طاقة غذائية

السعرات الحرارية اليومية الموصى بها

وفي السياق ذاته، هذا على أساس أن مقدر حركتهم اليومية بين 2.5 إلى 5 كيلومتر إلى جانب أنشطة الحياة المستقرة مثل العمل المكتبي . هذه التقديرات مخصصة لـ "المرأة المرجعية" التي يبلغ طولها 1.63 مترًا وتزن 57 كجم (126 رطلاً) و "الرجل المرجعي" الذي يبلغ طوله 1.78 مترًا ويزن 70 كجم ( 154 رطل). نظرًا لأن متطلبات السعرات الحرارية تختلف حسب الطول والنشاط والعمر وحالة الحمل وعوامل أخرى، أنشأت وزارة الزراعة الأمريكية حاسبة DRI لمتخصصي الرعاية الصحية من أجل تحديد الاحتياجات الفردية من السعرات الحرارية. بالطبع عامل البناء والعامل في مصنع الحديد والصلب يحتاجون إلى ضعف الكميات الغذائية المذكورة اعلاه الخاصة بالعاملين في المكاتب.

في هذا الإطار، التوصيات في الولايات المتحدة فهي 2,600 كيلو كالوري للرجال و 2,000 كيلو كالوري للنساء. بالنسبة للذكور (10,900 كيلو جول ) بين عمر 26 و 45 عاماً ووزن الشخص في المتوسط 70 كيلوجرام، واما النساء (8,400 كيلو جول في اليوم ) بين عمر 26 و 45 عاما ووزن الشخصة في المتوسط 57 كيلوجرام .

في هذا الإطار، حتاج كبار السن وذوي أنماط الحياة المستقرة إلى طاقة أقل. يحتاج الأطفال والأشخاص النشطون بدنيًا إلى المزيد. وإدراكًا لهذه العوامل، يوصي المجلس الوطني للبحوث الصحية والطبية في أستراليا باستهلاك طاقة يومي مختلف لكل فئة عمرية وجنسية. على الرغم من ذلك، توصي ملصقات التغذية الموجودة على المنتجات الغذائية الأسترالية عادةً بمتوسط استهلاك يومي من الطاقة يبلغ 8800 كيلوجول (2100 سعرة حرارية).

إضافةً إلى ذلك، الحد الأدنى من استهلاك الطاقة الغذائية يكون أعلى كذلك في البيئات الباردة. تم ربط زيادة النشاط العقلي بزيادة معتدلة في استهلاك طاقة الدماغ.

المحتوى الحراري في الغذاء بالكيلوكالوري

أو بروتينات و 9 كيلو كالوري لكل جرام من الدهون .

وفي هذا الصدد، فالدهون والإيثانول لهم النصيب الأكبر في الطاقة الغذائية لكل جرام 8.8 كيلو كالوري و 6.9 كيلوكالوري على التوالي. وتحتوي البروتينات والكربوهيدرات على نحو 4 كيلوكالوري لكل جرام منهما. حيث أن هناك بعض الأطعمة التي تختلف كثافتها بشكل رئيسي عن غيرها مثل الدهون والكحول والكاربوهيدرات والبروتين تشكيلة الكربون والهيدروجين و الأكسجين في تكوينها .

ومن جهة أخرى، أصبح من الشائع حساب محتوى طاقة الأغذية باستخدام 4 كيلو كالوري لكل جرام كربوهيدرات

الوحدات

• تعريفات:
• Cal السعرة الكبيرة = 1000 سعرة صغيرة cal
• Cal السعرة الكبيرة تسمى كذلك Kcal (كيلو كالوري).

