UMSNH- Facultad de Químico Farmacobiología


LABORATORIO DE ANÁLISIS DE ALIMENTOS

DETERMINACIÓN DE FIBRA

HERNÁNDEZ MANZANO YAZMÍN DEYANIRA
INOCENCIO VELÁZQUEZ ARACELI GABRIELA
MARTÍNEZ GUZMÁN JUAN CARLOS


1ª SECCIÓN CLÍNICOS 9º SEMESTRE.


FECHA DE REALIZACIÓN: 19 de Noviembre del 2008, Morelia, Mich.

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Practica no. 3
DETERMINACIÓN DE FIBRA

OBJETIVO
Determinar la cantidad de fibra soluble e insoluble presente en un alimento libre de humedad y extracto etéreo.

FUNDAMENTO

Desde un punto de vista químico, la fibra se puede definir como la suma de lignina y polisacáridos no almidónicos. Una definición más biológica sería aquella que definiera como fibra dietética la lignina y aquellos polisacáridos de los vegetales resistentes a la hidrólisis de las enzimas digestivas humanas.

Una definición más fisiológica, dada por Roberfroid, hace referencia a diversos carbohidratos y a la lignina, que resisten la hidrólisis de las enzimas digestivas humanas, pero que pueden ser fermentadas por la microflora colónica dando lugar a H2, CH4, CO2, H2O y ácidos grasos de cadena corta.

El proceso de fermentación de la fibra en el colon es fundamental. Gracias a él es posible el mantenimiento y desarrollo de la flora bacteriana, así como de las células epiteliales. En el colon ocurren fundamentalmente dos tipos de fermentación: la fermentación sacarolítica y la proteolítica. La fermentación sacarolítica es la más beneficiosa para el organismo y produce principalmente los ácidos grasos de cadena corta, acético, propiónico y butírico, en una proporción molar casi constante 60:25:15. Estos ácidos grasos se generan en el metabolismo del piruvato, producidos por la oxidación de la glucosa a través de la vía glucolítica de Embden-Meyerhof.

La fermentación proteolítica produce, en cambio, derivados nitrogenados como aminas, amonio y compuestos fenólicos, algunos de los cuales son carcinógenos. La fermentación colónica de la fibra produce energía, cuyo valor oscila entre 1 y 2,5 Cal/g. Como es lógico, el valor energético de la fibra dependerá de su grado de fermentabilidad, de manera que las fibras con gran capacidad de fermentación producirán más energía que las poco fermentables.

Desde un punto de vista práctico, se considera apropiado clasificar las fibras según su grado de fermentación, lo que da lugar a dos grupos claramente diferenciados, el de las fibras totalmente fermentables y el de las parcialmente fermentables. De ahí se derivan los dos conceptos más aceptados en torno a la fibra: fibra fermentable, soluble y viscosa; y fibra escasamente fermentable, insoluble y no viscosa.

Componentes de la fibra alimentaria
Las fibras suelen contener compuestos tales como:
v Celulosa: parte insoluble de la fibra dietética
v Hemicelulosa: parte de la fibra insoluble
v Sustancias Pécticas: son polímeros del ácido metil D-galacturónico. Su principal uso alimentario es el de espesante en la fabricación de mermeladas y productos de confitería. Para ello es suficiente que se encuentren en concentraciones del 1% en el producto.
v Almidón resistente: Este almidón, que no se hidroliza en todo el proceso de la digestión, constituye el 20% del almidón ingerido en la dieta
v Inulina: es un carbohidrato soluble en agua y no es digerible por los enzimas digestivos, sino por los de los microorganismos pobladores del intestino.
v Compuestos no carbohidratados: como la lignina que posee gran cantidad de ácidos y alcoholes fenilpropílicos formando la fibra insoluble con gran capacidad de unirse y arrastrar otras sustancias por el tubo digestivo.
v Gomas: formadas por ácido urónico, xilosa, arabinosa o manosa, como la goma guar, arábiga, karaya y tragacanto. Son fibra soluble.
v Mucílagos: son polisacáridos muy ramificados de pentosas (arabinosa y xilosa) que secretan las plantas frente a las lesiones. Forman parte de las fibras solubles y algunos tienen función laxante.
v Otras sustancias: cutina, taninos, suberina, ácido fítico, proteínas, iones como calcio, potasio y magnesio.

Fibras insolubles
Comprenden aquellas fibras en las que la celulosa es un componente esencial y la lignina se combina de forma variable. Se incluyen también algunas hemicelulosas. En la dieta humana existen fuentes importantes de este tipo de fibra, como los cereales integrales, el centeno y los productos derivados del arroz. Las fibras parcialmente fermentables son escasamente degradadas por la acción de las bacterias colónicas, por lo que se excretan prácticamente íntegras por las heces. Por este motivo y por su capacidad para retener agua, aumentan la masa fecal, que es más blanda, la motilidad gastrointestinal y el peso de las heces.

El efecto sobre la absorción de macronutrientes es pequeño en comparación con el de las fibras muy fermentables; en cambio, reducen de manera importante la absorción de cationes divalentes, seguramente a causa de la presencia de ácido fítico, que habitualmente acompaña a estas fibras. Ello suele ocurrir con ingestas de fibra superiores a las recomendadas diariamente (20- 38 g).

La utilización de grandes cantidades de fibra parcialmente fermentable se acompaña de deficiencia de Zn(++). Asimismo, cuando se utilizan dietas con un alto contenido en cereales se observan balances negativos de Ca(++) y Fe(++).

