Endulzantes de alta potencia

Sustitutos de azúcar naturales

Entre los principales motores de la evolución en el mercado de los edulcorantes se encuentra el factor de la salud pública, el cual ha impulsado la transformación de la elección y hábitos de consumo desde el convencional azúcar de caña, hasta los modernos mogrósidos, pasando por toda una serie de alternativas para endulzar, mismas que han gozado de periodos de fama y discusión. 

(*) Por Salvador Cueva Figueroa: Jefe de Calidad en Best Ground International. México 

Actualmente, los consumidores, preocupados por los crecientes índices de obesidad y diabetes están buscando productos que contribuyan a su salud, los edulcorantes entran en esta búsqueda. Es conveniente recordar que se pueden agrupar a los edulcorantes en cuatro familias principales: carbohidratos, polioles, edulcorantes sintéticos de alta potencia y edulcorantes naturales de alta potencia. Estos dos últimos grupos comparten la cualidad de aportar cantidades despreciables de calorías a la ingesta en comparación con los carbohidratos y polioles, por lo que han venido despuntando a partir de su descubrimiento, como alternativas saludables en las dietas bajas en calorías. 

El secreto del desempeño de esos ingredientes, es que al ser varias decenas o cientos de veces más dulces que el azúcar de caña, las cantidades necesarias para lograr el mismo dulzor son sumamente pequeñas. Esta característica, además les otorga versatilidad para su uso en bebidas, postres, lácteos, goma de mascar, medicamentos, confitería, helados, postres, etcétera. Para muchas personas que necesitan mantener una dieta baja en calorías o cuidar el índice glicémico de lo que consumen, los edulcorantes de alta potencia son el único recurso para endulzar sus alimentos sin transgredir su régimen. 

Ejemplos de edulcorantes sintéticos son el aspartame, acesulfame y sacarina. Aunque los orígenes de algunos se remontan al siglo XIX (sacarina), en años recientes han sido severamente objetados bajo la sospecha de que su ingestión podría provocar efectos fisiológicos adversos, inclusive cáncer. A la fecha esta afirmación no está soportada con estudios científicos realistas, inclusive en 2002 la Food and Dug Administration (FDA) revocó de forma definitiva una prohibición que pesaba desde 1977 sobre la sacarina, pero que gracias a la intervención del Congreso se había suspendido de forma provisional para permitir la realización de más investigaciones en esta molécula. 

Por su importancia económica y en la salud, los sustitutos del azúcar como lo son los edulcorantes de alta potencia, están entre las sustancias más escrupulosamente estudiadas, con cientos de estudios que respaldan su inocuidad (inclusive en mujeres embarazadas) y, por lo tanto, su consumo es seguro. 

Para quienes prefieren mantener sus reservas sobre el uso de edulcorantes sintéticos, la buena noticia es que están disponibles una variedad de productos basados en sustancias naturales extraídas de plantas, que han demostrado su inocuidad en los estudios a los que se les ha sometido. Por lo que, en esta ocasión nos enfocaremos a la descripción de este tipo de sustancias, los edulcorantes de alta potencia de origen natural (ENAP). La mayoría de estos sustitutos de azúcar han sido descubiertos de forma incidental, por ello su número es reducido, y son aún menos aquellos cuyos estudios de seguridad han sido concluidos y se encuentran aprobados por las autoridades regulatorias. Los ENAP pueden categorizarse razonablemente bien en función a la familia química a la que pertenecen, de este modo pueden ser peptídicos, terpenoides y policétidos. 

PEPTÍDICOS

Existen proteínas y polipéptidos que de manera natural poseen un potente sabor dulce. Son alternativas únicas en el sentido de que son compuestos naturales que no contienen aminoácidos modificados o inusuales fuera de los 20 que se consideran ordinarios y que son digeridos totalmente como parte de cualquier otra proteína de nuestra dieta. 

La taumatina y la monelina son los edulcorantes proteínicos más estudiados, sin embargo existen al menos otras cinco proteínas con probado poder edulcorante y gran potencial comercial (brazzeína, curculina, miraculina, pentadina y mabinlina). Todas ellas han sido aisladas de plantas que crecen en la selva tropical. 

Al día de hoy se reconoce a la taumatina como el edulcorante natural más poderoso, llegando a ser hasta 3000 veces más dulce que el azúcar. Esta proteína se extrae del fruto de un arbusto africano llamado Thaumatococcus daniellii, sin embargo su dulzor es distinto al del azúcar. La taumatina tiene aprovechamiento comercial tanto como aditivo modificador del sabor, y como edulcorante, preferentemente mezclado con otros edulcorantes como eritrol o estevia, lo cual ayuda a asemejar su gusto al de la sacarosa. Es muy estable al pH y la temperatura. 

La monelina proviene del fruto de Dioscoreophyllum cumminsii, también arbusto africano; tiene una capacidad edulcorante y un perfil de sabor y desempeño muy similares a la de taumatina, comparte con ésta otra similitud y es que su composición de aminoácidos excluye a la histidina.

En cambio, sus estructuras secundaria, terciaria y cuaternaria son bastante distintas, lo cual le confiere menor estabilidad. 

TERPENOIDES

Los miembros de esta categoría reciben este nombre, ya que derivan del “Terpeno” o más propiamente “isopreno”, compuesto de cinco carbonos cuyos derivados pueden formar complejas moléculas policíclicas y polihidroxiladas por medio de procesos metabólicos secundarios (oxidación y glucosidación) que suceden en las células vegetales de las especies que los producen. 

