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1
EvaluaciEvaluaciEvaluaciEvaluacin y Manejo de n y Manejo de n y
Manejo de n y Manejo de
AlimentosAlimentosAlimentosAlimentos
Principios y MPrincipios y MPrincipios y MPrincipios y Mtodos de
Antodos de Antodos de Antodos de Anlisis lisis lisis lisis de
Fibrade Fibrade Fibrade Fibra
MarMarMarMara de Jesa de Jesa de Jesa de Jess s s s
MarichalMarichalMarichalMarichal
2013201320132013
Fibra: definiciFibra: definiciFibra: definiciFibra: definicin
genn genn genn genricaricaricarica
Componente de los vegetales
No digerible por las enzimas producidas por los animales
FibraFibraFibraFibra
NUTRICIN HUMANA
NUTRICIN ANIMAL
Fibra AlimentariaFibra AlimentariaFibra AlimentariaFibra
Alimentaria Aparece por primera vez en 1953
Haca referencia a : hemicelulosas, celulosa y lignina
Vinculada a la salud humana
Hispley,1953
FibraFibraFibraFibra
AlimentariaAlimentariaAlimentariaAlimentaria: : : :
DefiniciDefiniciDefiniciDefinicinnnn
Es el remanente de la parte comestible de las plantas y CHO
anlogos que son resistentes a la digestin y absorcin en el
intestino delgado de los humanos, con una fermentacin parcial o
completa en el intestino grueso.
American Association Of Cereal Chemists Report : The definition
of Dietary
Fiber.2001. Cereal Food World 48 (3): 112-126.
Contempla compuestos y funcionalidad Contempla compuestos y
funcionalidad Contempla compuestos y funcionalidad Contempla
compuestos y funcionalidad
fisiolfisiolfisiolfisiolgicagicagicagica
FibraFibraFibraFibra
AlimentariaAlimentariaAlimentariaAlimentaria: : : :
DefiniciDefiniciDefiniciDefinicinnnn Incluye: polisacridos,
oligosacridos, lignina y
sustancias de las plantas asociadas.
Presenta una o ms de los siguientes efectos:
- laxante (incremento de la consistencia y/o ablandamiento de
las materias fecales, incremento de la frecuencia de evacuacin y/o
regularidad
- disminucin del colesterol sanguneo
- disminucn de la glucosa sangunea
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Otros posibles efectos fisiolgicos beneficiosos Elimina toxinas
y residuos del organismo.
Aumenta la saciedad.
Previene enfermedades cardiovasculares.
Previene la aparicin de diabetes.
Ayuda a reducir de peso.
..
Para lograr estos beneficios se aconseja consumir ente 25 a 35
grs de fibraalimentaria por da.
Para lograr los efectos fisiolgicos beneficiosos
se aconseja consumir de diariamente : 25 a 35 grs de
fibraalimentaria.
Cmo cuantificar la fibra alimentaria?....
Actualmente .... Qu compuestos la integran?
QuQuQuQu compuestos se incluyen en la compuestos se incluyen en
la compuestos se incluyen en la compuestos se incluyen en la fibra
alimentariafibra alimentariafibra alimentariafibra
alimentaria????
Celulosa Hemicelulosas: polmeros de glucosa, galactosa, xilosa,
arabinosa,
manosa y cidos urnicos Lignina Sustancias pcticas: polmeros del
cido metil D-galacturnico Inulina: carbohidrato de reserva, soluble
en agua y no es digerible
por los enzimas digestivos
Gomas: formadas por cido urnico, xilosa, arabinosa o manosa.
Muclagos : polisacridos muy ramificados de pentosas (arabinosa
y xilosa) Almidn resistente: almidn que no se hidroliza en todo
el proceso
de la digestin Otros Compuestos no carbohidratos : cutina,
taninos, suberina,
cido ftico, protenas, iones (Ca, K, Mg..)
Cmo cuantificar la fibra alimentaria?
Meta:
Medir con una metodologa simple.
Fibra Alimentaria Segn sus caractersticas qumicas y sus efectos
en
el organismo humano se ha dividido en dos gruposprincipales:
fibra soluble y fibra insoluble
La fibra soluble: est formada por componentesque captan mucha
agua y son capaces de formargeles viscosos.
La fibra insoluble: est integrada por sustanciasque retienen
poca agua y se hinchan poco.
