Fibra insoluble: representa la mayor cantidad, sobre el “95-99% y está constituida por celulosa, algunas hemicelulosas y lignina, que son poco o nada fermentables por parte de la flora intestinal”, lo que hace que se excrete casi intacta en heces. Tiene alto efecto laxante y poca capacidad de retener agua, aunque un poco retiene.

Fibra soluble: la forman, “pectinas, algunas hemicelulosas, gomas y mucílagos, polisacáridos de algas y microbianos, fructopolisacáridos y fructo-oligosacáridos, almidón resistente y polidextrosa. Son componentes minoritarios de la fibra” y no forman parte de las paredes celulares vegetales, a diferencia de la anterior; retienen agua, lo que hace que aumente la viscosidad y el volumen del bolo gastrointestinal dando además sensación de saciedad; es altamente fermentable por la flora intestinal, lo que favorece su crecimiento.

Métodos de extracción para la determinación de fibra cruda

Los vegetales y los productos comerciales derivados de ellos están compuestos por sustancias pertenecientes a distintas categorías, tales como carbohidratos, grasas, proteínas, sales minerales y complejos polímeros como la lignina. La cuantificación de los diferentes componentes es realizada por un sistema de extracciones usando reactivos ácidos y alcalinos, capaces de remover un componente dejando a los otros inmutables.

Por ejemplo, una solución de hidróxido de sodio al 5-10% se la mezcla con una solución de hemicelulosa, mientras ácido sulfúrico al 72% hidroliza celulosa dejando lignina como un residuo polvoriento color negro amarronado.Una categoría empírica esencial es la denominada fibra cruda, que fue ampliamente adoptada en la evaluación de alimentos y en todo el ámbito de la alimentación porque, según una convención, representa el residuo indigerible de los alimentos. En la práctica, la fibra cruda es el residuo de una muestra desgrasada antes de hervirla en soluciones de fuertes minerales ácidos y alcalinos diluidos. Hay diversos métodos analíticos (Van Soest, Weende, etc.) cuyos resultados no son comparables.

Además, para cada método las distintas operaciones analíticas deben ser cuidadosamente estandarizadas para obtener resultados confiables. El FIWE para 3 ó 6 determinaciones, de Velp Scientifica, es un extractor concebido para realizar pruebas según estos métodos.

Preparación de la muestra

Pasar la muestra seca por un tamiz apertura de malla: 1 mm (ASTM 18).En caso de necesidad secar-moler la porción de la muestra que no pase por el tamiz.El secado de muestras se logra calentándola en estufa de secado a 105/110ºC por unas horas o en estufa de vacío a temperaturas más bajas: 70ºC.Si la muestra no puede ser calentada liofilice antes de moler.La mayoría del material pierde agua durante la molienda. Si los resultados se deben expresar sobre la base inicial, el contenido del agua se debe determinar en una muestra no molida que acompañe la muestra elegida para la determinación de fibra.Si la proporción de grasas es más de 5-10% se preverá moler apropiadamente.La muestra se puede desengrasar usando 25 ml por g de material de éter de petróleo o hexano (punto de ebullición 40-60ºC).

Determinación de fibra cruda por ácido sulfúrico e hidróxido de potasio, según WEENDE.

El método está basado en la solubilidad de la fibra no celulósica por medio de soluciones de ácido sulfúrico e hidróxido de potasio.

Reactivos

1. Ácido sulfúrico 1.25%-0.223 +0.005N libre de carbonato, 12.5g, 98% concentrado a 1000 ml con agua destilada. Controlar la concentración por titración. 2. Hidróxido de potasio 1.25%-0.223 +0.005 N, libre de carbonato, 12.5g a 1000 ml con agua destilada. Controlar la concentración por titración. 3. n-octanol como antiespuma. 4. Acetona anhidra.

