食物能量计算公式如何测定？

摘要： 核心计算公式食物总能量的计算公式基于“阿特沃特系统”，这是目前国际上最通用的方法,其核心公式如下：总能量 (千焦/千卡) = (蛋白质 × 蛋白质能量系数) + (脂肪 × 脂肪能...

核心计算公式

食物总能量的计算公式基于“阿特沃特系统”，这是目前国际上最通用的方法,其核心公式如下：

总能量 (千焦/千卡) = (蛋白质 × 蛋白质能量系数) + (脂肪 × 脂肪能量系数) + (碳水化合物 × 碳水化合物能量系数) + (酒精 × 酒精能量系数)

各营养素的能量系数

为了使用这个公式，我们需要知道每种营养素每克能提供多少能量，这些系数是通过对食物进行“弹式量热计”（Bomb Calorimeter）燃烧实验,再经过人体消化吸收率的修正后得出的。

以下是国际上广泛接受的能量系数（以克为单位）：

计算公式详解

为了更精确，我们可以将公式拆分为更具体的部分,特别是针对碳水化合物。

标准公式（适用于普通食品）

这是最常用、最基础的版本,适用于不含酒精或酒精含量可忽略的普通食物。

总能量 (kcal) = (蛋白质含量 (g) × 4) + (脂肪含量 (g) × 9) + (碳水化合物含量 (g) × 4)

总能量 (kJ) = (蛋白质含量 (g) × 17) + (脂肪含量 (g) × 37) + (碳水化合物含量 (g) × 17)

更精确的公式（适用于含酒精或高纤维食品）

当需要更精确的计算时，特别是对于酒类或标注了膳食纤维的食物,需要考虑酒精和不可利用的碳水化合物。

总能量 (kcal) = (蛋白质 (g) × 4) + (脂肪 (g) × 9) + [可利用碳水化合物 (g) × 4] + [酒精 (g) × 7]

• 可利用碳水化合物：总碳水化合物 - 膳食纤维
• 总碳水化合物：通常在食品营养成分表中会直接标出。

计算示例

假设某品牌巧克力的营养成分表如下（每100克）：

• 蛋白质: 5.0 克
• 脂肪: 30.0 克
• 碳水化合物: 55.0 克
• 膳食纤维: 2.0 克 (属于碳水化合物的一部分)

第一步：确定各营养素的含量

• 蛋白质 = 5.0 g
• 脂肪 = 30.0 g
• 可利用碳水化合物 = 总碳水化合物 - 膳食纤维 = 55.0 g - 2.0 g = 53.0 g

第二步：套用公式计算（以千卡为例）

• 来自蛋白质的能量 = 5.0 g × 4 kcal/g = 20 kcal
• 来自脂肪的能量 = 30.0 g × 9 kcal/g = 270 kcal
• 来自可利用碳水化合物的能量 = 53.0 g × 4 kcal/g = 212 kcal

第三步：计算总能量

• 总能量 = 20 + 270 + 212 = 502 kcal

每100克这种巧克力的能量约为502千卡（或约2100千焦）。

重要注意事项

1. 来源是营养成分表：这个公式的应用前提是你有该食物准确的营养成分表，这些数据通常由生产商通过实验室分析（如化学分析）得出。
2. “估算”而非“精确测量”：这个公式是基于平均值的估算，个体对营养素的消化吸收率存在差异（烹饪方式、食物基质、个体健康状况都会影响），因此计算出的能量值与人体实际吸收的能量可能存在5-10%甚至更大的差异。
3. 法规要求：许多国家和地区的法规都要求预包装食品必须使用上述标准的能量系数来计算并标注其能量值。
4. 膳食纤维的特殊性：有些国家（如美国）允许在总能量计算中减去部分膳食纤维的能量，因为膳食纤维虽然不能被人体完全消化，但肠道菌群可以发酵利用一部分，不同国家食品标签上的能量值可能略有不同,中国的标准是膳食纤维不计入能量。

其他测量方法

除了计算法，还有两种直接测量食物能量的方法，但主要用于科研和实验室,不适用于日常或工业生产：

• 弹式量热计：将食物样品在纯氧中完全燃烧，测量其释放的总热量，这测量的是食物的“物理燃烧值”,远高于人体实际可利用的能量。
• 间接量热法：通过测量人体在静息或活动时的耗氧量和二氧化碳产生量，来推算其能量消耗，这是测量人体能量消耗的“金标准”,但无法用于测量食物本身的能量。

对于绝大多数人而言，测定食物能量的计算公式就是基于其蛋白质、脂肪、碳水化合物含量的阿特沃特公式，这也是食品标签上能量值的计算依据。