la universidad latinoamericana de ciencia y tecnología
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LA UNIVERSIDAD LATINOAMERICANA DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA. QUIMICA ORGANICA FORO EDULCORANTES PAZOS FONSECA, FRANCISCO Diana Karolina Mora Hidalgo Edulcorantes Para hablar de edulcorantes lo primero que tenemos que mencionar es que existen alrededor de 200 sustancias químicas con ese poder edulcorante, las cuales no añaden calorías o muy pocas aún alimento o bebida que se le agregue. Este poder se le ha otorgado por la capacidad de poder estimular el dulzor de una sustancia, la cual se ha establecido por comparación con el azúcar de mesa o sacarosa. Entre los edulcorantes existen varios tipos, los cuales pueden ser clasificados según origen ya sean naturales o artificiales o por su aporte calórico nutritivos o no nutritivos de la siguiente forma: Edulcorantes nutritivos estos están representados por un azúcar natural el cual está presente en los alimentos, Entre ellos podemos destacar los monosacáridos ( glucosa, fructosa, galactosa) los disacáridos ( sacarosa, lactosa, maltosa) y los trisacáridos (maltotriosa, maniotrosa). Edulcorantes nutritivos derivados de productos naturales los cuales se representan mediante productos que provienen del almidón tales como: ( glucosa jarabe de glucosa e isoglucosa), Y los que provienen de la sacarosa tales como: el azúcar invertido azúcaralcoholeso o polioles: manitol, sorbitol, xilitol, malitol, lactitol. neoazúcares: fructo-oligosacáridos. Edulcorantes nutritivos o intensos los cuales son provenientes de edulcorantes químicos o artificiales tales como: aspartame, acesulfame K, sacarina, ciclamato o edulcolorantes de origen vegetal los cuales son extraídos de algunas plantas, pero tienen la ligera desventaja de que son poco utilizados en la actualidad a razón de su elevado costo o por estar en fase Diana Karolina Mora Hidalgo de experimentación , Se mencionará la taumatina, esteviósido (stevia), monelina, dihidrocalcona. Algunos de los siguientes edulcorantes, son también utilizados debido a su sabor dulce como aditivo edulcorante por ello mencionaremos la glicina y triptófano. Es importante mencionar a los edulcorantes polioles, en los cuales se presentan algunas características generales, entre ellas podemos citar que el poliol o polialcohol el cual endulza menos que el azúcar común, se obtiene en un proceso industrial a partir del almidón de maíz, se puede encontrar en forma Natural en las frutas pero en pequeña cantidad dentro de los más utilizados están el ( sorbitol, manitol y xilitol. Entre sus ventajas el hecho de ser poco absorbidos por el organismo por lo tanto aportan pocas calorías, no aumentan el nivel de glucemia por tanto beneficia a personas con diabetes, no generan caries e importante que al retener agua, pueden mantener los alimentos y productos a los que se le agregue húmedos y frescos por tanto se les usa como aditivos. Por otra parte tenemos sus desventajas dentro de ellas una de las más importantes es que si se consume en gran cantidad puede provocar diarrea y flatulencias no es recomendable suministrársele a infantes menores de tres años, debido a su desventaja de provocar trastornos intestinales. Los edulcorantes intensos son aquellos llamados edulcorantes químicos de los cuales debemos de tomar en cuenta que pueden darnos como resultado efectos secundarios indeseables en el organismo y que la mayoría de los alimentos o productos que posean de este tipo de edulcorante no son muy saludables, este tipo de edulcorante intenso es utilizado en refrescos, conservas, helados, caramelos, dulces, etc. Pero para desventaja de los seres humanos ese tipo de edulcorante intenso es Diana Karolina Mora Hidalgo muy potente por lo cual es uno de los más utilizados en industria, y es llamado intenso debido a que con apenas unos miligramos puede generar un gran poder edulcorante. Es posible usted alguna vez escuche de su toxicidad, a razón de que siempre ha sido cuestionada y se sigue cuestionando. Para hablar un poco de toxicidad podemos decir que Estados Unidos ha quitado de la lista de edulcorantes seguros a la sacarina y al ciclamato y estos junto con el aspartame y acesulfame K son unos de los más criticados, debido a algunas desventajas o inconvenientes tales como: que la persona que los consume aumente su ansiedad por lo dulce y por comer más, Debido a que son bajos en calorías de forma inconsciente se consumen más cantidad que si fuese un producto normal, los productos obtenidos de estos