Μάθημα : Ορισμός της θερμίδας - Θερμιδική αξία - Διατροφικό ισοζύγιο
Α.222 - ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΣΑΠΟΥΝΤΖΑΚΗΣ
Περιγραφή Μαθήματος
Εισαγωγή στην Τεχνολογία Τροφίμων - Τομέας Γεωπονίας - Β' Τάξη ΕΠΑ.Λ.
(θέματα θεωρητικού και εργαστηριακού μέρους)
Θερμίδα καλείται το ποσόν της θερμότητας που απαιτείται για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός γραμμαρίου νερού από τους +14,5 °C στους +15,5°C.
Η θερμίδα αυτή καλείται μικρή θερμίδα και εκφράζεται διεθνώς με τα στοιχεία: gcal.
Στην πράξη χρησιμοποιείται η μεγάλη θερμίδα, η οποία αντιστοιχεί με 1000 μικρές θερμίδες και εκφράζεται με το ποσόν της θερμότητας που απαιτείται για να αυξηθεί η θερμοκρασία ενός χιλιογράμμου νερού από τους +14,5 °C στους +15,5 °C (kcal).
Ως θερμιδική αξία ενός τροφίμου ορίζεται η ποσότητα των θερμίδων την οποία αποδίδει στον ανθρώπινο οργανισμό ένα γραμμάριο ή ένα χιλιόγραμμο του τροφίμου αυτού κατά την οξείδωσή του. Έχει επικρατήσει να δίνεται η θερμιδική αξία των διαφόρων τροφίμων σε θερμίδες (kcal) για 100 γραμμάρια προϊόντος.
Ο ανθρώπινος οργανισμός έχει ανάγκη μιας ορισμένης ποσότητας ενέργειας για να μπορέσει να ζήσει και να αναπτύξει τις δραστηριότητές του. Η ενέργεια αυτή προορίζεται να διατηρήσει σταθερές τις ζωτικές λειτουργίες, όπως η θερμοκρασία του σώματος, η κυκλοφορία του αίματος, η αναπνοή, η ζωή των κυττάρων, ο μυϊκός τόνος ορισμένων οργάνων και ακόμη να διατηρήσει τις φυσικές δραστηριότητες, όπως η εργασία, η κίνηση κ.λπ. Η οξείδωση των θρεπτικών συστατικών ή στοιχείων, όπως υδατανθράκων, πρωτεϊνών, λιπών, που περιέχονται στα τρόφιμα, είναι η πηγή ενέργειας για τον ανθρώπινο οργανισμό.
Ο προσδιορισμός της θερμιδικής αξίας των διαφόρων τροφίμων πραγματοποιείται με τη βοήθεια ειδικού οργάνου, που ονομάζεται θερμιδόμετρο. Η θερμιδική αξία των βασικών θρεπτικών στοιχείων, τα οποία αποδομήθηκαν ή διασπάστηκαν ή οξειδώθηκαν στον ανθρώπινο οργανισμό είναι:
- 4 kcal για ένα γραμμάριο πρωτεϊνών
- 4 kcal για ένα γραμμάριο υδατανθράκων
- 9 kcal για ένα γραμμάριο λιπών
Με τις τιμές αυτές, που σήμερα είναι αποδεκτές από την επιστήμη διατροφής σε παγκόσμια κλίμακα, γνωρίζοντας τη χημική σύσταση ενός τροφίμου στα βασικά αυτά θρεπτικά συστατικά, μπορούμε εύκολα να προσδιορίζουμε τη θερμιδική αξία της τροφής αυτής. Π.χ. 100 γραμμάρια ψωμιού περιέχουν 60 γραμμάρια υδατανθράκων, 8 γραμμάρια πρωτεϊνών και 1 γραμμάριο λίπους.
