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Alimentos. Actualidad || Edulcorantes
La clasificación de los sabores en cuatro categorías fundamentales, dulce, salado, amargo y ácido es, en la actualidad, considerada superada por los neurofisiólogos. En realidad, el conjunto de los gustos constituye un complejo multidimensional. Estos cuatro sabores son, de hecho, simples referencias que tienen como única particularidad la de ser los soportes de cuatro descripciones semánticas.

Sistema gustativo

Consta de:
a) células gustativas
b) vías nerviosas periféricas
c) vías nerviosas centrales.

a) Las células gustativas están agrupadas en botones del gusto situados en las papilas de la lengua. Considerando las agresiones diarias, las células gustativas poseen la propiedad de renovarse rápidamente, aproximadamente cada 7 días.

b) Las vías nerviosas periféricas: los botones del gusto son inervados por fibras que provienen de varios nervios craneales.

c) Las vías nerviosas centrales: las fibras gustativas convergen hacia el bulbo raquídeo, luego algunas se proyectan a nivel del tálamo y otras a nivel del hipotálamo lateral.

Existen convergencias gustativas, olfativas, tactiles, térmicas, en el seno de la cadena sensorial. Estas convergencias explican, en parte, la dificultad que existe en discernir el gusto de un alimento de su olor, de su textura. La calidad del estímulo gustativo, la intensidad y la calificación hedónica es decir, el sentimiento de placer o de desagrado son los tres parámetros que permiten definir el estímulo gustativo.

Mensaje a los centros nerviosos

El mensaje desde las papilas gustativas hasta los centros nerviosos se efecta en tres etapas:

a) Adsorción de moléculas sípidas en los receptores de las células gustativas: las sustancias sípidas, disueltas en la saliva, se fijan sobre moléculas quimiorreceptoras situadas en la interfase entre la célula sensorial y el medio exterior. Esta unión se caracteriza por una alta especificidad. Depende de la estructura electroquímica de la molécula sípida y de su configuración espacial. A cada molécula sípida corresponde una imagen sensorial única. Por consiguiente, no existe un sabor dulce, sino sabores dulces.

b) La transducción consiste en la transformación de una estimulación química en un influjo eléctrico.

c) La transmisión: el mensaje eléctrico es transmitido hasta los centros nerviosos.

La percepción cualitativa y cuantitativa de un mismo estímulo varía de un individuo a otro. La medida de las diferencias interindividuales permite materializar la existencia, para cada individuo, de un universo gustativo que le es propio

Clasificación de las moléculas edulcorantes

Las moléculas dotadas de poder edulcorante son muy numerosas. Se las denomina edulcorantes. La clasificación que se utiliza habitualmente es la siguiente: a) naturales, b) nutritivos, c) intensos

A) Edulcorantes naturales

a) Monosacáridos: glucosa, fructosa, galactosa
b) Disacaridos: sacarosa, lactosa, maltosa.

B) Edulcorantes nutritivos (derivados de productos naturales)

a) Productos que provienen del almidón: glucosa, jarabe de glucosa, isoglucosa
b) Productos que provienen de la sacarosa: azúcar invertido
c) Azúcares-alcoholes o polioles: sorbitol, manitol, xilitol, isomaltol, maltitol, lactitol, jarabe de glucosa hidrogenado
d) Neoazúcares: fructo-oligosacáridos.

C) Edulcorantes intensos
a) Edulcorantes químicos (edulcorantes de síntesis o edulcorantes artificiales): aspartamo, acesulfamo, sacarina, ciclamato, alitamo. dulcina.
b) Edulcorantes intensos de origen vegetal: taumatina, esteviósido, monelina, dihidrocalcona, glicirrizina.

Edulcorantes naturales

Monosacáridos y disacaridos
Los monosacáridos y los disacáridos están ampliamente presentes en los productos lácteos, las frutas y las hortalizas.

ver anexo 1

*el poder edulcorante se determina en relación a la sacarosa, que es elegido como azúcar de referencia
+ por definición posee un poder edulcorante igual a 1 (en solución de 30 g/l y a 20 °C, condiciones de referencia).