Procedimiento1. Determinar por separado la humedad de la muestra calentando en estufa a 105ºC a peso constante. Enfriar en desecador.2. Pesar exactamente 1 g de muestra molida, (1 mm), precisión +1 mg.3. Agregar el ácido sulfúrico hasta la muesca (150 ml), previo precalentamiento de la placa calefactora para reducir el tiempo de hervor.4. Agregar 3/5 gotas n-octano como agente antiespuma.5. Dejar hirviendo durante 30 minutos.6. Conectar el vacío para drenar el ácido sulfúrico.7. Lavar tres veces con 30 ml de agua deionizada caliente. Conectar el aire comprimido para agitar el contenido del crisol.8. Después de drenar lo lavado, agregar 150 ml de hidróxido de potasio precalentado 1.25% y 3/5 gotas de antiespumante.9. Hervir 30 minutos.10. Filtrar y lavar, ídem punto 7.11. Realizar un lavado para enfriar los crisoles con agua deionizada.12. Lavar tres veces el contenido del crisol con 25 ml de acetona. Conectar el aire comprimido para agitar el contenido del crisol.13. Para determinar el peso seco, remover los crisoles, secar la muestra en estufa a 105ºC, por una hora, a peso constante y enfriar en desecador.Este peso representa la fibra cruda más el contenido de ceniza.14. Cuando el contenido de ceniza es requerido, colocar los crisoles en mufla a 550ºC por 3 horas. Dejar enfriar en desecador y pesar nuevamente.Este peso representa contenido de fibra cruda sin la ceniza.15. Quite la ceniza y en caso de necesidad limpie los crisoles por un procedimiento de oxidación.

Nota: La determinación de la fibra cruda según Weende es un método oficial en Italia, Francia, Reino Unido, Suecia y EEUU.

Determinación de fibra cruda por detergente neutro, NDF, según Van Soest.

El método está basado en la solubilidad de un agente tensioactivo, por medio de una solución neutra.a) Carbohidratos solubles, pectinas incluidas.b) Mayoría de proteínas.c) Lípidos.d) Sustancias minerales solubles, cierta parte de silicona incluida.El contenido soluble se define como soluble de detergente neutro (NDS).El residuo es compuesto por los componentes fibrosos de las células hemicelulosa de la planta, de lignina, de sustancias minerales insolubles y algunas proteínas de las paredes de la célula.

Reactivos 1. Solución de detergente neutroBorato de sodio decahidratado, 6.81 g.EDTA etilen diamino tetracetato, 18.61 g.Sodio lauril sulfato neutro, 30 g.2. Ethoxyethanol, 10 ml.Fosfato disódico anhidro, 4.56 g.Agua destilada, 1000 ml.Verter el borato de sodio y EDTA disódico en un vaso y disolver con una parte de agua destilada mientras se calienta. Agregar lauril sulfato y 2-ethoxyethanolDisolver por separado fosfato disódico en agua destilada, calentando hasta obtener la solución completaMezclar las dos soluciones con el agua restante

Controlar el pH: rango admisible entre 6.9 y 7.1.3. n-octanol (alcohol octílico)4. Sulfito de sodio anhidro5. Acetona

Procedimiento1. Moler la muestra seca, apertura malla de tamiz: 1 mm.2. Pesar en un crisol 1 g de muestra molida, (1 mm), precisión + 1mg.3. Agregar 100 ml de solución de detergente neutro a temperatura ambiente y 0.5 g de sulfito de sodio con algunas gotas de n-octanol4. Calentar hasta hervir y recircular por 60 minutos5. Filtrar y lavar 3 veces con agua hirviendo y luego 2 veces con acetona fría6. Secar 8 horas a 105ºC. Enfriar en un desecador7. Pesar8. Calcular la fibra detergente neutro:NDF % = peso del crisol + peso del residuo- peso del crisol x 100peso de la muestra Detergente neutro soluble: NDS%=NDF%9. Colocar en mufla a 550º por 2 horas. Enfriar en desecador10. Pesar11. Calcular la ceniza insoluble en detergente neutro: pérdida por incineración x 100 peso de la muestra

Determinación de fibra cruda por detergente ácido, ADF, según Van Soest.

El método esta basado en la solubilidad de un agente tensioactivo, por medio de una solución ácida.a) carbohidratos solubles.b) proteínas.c) lípidos.d) sustancias minerales solubles.El residuo fibroso esta compuesto por celulosa, lignina y por las sustancias minerales insolubles en un ambiente ácido, esto se define como ADF.La diferencia en NDF (fibra detergente neutra) y ADF (fibra detergente ácida) generalmente esta determinado por las hemicelulosas.

Reactivo1. Solución de detergente ácido.Cetil Trimetil Amonio Bromuro, grado técnico, 20 g.Ácido sulfúrico 1N (49.04g/l) 1 l.Disolver el tensioactivo en el ácido, agitando, para facilitar la disolución.2. n-octanol (alcohol octilíco).3. Acetona.

