artikel

Analyses voedingsvezels verbeteren

Algemeen

De voedingsmiddelenindustrie ontwikkelt steeds meer producten met een verhoogd vezelgehalte. Verrijking vindt plaats met zowel concentraten van producteigen vezels, als met andere natuurlijke vezelproducten en/of met prebiotica. Dit vraagt om analyses die zowel het totaal voedingsvezelgehalte als verschillende groepen en de specifieke prebiotica kunnen bepalen.

Voedingsvezels spelen in de voeding een belangrijke rol bij het voorkomen van allerlei moderne welvaartsziekten, zoals obesitas en diabetes type 2. Ook hebben ze een positief effect op de stoelgang, verlagen het cholesterolgehalte en verkleinen het risico op hart- en vaatziekten.

Helaas blijft in onze moderne westerse maatschappij de dagelijkse inname aan voedingsvezel per persoon ver achter bij de door de Gezondheidsraad [1] aanbevolen hoeveelheid van 14,2 g/1000 kcal. Dit komt in de praktijk neer op een aanbevolen dagelijkse hoeveelheid van ongeveer 35 gram voedingsvezel voor een volwassen man en 28 gram voor een volwassen vrouw.

Fysiologie
De fysiologische effecten van voedingsvezels worden ondermeer bepaald door hun chemische samenstelling en structuur. De onoplosbare hoogmoleculaire voedingsvezels zwellen op, geven meer volume aan de ontlasting en kunnen bijvoorbeeld galzuren binden waardoor deze niet meer in de dikke darm opgenomen worden en dus geen bijdrage meer kunnen leveren aan de cholesterolsynthese.

De oplosbare hooghoogmoleculaire voedingsvezels dragen bij tot de waterbinding en verhogen de viscositeit van de darminhoud waardoor onder meer het transport van de suikers door de darmwand naar de bloedbaan vertraagd wordt, wat weer een gunstig effect heeft op de glycemische index. Ook stimuleren deze hoog moleculaire voedingsvezels het verzadigingsgevoel waardoor minder wordt gegeten. Een deel van de vezels wordt in de dikke darm door de daar aanwezige populatie micro-organismen gefermenteerd tot vooral lagere vetzuren en darmgassen.

De huidige, en steeds populairdere wordende, generatie prebiotica (inuline, fructose-oligosacchariden (FOS), galactose-oligosaccharide (GOS), polydextrose, resistant maltodextrine) behoren in principe allemaal tot de categorie laagmoleculaire, wateroplosbare voedingsvezels. Deze verbindingen worden voor een belangrijk deel in de dikke darm gefermenteerd en kunnen op die manier de samenstelling van de microbiële populatie in de dikke darm beïnvloeden.

Onderverdeling en definitie
Voedingsvezelbestanddelen kunnen in verschillende groepen worden onderverdeeld: de ‘klassieke’ hoogmoleculaire voedingsvezel, resistant zetmeel en de laagmoleculaire prebiotica (zie figuur 1).
Over de exacte definitie van voedingsvezels is jarenlang uitvoerig gediscussieerd. Voedingsvezels worden sterk geassocieerd met de natuurlijke onverteerbare bestanddelen in ons voedsel. Al in de jaren vijftig van de vorige eeuw werd voedingsvezel gedefinieerd als plantenpolysacchariden en lignine die bestendig zijn tegen de humane spijsverteringsenzymen.

Onder deze definitie vielen toen vooral de onverteerbare planten polysacchariden zoals cellulose, hemicellulose, ß-glucanen, pentosanen, lignine, gommen en hydrocolloiden, pectines, gemodificeerde celluloses, en niet koolhydraatbestanddelen als lignine en plantaardige wassen als cutine en suberine. In principe betrof het allemaal hoog moleculaire verbindingen (HMWDF in figuur 1), al dan niet oplosbaar in water. Op basis van de oude definitie is toentertijd door Protsky [3] de nog steeds veel gebruikte analysemethode voor totaal voedingsvezelgehalte (AOAC 985.29) opgezet. Later werd deze nog aangepast (AOAC 991.43) voor de bepaling van het oplosbaar/onoplosbaar voedingsvezelgehalte (IHMWDF/SHMWDF in figuur 1).

Essentieel bij deze chemische bepalingen is dat, na de enzymatische verwijdering van het eiwit en zetmeel(producten), de resterende niet-enzymatisch afbreekbare (hoogmoleculaire) voedingsvezels met alcohol worden neergeslagen en vervolgens gravimetrisch worden gekwantificeerd.

