“Metodología para determinación de fibra dietética” Taller Nacional sobre

“Metodología para determinación de fibra dietética”

Taller Nacional sobre “Principios básicos para asegurar la generación y compilación

de datos de buena calidad en Composición de Alimentos”

QF. Ernesto Guzmán Consultor Nacional en Análisis

Estadístico para Planes de Muestreo de Alimentos Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos

Universidad de Chile


• “Porción de los alimentos, especialmente de origen vegetal, constituida por polisacáridos no digeribles y lignina o polisacáridos distintos de almidón y lignina que no es hidrolizada por las enzimas del tracto digestivo humano”.

Fibra dietética


• La ampliación del concepto a incluir todo tipo de polisacáridos no digeribles, se debe a que los polisacáridos constituyentes intrínsecos de la pared celular de la célula vegetal no pueden diferenciarse de aquellos que son agregados como aditivos durante los procesos tecnológicos y que sirven para dar o mejorar ciertas características organolépticas o reológicas en el producto final


FIBRA DIETÉTICAPared Proteínas

celular Lípidos

vegetal Componentes

inorgánicos

Lignina

Celulosa

Polisacáridos Pectinas

no-celulósicos Hemicelulosas

Pectinas Fibra

Aditivos Gomas dietética

Alimentarios Mucílagos

Polisacáridos de algas

Celulosas modificadas

Otros polisacáridos


• Trowell, 1976• Residuos de polisacáridos comestibles de plantas, lignina y sustancias

asociadas que son resistentes a la digestión por las enzimas del intestino humano

• Theander et al., 1995• Polisacáridos distintos de almidón, almidones resistentes (RS 3) y lignina

de Klason (“la parte que no es hidrato de carbono de la fibra dietética”)• Englyst and Hudson, 1993• Polisacáridos distintos de almidón• Dinamarca, 1995• Fibra dietética es el material aislado con los métodos AOAC • Ministerio de Salud y Bienestar, Japón , 1995• Fibra dietética es el material aislado con el método AOAC 985.29. Además

se clasifica como fibra dietética a los hidratos de carbono no digeribles, de bajo peso molecular, determinados por cromatografía líquida de alta resolución

• Finlandia, 1998• Fibra dietética es la porción de hidratos de carbono obtenida cuando se

usan los métodos AOAC 985.29 y 997.08• Noruega, 1998• Fibra dietética es el material aislado por el método AOAC 985.29 e inulina y

oligofructosa• Suecia, 1999• La fibra dietética es el material comestible que no puede ser degradado por

las enzimas humanas endógenas. La fibra dietética se determina con el método AOAC 985.29. Además, se puede usar el método AOAC 997.08 para fructanos.


• Definición de la AACC USA, 2001• La fibra dietética está formada por las partes

comestibles de vegetales o plantas o hidratos de carbono análogos que son resistentes a la digestión y absorción en el intestino delgado del ser humano con una fermentación total o parcial en el intestino grueso. La fibra dietética incluye polisacáridos, oligosacáridos, lignina y sustancias asociadas. La fibra dietética promueve efectos fisiológicos benéficos que incluyen efectos laxantes y/o disminución de colesterol sanguíneo y/o disminución de glucosa sanguínea

• Institute of Medicine USA (2001)• La fibra dietética consiste de carbohidratos no digeribles

y lignina intrínsecos e intactos en los vegetales o plantas

• La fibra agregada está formada por hidratos de carbono n digeribles que tienen efectos beneficiosos aislados en los humanos

• La fibra total es la suma de la fibra dietética y la fibra añadida


• CODEX (FAO and WHO) (Alinorm 06/29/26), DF• La Fibra Dietética consta de:• • Materias comestibles no digeribles que se encuentran

naturalmente en los alimentos listos para el consumo y se componen de polímeros de carbohidratos con un grado de polimerización (DP) no inferior a 3, o de polímeros de carbohidratos con un grado de polimerización (DP) ≥ 3, obtenidos de materia prima alimentaria por medios físicos, enzimáticos o químicos) o de polímeros de carbohidratos sintéticos (DP ≥ 3).

• La fibra dietética no es digerida ni absorbida en el intestino delgado y acusa al menos una de las siguientes propiedades:

• Incrementa la defecación.• [Incrementa las propiedades laxantes.]• Estimula la fermentación en el colon• Reduce los niveles de colesterol total y/o de LDL.• Reduce los niveles de glucosa y/o insulina post-prandial.


• No obstante en la reunión de junio de 2008 de la Comisión del Codex Alimentarius, el concepto de fibra cambia y en su definición sólo se deja su identificación desde el punto de vista de su estructura química.