Procedimiento1. Moler la muestra seca, apertura malla de tamiz: 1 mm.2. Pesar en un crisol 1 g de muestra molida, (1 mm), precisión +1mg.3. Agregar 100 ml de solución de detergente ácido a temperatura ambiente y algunas gotas de n-octanol.4. Calentar hasta hervir y recircular por 60 minutos.5. Filtrar y lavar 3 veces con agua hirviendo y luego 2 veces con acetona fría.6. Secar 8 horas a 105ºC. Enfriar en desecador.7. Pesar.8. Calcular la fibra detergente ácida: ADF % = peso del crisol + peso del residuo- peso del crisol x 100peso de la muestra 9. Colocar en mufla a 550ºC por 2 horas. Enfriar en desecador.10. Pesar.11. Calcular la ceniza insoluble en detergente ácido:

pérdida por incineración x 100 peso de la muestra

Determinación del procedimiento de lignina y celulosa

Procedimiento1. Moler la muestra seca, apertura malla de tamiz: 1 mm.2. Pesar en un crisol 1 g de muestra molida, (1 mm), precisión + 1mg.3. Agregar 100 ml de solución de detergente ácido a temperatura ambiente y algunas gotas de n-octanol.4. Calentar hasta hervir y recircular por 60 minutos.5. Filtrar y lavar 3 veces con agua hirviendo y luego 2 veces con acetona fría.Nota: Es posible usar el residuo representado por la fibra detergente ácido.6. Agregar 25 ml de solución de permanganato de potasio, (reactivo para lignina) y agitar a temperatura ambiente por lo menos 10 minutos.El color rojo del permanganato debe estar presente durante el período entero; si no agregue el reactivo.7. Filtrar.8. Agregar lentamente 25 ml de solución desmineralizadora. Atención: puede producir espuma.9. Filtrar después de 5 minutos. Repetir el tratamiento de desmineralización por lo menos una vez. El residuo debe ser filtrado 20/30 minutos.10. Lavar dos veces con etanol al 80% y dos veces con acetona.11. Secar 8 horas a 105ºC. Enfriar en desecador.12. Pesar el residuo compuesto por la celulosa y la silicona.13. Calcular% de residuo = peso del crisol + peso del residuo- peso del crisol x 100peso de la muestra14. Agregar alrededor de 25 ml de ácido sulfúrico al 72%, (solvente para la celulosa) y continuar la extracción fresca durante 3 horas, revolviendo cada hora.15. Filtrar y lavar 3 veces con agua hirviendo.16. Secar 8 horas a 105ºC. Enfriar en desecador.17. Pesar.18. Calcular % detergente ácido + silicona = peso del crisol + peso del residuo - peso del crisol x 100 peso de la muestra

FIWE 3– para determinacionesFIWE 6 – para 6 determinacionesExtractor para determinación de fibra cruda – Operación del equipo

Colocar los crisoles en posición con la palanca que se encuentra en el lado izquierdo del instrumento levantada.Descender la palanca y mantenerla fija. Los crisoles deben ser mantenidos firmes. Abrir el grifo de agua y controlar que el agua fluya por el desagüe a dos litros por minuto. Encender el switch. Se encenderá un LED.La capacidad de calefaccionar es de 0 a 100% controlado por el regulador de voltaje que se encuentra en el frente del instrumento lo mismo que el timer digital.La hilera de tres o seis válvulas realiza las siguientes funciones:1. Cerrado (closed): cuando el contenido del crisol debe ser llevado a estado de ebullición.2. Presión (pressure): enviar aire comprimido para homogeneizar la muestra.3. Vacío (vacuum): conexión para realizar vacío.

El compresor de aire y la bomba peristáltica se operan desde su correspondiente switch al frente del instrumento.La bomba peristáltica para descarga de líquidos es operada por un motor equipado con un termostato de seguridad diseñado para apagarse ante una sobrecarga de temperatura.

Porosidad del crisol:Los crisoles normalmente usados son grado 2 de acuerdo a la definición de JENA con 45 µm de poro (40-60µm) (ASTM), grado C en USA.

Cuidado del crisol de vidrio:Los crisoles de vidrio durante el proceso de calefacción y enfriamiento requieren un cuidado particular para evitar fracturas. La calefacción y el enfriamiento del vidrio se realizan a altas temperaturas produciendo tensiones entre las diferentes partes, incrementándose la probabilidad de fracturas. Se deberá recordar que la temperatura de 550ºC corresponde con el mayor estado plástico del vidrio y por lo tanto este no debería ser traspasado.Obviamente, índices menores no modifican la correcta tensión del vidrio. También deben evitarse los shocks térmicos más allá de los 90ºC.

