Phương pháp tính giá trị năng lượng của thực phẩm được thực hiện bằng một trong hai quy trình: sử dụng bom nhiệt lượng kế hoặc tính toán từ kết quả phân tích thành phần mẫu thực phẩm nhân với hệ số hệ số Atwater tương ứng.

1. Giá trị năng lượng của thực phẩm là gì? Calo là gì?

Giá trị năng lượng của thực phẩm là thước đo năng lượng trong liên kết hóa học của các thành phần hữu cơ, cụ thể là chất béo, protein và carbohydrate, cùng với các thành phần hàm lượng nhỏ như rượu, polyol và axit hữu cơ.

Thông tin calo trên nhãn sản phẩm đối với chất béo, carbohydrate và protein là tùy chọn. Lượng calo trong thức ăn có thể được thể hiện bằng nhiều cách.

Calorie hay Calo là gì?

Calorie hay calo là tiêu chuẩn để đo giá trị năng lượng của các chất và thể hiện nhu cầu năng lượng của cơ thể, nó được định nghĩa là lượng nhiệt cần để tăng nhiệt độ của 1 g nước lên 1°C (1 calo = 4,184 joules ). Đơn vị dùng trong công việc dinh dưỡng là “Calorie”(cal) hoặc “kilo-calorie” (kcal), tương đương 1000 calo.

2. Các cách tính năng lượng của thực phẩm

Các quy định của FDA chỉ định năm phương pháp có thể tính năng lượng kcal của thực phẩm, một trong số đó sử dụng phép đo nhiệt lượng kế:

  1. Hệ số Atwater cụ thể cho lượng calo trên mỗi gram protein, tổng lượng carbohydrate và tổng chất béo
  2. Hệ số chung lần lượt là 4, 4 và 9 Cal/g của protein, tổng lượng carbohydrate và tổng lượng chất béo.
  3. Các hệ số chung lần lượt là 4, 4 và 9 Cal/g của protein, tổng lượng carbohydrate trừ đi lượng chất xơ không hòa tan và tổng lượng chất béo.
  4. Dữ liệu về hệ số cụ thể đối với các loại thực phẩm hoặc thành phần cụ thể đã được FDA phê duyệt
  5. Dữ liệu đo nhiệt lượng bom trừ đi 1,25 Cal/g protein để hiệu chỉnh khả năng tiêu hóa không hoàn toàn, FSIS cho phép chỉ thực hiện các quy trình tính toán 1–4 ở trên và không sử dụng phép đo bom nhiệt lượng cho hàm lượng calo.

3. Phương pháp sử dụng bom nhiệt lượng kế

Đo nhiệt lượng bom liên quan đến quá trình đốt cháy thực phẩm trong hộp kim loại, bom, dưới áp suất oxy cao (thường là khoảng 25 atm). Điều này dẫn đến quá trình oxy hóa các thành phần hữu cơ thành nước và carbon dioxide cùng với oxit của các nguyên tố ít phổ biến hơn là nitơ, lưu huỳnh và phốt pho, do đó giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. Nhiệt lượng này được hấp thụ bởi nước xung quanh quả bom và sau đó nhiệt độ của nước tăng lên có thể được sử dụng để ước tính giá trị năng lượng của thực phẩm.

Phương pháp xác định giá trị năng lượng của thực phẩm (nhiệt lượng kế_bomb calorimetry)

Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp

Mặc dù phép đo nhiệt lượng bằng bom tương đối nhanh, đơn giản và chính xác nhưng nó lại có nhược điểm đo năng lượng của cả các thành phần thực phẩm có thể không bị oxy hóa bởi cơ thể con người. Ví dụ, hầu hết thành phần chất xơ không bị oxy hóa bởi hệ thống tiêu hóa của con người, do đó đối với thực phẩm có nhiều chất xơ, phép đo nhiệt lượng bom mang lại kết quả đánh giá cao hơn đáng kể giá trị năng lượng thực sự của thực phẩm.

Ngoài ra, các thành phần không phải chất xơ, thường được coi là dễ tiêu hóa, có thể không được cơ thể con người tiêu hóa hoặc hấp thụ hoàn toàn. Do đó, giá trị năng lượng thực sự của thực phẩm phải được đo bằng giá trị nhiệt lượng hoặc tổng năng lượng của thực phẩm (được đo bằng phép đo nhiệt lượng bom), trừ đi các thành phần:

(a) tiêu hóa không hoàn toàn
(b) hấp thu không hoàn toàn
(c) giá trị năng lượng của chất xơ trong thực phẩm
(d) tác dụng của chất xơ trong việc đẩy nhanh quá trình vận chuyển và bài tiết chất béo và protein, do đó làm giảm lượng năng lượng thu được.