edulcorantes son muy procesados por tanto han perdido parte de sus vitaminas y además tienen muchos aditivos y Además este tipo de producto afecta nuestro sistema nervioso debido aquí anuncia la llegada de azúcares, pero al final nuestros Sistema neuro hormonal es engañado y reacciona como si hubiese ingerido el azúcar por consiguiente genera un aumento del peso corporal. Cuáles son las ventajas de los colorantes artificiales en primer lugar no aportan energía en forma de calorías son prácticos debido a la presentación comercial pero también no son nutritivos sólo aportan sabor dulce, y pueden generar riesgos a la salud con efectos indeseables. Por otra parte en el mercado también se presentan los productos edulcorantes de bajas calorías o “light” productos que contienen más el edulcorantes intensos y también en algunos de ellos, se ven reducidas las grasas que contienen por tanto son productos de gran demanda que si al final son una solución o una trampa para la salud queda a criterio de quien lo considere. Diana Karolina Mora Hidalgo Como todo producto tiene sus beneficios y desventajas si mencionamos sus ventajas podemos afirmar que resulta útil al consumo de personas que puedan padecer diabetes, obesidad o enfermedades metabólicas sin necesidad de renunciar a sabores que a su paladar son placenteros, pero a razón de los inconvenientes podemos mencionar que en muchos casos, puede puede promover una ansiedad por el dulce. Específicamente hablando de edulcorantes artificiales es importante mencionar sus características composición y estructura química. En la naturaleza química los edulcorantes tales como el azúcar común y la sacarosa son azúcares que aportan cierta cantidad de calorías, las cuales si se presenta un abuso de su consumo puede acarrear problemas de salud entre estos problemas podemos tener sobrepeso obesidad diabetes entre otras complicaciones tales como las caries dentales, es por esta razón que a lo largo de la historia se han desarrollado sustitutos para la sacarosa que no aporten calorías ni produzcan dichas caries Y es en este momento donde aparecen los edulcorantes artificiales, los cuales son sustitutos del azúcar de origen natural tales como los azúcares alcoholes como (sorbitol y xilitol), de los que se hablará más adelante o también pueden ser compuestos sintéticos como el aspartamo, sucralosa o sacarina. Y se utilizan debido a que la azúcar de mesa o sacarosa puede poseer cuatro kilocalorías por gramo que no benefician a la hora de su consumo. Estos productos son aprobados por la Administración de Medicamentos y Alimentos ( FDA ), por sus siglas en inglés Food and drug administration. Entre ellas mencionaremos : sacarina, sucralosa, neotame, aspartamo y acesulfamo de potasio. Diana Karolina Mora Hidalgo Sacarina Esta sustancia se descubrió en 1879 es el edulcorante más antiguo y es imida osulfobenzoica, La cual es obtenida a partir de tolueno y algunos derivados del petróleo es utilizada para endulzar bebidas como te, café, dulces, medicinas y pastas dentales. Pero no puede ser utilizada en productos que sean llevados a cocción, debido a que es una de las sustancias que se descompone altas temperaturas y puede tener un sabor amargo. Se ha dicho en algún momento fue asociado a la aparición del cáncer en la vejiga en ratas de laboratorio, mas sin embargo hasta el día de hoy esta sustancias no ha sido puesta en la lista de sustancias cancerígenas, por el contrario es un producto ampliamente utilizado alrededor del mundo debido a que es 300 veces más dulce que un azúcar común, este en pequeñas cantidades puede endulzar gran cantidad de bebidas con la ventaja de proporcionar pocas calorías a la hora de la ingesta. Es común observar en paquetes de rosa bajo su nombre comercial Sweet'N Low y sus ingredientes son: dextrosa, 3.6% de sacarina soluble, y pequeñas cantidades de antiaglomerantes. Diez gramos de Sweet'N Low contienen aproximadamente 9 g de dextrosa y proporcionan 36 kilocalorías. El mismo peso de azúcar proporciona 39 kilocalorías.. Históricamente su uso aumentó durante la Primera Guerra Mundial debido a la escasez de azúcar, y en la década de 1960 por el uso en productos bajos en calorías. Años después en 1972 el departamento de Agricultura quiso prohibir su uso cuando una investigación determinó que sus altas dosis aumentaban la incidencia de cáncer en animales de laboratorio. Diana Karolina Mora Hidalgo Aspartamo Este producto resulta ser el ester metílico del dipéptido formado por los aminoácidos fenilalanina y ácido aspártico ), que son dos