การคำนวณปริมาณพลังงานที่ร่างกายได้รับต่อวัน: การวัดพลังงานในอาหาร

การวัดพลังงานในอาหาร

การวัดปริมาณพลังงานในอาหารสามารถวัดได้ด้วยการเผาไหม้อาหาร เพื่อหาปริมาณความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นหารด้วยปริมาณอาหาร เครื่องมือที่ใช้ในการวัดพลังงานในอาหารเรียกว่า บอมบ์แคลอรีมิเตอร์ (bomb calorimeter) ดังที่แสดงในรูปที่ 1 โดยน้ำอาหารที่ทราบน้ำหนักวางไว้ในเครื่องที่มีผนัง 2 ชั้น ระหว่างชั้นจะมีน้ำที่ทราบน้ำหนักแน่นอน ทำการเผาไหม้อาหารโดยใช้ความร้อนผ่านขดลวดไฟฟ้า การเผาไหม้ของอาหารทำให้น้ำที่อยู่ระหว่างชั้นมีอุณหภูมิสูงขึ้น วัดค่าความร้อนที่ได้จากเทอร์โมมิเตอร์ที่ติดไว้มาคำนวณหาพลังงานที่เกิดขึ้นในอาหาร โดยพลังงานในอาหาร (แคลอรี) ได้จากปริมาณความร้อนที่ทำให้น้ำ 1 กรัม มีอุณหภูมิสูงขึ้น 1 องศาเซลเซียส เมื่อเผาไหม้พบว่าค่าพลังงานที่เกิดขึ้นคือ

คาร์โบไฮเดรต 1 กรัม ให้พลังงาน 4.1 แคลอรี

ไขมัน 1 กรัม ให้พลังงาน 9.45 แคลอรี

โปรตีน 1 กรัม ให้พลังงาน 5.65 แคลอรี

แอลกอฮอล์ 1 กรัม ให้พลังงาน 7.1 แคลอรี

แต่พบว่าการเผาผลาญสารอาหารในร่างกายจะไม่สมบูรณ์เท่ากับ การเผาไหม้ในบอมบ์แคลอรีมิเตอร์ เพราะการย่อยในร่างกายจะมีการสูญเสียสารอาหารที่ไม่ถูกย่อยและดูดซึมบางส่วน จึงได้ค่าพลังงานของอาหารน้อยกว่าการวัดด้วยเครื่อง ซึ่งอาหารแต่ละชนิดร่างกายจะมีประสิทธิภาพในการย่อยต่างกัน เช่น ร่างกายจะย่อยคาร์โบไฮเดรตได้ร้อยละ 98 ไขมันร้อยละ 95 และโปรตีนร้อยละ 92 ซึ่งโปรตีนจะมีหมู่แอมิโนอยู่ในโมเลกุล ที่ร่างกายต้องใช้พลังงานขับถ่ายออก 1.25 แคลอรีต่ออาหาร 1 กรัม (5.65 – 1.25 = 4.4 แคลอรี) ดังนั้นค่าพลังงานในอาหารจากการเผาผลาญสารอาหารในร่างกายคือ

พลังงานที่ได้จากคาร์โบไฮเดรต คือ 4.1 x 0.98 = 4.09 แคลอรี (ประมาณ 4 แคลอรี)

พลังงานที่ได้จากไขมัน คือ 9.45 x 0.95 = 8.98 แคลอรี (ประมาณ 9 แคลอรี)

พลังงานที่ได้จากโปรตีน คือ 4.4 x 0.92 = 4.05 แคลอรี (ประมาณ 4 แคลอรี)