PROFESSOR

PAULO CESAR

PORTAL DE ESTUDOS EM QUÍMICA
 

DICAS PARA O SUCESSO NO VESTIBULAR: AULA ASSISTIDA É AULA ESTUDADA - MANTER O EQUILÍBRIO EMOCIONAL E O CONDICIONAMENTO FÍSICO - FIXAR O APRENDIZADO TEÓRICO ATRAVÉS DA RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIOS.

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A Química na cozinha

apresenta: O AÇÚCAR

 

Adoçantes artificiais

          Nos dias atuais o homem tem procurado uma vida mais saudável e seus hábitos alimentares vêm sendo modificados pela introdução de novos produtos na sua dieta. Seja por cuidados com a estética ou problemas de saúde, o homem está substituindo o açúcar por produtos conhecidos como edulcorantes, compostos com sabor semelhante ao da sacarose, porém com baixo valor calórico ou completamente sem calorias.

Conforme podemos ver na Figura 10, em um espaço de 20 anos no EUA, o número de americanos que utilizam adoçantes passou de 68 milhões, em 1984, para 180 milhões em 2004. Os edulcorantes permitidos para uso em alimentos e bebidas dietéticas são vários, mas cada um possui características específicas de intensidade, persistência do gosto doce e presença ou não de gosto residual. Além disso, tais características podem se modificar em função de suas concentrações. Esses fatores são determinantes na aceitação, preferência e escolha por parte dos consumidores.

Figura 10 – Número de consumidores norte-americanos de produtos (comidas e bebidas) de baixa caloria e com adoçantes dietéticos (em milhões de adultos). Fonte: Calorie Control Commentary: Fall 2004, Vol. 26

Segundo a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), os adoçantes são produtos especificamente desenvolvidos para dar sabor doce aos alimentos e bebidas, tendo a sacarose (açúcar de cana ou de beterraba) como principal exemplar. Já os adoçantes dietéticos conferem doçura sem possuir sacarose na composição, pois são elaborados para atender às necessidades de pessoas com restrição de carboidratos simples (como, por exemplo, os diabéticos).

Os adoçantes dietéticos são constituídos basicamente por edulcorantes e agentes de corpo. Os edulcorantes são substâncias químicas mais responsáveis pelo sabor doce e normalmente possuem um poder adoçante muito superior à sacarose, sendo necessária, portanto, uma quantidade muito menor para se obter a mesma doçura, com a vantagem de ter menos ou nenhuma caloria. Já os agentes de corpo, também chamados de veículos, são compostos utilizados com a finalidade de diluir os edulcorantes dando volume ao produto. Como alguns edulcorantes são 1000 vezes mais doces do que o açúcar (veja Tabela 2), se fossem comercializados na forma pura, teriam que ser usados em quantidades muito pequenas para se obter a mesma doçura da sacarose, o que tornaria seu uso inviável. Alguns exemplos de agentes de corpo permitidos pela legislação são: água, lactose, glicose, maltodextrina e manitol.

Substância Doçura relativa à sacarose
Lactose 0,16
Galactose 0,32
Maltose 0,33
D - Glicose 0,74
Sacarose 1,00
Açúcar invertido 1,25
D - Frutose 1,74
Ciclamato de sódio 30
Aspartame 180
Sacarina 300
Sucralose 650
Alitame 2.000
Taumatina e monelina 3.000
Tabela 2 – Doçura relativa à sacarose (com valor arbitrário igual a 1) dos principais adoçantes dietéticos naturais e artificiais.

Os adoçantes dietéticos podem ser divididos em dois grupos distintos: não-nutritivos (sacarina, ciclamato, acessulfame-k, sucralose e esteviosídeo), que fornecem doçura acentuada, não contêm calorias além de serem utilizados em quantidades muito pequenas; nutritivos (frutose, sorbitol e aspartame), que fornecem energia e textura aos alimentos, geralmente contêm valor calórico semelhante ao açúcar e são utilizados em quantidades maiores em relação aos não-nutritivos.