Peso constante:El enfriamiento de los crisoles extraídos de la mufla se realiza en un desecador. Como agente de secado es recomendado usar silicagel o sulfato de calcio granular. El control del secado se realiza pesando dos veces (con 30 minutos de diferencia entre pesada y pesada); hasta que se obtenga como resultado de ambas tomas el mismo peso (peso constante).

Proceso de limpieza de los crisoles a través de un proceso de oxidación:El vidrio puede ser lavado normalmente usando una solución preparada disolviendo 30 g de hidróxido de sodio (NaOH), 10 g de tripolifosfato de sodio (Na3P3O10) y 2 g de sulfato de sodio laurilo (C12 H24 NaSO4).

Los filtros de la placa sintetizada se pueden limpiar con óxido de ácido crómico (dicrómico y ácido sulfúrico concentrado), óxido de ácido sulfonítrico (ácido sulfúrico concentrado calentado con pequeñas cantidades de potasio o nitrato de sodio o ácido nítrico).

La mezcla fría debe ser dejada en contacto con el vidrio por lo menos 15 minutos, preferentemente durante la noche. La preparación fresca es anaranjada y se transforma en verde después del uso durante la reducción del Cr VI al Cr III.

4. ANALISIS ESPECIALES

Entre estas técnicas se incluye algunos métodos aplicables a la determinación de la calidad de los ingredientes y los productos terminados, con base en su contenido de micronutrientes, tales como fibra digerible, minerales, vitaminas, actividad enzimática, etc.; así mismo, se presenta el método más ampliamente utilizado para la cuantificación de óxido de cromo durante la evaluación de la digestibilidad de las dietas.

4.1. Determinación de Fibra por Detergente Acido.

Este método permite tener una aproximación del grado de digestibilidad de las fibras en el alimento. La muestra es digerida por medio de cetil-trimetil-amonio en ácido sulfúrico y el residuo es considerado como la fibra no digerible.

Reactivos

Solución de detergente ácido al 1 % p/v. A un litro de agua agregar poco a poco 56 ml de ácido sulfúrico concentrado, lleve la solución a un volumen final de 2 1 con agua y agregue 20g de Cetil-trimetil-amonio.

Antiespumante Dekalin (decahidronaftaleno). Acetona.

Materiales y Equipo

Horno Matraces erlenmayer de 500 ml. Mantilla de calentamiento. Condensador de dedo frío. Crisoles de filtración, porosidad 1.

Procedimiento

1. Muela la muestra en un molino de martillos para que pase la malla de 1 mm. 2. Tome una submuestra y séquela durante la noche en un horno a 105°C. 3. Enfríe la muestra en un desecador. 4. Pese con aproximación de miligramos un gramo de la muestra seca y colóquela en

un matraz erlenmayer de 500 ml. 5. Adicione 100 ml de la solución de detergente ácido y 2 ml del antiespumante. 6. Coloque el matraz en la mantilla con el condensador instalado. 7. Lleve rápidamente a ebullición (3 a 5 minutos) y continúe el calentamiento por 2

horas. 8. Filtre el contenido del matraz por gravedad en un crisol previamente pesado. 9. Enjuague el matraz con agua destilada caliente y filtre. 10. Enjuague el contenido del crisol con 300 ml de agua destilada caliente. Use

succión débil (por vacío). 11. Enjuague el residuo con acetona y seque. 12. Coloque el crisol en el horno a 105°C durante 12 horas. 13. Enfríe dentro de un desecador la muestra e inmediatamente después determine el

peso.

Cálculos

Contenido de Fibra (%) = 100 (W2/W1)

Donde

W1 = Peso de muestra (g).W2 = Peso del residuo (g).

FIGURA 7

Determinación del contenido de fibra por el método de detergente ácido.

4.2. Determinación de Fibra por Detergente Neutro.

Este método es útil para la determinación de fibras vegetales en alimentos. Aparentemente tiene la capacidad de separar los componentes nutricionales solubles de aquellos que no son totalmente aprovechables o que dependen de la fermentación biológica para su aprovechamiento. El método tiene limitaciones en su precisión cuando los valores de proteína son muy altos y los valores de fibra son bajos.

Reactivos

Solución detergente neutra. Agregue a un litro de agua destilada 30 mg de sulfato lauril sódico USP, 18.61 g de etilendiamino tetra acetato disódico dihidrogenado dehidratado, 6.81 g de borato de sodio decahidrato y 4.56 g del reactivo fosfato ácido disódico anhidro. Agítese hasta disolver y mantenga el pH entre 6.9 y 7.1.

