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Amplamente utilizados na indústria alimentícia, os adoçantes são substitutos do açúcar com menor teor calórico. Além da sacarose, que é o açúcar natural mais difundido mundialmente, os principais tipos são o aspartame, a sacarina, o ciclamato, a sucralose e o acessulfame-k, além da frutose, sorbitol, manitol, xilitol e estévia.
Sabor com intensidade
Ao longo da sua evolução, o gosto do homem mostrou afinidade por sabores doces, talvez como um mecanismo da natureza para garantir o suprimento de carboidratos (açúcares) ao organismo como uma fonte imediata de energia.
Desde a Antiguidade, o açúcar têm sido considerado como um ingrediente valioso para a alimentação, pois além da sua aplicação óbvia que é a de dar sabor, fornece propriedades organolépticas e funcionais. O mel de abelha foi o primeiro açúcar comercializado de que se tem registro; desde a Grécia até o Oriente Médio era uma iguaria cobiçada. Com o passar dos anos, a curiosidade e a engenhosidade do homem levaram-no a descobrir fontes alternativas de sabor doce para a sua alimentação e, ao lado do açúcar, surgiram os adoçantes, que cumprem funções idênticas, ou seja, adoçar os alimentos.
Os adoçantes ou edulcorantes são aditivos alimentícios adicionados intencionalmente com a finalidade tecnológica ou organoléptica em qualquer fase do processamento alimentar e podem ou não contribuir para o valor energético do gênero alimentício resultante. Encontram-se disponíveis na forma líquida, em pó ou em comprimidos, podendo fazer parte dos ingredientes que constituem o produto alimentício, substituindo parcial ou totalmente o açúcar que lhes seria adicionado. Em um gênero alimentício, o edulcorante pode ser encontrado sozinho ou combinado com outros edulcorantes. São substâncias usadas como substitutos do açúcar, uma vez que têm a capacidade de adoçar e melhorar o sabor de alguns alimentos e bebidas sem acrescentar calorias.
O uso de adoçantes alimentícios começou a ser popularizado na década de 60, em resposta a crescente procura por parte dos consumidores de produtos com sabor doce e baixo valor energético. Inicialmente, destinavam-se a uma população restrita, os diabéticos, mas rapidamente se tornaram comuns no mercado.
A evolução no mercado de adoçantes tem sido impulsionada por razões econômicas, ecológicas, culturais e de saúde pública.
Os adoçantes de carboidratos foram os primeiros a serem conhecidos pelo homem, sendo encontrados naturalmente nos alimentos que consumiam. Esta categoria inclui o mel (glicose, sacarose e frutose), açúcar de cana (sacarose), açúcares extraídos de frutas (frutose), açúcar do leite (lactose) e, posteriormente, os obtidos através de processos físicos e químicos, como o açúcar invertido e o xarope de milho, rico em frutose. Processos mais nobres, como o néctar de coco, xarope de arroz e xarope de agave, foram desenvolvidos posteriormente em resposta à demanda de um mercado que busca alternativas mais saudáveis sem prejuízo das propriedades funcionais. Todos estes consistem em mono ou dissacarídeos, digeríveis pelo ser humano e que contribuem com energia química para uso imediato ou de reserva. Suas propriedades satisfazem o segmento de mercado que busca um sabor tradicional e, acima de tudo, as propriedades de textura, higroscopicidade e estética que esse tipo de ingrediente proporciona.
Os polióis são substâncias quimicamente classificadas como alcoóis (diferentemente dos carboidratos, que são preferencialmente aldeídos e cetonas), muito solúveis em água e também existentes na natureza, embora seja mais comum sintetizá-los quimicamente ou microbiologicamente. Respondem as necessidades da indústria e do mercado, tendo aplicação em gomas de mascar dietéticas, dentifrícios e bebidas; apresentam calor de dissolução negativa e resfriam o solvente à medida que se dissolvem, gerando efeito de frescor, propriedade muito apreciada nesses tipos de produtos. Seu poder adoçante é comparável ao da sacarose.
Por outro lado, os adoçantes sintéticos de alta potência são centenas ou milhares de vezes mais doces do que o açúcar. Alguns, como o aspartame, foram "acidentalmente" descobertos, enquanto outros, como a sacarina, foram desenvolvidos para substituir o açúcar na dieta de diabéticos.
Nos últimos anos, o uso de adoçantes se ampliou devido a crescente preocupação com o aumento progressivo das taxas de obesidade e ao aumento da preferência dos consumidores por ingerir bebidas e alimentos sem açúcar. Os avanços tecnológicos também permitiram obter e utilizar esses compostos de uma forma muito mais eficaz nos produtos alimentícios.
Adoçantes calóricos e não calóricos
Em termos de classificação global, dada a grande variedade de tipos existentes, os adoçantes podem ser agrupados de acordo com o seu conteúdo calórico (calóricos e não calóricos), sua origem (naturais ou artificiais) ou sua estrutura química.
Os edulcorantes calóricos, ainda chamados de adoçantes de corpo, fornecem energia e textura aos alimentos e geralmente contém o mesmo valor calórico do açúcar, sendo utilizados em quantidades maiores. Já os edulcorantes não calóricos, ainda chamados de edulcorantes intensos, fornecem somente doçura acentuada, não desempenhando nenhuma outra função tecnológica no produto final, utilizados em quantidades muito pequenas, sendo pouco calóricos ou efetivamente não calóricos.
Os edulcorantes calóricos subdividem-se em carboidratos e derivados, tais como os açúcares refinados, os xaropes de milho com alto teor de frutose (HFCS - High Frutose Corn Syrup), frutose, glicose, mel, lactose, maltose, polióis e outros, além dos peptídeos e derivados, como aspartame, alitame e outros. Embora sejam tecnicamente calóricos, alguns deles não oferecem nenhuma caloria para os seus consumidores devido as baixíssimas quantidades usadas.
