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Medir el valor nutritivo de los alimentos es una actividad compleja en la que se pueden estimar gran cantidad de parámetros que permiten evidenciar la presencia o ausencia de propiedades que caracterizan a ese alimento. En la mayoría de los casos se analizan las propiedades de un alimento con el objetivo de poderlas comparar con las presentes en otro.
En el campo de la producción animal esta información es útil. La mayoría de los forrajes y materias primas usadas para la alimentación son de composición variable. El análisis de alimentos proporciona información para que los productores puedan optimizar el uso de nutrientes en los alimentos para animales, la industria de alimentos pueda preparar mezclas de alimentos adecuadas para diferentes sistemas de producción animal; los investigadores puedan relacionar el rendimiento animal con las características de la alimentación; y los fitomejoradores puedan optimizar el valor nutritivo de nuevas variedades.
Se han desarrollado gran variedad de pruebas que son útiles para determinar el contenido de nutrientes y en los últimos años se ha puesto un especial interés en hacer estos procesos más rápidos y precisos. Esta revisión cubrirá los principales métodos para medir el valor nutritivo de los alimentos.
Caracterización de contexto
Se busca que los alimentos, tanto para humanos, como para animales sean inocuos, es decir, que no contengan agentes físicos, químicos o biológicos en niveles o de naturaleza tal, que pongan en peligro su salud. En la medida que el comercio mundial de alimentos ha aumentado, también el riesgo de que los productos alimenticios contengan enfermedades o contaminación química.
La ocurrencia de estas situaciones evidencia los problemas existentes en la inocuidad de los alimentos y aumentan la preocupación de que los modernos sistemas de producción, transformación y comercialización no ofrezcan garantías suficientes para la salud pública.
Por esta razón, es importante que, como parte de la estimación del valor nutricional, se realice una caracterización del origen del alimento o materia prima, teniendo en cuenta que se tenga que la inocuidad alimentos se genera en la producción primaria, y que esta se genera en la producción primaria y se transfiere a otras fases de la cadena alimentaria como el procesamiento, el empaque, el transporte y aún la preparación del producto.
Conocer los eventos ocurridos durante estas fases puede influenciar, de manera importante, la idoneidad de un alimento, debido a que el origen y la forma de producción definen las características de sus íntimos atributos fisicoquímicos y aún microbiológicos.
Caracterización química y física
Es un esquema de análisis químico mediante el cual se determina la composición de un alimento en término de sus principales grupos de nutrientes.
- Análisis fisicoquímico: permite medir algunas características organolépticas o funcionales, como el color, la reología, o ciertos valores que orientan sobre la posibilidad de deterioro como la actividad de agua, el pH, el potencial redox, etc.
- Análisis químicos y bioquímicos: posibilitan obtener datos cuantitativos el valor nutricional, de composición, de algunos parámetros organolépticos o de estabilidad previsible del producto.
Obtención de información de composición de nutrientes
Análisis de Weende o proximal
El análisis proximal es el esquema químico más usado para describir los recursos alimenticios, sin embargo, para efectos de investigación no se le considera un método de análisis preciso. En este hay una correspondencia entre el principio biológico y el principio nutritivo que se resume en la tabla.
| Principio biológico | Principio nutritivo |
|---|---|
| Agua. | Humedad. |
| Minerales. | Cenizas. |
| Lípidos. | Extracto etéreo. |
| Prótidos. | Proteína cruda. |
| Carbohidratos y otros compuestos orgánicos | Fibra cruda y extracto libre de nitrógeno. |
Materia seca (MS)
Tanto en el método de Weende, como en los demás, la eliminación de la humedad es el primer paso en el procesamiento de la muestra, para ello, se puede usar cualquiera de los siguientes métodos:
- Materia seca parcial: muestras con más de 10% de humedad (heces, forrajes, ensilaje o músculo). Se realiza entre 55 y 60 °C durante 16 a 24 horas.
- Materia seca definitiva: secado a 105 °C por 16 horas o 135 °C por dos horas.
Es importante el secado, ya que la preservación de la muestra depende de su nivel de humedad, también porque la medida “en base seca” es un común denominador para comparar valores de energía de los alimentos.
Análisis de nitrógeno y proteína cruda (PC)
El método Kjeldahl se utiliza para la determinación del contenido de nitrógeno. Es un método oficial y descrito en múltiples normativas como AOAC, USEPA, ISO, DIN, Farmacopeas y distintas Directivas Comunitarias. El método Kjeldahl consta de tres etapas:
- Digestión: la muestra se pone en contacto con ácido sulfúrico concentrado a temperatura entre 350 y 380 °C. El objetivo del procedimiento de digestión es romper todos los enlaces de nitrógeno de la muestra y convertir todo el nitrógeno unido orgánicamente en iones amonio (NH4+). El carbono orgánico y el hidrógeno forman dióxido de carbono y agua.
- Destilación: durante esta los iones amonio (NH4+) se convierten en amoniaco (NH3) mediante la adición de un álcali (NaOH).
- Valoración: se calcula la cantidad de nitrógeno en la muestra a partir de la cantidad de amoníaco en la solución receptora. Para esto se realiza una dosificación cuidadosamente medida de una solución ácida estandarizada (valoración inversa) o una solución de ácido bórico (valoración directa).
Extracto etéreo (EE)
El extracto etéreo está compuesto por sustancias insolubles en agua, pero solubles en éter, cloroformo o benceno, los cuales son denominados extractores. Generalmente, son derivados del petróleo y otros compuestos. El principio del análisis por extracto etéreo consiste en la extracción de los lípidos (grasas y aceites) con un solvente para su posterior recuperación por evaporación y cálculo por pesaje del residuo. La metodología incluye el uso de un equipo de extracción de grasa denominado Extractor Soxhlet.
Cenizas, material mineral o residuo mineral
Las cenizas son el producto inorgánico obtenido después de la calcinación de la materia orgánica, cuya composición varía, según la naturaleza de la muestra. Para obtener los componentes minerales se sube la temperatura de la muestra hasta 600 °C (una temperatura mayor podría ocasionar la pérdida de cationes y aniones de potasio, sodio, cloro o fósforo por volatilización). Este método es aplicable para forrajes y alimentos, es de tipo cuantitativo y no se recomienda para alimentos líquidos ni con alto contenido de azúcares por la formación de espuma.
Fibra bruta (FB)
La fibra bruta está constituida por la celulosa, lignina y pentosanas, alginatos y pectinas, constituyentes, junto con otros compuestos nitrogenados, de la estructura celular en los vegetales. Aunque la fibra no posee un valor nutritivo apreciable, su función es aumentar el volumen de las materias nutritivas y estimular el peristaltismo en el tracto gastrointestinal.
Para estimar el contenido de carbohidratos estructurales la muestra de alimento se somete a una digestión ácida (ácido sulfúrico al 1,25%) y a una básica (NaOH al 1,25%) durante 30 minutos cada una, el residuo al final de los dos procesos y se calcula la fibra por diferencia en el peso de la muestra antes y después del proceso.
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