Informacja o wartości odżywczej stanowi istotny element oznakowania środków spożywczych. Konsumenci bardzo często na jej podstawie dokonują wyboru środków spożywczych przed ich zakupem, co jest odzwierciedleniem rosnącego zainteresowania prawidłowym odżywianiem i zdrowym stylem życia. Obowiązek podawania tej informacji wynika z przepisów prawa żywnościowego, a zasady znakowania wartością odżywczą są określone w Rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 1169/2011 z dnia 25 października 2011 roku w sprawie przekazywania konsumentom informacji na temat żywności, zmiany rozporządzeń Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1924/2006 i (WE) nr 1925/2006 oraz uchylenia dyrektywy Komisji 87/250/EWG, dyrektywy Rady 90/496/EWG, dyrektywy Komisji 1999/10/WE, dyrektywy 2000/13/WE Parlamentu Europejskiego i Rady, dyrektyw Komisji 2002/67/WE i 2008/5/WE oraz rozporządzenia Komisji (WE) nr 608/2004 (wraz z późniejszymi zmianami). Rozporządzenie to jasno reguluje wymogi dotyczące treści, a także sposobu przekazywania informacji na etykiecie. Wszystko to, ma na celu umożliwienie dokonywania świadomych wyborów oraz uniknięcia nieuczciwej konkurencji wśród producentów żywności. Przepisy te obligują podmioty wprowadzające na rynek środki spożywcze do umieszczania tej informacji ale nie narzucają źródła informacji o zawartości poszczególnych składników odżywczych. Producent ma możliwość pozyskania tych danych w praktyce z trzech źródeł: z tabel wartości odżywczych dostępnych w bazach danych (różne w różnych krajach), wyliczenia własne z receptur technologicznych oraz z badań laboratoryjnych. Dwie pierwsze metody pomimo, że są dopuszczalne jako źródła informacji o wartości odżywczej, to nie dostarczają jednak dokładnej informacji o konkretnym środku spożywczym. Ten sam surowiec używany do produkcji żywności może mieć różną zawartość poszczególnych składników w zależności od pochodzenia, sposobu uprawy lub hodowli, a nawet od pory roku w jakiej został pozyskany. Wyliczone w ten sposób zawartości składników odżywczych wskazują ich teoretyczną, a nie faktyczną ilość co może wprowadzać konsumentów w błąd. 

Zatem, czym jest wartość odżywcza? To informacja ile w danym produkcie znajduje się poszczególnych składników odżywczych oraz ile dany produkt dostarcza energii wyrażonej w kcal i kJ.  Dla osób będących na “diecie redukcyjnej”, jest to praktycznie najważniejsza informacja, a dokładna jej wartość jest niezwykle istotna.

Zgodnie z Rozporządzeniem na etykiecie produktu w ramach wartości odżywczej, musi znaleźć się informacja o tym ile produkt dostarcza: energii, tłuszczu i kwasów tłuszczowych nasyconych, węglowodanów i cukrów, białka, oraz soli. Zawartości te powinny dotyczyć postaci produktu w jakiej dostępny jest w sprzedaży (np. instant). 

Dodatkowo może znaleźć się również informacja o zawartości: jednonienasyconych kwasów tłuszczowych, wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, alkoholi wielowodorotlenowych, skrobi, błonnika, oraz witamin i składników mineralnych występujących w ilościach zgodnych z załącznikiem do Rozporządzenia.

Pierwszą składową wartości odżywczej jest wartość energetyczna, którą można wyznaczyć na kilka sposobów. Jedną z głównych metod jest pomiar przy zastosowaniu bomby kalorymetrycznej.  Oznaczenie to polega na spalaniu próbki w atmosferze tlenu, a następnie pomiarze ilości wydzielonego w trakcie spalania ciepła. 

Innym sposobem, także wskazanym w rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 1169/2011 jest obliczenie energii z zastosowaniem współczynników przeliczeniowych. Wyliczenie to polega na zsumowaniu obliczonej energii dostarczanej przez poszczególne składniki odżywcze, których energię z kolei oblicza się mnożąc ilości danego składnika przez odpowiednie dla nich współczynniki.  

