pregătit de FAO

experți

Încă din primele zile, caloria sau kilocaloria a fost folosită ca unitate de energie. Cu toate acestea, în unele cercuri, se realizează că acest lucru nu poate fi continuat la nesfârșit și că, în timp util, joulul va fi înlocuit de calorii ca unitate de energie în toate lucrările nutriționale. Caloriile ar trebui apoi să cadă în desuetudine.

În Sistemul Internațional de Unități (Système International d'Unités) numit SI, există 6 unități de bază adoptate în 1954: metrul (M) pentru lungime, kilogramul (Kg.) Pentru masă, al doilea (s) pentru timp, amperul (A) pentru curent electric, kelvinul (K) pentru temperatura termodinamică și candela (cd) pentru intensitatea luminoasă (1). Toate celelalte unități sunt derivate din aceste 6 unități de bază, cum ar fi unitatea de forță ca newtonul (N) (Kgm/s 2), unitatea de energie sub orice formă este joul (J) (Nm) și unitatea de putere ca watt (W) (J/s). Joulul a fost adoptat ca unitate pentru munca electrică, căldură, lucru mecanic și energie în 1948 la cea de-a 9-a Conferință Generală despre Greutăți și Măsuri, evitând caloriile pe cât posibil. Această unitate a fost, de asemenea, aprobată oficial în 1960 în Sistemul Internațional de Unități (SI). De asemenea, Organizația Internațională de Standardizare (ISO) a recomandat adoptarea acesteia ca unitate preferată pentru energie, precum și Biroul Național de Standardizare al SUA, British Standards Institution și Royal Society.

S-a acordat deja multă atenție oportunității înlocuirii caloriilor în jouli. Caloria nu poate fi derivată direct din unitățile SI de bază fără a utiliza un factor determinat experimental, în timp ce joulul corespunde măsurătorilor de energie din toate ramurile științei de care depind științele nutriționale. Este bine definit în termeni de unitate de bază de masă, lungime și timp. Eforturile de a reține caloriile ca unitate de energie vor tinde să izoleze științele nutriționale de progresele din domeniile fizicii și chimiei. Caloriile vor dispărea în cursurile viitoare ale științelor de bază.

Caloriile utilizate în știința nutrițională au fost, de asemenea, definite în diferite moduri, ceea ce dă confuzie: „15 ° calorie” este definit ca cantitatea de căldură necesară pentru creșterea temperaturii apei de la 14,5 la 15,5 C cu căldura specifică a apei la 15 ° C și presiunea constantă fiind definită ca unitate. Energia electrică necesară pentru creșterea temperaturii apei cu 1 ° a fost determinată experimental, dar cu un grad de incertitudine. Valorile pentru „15 ° calorie”, prin urmare, variază de la 4.1852 J/cal (15 ° C) la 4.1858 J/cal (15 ° C), cu o valoare medie înregistrată de ISO ca 4.1855 J. Caloria nutrițională este deci nu calorii de 15 °. Caloriile internaționale de masă cu aburi (I T calorie) a fost definit în 1929 la Conferința internațională de masă cu aburi în termeni de unități electrice și anume 1/860 x watt-oră internațională sau joule. Datorită diferențelor în ceea ce privește joulul absolut, joulul SUA și cel internațional european diferă unul I T este egal cu 4.1868 J în publicațiile europene și 4.1867 J în jurnalele americane.

„Calorii termochimice"a fost definit de Rossini pur și simplu ca 4.1833 jouli internaționali, pentru a evita dificultățile asociate cu incertitudini cu privire la capacitatea de căldură a apei (a fost redefinită exact ca 4.1840 J). Caloria termochimică se apropie de fapt de un" 17 ° calorie "în contrast Deoarece măsurătorile calorimetrice se bazează pe calibrarea electrică, Rossini a susținut că ar părea logic să se calibreze în unități de energie mai degrabă decât în ​​unități termice. Un alt tip de calorie, „Calorii Bunsen", de asemenea, este incert despre valoarea medie a capacității de căldură a apei în intervalul de temperatură luat în considerare.