  Acesulfame-K Aspartame Sacarina Sucralose
Composição 6-methyl-1,2,3-oxathiazin-4-one 2,2-dioxide N-L-a-aspartyl-L phenylalanine 1 methyl ester 1,2-benzisothiazol-3(2H)-one-1,1 dioxide 1,6-dichloro-1,6-dideoxy-b-fructosuranosyl- 4 -chloro - 4 -deoxy -a - degalactopyranoside
Poder de doçura aproximado em relação à sacarose 200 vezes mais doce 200 vezes mais doce 300 vezes mais doce 600 vezes mais doce
Valor calórico Sem calorias 4 kcal/g Sem calorias Sem calorias
Metabolismo/excreção Não metabolizado; excretado pelos rins sem ser modificado Na digestão, formam-se o ácido aspártico, a fenilalanina e um pouco de metanol, os quais são metabolizados Não metabolizada; excretada pelos rins sem ser modificada Não metabolizada. Excretada nas fezes e urina
ADI (Accpetable daily intake) – consumo diário aceitável. 15 mg/kg 50 mg/kg 15 mg/kg ou 1 g/dia 50 mg/kg
Exigências de rotulagem adicional Não contém Deve conter o aviso no produto: “Contém fenilalanina” Deve conter o aviso no produto: “A sacarina causa câncer em animais de laboratório” Não contém
Data em que recebeu aprovação pela FDA para uso em alimentos 1988 1981 1900 – e desde a aprovação interina nos anos 70. 1998
Estabilidade Muito estável; pode ser usado no cozimento de alimentos Perde o caráter doce quando exposto a altas temperaturas. Adicioná-lo ao final do ciclo de cozimento do alimento Muito estável; pode ser usada no cozimento de alimentos Muito estável; pode ser usada no cozimento de alimentos
Tabela 3 – Quadro comparativo das características dos principais (mais usados) adoçantes dietéticos do mercado.

Existem inúmeros adoçantes dietéticos disponíveis no mercado. Esses citados na Tabela 3 são apenas os que se firmaram mais no mercado, talvez em função da relação custo/benefício que possuem. A fim de não tornar a discussão muito longa, até porque esse não é o foco principal deste artigo, foi construída a tabela anterior na qual se faz um paralelo entre os principais produtos adoçantes dietéticos utilizados no mercado e suas características mais importantes.

Podemos começar a análise com base no poder de adoçar ou doçura dos compostos. Esse “poder” é relativo à capacidade da sacarose em adoçar os alimentos. Atribui-se arbitrariamente o valor “um” para ela e, com base nisto, se especifica a doçura do adoçante.  Só que, até o momento, não se criou uma máquina que consiga comparar a doçura, visto que o sabor doce é uma sensação fisiológica e até um pouco subjetiva. Portanto, os adoçantes devem ser experimentados por verificadores humanos através do método sensório-gustativo: indivíduos recebem soluções com concentrações diferentes dos adoçantes em análise. O relacionamento das concentrações e das informações dos verificadores humanos, em uma análise estatística, resulta então em um valor quantitativo de doçura.

Percebe-se que o acesulfame-K, o aspartame e a sacarina possuem praticamente o mesmo poder adoçante, respectivamente, 200, 200, 300 vezes mais doce que a sacarose em solução aquosa. O adoçante que se destaca nesse aspecto é a sucralose, a qual possui um poder adoçante cerca de 600 vezes o da sacarose.

Molécula do acesulfame-K

Outro aspecto importante o qual é analisado na tabela são os valores calóricos dos adoçantes. Nesta tabela há apenas um adoçante dietético que fornece calorias quando ingerido, o aspartame. Perceba que ele fornece 4 kcal/g. O que isso significa? Que o aspartame fornece 4 kcal (ou 16,74 kJ)[11] por grama de aspartame consumido. Isto mesmo! Um leitor curioso poderia questionar. “Mas, esse valor não é o mesmo produzido pela sacarose?”. Esse é um aspecto muito interessante. O aspartame produz a mesma quantidade de energia do que a sacarose, em massa, mas seu poder adoçante é cerca de 200 vezes maior que a sacarose, logo, a quantidade de aspartame utilizado para adoçar os alimentos é muito menor. Por isso, o valor energético fornecido pelo metabolismo do aspartame chega a ser insignificante.

Da mesma fora que o valor calórico, no quesito metabolismo, o aspartame é diferente dos três outros adoçantes analisados. Isso não significa, por favor, que ele seja ruim, nem bom! Apenas diferente! O metabolismo do aspartame relativamente detalhado pode ser visualizado na Figura 11.

Figura 11 –Metabolismo do aspartame

Basicamente o aspartame é catabolizado[12] produzindo ácido aspártico (aminoácido), fenilalanina (aminoácido) e metanol (álcool). Dois comentários se fazem necessário quando ao metabolismo do aspartame: a produção de fenilalanina e sua relação com a fenilcetonúria e o surgimento de metanol com a posterior formação do ácido metanóico, composto extremamente tóxico em quantidades relativamente baixas no nosso organismo.

