انرژی غذایی: موتور محرک بدن ما
کالری چیست و چگونه اندازهگیری میشود؟
وقتی صحبت از انرژی غذا میشود، اولین چیزی که به ذهن میرسد، کالری است. اما کالری دقیقاً چیست؟ در علم فیزیک، کالری مقدار انرژی لازم برای افزایش دمای یک گرم آب به اندازه یک درجه سانتیگراد است. اما در علم تغذیه، چون با مقادیر بسیار بزرگتری سر و کار داریم، معمولاً از یکای کیلوکالری (کیلوکالری) استفاده میکنیم. هر یک کیلوکالری برابر است با 1000 کالری. وقتی روی بستههای مواد غذایی نوشته شده «انرژی: 200 کالری»، در واقع منظور همان 200 کیلوکالری است.
روش اندازهگیری انرژی غذا یک روش علمی به نام کالریمتری مستقیم است. در این روش، یک نمونه کاملاً خشک شده از ماده غذایی را در محفظهای به نام بمب کالریمتر میسوزانند و گرمای آزاد شده را اندازهگیری میکنند. این گرما مستقیماً به آب اطراف محفظه منتقل شده و با اندازهگیری افزایش دمای آب، مقدار کل انرژی موجود در آن ماده غذایی محاسبه میشود. اما بدن ما دقیقاً مانند یک بمب کالریمتر عمل نمیکند، زیرا همه مواد غذایی به طور کامل هضم و جذب نمیشوند. به همین دلیل، دانشمندان از اعداد تعدیلشدهای استفاده میکنند که به واقعیت فیزیولوژی بدن انسان نزدیکتر است. برای مثال، مشخص شده است که فیبرهای غذایی، اگرچه در کالریمتر میسوزند و انرژی تولید میکنند، اما بدن انسان قادر به هضم آنها نیست و بنابراین انرژی صفری برای ما دارند.
درشتمغذیها و سهم آنها در تأمین انرژی
انرژی غذایی عمدتاً توسط سه دسته از مواد مغذی به نام درشتمغذیها تأمین میشود: کربوهیدراتها، پروتئینها و چربیها. هر گرم از این مواد، مقدار انرژی مشخصی به بدن میدهد. این مقادیر به طور میانگین و بر اساس سیستم آتواتر محاسبه میشوند. این سیستم توسط شیمیدان آمریکایی، ویلبر اتواتر، در اواخر قرن نوزدهم توسعه یافت و هنوز هم به عنوان پایه اصلی برچسبگذاری مواد غذایی در سراسر جهان استفاده میشود.
| درشتمغذی | انرژی به ازای هر گرم (کیلوکالری) | منابع اصلی |
|---|---|---|
| کربوهیدرات | 4 | نان، برنج، ماکارونی، میوهها، سیبزمینی |
| پروتئین | 4 | گوشت، مرغ، ماهی، تخممرغ، حبوبات، لبنیات |
| چربی | 9 | روغنها، کره، آجیل، دانهها، گوشتهای چرب |
| الکل | 7 | نوشیدنیهای الکلی |
نکته جالب توجه این است که چربیها بیش از دو برابر کربوهیدراتها و پروتئینها انرژی دارند. به همین دلیل است که غذاهای پرچرب، مانند کره و روغنها، بسیار «انرژیزا» هستند و مصرف مقدار کمی از آنها میتواند کالری زیادی به بدن برساند. برای محاسبه کالری یک ماده غذایی، کافی است مقدار گرم هر درشتمغذی را در عدد مربوطه ضرب کرده و حاصل را با هم جمع کنیم. به عنوان مثال، یک لیوان شیر که حاوی 8 گرم پروتئین، 12 گرم کربوهیدرات و 5 گرم چربی است، تقریباً (8×4)+(12×4)+(5×9)=32+48+45=125 کیلوکالری انرژی دارد.
چگونه انرژی مواد غذایی را در زندگی روزمره محاسبه کنیم؟
امروزه با وجود برچسبهای تغذیهای روی اکثر محصولات غذایی، محاسبه انرژی دریافتی کار سادهای شده است. این برچسبها معمولاً اطلاعات دقیقی درباره میزان کالری، کربوهیدرات، پروتئین و چربی در هر وعده از محصول ارائه میدهند. اما برای مواد غذایی خام و تازه مانند میوهها و سبزیجات چه باید کرد؟ بهترین راه، استفاده از جدولهای ترکیب مواد غذایی و اپلیکیشنهای موبایل است که پایگاه داده گستردهای از مواد غذایی مختلف دارند. با کمی تمرین، میتوانید تخمین نسبتاً دقیقی از کالری وعدههای غذایی خود داشته باشید.