De este modo, según su complejidad, se denominan monoterpenoides, sesquiterpenoides, diterpenoides y triterpenoides. Un ejemplo de un edulcorante monoterpenoide es la perrillartina (perrillartine, en inglés), obtenida de los aceites esenciales de la planta Perilla frutescens (conocida como la planta bistec, menta púrpura o albahaca japonesa); es una planta que se cultiva principalmente en la India y Asia Oriental, cuyas hojas se asemejan a las de la ortiga. 

La perrillartina clama ser unas 700 veces más dulce que el azúcar y ya se ha utilizado en Japón para endulzar el tabaco. Tiene como desventaja su baja solubilidad (80 ppm), que sin embargo es suficiente para endulzar como un 5% de azúcar. 

La Hernandulcina es un caso interesante de un edulcorante sesquiterpenoide cuyo uso se remonta a la época Prehispánica en Mesoamérica. El nombre del compuesto se adoptó en honor al investigador español Francisco Hernández, quien en 1651 publicó “Historia Natural de la Nueva España” en el que hacía referencia a una planta de sabor dulce que los Aztecas llamaban Tzonpelic xihuitl (“hierba dulce”) y que, posteriormente, se denominó Phyla dulcis. Su poder edulcorante es 1800 veces el del azúcar, su solubilidad es buena, pero tiene como desventaja la presencia de un sabor amargo de regusto persistente. 

De los glucósidos diterpenoides, el que ha sido motivo de más estudios es el conocido como Rebaudiósido A y que se encuentra de forma natural en las hojas de la planta Stevia rebaudiana, mejor conocida como “estevia”. La planta es nativa de Paraguay, pero dado su potencial económico como endulzante sin calorías, ya es cultivada en Asia, centro y Sudamérica. Los extractos de sus hojas también contienen compuestos relacionados conocidos genéricamente como “estevioles” y “esteviósidos”, que contribuyen al dulzor, sin embargo, el componente mayoritario y de interés es el rebaudiósido A, que es unas 200 veces más dulce que la sacarosa. 

Su solubilidad en agua es excelente, no obstante, también posee un regusto amargo. Pese a ello, los derivados de la estevia se han posicionado como alternativas naturales muy populares a los edulcorantes de alta potencia sintéticos, quizá gracias a que son relativamente más fáciles de obtener y purificar que otros extractos vegetales, y otorgan una relación costo-beneficio bastante satisfactoria. Ya se comercializa en muchos lugares en América como sustitutos al aspartame. 

Finalmente, en la categoría de terpenoides, destaca un compuesto heredado por la antigua tradición herbolaria China, extraído de la planta Siraitia grosvenorii o “fruto del monje”. Se trata de los mogrósidos 4 y 5, que son glucósidos triterpenoides con poder edulcorante alrededor de 400 veces el del azúcar. El mogrósido 5 es el más abundante y, por lo tanto, el compuesto de mayor interés comercial. De acuerdo con el perfil de sabor, tiene un regusto menor en intensidad al de los esteviósidos y se considera perfectamente palatable y aceptable en la mayoría de las preparaciones, además de tener una mayor estabilidad al calor y a la hidrólisis. Edulcorantes basados en mogrósido 5 ya están disponibles comercialmente bajo varias marcas. 

POLICÉTIDOS

Son metabolitos secundarios de bacterias, hongos, plantas y animales. Son los bloques de construcción para un amplio rango de productos naturales. Estructuralmente comprenden muy diversas formas: lineales, ramificados, cíclicos; compartiendo precursores comunes derivados del ácido acético o poliacético. 

Uno de los más conocidos es la Filodulcina, obtenida de la Hortensia Hydrangea macrophylla y que es 400 a 800 veces más dulce que el azúcar. Existen presentaciones comerciales de edulcorantes basados en filodulcina, principalmente en Asia, sin embargo existen desventajas en su uso como su pobre solubilidad en agua, la percepción de dulzor de esta sustancia es lenta, es decir, toma algo de tiempo que los receptores de dulzor de la lengua identifiquen el sabor y suele dejar un regusto dulce persistente. 

Otros ejemplos de este tipo de compuestos que aún están en estudio son el dihidroflavonol ramnósido, extraído de las hojas del arbusto subtropical Engelhardtia chrysolepis, y el dihidroflavonol acetato obtenido de Tessaria dodoneifolia, con buen poder edulcorante, pero que en su forma natural son muy susceptibles a la oxidación, por lo que más bien su estudio puede servir para la síntesis de derivados análogos más estables. 

Así pues, se puede observar que existe amplio campo de acción para la investigación pura y el desarrollo tecnológico de ENAPs, y que en el futuro cercano el fabricante, repostero, cocinero o formulador, tendrán alternativas para elaborar alimentos que pueden ser más sanos bajo la perspectiva de la ingesta calórica. Deben hacerse estudios exhaustivos antes de liberar en los distintos mercados, estos nuevos ingredientes alimentarios, con el fin de garantizar su seguridad e inocuidad. Independientemente de su origen, la legislación exige que los edulcorantes de alta potencia se identifiquen de manera clara en las etiquetas de los productos que los contienen, como protección al derecho a la información y elección del consumidor.