Presentación


Introducción




Mi vida tan dulce como la azúcar. ¿A que llamamos dulce? A la azúcar de mesa (sacarosa C6H11O11) o ¿hay algo más que nos endulce? Realmente existe algo más Edulcorante. La palabra azúcar proviene de la palabra latina dulcol, que significar adulzar. Ese algo más que nos proporciona ese sabor tan agradable a nuestro paladar son los llamados edulcorantes que son es un aditivo para los alimentos que duplica el efecto del azúcar, pero que usualmente tiene menos energía. Algunos extractos del azúcar son naturales y algunos son sintéticos. Aquellos que no son naturales en general son conocidos como edulcorantes artificiales. Se usan por tres razones importantes para dar sabor a los alimentos, ayuda al tratamiento de problemas nutricionales o endocrinos y agradables para la administración de una sustancia. Y se recomienda por diversas diversas  razones contribuyen al control de peso, de glucosa en la sangre entre otros beneficios más.
¿Nos hemos preguntado que propiedades físicas y químicas difieren en cada uno de estos edulcorantes? Dichas propiedades caracteriza a cada una de estos compuestos por ejemplo las propiedades coligativas como, la elevación del punto de fusión de ebullición, estos dos dependen de su estructura química a esto le daremos explicaciones en cada una de 

Reseña Histórica


Esta se tuvo origen en año 1965 en los laboratorios de la empresa farmacéutica Searle accidentalmente. El investigador James Schlatter, que trabajaba en la síntesis de compuestos para el tratamiento de la úlcera, probó por accidente el sabor del Aspartame. El se fijó en el poder endulzante de esta sustancia, lo que era sorprendente ya que los dos compuestos de base (fenilalanina y ácido aspártico) no presentan sabor dulce. La gran dificultad de prever el sabor de una sustancia se debe al hecho de que pequeños cambios en su estructura química pueden alterar radicalmente sus características palatales, Pero el aspartame tuvo objeción para otorgar la patente era saber si se trataba de una substancia suficientemente original. En realidad el aspartame era una substancia ya conocida, pero su empleo como edulcorante no había sido explotado aún.El aspartame formado por dos compuestos de origen natural (ácido aspártico y fenilalanina). La alternativa fue otorgar al descubrimiento una “patente de segunda indicación”, la cual concede la comercialización exclusiva de una substancia ya conocida para un nuevo empleo. Por tanto, la patente concedida a Searle en 1969 correspondía a la exclusividad de venta del aspartame como producto edulcorante. 
Durante los dos años que siguieron al descubrimiento del sabor dulce del aspartame, se efectuaron más de quinientas pruebas de combinaciones de moléculas similares a la original en los laboratorios de la empresa. Sin embargo, ninguna se mostró tan eficaz como la del aspartame. En el caso de los edulcorantes sintéticos, una molécula ideal debe combinar al menos cuatro características esenciales para que sea posible su empleo en los alimentos: sabor dulce próximo al del azúcar (sacarosa); solubilidad; estabilidad; y, ausencia de toxicidad. Y hasta que fue entonces que se logro la comercialización de este.


Edulcorantes y tipos de edulcorantes.

Son un aditivo para los alimentos que tiene un sabor dulce pero que proporciona menos calorías que el azúcar común. También llamados azúcar simple o concentrado y constituyen un conjunto heterogéneo de compuestos químicos, que cumplen diversas funciones: nutricionales, organolépticas y de conservación.




Según las estructuras químicas los edulcorantes se agrupan como:

Edulcorantes naturales: se pueden dividir en:

-  Monosacáridos: son de bajo peso molecular y muy abundante en la naturaleza, tenemos la glucosa (dextrosa), la fructosa (levulosa).
- Disacáridos: oligosacaridos que posee en su molécula de de dos a diez unidades de monosacáridos, de los que se destacan: la sacarosa(azúcar de caña y remolacha), la maltosa (jarabe de almidón) y la lactosa (azúcar de la leche)
- Trisacáridos: denominados dextrinas de shardinger o ciclodextrinas, los cuales se obtienen del almidón por acción de la amilasa de bacillus macerans, encontramos la maltotriosa, la manotriosa y la rafinosa. 