Oznaczenie ilości poszczególnych składników odżywczych metodami analitycznymi oraz wyliczenie na ich podstawie wartości energetycznej zapewnia największą gwarancję, że podane w ten sposób wartości odzwierciedlają rzeczywistą wartość odżywczą produktu.

W Laboratorium Analiz Żywności WESSLING Polska zajmujemy się analizą żywności pod kątem głównych składników odżywczych. Istnieje wiele metod ich oznaczania. Aby najdokładniej określić zawartość w danym produkcie poszczególnych składników należy odpowiednio dobrać metodykę badań dla danej matrycy.

Do prawidłowego obliczenia wartości energetycznej konieczne jest podanie zawartości tłuszczu całkowitego. W tym celu, przed ekstrakcją, wymagane jest wcześniejsze przygotowanie próbki polegające na przeprowadzeniu hydrolizy. W praktyce oznacza to utrzymanie we wrzeniu badanej próbki w kwasie solnym przez określony czas, następnie po jej wypłukaniu i wysuszeniu tłuszcz ekstrahowany jest eterem naftowym i oznaczony wagowo.

Kolejnym składnikiem odżywczym są kwasy tłuszczowe. Pełne spektrum kwasów tłuszczowych oznaczane jest techniką chromatografii gazowej sprzężonej z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym (GC-FID). Rozdział chromatograficzny poprzedzony jest estryfikacją triacylogliceroli obecnych w tłuszczu do estrów metylowych kwasów tłuszczowych. Oznaczone w tej analizie ilościowo estry metylowe kwasów tłuszczowych są następnie przeliczane na kwasy tłuszczowe, a wyniki podawane są w przeliczeniu na 100 g badanej próbki. Do przeliczenia zawartości kwasów tłuszczowych, konieczna jest znajomość zawartości tłuszczu. 

Zawartość białka, to jedyny ze składników odżywczych, dla którego w Rozporządzeniu EU nr 1169/2011 wskazano referencyjną technikę badawczą – metodę Kjeldahla. Metoda ta polega na oznaczeniu zawartości azotu ogólnego w badanej próbce. Próbkę żywności mineralizuje się w środowisku stężonego kwasu siarkowego, następnie przeprowadzany jest proces destylacji. Ostatnim etapem analizy jest miareczkowanie mianowanym kwasem solnym lub siarkowym oddestylowanego azotu, którego ilość obliczana jest na podstawie ilości zużytych do miareczkowania mililitrów kwasu. Przeciętna zawartość azotu w białku różnego pochodzenia wynosi około 16%, dlatego na potrzeby przeliczenia białka stosuje się przelicznik 6,25 (100:16 = 6,25). W różnych środkach spożywczych białko różni się zarówno składem jakościowym oraz ilościowym, a co za tym idzie zawartością azotu. Z tego powodu dokładną zawartość białka określa się stosując odmienne współczynniki przeliczeniowe dla różnych rodzajów żywności. Niemniej jednak na potrzeby znakowania wartością odżywczą prawodawca wskazał wspomniany wcześniej współczynnik 6,25, niezależnie od rodzaju żywności.

Kolejnym składnikiem wartości odżywczej są węglowodany, które zgodnie z definicją zawartą w rozporządzeniu, to: „wszelkie węglowodany, które podlegają procesom metabolizmu w organizmie człowieka, łącznie z alkoholami wielowodorotlenowymi”. Oznacza to, że węglowodany, które są wskazane w obowiązkowej informacji o wartości odżywczej oznaczają węglowodany przyswajalne, a co za tym idzie konieczna jest znajomość zawartości błonnika, który co ciekawe nie jest wymagany na etykiecie.

Węglowodany przyswajalne wyznaczane są obliczeniowo poprzez odjęcie od 100 % masy próbki zawartości  białka, tłuszczu, wody, popiołu oraz błonnika.