Chính vì vậy, ở các nước như Anh, đo nhiệt lượng bằng bom không phải là phương pháp được lựa chọn để ước tính năng lượng của thực phẩm. Thay vào đó, giá trị năng lượng của thực phẩm được ước tính bằng việc tính toán dựa trên phân tích thành phần thực phẩm và sử dụng các giá trị năng lượng cho từng thành phần thực phẩm riêng lẻ. Giá trị này đã tính đến tổn thất năng lượng do quá trình tiêu hóa, hấp thu không hoàn toàn và năng lượng mất qua nước tiểu và phân.

4. Phương pháp tính calo trong thực phẩm

Thực phẩm bao gồm chủ yếu là nước, carbohydrate, chất béo và protein. Do đã nắm được quá trình chuyển hóa các thành phần này trong cơ thể con người (bao gồm cả giá trị năng lượng từ mỗi thành phần), nên có thể tính giá trị năng lượng có trong bất kỳ sản phẩm thực phẩm nào, miễn là đã có kết quả về hàm lượng chất béo, protein và cacbohydrate.

Các thành phần này được chuyển hóa thành năng lượng trong cơ thể con người bằng các phản ứng oxy hóa được hỗ trợ bởi oxy thu được từ quá trình hô hấp. Những phản ứng oxy hóa này chuyển đổi nguồn carbon từ thức ăn thành khí carbon dioxide thở ra trong quá trình hô hấp.

Năng lượng cụ thể mà cơ thể con người có thể thu được từ quá trình chuyển hóa từng chất dinh dưỡng đa lượng này được gọi là nhiệt sinh lý của quá trình đốt cháy, hay giá trị calo sinh lý. Chúng còn được gọi là hệ số Atwater và được liệt kê trong Bảng dưới đây.

Thành phầnkJ.g-1kcal.g-1
Proteins174
Carbohydrates174
Chất béo379
Alcohol297
Polyols (như sorbitol,…)102
Axit hữu cơ133
(1 kJ = 0.239006 kcal; 1 kcal = 4.184 kJ)

Giá trị năng lượng có trong bất kỳ thực phẩm nào có thể được tính toán bằng cách nhân khối lượng của từng thành phần trong sản phẩm thực phẩm với hệ số Atwater tương ứng và tính tổng các phép nhân. Dữ liệu được công bố về thành phần thực phẩm có sẵn từ các tài liệu tham khảo như Bảng thành phần dinh dưỡng Việt Nam do Viện dinh dưỡng ban hành.

Công thức tính giá trị năng lượng của thực phẩm (giá trị nhiệt lượng) khi đó:

E (kJ.g-1) = M carbohydrate (g) . 17 + M protein (g) . 17 + M chất béo (g) . 37

Ví dụ: Giá trị năng lượng của khoai tây với thành phần bao gồm:

Nước: 798 g
Protein: 2,1 g
Chất béo: 0,1 g
Carbohydrate: 17,7 g

Năng lượng của thực phẩm được tính bằng:

E = 2,1 g . 17 kJ.g-1 + 0,1 g . 37 kJ.g-1 + 17,7 g . 17 kJ.g-1= 340,3 kJ = 81,4 kcal

Đôi khi giá trị này được viết bằng đơn vị tương đương E= 81,4 kcal = 81,4 Cal.

5. Lưu ý

Thành phần Carbohydrate được tính toán năng lượng là phần carbohydrate có thể tiêu hóa (available carbohydrate/ glycaemic carbobydrate)

TỪ VỰNG TIẾNG ANH CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Energy value of food/ Calorific value: Giá trị năng lượng của thực phẩm;
Available carbohydrate: carbohydrate có thể tiêu hóa;
Calorie: Năng lượng;
Bomb calorimetry: Nhiệt lượng kế bom;
Conversion values: Giá trị chuyển đổi;
Incomplete digestion: Tiêu hóa không hoàn toàn;
Incomplete adsorption: Hấp thu không hoàn toàn.

Nguồn tham khảo
Tại Foscitech, chúng tôi nỗ lực cung cấp những kiến thức chuyên môn đáng tin cậy và bám sát thực tế nhất trong lĩnh vực khoa học và công nghệ thực phẩm. Chúng tôi sử dụng chính sách biên tập nội dung khắt khe để đảm bảo nội dung trên Foscitech là tốt nhất.

1. Figura LO, Teixeira AA. Food physics: Physical properties – Measurement and applications. Food Phys Phys Prop – Meas Appl. 2007:1-550. https://doi.org/10.1007/978-3-540-34194-9
2. S. Suzanne Nielsen. Food Analysis. Food Science Text Series (FSTS). 2010:1-602. https://doi.org/10.1007/978-1-4419-1478-1

Tham khảo bài viết vui lòng ghi rõ nguồn: https://foscitech.vn/xac-dinh-gia-tri-nang-luong-cua-thuc-pham-calorie/

Leave a Reply

Your email address will not be published