Η θερμιδική αξία των 100 γραμμαρίων του ψωμιού αυτού είναι:
- υδατάνθρακες: 60 γραμ. x 4 = 240 kcal
- πρωτεΐνες: 8 γραμ. x 4 = 32 kcal
- λίπη: 1 γραμ. x 9 = 9 kcal
Σύνολο: 281 kcal
Ανακεφαλαιώνοντας. Είστε προσκεκλυένοι να πλαισίωσετε με φωτογραφίες τροφίμων πλούσιων σε υδατάνθρακες-πρωτεϊνες-λίπη, στηριζόμενοι στα δεδομένα του πίνακα: Βρώσιμο τμήμα - χημική σύσταση - θερμιδική αξία των τροφίμων αυτά τα θρεπτικά συστατικά, που θα τα βρείτε στον εννοιολογικό χάρτη: Θρεπτικά Συστατικά.
Η θερμιδική αξία των τροφίμων έχει μεγάλη σημασία στη διατροφή του ανθρώπου. Ο ανθρώπινος οργανισμός έχει ανάγκη μιας ορισμένης ποσότητας ενέργειας για να μπορέσει να ζήσει και να αναπτύξει τις δραστηριότητές του. Οι ημερήσιες ανάγκες του ανθρώπου σε θρεπτικά στοιχεία και ενέργεια εξαρτώνται από την ηλικία, το φύλο, την κατάσταση, τη δραστηριότητα κ.λπ.
Πέρα από τις ανάγκες του οργανισμού σε βασικά θρεπτικά στοιχεία (βασικά αμινοξέα, ανόργανα άλατα, βιταμίνες κ.λπ.), θα πρέπει να καλυφθούν και οι απαιτούμενες ημερήσιες ανάγκες σε ενέργεια. Οι ανάγκες αυτές καλύπτονται βασικά από υδατάνθρακες και λίπη. Η κάλυψη των αναγκών σε ενέργεια με πρωτεΐνες είναι οικονομικά ασύμφορη.
Τα τρία βασικά θρεπτικά στοιχεία: πρωτεΐνες-υδατάνθρακες-λίπη δεν συμμετέχουν εξ ίσου σε ένα ισορροπημένο διαιτολόγιο. Για την κάλυψη των αναγκών του ανθρώπινου οργανισμού σε ενέργεια, οι υδατάνθρακες συμμετέχουν σε ποσοστό 65%, οι πρωτεΐνες σε 15% και τα λίπη σε 20% κατά προσέγγιση.
Σύμφωνα με στοιχεία της επιστήμης της διατροφής οι κανονικές ημερήσιες ανάγκες σε ενέργεια του ανθρώπινου οργανισμού δίδονται στον ακόλουθο πίνακα ανάλογα με το φύλο, την ηλικία και το ύψος: Συνιστώμενη ημερήσια ποσότητα ενέργειας. Ενδεικτικά δίδονται τα παρακάτω στοιχεία και σε σχέση με τις δραστηριότητες, στον παρακάτω σύνδεσμο: Ημερήσιες ανάγκες. Συνυπολογίζοντάς τις ανάγκες ενός ενήλικου άνδρα βάρους 70kg, που κάνει καθιστική ζωή, σε πρωτεΐνες, λίπη και υδατάνθρακες και λαμβάνοντάς υπ' όψιν τα στοιχεία του συνδέσμου: Βρώσιμο τμήμα - χημική σύσταση - θερμιδική αξία των τροφίμων καλείστε να προτείνετε ένα ημερήσιο διαιτολόγιο συμπληρώνοντας, ομαδικά, τον παρακάτω πίνακα:
Ως διατροφικά ισοζύγιο ορίζεται η αρμονική συμμετοχή των βασικών θρεπτικών συστατικών ή στοιχείων στο διαιτολόγιο του ανθρώπου, η οποία διασφαλίζει την κάλυψη όλων των αναγκών και τη φυσιολογική λειτουργία του ανθρώπινου οργανισμού.