Zawartość wody w Laboratorium Analiz Żywności oznaczana jest wagowo. Badanie polega na suszeniu próbki w określonym przez normy czasie i temperaturze w trakcie czego usuwana jest z niej woda, co pozwala na określenie jej ilości po zważeniu pozostałej “suchej masy” próbki. Metoda jest prosta ale w niektórych matrycach wymaga uwzględnienia także ubytku innych substancji lotnych takich jak np.: olejków eterycznych (w przyprawach), które odparowują razem z wodą.

Popiół w próbce jest miarą zawartości składników mineralnych. W Laboratorium WESSLING Polska oznaczany jest poprzez spalenie próbki w wysokiej temperaturze (najczęściej około 550 °C) i oznaczeniu wagowym. Oprócz składników mineralnych pozostałych po spaleniu próbki w skład popiołu wchodzą również różnego rodzaju zanieczyszczenia takie jak np. piasek, szkło lub pozostałości po stosowanych środkach chemicznych.

Zawartość wody i popiołu nie jest podawana na etykiecie, jednak konieczne jest ich oznaczenie do obliczenia zawartości węglowodanów przyswajalnych.

Mimo, że sam popiół nie jest wymagany na etykiecie, to już jedna z jego składowych sól musi zostać na niej umieszczona. Analiza zawartości soli polega na mineralizacji próbki, a następnie na oznaczeniu sodu za pomocą  techniki atomowej spektroskopii emisyjnej ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnej (ICP-OES). Technika ta jest wykorzystywana do oznaczana większości pierwiastków w różnego rodzaju próbkach.  Do celów znakowania wartością odżywczą zawartość soli jest podawana z przeliczenia z uprzednio oznaczonej zawartości sodu i pomnożeniu go przez współczynnik 2,5. Podany współczynnik przeliczeniowy odzwierciedla zawartość sodu w cząsteczce soli (chlorku sodu: NaCl).

Ciekawym składnikiem wartości odżywczej jest błonnik. To składnik pochodzenia roślinnego, który nie zostaje strawiony ani wchłonięty w przewodzie pokarmowym człowieka.  Niestety nie ma jednej uniwersalnej metody oznaczania błonnika w żywności ze względu na różnorodność wchodzących w jego skład frakcji. Metoda stosowana w WESSLING Polska polega na trawieniu próbki trzema enzymami, po czym wytrąceniu błonnika z użyciem etanolu. W pozostałości po trawieniu należy następnie oznaczyć zawartość białka oraz popiołu i uwzględnić te wartości w obliczeniach całkowitego błonnika pokarmowego. 

Cukry i alkohole wielowodorotlenowe wchodzą w skład węglowodanów przyswajalnych.  W WESSLING Polska stosujemy dwie metody oznaczania cukrów. 

Pierwszą z nich jest metoda Luffa Schoorla, w której wykorzystywane są właściwości redukujące cukrów prostych. Jest to metoda miareczkowa, którą oznaczamy wyłącznie cukry. By oznaczyć zawartość cukrów ogółem należy uprzednio rozłożyć cząsteczki cukrów złożonych do cukrów prostych poprzez kwaśną hydrolizę. 

Drugą metodą służącą do oznaczania cukrów jest technika wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detektorem RID (HPLC-RID). Przewagą tej metody jest większa dokładność oraz możliwość oznaczenia ilościowo zawartości poszczególnych cukrów obecnych w produkcie. Badanie polega na ekstrakcji próbki wodą na ciepło, a następnie analizie chromatograficznej. Zawartość poszczególnych cukrów i/lub alkoholi wielowodorotlenowych obliczana jest na podstawie krzywej kalibracyjnej.

Należy pamiętać, aby przy obliczaniu wartości energetycznej zawartość węglowodanów przyswajalnych pomniejszyć o ilość alkoholi wielowodorotlenowych. W innym przypadku wartość energetyczna zostanie zafałszowana, gdyż dostarczają one mniej energii w przeliczeniu na jednostkę niż węglowodany.  

Jeśli w produkcie zawarte są takie składniki jak salatrimy (trójglicerydy o obniżonej kaloryczności), kwasy organiczne oraz alkohol, to powinny one być także oznaczone a ich ilość uwzględniona w wyliczeniu wartości energetycznej zgodnie z podanymi w przepisach współczynnikami przeliczeniowymi.