Dosage des fibres alimentaires : Méthodes d'analyse

Les fibres alimentaires sont des constituants essentiels d'une alimentation saine, jouant un rôle crucial dans la digestion et la prévention de diverses maladies. La Société allemande de nutrition (DGE), par exemple, recommande un apport alimentaire d’au moins 30 grammes de fibres par jour. Il est donc essentiel que les consommateurs aient accès à des informations nutritionnelles précises.

Pour définir les fibres alimentaires, il faut combiner de façon cohérente leurs propriétés physico-chimiques, leurs méthodes de dosage et de leurs propriétés physiologiques. Caractérisées par leur structure oligo- et polysaccharidique ainsi que par leur indigestibilité dans le tube digestif, les fibres regroupent des composés d’origine végétale et synthétique. Au-delà de la définition, il est important de promouvoir les régimes riches en aliments d’origine végétale afin de couvrir, dans les pays occidentaux, des apports en fibres jugés insuffisants.

Dans ce contexte, il est nécessaire de disposer de dosages fiables à la fois pour quantifier l’apport en fibres des produits céréaliers mais aussi pour guider le développement de nouveaux produits plus riches en fibres permettant de répondre aux recommandations nutritionnelles. Par exemple, optimiser le Nutri-Score devient un critère déterminant.

Il existe deux types de fibres, solubles et insolubles. Les fibres solubles se lient à l’eau et se dilatent, contrairement aux fibres insolubles. Les deux types forment le groupe des fibres alimentaires totales.

Les fibres alimentaires peuvent généralement être décrites comme la portion d’aliments qui n’est pas digérée dans l’intestin grêle humain. En effet, la fiabilité et l’exactitude des résultats obtenus lors des tests analytiques en vue de l’étiquetage de la valeur nutritive revêt une importance capitale.

Méthodes d'analyse des fibres alimentaires

Plusieurs méthodes sont utilisées pour le dosage des fibres alimentaires, chacune ayant ses spécificités et ses applications. Voici une description détaillée des étapes impliquées dans certaines de ces méthodes :

1. Préparation de l'échantillon

6.1. Homogénéisation et pesée : Après homogénéisation, peser en double, au milligramme près, une quantité m correspondant à environ un gramme du produit exempt de matière grasse que l'on introduit dans un tube à centrifuger (5.3.) (les quantités pesées ne doivent pas différer de plus de 20 mg).

2. Délipidation

6.2. Étape de délipidation : Verser sur l'échantillon 25 ml d'oxyde diéthylique (4.5.). Agiter. Centrifuger à 5 000 tours par minute pendant dix minutes. Aspirer le surnageant à l'aide d'une pipette reliée à une trompe à vide. Répéter cette opération. Sécher le résidu avec précaution sous un léger courant d'azote. Ajouter au résidu 25 ml d'eau. Agiter.

Schéma de l'extraction de lipides

3. Gélatinisation et dégradation enzymatique de l'amidon

6.3. Gélatinisation et attaque enzymatique : Après avoir pris soin, avec une baguette en verre, de faire tomber les particules adhérentes aux parois dans le fond du tube, celui-ci est porté à l'autoclave (5,6) et maintenu à 103 °C pendant une heure. Après l'autoclavage, introduire dans un tube ramené à 37 °C :

• 2 ml du tampon acétate (4.8) ;
• 0,1 ml de solution d'amyloglucosidase (4.10.1) ;
• quelques gouttes de toluène (4.4).

Mélanger et placer le tube à l'étuve à 37 ± 1 °C (5.4). Agiter toutes les demi-heures pendant les deux premières heures et laisser ensuite incuber pendant la durée d'une nuit. Centrifuger puis laver deux fois le résidu avec 20 ml d'eau. Recueillir le surnageant et les eaux de lavage dans un ballon de 500 ml.

4. Dégradation enzymatique des protéines

6.4. Attaque protéique : Au résidu obtenu précédemment, ajouter : 25 ml de trypsine (4.10.2), 2 ml de solution d'acétate de sodium (4.9) et quelques gouttes de toluène (4.4). Agiter. Placer le tube dans l'étuve à 37 °C + 1 °C (5.4) pendant dix-huit heures. Après incubation, centrifuger, laver le résidu avec 30 ml d'eau. Recueillir le surnageant et les eaux de lavage dans le ballon de 500 ml contenant déjà le surnageant de l'attaque amylolytique. Ajouter au résidu 25 ml d'acide chlorhydrique (4.6). Agiter cinq minutes. (Le lavage a pour but d'éliminer les acides organiques). Centrifuger. Rejeter le surnageant.