في هذا الإطار، باستخدام النظام الدولي للوحدات، يقوم الباحثون بقياس الطاقة في جول أو بمضاعفتها وغالبا ما يستعملون الكيلو جول (أي 1000 جول) للكميات المتعلقة بالأغذية. لا تزال تستعمل وحدة النظام المتري القديم للطاقة على نطاق واسع في السياقات المتعلقة بالسعرات الحرارية للغذاء وبشكل أوضح السعرات الحرارية الغذائية، السعرات الحرارية الكبيرة (أو الكيلو كالوري) والذي يعادل 4.184 كيلو جول. بدلا من السعرات الحرارية الصغيرة والتي تدعى كالوري (أو سعرة) وتعادل 1\1000 من الكلوري الكبير . تستعمل تلك الوحدات الحرارية في علم التغذية وكذلك في علوم الكيمياء والفيزياء. وفي الاتحاد الأوروبي يظهر على البطاقة الغذائية لكل عبوة غذاء (من العلبات أو الأطعمة المعبئة في أكياس) قائمة تعطي المحتوى الحراري بالكيلو كالوري والكيلو جول. في الكثير من المدن يقومون بعرض جزء واحد من الوحدات فمثلا الولايات المتحدة وكندا يسمونها بالسعرات الحرارية.

استخدامات الطاقة للجسم البشري

من جهة ثانية، أكثر مما يستهلكه الجسم. كمرجع، كل كيلوغرام من الدهون في الجسم يعادل على وجه التقريب 32300 كيلو جول من الطاقة الغذائية (أي 3500 سعرة حرارية لكل رطل أو 7700 سعرة حرارية لكل كيلوغرام).

وعلى صعيد آخر، يستعمل جسم الإنسان الطاقة الغذائية التي يحصل عليها فعليًا عن طريق التنفس لمجموعة واسعة من الأغراض، بما في ذلك التمثيل الغذائي الأساسي لمختلف الأعضاء والأنسجة، والحفاظ على درجة حرارة الجسم الداخلية، وبذل القوة العضلية للحفاظ على الوضعية وإنتاج الحركة. ويستعمل نحو 20% منه في عمليات الدماغ. الدماغ والكليتان يحتاجان إلى سكر الجلوكوز لأداء عملهم بخلاف باقي أعضاء الجسم يمكنها استعمال الكيتون بدلا من الجلوكوز.

اقرأ كذلك

مردود الطاقة

وفي السياق ذاته، تعتمد كفاءة تحويل الطاقة من التنفس إلى قوة عضلية (جسدية) على نوع الطعام ونوع استخدام الطاقة الجسدية (مثلًا، العضلات المستعملة، وما إذا كانت العضلات تستعمل هوائيًا (أي بحرق الأكسجين) أو لا هوائيًا (أي بدون حرق الأكسجين). عمومًا، كفاءة العضلات منخفضة نوعًا ما: فقط بين 18% إلى 26% من الطاقة المتاحة من التنفس يتم تحويلها إلى طاقة ميكانيكية. هذه الكفاءة المنخفضة هي نتيجة كفاءة قرابة 40% في توليد ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات) من تنفس الطعام، وفقدان تحويل الطاقة من ATP إلى عمل ميكانيكي داخل العضلات (ال ATP هي الجزيئات التي تحرك العضلات) ، وفقدان ميكانيكي داخل الجسم. تعتمد الخسارتان الأخيرتان على نوع التمرين ونوع الألياف العضلية المستعملة (ارتعاش سريع أو ارتعاش بطيء). للحصول على كفاءة إجمالية تبلغ 20%، فإن واط واحد من الطاقة الميكانيكية يعادل 18 كيلوجول/ساعة (4.3 كيلو كالوري/ساعة). مثلًا، تُظهر إحدى الشركات المصنعة لمعدات التجديف أن السعرات الحرارية المنطلقة من الطعام "المحترق" تساوي أربعة أضعاف العمل الميكانيكي الفعلي، فضلًا عن 1300 كيلوجول (300 كيلو كالوري) في الساعة، وهو ما يصل إلى قرابة 20٪ من الكفاءة عند 250 واط من الناتج الميكانيكي . يمكن أن يستغرق الأمر ما يصل إلى 20 ساعة من النشاط البدني القليل (مثلًا، المشي) "لحرق" 17000 كيلوجول (4000 سعرة حرارية)