QuQuQuQu compuestos se han incluido en compuestos se han
incluido en compuestos se han incluido en compuestos se han
incluido en la la la la fibra alimentariafibra alimentariafibra
alimentariafibra alimentaria????
FIBRA SOLUBLE
Sustancias pcticas Inulina Gomas Muclagos
FIBRA INSOLUBLE
Celulosa Hemicelulosas Almidn resistente Compuestos no
carbohidratos : p.ej, lignina, cutina, taninos,
suberina, cido ftico, protenas, iones (Ca, K, Mg..)
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Champ et al., 2003
Fibra alimentaria
Association of Oficial Analytical Chemists (EEUU)AOAC Official
Methods
AOAC 985.29. Total Dietary Fibre in Foods
Enzymatic-Gravimetric Method.
AOAC 993.19 Soluble Dietary Fibre in Food and Food Products
Enzymatic-Gravimetric Method
AOAC 991.42 Insoluble Dietary Fibre in Foods and Food
Products.Enzymatic-Gravimetric Method
AOAC 991.43 Total, Soluble, and Insoluble Deitary Fibre in
FoodsEnzymatic-Gravimetric Method
AOAC 992.16. Total Dietary Fibre (Applicable to determination of
total fibre in cereals, beans, vegetables and
fruits)Enzymatic-Gravimetric Method
Fibra Alimentaria Insoluble en Alimentos y Fibra Alimentaria
Insoluble en Alimentos y Fibra Alimentaria Insoluble en Alimentos y
Fibra Alimentaria Insoluble en Alimentos y
Subproductos.Subproductos.Subproductos.Subproductos.
AOAC AOAC AOAC AOAC OfficialOfficialOfficialOfficial
MethodMethodMethodMethod. 991.42. 991.42. 991.42. 991.42
Extraccin con ter, si EE > 10% Digestin con alfa amilasa
termoestable,
gelatinizacin Digestin enzimtica con proteasa (protenas) y
amiloglucosidasa (almidones) Remocin de lo soluble: filtrado y
lavado con
agua. El residuo insoluble (fibra alimentaria insoluble)
se lava con etanol al 95% y acetona. Pesar.
CuantificaciCuantificaciCuantificaciCuantificacin de la fibra
soluble e n de la fibra soluble e n de la fibra soluble e n de la
fibra soluble e insolubleinsolubleinsolubleinsoluble
Los componentes solubles e insolubles pueden ser determinados
filtrando la muestra digerida. La fibra soluble se ubica en el
lquido filtrado y la insoluble en el residuo slido.
La fibra insoluble (residuo slido) se seca y se pesa
La fibra soluble se precipita agregando etanol al 95% al lquido
de filtrado, el cual se filtra (este residuo slido es la FS), se
seca y se pesa.
Ambos residuos se corrigen por minerales y protenas
FibraFibraFibraFibra
NUTRICIN HUMANA
NUTRICIN ANIMAL
MMMMtodostodostodostodos
gravimgravimgravimgravimtricostricostricostricos no no no no
enzimenzimenzimenzimticosticosticosticos
Fibra Cruda y FDN, FDA, Lig
Se utilizan en la caracterizacin de alimentospara animales
Se considera que no son apropiados para el anlisis de alimentos
para humanos porque no cuantifican todos los compuestos de la
fibraalimentaria soluble e insoluble.
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MMMMtodos todos todos todos
gravimgravimgravimgravimtricostricostricostricos
La gravimetra es un mtodo analticocuantitativo
Determina la cantidad de sustancia, midiendoel peso de la misma
(por accin de la gravedad).
Fibra CrudaFibra CrudaFibra CrudaFibra CrudaAOAC Official Method
962.09AOAC Official Method 962.09AOAC Official Method 962.09AOAC
Official Method 962.09
Principio Reactivos Equipos Preparacin de la muestra
Determinacin (incluye frmula de
clculos)
Fibra CrudaFibra CrudaFibra CrudaFibra CrudaAOAC Official Method
962.09 AOAC Official Method 962.09 AOAC Official Method 962.09 AOAC
Official Method 962.09
Principle Crude fiber is loss on ignition of dried
residue remaining after digestion of sample with 1.25% H2SO4 and
1.25% NaOH solutions under specific conditions.
Method is applicable to grains, meals, flours, feeds,
fiber-bearing material, and pet foods from which fat can be
extracted to leave workable residue.
