Inspanningsfysiologie; wat is een calorie?

Vaak staat achter op het etiket van voedingsmiddelen hoeveel calorieën er in dat product zitten. We weten dat als we meer calorieën eten, dan dat we calorieën verbranden, we zwaarder worden. Ook weten we dat vetten de meeste calorieën bevatten. Maar wat is die calorie nu en hoe kan bepaald worden hoeveel calorieën een voedingsmiddel bevat? Koolhydraten en eiwitten leveren 4 kCal per gram, vet levert 9 kCal per gram en alcohol levert 7 kCal per gram.

De calorie geeft de energiewaarde aan
Met de calorie kan de energiewaarde van een voedingsmiddel worden aangegeven. Een calorie is de hoeveelheid energie waarmee 1 gram water, 1 graad celcius kan worden verwarmd. De kilocalorie (kCal) is gelijk aan 1000 calorieën. Met 1 kCal kan 1000 gram water 1 graad celcius worden verwarmd. Een zak chips van 200 gram bevat rond 1100 kCal. Met de energiewaarde die een zak chips bevat kan 1.100.000 gram water 1 graad celcius worden verwarmd.
Naast de calorie bestaat er ook nog de joule. Een calorie staat gelijk aan 4,18 Joules. Met de Joule wordt aangegeven hoeveel arbeid verricht kan worden. Een joule per seconde staat namelijk gelijk aan 1 Watt.
Ook bestaat er nog de BTU (British Thermal Unit). Een BTU geeft de energiewaarde aan waarmee 1 lb (Brits pond; ongeveer 453 gram) 1 graad Fahrenheit kan worden verwarmd.

Directe calorimetrie om bruto energiewaarde te bepalen
Met een bomcaloriemetrie kan de bruto energiewaarde van een voedingsmiddel, of macronutriënt worden bepaald. De bruto energiewaarde is de totale hoeveelheid energie van een bepaald macronutriënt, of voedingsmiddel. De netto energiewaarde van een voedingsstof, of voedingsmiddel is de hoeveelheid energie die het menselijk lichaam er uit kan halen. De netto energiewaarde is altijd lager, dan de bruto energiewaarde van een voedingsmiddel, omdat bij de vertering voedingsstoffen verloren gaan en niet alle voeding volledig verteerd en geabsorbeerd wordt.
De bomcaloriemeter is een afgesloten ruimte omgeven door een cilinder met een vaste hoeveelheid water. In de afgesloten ruimte wordt een voedingsstof, of voedingsmiddel verbrand. Vervolgens wordt er gemeten hoeveel graden het water in de cilinder opwarmt. Aan de hand van de opwarming van het water, kan bepaald worden wat de bruto energiewaarde is van de voedingsstof, of voedingsmiddel. De gemiddelde bruto energiewaarde van koolhydraten , eiwitten en vetten per gram is:

  • Koolhydraten: 4,2 kCal; polysachariden hebben een hogere bruto energiewaarde dan di- en monosachariden
  • Eiwitten: 5,65 kCal; de hoeveelheid stikstof van een bepaald eiwit beïnvloedt de bruto energiewaarde
  • Vetten: 9,4 kCal, verzadigde vetzuren hebben een hogere bruto energiewaarde dan onverzadigde vetzuren

Netto energiewaarde van voedingsstoffen
Zoals eerder beschreven, werkt de menselijke vertering niet met een efficiëntie van 100%. De netto energiewaarde van onze voeding wordt beïnvloed door de verteerbaarheid van de voeding en de mogelijkheid om de voeding op te nemen (absorberen). Vezels en een grote hoeveelheid eiwitten verlagen de efficiëntie van vertering. Er wordt dan minder energie uit de voeding gehaald. De gemiddelde efficiëntie van verteerbaarheid van koolhydraten, eiwitten en vetten is respectievelijk 97, 92 en 95%. Met deze efficiëntie kan de netto energiewaarde worden berekend van koolhydraten, eiwitten en vetten. Deze is per gram:

  • Koolhydraten: 4 kCal
  • Eiwitten: 4 kCal
  • Vetten: 9 kCal

De netto energiewaarde van alcohol staat gelijk aan de bruto energiewaarde en is 7 kCal per gram.
De scheikundige Wilbur Olin Atwater heeft van verschillende voedingsmiddelen de gemiddelde energiewaarde geschat. Het bewerken van voedingsmiddelen; bijvoorbeeld door koken, bakken en vezels verwijderen (wit brood in plaats van volkoren brood), verhoogt de efficiëntie van de vertering. Om af te vallen is het dus handig om zoveel mogelijk onbewerkte rauwe voedingsmiddelen te eten, omdat het lichaam hier minder energie uit kan halen.

Lees ook:

Schrijf ook voor de grootste online bibliotheek en verdien een extra inkomen

Maak je eigen geldmachine in 8 stappen en wordt financieel onafhankelijk

Inspanningsfysiologie; eten voor wedstrijd en training

Inspanningsfysiologie; eiwitten, vetten en koolhydraten

Bronnen:

William D. McArdle, Victor L. Katch, & Frank I. Katch (2014) Exercise Physiology, Nutrition, Energy, and Human Performance, LWW Philadelphia