Tanto os carboidratos quanto os polióis são muito usados como agentes de volume ou agentes de corpo para conferir textura aos alimentos que serão adoçados. A sua presença também é importante para conferir praticidade nas aplicações de uso doméstico. Nos adoçantes líquidos, o agente de corpo é a água.
Os adoçantes não calóricos podem ser substâncias artificiais ou naturais, geralmente centenas de vezes mais doces do que o açúcar, mas que não oferecem nenhum poder energético, tal como o acessulfame-k, ciclamato, sacarina, sucralose e vários outros.
Existe também uma categoria especial de adoçantes composta por substâncias obtidas de extratos vegetais. Algumas delas são amplamente usadas comercialmente, como a estévia (esteviosídeo), a glicirrizina e a taumatina, por exemplo, os três sendo considerados como calóricos.
A definição usada pela FDA é a mais precisa, uma vez que estabelece como edulcorantes não calóricos aqueles que apresentam menos de 2% do valor calórico da sacarose por unidade equivalente de capacidade adoçante. Assim, neste caso, tanto o aspartame como o edulcorante proteico taumatina (4 kcal/g) podem ser considerados não calóricos por apresentarem valor calórico por unidade de doçura de aproximadamente 0,02 kcal/g e 0,002 kcal/g, respectivamente.
Na indústria alimentícia, os adoçantes são usados principalmente para adoçar alimentos; agir como conservante em compotas e geleias; intensificar o sabor em carnes processadas; fermentar molhos e pães doces e azedos; dar volume aos sorvetes; e dar corpo a bebidas carbonatadas. Alguns tipos de adoçantes também são usados na preparação de medicamentos para diferentes propósitos.
Como já mencionado anteriormente, os principais tipos de adoçantes utilizados na indústria de alimentos são o aspartame, a sacarina, o ciclamato, a sucralose e o acessulfame-k (artificiais), além da frutose, sorbitol, manitol, xilitol e estévia (naturais).
Aspartame - O adoçante mais utilizado
O aspartame é o tipo mais utilizado entre os adoçantes, tendo capacidade de adoçar 200 vezes mais do que a sacarose. Seu valor energético é de 4 calorias/grama. Deve ser evitado por pessoas que sofrem de fenilcetonúria, pois contém fenilalanina em sua composição.
O aspartame é o éster metílico de dois aminoácidos, a fenilalanina e o ácido glutâmico, ou seja, éster metílico de L-aspartil-L-fenilalanina. A molécula de aspartame é composta de 39,5% de ácido aspártico, 50% de fenilalanina e 10,5% de éster metílico. Podesersintetizadoapartir do ácido aspártico e do éster metílico da fenilalanina por método químico, que resulta em outros produtos secundários, ou com maior especificidade por síntese enzimática. AL-fenilalanina é obtida por fermentação, sendo que a sua produção pode ser acelerada e de menor custo utilizando-se células imobilizadas.
O aspartame tem o sabor do açúcar. Seu perfil de doçura é o que mais se aproxima ao da sacarose, apesar de desenvolver-se mais lentamente e persistir por mais tempo. Não deixa qualquer sabor residual amargo, químico ou metálico, frequentemente associados aos demais edulcorantes. Sua doçura é 120 a 220 vezes superior a da sacarose; para refrigerantes pode-se considerar o valor de 180. A doçura relativa ou potência (concentração de sacarose dividida pela do aspartame a igual doçura) varia com o sistema alimentar utilizado.
O aspartame é geralmente mais potente a baixas concentrações e em produtos à temperatura ambiente do que em produtos gelados ou quentes. Fatores como pH e presença de outros aditivos podem afetar a potência do aspartame, ocorrendo perdas em presença de alguns flavorizantes, especialmente à base de aldeídos (benzaldeído, vanilina, citral, n-decanal), ou mesmo outros componentes de alimentos que contenham compostos carbonílicos. A reatividade é influenciada pela concentração relativa dos reagentes, pH e atividade da água. O efeito sinérgico é observado na combinação de aspartame com vários dos carboidratos ou dos edulcorantes intensos. A mistura aspartame/acessulfame-k na proporção 1:1 aumenta o poder adoçante do aspartame (290 vezes em relação a sacarose a 10%), podendo atingir, de acordo com o tipo de alimento em que é aplicado, valores detrês a seis vezes superiores do que quandoutilizados individualmente. Suas propriedades edulcorantes são ainda melhores quando em mistura com glucona delta lactona, sais gluconados e bicarbonato de sódio.
O aspartame acentua o aroma e prolonga a percepção do sabor das frutas, principalmente as ácidas. A intensificação é mais efetiva com sabores naturais do que com artificiais. Pode, contudo, potencializar também o gosto amargo. Devido ao alto poder adoçante, são necessárias quantidades mínimas para produzir a doçura desejada, reduzindo a ingestão calórica. Seu valor calórico é 4 kcal/g, no entanto, assumindo doçura relativa de 180, o valor calórico por unidade de doçura é de aproximadamente 0,02 kcal/g.
O aspartame é pouco solúvel em água, sendo que a solubilidade aumenta à medida que o pH diminui ou que a temperatura aumenta. A solubilidade é máxima em pH 2,2. Para um nível ótimo de dissolução, recomenda-se temperatura de 40°C e pH 4. Como alternativa, pode ser pré-dissolvido em solução de ácido cítrico sem a necessidade de elevar a temperatura, desde que a solução não fique armazenada por longo período.
O aspartame apresenta algumas restrições quanto a sua estabilidade. É estável em sistemas líquidos acidificados, mas perde sua doçura em pH neutro ou alcalino, ou a temperaturas elevadas. A máxima estabilidade do aspartame está na faixa de pH 3,0 a 5,0, onde se encontra a maioria dos alimentos e bebidas, e em teor de umidade de 4,0% a 4,5%.
Apesar da instabilidade do produto frente a temperaturas elevadas, vários processamentos, como UHT (Ultra High Temperature) ou HTST (High Temperature Short Time), promovem perdas inferiores a 3% na doçura do produto adoçado com aspartame.