aminoácidos, donde el grupo ácido de la fenilalanina está modificado; a él se une una molécula de metanol, formando un éster (aspartil-fenilalanina-1-metil éster); el cual es utilizado en refrescos de bajas calorías, postres, cereales para el desayuno, dulces y goma de mascar. etc. Este producto si te lleva a tu cocción pierde su dulzor. Como contraindicación se debe mencionar que éste se metaboliza en los aminoácidos que lo componen, por tanto personas que sufren de fenilcetonuria (PKU) no pueden metabolizar la fenilalanina lo deben evitar. Además se dice que puede generar cefaleas y mareos después del consumo del producto, sin embargo estudios científicos no lo han podido asociar. El Equal contienen 8 g de dextrosa y 0.84 g de maltodextrina (almidón), y aspartamo por cada diez gramos del edulcorante y proporciona 36 kilocalorías; un peso idéntico de azúcar proporciona 39 kilocalorías. Diana Karolina Mora Hidalgo Neotame Éste posee una estructura muy similar a la del aspartamo, Pero su diferencia es generada en el grupo amino del ácido aspártico la cual se cambia por un grupo 3,3 dimetil butilo, El grupo 3,3-dimetilbutil enlazado al grupo amino del ácido aspártico bloquea las enzimas que rompen los enlaces peptídicos y estabilizan la molécula de neotame mas que el aspartamo. Por otra parte al hidrolizarse este produce metanol (alcohol de madera) y el residuo de neotame desterificado, donde la cantidad de metano generada por hidrólisis es menor a la que se encuentra en los jugos de frutas. Éste por su parte tiene un poder endulzante de entre 8000 y 13.000 veces mayor que el azúcar por tanto su utilización debe estar dada por pequeñas cantidades. Es muy importante mencionar que la Administración de Medicamentos y Alimentos aprobó neotame para uso general en julio de 2002. Diana Karolina Mora Hidalgo Acesulfame de potasio (Acesulfamo-k, Ace-K) Este edulcorante es una sal potásica de 6-metil-1,2,3 oxatiazin-4(3H)-ona-2,2-dióxido . El cual es 200 veces más dulce que el azúcar común, y no aporta calorías. Por otra parte en altas concentraciones este puede tener un sabor ligeramente amargo como la sacarina, con respecto a su toxicidad se ha insinuado que puede aumentar tumores de mama en animales de laboratorio pero la Administración de Medicamentos y Alimentos no ha requerido pruebas adicionales. Diana Karolina Mora Hidalgo Sucralosa Este edulcorante resulta ser un derivado halogenado de la sacarosa, el cual es 600 veces más dulce que la sacarosa y puede ser utilizado en alimentos que llevan cocción debido que resiste altas temperaturas, de tal manera que este puede ser utilizado para cocinar tortas o budines de calorías reducidas, debido a la sucralosa; La cual comercializada bajo el nombre de esplénda, el cual se promueve como edulcorante sin calorías pero en realidad resulta ser una mezcla de (dextrosa, maltodextrina, y sucralosa); Por tanto diez gramos de Splenda contienen 9.00 g de carbohidratos que incluyen 8.03 g de azúcares (dextrosa) y 0.96 gramos de almidón (maltodextrina). Por esta razón, 10 gramos de Splenda tienen 33 kilocalorías comparado con 39 kilocalorías en un peso igual de azúcar. Las calorías de Splenda provienen de los carbohidratos, y no de la sucralosa. Formulaciones recientes de Splenda utilizan maltodextrina resistente, que se puede categorizar como fibra. Diana Karolina Mora Hidalgo Ciclamato Este producto es de 30 a 50 veces más dulce que el azúcar, y se vende bajo los nombres comerciales Sucaryl y Sugar Twin. El ciclamato es la sal de sodio o calcio del ácido ciclámico (ácido ciclohexilsulfamico). El ciclamato se prohibió en los EE UU, ya que su uso se ha asociado con cáncer de vejiga en ratas de laboratorio. Sin embargo, el ciclamato está permitido en otros 55 países. Diana Karolina Mora Hidalgo Azúcar-alcoholes Ahora hablaremos de los endulzantes naturales encontrados en proyectos y verduras los cuales también pueden ser producidos por hidrogenación del azúcar correspondiente, Los cuales son utilizados en la composición te comas de mascar y dulces producidos en calorías. Por esta razón hablaremos del sorbitol, xilitol, y eritrotol; Los cuales son azúcares alcoholes naturales. El xilitol se produce de la xilosa, el cual se absorbe lentamente y se digiere parcialmente, por eso provee 40% menos calorías que el azúcar, alrededor de 2.4 kilocalorías por gramo. Este parece ser inocuo para los seres humanos, pero causa convulsiones, insuficiencia hepática y la muerte en los perros en dosis relativamente pequeñas. El sorbitol, también llamado glucitol, se