• (Programa Conjunto FAO/OMS Sobre Normas Alimentarias. Comisión del Codex Alimentarius. 31º Período de Sesiones. Ginebra (suiza), 30 de junio – 5 de julio de 2008. “Informe de la 29ª Reunión del Comité Del Codex sobre Nutrición y Alimentos para Regímenes Especiales”

• Bad Neuenahr-Ahrweiler (Alemania) 12-16 de noviembre de 2007)


1. En el informe la comisión aceptó el informe del Comité Del Codex sobre Nutrición y Alimentos para Regímenes Especiales en el cual el grupo de expertos indica que basados en la

2. “actualización científica conjunta FAO/OMS sobre los carbohidratos en la nutrición humana… disponible como suplemento de la publicación European Journal of Clinical Nutrition (volumen 61, suplemento 1, diciembre de 2007),

3. se había decidido cambiar la definición por “polisacáridos intrínsecos de la pared celular vegetal”

4. en base al postulado que: “… que todos los componentes alimentarios debían definirse en primer lugar según su composición química”. Considerándose que “esto era fundamental para el establecimiento de métodos acertados en relación con la medición, el etiquetado, las declaraciones de propiedades saludables y la aplicación de directrices”.


4. en base al postulado que: “… que todos los componentes alimentarios debían definirse en primer lugar según su composición química”. Considerándose que “esto era fundamental para el establecimiento de métodos acertados en relación con la medición, el etiquetado, las declaraciones de propiedades saludables y la aplicación de directrices”.

5. No obstante, la respuesta de los países ha sido contraria en su mayoría, porque la significa un cambio en todo tipo de consideraciones, legales, comerciales, de salud pública, etc.. a este postulado de modo que, la definición y con todas sus implicancias va a ser discutida en la sesión del CODEX correspondiente a Noviembre de 2008


• LEGISLACIÓN CHILENA• En Chile, la fibra dietética está

calificada como factor alimentario junto con el colesterol y los antioxidantes. La legislación chilena la considera un factor de gran importancia de modo que considera su presencia en los alimentos como fundamental para una alimentación sana y saludable. Permite su agregado en alimentos funcionales y, en consecuencia, se le puede aplicar descriptores.


• De este modo, los alimentos elaborados pueden ser enriquecidos con fibra dietética. Además, aquellos que la poseen en forma natural se los considera como alimentos aportadores básicos de ella. De este modo, los alimentos con contenido de fibra pueden ser considerados como funcionales naturales y además, se pueden producir alimentos elaborados con agregado de fibra, considerados como funcionales procesados.


INFORMACION NUTRICIONAL Porción: ½ unidad (120 g)

Porciones por envase:

100 g 1 porción Energía (Kcal) 81 97 Proteínas (g) 1,5 1,8 Grasa total (g) 0,3 0,4 Hidratos de carbono disponibles (g) 18,1 21,7 Fibra dietética total (g) 5 6 Fibra dietética soluble (g) 2 2,4 Fibra dietética insoluble (g) 3 3,6

Sodio (mg) 53 64

6. Fibra dietética y riesgo de enfermedad cardiovascular

Que el alimento sea o contenga leguminosas, cereales integrales, frutas o verduras y que tenga, sin fortificación, un mínimo de 0,6 g de fibra soluble, que sea de bajo aporte en grasa total, bajo aporte en grasa saturada, bajo aporte de colesterol, y que los ác grasos trans sean menores al 4 % del total de las grasas.

3 g de grasa total o menos, 1 g de grasa saturada o menos y 15% o menos de calorías grasa saturadas, máximo de 4% de ác grasos trans del total de las grasas, 20 mg o menos de colesterol y que sin fortificación tenga 0,6 g o más de fibra soluble. Productos alimenticios en polvo que se consumen habitualmente hidratados cuya porción es a 30 g se considerará “bajo aporte” cuando cumplan estos requisitos por cada porción de consumo habitual del alimento rehidratado.

Las enfermedades cardiovasculares están asociadas con numerosos factores de riesgo. Dietas con bajo aporte en grasas saturadas y colesterol, y con frutas, verduras, leguminosas y cereales integrales que contengan algunos tipos de fibra dietética, particularmente fibra soluble, pueden reducir el riesgo de estas

enfermedades.


• La fibra se considera formada por dos grupos de componentes, unos que son insolubles o que presentan una capacidad de capataciónde agua baja que constituyen la porción insoluble de la FD y otros que son solubles pues presentan una gran afinidad con el agua, se hidratan en una proporción muy alta, pudiendo formar dispersiones que alteran fuertemente la viscosidad del medio en que se encuentran


• Componentes insolubles: celulosa y lignina y algunas hemicelulosas

• Celulosa glucano lineal formado por glucosas unidas por enlace beta 1-4 glicosídico

• Lignina polímero de alcoholes complejos

• Componentes solubles: pectinas, gomas, mucílagos, polisacáridos de algas

• Polisacáridos lineales formados por cadenas de azúcares iguales o cadenas de azúcares diferentes


Celulosa


Hemicelulosas


Pectinas


Estructura de goma xantana

Estructura de goma guar


Cadena de ácido Poligalacturónico Cadena de ácido polimanurónico


• Los métodos analíticos para fibra dietética fueron desarrollados en distintos países y con diferentes grados de complejidad. No obstante, en la actualidad los métodos más utilizados en todo el mundo son los métodos de la Association of Official Analytical Chemists, AOAC International en la actualidad.