O armazenamento do aspartame na forma de pó a temperaturas entre 20ºC e 25°C e umidade relativa de 50% não ocasiona perdas, desde que a umidade seja inferior a 8%. São necessárias temperaturas superiores a 150°C para que a hidrólise seja substancial.
O aspartame pode ser utilizado em praticamente todos os tipos de alimentos, incluindo adoçantes de mesa, assados, misturas em pó, cereais, gomas de mascar, balas duras e moles, sobremesas, bebidas, produtos congelados e refrigerados, geleias, coberturas, xaropes, produtos lácteos e, inclusive, produtos farmacêuticos.
Após sua ingestão, é rapidamente hidrolisado no intestino a dipeptídeo L- aspartil-L-fenila-lanina e a metanol. O dipeptídeo é metabolizado nas células da mucosa a seus aminoácidos constituintes, ou seja, a ácido aspártico e a fenilalanina. Pode ser consumido por diabéticos.
Intensamente estudado, o aspartame foi submetido a testes detalhados e exames minuciosos para sua aprovação. Inúmeras pesquisas demonstraram claramente a sua segurança para uso humano e nunca foi encontrada nenhuma evidência de toxicidade; não apresenta efeito mutagênico, teratogênico, embriotóxico ou efeito tóxico de qualquer natureza. É essencialmente inerte, a menos que sejam administradas doses muito elevadas. Estudos constataram que sintomas como dor de cabeça, tonturas e alterações gastrointestinais são de natureza suave e relacionados à hipersensibilidade individual.
Pesquisas constataram que após uma dose única de aspartame, equivalente a 20 latas de refrigerante contendo este adoçante, o nível de fenilalanina no sangue permanece dentro da faixa normal, bem abaixo dos níveis que podem causar toxicidade. Mesmo para indivíduos com capacidade reduzida de metabolizar a fenilalanina (portadores heterozigotos de fenilcetonúria), uma dose semelhante não eleva os níveis plasmáticos de fenilalanina a valores que possam ser considerados um risco à saúde.
Os produtos contendo aspartame devem trazer no rótulo as especificações “contém fenilalanina”, como informação aos portadores de fenilcetonúria, um distúrbio congênito muito raro que atinge cerca de um em cada 15.000 pessoas, caracterizado por sintomas nervosos, retardamento mental e lesões da pele, quando não tratado.
A quantidade máxima de aspartame que um adulto com 60 kg pode ingerir diariamente com segurança é de 2.400mg, o que equivale, aproximadamente, ao consumo de 48 envelopes de 1g de um adoçante dietético com 5% de aspartame, ou a quatro litros de refrigerante adoçado apenas com aspartame.
A FDA estabeleceu para o aspartame a IDA (Ingestão Diária Aceitável) de 50mg/kg de peso corpóreo. Vale ressaltar que esta é uma IDA dificilmente alcançada no caso do aspartame, pois as ingestões médias levantadas são: para pessoas de faixas etárias variadas (2,3mg/kg), para diabéticos (3,3mg/kg) e para gestantes (2,7mg/kg). O JECFA estabeleceu para o aspartame IDA de 40mg/kg, corresponde a cinco vezes o consumo diário médio de sacarose de uma pessoa de 60 kg.
Sacarina - Sabor doce intenso
A sacarina possui capacidade de adoçar 500 vezes mais do que a sacarose, porém deixa sabor residual na boca. É bastante utilizada em alimentos, cosméticos e medicamentos.
Descoberta em 1879, a sacarina é o mais antigo edulcorante intenso. Seu intenso sabor doce (pode ser de 200 a 700 vezes mais doce do que a sacarose, mas o valor mais usado está em cerca de 300 a 500 vezes) lhe deu seu nome (sacarose - sacarina), embora sua estrutura seja totalmente diferente da sacarose.
A sacarina apresenta sinergismo com vários edulcorantes intensos, no entanto, esse efeito é muito pouco acentuado com acessulfame ou esteviosídeo. Seu perfil de doçura é diferente da sacarose, pois produz um impacto edulcorante bastante lento, que vai crescendo gradativamente até atingir intensidade máxima e persistente. Gostos amargos ou metálicos e adstringentes estão associados ao dulçor da sacarina e tendem a intensificar-se com o aumento da concentração. Nos países onde é permitido o uso de ciclamato, a associação de sacarina e ciclamato mascara o sabor residual da sacarina, ao mesmo tempo em que eleva o poder adoçante do ciclamato, sendo a proporção 1:10 a mais adequada. A associação com pequenas quantidades de aspartame também apresenta bons resultados, por melhorar o sabor e a estabilidade da mistura.
Devido a estabilidade térmica (inalterável após uma hora em 150°C) e em meio altamente ácido (pH 2,0 a 8,0), a sacarina pode ser utilizada em produtos assados, temperos para saladas, geleias, gelatinas, bebidas carbonatadas, preparados para refrescos, enlatados e outros produtos.
A versatilidade da sacarina permite seu emprego em muitos alimentos, medicamentos e cosméticos, em função da sua alta estabilidade ao armazenamento e aquecimento, por se combinar bem com outros edulcorantes e por se incorporar facilmente à misturas líquidas ou secas. Em produtos não alimentícios, é utilizada em pasta de dentes e outros produtos de higiene oral e pessoal.
A sacarina não é metabolizada pelo organismo e normalmente é usada na forma de sais sódicos ou cálcicos; é de fácil solubilidade, sendo estável em altas temperaturas.
A legislação brasileira, no Decreto no 55.871, de 26/03/1965, permite o uso da sacarina como edulcorante em produtos dietéticos, no limite máximo de 0,05%. A Resolução no 7, da CTM, de 21/12/1978, manteve a autorização para o uso da sacarina, fixando o limite de 3,5g como a quantidade a ser ingerida em 24 horas. A Resolução no 4, do CNS, de 24/11/1988, inclui na tabela do decreto no 55.871, a classe edulcorantes, fixando o limite máximo da sacarina em 30mg/100g de alimento dietético e em 30mg/100ml de bebida dietética.
