食物热量

食物热量是动物（包括人类）从食物中获取的化学能，以维持新陈代谢，包括肌肉活动。

大多数动物的大部分能量来自有氧呼吸，即将碳水化合物、脂肪和蛋白质与空气中的氧气或溶解在水中的氧气结合。 饮食中其他较小的成分，如有机酸、多元醇和乙醇（饮用酒精）可能有助于能量输入。 一些提供很少或不提供食物能量的饮食成分，如水、矿物质、维生素、胆固醇和纤维，由于其他原因可能仍然是健康和生存所必需的。 有些生物体有厌氧呼吸，通过不需要氧气的反应从食物中提取能量。

给定质量食物的能量含量通常以公制 (SI) 能量单位、焦耳 (J) 及其倍数千焦耳 (kJ) 表示； 或传统的热能单位卡路里 (cal)。 在营养方面，后者始终是单位的大变体，也写成卡路里（符号 Cal，均以大写字母 C）或千卡 (kcal)，相当于 4184 J 或 4.184 kJ。 因此，例如，脂肪和乙醇每单位质量的食物能量xxx，分别为 37 和 29 kJ/g（9 和 7 kcal/g）。 蛋白质和大多数碳水化合物的热量约为 17 kJ/g（4 kcal/g），但不同种类之间存在差异。 例如，葡萄糖、蔗糖和淀粉的值分别为 15.57、16.48 和 17.48 千焦耳每克（3.72、3.94 和 4.18 千卡/克）。 食物（脂肪、酒精、碳水化合物和蛋白质）的不同能量密度主要在于它们不同比例的碳、氢和氧原子。 不易吸收的碳水化合物，如纤维或乳糖不耐症患者的乳糖，提供的食物能量较少。 多元醇（包括糖醇）和有机酸分别贡献 10 kJ/g (2.4 kcal/g) 和 13 kJ/g (3.1 kcal/g)。

复杂菜肴或膳食的能量含量可以通过添加其成分的能量含量来估算。

食物能量含量的首次测定是通过在弹式量热计中燃烧干燥的样品并测量设备周围水的温度变化来进行的，这种方法称为直接量热法。

然而，直接量热法通常会高估人体从食物中实际获得的能量，因为它还计算了膳食纤维和其他难消化成分的能量含量，并且没有考虑到某些物质的部分吸收和/或不完全代谢 . 出于这个原因，今天食物的能量含量是间接获得的，方法是使用化学分析来确定每种可消化的膳食成分（如蛋白质、碳水化合物和脂肪）的量，并添加以前通过以下方法获得的相应食物能量含量 测量身体释放的代谢热。 特别是，纤维含量被排除在外。

典型的人类饮食主要包括碳水化合物、脂肪、蛋白质、水、乙醇和难消化的成分，如骨头、种子和纤维（主要是纤维素）。 碳水化合物、脂肪和蛋白质通常占食物干重的 90%。 反刍动物可以从纤维素的呼吸中提取食物能量，因为它们瘤胃中的细菌将纤维素分解成可消化的碳水化合物。

人类饮食中有助于其能量含量的其他次要成分是有机酸，如柠檬酸和酒石酸，以及多元醇，如甘油、木糖醇、肌醇和山梨糖醇。

除了为身体提供能量外，一些营养素还具有受细胞信号影响的调节作用。 例如，亮氨酸在调节蛋白质代谢和抑制个体食欲方面起着重要作用。 人体无法合成的某些脂肪成分中的少量必需脂肪酸被用于（并且是必要的）其他生化过程。