Deși caloria nutrițională nu a fost definită, în esență este caloria termochimică. Standardele utilizate în activitatea calorimetrică în nutriție sunt în cele din urmă căldura de ardere a unui acid benzoic standard clasificat la nivel internațional. Acest lucru este exprimat în principal ca jouli pe gram mol și, în al doilea rând, ca calorii termochimice pe mol derivate prin împărțirea la 4.182, factor care a fost aprobat de Comitetul pentru Nomenclatura al IUNS.

Deși nu se realizează, în general, nutriționiștii au măsurat de fapt energia în jouli și au aplicat astfel diferiți factori pentru a se transforma în diferitele calorii. Calorimetrele sunt, de asemenea, calibrate prin măsurarea cantității de energie electrică care este necesară pentru a duplica efectul termic (căldura de ardere a unei cantități de acid benzoic standard). Intrarea în energie electrică este măsurată în unități, volți × amperi × secunde (sau wați × secunde). Un watt secundă = 1 Newton metru = 1 J. Energia specifică a alimentelor, indiferent dacă este vorba de căldură de ardere sau combustibili metabolizabili sau alte entități definite fiziologic, trebuie exprimată pentru comoditate în termeni de kilojuli pe kilogram (kJ/kg) sau megajuli pe kilogram (MJ × kg), o tranziție de la calorii și kilocalorii la Jouli și kiloJoules. Printre aceste linii, informații mai exacte și concepte îmbunătățite sunt substituite celor mai puțin exacte și mai puțin adecvate (2).

Comitetul mixt FAO/OMS de experți în nutriție (3) a luat în considerare implicațiile substituirii caloriilor în jouli în 1966. Având în vedere importanța sa, s-a decis trimiterea acestei chestiuni Comitetului pentru Nomenclatura Uniunii Internaționale a Științelor Nutriționale (IUNS) și altor organizații adecvate. Conversia de la calorii la jouli a fost luată în considerare de către Comitetul IUNS la reuniunile sale pre-congres, la Belgrad în 20-23 august 1969 și din nou la Praga la 26 august 1969 (4). S-a recomandat în mod oficial ca schimbarea de la calorii la joule să fie făcută, cu toate acestea, o astfel de modificare ar trebui să fie treptată. Factorul de conversie care trebuie utilizat este discutabil; pentru cei implicați în cercetări privind schimbarea energiei care implică calorimetrie, este necesară o cifră exactă de 4,1840 J = 1 calorie, în timp ce pentru majoritatea nutriționiștilor și dieteticienilor un raport mai puțin precis de 4,19 sau chiar 4,2 kilojoule pe kilocalorie va fi suficient.

De asemenea, un grup de lucru al Comitetului Național Britanic pentru Științe Nutritive al Societății Regale Britanice (5) a fost de acord că caloriile ar trebui să nu mai fie folosite și joulul să fie adoptat ca unitate pentru energie în toate lucrările nutriționale. Pentru a converti caloriile în jouli, se recomandă factorul de conversie 4.1840 J = 1 calorie, care identifică și caloria utilizată de nutriționiști cu caloria termochimică. Ar trebui exprimat ca MJ/kg, din motive de comoditate. Pronunțarea joului unității va fi conform Dicționarului Concis Oxford „Jool”. Schimbarea va dura câțiva ani pentru a fi finalizată. A fost deja început în școlile britanice și ar trebui finalizat la începutul anilor '70. Cu toate acestea, acordul internațional cu privire la această chestiune este important. Comitetul pentru alocații dietetice al Consiliului SUA pentru Alimentație și Nutriție al Consiliului Național de Cercetare a propus, de asemenea, exprimarea surselor de energie atât ca kilocalorii, cât și kiloJoules în următoarea lor revizuire.

