Σήμερα, σχεδόν κάθε συσκευασία τροφίμου αναγράφει τον αριθμό των θερμίδων που περιέχει. Οι περισσότεροι γνωρίζουμε ότι οι θερμίδες σχετίζονται με την ενέργεια που λαμβάνει ο οργανισμός μας, όμως λίγοι γνωρίζουν πώς προέκυψε αυτή η μονάδα μέτρησης. Πώς κατάφεραν οι επιστήμονες να υπολογίσουν για πρώτη φορά πόση ενέργεια περιέχει μια τροφή; Η απάντηση βρίσκεται σε ένα εντυπωσιακό πείραμα του 19ου αιώνα.
Τι είναι στην πραγματικότητα η θερμίδα;
Αρχικά, η θερμίδα δεν δημιουργήθηκε για τη διατροφή. Πρόκειται για μια μονάδα μέτρησης της ενέργειας, η οποία ορίστηκε ως η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός γραμμαρίου νερού κατά 1 βαθμό Κελσίου. Στη διατροφή, όμως, χρησιμοποιείται η χιλιοθερμίδα (kilocalorie ή kcal), δηλαδή 1.000 μικρές θερμίδες. Έτσι, όταν μια ετικέτα αναγράφει «200 θερμίδες», στην πραγματικότητα εννοεί 200 kcal.
Το ειδικό όργανο που άλλαξε τα πάντα
Η πρώτη συστηματική μέτρηση της ενεργειακής αξίας των τροφών έγινε με τη βοήθεια ενός οργάνου που ονομάζεται βομβιδικό θερμιδόμετρο (bomb calorimeter). Οι επιστήμονες τοποθετούσαν ένα μικρό δείγμα τροφής μέσα σε έναν μεταλλικό θάλαμο γεμάτο οξυγόνο και το έκαιγαν πλήρως. Ο θάλαμος ήταν βυθισμένος σε συγκεκριμένη ποσότητα νερού και η θερμότητα που παραγόταν από την καύση ζέσταινε το νερό. Μετρώντας πόσο αυξανόταν η θερμοκρασία του νερού, μπορούσαν να υπολογίσουν με μεγάλη ακρίβεια την ενέργεια που απελευθερώθηκε.
Ο Αμερικανός επιστήμονας που μέτρησε τις τροφές
Στα τέλη του 19ου αιώνα, ο Αμερικανός χημικός Wilbur Olin Atwater αξιοποίησε τη μέθοδο του θερμιδόμετρου για να μελετήσει εκατοντάδες τρόφιμα. Σύντομα διαπίστωσε ότι ο ανθρώπινος οργανισμός δεν αξιοποιεί όλη την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την καύση μιας τροφής. Έτσι, ανέπτυξε διορθωμένους υπολογισμούς, γνωστούς σήμερα ως σύστημα Atwater, το οποίο χρησιμοποιείται ακόμη και στις σύγχρονες διατροφικές ετικέτες.
Γιατί ένα γραμμάριο λίπους έχει περισσότερες θερμίδες;
Οι μετρήσεις έδειξαν ότι κάθε θρεπτικό συστατικό αποδίδει διαφορετική ποσότητα ενέργειας.
Οι τιμές που χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα είναι περίπου:
- Υδατάνθρακες: 4 kcal ανά γραμμάριο
- Πρωτεΐνες: 4 kcal ανά γραμμάριο
- Λίπη: 9 kcal ανά γραμμάριο
- Αλκοόλ: 7 kcal ανά γραμμάριο
Ο λόγος που τα λίπη αποδίδουν περισσότερη ενέργεια είναι ότι τα μόριά τους περιέχουν περισσότερους χημικούς δεσμούς υψηλής ενεργειακής αξίας.
Είναι πάντα ακριβής ο αριθμός των θερμίδων;
Όχι απόλυτα. Οι τιμές στις διατροφικές ετικέτες αποτελούν υπολογισμούς που βασίζονται στο σύστημα Atwater και σε εργαστηριακές αναλύσεις. Ωστόσο, ο τρόπος μαγειρέματος, η σύσταση της τροφής, αλλά και οι διαφορές στον μεταβολισμό κάθε ανθρώπου μπορούν να επηρεάσουν την πραγματική ποσότητα ενέργειας που απορροφά ο οργανισμός. Γι’ αυτό δύο άνθρωποι μπορεί να μην αξιοποιήσουν ακριβώς τον ίδιο αριθμό θερμίδων από το ίδιο γεύμα.
Μια ανακάλυψη που άλλαξε τη διατροφική επιστήμη
Η μέτρηση της πρώτης θερμίδας αποτέλεσε σημαντικό ορόσημο για τη διατροφολογία. Από τα πειράματα με τα θερμιδόμετρα του 19ου αιώνα μέχρι τις σημερινές διατροφικές ετικέτες, η έννοια της θερμίδας βοήθησε τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πώς οι τροφές παρέχουν ενέργεια στον ανθρώπινο οργανισμό. Παρότι οι θερμίδες δεν αποτελούν τον μοναδικό δείκτη της διατροφικής αξίας μιας τροφής, παραμένουν ένα από τα σημαντικότερα εργαλεία για την κατανόηση της ενεργειακής μας πρόσληψης.
Πηγή: sciencedirect.com