El poder edulcorante varía ligeramente en función de la concentración sometida a test. La sacarosa es extraída de la remolacha o de la caña de azúcar. Posee un conjunto de propiedades tecnológicas. Se utiliza como agente de palatabilidad y de aceptabilidad, de conservación, de textura, de reacción coloreada.

Edulcorantes nutritivos, derivados de productos naturales

Derivados del almidón

El almidón, obtenido a partir del maíz, del trigo o e la patata, puede ser transformado en diferentes productos. La glucosa, los jarabes de glucosa, se obtienen por hidrólisis del almidón. La acción combinada de varias enzimas permite obtener jarabes de glucosa de composición y de propiedades diferentes. Los jarabes de glucosa poseen propiedades tecnológicas particulares: viscosidad, plasticidad, modificación de la humedad relativa de equilibrio (HRE) inhibición de la cristalización de la sacarosa. Estos jarabes son utilizados en asociación con la sacarosa en los productos de confitería, helados, confituras y galletas.

La isoglucosa o jarabe de glucosa de alto contenido en fructosa (HFCS: High Fructose Corn Syrup) se obtiene por hidrólisis del almidón por vía enzimática, seguida de isomerización enzimática, que asegura la transformación de una parte de la glucosa en fructosa. El jarabe de 42%de fructosa es el más utilizado frecuentemente por la industria. Jarabes de glucosa conteniendo del 55 al 90 % de fructosa son igualmente utilizados. El contenido en fructosa condiciona el poder edulcorante de estos jarabes, que habitualmente está comprendido entre 0,9 y 1,1

Derivados de la sacarosa
El azúcar invertido es una mezcla en solución acuosa de sacarosa, de glucosa y de fructosa, en proporción variable. Se obtiene a partir de la sacarosa, por hidrólisis ácida, o por inversión con resinas, o por hidrólisis enzimática. El azúcar invertido, que posee propiedades tecnológicas diferentes de las de la sacarosa, se emplea en la fabricación de alimentos manufacturados.

Polioles o edulcorantes de carga o másicos
Los polioles son azúcares-alcoholes, designados bajo el término genérico de edulcorantes másicos o edulcorantes de carga. Esta denominación hace referencia al efecto de masa aportado por estos edulcorantes, ampliamente aprovechado en tecnología alimentaria.

Polioles: clase homogénea de edulcorantes
Los polioles constituyen una clase homogénea de edulcorantes que poseen en común un conjunto de características
a) Presentes en la naturaleza, su extracción no es rentable, son obtenidos por hidrogenación de diferentes materias amiláceas o de la sacarosa
b) Su poder edulcorante es generalmente inferior al de la sacarosa
c) Presentan un calor de disolución negativo mayor que el de la sacarosa y así dan en la boca una sensación cíe frescor
d) Su valor energético teórico es idéntico al de la sacarosa. Sin embargo, el valor energético real es igual o inferior al de los glúcidos, debido a su malabsorción parcial y a su metabolismo cólónico
e) Hecho interesante: no son cariógenos
f) Modifican poco la glucemia y la insulinemia
g) Consumidos en cantidad superior a 40 g por día pueden provocar flatulencias y/o diarreas.

Clasificación de los polioles según su estructura química:
a) Monosacáridos hidrogenados: sorbitol, manitol, xilitol.
b) Disacáridos hidrogenados: isomaltol, maltitol, lactitol
c) Mezcla de oligosacáridos y de polisacáridos: jarabe de glucosa hidrogenado.

Digestión, absorción de los polioles : repercusión nutricional
Los azúcares-alcoholes son escasamente absorbidos en el intestino delgado. Estos monosacáridos hidrogenados, absorbidos en reducida cantidad, se encuentran en la orina, pues son poco o nada metabolizados por el organismo. En el intestino delgado la fracción no absorbida necesita agua. Se forma una solución isotónica que llega al colon. Cuando esta solución alcanza el colon en gran cantidad se produce una diarrea osmótica. Los polioles son, sin embargo, fermentados por la flora colónica. Se transforman, principalmente, en ácidos grasos volátiles hidrosolubles (propiónico y butírico), en ácido acético y en lactatos.

