Kalorie
Kalorie (von lat. calor, Wärme) ist eine seit dem 1. Januar 1978 nicht mehr zulässige Einheit der Energie, insbesondere der Wärmemenge W. Sie wurde durch das Joule abgelöst. Die Einheit der Kalorie ist cal. Trotz der Umstellung auf Joule werden Brennwerte von Nahrungsmitteln nach wie vor in Kalorien bzw. Kilokalorien angeben.
Definition
Während die SI-Einheit Joule stets denselben, eindeutigen Wert besitzt, wurden unterschiedliche Werte für den Betrag einer Kalorie festgelegt. Diese sind teilweise als Messergebnis definiert, wie zum Beispiel:
- die Wärmemenge, die bei normalem atmosphärischen Druck von 1013 hPa benötigt wird, um 1 Gramm Wasser von 14,5°C auf 15,5°C zu erwärmen
- die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 Gramm Wasser von 4°C auf 5°C zu erwärmen
- die Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 Gramm Wasser von 19,5°C auf 20,5°C zu erwärmen
- die durchschnittliche Wärmemenge, die benötigt wird, um 1 Gramm Wasser zwischen 0°C und 100°C um 1 Kelvin zu erwärmen
Andere Definitionen geben den Zahlenwert im Verhältnis zu einer anderen Maßeinheit an:
- Im Jahr 1929 wurde auf der International Steam Table Conference in London eine Internationale Kalorie als 1/860 einer Internationalen Wattstunde definiert. Mit der Einführung des absoluten Einheitensystems für elektrische Maßeinheiten änderte sich dieser Wert auf 1/859,858 Wattstunden (etwa 4,18674 J)
- Die thermochemische Kalorie wurde 1953 vom National Bureau of Standards der Vereinigten Staaten als 4,184 J definiert
- Auf der Fifth International Conference on the Properties of Steam 1956 in London wurde eine Internationale Kalorie als 4,1868 J festgelegt. Die Zahl wurde gewählt, weil sie einfach durch 9 teilbar war und somit Umrechnungen zwischen den kg-°C- und Btu/Pound-°F-Systemen erleichterte
Umrechnung
Hier die Umrechnung Kalorie in Joule und zurück für die wichtigsten Definitionen:
| 1 calIT (international) | = 4,1868 J; | 1 J = 0,23885 calIT | |
| 1 calth (thermochemisch) | = 4,184 J; | 1 J = 0,23901 calth | |
| 1 cal15 (14.5–15.5°C) | = 4,18580 J; | 1 J = 0,23890 cal15 |
Anwendung in der Ernährungslehre
In der Ernährungslehre wurde früher die Kalorie zur Angabe des Nährwerts von Lebensmitteln verwendet, heute dagegen hauptsächlich Joule. In Tabellen findet man oft beide Angaben.
Manchmal wird im Ernährungsbereich die Bezeichnung Kalorie gleichbedeutend mit Kilokalorie benutzt. So meint die Aussage: "Ein Gramm Fett enthält 9,3 Kalorien" eigentlich 9,3 kcal, also 9300 Kalorien. Dies rührt von der Definition einer "Kilogramm Kalorie" (kilogramm calorie, Einheitenzeichen C) im amerikanischen Raum her. Diese Einheit ist dort jedoch auch obsolet.
Beispiele für Lebensmittel
Der Nährwert von Lebensmitteln beträgt in Kilokalorien:
- 1 Gramm Kohlenhydrate = 4,1 kcal
- 1 Gramm Eiweiß = 4,1 kcal
- 1 Gramm Fett = 9,3 kcal
und in Kilojoule
- 1 Gramm Kohlenhydrate = 17 kJ
- 1 Gramm Eiweiß = 17 kJ
- 1 Gramm Fett = 38 kJ
Kalorienverbrauch
Hier sind einige Beispiele aufgelistet vom Kalorienverbrauch. Die Angaben sind in kcal und es wird pro Stunde gerechnet.
- Liegen: 68 (285 kJ)
- Stehen mit anlehnen: 71
- Sitzen: 72
- unanstrengendes Stehen: 75
- straffes Stehen: 78
- horizont. Gehen mit ca. 3,6 km/h: 210
- horizont. Marsch mit ca. 6 km/h: 350
- Bergsteigen mit ca. 3,6 km/h und einer Steigung von 300: 360
- Fahrradfahren mit ca. 15 km/h: 380
- Bergsteigen mit ca. 3,6 km/h und einer Steigung von 500: 500
- Schwimmen: 640
Grundumsatz: m.: 1700 kcal (7100 kJ); w.: 1500 kcal (6300 kJ)
Kalorienzählen zum Abnehmen?
1930 wurde von zwei Medizinern der Michigan Universität (USA) die Idee veröffentlicht, dass zu kalorienreiche Ernährung zu Fettleibigkeit führt. Obwohl diese Aussage nur auf wenigen und zu kurzen Beobachtungen basierte, wurde sie innerhalb kürzester Zeit als unumstößlich übernommen. Auch als die beiden Mediziner, einige Jahre später und nach weiteren Studien, selber Bedenken gegenüber ihrer These äußerten, wurden sie nicht mehr beachtet, denn ihre Theorie hatte bereits ihren Platz in den Studienplänen gefunden.
Problematisch ist die Betrachtung der Kalorien vor allem deshalb, weil die Bestimmung des Kalorieninhalts im Labor (Verbrennung, um die enthaltene Wärmemenge zu bestimmen) nicht der Verwertung der Kalorien im Körper entspricht. So kann der Körper nicht einfach alle Lebensmittel "verbrennen", sondern nur wenige Stoffe direkt verwerten. Kohlenhydrate zum Beispiel werden nur als Glukose verwertet und ungesättigte Fette müssen erst in gesättigte Fette umgewandelt werden.
Im Jahre 2004 wurde durch Berechnungen von Richard Feinman von der Staats-Universität in Brooklyn und seinem Kollegen Eugene Fine bestätigt, das verschiedenen Nährstoffe dem Körper trotz gleichen Kaloriengehalts unterschiedliche Energiemengen liefern. So werde bei Eiweißen viel mehr Energie in Wärme überführt als bei Kohlenhydraten und stehe daher dem Körper nicht mehr zur Verfügung. Quelle: www.Wissenschaft.de