Amilasa (Sigma A 1278) 2g en 90ml H2O mas 10 ml de etilenglicol. Acetona grado reactivo. Sulfito de sodio anhídro. Se usa únicamente en análisis de subproductos animales.

Materiales y Equipo

Equipo de reflujo. Cualquier equipo estándar adecuado para el análisis de fibra. Crisoles de filtración en vidrio. Use crisoles de tipo alto, con porosidad gruesa y

placa de filtración de 40mm de diámetro con capacidad para 40 – 50 ml de líquido. Cuando los crisoles se obstruyen después de un uso continuo se prepara una

solución limpiadora de 20% KOH, 5% de Na3PO4 y 0.5% de EDTA de sodio que se hace pasar caliente en en sentidi opuesto a través del crisol. Se debe de evitar el uso continuo de la solución pues tiende a erosionar el vidrio.

Procedimiento

1. Pese aproximadamente 1 g de muestra molida para pasar el tamiz de 1 mm y deposítela en un matraz de fondo redondo para iniciar el reflujo.

2. Agregue en orden 100 ml de detergente neutro a temperatura ambiente y 2 ml de amilasa por muestra.

3. Caliente para que la solución hierva en 5 a 10 minutos; en el momento de iniciar la ebullición reduzca la temperatura para evitar la formación de espuma. Ajuste la temperatura para que la solución hierva suavemente y mantenga en reflujo por 60 minutos a partir del instante en que empieza a hervir.

4. Agite el matraz para suspender y decante la muestra en un crisol previamente pesado y preparado para succión al vacío. Use poco vacío al principio incrementándolo a medida que lo vaya requiriendo. Pase toda la muestra al crisol utilizando un mínimo de agua caliente (80°C) para el lavado del matraz. Elimine el vacío, afloje con cuidado la capa de muestra en el fondo del crisol sin removerla y agregue agua caliente, repitiendo el lavado varias veces. Finalmente lave dos veces con acetona sin remover la muestra del filtro y seque con vacío.

5. Seque los crisoles a 105°C durante 12 h y péselos en caliente (esta operación no debe durar más de 30 seg). Si no se puede pesar de inmediato, enfríe los crisoles en un desecador que contenga como desecante pentóxido de fósforo (P2O5).

6. El residuo de fibra recuperado se registra en términos de paredes celulares. 7. Calcule el contenido celular (material soluble) substrayendo este valor de 100.

NOTA:

En el caso de granos y subproductos de molinos es posible que se forme un material gelatinoso derivado de los almidones y la proteína, el cual obstruye el filtro e impide el lavado. Para mejorar la filtración haga pasar aire en sentido inverso en el crisol. Así mismo al evite que la muestra se adhiera al fondo del matraz durante el inicio del calentamiento hasta la ebullición, calentando rápidamente con agitación constante.

Cálculos

a. Paredes celulares (%) en “base seca” o “como se ofrece”. 100(((peso del crisol + paredes celulares) - (peso del crisol))/peso de la muestra.

b. El porciento del contenido celular se calcula substrayendo de 100 el % de paredes celulares.

% contenido celular = 100 - % paredes celulares.

Van Soest, P.J. and R.H. Wine, 1967, J. Assoc. Official Anal. Chem., 50:50.

FIGURA 8

Determinación del contendido de fibra por el método de detergente neutro

INTRODUCCION

El gran interés por la fibra dietética (FD) se remonta a la década del setenta cuando investigadores como Trowell, Burkitt y otros, basándose principalmente en estudios epidemiológicos enunciaron la hipótesis de que la deficiencia de FD se relaciona con la existencia de una serie de enfermedades presente en los países desarrollados con cultura occidental, como constipación, hemorroides, diverticulosis, cáncer de colon, diabetes, obesidad y enfermedad cardiovascular (1-7).

CONCEPTOS Y COMPONENTES DE LA FIBRA DIETETICA

El concepto actual de FD lo define como los componentes de la dieta de origen vegetal, que son resistentes a las enzimas digestivas del hombre y químicamente estaría representado por la suma de los polisacáridos que no son almidones ni lignina (8).

Forman parte de la FD convencional componentes estructurales de la pared de las células vegetales: celulosa, hemicelulosa, sustancias pécticas y lignina y no estructurales, como gomas, mucílagos, polisacáridos de algas y celulosa modificada. Podemos clasificar a la fibra de acuerdo a su solubilidad en agua en fibra insoluble (FI) (celulosa, gran parte de las hemicelulosas y lignina) y soluble  (FS) (pectinas, gomas, mucílagos, ciertas hemicelulosas, polisacáridos de algas y celulosa modificada).