• Los métodos referidos incluyen técnicas para diferentes tipos de hidratos de carbono, tanto del tipo polisacáridos como del tipo oligosacáridos no digeribles (fructanos y galactooligosacáridos). Además, presentan técnicas para almidón y dextrinas resistentes, polidextrosas y polisacáridos de algas.


Denominación Compuestos cuantificados Referencia Tipo Capítulo2

AOAC 991.43 Polisacáridos solubles + insolubles (incluido RS 3) + lignina

Lee et al Enzimático- gravimétrico

32.1.17


Prosky et al. 1992 Enzimático-gravimétrico

45.4.07


Theander et al. Enzimático-químico

45.4.11

AOAC 995.16 beta-glucanos McCleary & Codd, 1991 Enzimático 32

AOAC 2002.02 Fibra resistente de almidón y algas

McCleary & Monaghan, 2002

Enzimático 45.4.15

AOAC 999.03 Fructanos (oligofructanos, derivados de inulina, fructooligosacáridos)

McCleary & Blakeney, 1999 McCleary et al., 2000

Enzimático y colorimétrico

45.4.06B

AOAC 997.08 Fructanos (oligofructanos, derivados de inulina, fructooligosacáridos)

Hoebregs, 1997 Enzimático y HPAEC

45.4.06A

AOAC 2001.02 Trans-galactooligosacáridos De Slegte HPAEC-PAD 45.4.12

AOAC 2001.03 Fibra dietética total en alimentos que contienen maltodextrina resistente

Enzimático-gravimétrico y cromatografía líquida

45.4.13

AOAC 2000.11 Polydextrosa Craig et al. 2001 HPAEC 45.6.06C


Muestra Desgrasada y sin exceso de azúcares

Buffer Fosfato 0,06 M pH = 6,0

Amilglucosidasa termoestable (baño 100 ºC, 15 minutos)

Enfriar. Llevar a pH 7,5, agregar protease Incubar 30 min a 60 ºC

Enfriar, llevar a ph 4,0 a 4,6 digerir con glucoamilasa a 60 ºC , 30 min

Precipitar polisacáridos solubles por agregado de etanol caliente hasta alcanzar 78 a 80%

Filtrar por crisol filtrante con Celite. Lavar con alcohol 78 %, alcohol 95 % y acetona

Secar . Pesar y corregir residuo por contenido de proteína y cenizas

“Fibra dietética total en alimentos. Método 985.29 AOAC”


“Fibra dietética total soluble e insoluble. Método 991.43 AOAC”

1 Muestra

Desgrasada y sin exceso de azúcares

Buffer MES TRIS 0,05 M pH = 8,2

Alfa Amilasa termoestable (baño 100 ºC, 15 minutos)

Enfriar a 60 ºC. Agregar protease Incubar 30 min a 60 ºC

Enfriar, llevar a ph 4,0 a 4,7 digerir con glucoamilasa a 60 ºC , 30 min




Aplicable a alimentos procesados, granos y productos de cereales, frutas y verduras


2 Filtrar el digerido directamente a través de crisol con Celite

Lavar repetidamente el residuo con agua destilada caliente

Lavar con alcohol 78 %, alcohol 95 % y acetona


“Fibra dietética total soluble e insoluble. Método 991.43 AOAC”

3

El filtrado y los lavados se juntan y se pesan





El almidón resistente como tal queda incluido en la fibra total. No obstante, lo que se transforma en un problema es el agregado de dextrinas resistentes que están constituidas de moléculas de alto peso molecular y de bajo peso molecular, de modo que, las de alto PM quedan incluidas en las fibra dietética total pero las de bajo PM no.

Para solucionar esto, se usa una variante de los métodos anteriores, en la cual, una alícuota del filtrado sin agregado de alcohol del sistema que usa buffer fosfato, se somete a cromatografía líquida para medir oligosacáridos de 2 a más de 10 unidades de azúcares.


• Fructanos: Métodos 997.08 y 999.03.

• Extracción en agua caliente.

• Hidrólisis enzimática• 1) amilglucosidasa seguida de hidrólisis con inulinasa • 2) sacarasa/beta- amilasa/pululanasa/maltasa seguida

de inulinasas exo y endo

• Medición de productos de hidrólisis• 1) Cromatografía de intercambio iónico de alta

eficiencia con detección amperométrica de pulso. Medición a tiempo cero, después de acción con amilglucosidasa y después de inulinasa

• 2) Transformación de azúcares reductores a azúcares alcoholes después de primera hidrólisis medición de fructosa y glucosa mediante espectrofotometría con hidrazida de ácido para hidroxibenzoico

“Metodología para determinación de fibra dietética” Taller Nacional sobre

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