El bajo coeficiente de absorción en el intestino delgado aumenta sin embargo para algunos polioles cuando son ingeridos con otros nutrientes, en particular la glucosa. Cuanto más reducida es la absorción en el intestino delgado y/o mayor es la cantidad ingerida, más importante es la probabilidad de favorecer, bien la aparición de flatulencias y de meteorismo, bien de diarrea.

La malabsorción intestinal produce en efecto una adaptación de la flora cólica. La fermentación cólica del azúcar-alcohol conduce a una recuperación energética en forma de ácidos grasos volátiles. Este doble fenómeno de adaptación intestinal y de recuperación colónica explica las dificultades encontradas para calcular el valor energético de los polioles y la varibilidad de los resultados referentes a su tolerancia digestiva. Puede existir un fenómeno de tolerancia. Depende de la manera en la que se consume el alimento y del poder de adaptación individual: aumenta con la toma fraccionada post- o preprandial, versus la toma única en ayunas. Aumenta con una toma regular a pequeñas dosis versus una toma irregular a fuerte dosis.

La adición de azúcares-alcoholes a numerosos alimentos puede ocasionar un efecto de sumación, es decir, un aumento de las cantidades diarias consumidas que conduzca a rebasar las cantidades toleradas.

El etiquetado de los productos que contienen polioles debe incluir las recomendaciones siguientes:a) no ofrecer a niños menores de 3 años de edad, b) un consumo diario excesivo puede ocasionar trastornos gastrointestinales, sin gravedad.

Familia de los fructo-oligosacáridos
Actilight y Raftilose son mezclas de fructo-oligosacáridos. Los neoazúcares se obtienen por la fijación, gracias a la fructosa de 14 fructosal-transferasa, de una o varias unidades de fructosa provenientes de las moléculas de sacarosa (GF) sobre una molécula de sacarosa-fructosa. Los neoazúcares son soluciones que contienen una mezcla de GF2 (1 molécula de fructosa fijada ), GF3 ( 2 moléculas de fructosa fijadas), GF4 ( 3 moléculas de fructosa fijadas). Según la composición de las soluciones, el poder edulcorante está comprendido entre 30 y 60, o sea 30 a 60 veces más que el de la sacarosa. La estabilidad, tanto al calor corno en medio ácido, de estas soluciones es buena.

Edulcorantess intensos

La lngesta Diaria Admisible (I.D.A.) es la siguiente:

Aspartamo: 40.0 mg/kg
Sacarina: 2.4 mm/ kg
Acesulfamo: 9.0 mg/kg

Aspartamo
Descubierto en 1965 por J.P. Schlatter, el aspartamo es un derivado de un dipéptido esterificado, a saber, el éster metílico de aspartilfenilalanina. Según la concentración de la solución el poder edulcorante del aspartamo es de 100 a 200 veces el de la sacarosa. El consumo de alimentos que contienen aspartamo deja en la boca un sabor dulce permanente, señalado frecuentremente por los consumidores.

La estabilidad del aspartamo varía en función de las condiciones de temperatura, del pH, de la naturaleza del medio. El aspartamo se descompone, en medio acuoso y en caliente, en metanol y dicetopiperazina. La inestabilidad al calor excluye la adición de aspartamo de prácticamente todas las preparaciones que necesitan cocción.

Los medios ácidos de los zumos de frutas (pH comprendidos entre 3 y 5) y las colas (p < 3) ocasionan una descomposición de la molécula de aspartamo. La tecnología de la fabricación y el almacenamiento de las bebidas dulces debe, por consiguiente, tener cuenta la vulnerabilidad de esta molécula.