Los polisacáridos que conforman la FD difieren en sus componentes químicos (9). Así, la celulosa es un polímero de glucosa unida en posición β 1-4, sin cadenas laterales; las hemicelulosas son polímeros de pentosas y hexosas, con cadenas laterales en las que se presentan diferentes azúcares y ácidos glucorónicos (existen alrededor de 250 diferentes tipos de hemicelulosas); las pectinas son polímeros de ácido galacturónico con cadenas laterales con diferentes azúcares. La lignina es un polímero no polisacárido que contiene unidades de fenilpropano derivados de los alcoholes sinapílico, coniferílico y cumarílico.

Las gomas son exudados formados en el sitio de injuria de las plantas, constituyen un grupo complejo de polisacáridos que contienen ácido glucorónico y galacturónico así como xilosa, galactosa y manosa. Típicas gomas en este grupo son la goma arábiga, gatti, karaya y tragacanto. Los mucílagos están generalmente dispersos en el endosperma y se mezclan con los polisacáridos digeribles, la utilidad que le prestan a la planta es de reserva energética y para darles humedad a la semilla. Son generalmente polisacáridos neutros, por ejemplo la goma guar es un galactomanano de alto peso molecular derivado de la semilla del Cyamopsis tetragonolobus, una leguminosa que crece en la India y Pakistán.

Entre los polisacáridos de algas se tiene a los carragenanos que se obtienen de las paredes celulares de ciertas algas rojas. Hay varios tipos de carragenanos compuestos de residuos de galactosa unidos alternativamente en posición 1,3 y 1,4 sulfatados en grados variables; los alginatos, obtenidos de las paredes celulares de algas pardas que se describen químicamente como un copolímero lineal de ácidos manurónico y gulurónico.

Las celulosas modificadas como la metilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, carboximetilcelulosa, son gomas semisintéticas porque se sintetizan a partir de un producto natural como lo es la celulosa.

Las gomas, mucílagos, polisacáridos de algas y celulosas modificadas se utilizan como aditivos en la industria alimentaria, como emulsificante y estabilizante en pequeñas cantidades.

Por otra parte, existe una gran variedad de componentes no convencionales asociados con la FD que van desde ceras a minerales y que por su baja digestibilidad pueden conducir a propiedades semejantes a la FD (10) y que son motivos de controversia en el sentido de si deben o no incluirse dentro de la FD. Entre estos podemos mencionar los compuestos fenólicos (taninos), ceras,  glicoproteínas (extensina), minerales, ácido fítico, compuestos de Maillard, almidón resistente, quitina y quitosanos y formas confeccionadas por el hombre (polidextrosa, lactulosa, etc). Lo que hace difícil incluirlos como una parte oficial de la FD, es que algunos de ellos son altamente variables e impredecibles aunque la indigestibilidad que presentan parece compatible con los principios de la FD.

METODOLOGIA ANALITICA PARA MEDIR LA FIBRA DIETETICA

Los métodos para determinar la FD pueden desglosarse en métodos gravimétricos y métodos enzimáticoquímicos.

Los métodos gravimétricos se basan en pesar el residuo que queda después de una solubilización enzimática o química de los componentes que no son fibra.

Los métodos enzimático-químicos consisten en aislar los residuos de FD por acción enzimática y en liberar por hidrólisis ácida los azúcares neutros que constituyen los polisacáridos de la fibra y medirlos por cromatografía líquida de alta presión (HPLC), cromatografía de gases (GLC) o colorimétricamente. Los ácidos urónicos se determinan colorimétricamente o por descarboxilación y la lignina se determina generalmente por gravimetría.

Los métodos gravimétricos son más sencillos y rápidos, se limitan al cálculo de las fibras totales o de las fibras solubles e insolubles, los métodos enzimático-químicos en cambio son más complejos y lentos, proporcionan la cantidad de cada uno de los azúcares neutros y ácidos, se pueden estimar por separado la lignina y añadirla a la suma de los azúcares individuales dando el contenido de fibra total.

Veremos con más detalle cuáles son los principales métodos, la fracción que se analiza en cada uno de ellos y los comentarios que se desprenden de dichas técnicas.