A Resolução Mercosur/MGC/RES no 19/93, que aprovou a lista geral harmonizada de aditivos para o Mercosul, autoriza o emprego da sacarina e seus sais de sódio, potássio e cálcio.
A sacarina é aprovada em mais de 90 países e admitida como segura por vários comitês internacionais de especialistas. Apresenta IDA correspondente a 5mg/kg de peso corpóreo.
Ciclamato - Zero calorias
O ciclamato é bastante utilizado em alimentos, mas é proibido em alguns países por provocar efeitos cancerígenos, mutantes em células e alérgicos. Adoça 50 vezes mais do que a sacarose.
O ciclamato de sódio, também conhecido como ciclohexisulfamato, foi descoberto casualmente em 1937, por um estudante de graduação da Universidade de Illinois, nos Estados Unidos. Fumante inveterado, durante uma pesquisa em laboratório, deixou pingar acidentalmente em seu cigarro uma substância que lhe conferia sabor doce e agradável. Sem querer, descobriu um substituto do açúcar que viria a revolucionar a indústria.
Dependendo da formulação utilizada, é de 30 a 50 vezes mais doce do que a sacarose; por exemplo, é 40 vezes mais doce do que uma solução de sacarose a 2%, mas somente 24 vezes mais doce do que uma solução de sacarose a 20%.
O ciclamato de cálcio é um pouco menos doce do que o ciclamato de sódio.
O ciclamato começou a ser utilizado no mercado a partir da década de 50. É um edulcorante artificial largamente usado no setor alimentício, sendo aplicado em adoçantes de mesa, bebidas dietéticas, geleias, sorvetes, gelatinas, etc. Não é calórico e possui sabor agradável e semelhante ao açúcar refinado, apresentando leve gosto residual.
O ciclamato não é metabolizado pelo organismo. Com manuseio adequado, não se decompõe ou deteriora devido ao calor ou devido a materiais ácidos ou alcalinos. É seguro, não é tóxico e tem zero de calorias. O ciclamato de sódio apresenta boa solubilidade tanto em água quente como fria. Também pode ser usado para produtos farmacêuticos e cosméticos, tais como xaropes, tabletes, substitutos do açúcar, pastas de dentes, antissépticos bucais e batons. É um excelente substituto para o açúcar de baixa caloria e também adequado para diabéticos.
O ciclamato é compatível com uma ampla gama de outros ingredientes, incluindo flavorizantes artificiais e naturais, sendo capaz de intensificar os sabores naturais de frutas. O sal de cálcio pode ocasionar problemas de geleificação com pectina e, em concentrados com elevada acidez, ocasionar precipitados de citrato de cálcio.
A legislação brasileira, no Decreto no 55.871, de 26/03/1965, aprovou o uso do ciclamato de sódio ou de cálcio em produtos dietéticos, estabelecendo o limite máximo de 0,05% como edulcorante. A Resolução no 4, do CNS, de 24/11/1988, determinou que os níveis máximos permitidos para o ciclamato sejam de 130mg/100g em alimentos dietéticos e de 130mg/100ml para bebidas dietéticas.
A Resolução Mercosur/MGC/RES no 19/93, que aprovou a lista geral harmonizada de aditivos para o Mercosul, autoriza o emprego do ácido ciclâmico e seus sais de sódio, potássio e cálcio.
O uso do ciclamato é permitido em alimentos de baixa caloria em mais de 50 países na Europa, Ásia, América do Sul e do Norte e África. Apresenta IDA correspondente a 11mg/kg de peso corpóreo.
Sucralose - Versatilidade de aplicação
A sucralose é bastante utilizada em produtos esterilizados, UHT, pasteurizados e assados, pois é estável à grandes temperaturas. É eliminada totalmente do organismo pela urina em um prazo máximo de 24 horas. Não produz cáries e reduz a produção de ácidos que as produzem. Adoça 600 vezes mais do que a sacarose.
A sucralose foi descoberta em 1976, através de um vasto programa de pesquisas; foi escolhida como ponto de partida no intuito de sintetizar moléculas possuidoras de propriedades físico-químicas similares. Assim, a sucralose é o único edulcorante intenso derivado da sacarose obtido pela substituição de três grupos hidroxilas por três átomos de cloro. A nomenclatura química abreviada é 4, 1’, 6’-triclorogalactosacarose. O termo galactosacarose representa um derivado da sacarose que sofreu inversão da configuração na posição 4-, convertendo o anel glicopiranosil em uma unidade galactopiranosil.
A doçura da sucralose varia entre 400 e 800 vezes em relação a sacarose, sendo que o valor mais frequentemente citado é de 600 (750 vezes em relação a sacarose a 2% e 500 vezes em relação a sacarose a 9%). É um edulcorante não calórico, pois suas ligações carbono-cloro são estáveis e não são hidrolisadas durante a digestão ou metabolismo, sendo rápida e totalmente excretada, sem alterações, em 24 horas. Uma ínfima parte da sucralose ingerida degrada-se em clorofrutose e cloroglicose, que são tóxicas, porém as quantidades são tão insignificantes que o organismo pode livrar-se delas, não oferecendo perigo à saúde.
Possui sabor agradável. Apresenta alta solubilidade em água (28g/100ml a 20°C) e alta estabilidade térmica em meio aquoso e acídico e ao armazenamento. É o edulcorante intenso mais estável na faixa de pH encontrado nos refrigerantes. Em refrigerantes do tipo cola a 23°C durante seis meses, 100% da sucralose permanece inalterada, enquanto que 46% do aspartame desaparece. Após 12 meses, 99% da doçura da sucralose é mantida, comparada a 29% da doçura do aspartame.
