Matthias Munz

From a village near Freiburg, Germany. Living and working in Penzberg, Bavaria. Passionate about bioinformatics, climbing and travelling. Adventurer. Programmer. Big data expert. Problem solver. Creator. Autodidact.

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Der Brennwert von Nahrungsmitteln gibt an, wie viel Energie unser Körper daraus gewinnen kann – meist in Kilokalorien (kcal) oder Kilojoule (kJ) angegeben. Doch wie wird dieser Wert eigentlich bestimmt?

Deutsch

Disclaimer

In dieser Blog-Serie frage ich ChatGPT zu einer Vielzahl von Themen, von der Weltpolitik bis hin zu alltäglichen Fragen, um kurze Zusammenfassungen und Antworten zu erhalten. Die von ChatGPT bereitgestellten Antworten werden aus umfangreichen Datensätzen generiert, die möglicherweise Verzerrungen, zum Beispiel aus westlichen Perspektiven, enthalten. Obwohl das Modell auf Genauigkeit ausgerichtet ist, kann es gelegentlich unzutreffende oder irreführende Informationen liefern. Für die Richtigkeit des Inhalts übernehme ich daher keine Verantwortung. Auch wenn ich bestrebt bin, Antworten zu geben, die dem gesunden Menschenverstand entsprechen, ermutige ich dich, Fakten zu überprüfen und Informationen durch vertrauenswürdige Quellen zu verifizieren. Du kannst dich zudem gerne mit Verbesserungsvorschlägen an mich wenden.

Antwort von ChatGPT

Historisch: Verbrennung im Bombenkalorimeter

Früher wurde der Brennwert tatsächlich durch Verbrennen des Nahrungsmittels gemessen, und zwar mithilfe eines sogenannten Bombenkalorimeters:

  • Das Lebensmittel wird vollständig getrocknet (getrocknetes Pulver).
  • In einem geschlossenen Behälter („Bombe“) wird es in reinem Sauerstoff verbrannt.
  • Die entstehende Wärme erhitzt eine definierte Menge Wasser.
  • Die Temperaturerhöhung des Wassers dient zur Berechnung der freigesetzten Energie in Kilojoule (kJ).

Heute: Berechnung anhand von Makronährstoffen

Heutzutage wird der Brennwert nicht mehr experimentell gemessen, sondern berechnet – auf Basis von standardisierten Umrechnungsfaktoren, den sogenannten Atwater-Faktoren.

Standardwerte:

Makronährstoff Kilokalorien (kcal/g) Kilojoule (kJ/g)
Fett 9,0 37
EiweiĂź (Protein) 4,0 17
Kohlenhydrate 4,0 17
Ballaststoffe 2,0 8
Alkohol (Ethanol) 7,0 29

Physiologischer vs. physikalischer Brennwert

Der Brennwert auf Verpackungen ist der physiologische Brennwert, also die Energiemenge, die der Körper tatsächlich verwerten kann. Bei Proteinen geht z.B. ein Teil des Stickstoffs verloren (über Harnstoff). Ballaststoffe liefern durch bakterielle Fermentation im Dickdarm nur teilweise Energie. Die im Kalorimeter gemessene Maximalenergie ist hingegen der physikalische Brennwert, d.h. die gesamte Energiemenge bei vollständiger Oxidation.

English (DeepL)

Disclaimer

In this blog series, I ask ChatGPT on a variety of topics, from world politics to everyday issues, to get concise summaries and answers. The answers provided by ChatGPT are generated from large datasets, which may include biases, for example from Western perspectives. While the model strives for accuracy, it can sometimes produce incorrect or misleading information. I do not take responsibility for the validity of the content. Though I aim to ensure that the answers reflect common sense, I encourage you to cross-check facts and verify information through trusted sources. You are also welcome to reach out to me with suggestions for improvement.

ChatGPT’s answer

Chat with GPT: Is the calorific value of food really measured by burning it?

The calorific value of food indicates how much energy our body can obtain from it - usually expressed in kilocalories (kcal) or kilojoules (kJ). But how is this value actually determined?

Historical: Combustion in the bomb calorimeter

In the past, the calorific value was actually measured by burning the food, using a so-called bomb calorimeter:

  • The food is completely dried (dried powder).
  • It is burnt in pure oxygen in a closed container (“bomb”).
  • The resulting heat heats a defined amount of water.
  • The increase in temperature of the water is used to calculate the energy released in kilojoules (kJ).

Today: Calculation based on macronutrients

Nowadays, the calorific value is no longer measured experimentally, but calculated - on the basis of standardized conversion factors, the so-called Atwater factors.

Standard values:

Macronutrient Kilocalories (kcal/g) Kilojoules (kJ/g)
Fat 9.0 37
Protein 4.0 17
Carbohydrates 4.0 17
Fiber 2.0 8
Alcohol (ethanol) 7.0 29

Physiological vs. physical calorific value

The calorific value on packaging is the physiological calorific value, i.e. the amount of energy that the body can actually utilize. In the case of proteins, for example, part of the nitrogen is lost (via urea). Dietary fiber provides only partial energy through bacterial fermentation in the large intestine. The maximum energy measured in the calorimeter, on the other hand, is the physical calorific value, i.e. the total amount of energy with complete oxidation.