Wie wurde es fest gestellt, was wieviele kcal hat?

3 Antworten

basis: eine (kilo)kalorie erwärmt ein (kilo)gramm wasser um ein grad. die praktische anwendung dieses prinzips für nährwerttabellen wird im folgenden artikel gut dargestellt:

Der Brennwert von Lebensmitteln wird in der Regel in Kalorien oder Joule angegeben. Doch die Maßeinheiten mögen für den Kohlenhandel brauchbar sein, für Lebensmittel sind sie es nicht.

Anlass: Überall werden Kalorien gezählt, wo aber bitte kommen die Zahlen her? Natürlich: aus den Nährwert-Tabellen. Doch wie wurden die gemessen? 

Dazu benutzt man zunächst ein Bombenkalorimeter (auch Berthelotsche Bombe genannt). Dabei wird das zu analysierende Produkt, egal ob Wurst, Holz oder Stroh in einer Schale unter Sauerstoffüberdruck mittels eines Glühdrahtes verbrannt. Die Brennkammer ist von einem Stahlmantel umgeben, der wiederum vollständig von Wasser umgeben ist. Die sich entwickelnde Energie erwärmt das Wasser. So lässt sich die Energiemenge ausrechnen. Früher wurde das Ergebnis in Kalorien ausgedrückt, heute in Joule.

Macht das einen Unterschied, ob ich von Kalorien oder von Joule spreche? Für einen Physiker schon, für einen Esser sind die Unterschiede nicht relevant. Deshalb kann man in der Umgangssprache genauso gut den alt eingebürgerten Begriff Kalorien weiterverwenden. 

Auf diese Weise lässt sich der sogenannte Brennwert also präzise feststellen? Ja, wenn es um das Heizen eines Ofens geht. Damit lässt sich der Brennwert von Holz bestimmen. Aber es liefert dem Menschen keine Energie – trotz seines hohen Gehaltes an Kalorien. Denn wir Menschen tragen keinen Bollerofen zwischen Hals und Füßen herum, sondern einen Körper, der zur Energiegewinnung stattdessen einen Verdauungstrakt verwendet. Vieles von dem, was im Ofen Kalorien liefert, ist für den Körper nicht oder nur wenig verwertbar. Und deshalb sind die Ergebnisse dieser Meßmethode, na ja völlig wertlos. 

Hat man denn nicht versucht, diesen Mangel auszugleichen, indem man beispielsweise Ballaststoffe herausrechnet? Ja, das war der nächste Schritt: Die Ballaststoffe wurden für unverdaulich erklärt und ihr „Brennwert“ rechnerisch abgezogen. Doch dann musste man einsehen, dass der Körper einen Teil der Ballaststoffe doch verwertet – aber anders als gedacht: Er bildet vermittels seiner Darmflora kurzkettige Fettsäuren, die einiges an Energie liefern können. 

Aber damit haben wir doch zuverlässigere Werte? Ja, das dachten die Experten auch. Aber man weiß nicht, was die Darmflora welches Menschen im Einzelnen nun verwertet und was nicht. Die Zahlen sind schlicht geraten. Da im Körper nun mal nichts brennt, sind die Werte aber auch unabhängig von den Ballaststoffen gleichermaßen falsch. Also ging man her, und versuchte den Energiegehalt von Eiweißen, Kohlenhydraten und Fetten getrennt zu errechnen und je nach Gehalt zu addieren. Doch das erwies bald als Selbsttäuschung. Denn auch die einzelnen Nährstoffe wie z.B. Eiweiße sind schwieriger zu messen, als man glaubt. Hier wurde gewöhnlich die Methode nach Kjeldahl verwendet, bei der man den Stickstoffgehalt bestimmt und dann mit einer Federzahl auf den Eiweißgehalt zurückrechnet. Da es neben Eiweiß aber noch viele andere stickstoffhaltige Substanzen in der Nahrung gibt, ging auch das in die Binsen. Dann lernte man, dass jeder Stoff andere Eigenschaften hat, ja sogar die Säuren im Lebensmittel liefern dem Körper Energie. Also, wieder ein Schuss in den Bollerofen.