A sucralose é um edulcorante muito versátil, podendo ser utilizada em bebidas carbonatadas (máximo 175 a 225 ppm), bebidas em pó (máximo 200 a 250 ppm), bebidas prontas (150 a 150 ppm), xaropes de chocolate (1.000 a 1.300 ppm), geleias (400 a 850 ppm), frutas em conserva (250 a 300 ppm), pudim instantâneo (250 a 350 ppm), gomas de mascar (500 a 550 ppm), molhos para salada (100 a 150 ppm), iogurte natural (100 a 150 ppm), iogurte de frutas (175 a 225 ppm), leite aromatizado (60 a 100 ppm), produtos assados (175 a 600 ppm), sobremesas congeladas (75 a 250 ppm), balas e como adoçante de mesa.
O Canadá foi o primeiro país, em 1991, a autorizar o uso da sucralose em alimentos. A FDA permitiu, em abril de 1998, seu uso em cerca de 15 produtos e, em 1999, a autorização foi ampliada a todos os produtos alimentícios.
Atualmente, a sucralose é aprovada em mais de 50 países (Estados Unidos, Canadá, México, Brasil e Japão, entre outros.). Na Europa, é aprovada para uso alimentício geral somente na Inglaterra. Na Alemanha, sua venda é somente autorizada em embalagem individual, como adoçante e, na Suíça e Grécia, pode ser usada na fabricação de chicletes. Nos outros países europeus, a sucralose não é aprovada para fins alimentícios. Apresenta IDA de 15mg/kg de peso corpóreo.
Acessulfame-k - Adoçante artificial não calórico
O acessulfame-k é o adoçante mais resistente ao tempo e a altas temperaturas. Adoça 200 vezes mais do que a sacarose e é eliminado totalmente pelo organismo através da urina.
Descoberto na Alemanha em 1967, é um adoçante artificial não calórico. Foi aprovado nos Estados Unidos pela FDA em 1988. É cerca de 200 vezes mais doce do que o açúcar e, ao contrário do aspartame, mantém seu poder adoçante quando aquecido, o que o torna adequado para alimentos cozidos ou forneados. Seu gosto doce é percebido de imediato e em grandes doses deixa um leve sabor residual amargo, parecido com o da sacarina.
O acessulfame-k é um composto da família das oxatiazinas, constituído de átomos de carbono, nitrogênio, oxigênio, hidrogênio, enxofre e potássio. Não é calórico e é rapidamente absorvido pelo organismo, sendo 99% da substância eliminada em 24 horas, pela urina, de forma inalterada. Vários estudos demonstraram ausência de indícios cancerígenos ou mutações na célula.
O acessulfame-k mostra excelente estabilidade na forma seca, ao armazenamento prolongado, bem como as alterações no processamento, especialmente a temperaturas elevadas e pH baixo, em contato com outros ingredientes ou constituintes dos alimentos e ao ataque microbiológico. É altamente estável em solução na faixa de pH de alimentos e bebidas (variável de pH 3 ao neutro). Em pH abaixo de 3,0 e acima de 9,0, a hidrólise é mais rápida, sendo influenciada pela temperatura. A perda de doçura só é detectada caso haja degradação ou perdas do edulcorante superiores a 5%.
O acessulfame-k possui potencial de uso ilimitado e pode ser usado em uma infinidade de produtos, sendo as suas principais aplicações como adoçante de mesa, em bebidas semi doces e em bebidas carbonatadas, em mistura com outros edulcorantes, para conferir estabilidade e qualidade de doçura. Devido a sua estabilidade à pasteurização, é indicado para produtos lácteos e em enlatados. A estabilidade térmica e o pH ácido ou alcalino torna o acessulfame útil em produtos de panificação, confeitos e pós para bebidas de cacau, que devem ser ingeridas quentes. Não causa problemas mesmo levando em consideração que o pH de produtos de panificação varia amplamente, de 3,5 para uma torta de frutas, até 8,0 para um bolo de chocolate. O acessulfame é indicado para uso na fabricação de caramelos duros e macios, sobremesas, sorvetes, geleias, gomas de mascar e conservas de frutas. Tem sido amplamente utilizado, também, em bebidas destinadas a desportistas, fornecendo perfeito balanceamento de sabor, implementando o sabor de frutas destas bebidas e não afetando uma das principais de suas características, que é a curta permanência no trato gastrointestinal.
O nível de utilização do acessulfame em produtos assados varia de 0,07% a 0,12%, dependendo do produto de panificação e do agente de corpo, como biscoitos com polidextrose e/ou isomalte 0,09%, tortas com isomalte e/ou frutose 0,10%, mistura para bolo de micro-ondas com polidextrose 0,15%, recheios para tortas com amido 0,07%, brownie com polidextrose, sorbitol e isomalte 0,12%, e congelados com polidextrose e/ou frutose 0,20%. Doses acima de 0,20% podem ser empregadas para produtos muito doces ou congelados; nesses produtos pode ser necessário adicionar corantes, emulsificantes ou hidrocolóides para obter todas as características proporcionadas pelo açúcar.
A legislação brasileira através da Portaria no 32, do DINAL/MS, de 17/10/1989, autoriza a inclusão na tabela da Resolução no 4, do CNS, de 24/11/1988, do aditivo acessulfame-k na classe dos edulcorantes para alimentos e bebidas dietéticas, a ser utilizado em quantidade suficiente para obter o efeito desejado.
A Resolução Mercosur/GMC/RES no 19/93, que aprovou a lista geral harmonizada de aditivos para o Mercosul, autoriza o emprego do acessulfame.
A nível internacional, o acessulfame foi inicialmente aprovado em 1983, no Reino Unido. Atualmente, é permitido em mais de 60 países e em 2.800 produtos, predominantemente como adoçante de mesa. Apresenta IDA correspondente a 15mg/kg de peso corpóreo.
Frutose - O mais doce dos adoçantes naturais
A frutose é extraída de frutas, cereais e mel e tem capacidade de adoçar 173 vezes mais do que a sacarose. Deve ser usada com moderação, já que provoca cáries e tem consumo limitado para diabéticos.