5. Dosage des fibres insolubles

6.5. Isolement des fibres insolubles : Soit A la masse en grammes d'un creuset filtrant G2 (5.2) contenant 0,5 gramme environ de Célite 545 (4.7). Entraîner quantitativement le résidu résultant des opérations précédentes dans ce creuset filtrant en s'aidant d'un peu d'eau. Laver à l'eau jusqu'à neutralité des effluents. Laver à l'éthanol (4.1), à l'acétone (4.3) et à l'oxyde diéthylique (4.5). Laisser évaporer l'oxyde diéthylique. Sécher le creuset pendant trois heures à l'étuve à 100 plus ou moins 1 degré C (5.5). Après refroidissement au dessiccateur, peser à 0,1 mg près. Soit B la masse en grammes de l'ensemble creuset filtrant + résidu. Vérifier que l'attaque enzymatique a été complète en notant l'absence d'amidon. Calciner l'un des essais à 600 plus ou moins 20 degrés C pendant trois heures dans un four à moufle. Après refroidissement au dessiccateur, peser à 0,1 mg près. Soit C la masse en grammes de l'ensemble creuset filtrant + cendres. Sur l'autre essai, procéder un dosage des protéines (méthodes officielles d'analyse des produits diététiques et de régime, arrêté du 8 septembre 1977, Journal officiel du 3 novembre 1977) en utilisant 6,25 comme facteur multiplicatif. Soit P le pourcentage de protéines dans le résidu.

6. Précipitation et dosage des fibres solubles

6.6. Isolement des fibres solubles : Concentrer les surnageants recueillis dans le ballon de 500 ml (obtenus en 6.4) jusqu'à 40 ml environ au moyen d'un évaporateur rotatif sous pression réduite (5.8) à une température maximale de 50 °C. Transvaser quantitativement le contenu du ballon dans une fiole jaugée de 50 ml. Ajuster à 50 ml avec de l'eau puis transvaser quantitativement le contenu de la fiole jaugée dans un erlen de 500 ml et ajouter 200 ml d'éthanol (4.1) dont une partie servira aux opérations de rinçage. Laisser le mélange reposer pendant une heure. Les fibres solubles précipitent. Filtrer sur creuset filtrant G3 (5.2) contenant 0,5 gramme de Célite 545 (4.7) et préalablement taré. Soit A' sa masse. Laver successivement à l'éthanol (4.2), à l'acétone (4.3) et à l'oxyde diéthylique (4.5). Laisser évaporer l'oxyde diéthylique. Sécher le creuset trois heures à l'étuve à 100 plus ou moins 1 degré C (5.5). Après refroidissement au dessiccateur, peser à 0,1 mg près. Soit B' la masse en grammes de l'ensemble creuset filtrant + résidu. Calciner l'un des essais à 600 plus ou moins 20 degrés C pendant trois heures dans un four à moufle. Après refroidissement au dessiccateur, peser à 0,1 mg près. Soit C' la masse en grammes de l'ensemble creuset filtrant + cendres. Sur l'autre essai, procéder au dosage des protéines (méthodes officielles d'analyse des produits diététiques et de régime, arrêté du 8 septembre 1977, Journal officiel du 3 novembre 1977) en utilisant 6,25 comme facteur multiplicatif.

Tableau récapitulatif des étapes clés

La technique de dosage qui permet l’analyse globale d’un ensemble de polysaccharides doit être associée à des méthodes spécifiques de dosage afin de quantifier les oligosaccharides non digestibles, les amidons résistants et le polydextrose pas ou peu dosés par la méthode globale. Pour répondre aux plus récentes définitions, les fibres doivent également faire preuve de propriétés bénéfiques pour la santé.

Seul le Kit fibres alimentaires totales contient trois solutions enzymatiques uniquement adaptées pour fonctionner ensemble dans la technique enzymo-gravimétrique et testées par notre laboratoire de contrôle de la qualité. Cela vous évite de devoir faire des recherches laborieuses de solutions enzymatiques adaptées. De plus, la haute qualité constante des solutions permet de garantir une grande reproductibilité des résultats du Kit fibres alimentaires totales.

Le Kit fibres alimentaires totales permet d’effectuer le dosage des fibres alimentaires totales en deux analyses, qui sont légèrement différentes en termes de masse. Dans les deux cas, les échantillons sont traités par une solution d’α-amylase prête à l’emploi pour agglutiner l’amidon et le dégrader partiellement. Les fibres solubles sont précipitées à l’éthanol à 95 % (concentration volumique), puis le précipité est filtré et lavé avec de l’éthanol et de l’acétone. Le résidu est alors déshydraté et pesé. Les protéines sont dosées selon la méthode de Kjeldahl dans le résidu du premier échantillon, les cendres dans le second.

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