecși.

Glucidele sunt principala sursă de energie. Alimentele cu conținut ridicat de carbohidrați includ fructe, pâine, cereale, cartofi, legume cu amidon etc. (Credit foto: Imagebitt24s/Shutterstock)

Glucidele sunt măsurate indirect, mai degrabă decât folosind metode experimentale. În primul rând, cantitatea de alți nutrienți din alimente (proteine, grăsimi, apă, cenușă și alcool) sunt determinate individual. Apoi scădem suma acestor valori individuale din greutatea totală a alimentelor. Prin urmare:

100 - (greutate în grame de [proteine ​​+ grăsimi + apă + cenușă + alcool] în 100 g de alimente) = Cantitatea totală de carbohidrați

Trebuie remarcat faptul că această cantitate include tot felul de carbohidrați prezenți în interiorul alimentelor. Fibra dietetică, un carbohidrat, nu este digerată în corpul uman. Pentru a determina cantitatea de carbohidrați disponibili sau utili, trebuie să scădem cantitatea de fibre din cantitatea totală de carbohidrați din fiecare produs alimentar.

Fibrele dietetice și zahărul sunt tipuri de carbohidrați. De aceea, le găsiți indentate sub carbohidrați totali în diagrame nutriționale. 04.30 Credit foto: Brittany Courville/Shutterstock

Fibra dietetică este măsurată folosind metoda enzimatic-gravimetrică. După prepararea probei alimentare, este tratată cu enzime care imită procesul digestiv din intestinul subțire uman. Substanțele nutritive digerate sunt îndepărtate din probă prin precipitare și filtrare. Tot ceea ce rămâne este fibra dietetică, proteinele și alt material anorganic. Restul probei este cântărit și numărul de proteine ​​și substanțe anorganice (măsurat în prealabil folosind metode analitice) este scăzut din acesta. Numărul final reprezintă cantitatea de fibre dietetice din alimente.

Cu toate acestea, o ușoară eroare în calculul oricărui alt nutrient poate duce la valori inexacte. Astfel, sunt folosite și metode experimentale, cum ar fi cromatografia în strat subțire (TLC), cromatografia lichidă de înaltă performanță (HPLC), metode bazate pe chimie, cum ar fi titrarea, gravimetrică, colorimetrică și metode fizice, cum ar fi polarimetria.

Numărul total de calorii

Să începem prin a defini mai întâi o calorie. O calorie este o unitate de energie. Definiția științifică a unei calorii este cantitatea de energie necesară pentru a crește temperatura de 1 gram de apă cu 1 grad celsius. Unele alte unități comune de energie pe care le-ați putea cunoaște sunt jouli, wați și cai putere. În realitate, caloria pe care o vedem menționată pe etichetele alimentelor este de fapt o kilocalorie. Deci, 1 calorie alimentară (kcal) este egală cu 1000 de calorii. Acum, cum calculează producătorii numărul total de calorii din alimentele dvs.?

Metoda tradițională

Metoda tradițională utilizată pentru a măsura cantitatea totală de calorii dintr-un produs alimentar implică utilizarea unui calorimetru bombă. Mâncarea este plasată într-un recipient sigilat umplut cu apă. Produsul alimentar este apoi ars folosind energie electrică. Odată ce a ars complet, se măsoară creșterea temperaturii apei. Creșterea temperaturii apei este egală cu energia/caloriile din alimente.

Un calorimetru cu bombă a fost utilizat în mod tradițional pentru a măsura caloriile în produsele alimentare. Cu toate acestea, metodele moderne folosesc sistemul Atwater și bazele de date online. 04.30 Credit foto: Nasky/Shutterstock

Cu toate acestea, această tehnică nu mai este practicată pentru măsurarea caloriilor. Calorimetrul bombei măsoară toate caloriile disponibile, care includ calorii din substanțe nutritive nedigerabile, cum ar fi fibrele. Astfel, calorimetrele bombei au dus la o supraestimare constantă a caloriilor disponibile pentru noi în produsele alimentare. Această metodă - împreună cu arderea alimentelor - a ars o gaură în buzunarele producătorilor.

Metode moderne

Conform Legii privind etichetarea nutrițională și educația din 1990, FDA a început să solicite producătorilor de alimente să specifice cantitățile de nutrienți și calorii din produsele lor. Deoarece metoda calorimetrului bombei era costisitoare, a fost adoptată o metodă mai simplă și mult mai accesibilă. Această nouă metodă este Sistemul Atwater, în care numărul total de calorii se găsește prin însumarea caloriilor stocate în fiecare nutrient care conține energie. Aceasta include proteine, carbohidrați, grăsimi, acizi organici și alcool. Valorile pentru fiecare nutrient sunt de 4 Kcal/g pentru proteine, 4 Kcal/g pentru carbohidrați, 9 Kcal/g pentru grăsimi, 3 Kcal/g pentru acizi organici și 7 Kcal/g pentru alcool.

De exemplu, eticheta pe o batonă de ciocolată cu 10g proteine, 15g carbohidrați și 30g grăsimi ar avea un număr total de calorii de 370 kcals.

Concluzie

Metodele discutate mai sus sunt metodele tradiționale și necesită analize de laborator. Cu toate acestea, din cauza evoluțiilor tehnologice, producătorii de alimente nu mai sunt obligați să urmeze astfel de proceduri greoaie. Disponibilitatea bazelor de date online și a serviciilor de analiză nutrițională a facilitat mult pregătirea diagramelor nutriționale. Se pot oferi detalii precum ingredientele utilizate, rețeta, metoda de gătit, mărimea de servire etc. și să aibă o diagramă nutrițională ușor de alcătuit.

S-ar putea să vă întrebați, aceste valori ale graficului nutrițional sunt verificate de o agenție? Este posibil ca producătorii să gândească consumatorii despre substanțele nutritive prezente în alimentele lor? Casey Neistat, un Youtuber din New York, a ieșit pe străzile din New York pentru a afla „Adevărul din spatele etichetelor de calorii”.