A frutose é um monossacarídeo com os carbonos dispostos em anel, muito encontrada em frutas, bem como em cereais (milho), vegetais e no mel (constituído por mais de 40% em peso de frutose). É também conhecida como levulose, pois uma solução saturada é capaz de transformar luz linearmente polarizada em luz circularmente polarizada, com giro vetorial para a esquerda (levogira). É mais doce do que a sacarose.
As propriedades mais importantes do ponto de vista tecnológico são a alta solubilidade em água (80% a 20°C) e a alta higroscopicidade, o que torna a frutose útil como inibidor de cristalização no armazenamento de alimentos.
Em altas temperaturas, se decompõe mais facilmente do que a sacarose, o que pode ser uma limitação para seu uso. A substituição da sacarose por frutose implica na utilização de menor quantidade de aromas no processamento, pelo fato da frutose exaltar o sabor e o aroma de outros ingredientes, especialmente de frutas e ácidos. Reduz a atividade de água, auxiliando no controle da contaminação microbiana.
A frutose é o mais doce de todos os adoçantes naturais, apresentando grau de doçura igual a 117 em relação a sacarose a 10%. A doçura da frutose aumenta com o decréscimo da temperatura, pH e teor de sólidos.
O poder edulcorante elevado da frutose permite que seja consumida em menor quantidade do que outros monossacarídeos, reduzindo o aporte calórico. A doçura da frutose é rapidamente percebida, sendo seu uso ideal em produtos como sorvetes e gelados em geral.
Apresenta efeito sinérgico com edulcorantes calóricos e não calóricos. A mistura de frutose e edulcorantes foi promovida com o objetivo de mascarar os sabores residuais de alguns edulcorantes, obter sinergismo e fornecer corpo e sensação tátil bucal (mouthfeel) em alimentos de baixa caloria.
Graças as suas propriedades organolépticas e técnicas, a frutose pode ser utilizada como substituto do açúcar em um número muito grande de produtos. A substituição de sacarose por frutose na dieta apresenta grandes vantagens em vários estados clínicos, tais como diabetes, obesidade e hipoglicemia reativa. Por ser metabolizada independentemente da insulina, pode ser administrada em pessoas portadoras de diabetes, uma vez que não ocasiona alterações bruscas na glicemia. Favorece a síntese do glicogênio e a diminuição de seu catabolismo.
Como alimento, a frutose equivale à glicose, mas a sua velocidade de absorção é menor. É totalmente assimilada e seu valor calórico é de 4 kcal/g.
Sorbitol - Ingrediente padrão em gomas de mascar
Originado de frutas e algas marinhas, o sorbitol adoça 50 vezes mais do que a sacarose. Seu uso é restrito a pessoas que não são diabéticas e que não são obesas. Resiste a altas temperaturas, a evaporação e ao cozimento.
O sorbitol, também conhecido como D-glucitol, é o poliol mais amplamente encontrado na natureza, ocorrendo em concentrações relativamente elevadas em ameixas, maçãs, pêras e outras frutas. Porém, como as quantidades presentes na natureza não são suficientes para extração comercial, este hexitol pode ser produzido industrialmente a partir da sacarose (açúcar invertido) ou do amido (xarope de glicose ou isoglicose). É comercializado na forma de xarope a 70% ou na forma pura em pó.
O sorbitol é um estereoisômero. Destaca-se como espessante, edulcorante, inibidor de cristalização, estabilizante, umectante, condicionador de umidade, plastificante, anticongelante (reduz o ponto de congelamento) e crioprotetor. Apresenta doçura igual a 0,5 a 0,7 vezes a da sacarose (0,5 em relação a sacarose a 10%) e, como todos ospolióis, possui efeito refrescantequando dissolvido na boca.
É higroscópico, solúvel e mostra excelente estabilidade química, bacteriológica e térmica, não sendo volátil. Mascara o sabor residual amargo da sacarina e possui capacidade de fixar tenazmente aromas e cores, podendo ser empregado como diluente de corantes e aromatizantes para alimentos. Não produz reação de Maillard no processamento ou armazenamento. É sequestrante de metais, desenvolvendo ação antioxidante em reações oxidativas catalisadas por estes. Sua viscosidade, sob a forma de xarope, é inferior a de um xarope de sacarose. O sorbitol cristaliza a temperaturas inferiores a 21ºC e 23ºC. Sob condições normais de utilização, a acidogênese do sorbitol é desprezível, sendo virtualmente não cariogênico.
O sorbitol é comumente empregado como adoçante em confeitos e medicamentos isentos de açúcar e em produtos para fins dietéticos especiais indicados para diabéticos. É utilizado em biscoitos, refrigerantes e em vários confeitos isentos de açúcar, sendo o ingrediente padrão em gomas de mascar. Devido a sua boa compressibilidade, pode ser empregado na produção de gomas duras e macias, por diferentes técnicas de compressão. Na forma sólida, associado a edulcorantes, é amplamente empregado em chocolates dietéticos. A substituição do açúcar por este adoçante exige, em muitos casos, maior proporção de manteiga de cacau e leite e, consequentemente, aumento no teor de lipídeos e protídeos. Estes chocolates não são indicados para pessoas em dieta de emagrecimento, mas sim para portadores de diabetes.
Doces elaborados unicamente com sorbitol não podem ser armazenados por longos períodos de tempo, devido a sua elevada higroscopicidade. Um grande problema associado ao uso de sorbitol em geleias armazenadas por longos períodos é a sinérese, gerando contração do volume. A sinérese é um processo que depende basicamente da estrutura da geleia, ou seja, da quantidade e tipo do agente gelificante e do conteúdo de matéria seca.
Apesar de não ser considerado tóxico, doses excessivas por via oral podem causar flatulência e desconforto abdominal. Doses acima de 20 a 30g/dia podem resultar em efeito diurético e, acima de 30 a 70g/dia, efeito laxativo. Em alguns indivíduos, tais sintomas ocorrem em doses tão baixas quanto 10g. Quando ingerido ocasionalmente ou regularmente, como um confeito, ou seja, repetidas vezes durante o dia e mais frequentemente após as refeições, sintomas digestivos menores (flatulência excessiva) surgem em doses entre 30 e 40g/dia.