produce de la glucosa. El ambos son ingredientes comunes en los dulces y goma de mascar "sin azúcar" El eritritol es producido por medio de fermentación de la glucosa con la levadura Moniliella pollinis. Tiene solamente el 60% o 70% de la dulzura del azúcar de común y provee 0.2 kilocalorías por gramo y no promueve la caries dental, y no causa efectos colaterales gástricos, como otros azúcar-alcoholes. Por otra parte dentro de los azúcares alcoholes están incluidos el maltitol, lactitol, y eritritol. Éstos tienen la característica de que no se absorben bien en los intestinos y si se fermentan por la microflora colónica pueden producir gases, flatulencia, cólico y diarrea. Tan sólo 10 gramos de sorbitol pueden causar problemas gastrointestinales. Esteviol Diana Karolina Mora Hidalgo Producto obtenido del arbusto (Stevia rebaudiana Bertoni) Dónde y sus hojas se da la producción de extractos que son hasta 300 besos más dulces que el azúcar común, de estas hojas se produce el esteviósido y el rebaudiósido, los cuales son dos glucósidos dulces. El esteviósido consiste de una molécula de esteviol en la cual el átomo de hidrógeno inferior se sustituye con una molécula de beta-D-glucosa, y el hidrógeno superior se sustituye con dos moléculas de beta-D-glucosa. Este producto fue comercializado por EE.UU cuando no existían suficientes datos científicos para calificarlo como un aditivo alimentario. Pero se ha demostrado que en dosis elevadas que producen la producción de esperma en los machos y disminuye la producción de crías en hembras, en el año 2008 la (FDA), aprobo el usó rebaudiósido A purificado para uso general, también llamado Reb-A y rebiana. Esta es comercializada con el nombre de Truvia y PureVia, pero los paquetes no contienen solamente rebiana. Truvia y PureVia ambos contienen eritritol, un azúcar-alcohol bajo en calorías. Un paquete de Truvia (3.5 gramos) contiene 3 gramos de eritritol, y "sabores naturales" cuya composición química no es revelada. Diana Karolina Mora Hidalgo Brazzeína La brazzeína es extraída del fruto de una enredadera del África Occidental (Pentadiplandra brazzeana Baillon). La estructura química de la brazzeína consta de 54 aminoácidos que forman una hélice alfa y tres cadenas de betaláminas antiparalelas (cadenas de aminoácidos en las que los grupos NH de una cadena forman enlaces de hidrógeno con los grupos C=O de una cadena opuesta) Esta es 1000 veces más dulce que el azúcar. El sabor de esta es similar a la sacarosa, pero con regusto dulce persistente, es estable en un amplio rango de pH (2.5 a 8), y a una temperatura de 98°C por 2 horas. Esto lo hace muy práctica para muchas aplicaciones comerciales. Como desventaja no se puede extraer en cantidades comerciales de su fuente natural, pero se puede producir de variedades de maíz genéticamente modificados. La proteína del maíz modificado contiene 4% de brazzeína, que, al purificarse, es hasta 1200 veces más dulce que la sacarosa. La harina del germen de maíz que contiene brazzeína también puede usarse directamente para endulzar productos alimenticios. La comercialización de la brazzeína se inició en 2009 bajo el nombre Cweet. Si bien es cierto que existen gran variedad de sustancias edulcolorantes, las cuales nos ayudan al endulzar nuestras comidas aunque algunos pueden ser similares al azúcar y otras tienen un nivel superior, los sustituto de azúcar permiten llevar una dieta sin necesidad de ajustar insulina pero la mayoría de estos productos no aporta calorías o Diana Karolina Mora Hidalgo aporta muy pocas por lo cual no son nutritivos. En el consumo de alimentos para diabéticos se debe vigilar el hecho de que el contenido no sea elevado en grasas saturadas, lo cual le podría resultar perjudicial para este. Para iniciar una modificación de su alimentación debemos tomar en cuenta los grandes grupos de edulcorante es que existen, los cuales son los ya mencionados: Monosacáridos, derivados de productos naturales, sintéticos y otros de origen vegetal. En este caso es recomendable los edulcorantes naturales y dentro de estos tenemos varios. El azúcar es el edulcorante natural que más interesa el cual procede de la caña eso o también de la remolacha aunque es posible encontrarlo en frutas y hortalizas además de productos lácteos, De los colorantes naturales podemos obtener derivados tales como el almidón, obtenido del maíz y trigo y la patata entre otros los cuales por medio de un mecanismo de procesamiento nos genera glucosa o Los jarabes de glucosa. El azúcar invertido que resulta de la mezcla de