Energía alimentaria

Energía de los alimentos es la cantidad de energía obtenida de los alimentos que está disponible a través de respiración celular.

Al igual que otras formas de energía, energía de los alimentos se expresa en calorías o julios. La caloría es una muy pequeña medida de energía por lo que el de calorías de los alimentos (kilocaloría, kcal), 1.000 calorías, es más a menudo utilizado y es lo que el envasado de alimentos por lo general se refiere a la hora de mostrar el valor calorífico. 1 kcal es igual a 4,182 kilojulios (kJ). El kilojulio es la unidad recomendada oficialmente por la Organización Mundial de la Salud y otras organizaciones internacionales. En algunos países sólo la kilojulios se utiliza en el envasado de alimentos, mientras que en otros la caloría es la unidad más común.

Los hidratos de carbono , fibra , grasas, proteínas, ácidos orgánicos, polioles y etanol toda la energía de liberación durante la respiración - esto es a menudo llamado "energía de los alimentos". Cuando la comida (proporcionando combustible) reacciona con el oxígeno en las células de los seres vivos se libera energía. Una pequeña cantidad de la energía está disponible a través la respiración anaerobia. Grasas y etanol tienen la mayor cantidad de energía de los alimentos por masa, 9 y 7 kcal / g (38 y 30 kJ / g), respectivamente. Las proteínas y la mayoría de los hidratos de carbono tienen aproximadamente 4 kcal / g (17 kJ / g). Los hidratos de carbono que no se absorben fácilmente, como la fibra o lactosa en personas intolerantes a la lactosa, contribuyen menos energía alimentaria. Los polioles (incluyendo alcoholes de azúcar) y ácidos orgánicos tienen menos de 4 kcal / g.

Cada alimento tiene un consumo de energía metabolizable específico (MEI). Normalmente este valor se obtiene multiplicando la cantidad total de energía asociada a un alimento en un 85%, que es la cantidad típica de la energía realmente obtenida por un ser humano después de la respiración se ha completado.

Las etiquetas de nutrición

La etiqueta de información nutricional en un paquete de Arroz Basmati en el Reino Unido

Muchos gobiernos exigen a los fabricantes de alimentos para etiquetar el contenido de energía de sus productos, para ayudar a los consumidores a controlar su consumo de energía. En la Unión Europea, los fabricantes de alimentos preenvasados deben etiquetar la energía nutricional de sus productos tanto en kilocalorías y kilojulios, cuando sea necesario. En los Estados Unidos, las etiquetas obligatorias equivalentes mostrar sólo "calorías", a menudo como un sustituto para el nombre de la cantidad que se mide, la energía de los alimentos; una figura kilojulios adicional es opcional y se utiliza muy poco. El contenido energético de los alimentos por lo general se da en las etiquetas de 100 g, para un tamaño típico de servicio (según el fabricante), y / o para la totalidad del contenido del paquete.

La cantidad de energía de los alimentos asociados con un alimento en particular podría ser medido por la quema completamente la comida seca en una calorímetro de bomba, un método conocido como directa calorimetría. Sin embargo, los valores que figuran en las etiquetas de los alimentos no están determinados de esta manera, ya que sobreestima la cantidad de combustible que realmente entra en la sangre a través de la digestión, ya que también quema la indigesta fibra dietética para que no todos los alimentos ingeridos es absorbido por el cuerpo (fecal pérdidas). En su lugar, se utilizan pruebas químicas estandarizados o un análisis de la receta utilizando tablas de referencia para los ingredientes comunes para estimar componentes digestibles del producto ( proteína , hidratos de carbono , grasa, etc.). Estos resultados se convierten entonces en un valor de energía equivalente basado en una tabla normalizada de densidades de energía.

Todos los otros nutrientes en los alimentos son sin calorías y por lo tanto no se cuentan.

Valores de la ingesta energética diaria recomendada para los adultos jóvenes y los hombres son: 2500 kcal / día (10 MJ / día) y 2.000 kcal / día (8 MJ / día) para las mujeres. Niños y personas sedentarias y mayores requieren menos energía, las personas físicamente activas más. Además de la actividad física, el aumento de la actividad mental se ha relacionado con un aumento moderado consumo de energía del cerebro .

El consumo de energía en el cuerpo humano

El cuerpo humano utiliza la energía liberada por la respiración para una amplia gama de propósitos: un veinte por ciento de la energía que se utiliza para el metabolismo cerebral, y gran parte del resto se utiliza para las necesidades metabólicas basales de otros órganos y tejidos. En ambientes fríos, el metabolismo puede aumentar simplemente para producir calor para mantener la temperatura corporal. Entre los diversos usos para la energía, una es la producción de energía mecánica por el músculo esquelético con el fin de mantener la postura y producir movimiento.

La eficiencia de conversión de energía de la respiración en mecánica (física) de potencia depende del tipo de alimento y del tipo de uso de la energía física (por ejemplo, la que se utilizan los músculos, si se utiliza el músculo aeróbicamente o anaeróbicamente). En general, la eficiencia de los músculos es más bien baja: sólo el 18 al 26 por ciento de la energía disponible de la respiración se convierte en energía mecánica. Esta baja eficiencia es el resultado de la eficiencia de alrededor del 40% de la generación de ATP a partir de energía de los alimentos, las pérdidas en la conversión de energía a partir de ATP en trabajo mecánico dentro del músculo, y las pérdidas mecánicas internas del cuerpo. Los dos últimos pérdidas dependen del tipo de ejercicio y el tipo de fibras musculares que se utiliza (contracción rápida o de contracción lenta). Para una eficiencia global de 20 por ciento, un vatio de potencia mecánica es equivalente a 4,3 kcal por hora. Por ejemplo, un fabricante de equipos de remo muestra calorías liberadas de 'quemar' la comida como cuatro veces el trabajo real mecánico, además de 300 kcal por hora, lo que equivale a alrededor del 20 por ciento de eficiencia en 250 vatios de potencia mecánica. Se puede tomar hasta 20 horas de poca salida física (por ejemplo, caminar) para "quemar" 4000 kcal (es decir, combustible) más que un cuerpo de otro modo tendría.

La densidad de energía diferentes de alimentos (grasas, alcoholes, carbohidratos y proteínas) se encuentra en sus proporciones variables de átomos de carbono oxidables. La liberación de energía de los alimentos sigue transferencia de electrones de carbono e hidrógeno a dióxido de carbono y agua.

Las oscilaciones de la temperatura corporal - ya sea caliente o más frío - aumentan la tasa metabólica, quemando así más energía. La exposición prolongada a ambientes extremadamente cálidos o muy fríos aumenta el la tasa metabólica basal (TMB). Las personas que viven en este tipo de configuración a menudo tienen BMRs que son 5-20% más altos que en otros climas. La actividad física también aumenta significativamente la temperatura del cuerpo, que a su vez utiliza más energía de la respiración.