الطاقة الغذائية

وعلى صعيد آخر، تطلب الكثير من الحكومات من مصانع الأغذية بطاقة أغذية تحتوي على مكونات المنتج لكل 100 جرام وذلك لمساعدة المستهلكين على التحكم في استهلاك أجسامهم للطاقة الممتصة. وفي الاتحاد الأوروبي، يجب على مصانع الأغذية المعلبة أن يسموا كلاً من السعرات الحرارية بالكيلو كالوري والكيلو جول في البطاقة الغذائية على المعلبات لكل 100 جرام غذاء. في الولايات المتحدة، هذه الملصقات الإجبارية لا تظهر إلا السعرات الحرارية وغالبا ما تكون بديل عن اسم المنتج الذي يُقَاسُ فالطاقة الغذائية هو رقم الكيلوجرام الذي نادراً ما يتم استخدامه. الطاقة الغذائية في أمريكا ونيوزلندا يجب ذكر الطاقة الغذائية بالكيلو جول واختيار السعرات الحرارية. كما يتم نقل الطاقة الغذائية بالكيلو جول. وعادة ما يتم إعطاء الطاقة المتاحة من الطعام على الملصقات يالنسبة لـ 100 جرام من المنتج.

علاوةً على ذلك، ولكن هناك فروقات يجب اخذها في الحسبان والسبب وراء ذلك أن الكالوري المباشر يحرق الألياف كذلك هذه لا تهضم وتخرج مع البراز . وبالتالي فان قياس السعرات الحرارية المباشرة تعطي مبالغة تقديرية لمقدار الطعام الداخل للدم من خلال الهضم. بدلاً من ذلك تستعمل الاختبارات الكيميائية الموحدة أو التحاليل المجدولة المرجعية للمكونات المشتركة لتقدير المواد المهضومة مثل (البروتينات والكربوهيدرات والدهون إلخ...). ومن ثم يتم تحويل هذه النتائج إلى قيمة طاقة مكافئة تعتمد على أساس جدول الطاقة القياسي لكثافة الطاقة. ومع ذلك فإن مصطلح كثافة الطاقة (كيلو كالوري /جرام أو كيلو جول /جرام ) يفرض بأن طاقة الغذاء المحددة تعني ببساطة الطاقة التي يعطيها الغذاء بعد احتراقه في الجسم بواسطة الأكسجين الذي يتنفسه الإنسان.

• معامل تحويل السعرة الحرارية إلى الجول هو:
• 1 سعرة حرارية (صغيرة) = 18و4 جول.
• 1 كالوري = 18و4 جول.

كذلك، ونلاحظ أن الجدول القياسي لكثافة الطاقة هو تقريب لها وهو يعطي محتوى الطاقة للمنتج بالكيلو كالوري لكل 1 جرام أو بالكيلو جول لكل 1 جرام . الجول هو وحدة حرارية أصغر من الكالوري .

إضافةً إلى ذلك، ويمكن تعيين كمية الطاقة الغذائية لنوع معين من الطعام في المختبرات عن طريق حرق الأغذية المجففة تماما بواسطة ما يسمى بقنبلة المسعر والمختصة بقياس السعرات الحرارية . تلك الاختبارات يقوم بها كيميائيون متخصصون.

من جانب آخر، جميع المواد الغذائية الأخرى في الغذاء هي من السعرات غير الحرارية فمثلا الخضراوات قليلة المحتوى الحراري لأن تكوينها أغلبه ماء؛ بخلاف الفواكه التي تحتوي على سكر والسكر هو كربوهيدرات ويجب احتساب قيمتها الحرارية، مثل العنب والموز والبرتقال والبلح والتين وغيرها. الخبز هو كربوهيدرات فهو يحتسب، كذلك الأرز والمعكرونة كربوهيدات وهي تحتسب طبقا للقائمة.