Edulcorantes de alta intensidad en bebidas refrescantes Sánchez Claudio PhD.

Acesulfame K El acesulfamo K (Fig. 1) es aproximadamente 200 veces más dulce que el azúcar. Su sabor dulce se percibe sin retardo y persiste algo más que el del azúcar. A elevadas concentraciones aporta notas amargas, pero a niveles de uso moderados este efecto no se percibe, siendo la calidad de sabor superior a la de la sacarina, por lo que su empleo en combinación con otros edulcorantes resulta particularmente adecuado.

Aspartame El aspartamo (Fig. 1) es 160-220 veces más dulce que el azúcar. El perfil intensidad/tiempo del aspartamo se describe como limpio, si bien el perfil intensidad tiempo se caracteriza por un desarrollo más gradual y una mayor persistencia que el del azúcar. Es ligeramente soluble en agua, si bien últimamente se han desarrollado formatos que permiten la preparación de disoluciones concentradas. Su estabilidad en estado sólido es bastante buena siempre que no se someta a temperaturas elevadas. En disoluciones acuosas presenta un máximo de estabilidad a pH 4,2, y una rápida degradación fuera del rango de pH 2,5-5,5.

La vía de degradación es doble: Hidrólisis a acido aspártico, fenilalanina y metanol. Ciclo deshidratación a dicetopiperazina. Esta inestabilidad química es la responsable de una perdida parcial del sabor dulce bajo ciertas condiciones de pro- cesado y almacenamiento de alimentos. Así́, por ejemplo, el almacenamiento de bebidas carbonatadas a 20 y 30 °C durante 6 semanas resulta en una perdida del 11-16% y 28%, respectivamente.

Ciclamato Su poder edulcorante es aproximadamente 30 veces el de la sacarosa y su perfil intensidad/tiempo del ciclamato es diferente al de la sacarosa, alcanzándose el máximo de intensidad más tarde y persistiendo durante más tiempo. Las sales sódica y cálcica del ácido ciclámico presentan una elevada solubilidad en agua. Las soluciones acuosas de ciclamato son estables a la luz y el calor en un amplio intervalo de pH.

Sacarina La sacarina es aproximadamente 300 veces el del azúcar, y presenta un regusto metálico sobre todo a elevadas concentraciones. Las sales sódica y cálcica son muy solubles en agua (82 g en 100 g de agua para sacarina sódica dihidrato) y su estabilidad es aceptable en las condiciones de pH, temperatura y tiempo características de la fabricación y almacenamiento de bebidas refrescantes.

Neohesperidina DC La neohesperidina DC es aproximadamente 1.500 veces más dulce que la sacarosa a una concentración equivalente a un 3% de azúcar. Su perfil de sabor a concentraciones elevadas (> 50 mg/kg) se caracteriza por un breve retardo para alcanzar la intensidad máxima, seguido por un regusto parecido al del mentol, lo que limita su aplicación como única fuente de edulcoración de bebidas. Sin embargo, a bajas concentraciones (< 50 mg/kg) y en combinación con otros edulcorantes, puede contribuir a mejorar el perfil sensorial de la mezcla, y aportar adicionalmente modificaciones de otros parámetros de sabor (mejora de la percepción de la sensación de cuerpo, potenciación de sabores de fruta, etc.) a concentraciones tanto por encima, como por debajo del umbral de edulcoración. La solubilidad de la neohesperidina DC en agua es 0,4-0,5 g/L a temperatura ambiente, aumentando de forma exponencial con la temperatura hasta aproximadamente 650 g/L a 80 °C. Neohesperidina DC es estable frente a condiciones habituales en el procesado y almacenamiento de bebidas.

En la actualidad hay dos edulcorantes cuya seguridad de uso está siendo objeto de evaluación por el Comité Científico para Alimentación de la Unión Europea: alitamo y sucralosa (Fig.1). El alitamo Está formado por dos aminoácidos: ácido L-aspártico y D-alanina, con una nueva estructura amida C-terminal: 2,2,4,4, tetrametiltienanil amina, que es la clave de su elevado poder edulcorante (2.000 veces el del azúcar). Es soluble en agua y su estabilidad es superior a la del aspartamo (tiempos de vida media 2- 3 veces mas elevados a pH 2-4). La sucralosa (1,6dicloro-1,6-dideoxy-β-D-fructofuranosil-4-cloro-4-deoxy-α-D-galactopiranósido) es un edulcorante de alta intensidad obtenido por halogenación selectiva de la molécula de sacarosa. Es muy soluble en agua y estable bajo las condiciones normales de proceso y almacena- miento de bebidas refrescantes. La sucralosa es entre 500 y 750 veces más dulce.

Sin embargo, a bajas concentraciones (< 50 mg/kg) y en combinación con otros edulcorantes, puede contribuir a mejorar el perfil sensorial de la mezcla, y aportar adicionalmente modificaciones de otros pará- metros de sabor (mejora de la percepción de la sensación de cuerpo, potenciación de sabores de fruta, etc.) a concentraciones tanto por encima, como por debajo del umbral de edulcoracióń. La solubilidad de la neohesperidina DC en agua es 0,4-0,5 g/L a temperatura ambiente, aumentando de forma exponencial con la temperatura hasta aproximadamente 650 g/L a 80 °C. Neohesperidina DC es estable frente a condiciones habituales en el procesado y almacenamiento de bebidas.