fructosa y glucosa, de la cual se produce la sacarosa, que se emplea en la fabricación de alimentos manufacturados. También es posible obtener Orioles pero estos son de difícil extracción y se encuentran divididos en tres categorías, los monosacáridos que incluyen el (sorbitol el xilitol, manitol) los disacáridos como (lactitol, isomaltol, maltitol) y polisacáridos (jarabe de glucosa hidrogenado). Y una de sus principales características es que nos provocan las caries dentales además de que no son absorbidos por el intestino delgado, por tanto no resultan ser metabolizados y se trasladan en forma directa a la orina. Diana Karolina Mora Hidalgo Existen algunos el colorantes sintéticos no mencionados anteriormente tales como: • Dulcina: Este es de origen vegetal y puede superar el poder de algunos de los colorantes sintéticos pero también puede producir daño hepático. • Taumatina: En este caso esta es conocida como E957, y se extrae del fruto del Thaumatococcus daniellii, y no es utilizada como edulcorante más bien es un enmascárante del sabor para algunos alimentos y bebidas. Es muy estable frente al calor y el pH tiene un poder edulcorante entre 1400 y 2200 veces superior a lo que conocemos como sacarosa. • Monelina: Esta tiene la desventaja de no ser estable frente a temperaturas altas o bajas y tampoco a un pH extremo, extraída de una baya de Nigeria, Dioscoreophyllum cumensii posee un poder edulcorante de 2000 veces superior a la sacarosa. Actualmente se estudia la posibilidad de modificar vegetales transgénica mente para mejorar su sabor natural. • Miraculina: En este caso es una proteína que se extrae del fruto de Syncepalum dulcificum, La cual posee un poder único el cual puede convertir sabores ácidos en dulces Diana Karolina Mora Hidalgo Observaciones Generales Es importante conocer que los edulcorantes no calóricos se pueden mezclar con dextrosa y maltodextrina por con lo cual se les permite aumentar el volumen del producto para que se midan como el azúcar de la mesa por desgracia estos dos ingredientes son carbohidratos cuales proveen calorías. En los y las comparaciones resultantes de los edulcorantes con el azúcar común se nota una reducción de calorías apenas del 10% a 15%, aunque parece poco es importante Conocer que estos sustitutos de azúcar pueden reducir las calorías del endulzante puede reducir hasta en un 80%. Tomando como ejemplo el expenda, donde un paquete que contiene 1 g de producto 3,3 calorías, genera una dulzura equivalente a una cucharadita de azúcar lo que en gramos sería 4,2 y en calorías 16,3 kcal. Es por esta razón que los fabricantes impactan los edulcorantes en pequeños paquetes donde se tengan menos de cinco calorías por porción es de esta manera que se genera la ventaja con respecto al azúcar común y pueden anunciarse como producto “sin calorías”. Alitamo Acesulfamo Aspartamo Ciclamato Neohesperidina Sacarina Sucralosa Al observar estructuras como estas donde algunos restaurantes pueden formar puentes de hidrógeno es con agua y con ellos mismos, sus altos puntos de fusión y bajo punto de ebullición. Diana Karolina Mora Hidalgo Conclusión En la investigación realizada cabe destacar que se llama a la mesa muchos puntos a favor y en contra de los edulcorantes tanto los naturales como los sintéticos, dentro de las observaciones realizadas se hace énfasis en que la mayoría de ellos tienden a generar alguna consecuencia no apta para los seres vivos, es notable que la (FDA) es la organización que regula si un edulcorante es apto para un ser vivo o no pero a mi parecer los edulcorantes no generan gran beneficio al ser humano. Por otra parte en personas diabéticas o con alguna enfermedad de este tipo si parece ser beneficioso, en este caso es importante establecer que la persona sana que utiliza estos edulcorantes para la pérdida de peso, sería mejor el comer saludablemente y además realizar ejercicio debido a que sus efectos serían mejores que consumir cualquier sustancia artificial que existen el mercado. Para la industria la Monelina y la brazzeína, son productos que generan un poder muy grande edulcorante, pero a su vez son productos difíciles de manipular obtener y mantener por sus características. Para el ser humano el Aspartamo y la sacarina son productos que por sus características puede generar muchos efectos adversos, los cuales pueden ocasionar problemas a la salud, por tanto no recomendaría el uso de estos. Diana Karolina Mora Hidalgo Bibliography Gonzales, M. (2010, Nobiembre 25). 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