CALORIAS: A ENERGIA CONTIDA NOS ALIMENTOS

1 - INTRODUÇÃO

Quem nunca se perguntou quantas calorias tem uma fatia tentadora de bolo de

chocolate ou um pãozinho francês? A ditadura da caloria parece que veio para ficar.

Mas o que é caloria? É quanto de calor o alimento libera após sua digestão e

metabolização.

Quando se fala em quantidade de calorias em um determinado alimento, fala-se

em energia armazenada nas ligações químicas dos constituintes destes alimentos.

A energia química é liberada no organismo através do metabolismo dos

nutrientes absorvidos pelo sistema digestório. Esta energia é responsável por todas as

atividades vitais dos seres vivos, desde o funcionamento do cérebro, a atividade

muscular, os batimentos cardíacos, até o crescimento dos cabelos e das unhas.

Chamamos de energéticos ou calóricos os alimentos que, quando

metabolizados, liberam energia química aproveitável pelo organismo.Esta energia é

quantificada através da unidade física denominada caloria que é a quantidade de

energia necessária para elevar de um grau centígrado (de 15°C para 16°C, por

exemplo) um grama de água. Por ser uma unidade muito pequena, em nutrição,

costuma-se utilizar a quilocaloria, que equivale a 1000 calorias. Para simplificar, a

quilocaloria também é chamada de Caloria, com "C" maiúsculo.

Os principais alimentos energéticos são:

• Gorduras: cujo metabolismo de um grama libera nove Calorias.

• Carboidratos: cujo metabolismo de um grama libera quatro Calorias.

• Proteínas: cujo metabolismo de um grama libera quatro Calorias.

• Álcool: cujo metabolismo de um grama libera sete Calorias.

Um aparte deve ser feito às proteínas, que nem sempre são utilizadas para a

produção de calorias. Durante os processos de crescimento e formação de novos

tecidos orgânicos, são empregadas com funções estruturais e o seu metabolismo, ao

invés de liberar, acaba consumindo calorias.

Uma das principais características dos alimentos energéticos é a de que o seu

excesso não pode ser eliminado pelo organismo (ao contrário do que acontece com as

vitaminas, sais minerais, oligoelementos e fibras). Todo o excedente ingerido, não

utilizado nas funções metabólicas, acaba sendo armazenado na forma de gordura,

causando obesidade.

Caloria é, resumidamente, a quantidade de energia que o alimento fornece,

energia que vamos precisar pra tudo, o dia todo, até para dormir. Então quanto de

energia, ou melhor, quantas calorias são necessárias por dia?

O homem saudável adulto precisa aproximadamente de 2.500 calorias, e uma

mulher, de 2.200 calorias.

Os alimentos fornecem diferentes quantidades de energia. A determinação da

quantidade de energia que está armazenada em cada alimento é importante,

especialmente no planejamento de uma dieta para balancear a quantidade de energia

que é ingerida e que é gasta.

E se ingerirmos mais do que isso? As calorias sobram e se acumulam em forma

de gordura, é assim que a gente engorda. Aí, começa a corrida para academia, mas

será que se duas pessoas do mesmo peso correrem em uma esteira por 30 minutos na

mesma velocidade, vão gastar o mesmo número de calorias?

Necessariamente não, mas nos visores das esteiras vão aparecer os mesmos

valores, porque ali são registradas as médias desses dados, segundo os médicos

especialistas em medicina esportiva.

Confira nas tabelas 1 e 2 os gastos calóricos importantes para a compreensão

dos assuntos relativos à obesidade e à perda de peso.

Vários outros fatores influenciam nessa queima: o peso corporal, a idade e o

sexo.

Tabela 1 - Gastos de calorias diárias de acordo com a natureza da atividade física

Peso corporal 70Kg

Levemente ativo

Moderadamente ativo

Muito ativo Intensamente ativo

Homem 2 940 3 220 3 780 4 340

Mulher 2 520 2 800 3 290 3 850

Tabela 2- Gastos de calorias nas diversas atividades esportivas, de rotina e de

entretenimento.

Atividade física Calorias por minuto

Futebol 10,4

Caminhar moderado 3,6

Arrumar a cama 3,9

Consertar carros 4,3

Dormir 1,2

Escrever sentado 1,8

Foi realizada uma pesquisa onde eram comparadas diferentes tabelas de

composição de alimentos utilizadas no Brasil. As tabelas apresentaram diferenças

entre os valores de nutrientes e calorias em relação ao que foi avaliado em laboratório.

O mamão papaia foi um dos campeões de diferença entre as tabelas. Enquanto

uma diz que meio papaia tem 32 calorias, outra tabela registra mais que o dobro, 68

calorias. Nós não devemos somente nos basear naquilo que é informado em tabelas ou

rótulos.

Não se deixe influenciar pelas palavras em destaque nas embalagens dos

produtos alimentícios como: "light", "diet". Produtos dietéticos contém fibra, baixo teor

de gordura, etc. Na realidade, você precisa examinar os dados, contidos na

embalagem, que descrevem os valores dos componentes do produto.

Neste experimento será estimada a quantidade de energia contida em uma noz

e em uma castanha-do-pará. Para isto, deve-se desprender energia das amostras

queimando-as e usando o calor produzido para aquecer uma quantidade conhecida de

água. Observando o aumento da temperatura da água, pode-se determinar a

quantidade de calorias produzidas na queima.

2 - OBJETIVOS

Reconhecer a presença da Química na determinação das calorias contidas nos

alimentos.

Estimar a quantidade de energia contida em algumas amostras de alimentos

utilizando um calorímetro de água.

