Técnicas de análisis nutricional
El estudio de la composición de alimentos marca el objetivo general de la nutrición que es identificar las características químicas de los alimentos.
facultad de nutrición · seguridad alimentaria
mar. 31 de ago. 2021
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Los estudios realizados sobre la composición de alimentos marcaron el objetivo general de la nutrición. Se basa en identificar y determinar las características químicas de los principios de los productos alimenticios que afectan a la salud humana. A su paso, se ocupa también de los mecanismos mediante los cuales los componentes químicos ejercen su influencia.

Centrándose en la situación actual, hay un claro interés de la población en conocer la composición de los alimentos. Ahora no solo en materia de macronutrientes, sino que también se demanda información sobre los aditivos y contaminantes.

Como consecuencia de ello, diversos organismos, programas, proyectos y personas realizaron actividades relativas a la composición de los alimentos. Son muchos los organismos internacionales, nacionales y regionales que reconocen la importancia de estos datos. Ven en ello la necesidad de intercambiar información útil y precisa. Este es el motivo que lleva a la creación de una base de datos de composición de los alimentos para lo que se necesita un claro enfoque en lo referente a la generación, adquisición, tratamiento, difusión y utilización de estos datos.

Métodos de análisis

Varían en función de su idoneidad para el análisis y la matriz del alimento. Para ello, se parte de los principios de selección del método como base para la decisión. Estos son algunos criterios para la elección de los métodos según Egan (1974):

  • Se dará preferencia a los métodos cuya fiabilidad se ha establecido mediante estudios en colaboración con la intervención de varios laboratorios.
  • Se deberá dar preferencia a los métodos recomendados o adoptados por organizaciones internacionales.
  • Se dará preferencia a los métodos de análisis que sean aplicables a una amplia variedad de tipos y matrices de alimentos.

El método analítico seleccionado debe tener unas características adecuadas. Según Büttner (1975), estas características se resumen como criterios de:

  • Fiabilidad: Especificidad, exactitud, precisión y sensibilidad
  • Factibilidad: Rapidez, costes, necesidad de conocimientos técnicos, seguridad de funcionamiento y seguridad en el laboratorio.

Determinación de proteínas

Las proteínas son biomoléculas de elevado peso molecular con una estructura química compleja. Según su composición se clasifican en:

  • Holoproteínas: proteínas simples compuestas exclusivamente por aminoácidos.
  • Heteroproteínas: proteínas conjugadas compuestas por aminoácidos y otra sustancia de naturaleza no proteica llamada grupo prostético. En función de la naturaleza de su grupo prostético se clasifican en: glucoproteínas, lipoproteínas, metaloproteínas, fosfoproteínas, etc.

El método más utilizado para la determinación de nitrógeno total es el método de Kjeldahl (1883), el cual mide el nitrógeno orgánico total. El método consiste en la digestión de la materia orgánica con ácido sulfúrico concentrado caliente. Para elevar el punto de ebullición del ácido se añade una mezcla catalizadora (normalmente, compuesta por un agente catalítico como mercurio, cobre o selenio y sulfato de potasio). El nitrógeno orgánico se convierte en amoníaco que se mide mediante una valoración ácido-base o, con menor frecuenta, por colorimetría.

También se puede utilizar la espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR) para la medición del nitrógeno en algunos alimentos, pero presenta la desventaja de precisar un elevado número de muestras de calibración.

En el sistema proximal se mide el contenido en proteína a partir el nitrógeno total, multiplicándolo por un factor. El factor de conversión utilizado para pasar la determinación de nitrógeno total a proteína en principio era 6,25. Toma como base la hipótesis de que las proteínas contenían un 16 % de nitrógeno, pero las proteínas de origen vegetal tienen mayor contenido de nitrógeno. Por tanto, el factor por aplicar sería menor.

Métodos directos para el análisis de proteínas

Están basados en reacciones en las que intervienen grupos funcionales específicos de los aminoácidos presentes, pero no son aplicables a la medición de proteínas en general. Algunos de estos métodos son:

  • Titulación con formol (Taylor, 1957). Para alimentos con un contenido medio o alto de proteína (por ejemplo, lácteos o carne).
  • Reacción de Biuret (Noll, Simmonds y Bushuk, 1974). Para proteínas y péptidos cortos.
  • Métodos colorimétricos, basados en la reacción con el reactivo de Folin, uno de los métodos más utilizados para valoraciones bioquímicas en productos lácteos.

