Bagaimana Kalori Makanan Diukur & Mengapa Itu Penting

Ini adalah pertanyaan mendasar dalam dunia kendali mutu: bagaimana jumlah kalori pada label nutrisi sebenarnya ditentukan? Proses ini tidak sembarangan, dan panduan ini menjelaskan bagaimana kalori makanan diukur.

Bagi perusahaan makanan dan minuman mana pun, pengukuran ini lebih dari sekadar teknis—ini adalah titik data penting yang memengaruhi segalanya, mulai dari kepatuhan regulasi hingga kepercayaan konsumen. Ini adalah gambaran sederhana dari keseluruhan proses.

Ilmu Inti tentang Cara Mengukur Kalori Makanan

Kalori makanan hanyalah satuan energi yang tersimpan.

Penting untuk dicatat bahwa "Kalori" (dengan huruf C kapital) yang tertera pada label nutrisi secara teknis adalah kilokalori (kkal), yang setara dengan 1,000 kalori ilmiah, energi yang dibutuhkan untuk menaikkan 1 gram air sebesar 1°C.

Tujuan dari keseluruhan proses pengukuran ini adalah untuk mengetahui secara pasti berapa banyak energi ini yang terkunci di dalam sampel makanan menggunakan alat pengukur kalori dalam makanan. Instrumen utamanya adalah kalorimeter bom, yang namanya diambil dari wadah baja berdinding tebal, atau "bom", yang menjadi intinya.

Prosedur operasional adalah proses yang langsung dan metodis:

• Persiapan: Sampel makanan yang diukur ditempatkan di dalam "bom" baja.
• Tekanan udara: Bom disegel dan diberi tekanan dengan oksigen murni untuk memastikan setiap partikel sampel terbakar habis. Pembakaran sempurna sangat penting; material yang tidak terbakar berarti energinya tidak terukur.
• Perendaman: Bom yang disegel direndam dalam air dengan volume yang diukur secara presisi. Seluruh sistem terisolasi, sehingga air ini bertindak sebagai media penyerap panas yang sempurna, menangkap semua energi yang dilepaskan selama pembakaran.
• Pengapian & Pengukuran: Percikan listrik memicu pembakaran. Saat makanan terbakar, misalnya kacang tanah berlemak tinggi, energi yang tersimpan dilepaskan sebagai panas. Panas ini ditransfer ke air di sekitarnya, menyebabkan suhunya naik. Perhitungan langsung dilakukan dengan melacak perubahan suhu ini, yang dikenal sebagai Delta T (ΔT), dengan tingkat akurasi yang tinggi. Perubahan suhu ini, ketika dimasukkan ke dalam rumus dengan kapasitas panas sistem kalorimeter yang diketahui, menghasilkan hasil energi yang akurat dalam joule atau kalori.

Sistem Atwater dan Hubungannya dengan Kalorimeter Bom

Gambar

Kalorimeter bom memberikan angka pasti untuk total energi kimia dalam makanan, yang dikenal sebagai "energi kotor". Namun, ini bukan gambaran lengkap tentang bagaimana kalori dalam makanan diukur untuk pelabelan, karena tubuh kita tidak dapat menyerap semua energi tersebut. Di sinilah sistem Atwater berperan, dan hubungannya dengan kalorimeter bom sangatlah penting.

Faktor Atwater yang terkenal bukan sekadar perkiraan; faktor-faktor tersebut dikembangkan melalui eksperimen cermat yang menggunakan kalorimeter bom sebagai alat dasar. Para peneliti menggunakan kalorimeter bom untuk mengukur energi kotor dari makanan tertentu.

Mereka kemudian melakukan studi pemberian makanan, mengumpulkan limbah manusia (yang mengandung energi yang tidak terpakai), dan membakarnya dalam kalorimeter bom. Dengan mengurangi energi limbah dari energi kotor makanan, mereka dapat menentukan rata-rata energi yang diserap tubuh.

Setelah berbagai eksperimen, penelitian ini menghasilkan sistem Atwater, sebuah metode perhitungan yang menetapkan nilai spesifik untuk setiap makronutrien guna memperkirakan "energi metabolisme". Mari kita praktikkan hal ini dengan sebuah batang energi hipotetis. Setelah dianalisis, sebuah laboratorium menemukan bahwa sebuah batang energi seberat 100 gram mengandung:

• Protein: 20 gram
• Karbohidrat: 40 gram (termasuk 10 gram serat yang tidak dapat dicerna)
• Lemak: 15 gram
   

Dengan menggunakan sistem Atwater, perhitungannya adalah:

• Protein: 20g x 4 kkal/g = 80 kalori
• Karbohidrat: (total 40g - 10g serat) = 30g x 4 kkal/g = 120 kalori
• Lemak: 15g x 9 kkal/g = 135 kalori
• Total Kalori pada Label: 80 + 120 + 135 = 335 kalori.

Jadi, meskipun sistem Atwater merupakan perhitungan standar untuk label nutrisi, sistem ini merupakan jalan pintas yang dibangun dan divalidasi oleh data dari kalorimeter bom. 

Saat ini, kalorimeter masih penting untuk memverifikasi kandungan energi bahan-bahan baru dan untuk pengendalian kualitas, menyediakan "kebenaran dasar" tentang total energi potensial suatu makanan.

Fungsi Bisnis Penting dari Pengukuran yang Akurat

Tekanan untuk mencapai keakuratan dalam cara mengukur kalori makanan lebih besar sekarang daripada sebelumnya.