MUESTRA SECA(pesar)
EXTRACCION CON ETERSi el EE esperado es
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Solubilidad en medios acuosos en Solubilidad en medios acuosos
en Solubilidad en medios acuosos en Solubilidad en medios acuosos
en ebulliciebulliciebulliciebullicin y con diferentes n y con
diferentes n y con diferentes n y con diferentes pHspHspHspHs
1 3 5 7 9 11 13 pH0
100
Solubilidad
ab
c
Hemicelulosas
Lignina en gramneas
Lignina en otras sp
a : Complejo Protena Detergente Catinico (Bromuro de
Cetiltrimetilamonio)b : Complejo Protena Detergente Aninico
(Sulfato Lauril Sdico )c : Protena
La celulosa es insoluble en el rango de pH de 1 a 13.
CONTENIDO CELULARSOLUBLE EN DETERGENTE NEUTRO (SDN)
ALIMENTO(MS) (pesar)
Digestin en detergente neutro
COMPUESTOS DE LA PARED CELULARFIBRA DETERGENTE NEUTRO (FDN)
Digestin en detergente cido
SOLUBLE EN DETERGENTE ACIDO (HEMICELULOSA)
FIBRA DETERGENTE CIDA (FDA)
Acido sulfrico (72%)
SOLUBLE (CELULOSA) RESIDUO INSOLUBLE EN ACIDO SULFURICO
(pesar)
Incineracin
CENIZAS (pesar)
LIGNINA CIDO SULFRICOLignina (as)
Fibra Fibra Fibra Fibra TTTTcnica de Detergentescnica de
Detergentescnica de Detergentescnica de DetergentesEXTRACCION CON
ETER(forrajes?)
MS sin lpidos
LECTURA
DeterminaciDeterminaciDeterminaciDeterminacin de Fibra n de
Fibra n de Fibra n de Fibra MMMMtodo usando detergentestodo usando
detergentestodo usando detergentestodo usando detergentes
DISCUSIN
FDN : PrincipioFDN : PrincipioFDN : PrincipioFDN : Principio
1. Solucin DN y alfa-amilasa termoestable-disuelven protenas de
fcil digestin lpidos azcares almidones pectinas
2. Lo insoluble: Residuo fibroso (componentes de la pared
celular) En los productos animales: Material nitrogenado
indigestible .
Sulfato lauril sdico (detergente aninico) y sulfitode sodio
-solubilizar material N
EDTA - quelatar Ca y favorecer la remocin de las pectinas a
temperatura de ebullicin
Triethylene glycol - ayuda a remover material no N en granos de
cereales
Fosfato disdico y borato de sodio - buffers paramantener pH
neutro.
FDN : ReactivosFDN : ReactivosFDN : ReactivosFDN : Reactivos
FDN: AlmidonesFDN: AlmidonesFDN: AlmidonesFDN: Almidones
Almidones: poca capacidad de la solubilizaren la sol. DN
Amilasa Termorestable: hidrolyza almidn a sacridos que se
remueven facilmente porfiltracin
Soluciones calientes: inactivar potencialesenizmas contaminando
la alfamilasa y quepueden degradar los componentes fibrosos
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FDN : RemociFDN : RemociFDN : RemociFDN : Remocin de materiales
n de materiales n de materiales n de materiales
solubilizadossolubilizadossolubilizadossolubilizados
Sol.DN en ebullicin disuleve: la mayora de las protenas, lpidos
y CHO no fibrosos.
estos componentes no son viscosos en soluciones a temperaturas
cercanas a la ebullicin
Fibra : partculas - se necesita sumergir la muestra en agua a
temperatura cercana a la ebullicin para hacer migrar los
materialessolubles del interior de las partculas de fibra.
FDN: LFDN: LFDN: LFDN: Lpidospidospidospidos
Sol. DN en ebullicin solubiliza lpidos La inmersin del residuo
final en acetona-
completa la extraccim de lpidos y pigmentos Pero cantidades
excesivas de lpidos en los
alimentos pueden combinarse con el detergente y reducir su
eficiencia de accin.
Por lo tanto- en alimentos con EE > 10% (e inclusive EE >
5%) hacer una pre-extraccin con eter.