Σύμφωνα με την επιστήμη της διατροφής ένα ιδανικό ημερήσιο διαιτολόγιο για έναν άνθρωπο μέσου βάρους 70 κιλών, σε κανονικές συνθήκες εργασίας και σε ένα εύκρατο κλίμα, πρέπει να αντιστοιχεί σε ενέργεια 3000 θερμίδων (kcal), οι οποίες και θα πρέπει να ληφθούν από τις τρεις βασικές κατηγορίες των θρεπτικών συστατικών: πρωτεΐνες - λίπη - υδατάνθρακες, με τον ακόλουθο τρόπο:
- υδατάνθρακες: 517,5 γραμ. x 4 = 2070 kcal
- πρωτεΐνες: 75 γραμ. x 4 = 300 kcal
- λίπη: 70 γραμ. x 9 = 630 kcal
Σύνολο: 3000 kcal
Σύμφωνα με την αρχή της ισοδυναμίας, κάθε μια κατηγορία των θρεπτικών στοιχείων μπορεί να υποκατασταθεί από την άλλη, αρκεί να διατηρείται η τιμή των θερμίδων η οποία είναι 4 ανά γραμμάριο για τις πρωτεΐνες και τους υδατάνθρακες και 9 για τα λίπη. Είκοσι (20) γραμμάρια λίπους (20x9=180 θερμίδες) μπορούν να υποκατασταθούν από 45 γραμμάρια υδατανθράκων (45x4=180 θερμίδες) με το ίδιο θερμοδυναμικό αποτέλεσμα.
Ο νόμος της ισοδυναμίας πρέπει να ισχύει μέχρι ένα ορισμένο όριο. Για κάθε κατηγορία θρεπτικών στοιχείων που παίρνουμε ημερησίως, για τις πρωτεΐνες και τα λίπη, πρέπει να εξασφαλίσουμε ένα ελάχιστο όριο και δεν θα πρέπει να πέσουμε κάτω από αυτό, γιατί θα διαπιστωθούν φαινόμενα υποσιτισμού. Το όριο αυτό είναι:
- Για τις πρωτεΐνες, 1 γραμμάριο ανά χιλιόγραμμο βάρους του σώματος την ημέρα.
- Για το λίπος, 1 γραμμάριο ανά χιλιόγραμμο βάρους την ημέρα.
- Για τους υδατάνθρακες απαιτείται ένα ελάχιστο όριο. Οι υδατάνθρακες πρέπει να καλύπτουν τα δύο τρίτα του συνόλου των ημερήσιων
θερμιδικών αναγκών (65% κατά μέσο όρο).
Η μελέτη της διατροφής του ανθρώπου σε περιόδους πολέμων ή υποσιτισμού απέδειξε ότι ο ανθρώπινος οργανισμός είναι δυνατόν να βρει ένα δικό του ισοζύγιο, κάτω από τις τιμές των 3.000 θερμίδων την ημέρα, που καθορίζει η επιστήμη της διατροφής. Όταν όμως η μείωση της παρεχόμενης ενέργειας είναι πολύ μεγάλη, ιδιαίτερα δε η αντίστοιχη των πρωτεϊνών και των λιπών, διαπιστώνεται μια εξαιρετικά μεγάλη απώλεια βάρους, που την ακολουθούν τα γνωστά οιδήματα της πείνας.
Ο υποσιτισμός του ανθρώπου έχει δυστυχώς και μια άλλη δυσάρεστη συνέπεια: εξασθενίζει την αντοχή του οργανισμού στις προσβολές των διαφόρων μικροβίων.
Πρακτικά για ισορροπημένη διατροφή και υγεία θα πρέπει να λάβουμε υπόψη μία βασική αρχή: "Καλό διαιτολόγιο είναι εκείνο που περιλαμβάνει μεγάλη ποικιλία ειδών διατροφής". Για διευκόλυνση και εκπαίδευση των καταναλωτών έχουν διαμορφωθεί οι παρακάτω τέσσερις βασικές ομάδες τροφίμων, που πρέπει να περιλαμβάνονται στο καθημερινό μας διαιτολόγιο:
- Ομάδα γάλακτος και γαλακτοκομικών προϊόντων: παρέχει στον οργανισμό υψηλής θρεπτικής αξίας πρωτεΐνες, ασβέστιο, φωσφόρο, βιταμίνες, ανόργανα άλατα και ιχνοστοιχεία.