METODOS GRAVIMETRICOS

1. Químico gravimétrico

a) Fibra cruda

Se basa en el tratamiento secuencial con ácidos y álcalis en condiciones estandarizadas. Con este método se subvalora en forma importante el contenido de FD ya que se disuelve gran parte de la hemicelulosa y lignina, cantidades variables de celulosa y toda la fibra soluble.

Los valores de fibra cruda no tienen relación con el verdadero valor de FD de los alimentos humanos. Los valores de FD generalmente son 3 a 5 veces mayores que los valores de fibra cruda, pero no puede hacerse un factor de corrección porque la relación entre fibra cruda y FD varía dependiendo de los componentes químicos. La fibra cruda tiene poca significancia fisiológica en la nutrición humana y no debiera usarse para informar del contenido de fibra de los alimentos (11,12).

b) Fibra ácido detergente

Este método consiste en someter la muestra a ebullición con bromuro de cetiltrimetilamonio en medio ácido y subsecuente filtración y lavado del residuo. Este método da una buena estimación de celulosa y lignina. En el residuo se puede analizar la celulosa o lignina (13).

c) Fibra neutro detergente

Este procedimiento envuelve la extracción del alimento con una solución caliente de laurilsulfato de sodio y la subsecuente determinación gravimétrica del residuo (13). Este método da una buena estimación de la fibra insoluble (celulosa, hemicelulosa y lignina) y ha sido usado ampliamente para evaluar los alimentos de consumo humano.

En alimentos ricos en hidratos de carbono como cereales y verduras amiláceas sobreestima la fibra neutro detergente, por ello ha sido necesario modificar esta técnica con el agregado de una alfa amilasa que digiere los hidratos de carbono (14). La ventaja de este método es que permite determinar la FI por un método relativamente simple. La gran desventaja es que la FS se pierde, además se ha encontrado que subestima la FI en algunos alimentos como la soya y papa, por la disolución de complejos proteína-fibra (15).

La diferencia entre el método neutro y ácido detergente nos da la hemicelulosa pero existen errores potenciales asociados con esta estimación, por lo que se enfatiza la medición directa de hemicelulosas (16).

d) Fibra dietética total simplificada

Recientemenete un método gravimétrico no enzimático fue desarrollado para el análisis de FD total (FDT) en productos con bajo contenido de almidón como frutas y verduras (17). Este método ha sido estudiado en forma colaborativa bajo los auspicios de la AOAC. Para la mayor parte de las dietas que contienen almidón este método sobreestima el contenido de FDT.

2. Enzimático gravimétrico

Estos métodos se basan en digerir las proteínas e hidratos de carbono con enzimas, el remanente se adjudica a la FD previo descuento del contenido de cenizas y proteínas

remanentes. Puede determinarse la FI sola, o, por precipitación con alcohol, se puede incluir la FS y se pueden determinar separadas o juntas.

Podemos mencionar la técnica de Asp y cols (18) que emplea Termamyl como alfa amilasa, pepsina y pancreatina y permite determinar la FDT o separada en soluble e insoluble; la de Pak y cols. (19), que utilizando las mismas enzimas, introduce modificaciones que simplifican la determinación; y la de Prosky y cols. (20), basada en la de Asp y otros investigadores, que determina FDT empleando Termamyl, proteasa y glucoamilasa y que por el hecho de trabajar con enzimas bacterianas, hay que comprobar que no tenga presencia de actividad enzimática que digiera la fibra (pectinasas, hemicelulasas). El método es más simple, más rápido y más esquematizado que el de Asp, hay buena correlación entre ambas técnicas. Posteriormente Prosky y cols, lograron determinar por separado la FI y FS (21,22). Cabe mencionar la determinación de FDT, FI y FS de Lee y cols. (23) que basándose en las técnicas de Prosky y cols, y usando las  mismas enzimas, hacen pequeñas modificaciones que permiten reducir el tiempo de análisis y mejorar la precisión del ensayo.

Los métodos de Prosky han sido reconocidos como métodos oficiales de la AOAC para la determinación de FDT (20), FI (22) y de Lee para FDT, FI y FS (23).

Las principales ventajas de estos métodos es que son relativamente exactos y precisos comparados a otros procedimientos. Más aún, estos métodos son simples, económicos y sencillos de realizar y no requieren personal altamente entrenado y una alta inversión de capital, particularmente cuando se comparan a métodos más sofisticados usando técnicas de GLC o HPLC.

Sin embargo, no dan información detallada sobre los componentes de la FDT. Estos métodos son considerados los más adecuados para análisis de rutina para el etiquetado de la fibra y propósitos de control de calidad (24).