3 - PARTE EXPERIMENTAL

3.1 - Materiais utilizados

balança técnica

proveta (100 mL)

erlenmeyer (250 mL)

termômetro

clipe para papel

lata de alumínio (diâmetro: 10 cm; altura: 13 cm).

garras

suporte

fita adesiva

Nozes e castanha-do-Pará

3.2 - Procedimento Experimental

Partir uma noz ao meio, determinar a sua massa e anotar este valor.

Adicionar 100 mL de água de torneira, utilizando uma proveta, em um

erlenmeyer e com o auxílio do termômetro verificar a temperatura da água e anotar

(temperatura inicial).

Dobrar um clipe formando um apoio para segurar a amostra e fixá-lo na

bancada com fita adesiva.

Introduzir a amostra do alimento no clipe e colocar uma lata, com o fundo

removido, envolvendo o alimento.

Fixar o erlenmeyer contendo água no suporte, com o auxílio da garra.

Na outra garra prender o termômetro que deverá ficar submerso na água dentro

do erlenmeyer, conforme figura 1.

Retire a lata que envolve o alimento e com um palito de fósforo aceso, queimar o

alimento. Imediatamente após o início da queima do alimento, colocar a lata

envolvendo a amostra e aproximar o erlenmeyer rapidamente da chama produzida.

Quando a noz estiver totalmente queimada verificar a temperatura da água

(temperatura final).

Figura 1 – Montagem experimental para determinação da energia contida em alguns

alimentos

Repetir o procedimento para amostra de castanha, neste caso pode-se utilizar a

castanha inteira.

Anotar os dados e resultados obtidos na realização do experimento na tabela

abaixo.

Tabela 3 – Resultados obtidos na determinação da energia contida nos alimentos

Amostra Massa da amostra (g)

Massa de água (g)

Temperatura inicial da

água (ºC)

Temperatura final da água

(ºC)

∆T (ºC)

4 - RESULTADOS E DISCUSSÃO

Quando foi processada a queima dos alimentos ocorreu o rompimento das

ligações químicas das espécies presentes nestes alimentos (proteínas, gorduras, etc). A

energia liberada neste processo foi transferida na forma de calor para água que estava

no erlenmeyer e a variação de temperatura ocorrida foi detectada pelo termômetro.

Como Caloria é a quantidade de calor necessária para elevar em 1º C 1grama de

água (ou, mais precisamente, de 14,4ºC a 15,5ºC), conhecendo-se a massa de água

contida no erlenmeyer e a variação de temperatura produzida pelo calor liberado no

processo de queima dos alimentos testados, é possível calcular as calorias presentes

nestes alimentos.

A quantidade de energia liberada no processo de queima do alimento depende

da massa de água e da variação da temperatura ocorrida durante a queima, conforme

a expressão:

Q = massa da solução x ∆T

onde: Q = Quantidade de energia liberada (cal).

Massa da solução = massa de água (g).

∆T = variação da temperatura, em graus Celsius (Tfinal – Tinicial)

Para se determinar a energia característica do alimento, ou seja, a quantidade

de energia que é liberada por grama de alimento, utiliza-se a seguinte expressão:

Q = quantidade de energia liberada (cal)

massa do alimento (g)

onde: Q = energia característica do alimento (cal\g).

Em decorrência da simplicidade do sistema utilizado (calorímetro), um pouco de

calor é perdido e os resultados não são muito exatos, mesmo assim, podemos

comparar os valores obtidos neste experimento, com os valores da tabela que foi

construída com dados mais seguros.

De acordo com os dados anotados na tabela anterior, determine a quantidade

de energia liberada na reação para cada uma das amostras utilizadas no experimento.

Qual das amostras é a mais calórica ? ________________________________________.

Se um homem de 70 kg ingerisse 100 gramas de cada uma dos alimentos

utilizados neste experimento, quanto ele precisaria caminhar para queimar as calorias

consumidas (utilize os dados da tabela 2)?

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Na execução deste experimento, conhecemos uma parte da química chamada

Termoquímica, que é o estudo das quantidades de calor liberadas ou absorvidas

durante as reações químicas.

Dentro da termoquímica, existe um tópico chamado: Calorimetria que estuda as

quantidades de calor, liberadas ou absorvidas, durante um fenômeno. Usualmente, as

quantidades de calor são expressas em calorias (cal).

Sabendo que 1000cal equivale a 1kcal, e que 1cal equivale a 4,18 joule,

determine os valores energéticos dos alimentos utilizados no experimento, em joule/g.

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Em relação à energia (calor) envolvida no processo realizado, a reação é

exotérmica ou endotérmica? Justifique.

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Compare os resultados obtidos pela sua equipe com o das outras. Caso haja

discrepância de valores, cite alguns fatores experimentais responsáveis por estas

diferenças.

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5) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1) NEGREIROS, Sandra Mara Ribeiro. A condutividade elétrica e o incrível brilho

dos vegetais. Curitiba, 1999. 37f. Monografia apresentada ao Curso de Especialização

em Ensino de Química Experimental para o 2o. Grau, Setor de Ciências Exatas,

Departamento de Química, Universidade Federal do Paraná.

2) RAO, C. N. R; GOPALAKRISHNAN, J. New Directions in Solid State Chemistry.

1.ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1989.

3) SMART, L.; MOORE, E. Solid State Chemistry: An Introduction. 1.ed. Londres:

Chapman & Hall, 1993.

4) SHRIVER, D. F.; ATKINS, P. W.; LANGFORD, C. H. Inorganic Chemistry. Oxford:

Oxford University Press, 1994.

5) ATKINS, P.W. Physical Chemistry. 5ª ed. Oxford: Oxford University Press, 1994.