Otros edulcorantes Otro edulcorante que se encuentra actualmente en fase de desarrollo es el neotamo, que difiere estructuralmente del aspartamo en un grupo alquilo terminal, lo que multiplica su poder edulcorante (7.000- 13.000 veces más que el azúcar) y mejora su estabilidad, debido a que dicho grupo impide la ciclación a dicetopiperazina.

Un análisis de los edulcorantes actualmente en uso muestra que ninguno de ellos tiene las propiedades funcionales y de sabor del azúcar, presentando una o varias de las siguientes limitaciones: Perfiles de sabor dulce diferentes al del azúcar, lo que se manifiesta de diversas formas, tales como retardos en la percepción del sabor, regustos amargos, etc. b) Ausencia de propiedades de donación de cuerpo (productos que se perciben como “aguados”). c) Limitaciones de estabilidad bajo las condiciones de proceso y el almacenamiento. Algunas de las limitaciones de los edulcorantes de mayor relevancia se resumen en la Tabla I.

El empleo de combinaciones de edulcorantes puede compensar las limitaciones de los edulcorantes individualmente considerados, optimizando muchos de los aspectos relativos a la producción, comercialización y consumo de bebidas refrescantes de contenido energético reducido, hasta límites que no es posible alcanzar mediante ninguno de los edulcorantes actualmente en el mercado. Así, las combinaciones de edulcorantes pueden favorecer la formulación de productos con propiedades de sabor mejoradas, tiempos de vida media más prolongados y costes de producción inferiores. El empleo de varios edulcorantes en combinación tiene, desde un punto de vista tecnológico, dos ventajas fundamentales: aprovechamiento de los efectos sinérgicos y optimización de las propiedades de sabor (obtención de perfiles de sabor más parecidos a los del azúcar).

La mejora del perfil sensorial de las bebidas refrescantes mediante el empleo de combinaciones de edulcorantes no es un concepto nuevo. Antes de la prohibición de uso del ciclamato por la FDA en Estados Unidos, y de que se restringiesen los niveles de uso de sacarina y ciclamato en Europa, la combinación ciclamato: sacarina (10:1) era muy empleada en bebidas refrescantes como vía económica de conseguir un perfil sensorial parecido al del azúcar. El sabor del ciclamato permitía enmascarar las notas de sabor “metálico” de la sacarina, y la sacarina potenciaba el bajo poder edulcorante del ciclamato.

Sinergia de edulcorantes. Se habla de sinergia cuando el poder edulcorante real de una combinación de dos o más edulcorantes es superior a la suma de la intensidad aportada por cada uno de los edulcorantes que la componen. El fenómeno de sinergia es muy frecuente entre combinaciones de edulcorantes, en particular para algunas sustancias como neohesperidina DC que es el edulcorante que presenta un mayor grado de sinergia, tanto en número de respuestas como en intensidad de las mismas (Fig. 2). Desde un punto de vista más práctico, el empleo de combinaciones de edulcorantes permitiría a la industria alimentaria alcanzar el efecto tecnológico deseado (intensidad y calidad de la edulcoración) sin sobrepasar las limitaciones de dosificación establecidas por la Directiva 94/35/CE.

Optimización condición de sabor Complementadas por los edulcorantes de bajo contenido calórico constituyen en sí mismas la principal limitación técnica de estos ingredientes. Es un hecho reconocido que el perfil de edulcoración de las combinaciones de edulcorantes es más parecido al del azúcar que el de los elementos que la componen, por lo que la formulación de bebidas con combinaciones edulcorantes es, además de una necesidad impuesta por las condiciones de uso, un medio muy útil para mejorar los parámetros de aceptabilidad organoléptica de las bebidas sin azúcares añadidos. Recientemente, también se han descrito otras vías para mejorar las propiedades de sabor de los edulcorantes de alta intensidad, entre las que cabe destacar la combinación con moduladores de sabor tales como el acido tánico como el 3-5 dihidroxybenzaldehido.

Existen casos de doble funcionalidad como el de neohesperidina DC que, además de proporcionar sabor dulce, modula y modifica sabores y aromas y mejora la percepción de la sensación de cuerpo en productos tanto dulces como salados. Es- tos efectos se han estudiado empleando técnicas de Análisis Descriptivo Cuantitativo a concentraciones por debajo del umbral de edulcoración. En todos los casos se detectaron diferencias estadísticamente significativas en la intensidad de los atributos, tales como incrementos en la intensidad de la sensación de cuerpo y mezclado de los atributos individuales del aroma, que se pueden considerar positivas para la calidad organoléptica del producto final e independientes de la inducción del sabor dulce. Estos efectos sobre los aromas parecen ser una consecuencia de capacidad de neohesperidina DC para reducir la percepción del sabor amargo y han sido, siendo el único edulcorante autorizado en bebidas regulado como ingrediente de aroma en Estados Unidos para uso a concentraciones por debajo del umbral de edulcoración.