Диетолозите имат ...
Оценките на калоричните стойности на храните (калории) се основават на така наречената система Atwater. Американският химик Уилбър Олин Атуотър (1844 до 1907) искал да разбере колко калории се съдържат в различни храни. С така наречения бомбен калориметър той определи колко енергия се отделя под формата на топлина, когато типичните протеини, въглехидрати и мазнини - т.е. трите основни компонента на човешката храна - да бъдат изгорени напълно1) и установи, че едва ли има някакви големи отклонения в различните видове на всеки от трите основни компонента. Средно той успя да покаже, протеините и въглехидратите осигуряват около 4 килокалории на грам, докато мазнините (липидите) съдържат средно 9 килокалории на грам.
За да се определи енергийното съдържание (хранителната стойност) на храната, е необходимо да се определят пропорциите на протеини, въглехидрати и мазнини. За да определи количеството протеин, Atwater използва процентното съдържание на азот в храната, тъй като 100 грама протеини съдържат средно 16 грама азот (във всички видове протеини).
Atwater определя съдържанието на мазнини, като нарязва храната възможно най-малко и я смесва с етер, тъй като мазнините, за разлика от другите два компонента на храната, са разтворими в етер. Чрез претегляне на количеството твърди мазнини и течни масла, разтворени в етера, Atwater успя (и този метод се използва и до днес) да определи процента на мазнините.
По-трудно беше да се определи делът на въглехидратите - и към днешна дата няма (директен) метод за това. Atwater изгори храната напълно, така че остана само минерална пепел, която представлява неорганичната част на храната. След това той изчислява теглото на въглехидратите, използвайки формулата "сухо тегло на храната минус тегло на мазнини, протеини и минерална пепел".
След това все още трябва да се разбере колко от трите основни компонента на диетата се приема. За да определи каква част от храната се използва, Atwater претегли изпражненията на хората, които се хранят с точно измерена диета. Според неговите изследвания рядко повече от 10 процента от храната не се усвоява и пропорциите, определени в трите хранителни класа, се колебаят толкова слабо, че могат да бъдат пренебрегнати.
Резултатните фактори на Атвауър твърдят, че протеините и въглехидратите се записват с по 4 килокалории на грам всеки и мазнините с 9 килокалории на грам, като се приема използването на най-малко 90 процента от храната. Те се основават на бази данни с калоричност, като Националната база данни за хранителните вещества на Министерството на земеделието на САЩ и много таблици с калории.
Системата със специфичен фактор Atwater
Диетолозите признаха преди известно време, че системата Atwater е дефицитна и поради това тя беше съответно модифицирана през 1955 г. като система за специфичен фактор Atwater. Наред с други неща, това е взело предвид факта, че калорийните стойности на различните видове протеини варират по-значително, отколкото се предполага от Atwater. Протеинът в пилешките яйца произвежда 4.36 kcal/g, докато протеинът в кафявия ориз произвежда само 3.41 kcal/g. Но също така е подобрен анализът на състава на храната. Докато Atwater приема общо 16% съдържание на азот във всички протеини, сега знаем, че съдържанието на протеини в юфката е 17,54%, а това в млечния протеин е 15,67%. С тези модификации системата Atwater стана по-точна за конкретни фактори, но общото въздействие на промените обикновено е толкова малко, че много диетолози все още предпочитат да използват (леко модифицирани) общи фактори.
Слабости в системата Atwater
Според Ричард Вранхам („запалване“), системата Atwater (и всички нейни модификации) има две основни слабости за Wrangham: От една страна, енергията, необходима за храносмилането, не се взема предвид, а от друга страна, пренебрегва усвоеното или несмляна порция е силно зависима от вида на храната.
Освен това има разлики между отделните индивиди. Изследванията показват, че по-слабите хора се нуждаят от повече енергия за храносмилането, отколкото хората с наднормено тегло. Според Wrangham все още не е ясно дали по-ниските енергийни разходи за храносмилане причиняват затлъстяване или обратно. Във всеки случай е доказано, че едно и също количество консумирани калории кара човек с наднормено тегло да наддава повече от слаб.