Proceduri de conversie

Fără îndoială, conversia tabelelor conținutului energetic al alimentelor și a consumului de energie și a cerințelor de energie de la calorii la jouli (J) va necesita timp. Conferința editorilor Royal Society a propus ca inițial jurnalele și alte publicații să dea unităților nemetrice plus echivalentul metric în paranteză, de ex. „55 kcall (230 kJ)” și pentru a inversa procedura oarecum mai târziu ca „230 kJ (55 kcal)”. În cele din urmă valorile vor fi date numai în jouli. Inițial conversia se va face doar prin înmulțirea valorilor calorice actuale cu factorul de conversie. Între timp, valorile energetice metabolizabile ale alimentelor pot fi reinvestigate și pot fi îmbunătățite. Factorii utilizați astăzi pentru a transforma proteinele alimentare, grăsimile și carboydrates în calorii utilizabile se bazează pe munca efectuată în principal cu zeci de ani în urmă și valori diferite sunt utilizate și în diferite țări.

Factor de conversie

Comitetul pentru Nomenclatură al Uniunii Internaționale a Științelor Nutriționale a concluzionat că majoritatea nutriționiștilor folosesc caloriile termochimice care sunt egale cu 4,1840 J. Un număr exact nu poate fi complet rotunjit, mai ales de cei implicați în cercetări privind schimbările de energie care implică calorimetrie. Pentru majoritatea cerințelor nutriționale și dietetice, o cifră de conversie mai puțin precisă între Calorie și kiloJoule va fi probabil adecvată, cum ar fi cifra de 4,19 sau chiar 4,2 kiloJoule pe kilocalorie. Prin urmare, s-a recomandat ca ca prim pas factorul de conversie 4.19 dintre calorii și Joule să fie inclus în literatură indiferent de unitatea menționată - schimbarea peste ar trebui să fie treptată.

Valorile energiei fiziologice

La calcularea valorii energetice metabolizabile a alimentelor, viitoarele 4 kcal pe gram pentru carbohidrați și proteine ​​și 9 kcal pe gram de grăsime sunt utilizate în estimări aproximative. Dacă astfel de valori sunt convertite din kilocalorii în kilograme, se recomandă cifre rotunjite de 17 kJ pe gram pentru carbohidrați și proteine ​​și 38 kJ pe gram pentru grăsimi.

De asemenea, transformând necesarul de calorii și cantitățile în jouli, cifrele pot fi rotunjite așa cum sa făcut deja în ultima revizuire a aporturilor recomandate de nutrienți pentru Regatul Unit bărbați de la 18 la 35 de ani, sedentari, cântărind 65 kg., 2700 kcal sau 11,3 MJ (megajouli) și femei de 18 până la 55 de ani pentru majoritatea ocupațiilor, cântărind 55 kg., 2200 kcal sau 9,2 MJ.

Nu este prevăzută nicio modificare pentru termeni precum calorimetru, calorimetrie și calorific, dar „valoarea energetică” poate fi substituită cu „valoarea calorică”.

(1) Ames, S.R. Joule - Unitatea de energie. J. Amer. Dietă. Conf. Univ., 57, 415 (1970).

(2) Harper, A.E. Observații despre Joule. J. Amer. Dietă. Conf. Univ., 57, 416 (1970).

(3) Comitetul de experți FAO/OMS în nutriție. Al șaptelea raport, Roma, 12-20 decembrie 1966. pagina 8. Organizația Națiunilor Unite pentru Alimentație și Agricultură, Roma, 1967.

(4) Științele nutriționale ale Uniunii Internaționale, Comitetul pentru nomenclatură. (1969). Starea Joule-ului și a Caloriei ca unități de energie. Comunicare personala.

(5) Grup de lucru, Comitetul Național Britanic pentru Științe Nutritive, Societatea Regală (1969). Adoptarea Jouleului ca unitate de energie și a unităților SI în științele nutriționale. Comunicare personala.