- Ομάδα κρέατος και αλιευμάτων και προϊόντων: παρέχει πρωτεΐνες
υψηλής θρεπτικής αξίας, σίδηρο και ιχνοστοιχεία, ιώδιο (αλιεύματα), βιταμίνες και λιπαρά οξέα υψηλής θρεπτικής αξίας (ψάρια). - Ομάδα φρούτων και λαχανικών: παρέχει βιταμίνες, ανόργανα άλατα και ιχνοστοιχεία καθώς και διατροφικές ίνες.
- Ομάδα δημητριακών και ψωμιού: παρέχει βιταμίνες, ανόργανα άλατα και ιχνοστοιχεία, διατροφικές ίνες καθώς και το μεγαλύτερο μέρος των απαιτούμενων ενεργειακών αναγκών.
Καθημερινά στο διαιτολόγιο του ανθρώπου θα πρέπει να συμμετέχουν και οι τέσσερις (4) ομάδες τροφών, στις ανάλογες ποσότητες, για να εξασφαλιστεί η κανονική φυσιολογική λειτουργία του οργανισμού.
Μερικές άλλες αρχές για σωστή διατροφή και ισορροπημένο διαιτολόγιο είναι:
- Δεν υπάρχουν βλαβερές τροφές αλλά βλαβερά διαιτολόγια.
- Είναι επικίνδυνη η κατανάλωση οποιασδήποτε τροφής σε μεγάλη ποσότητα.
- Το πρόγευμα είναι ένα σημαντικό γεύμα για όλες τις ηλικίες. Η καλή συνήθεια αρχίζει από την παιδική ηλικία.
- Οι κακές διατροφικές συνήθειες έχουν επιπτώσεις στην υγεία μακροπρόθεσμα.
- Τα πολύ αλμυρά φαγητά δημιουργούν προβλήματα υγείας σε όλες τις ηλικίες.
- Τα πολλά γλυκίσματα προσφέρουν μόνο θερμίδες.
- Η διατήρηση κανονικού βάρους πρέπει να είναι βασική επιδίωξη.
- Η αποφυγή της κατανάλωσης αλκοολούχων ποτών.
- Η κατανάλωση φρούτων και λαχανικών που είναι πλούσια σε διατροφικές ίνες.
Στους παρακάτω πίνακες δίδονται οι συνιστώμενες ημερήσιες ανάγκες σε θρεπτικά συστατικά και ενέργεια ανάλογα με την ηλικία, το βάρος και το ύψος:
Συνιστώμενες ημερήσιες ποσότητες θρεπτικών συστατικών
Συνιστώμενη ημερήσια ποσότητα ενέργειας
Πλέον ήρθε η ώρα να χωριστούν οι μαθητές/τριες σε 6 ομάδες, να κατεβάσουν το λογισμικό: Τα τρόφιμα και αφού αποσυμπιέσουν το αρχείο μπορείτε να «τρέξουν» το πρόγραμμα κάνοντας κλικ στο αρχείο που βρίσκετε μέσα στον φάκελο αποσυμπίεσης με το όνομα foodex_el (εγχρωμο εικονίδιο) και με τη βοήθεια του συνοδευτικού αρχείου εκμάθησης ώστε να διερευνήσουν (στις 6 ομάδες των τριών ατόμων) τη θρεπτική αξία των τροφίμων, τις πηγές των θρεπτικών ουσιών και τις θρεπτικές απαιτήσεις.
Συγκεκριμένα, καλόυνται να επιλέξουν τα δεδομένα για 856 τρόφιμα (OUP 1999), την πρόσληψη αναφοράς πληθυσμού ΕΕ (PRI - 1993) ώστε η ομάδα Α να διερευνήσει τις ανάγκές σε ενέργεια, η ομάδα Β τις απαιτήσεις σε πρωτεΐνες, η ομάδα Γ την ποιότητα των προτεΙνών, η ομάδα Δ να "περιηγηθεί" στο σουπερμάρκετ, η ομάδα Ε να μελετήσει την προσθήκη τροφίμων με βάση τον αριθμό και η ομάδα ΣΤ να διερευνήσει τις πηγές των θρεπτικών ουσιών. Τέλος εκτυπώνουν σε pdf όλες οι ομάδες τα αποθηκευμένα αποτελέσματα τους και τα αναρτούν στον ακόλουθο καμβά: