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Cálculo do Valor Energético dos Alimentos A energia liberada pela hidrólise das ligações químicas dos macronutrientes que constituem os alimentos – proteínas, carboidratos e lipídeos – o que ocorre no processo de digestão, é mensurada como quilocaloria ou apenas caloria. Uma quilocaloria (Kcal) é definida como a quantidade de calor necessária para elevar em 1 ºC a temperatura de 1 Kg (1 L) de água. Ex: Se um alimento apresenta 150 Kcal, significa que a energia liberada das ligações químicas dos seus constituintes elevará em 1 ºC a temperatura de 150 L de água. Para quantificar diretamente as calorias presentes num alimento, utiliza-se um equipamento chamado calorímetro ou bomba calorimétrica. Neste equipamento, o alimento é oxidado, ou queimado, e o calor liberado é chamado de calor de combustão. Como funciona um calorímetro? A Bomba calorimétrica é composta basicamente por um combustor (ou câmera de combustão), isolado por um copo de água. No combustor, ocorre a reação do oxigênio em alta pressão com a substância a ser analisada. A combustão começa com o aquecimento da amostra por meio de uma corrente elétrica. Por se tratar de uma combustão exotérmica, a água utilizada em volta da câmera também é aquecida. Sendo assim, a variação da temperatura em função do tempo é demarcada por um termômetro de precisão que relaciona essas duas grandezas. O cálculo do calor da combustão pode ser feito por meio da mensuração do calor libertado para elevar a temperatura da água. Um breve histórico (extraído de BISTRICHE G. E.; LAJOLO, F. M.; WENZEL M. E. Composição de alimentos: um pouco de história. ALAN, Caracas, v. 56, n. 3, p. 295-303, sept. 2006): A investigação sistemática do conteúdo de energia bruta dos alimentos pode ser atribuída a Rubner, na Alemanha, e a Atwater (que estudou com Rubner) nos Estados Unidos, usando bombas calorimétricas. Rubner, além de determinar a densidade energética de vários alimentos, demonstrou que o corpo humano não consegue aproveitar toda energia proveniente da combustão dos alimentos. Atwater e Bryant aprofundaram esses estudos e determinaram coeficientes de disponibilidade energética para os macronutrientes, através da determinação do conteúdo de lipídios e nitrogênio de alimentos consumidos em dietas mistas e da urina e fezes de indivíduos que consumiram essas dietas; os carboidratos resultaram da diferença entre a quantidade total de material orgânico e a soma de proteína e gordura. O calor de combustão varia de acordo com a composição da molécula (número de átomos, arranjo estrutural etc.). Para lipídeos, o calor médio de combustão para os lipídeos é considerado como sendo de 9,4 Kcal por grama de lipídeo oxidado. LEAAL UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE NUTRIÇÃO LABORATÓRIO DE EXPERIMENTAÇÃO E ANÁLISES DE ALIMENTOS NONETE BARBOSA GUERRA DISCIPLINA: Bromatologia Professores: Margarida Angélica (Coord.), Viviane Lansky, Tânia Stamford Para carboidratos, o calor médio de combustão é de 4,2 Kcal por grama de carboidrato oxidado. No caso das proteínas, a energia liberada varia em função do tipo de proteína presente no alimento e do conteúdo de nitrogênio dessa proteína específica. Proteínas encontradas no ovo, carne ou feijão contém aproximadamente 16% de nitrogênio e possuem calor de combustão em torno de 5,7 Kcal. As proteínas presentes nas nozes possuem um conteúdo nitrogenado maior (18%). O valor médio para o calor de combustão das proteínas de uma forma geral é de 5,65 Kcal por grama de proteína oxidada. Porém, existe uma perda de 19% de energia das proteínas devido à perda de nitrogênio e hidrogênio na forma de ureia. Assim, o calor de combustão é de aproximadamente 4,6 Kcal/g. Porém, existe o coeficiente de disponibilidade energética, que indica a proporção de alimento ingerido que é realmente digerido e absorvido. Os valores são: 97% para carboidratos, 95% para gorduras e 92% para proteínas. Fazendo essa correção, os valores de combustão, ou fatores de Atwater, para os macronutrientes são 4 Kcal/g para carboidratos, 9 Kcal/g para lipídeos e 4 Kcal/g para proteínas. Como calcular o valor energético de um alimento, produto alimentício ou refeição? É necessário conhecer sua composição (teor de lipídeos, carboidratos e proteínas) e o peso. A composição pode ser determinada através de análises em laboratório ou consultando tabelas de composição de alimentos. Faz-se o cálculo utilizando os fatores de Atwater, conforme o exemplo: Biscoito maisena (100 g): o Carboidratos: 75 g o Proteínas: 8 g o Lipídeos: 12 g Valor energético: (carboidratos x 4) + (proteínas x 4) + (lipídeos x 9) = 300 + 32 + 108 = 440 Kcal/ 100g Obs: O álcool apresenta 7 Kcal para mL de álcool puro ingerido (considerar teor alcoólico no caso das bebidas alcoólicas). Informações importantes: O cálculo do valor energético de um alimento complementa a determinação da composição centesimal. A composição centesimal dos alimentos iniciou em 1850 por um grupo alemão de pesquisa, comandado por Henneberger e Stohmann. O método de Weende foi proposto por Henneberg em 1864, na Estação Experimental de Weende, na Alemanha. Tornou-se um procedimento comum em alimentos, utilizado ainda hoje, com algumas adaptações: Determinação da umidade através de secagem por aquecimento; Determinação de cinzas, ou conteúdo mineral total, através de incineração; Lipídios, por meio de extração contínua com éter (por isso chamado de extrato etéreo); Teor de proteína, obtido pela aplicação do fator 6,25 ao conteúdo de nitrogênio (posteriormente, foram determinados fatores específicos de acordo com o tipo de alimento); Fibra bruta, determinada pela fração insolúvel após tratamento com ácido e álcali em resíduo sem minerais e gordura (atualmente o termo empregado é fibra alimentar, determinada pelo método enzimático- gravimétrico); Carboidratos, calculados por diferença.