Determinación de carbohidratos

Atendiendo al aspecto nutricional, los carbohidratos se dividen según su grado de polimerización en:

  • Azúcares: Monosacáridos y disacáridos.
  • Oligosacáridos: Polímeros que contienen de 3 a 9 unidades de monosacárido o ácido urónico.
  • Polisacáridos: Polímeros formados por más de 9 unidades de monosacárido.

Para el análisis de azúcares libres en los alimentos se pueden realizar diferentes métodos en función de la composición cualitativa de los azúcares libres presentes en el producto de interés. La mayoría de los alimentos contienen mezcla de diferentes carbohidratos por lo que se necesita una separación para unos resultados exactos.

La fibra dietética se considera parte de los carbohidratos de los alimentos. Su determinación se lleva a cabo por técnicas colorimétricas, aunque hay otros métodos más específicos de GLC.

Para la determinación de alcohol, el método más utilizado es la destilación de la bebida desgasificada y la medición del peso específico del producto de la destilación. Es un método preciso y específico, pero existen otros métodos más rápidos y sencillos que además eliminan la interferencia de otros componentes volátiles.

En los ácidos orgánicos se utilizan métodos enzimáticos específicos para distintos ácidos orgánicos, aunque estos métodos han sido desplazados por los métodos de HPLC.

En la determinación de los componentes inorgánicos es necesaria la eliminación de la matriz orgánica de los alimentos para proceder posteriormente a la medición de dichos componentes. Las técnicas más utilizadas para la determinación son: gravimetría, volumetría, polarimetría, electrodos selectivos de iones, colorimetría, métodos instrumentales.

Almidón

En esta categoría se encuentran los α-glucanos, almidones, almidones parcialmente hidrolizados y glucógeno (componente secundario en la mayor parte de los productos animales. Encontrado en altas concentraciones en el hígado fresco y carne de caballo y en concentraciones muy bajas en el músculo magro).

El método más recomendado para la determinación de almidón es la hidrólisis enzimática con enzimas amilolíticas específicas, seguida de precipitación de los PNA (polisacáridos no amiláceos) residuales con etanol y la medición de la glucosa producida.

Polisacáridos no amiláceos (PNA)

En los métodos de análisis de los PNA se realiza un tratamiento de la muestra para eliminar los azúcares libres y el almidón por hidrólisis enzimática. Los PNA no modificados se recuperan mediante precipitación con etanol y se hidrolizan. Luego de su lavado y secado, mediante ácido diluido (se hidrolizan los polisacáridos no celulósicos) o hidrolizar completamente con ácido 12M.

Determinación de grasas

Desde un enfoque químico, las grasas son compuestos orgánicos formados por carbono, hidrógeno y oxígeno. Están compuestas por moléculas de ácidos grasos saturados o insaturados. Las determinaciones más frecuentes son materia grasa total y materia insaponificable. Habitualmente, se determina para cuantificar esteroles u otros componentes presentes en la materia insaponificable. Generalmente se utilizan estos métodos:

  • Saponificación.
  • Lavado.
  • Extracción.
  • Evaporación del solvente.
  • Pesada del residuo.

Estos métodos presentan una serie de inconvenientes. Por ejemplo, se debe asegurar una completa saponificación, la extracción deberá ser muy cuidadosa, en el momento de la separación debe evitarse la formación de emulsiones, se debe lavar exhaustivamente para retirar los jabones, se ha de tener extremo cuidado en la extracción del solvente, etc.

Esteroles

El método de la Comunidad Europea se basa en la saponificación de la materia grasa para la extracción de la materia insaponificable para separar la fracción de esteroles y así poder analizarlos por columna capilar GLC.

Ácidos grasos

El análisis de ácidos grasos se divide en las siguientes etapas:

  • Obtención de materia grasa por extracción en frío.
  • Derivatización de los ácidos grasos.
  • Análisis GLC (es el análisis recomendado).

Triacigliceroles

No se ha puesto a punto de manera general métodos para la separación de los distintos componentes, pero se ha utilizado cromatografía en capa fina combinada con otros tipos de cromatografía. Se pueden determinar los valores totales separando los ácidos grasos libres de los lípidos totales. También, se han propuesto técnicas de HPLC para el fraccionamiento completo de los triacilgliceroles.

Determinación general de los alimentos

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