По време на храносмилането може да се загуби много енергия, както каза британският диетолог Джефри Лайви пред научното списание "New Scientist", но тези "разходи" никъде не са посочени на етикетите на храните. Той поставя разликата между количеството калории и ефективния прием на калории по време на храносмилането на 5 до 25 процента. Например с фибри: Според изчислението на Livesey 1 грам фибри не осигурява на тялото 2 килокалории, както обикновено се казва, а само 1,5 килокалории - защото чревните микроби изяждат здравословните фибри, преди да получим своя дял. Същото се отнася и за протеините: Според Livesey тяхното енергийно съдържание трябва да бъде намалено от 4 на 3,2 kcal, т.е.
Втората слабост на системата Atwater се основава на нейното предположение, че делът на усвоената храна е винаги еднакъв, независимо от формата, в която се консумира храната (течна или твърда, големи или малки парчета), независимо дали съдържа много или малко фибри или дали е сурово или варено. Атуотър беше приел, че делът на храната, която се отделя неразградена, е не повече от десет процента и е доста постоянен. Това обаче не е правилно, както е демонстрирано например при зърното. Тук смилаемостта зависи силно от това колко фино се смила. При грубо смленото зърно до 30% от брашното може да се отдели неразградено, докато особено фино смленото брашно може да се абсорбира почти напълно.
Смилаемостта на храната зависи не само от физическото й състояние, но и от свойствата на други храни, които се консумират едновременно. Например, протеинът е по-лесно смилаем, когато се консумира с богата на фибри храна. От друга страна, има малко надеждни знания за ефекта от степента на готвене (от сурова до напълно завършена), въпреки че е общоприето, че суровите храни осигуряват на тялото по-малко нетна енергия от варените храни. Суровите храни изискват повече енергия за храносмилане и по-голям дял се екскретира неразграден.
Колко храна приема тялото, също зависи от нейната консистенция. Пълнозърнести кокчета тиквени семки и парче дете могат да отчетат около 250 калории; Фактът, че „калоричността“ на меката детска закуска все още преобладава, може да се обясни с факта, че тялото трябва да използва много повече енергия, за да смила по-твърдия пълнозърнест кок. Японски изследователи демонстрираха този ефект в експеримент с плъхове: за определен период от време те хранеха едната група животни с обичайните зърнени храни, но другата група с по-мека форма, която трябваше да се дъвче много по-малко. Резултатът беше, че плъховете с "мека версия" са затлъстели след 22 седмици, докато останалите не.
По-голямата част от храната се влияе от готвенето. Тялото използва готвена храна по-добре от суровата храна. Още повече: „Готвенето дава енергия на храната“. Следователно изобретението на готвенето се разглежда като истинската движеща сила зад Въплъщението. Чрез намаляване на „разходите за прием на храна“, развиващото се човешко същество е разполагало с повече енергия в хода на своята еволюция (което според Wrangham е довело основно до значително увеличение на мозъчната маса и намаляване на размера на храносмилателната система). В месото, например, сложно структурираните протеини се разгръщат чрез топлината и се преобразуват, за да може тялото да ги усвои по-лесно. При зеленчуците или млечните продукти също енергийният баланс се увеличава значително, когато храната се готви. При експеримент с животни, напр. показват, че калорийният прием на варени моркови е до 40 процента по-висок от този на суровите.
Като цяло има малко конкретна информация (стойности) за разликите в енергийните разходи и смилаемостта на храната, така че много (повечето) специалисти по хранене все още са склонни да се придържат към общите фактори на Атваутер - и по този начин да цитират подвеждащи стойности нито физическите свойства на храната, нито нейната дозирана форма са взети под внимание, което означава, че за разлика от естествената или само леко преработена храна, сега често консумираме истински хранителни екстракти - и не обръщаме внимание на тази разлика (или само много малко).