Fibras solubles
Las fibras fermentables comprenden las gomas, los mucílagos, las sustancias pécticas y algunas
hemicelulosas. Estas fibras son solubles y se encuentran fundamentalmente en frutas, legumbres y cereales como la cebada y la avena. Su solubilidad en agua condiciona la formación de geles viscosos en el intestino. Su alta viscosidad es importante. Desde el punto de vista de funcionalidad intestinal, estas fibras retrasan el vaciamiento gástrico y ralentizan el ritmo intestinal.

Las fibras fermentables se caracterizan por ser rápidamente degradadas por la microflora anaerobia del colon. Este proceso de fermentación depende en gran medida del grado de solubilidad y del tamaño de sus partículas, de manera que las fibras más solubles y más pequeñas tienen un mayor y más rápido grado de fermentación. Este proceso, da lugar, entre otros productos, a los ácidos grasos de cadena corta (AGCC). Los efectos fisiológicos más importantes de los AGCC consisten en disminuir el pH intraluminal, estimular la reabsorción de agua y sodio, fundamentalmente a nivel de colon ascendente, y potenciar la absorción en el colon de cationes divalentes. El acetato es metabolizado a nivel sistémico, principalmente en el músculo. El propionato es mayoritariamente transportado al hígado, donde es metabolizado e interviene en la síntesis de colesterol y de glucosa y genera energía (ATP). Entre los ácidos grasos, el butirato es el que posee mayor efecto trófico sobre la mucosa colónica; de hecho, representa su fuente energética fundamental.


MATERIAL
Tubo de centrífuga de 50ml.
Centrífuga.
Estufa de secado.
Desecador.
Probetas graduadas de 100 y 200ml.
Matraz Erlen Meyer de 1000ml.
Vaso de Berzelius de 600ml.
Embudo Buchner.
Tela de lino.
Crisol de Gooch.
Papal tornasol.
Pipeta graduada de 5 y 10ml.
Mufla.
Pinzas para crisol.
Embudo de cuello corto.
Arillo.
Soporte universal.
H2SO4 0.225N (1.25%).
NaOH 0.313N (1.25%).
Hcl 1%.
Alcohol.

PROCEDIMIENTO
Pesar 2gr de muestra.
Transferir a vaso de Berzelius.
Añadir 200ml de H2SO4.
Acoplar vaso al condensador.
Iniciar calentamiento y mantener durante 30minutos.
Desacoplar el vaso.
Filtrar y lavar con agua destilada caliente.
Medir pH con papel tornasol.
Transferir muestra.
Añadir 200ml de NaOH
Acoplar vaso al condensador.
Iniciar calentamiento y mantener durante 30 minutos.Filtrar y lavar con HCl 1%.
Lavar con alcohol (20ml).
Llevar el residuo a la estufa y secar a 105 ° C por espacio de 2 horas.
Enfriar y pesar (peso P1).9.
Coloque en la mufla a 500-600° C hasta que el contenido sea de color blanco (aproximadamente una hora).

OBSERVACIONES

La muestra utilizada fue: cereal en hojuela de maíz, de la marca Kellogs; Su valor nutricional es el siguiente:

Por 100 gramosValor energético- 1600 kj o 370 kclProteínas- 7 gHidratos de carbono- 84 g, de los cuales son: azúcares- 7 g y almidón- 77 gGrasas 0.8 g, de las cuales son: saturadas- 0.2 g y colesterol- 0 mgFibra alimentaria 2.5 gSodio- 0.9 g

Este producto no es sólo rico en su valor nutritivo sino también en su valor vitamínico, ya que nos aporta las siguientes vitaminas:
Niacina- 15 mgVitamina B6- 1.7 mgRiboflavina B2- 1.3 mgTiamina B1- 1.2 mgAcido Fólico- 167 ugVitamina D- 4.2 ugVitamina B12- 0.8 ugHierro es de- 7.9 mg

RESULTADOS
La muestra utilizada no soporto la digestión ácida y la digestión básica por lo cual se reporta como ausencia de fibra soluble y fibra insoluble.

CONCLUSIONES
La fibra es un nutriente básico, fundamental para regular el tránsito, la función intestinal y mantener el ecosistema de la flora bacteriana. Por este motivo es recomendable hacer una dieta equilibrada con un consumo adecuado de alimentos ricos en fibra. La fibra esta constituida principalmente por lignina y polisacáridos que no son almidones. Las fibras son muy importantes para la digestión. Cabe señalar que de acuerdo a la fermentación que se lleva en le intestino podemos clasificar a las fibras como fermentables o solubles, así mismo están las fibras parcialmente fermentables o insolubles.

Durante esta práctica se llevo sometió a la muestra problema, cereal de la marca “Corn Flakes”, a una digestión ácida con ácido clorhídrico y una fermentación básica con hidróxido de sodio, donde al final de esta fermentaciones no fue posible obtener fibra alguna por lo cual es reportado que la muestra es deficiente de fibra soluble e insoluble. Así pues la fibra insoluble se haría evidente con la fermentación básica y la fibra soluble no soportaría la digestión ácida.


BIBLIOGRAFÍA

García Peris P. Apuntes sobre la fibra. Hospital Universitario Gregorio Marañón. Madrid. Disponible en URL: www.nestlenutrition.es/archivos/pubs/Apuntesfibrapreview.pdf
Consultada Diciembre 8, 2008.


Fibra alimentaria. Disponible en URL:http://es.wikipedia.org/wiki/Fibra_diet%C3%A9tica. Consultada Diciembre 8, 2008.