Edulcorantes Artificiales: contienen productos de origen natural y sintético y aportan menos del 2% del valor calórico de la sacarosa, son sustancias que producen sabor dulce o mejoran el sabor azucarado (grupos hidroxilo, algunos aminoácidos y algunas sales metálicas) se denominan también edulcorantes no nutritivos  o de sabor intenso a concentraciones muy bajas.

Edulcorantes de sustitución: los edulcorantes de sustitución tiene una densidad calórica que oscila entre 2.5 y 4kcal/g. ellos son derivados de las hexosas por reducción, es decir por la fijación del hidrogeno sobre el grupo reductor entre ellos se destacan: sorbitol, manitol, maltitol, lactitol, glucosa- sorbitol+glucosa manitol), fructo-oligosacaridos y polidextrosa, los cuales están presentes de forma natural.



Características de los edulcorantes.


- Hidrofilia: la hidrofilia se debe a la presencia de numerosos grupos hidroxilos que interaccionan con las moléculas de agua mediante la formación de enlaces de hidrogeno, lo que conduce a la solubilizacion de los azucares y de varios de sus polímeros la estructura del carbohidrato afecta la capacidad hidrofilica.
- Poder edulcorante: es una de las propiedades más agradables de los carbohidratos de bajo peso molecular el dulzor depende del contenido de sacarosa, de D-glucosa y de D-fructosa en los alimentos.
- Fijación de aromas: son en aquellos alimentos que son sometidos a eliminación de agua por pulverización o liofilización, los carbohidratos, en especial, los disacáridos pueden jugar un importante papel en la fijación de los colores y los componentes volátiles del aroma.
- Poder cariogénico: los azucares los alcoholes producen menos caries dental que los edulcorantes naturales como la glucosa y la sacarosa. El xilitol es más resistente a la fermentación por la microflora oral y produce menos placa bacteriana que la glucosa.

Beneficios de los edulcorantes.


   Cuando se emplean los sustitutos del azúcar de una manera moderada, con las precauciones debidas los edulcorantes pueden ser de utilidad en el manejo de una dieta balanceada, para conservar un peso adecuado y niveles de glucosa más cercanos de lo normal. Los datos hasta el momento indican seguros claro tiene como todo su pro y su contra, el uso correcto puede lograrse en conjunto con un medico, para obtener mejores resultados se debe tener claro si usted puede usar alguno de estos productos y como.
   
   Algunas de las causar por las cuales los individuos un sustituto de azúcar son:

- Para ayudar en la pérdida de peso: el edulcorante disminuye la ingesta de energía reemplazando azúcar por sustitutos que aportan poca o ninguna energía.
- Cuidado dental: los sustitutos del azúcar no se fermentan en la placa dental por lo que no se asocian a caries.
- Diabetes: las personas con diabetes tienen dificultad para regular sus niveles de glucosa sanguínea. Limitando el consumo de azúcar con edulcorantes artificiales, pueden disfrutar de una dieta variada mientras controlan su consumo de azúcar.

Mitos de los edulcorantes.




¿Puedo  consumir toda la cantidad de edulcorantes que desee?
No. Si usted consume solamente sustitutos  evita que el cuerpo consuma la energía necesaria para sus funciones normales.





¿Los edulcorantes causan cáncer?
Anteriormente se consideraba que el ciclamato y la sacarina causaban cáncer, sin embargo estos estudios se hicieron en ratas a dosis mucho más altas de las que consume un humano y por mecanismos que solo se presentan en las ratas, por lo que se reconsidero esta información.



    
¿Los edulcorantes causan cáncer?
Anteriormente se consideraba que el ciclamato y la sacarina causaban cáncer, sin embargo estos estudios se hicieron en ratas a dosis mucho más altas de las que consume un humano y por mecanismos que solo se presentan en las ratas, por lo que se reconsidero esta información.