O sorbitol tem IDA não especificada, o que significa que, com base nos dados disponíveis (químicos, bioquímicos, toxicológicos e outros), a quantidade necessária para produzir o efeito
desejado não é prejudicial à saúde, não sendo necessário estabelecer um valor numérico para a ingestão diária aceitável (IDA). De um modo geral, atribui-se ao sorbitol o valor calórico de 2,4 kcal/g.
Manitol - Baixa higroscopicidade
O manitol é encontrado na natureza em vegetais, como aipo, cebola, beterraba, azeitonas e figos, em exudatos de árvores, cogumelos e algas marinhas.
É isômero do sorbitol, diferenciando-se na orientação do grupo hidroxila no segundo átomo de carbono. É um açúcar hidrogenado correspondente a manose. Todavia, como a produção a partir deste carboidrato não é viável industrialmente e a concentração de manitol na natureza não é suficiente para extração comercial, o manitol é obtido em mistura com o sorbitol, preferencialmente por hidrólise da sacarose, seguida de hidrogenação da frutose ou do açúcar invertido ou, ainda, por hidrólise do amido, que em meio alcalino resulta na epimerização daglicose em frutose. O manitol pode ser isolado através de sucessivas cristalizações, pela sua baixa solubilidade em água comparado ao sorbitol.
O manitol apresenta alta estabilidade, baixa solubilidade, não é fermentescível, é não higroscópico e sua doçura é 0,4 a 0,7 vezes a da sacarose. Funde a temperatura de 165°C a 168°C. Pode ser utilizado como edulcorante, espessante e excipiente (diluente). Devido ao caráter não higroscópico, seu uso é indicado como agente antiaderente, impedindo a aglomeração do adoçante em pó. A baixahigroscopicidade do manitol permite que não absorva água, mesmo em umidade relativa superior a 90%. Apresenta efeito refrescante mais pronunciado do que o sorbitol.
A principal aplicação do manitol, geralmente em mistura com o sorbitol, é em gomas de mascar isentas de açúcar, onde atua como ingrediente inerte, antiaderente e como inibidor de cristalização. Sua baixa solubilidade impede que seja utilizado em produtos como sorvetes, frutas em conservas, refrigerantes ou confeitos.
Entre os polióis, o manitol é o que apresenta ação laxativa mais pronunciada quando ingerido em elevadas doses. Estimula a secreção da insulina, como o sorbitol e o xilitol, devido ao fato de ser parcialmente convertido em glicose no organismo, o que não resulta em hiperglicemia. Seu perfil toxicológico é semelhante ao dos outros polióis. A FAO e a OMS permitem uma dose diária de 50mg a 150mg de manitol/kgdepeso corpóreo, sendo sua IDA não especificada. Admite-se que seu valor calórico é duas vezes menor do que o da sacarose, ou seja, 2 kcal/g.
Xilitol - Sensação refrescante
O xilitol ocorre naturalmente em madeiras, frutos e vegetais, cogumelos e microorganismos, estando normalmente presente no organismo humano.
Ameixas, framboesas e couve-flor contêm teores relativamente elevados de xilitol, variando de 0,3 a 0,9g/100g de substância seca. É um álcool pentahídrico que pode ser produzido por métodos químicos ou biológicos. A produção pelo processo químico consiste na reação de hidrogenação da xilose, um açúcar comumente encontrado na parede de células vegetais na forma do polímero xilana. Esse processo inclui quatro etapas básicas: obtenção da xilose a partir da hidrólise ácida (quebra de moléculas por adição de água promovida por ácidos) de material vegetal rico em xilana; purificação do material resultante até a xilose pura; hidrogenação catalítica (adição de hidrogênios a certas ligações da molécula) da xilose, formando xilitol; e cristalização do composto.
O rendimento do processo químico e a qualidade de xilitol dependem da pureza da solução inicial da xilose, já que a presença de impurezas interfere na reação catalítica. São necessárias operações de métodos de purificação (como troca iônica, descoloração e fracionamento cromatográfico) para obtenção de uma solução de xilose de elevadapureza. Após a remoção do catalisador por filtração e troca iônica, a solução de xilitol é concentrada, fracionada por cromatografia e cristalizada para obtenção do produto puro. Essas diversas etapas de purificação aumentam o tempo de processamento e encarecem o produto.
Comoalternativaaoprocesso convencional, o xilitol pode ser obtido microbiologicamente a partir da fermentação de soluções ricas em xilose, sem a necessidade de purificação prévia do substrato; utilizam-se resíduos agroindustriais, como bagaço de cana, palha de arroz, palha de trigo e sobras de eucaliptos. Existem vários microorganismos fermentadores de xilose em xilitol, em sua maioria fungos.
O xilitol é higroscópico, solúvel, tem boa estabilidade química e microbiológica, tanto na forma cristalina como em solução. A percepção da doçura é considerada semelhante a da sacarose e o poder adoçante equivalente ao da sacarose a 10%, porém a viscosidade é substancialmente menor, não sendo adequado, por esta razão, para uso como agente de corpo. Para resolver este problema, são utilizadas formulações contendo xilitol e sorbitol na proporção de doçura 60:40 (em gomas de mascar), ou maltitol e xilitol 80:20 ou 85:15 (em chocolates), que além de conferirem textura adequada, apresentam efeito sinérgico em relação a doçura e proporcionam doçura igual ao produto adoçado com açúcar.
O xilitol é o único edulcorante disponível que permite substituição da sacarose 1:1 em formulações de alimentos.
Entre os polióis, é o que mostra maior sensação refrescante na saliva, quando na forma cristalina, e maior doçura relativa, além de ser considerado melhor preventivo contra as cáries entre todos os adoçantes calóricos. Sua ação refrescante é acentuada quando combinado com aroma de menta (sinergismo). A sensação refrescante do xilitol intensifica sabores, como o de limão e o de tutti frutti. Apresenta sinergismo com outros edulcorantes de corpo ou com edulcorantes intensos.