Konsumen masa kini sangat terinformasi, membaca label untuk menyesuaikan dengan rencana diet seperti keto atau paleo. Mereka adalah peserta gerakan "label bersih" yang lebih luas, yang menuntut transparansi.

Bagi mereka, panel nutrisi merupakan bagian inti dari kisah sebuah merek. Merek yang memberikan data akurat secara konsisten akan mendapatkan loyalitas mereka.

Fokus konsumen yang intens ini secara langsung menunjukkan mengapa pengukuran yang tepat merupakan bagian yang tak terbantahkan dari pengendalian mutu dan kepatuhan terhadap peraturan. Kegagalan memenuhi ekspektasi ini dapat mengakibatkan risiko bisnis yang signifikan, termasuk:

• Kerusakan Merek: Suatu produk yang dipasarkan sebagai 'rendah kalori' dengan label yang tidak akurat dapat merusak kredibilitas dalam semalam.
• Penarikan Produk yang Mahal: Produk yang diberi label salah dapat memicu penarikan produk yang mahal dan rumit secara logistik.
• Sumber Daya R&D yang Terbuang: Formulasi produk baru yang didasarkan pada data yang salah dapat menyebabkan terbuangnya waktu dan bahan.
• Kendala Operasional: Perangkat yang lambat atau tidak dapat diandalkan yang mengukur kalori dalam makanan dapat menghambat seluruh alur kerja produksi.
   

Memilih Alat Pengukur Kalori Makanan

Menurut pendapat profesional kami, pemilihan alat pengukur kalori adalah salah satu keputusan paling berpengaruh yang akan diambil oleh laboratorium. Saat mengevaluasi pilihan Anda, kami yakin tiga area ini membutuhkan perhatian paling besar:

Kepatuhan terhadap Standar Resmi

Inilah titik awalnya. Peralatan apa pun yang Anda pertimbangkan harus sesuai dengan standar internasional seperti ASTM D5865 atau ISO 1928. Ini memberikan dasar yang diperlukan untuk hasil yang tidak hanya akurat tetapi juga dapat dipertanggungjawabkan secara hukum.

Nilai Otomatisasi

Bagi laboratorium dengan throughput yang tinggi, otomatisasi sangatlah penting. Inilah sebabnya Seri QualiBC Menawarkan beragam solusi. Otomatisasi menghilangkan langkah-langkah manual yang memakan waktu dan secara langsung mengurangi biaya tenaga kerja serta potensi kesalahan manusia.

Misalnya, laboratorium penelitian universitas yang menjalankan beberapa lusin sampel seminggu mungkin menemukan bahwa alat semi-otomatis KualitasBC-3200 menawarkan keseimbangan sempurna antara presisi dan efektivitas biaya. 

Sebaliknya, pabrik produksi makanan berskala besar yang perlu melakukan kontrol kualitas pada setiap batch sepanjang waktu akan melihat pengembalian investasi yang jelas dari sistem yang sepenuhnya otomatis. KualitasBC-1200, yang meminimalkan waktu operator dan memaksimalkan hasil.

Perencanaan untuk Aplikasi Masa Depan

Kami selalu mendorong klien untuk mempertimbangkan potensi penuh sebuah mesin. Perangkat yang juga dapat menentukan nilai energi material lain, seperti biofuel, memberikan imbal hasil yang jauh lebih tinggi atas investasi awal Anda.

Catatan tentang Menjaga Akurasi: Proses Kalibrasi

Perangkat berkualitas tinggi yang mengukur kalori dalam makanan menyediakan dasar untuk akurasi, tetapi pemeliharaannya memerlukan verifikasi rutin. 

Kalorimeter diuji secara berkala menggunakan zat dengan nilai energi yang diketahui dan tersertifikasi, yang paling umum adalah asam benzoat. Dengan memastikan pembacaan mesin sesuai dengan nilai yang diketahui, laboratorium dapat memverifikasi bahwa instrumennya berfungsi dengan baik. 

Misalnya, jika standar asam benzoat memiliki nilai tersertifikasi sebesar 26.45 MJ/kg, dan mesin secara konsisten membaca 25.91 MJ/kg, teknisi mengetahui ada masalah yang perlu diatasi sebelum menjalankan sampel produk lebih lanjut. 

Prosedur kritis ini, yang penting untuk semua model dalam Seri QualiBC kami, adalah bagian terakhir dari teka-teki kendali mutu.

Qualitest: Solusi Anda untuk Mengukur Kalori

At Qualitest, kami sangat menghargai tantangan operasional ini. 

Seperti yang telah kita bahas, Kalorimeter Bom Seri QualiBC Dirancang khusus untuk memberikan jawaban langsung atas kebutuhan ini. Dengan menawarkan berbagai model seperti QualiBC-1000, QualiBC-1200, QualiBC-1500, dan QualiBC-3200, kami memastikan laboratorium dapat memilih instrumen yang paling sesuai dengan beban kerja dan kerangka keuangan spesifik mereka.

Jika Anda mencari solusi yang andal dan hemat anggaran untuk kebutuhan pengukuran kalori Anda, kami mengundang Anda untuk mencoba peralatan kami. Tim kami siap membantu Anda mengidentifikasi instrumen yang tepat untuk kebutuhan operasional Anda. Hubungi kami hari ini untuk konsultasi profesional dan penawaran harga.