¿Los edulcorantes saben diferente a la azúcar refinada?
Si. Los procesos que sufren estas sustancias modifican su sabor, algunas son más parecidas al azúcar que otras. En la mayoría de los casos, el edulcorante tiene un poder endulzantes ciento de veces mayor al azúcar normal por que se necesita muy poco sustituto para lograr el mismo nivel del sabor.




                    


¿Causan adicción o ansiedad?
No. El exceso de azúcar refinada puede causar ansiedad en los niños, pero los edulcorantes no tienen este efecto. Sin embargo no se recomienda agregar endulzantes en los alimentos de los niños ya
que estos se asocian a un mayor consumo de azúcar en la edad adulta. 


¿Los sustitutos de azúcar causan aumento o disminución de peso directamente?
No. Los sustitutos del azúcar no modifican el apetito ni tiene efectos sobre el metabolismo. Son parte de un programa de dieta en el que se busca reducir el consumo de calorías por lo que su uso apropiado ayuda a controlar el peso, sin embargo, no son medicamentos, por lo que no cambian el peso por si mismos.


¿Los niños y las embarazadas pueden consumir estos alimentos?
Si. Durante muchos años se evito que los niños y las embarazadas consumieran sustitutos del azúcar ya que se creían que afectaban el desarrollo de los niños y producían cáncer, sin embargo actualmente no hay pruebas de que causan alteraciones. Solo se recomienda que el consumo sea poco.







Ácido fumarico en los edulcorantes


  Tratando de buscar nuevas aplicaciones para los edulcorantes tradicionales se llega al acido fumarico, para el cual se está buscando el edulcorante o mezcla de edulcorantes que otorgue un buen nivel de sinergia en variedad de productos para llegar a un equilibrio optimo entre acidulantes y edulcorantes.

  Así se llega al acido fumarico nuevos trabajos ya que él posee excelentes propiedades como su baja solubilidad y alta retención de la percepción acida puede emplearse con otros ácidos (cítrico, maleico y tartárico), para mejorar las propiedades sensoriales de productos como las bebidas y los dulces, empleando edulcorantes no calóricos, con un grado de sinergia optimo con acidulantes, solubilidad en agua, PH, durabilidad de la sensación acida y dulce, como la sucralosa, stevia y neotame, de esta forma ambos aditivos se liberan gradualmente alargando las percepciones acidas y dulces.

Propiedades de los edulcorantes


Antes de hablar de las propiedades físicas de los edulcorantes podemos mencionar algunos grupos funcionales los cuales  los componen: los cuales tenemos:

- Los ácidos carboxílicos son muy volátiles y tienen la capacidad de formar puentes de hidrogeno. Los enlaces por puentes de hidrogeno se dan principalmente entre moléculas que tienen un átomo de hidrogeno unido a un átomo pequeño, altamente electronegativo con pares de electrones libres.
Los ácidos carboxílicos presentan una polaridad importante, debida al doble enlace carbono-oxígeno y al grupo hidroxilo, que interaccionan mediante puentes de hidrógeno con otras moléculas como agua, alcoholes u otros ácidos carboxílicos. Los ácidos carboxílicos de menor tamaño (hasta cuatro carbonos) son totalmente solubles en agua debido a las importantes interacciones que se establecen entre las moléculas del ácido y las de agua.
- Las aminas secundarias o, incluso las terciarias en las que el enlace de hidrógeno no es posible, tienen puntos de ebullición más altos debido a su mayor tamaño y al correspondiente aumento de las fuerzas de van der Waals.
- El grupo hidroxilo confiere polaridad a la molécula y posibilidad de formar enlaces de hidrógeno. La parte carbonada es apolar y resulta hidrófoba. Cuanto mayor es la longitud del alcohol su solubilidad en agua disminuye y aumenta en disolventes poco polares. 
- En los edulcorantes la propiedades de formar puentes de hidrogeno por la atracción del agua con los carbohidratos, estos grupos antes mencionados interactúan con las moléculas de agua. Pueden formar puentes de hidrogeno con ellos mismos y con el agua. Los azucares impuros o los jarabes generalmente absorben más agua y mayor velocidad que loa azucares puros.
- El olor y el poder edulcorante va depender  del contenido del edulcorante y de peso molecular de su punto de fusión que en la mayoría es alto por sus ramificaciones su capacidad de formas de cristal. Y disminuyendo la cantidad de las fuerzas de dispersión de London.
- Las fuerzas intermoleculares que actúan en los edulcorantes son las dipolo- dipolo además de puentes de hidrogeno.
- Tienen un gran poder polarizante, El fuerte enlace polar entre el hidrógeno y el heteroátomo hace que el hidrógeno interaccione con los pares solitarios del heteroátomo en las moléculas vecinas. La presencia de enlace de hidrógeno aumentará el punto de ebullición del compuesto porque se necesitará más energía para romper esta interacción y evaporar el compuesto. El enlace de hidrógeno O-H es más fuerte que el enlace de hidrógeno N-H.