به عنوان یک قاعده کلی، غذاهای فرآوریشده و فستفودها معمولاً کالری بسیار بالایی دارند، زیرا سرشار از چربی و شکر (یک نوع کربوهیدرات) هستند. در مقابل، میوهها و سبزیجات به دلیل داشتن آب و فیبر بالا، کالری کمی دارند و حجم زیادی از معده را پر میکنند که به کنترل وزن کمک میکند. به عنوان مثال، 100 گرم خیار حدود 15 کیلوکالری انرژی دارد، در حالی که همین مقدار چیپس سیبزمینی میتواند بیش از 500 کیلوکالری انرژی داشته باشد.
یک مثال عینی: یک ساندویچ همبرگر معمولی با نان، یک عدد همبرگر سرخ شده، کاهو، گوجه و سس مایونز را در نظر بگیرید. انرژی آن به صورت تقریبی به این شرح محاسبه میشود:
- نان (دو برش): 160 کیلوکالری (عمدتاً کربوهیدرات)
- همبرگر سرخ شده (100 گرم): 250 کیلوکالری (پروتئین و چربی)
- سس مایونز (یک قاشق غذاخوری): 100 کیلوکالری (چربی خالص)
- کاهو و گوجه: 10 کیلوکالری
- مجموع: 520 کیلوکالری
چالشهای مفهومی درباره انرژی غذا
❓ چرا کالری شماری همیشه دقیق نیست؟
ارقام روی برچسبها میانگینهای آماری هستند. عوامل متعددی مانند میزان رسیدگی میوه، روش پخت (کبابی در مقابل سرخ شده) و حتی باکتریهای روده هر فرد میتوانند بر میزان انرژی که بدن واقعاً از یک ماده غذایی جذب میکند، تأثیر بگذارند. به عنوان مثال، بادامها به دلیل دیواره سلولی محکمشان، ممکن است 20 تا 30 درصد کالری کمتری نسبت به آنچه روی برچسب درج شده است، به بدن برسانند.
❓ آیا تمام کربوهیدراتها یکسان هستند و به یک اندازه انرژی میدهند؟
خیر. کربوهیدراتهای ساده (مانند شکر و آبنبات) سریع هضم میشوند و قند خون را به سرعت بالا میبرند. در مقابل، کربوهیدراتهای پیچیده (مانند نشاسته موجود در نان سبوسدار و حبوبات) به آرامی هضم شده و انرژی را به تدریج در اختیار بدن قرار میدهند. هر دو نوع نهایتاً 4 کیلوکالری به ازای هر گرم انرژی دارند، اما تأثیر آنها بر متابولیسم و احساس سیری کاملاً متفاوت است.
❓ رابطه بین کالری و چاقی چیست؟
اصل ماجرا به تعادل انرژی برمیگردد. اگر مقدار انرژی (کالری) که از طریق غذا وارد بدن میشود، بیشتر از انرژی باشد که بدن در طول روز برای فعالیتهایش مصرف میکند، مازاد این انرژی به صورت چربی در سلولهای چربی ذخیره میشود و منجر به افزایش وزن میگردد. برعکس، اگر کالری دریافتی کمتر از کالری مصرفی باشد، بدن برای تأمین انرژی مورد نیاز خود به سراغ ذخایر چربی رفته و وزن کاهش مییابد. این یک معادله ساده، اما بسیار دقیق است.
پاورقی
1 کالری (Calorie): یکای سنجش انرژی که در علم تغذیه معمولاً معادل کیلوکالری است.
2 کیلوکالری (Kilocalorie): یکای رایج انرژی در تغذیه، برابر با 1000 کالری.
3 کالریمتری مستقیم (Direct Calorimetry): روش اندازهگیری مستقیم گرمای آزاد شده از سوختن یک ماده غذایی.
4 درشتمغذی (Macronutrient): مواد مغذی که بدن به مقادیر زیاد به آنها نیاز دارد و منبع اصلی تأمین انرژی هستند.
5 سیستم اتواتر (Atwater System): سیستمی برای محاسبه انرژی قابل استفاده مواد غذایی بر اساس ترکیب درشتمغذیها.