A propriedade cariostática (prevenção de cáries) desse álcool, comprovada por centenas de estudos, deve-se ao fato de não ser metabolizado por microorganismos da biota bucal, principalmente a bactéria Streptococcus mutans, o que impossibilita a proliferação das bactérias e, consequentemente, impede a produção de ácidos que atacam o esmalte dos dentes. Além disso, tambémpodeserclassificado como anticariogênico, por estimular a produção de saliva, que possui capacidade tamponante (manutenção do pH), o que, juntamente com o aumento na concentração de íons cálcio e fosfato, induz a remineralização, revertendo lesões de cáries recém-formadas. Portanto, ao xilitol são atribuídas propriedades não cariogênica (não causador de cáries), cariostática (inibe a formação de novas cáries) e anticariogênica (promove reversão do processo de formação da cárie).
As principais aplicações do xilitol incluem gomas de mascar (por ser cariostático), balas duras, chocolates, geleias de pectina e gelatinas e, na Europa, em produtos à base de hortelã para uso após as refeições.
Doses consideráveis, de 5 a 15g/dia de xilitol são formadas normalmente no organismo humano como um intermediário no metabolismo dos carboidratos, sendo sua concentração no sangue na faixa de 0,03 a 0,06mg/100ml. Doses superiores a 30g/dia podem causar diarreia em adultos que o utilizam pela primeira vez, apesar do aparelho digestivo tolerar até 200 a 300g/dia, quando acostumado.
O xilitol é considerado mais tolerável do que os hexitóis. Não apresenta efeitos teratogênicos. Possui IDA não especificada.
Estévia - Esteviosídeo e rebaudiosídeo A
A estévia é, provavelmente, um dos adoçantes que atraiu mais interesse em fóruns científicos nos últimos anos. Usada como substituto para o açúcar, apresenta sabor mais lento no início e uma duração mais longa, embora alguns dos seus extratos possam apresentar sabor amargo, similar ao alcaçuz, em altas concentrações.
Embora a palavra "estévia" se refira a toda a planta, apenas alguns dos componentes da folha da estévia são doces. Estes componentes doces são conhecidos como glicosídeos de esteviol (álcool que pode ser encontrado naturalmente na planta). Além disso, o termo "estévia" geralmente se refere a uma preparação única (em pó ou líquido) feita a partir das folhas da planta, contendo uma mistura de vários componentes e não apenas aqueles que dão à folha o sabor adocicado.
Os glicosídeos de esteviol são os componentes doces da folha de estévia e se apresentam em vários tipos, embora os mais abundantes sejam o esteviosídeo e o rebaudiosídeo A. As folhas de estévia contêm teor médio de 5% a 10% e máximo de 22% de esteviosídeo, e 1,5% a 10% do peso da folha seca de rebaudiosídeo A.
O esteviosídeo é classificado quimicamente como um glicosídeo diterpênico que, em função da sua estrutura tridimensional, apresenta potentes glicóforos (agrupamento intramolecular), capazes de sensibilizar as papilas gustativas da língua, produzindo gosto doce.
O esteviosídeo possui sabor doce retardado, com poder adoçante 300 vezes maior do que a sacarose. Apresenta boa estabilidade em altas ou baixas temperaturas. Além de edulcorante e aromatizante, pode ser empregado para solucionar problemas de formulação e como coadjuvante tecnológico. Seu uso é proposto para refrigerantes, pós para refrescos, café e mate, sorvetes, gomas de mascar, balas, iogurtes, chocolates, produtos de panificação, conservas, molhos, como aditivo em conservas de peixe em condimentos (Japão) e como modificador de aromas.
O esteviosídeo não é calórico e quase totalmente absorvido pelo trato gastrointestinal alto, sendo eliminado sem alterações pela urina, quando ingerido oralmente.
O rebaudiosídeo A é mais estável, mais doce, menos adstringente e menos amargo, com perfil de sabor mais próximo ao da sacarose (persiste por mais tempo e não apresenta sabor residual desagradável).Possui maior aceitação do que o esteviosídeo, sendo ainda solúvel em água.
Os extratos de estévia são aprovados para uso alimentar em vários países da América do Sul e Ásia, mas não têm aprovação na Europa, na América do Norte ou internacionalmente.
As folhas de estévia e seus derivados são largamente usadas no Japão, onde representam cerca de 40% do mercado de edulcorantes, bem como na China, Coréia, Taiwan, Israel, Uruguai, Paraguai e Brasil. Nos Estados Unidos, são autorizadas como complementos alimentares e, na Europa, toleradas para o mesmo uso. Nessas duas áreas geográficas não são aprovadas como edulcorantes. O esteviosídeo, como adoçante, não é autorizado pela FDA.
Os edulcorantes só podem ser usados na alimentação após rigorosa avaliação por instituições científicas competentes, nomeadamente o Comité Científico da Alimentação Humana (CCAH), a European Food Safety Authority e o Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives ( JECFA). Esta avaliação envolve a análise de estudos idôneos de toxicidade aguda e crônica, estudos metabólicos, de reprodução, mutagenicidade e carcinogenicidade. Na análise dos dados toxicológicos estabelece-se ou corrige-se o valor da Ingestão Diária Admissível (IDA), expresso em mg/kg peso/dia. Este parâmetro é uma estimativa da quantidade de aditivo que pode ser consumida todos os dias, durante toda a vida, sem risco significativo para a saúde e inclui um fator de segurança de 100 vezes, excedendo, em muito, os níveis médios de consumo. No geral, os valores ingeridos de aditivos alimentares, e especificamente de edulcorantes, são muito inferiores aos valores da IDA definidos.
De forma geral, os adoçantes são seguros quando utilizados na dose correta. Os aspectos legais precisam ser revisados continuamente para atualizar as novas contribuições científicas publicadas sobre segurança ou eficácia no uso de adoçantes.