Las  Fuerza intermoleculares se deben a la atracción entre moléculas como resultado de las cargas parciales, o entre iones y moléculas.


Estructura química de los edulcorantes de relevancia


(a) Alitamo. (b) Acesulfamo. (c) Aspartamo. (d) Ciclamato. (e)Neohesperidina (f) Sacarina y (g) Sucralosa.

Como se puede observar las estructuras de algunos edulcorantes como pueden formar puentes de hidrógenos con el agua y con ellos mismos, sus altos puntos de fusión y bajo punto de ebullición.

Conclusion



El estudio desde el punto de vista químico y físico ayuda a comprender a este tema muy importante, com o los son los edulcorantes y por ende su comportamiento en nuestro organismo.          
Los sustitutos del azúcar son muchos y de diferentes orígenes. Sus efectos colaterales son poco conocidos y en muchos casos se comprobó que pueden ser dañinos.        
Muchos científicos en el mundo están abocados a estudiar estos productos con la finalidad de poder señalar a ciencia cierta cuales son factibles de consumir sin que produzcan daños al organismo humano. Lamentablemente esto llevará tiempo, por lo que es necesario que la población entienda que es muy difícil, o mejor dicho, imposible luchar en contra de las multinacionales que nos abarrotan de productos sin que les interese el daño producido, de modo que la importancia radica en la concientización de la población, tomando muy en cuenta que:
      - Estos productos no pueden ser consumidos en forma indiscriminada.
      - Hay algunos que ya han sido catalogados como peligrosos potenciales, lo que implica que no deben ser utilizados.
      - Los edulcorantes no matan pero afectan la calidad de vida.
      - La población debe tomar conciencia y aprender a controlar y conocer lo que consume.
      - No nos dejemos convencer por el consumismo.
Se deben tener en cuenta también que; que si los edulcorantes se emplearan como corresponde los primeros consumidores deberían ser los diabéticos y  los obesos. 
 Es importante señalar que el azúcar, para el organismo tiene un valor calórico importantísimo; puesto que la glucosa es el nutriente fundamental de las células. Si todas las empresas llegaran a reemplazar la sacarosa por edulcorantes artificiales, entonces, es posible que se disminuya la capacidad energética del organismo.
Cuando desciende el nivel de glucosa en la dieta aparece la astemia, que es un estado de fatiga.
No se debe olvidar que la amplia difusión de los edulcorantes obedece también a pautas culturales: la errónea consideración de la delgadez como el estado nutricional óptimo y deseable.



Bibliografia

Ø  Edulcorantes de alta intensidad en bebidas refrescantes, por F. Borrego Zoster. S.A (Grupo Ferrer internacional).
Ø  Edulcorantes  por: María Victoria Benjumea R,  Ismenia Correa G.
Ø  Sinergia entre edulcorantes no calóricos y el acido fumarico por: Mauricio Restrepo Gallego 2004.revista lasallista de investigación vol. 1, numero oo2.
Ø  Carey F.A. (2006). Química Orgánica. (6ta edición)
Ø  Química general por: Petrucci, Harwood, Herring 8va edición.