El etiquetado de los edulcorantes de mesa o de los alimentos que contienen aspartamo debe llevar la mención «contiene fenilalanina», indicación destinada a los niños afectados de fenilcetonuria, para los que el contenido en fenilalanina del régimen debe ser muy controlado.

Acesulfamo
El acesulfamo es un edulcorante que pertenece a la familia de los dióxidos de oxatiazinonas. Su poder edulcorante, según la concentración de la solución, es de 100 a 200 veces el de la sacarosa. Con frecuencia se señala un regusto amargo, pero por el contrario, el sabor dulce se percibe rápidamente sin ningún, efecto permanente.El acesulfamo es estable a temperaturas elevadas, muy.soluble en agua,poco soluble en alcohol.

Se observa un efecto sinérgico para las mezclas de acesulfamo y otros edulcorantes intensos (aspartamo sacarina, ciclamato) o glúcidos (sacarosa). Este efecto de sinergia presenta un doble interés: disminución de las concentraciones de edulcorantes utilizados y neutralización de las imperfecciones sensoriales propias de cada edulcorante.

Sacarina
Descubierta en 1 879 por Falbeq, es el edulcorante conocido más antiguo. La sacarina es sintetizada a partir del tolueno. Su poder edulcorante es elevado: 300 a 400 veces el de la sacarosa. La sacarina comunica un regusto amargo. Es poco estable al calor.

Se había afirmado que la sacarina podía inducir cánceres o aumentar la incidencia de cánceres. Los estudios epidemiológicos llevados a cabo en los USA, Gran Bretaña, Japón, Dinamarca, en sujetos que consumían sacarina desde hacía numerosos años, no han encontrado una incidencia de cánceres más elevada que en la población normal.

La legislación solicita que el etiquetado lleve la recomendación: «a consumir con moderación por las mujeres embarazadas». Esta mención hace referencia al paso de la sacarina a través de la barrera placentaria.

Ciclamatos
Descubiertos en 1940, los cíclamatos (sal de sodio del ácido ciclámico) fueron comercializados en los USA en los años 1960. La ciclohexilamina, derivada del benceno, permite la síntesis del acido ciclámico. El poder edulcorante de los ciclamatos es 25 a 30 veces superior al de la sacarosa. Los ciclamatos son resistentes al calor, al pH ácido y al pH alcalino. La toxicidad de los ciclamatos es aún objeto de estudios en la mayoría de países del mundo.

Alitamo ®
El alitamo es un dipéptido ( L-aspártico D-alanina amida). Posee una excelente estabilidad térmica. Su poder edulcorante es 2.000 veces el de la sacarosa.

Dulcina
La dulcina se obtiene a partir de la sacarosa por cloración de tres grupos hidroxilados. Su poder edulcorante es igual a 2 veces el de la sacarina y a 3 veces el del aspartamo. Su estabilidad en medio ácido permite su empleo en bebidas tipo cola o zumos de fruta. Es igualmente estable a temperaturas habituales de cocción.

Edulcorantes intensos e ingesta de alimentos
Los edulcorantes intensos pueden modificar el apetito y la ingesta de alimentos poniendo en juego varios mecanismos:
a) la fase cefálica refleja la secreción de insulina: respuesta anticipatoria que prepara el sistema gastrointestinal para la llegada de los alimentos.
b) isociación del sabor dulce y del aporte energético
c) Iniciación de los factores endógenos del saciado
d) mecanismos cerebro-cefálicos integrados del hambre (la fenilalanina puede ocasionar modifaciones en la síntesis de neurotransmisores cerebrales).

La ingestión de edulcorantes intensos puede repercutir sobre los mecanismos reguladores del hambre y de la saciedad. Se ha observado efectos muy diferentes según el edulcorante considerado y según la dosis.

El edulcorante intenso, añadido a los alimentos o a las bebidas, engaña al organismo haciéndole creer que llegan alimentos energéticos rápidamente absorbibles. Esta preparación inadecuada conduce al organismo a almacenar metabolitos disponibles en detrimento de la cobertura de los gastos corrientes. De ello resulta una sensación de hambre que experimenta el individuo, tanto más acentuada cuanto en cuanto que el alimento o la bebida que contiene edulcorante intenso no aporte energía. La sensación de hambre y la ingesta de alimentos a corto plazo dependen por consiguiente del producto consumido, pero igualmente del estado metabólico del sujeto.