De oude definitie van voedingsvezel voldoet momenteel niet meer omdat de industrie steeds vaker resistant zetmeel en prebiotica aan de voedingsmiddelen toevoegt. In de vergadering van november 2008 is het Codex Committee on Nutrition and Foods for Special Dietary Uses tot een nieuwe definitie van voedingsvezel ¬- inclusief resistant zetmeel en prebiotica – gekomen [2].

Met name door Englyst [4] is de aandacht gevestigd op het zogenaamde resistant zetmeel dat zich, uit fysiologisch oogpunt gezien, gedraagt als een voedingsvezel. Er worden tegenwoordig vier verschillende typen resistant zetmeel onderscheiden, RS1 t/m RS4 (RS in figuur 1).

Vanwege de grondige zetmeelafbraak in de monstervoorbewerking in de AOAC 985.29 en 991.43 voorschriften voor de totaal, oplosbaar/onoplosbaar voedingsvezelbepaling, zijn deze methodes ongeschikt voor een goede bepaling van het resistant zetmeelgehalte. Eigenlijk wordt met deze methoden alleen maar het RS3-type resistant zetmeel, het zogenaamde geretrogradeerde zetmeel, gemeten. De andere drie typen worden niet ‘gezien’ door deze beide AOAC voedingsvezelbepalingsmethoden. Er zijn daarom aparte meetmethoden ontwikkeld voor de bepaling van het resistant zetmeelgehalte. De meest gebruikte methoden zijn tegenwoordig de AOAC 2002.02 en de Englyst-methode.

Prebiotica zijn laagmoleculaire goed oplosbare oligo-sacchariden (LMWDF in figuur 1) die pas na passage van de dunne darm in de dikke darm gefermenteerd worden. De meest bekende prebiotica in de voeding zijn inulines, fructo-oligosaccharides (FOS), galacto-oligosaccharides (GOS), polydextroses en resistant maltodextrines. Omdat dit chemisch goed gedefinieerde groepen van verbindingen zijn, is er ook voor ieder prebioticum een specifieke AOAC-analysemethode beschikbaar: voor inuline en FOS de AOAC 997.08 en 999.03, voor GOS AOAC 2001.02, voor polydextrose AOAC 2000.11 en voor resistant maltodextrine AOAC 2001.03. Vanwege hun goede oplosbaarheid worden de prebiotica niet gemeten met de klassieke AOAC 855.29 en 991.43 analysemethoden.

De juiste analyse
Afhankelijk van de vraagstelling moet een keuze uit een of meerdere analyses worden gemaakt. Uit analytisch-chemisch oogpunt vormen de prebiotica en resistant zetmeel bij de bepaling van het totaal voedingsvezelgehalte een grote uitdaging. Ze worden grotendeels gemist bij de vaak gehanteerde AOAC 985.29 en 991.43 analysemethoden. Het heeft er zelfs toe geleid dat in september 2005 de bij wet vastgestelde methode voor de bepaling van het totaal voedingsvezelgehalte moest worden ingetrokken.

Dit betekent voor de gehele petfood-, feed- en voedingsmiddelenindustrie dat wanneer prebiotica aan een product zijn toegevoegd dit onmiddellijk grote consequenties heeft voor het resultaat van de bepaling van het totaal voedingsvezelgehalte als niet de juiste analyses worden toegepast. Voor een correcte bepaling moeten dan namelijk verschillende analyses worden uitgevoerd. Eurofins werkt hiervoor een apart schema uit (figuur 2) waarmee eenvoudig kan worden afgeleid welke analyses uitgevoerd moeten worden in het betreffende monster.

Nieuwe methode
Het blijft echter een probleem om monsters van onbekende samenstelling en/of herkomst te analyseren. Het schema geeft geen antwoord. In principe zouden dan alle verschillende testen moeten worden uitgevoerd. Binnen de AOAC ligt momenteel een nieuw protocol gereed voor de bepaling van het totaal voedingsvezelgehalte inclusief resistant zetmeel en de prebiotica. In principe betreft het min of meer een combinatie van enkele bestaande AOAC-methoden. De methode is bewerkelijk en heeft met name vanwege de verschillende enzymatische incubaties en de ontzoutingsprocedure een lange doorlooptijd.

Deze nieuwe methode wordt nu al binnen Eurofins Food geïmplementeerd voor operationeel gebruik. Hierdoor beschikt Eurofins binnenkort over het volledige scala aan AOAC-bepalingen voor voedingsvezels en prebiotica. Door deze nieuwe methode kan Eurofins Food alle vragen van zowel producenten als gebruikers beantwoorden voor wat betreft de bepaling van voedingsvezel, ongeacht of het nu gaat om het totaal voedingsvezelgehalte, de verschillende groepen voedingsvezels, of de specifieke prebiotica (figuur 1).

Reageer op dit artikel