A fenilalanina é um aminoácido, do tipo essencial[13], que promove, dentre outras coisas, a formação de precursores para a produção de melanina, pigmento responsável pela coloração de nossa pele. Ela é tranqüilamente metabolizada pela grande maioria da população, mas há uma pequena porcentagem (1 em cada 10.000 indivíduos da população caucaciana) que não metabolizam perfeitamente a fenilalanina, a qual representa os portadores da patologia chamada fenilcetonúria (PhenylKetonUria - PKU). A PKU é uma doença autossômica recessiva, que se caracteriza pelo defeito ou ausência da enzima fenilalanina hidroxilase, a qual converte a fenilalanina em tirosina, dando seqüência as rotas metabólicas do organismo. Se a PKU não for controlada assim que o bebê nascer, os altos níveis de fenilalanina no sangue podem causar, além de retardo mental irreversível, atraso no desenvolvimento psicomotor (andar ou falar), convulsões, hiperatividade, tremor e microcefalia. O paciente com PKU não tratada geralmente mostra sintomas de retardo mental com cerca de um ano de vida. Para maiores informações sobre a PKU, acesse o artigo publicado  sobre a Fenilcetonúria e o “teste do pezinho”.

Molécula de arpartame

Em função da formação da fenilalanina decorrente do metabolismo do aspartame, exige-se que os produtos com aspartame possuam a seguinte frase: “Contém fenilalanina”. Utilizando um rigor de análise (interpretação literal) da informação que a frase possui, ela estaria errada, visto que o produto não contém propriamente a fenilalanina, mas sim o aspartame que, quando metabolizado, produz fenilanalina. Portanto, os fenilcetunúricos devem evitar alimentos e bebidas que contêm aspartame.

Outro produto do metabolismo do aspartame que merece nossa atenção é o metanol, um composto de função álcool e de fórmula molecular CH3OH. Este, ao entrar em nosso organismo, é transformado em “ácido metanóico”, também conhecido como “ácido fórmico”[14]. Tal ácido carboxílico é extremamente tóxico em nosso organismo. Dependendo da quantidade de metanol ingerida, o indivíduo pode sofrer de cegueira irreversível e, em quantidades mais elevadas[15], o ácido pode levar o indivíduo à morte.

Em e-mails e websites sobre o aspartame são feitas acusações de queele, dentre outras coisas, é uma “arma de guerra”. Vários aspectos são destacados sobre este adoçante dietético, como a produção de metanol quando metabolizado, por exemplo. Certamente o metanol promove a formação de um ácido extremamente tóxico ao nosso organismo, mas, conforme revelaram estudos sobre o assunto (DAVOLI et al., 1986), os níveis de metanol produzidos pelo metabolismo do aspartame são baixos o suficiente para garantir nenhum problema com a formação mínima de ácido fórmico no organismo, se respeitado, evidentemente, o nível diário de consumo do aspartame. No caso específico deste adoçante, a FDA (Food and Drug Administration)[16] recomenda um consumo máximo de 50 mg/kg. Isso significa que uma pessoa com 70 kg pode consumir, diariamente, cerca de 3500 mg (ou 3,5 g) de aspartame por dia. Alguém poderia perguntar. “Quantas gotas de aspartame posso consumir por dia?”. O cálculo envolve a relação entre a densidade da solução do produto, massa de aspartame e o volume médio de uma gota. Então, com base nesses dados, poderimos calcular quantas gotas de adoçante dietético aspartame pode-se consumir, diariamente, de forma segura.

Apesar de estudos revelarem que o metanol produzido não é suficiente para promover avarias em nosso organismo, é preciso considerar o fato de que nem todos os metabolismos respondem bem a esses níveis máximos de aspartame diários. É também comum ouvirmos de consumidores do produto queixas sobre “dores de cabeça”, as quais são sintomas característicos da ação do ácido fórmico. Sabe aquela dor de cabeça que surge pela manhã e que algumas pessoas sentem após terem ingerido, no dia anterior, bebidas alcoólicas chamada popularmente de “ressaca”? Pois essa dor de cabeça tem como explicação a formação do ácido acético em nosso organismo, proveniente da oxidação, catalisada por enzimas, do álcool etílico (etanol) em nosso organismo.

Até agora, com a ingestão de aspartame de forma excessiva (mais de 50 mg/kg x peso/dia) foram confirmadas relações entre ataques epiléticos e suas freqüências. Mas se a ingestão não ultrapassar o limite estipulado, mesmo para essa subpopulação o aspartame é bem tolerado.