La fase cefálica refleja de secreción de la insulina y el ajuste energético como respuestas condicionadas. Si el alimento que contiene un edulcorante intenso es consumido de forma suficientemente regular es evidente que será conocida por el organismo. Las modificaciones de la sensación de hambre y de la ingesta de alimentos probablemente dejarán de producirse.

La exploración de los efectos de los edulcorantes intensos sobre la ingesta de alimentos y el peso corporal sigue siendo campo de investigaciones. Estas investigaciones permiten, por una parte, conocer mejor los mecanismos fisiológicos fundamentales, por otra parte, precisarán en qué medida y con qué resultados es útil esta práctica dietética.

Edulcorantes intensos de origen vegetal
Los principales edulcorantes vegetales son: taumatina, esteviósido, monelina, miraculina, dihidrocalcona. Un punto común caracteriza a estos edulcorantes extraídos de los vegetales :su gran poder edulcorante. El sabor dulce de estos edulcorantes persiste en la boca de forma prolongada (de 15 a 30 minutos).

El poder edulcorante* de los edulcorantes intensos de síntesis o de origen vegetal es el siguiente

Ciclamatos: 25 a 30
Aspartamo: 100 a 200
Acesulfamo: 100 a 200
Sacarina: 300 a 400
Alitamo: aprox 2.000
Taumatina: 1.400 a 2.200
Monelina: 1.500 a 3.000
Dihidrocalcona: 1.000
Esteviósido: 120 a 240

* El poder edulcorante se define en relación al de la sacarosa que, elegida como azúcar de referencia, tiene, por definición, un poder edulcorante de 1

Taumatina es un extracto glucopeptíidico de la pulpa del fruto de Thaumatococcus danielli, planta del Africa Occedental. El poder edulcorante está comprendido entre 1.400 y 2.200

Monelina es una proteína extraída del fruto de Doscoreophylium camensi (baya de Nigeria), es una planta trepadora que se encuentra en Africa y Madagascar, en zonas forestales. El poder edulcorante de la monelina es aproximadamente 2.000 veces el de la sacarosa. El sabor dulce se prolonga en la boca de 20 minutos a una media hora tras su consumo.
Las temperaturas elevadas (>70 °C) y los pH extremos ocasionan una descomposición y una pérdida del poder edulcorante. Esta molécula pierde también su actividad en frío.

Miraculina es una glucoproteina extraída del fruto Syncepalurn dulcificum (denominado a veces «fruto milagro»). El sabor de la baya es escaso, pero después de que el fruto se haya mantenido algunos instantes en la boca los sabores más ácidos se perciben como fuertemente dulces.

Esteviosido es un glucósido de las hojas Stevia rebaudiana, hierba silvestre que crece en Extremo-Oriente y en América del Sur (Paraguay). El poder edulcorante está comprendido entre 120 y 240.

Glizirrizina. De sabor apreciado, la glicirrizina puede ocasionar una serie de trastornos: hipocaliemia, hipertensión y edemas, debido a retención de sodio, así como trastornos del electrocardiograma. Por tanto, puede ser peligroso su ingesta.

Referencias:
- BALLABRIGA A, CARRASCOSA A.: Sustitutos de grasa y edulcorantes. Cap 11. En, Nutrición en la infancia y adolescencia. (2ª ed),   Ergon, , 2001
- CABL L.: Guía de aditivos usados en alimentación: colorantes, conservantes, antioxidantes, emulgentes, edulcorantes. , 1999
- FIGUEROLA G.: Diabetes.  Masson, , 2003
- NABORS L.: Aklernative sweeteners. , 2001
- SMITH J.: Sweeteners in Europe, a current perspective. InternationaL Food Ingredientes. , 2003
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