Wie groß sind die Chancen, dass wir eines Tages die tatsächlich vom Körper verwertbaren Kalorien in einem Lebensmittel bestimmen können? Gering, denn aufgrund der erheblichen Schwankungen in der Zusammensetzung eines Apfels oder einer Kartoffel kann es sich nur um Durchschnittswerte handeln. Außerdem spielt ja auch eine Rolle, wie warm eine Speise ist. Auch heißes Wasser enthält Kalorien, einfach deshalb weil es wärmt. Diese Wärme muss dann der Körper nicht mehr selbst produzieren. Für Eisgekühltes muss der Körper Wärmeenergie investieren, bevor er es verdauen kann. Das hat aber bis heute noch keiner der Macher von Kalorientabellen bemerkt. 

Und nicht zuletzt: Der Mensch isst ja nicht nur, sondern muss sich irgendwann der Ergebnisse seiner Verdauungstätigkeit entledigen. Das was ausgeschieden wird, muss logischerweise von der Zufuhr abgezogen werden, um realistische Zahlen erhalten. Und hier ist dann Ende Gelände. Denn was da ausgeschieden wird, sind nur zu einem geringen Anteil unverdauliche Speisereste. Den Löwenanteil verarbeitet die Darmflora. Wie will man bitte feststellen, wie viel Kalorien ein Mensch nach dem Verzehr von Meerrettich tatsächlich ausscheidet? Und was seine Darmflora dazu sagt?

Fazit: Ob Kalorien oder Joule – beide sind gute Kriterien für den Kohlenhandel, aber kein ernsthafter Wissenschaftler würde auf die Idee kommen, das heute noch bei Lebensmitteln anzuwenden, es sei denn, er will mit Rapsöl aus dem Supermarkt seinen Pkw betanken. Nicht umsonst bezeichnet die wissenschaftliche Fachpresse die Angaben in den Kalorientabellen als „Comedy of errors“.

nachzulesen auf

https://www.deutschlandfunkkultur.de/wie-werden-kalorien-gemessen.993.de.html?dram:article_id=154387

Woher ich das weiß:
Recherche

Die Kalorien sind entweder Kohlenhydrate, Fett oder Proteine. Die Zusammensetzung des jeweiligen Nahrungsmittel kann man chemisch analysieren.

Wasser hat keine Kalorien, da es nur aus einer Art von Molekül besteht, H2O, und dieses Molekül weder Kohlenhyrdat, Fett noch Protein ist.

Um den Kaloriengehalt zu bestimmen, verbrennt man eine genau abgewogene Probe des Lebensmittels und misst die Wärmemenge, die dabei frei wird. "Dazu verwendet man ein so genanntes Bombenkalorimeter", erklärt Sabine Iwanek von der Göttinger Firma Phywe, die solche Geräte herstellt. "Das Gerät besteht aus einem stählernen Reaktionsgefäß, dessen Form an eine Bombe erinnert, und dem Kalorimetergefäß, in das die Bombe eingesetzt wird."

Feste Lebensmittelproben werden vorbereitet, indem man sie zusammen mit einem Zünddraht in Pillenform presst. "Nachdem man die Probe in die Verbrennungsschale gelegt hat, wird der Draht mit der Zündstromleitung im Deckel der Kalorimeterbombe verbunden, so dass man die Substanz von außen zünden kann....
Quelle: https://rp-online.de/panorama/wissen/wie-misst-man-den-kaloriengehalt-von-lebensmitteln_aid-175104599

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....Um sicherzugehen, dass die Verbrennung schnell und vollständig verläuft, befüllt man die Bombe über einen Druckschlauch mit Sauerstoff. Dann wird sie in das wassergefüllte Kalorimetergefäß eingetaucht. Mit der Zündung startet die Reaktion: die Probe verbrennt, gibt ihre Verbrennungswärme an das Bombengefäß und dieses wiederum an das Wasserbad ab. Dort kann man einen Temperaturanstieg messen. "Aus der Differenz zwischen Anfangs- und Endtemperatur wird die Verbrennungsenergie berechnet", so Sabine Iwanek. Der Kaloriengehalt eines Lebensmittels gibt Auskunft über seinen Energieinhalt. So weit, so gut. Der gemessene Wert spiegelt allerdings eine Genauigkeit vor, mit der so eigentlich nicht gerechnet werden kann. Denn der Kaloriengehalt, der im Labor bestimmt wird, entspricht nicht der Verwertung der Kalorien im Körper. Der, so die Chemikerin, kann nämlich nicht einfach alle Lebensmittel restlos "verbrennen". Fazit: Eine Kalorie ist nur mathematisch eine Kalorie.

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