Hay que recalcar que los métodos de FD de la AOAC incluyen almidón resistente y que el secado de la muestra previa al análisis, puede aumentar la FD por reacción de Maillard y almidón resistente.

Ultimamente ha aparecido una técnica simple para la determinación de FD en alimentos congelados, que requiere menor tiempo y manipulación que los  métodos de la AOAC. El método contempla la dispersión de la muestra en buffer fosfato 7,4 y adición de bilis y enzimas pancreáticas. Los resultados fueron comparables a métodos de AOAC (25).

3. Químico-enzimático-gravimétrico

a) Fibra dietética total (fibra neutrodetergente + fibra soluble)

Recientemente un método gravimétrico ha sido declarado oficial por la AOAC para análisis de rutina de FDT. El método usa el procedimiento de fibra neutro detergente y lo combina con una determinación separada de FS para derivar la FDT (26).

El valor así determinado está en concordancia con valores de FDT medido por métodos enzimáticogravimétricos ya señalados. Este método fue aprobado por la AOAC para determinaciones de FDT solamente y no para determinaciones de FS y FI.

METODOS ENZIMATICO -QUIMICO  

El residuo de las fibras obtenido después de la digestión enzimática es hidrolizado con ácidos fuertes para liberar los azúcares monoméricos que se determinan colorimétricamente, por GLC o HPLC. Los azúcares ácidos se cuantifican por descarboxilación y medición del anhídrido carbónico liberado o colorimétricamente. La lignina se determina gravimétricamente en algunas técnicas.

1. Colorimétricos

En soluciones ácidas, los carbohidratos producen reacciones de condensación con un gran número de substancias dando productos coloreados que pueden medirse espectrofotométricamente.

a) Método de Southgate (27)

Se basa en el fraccionamiento de FD en polisacáridos no celulósicos solubles e insolubles medidos colorimétricamente como hexosas, pentosas y ácidos uránicos, celulosa como glucosa y la lignina gravimétricamente como residuo insoluble en H2SO4 72%. La ventaja es que da una rica información de los componentes de la fibra. Su desventaja es que es complejo, sobreestima el valor de FD porque no considera la hidratación de los azúcares al hidrolizar los polisacáridos (28) y porque las reacciones colorimétricas que emplea de hexosas, pentosas y ácidos uránicos con antrona, orcinol y carbazol respectivamente son poco específicas (29). También se ha encontrado que en algunos alimentos ricos en hidratos de carbono, no se elimina bien este componente (30).

2. Cromatografía de gas líquido   

Analiza los azúcares que componen la fibra dietética después de su derivatización a compuestos volátiles y de su separación con cromatografía de gas líquido, generalmente  5-6  monómeros neutros.

a) Método de Englyst y cols.

Con esta técnica es posible obtener en un mismo ensayo la determinación de los polisacáridos que no son almidón, polisacáridos no celulósicos y polisacáridos insolubles que no son almidón. La lignina no es posible medirla. Hay que hacer notar que no se incluye el almidón resistente en la determinación de FD a diferencia de la determinación de FD por métodos enzimático-gravimétricos.

Desde su inicio, el método ha tenido varias modificaciones para mejorar su exactitud (32-35). Un punto importante de notar es que los polisacáridos que no son almidón solubles, se calculan como la diferencia entre el total y F.I. Wolters y cols. (36) informan que la sobreestimación de la cantidad de polisacáridos que no son almidón solubles podría ser la razón de porqué este componente se calculó como diferencia entre el total y polisacáridos que no son almidón insolubles.

b) Método de Theander y cols. (37)

Se describen 3 métodos que permiten determinar la FDT o desglosada en soluble e insoluble. Los azúcares neutros se analizan por GLC, los ácidos urónicos por descarboxilación y la lignina por gravimetría. Este método incluye almidón resistente y lignina.

Se ha dado a conocer una reciente versión del método para un análisis rápido de FD (método de Uppsala) (38).

3. Cromatografía líquida de alta presión                    

Se determina la composición de los monosacáridos de los residuos de FD empleando HPLC (39,40). Aunque este método parece promisorio, su precisión necesita evaluarse en estudios colaborativos.

SELECCION DEL METODO

El método elegido debe adecuarse al propósito. Si es de legislación o etiquetado nutricional, los métodos enzimático-gravimétrico serán los adecuados, pero si se quiere una información más detallada en términos de investigación, obligadamente habría que usar los métodos cromatográficos.