MMMMtodo de Van todo de Van todo de Van todo de Van
SoestSoestSoestSoest y y y y Componentes de los
AlimentosComponentes de los AlimentosComponentes de los
AlimentosComponentes de los Alimentos
Ligninaligninacido (FDA)Neutro
(FDN)
CelulosaN asociado a Fibra DetergenteDetergente
HemicelulosasProtena
Insoluble
Soluble en DetergentecidoFibra
Pectinas
Pared Celular
Almidn
CHO solublesProtena Soluble
LpidosNNP
Soluble en Detergente
Neutro
ContenidoCelular
No NitrogenadosNitrogenados
COMPONENTES DEL ALIMENTO
LABORATORIO
ANALITO: Entidad/es qumica/s que puede/n ser identificadas y
cuantificadas(cantidad y concentracin) en un proceso de medicin
qumica
MUESTRA: Parte representativa de la materia objeto del
anlisis.
TCNICA ANALTICA: Principio cientfico adaptado a uno o varios
instrumentos, que permite obtener informacin sobre la composicin de
la muestra (fluorimetra, potenciometra etc)
MTODO ANALTICO: Adaptacin variada de una tcnica, para llevar a
cabo una medida determinada. (Pueden existir varios mtodos
analticos distintos para determinar el mismo analito mediante la
misma tcnica).
PROCEDIMIENTO ANALTICO Las instrucciones generales escritas
necesarias para utilizar un mtodo. (Normalmente son normas de
carcter oficial Ej. Fibra Cruda: AOAC Official Method 962.09 ).
PROTOCOLO ANALTICO Las directrices especficas escritas que
recogen los pasos necesarios para desarrollar el mtodo analtico sin
excepcin. (Contiene detalles especficos que no recoge el
procedimiento).
Fibra : cuantificaciFibra : cuantificaciFibra :
cuantificaciFibra : cuantificacinnnn Exactitud: Grado de
concordancia entre el resultado y
un valor de referencia certificado. En ausencia de exactitud se
tiene error sistemtico. Sesgo.
Precisin: Grado de concordancia entre variasmedidas realizadas
en las mismas condiciones de material y de medio ambiente por el
mismo operador en un periodo de tiempo corto. Refleja el efecto de
los errores aleatorios producidos durante el procesoanaltico. Desvo
estandard.
Reproducibilidad : capacidad que tenga una prueba o experimento
o instrumento de dar el mismo resultadoen mediciones realizadas en
las mismas condiciones a lo largo de periodos dilatados de tiempo.
Esta cualidaddebe evaluarse a largo plazo. sta es la gran
diferenciacon precisin. Es uno de los principios esenciales del
mtodo cientfico.
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Exactitud y Precisin
x
xx
xx
xx
xx
Precisin
Exactitud y Precisin
Qu importa? Equipos y materiales Caractersticas de los reactivos
Tcnica analtica Estandares Estandarizacin de los Mtodos de Anlisis:
Secuencia
analtica, Programa para el Mejoramiebto de la Evaluacin de
Forrajes y Alimentos (PROMEFA)
Protocolo Nomenclatura Evaluar la informacin obtenida
MMMMtodotodotodotodoDeterminaciDeterminaciDeterminaciDeterminacin
secuencial o no n secuencial o no n secuencial o no n secuencial o
no secuencial de FDA y ligninasecuencial de FDA y ligninasecuencial
de FDA y ligninasecuencial de FDA y lignina
Number of determinations resulting on equal or different
concentrations for ADF or Lignin
ADF Lignin
Specie Number Equal Different Equal Different
Alfalfa 9 4 5 7 2
Birdsfoot trefoil 10 3 7 5 5
Red clover 7 6 1 3 4
Marichal et al., 2006
Nomenclatura
Animal Feed Science and Technology asks
authors to use the following definitions for NDF,
ADF and lignin expressions
NDFom : NDF assayed with a heat stable amylase and expressed
exclusive ofresidual ash. NDFom: NDF not assayed with a heat stable
amylase and expressed exclusiveof residual ash. NDF: NDF assayed
with a heat stable amylase and expressed inclusive ofresidual ash.
NDF: NDF assayed without a heat stable amylase and expressed
inclusiveof residual ash. ADFom: ADF expressed exclusive of
residual ash ADF: ADF expressed inclusive of residual ash
Lignin(sa): Lignin determined by solubilization of cellulose with
sulphuric acid Lignin (pm): Lignin determined by oxidation of
lignin with permanganate.
While expressions of NDF and ADF inclusive of residual ash will
continue to be aceptable (i.e., the terms aNDF, NDF and ADF above),
we highly recommend reporting all fibre values, including
digestibilities, on an OM basis.
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MUCHAS GRACIAS!!MUCHAS GRACIAS!!MUCHAS GRACIAS!!MUCHAS
GRACIAS!!