Com relação à data de aprovação pela FDA, logo percebemos que o “avô” de todos os adoçantes dietéticos é a sacarina. Descoberta em 1879, foi utilizada durante a primeira e a segunda guerras mundiais adoçando os alimentos, compensando o racionamento de açúcar que ocorreu na época. A primeira tentativa de tirá-lo do mercado foi em 1911, quando alguns cientistas chegaram a chamá-lo de “um adulteramento” e que ele não deveria ser usado nos alimentos.

Molécula de sacarina

          No ano de 1958, em um congresso sobre aditivos alimentícios, a sacarina foi incluída na lista chamada de GRAS (Generally Recognized As Safe) da FDA. Contudo, o órgão americano começou a revisar algumas substâncias pertencentes à lista de produtos GRAS – incluindo a sacarina – no início dos anos 70, a fim de assegurar-se de que os pareceres científicos ainda eram válidos. Os estudos levantaram a hipótese de que a sacarina poderia ocasionar câncer na bexiga, mas a análise de dados sugeriu mais tarde que as impurezas, não a sacarina, poderiam ter causado os tumores.

Então, em 1977, pesquisadores canadenses estudaram os efeitos das impurezas e de outros fatores que poderiam levar a formação de tumores e se convenceram que a sacarina causava câncer na bexiga. A FDA se pronunciou dizendo que os ratos dos experimentos foram tratados com sacarina equivalente a 800 latinhas de refrigerante diet/dia. O congresso respondeu exigindo que a mensagem “O uso deste produto pudesse ser prejudicial a sua saúde. Este produto contém sacarina, a qual se constatou causar câncer em animais de laboratório” constasse nos produtos. Essa recomendação se repediu diversas vezes e foi recentemente prorrogada em 2002.

A sacarina ainda é utilizada no mercado, particularmente nos restaurantes, onde está disponível em pequenos pacotes. Sua estabilidade em altas temperaturas faz com que seja uma boa opção para doces que necessitam cozimento. A sacarina também é economicamente interessante, pois pode ser produzida por um custo relativamente barato. Ainda na década de 70, a FDA e a NCI (National Cancer Institute) conduziram um estudo sobre a hipótese de a sacarina causar câncer na bexiga nos seres humanos. Um resultado geral concluiu que a população usuária do adoçante sacarina não teve mais risco de desenvolver câncer do que a população em geral. Entretanto, o estudo recomendou uma “evidência sugestiva” no que diz respeito aos usuários que consomem muita sacarina ─ aqueles que fazem uso de seis ou mais pacotinhos de sacarina por dia ─ podem ter aumentado o risco de desenvolver a doença.

Segundo os pesquisadores, a chave para os consumidores de sacarina deve ser a moderação, como é o caso de muitos alimentos que, quando ingeridos em excesso, podem causar problemas. Outros grupos da saúde, incluindo a Associação de Medicina Americana, Sociedade Americana do Câncer e a Associação Americana de Diabéticos, concordam que o uso da sacarina é seguro.

Por fim, o último aspecto relevante na Tabela 3 diz respeito à estabilidade dos adoçantes dietéticos em altas temperaturas. A única exceção com relação a esse aspecto é do aspartame, que em temperaturas elevadas se degrada em seus constituintes, perdendo o sabor doce e, por consequência, sua função no alimento. Portanto, se você quiser utilizar aspartame em produtos que requerem aquecimento, utilize-o ao final do ciclo de cozimento.

          Vejam só como a química é fantástica! A adição de átomos de cloro à estrutura da sacarose nos fornece a sucralose, cerca de 600 vezes mais doce que a sacarose. Sua aprovação pela FDA é recente (1998) e sua difusão no mercado ainda é pequena em comparação aos similares. A FDA determinou a segurança da sucralose para o consumo depois de revisar mais de 110 estudos em humanos e animais, sobre possíveis efeitos tóxicos, incluindo efeitos carcinogênicos, reprodutivos e neurológicos.

Molécula de sucralose

 

Alguém pode pensar que esse produto, por passar por inúmeros testes como os que a sucralose passou, não é muito aconselhável para se utilizar. Contudo, esses estudos justificam-se, pois a história dos adoçantes artificiais e as denúncias de seus aspectos negativos são inúmeras de tal forma que, como um método de precaução, depois das polêmicas relações entre aspartame e sacarina com o câncer, a FDA teve um maior cuidado antes de liberar o produto para o consumidor final.

A sucralose apresenta um perfil de sabor similar à sacarose e sem resíduos desagradáveis, é extremamente estável durante todos os processos de elaboração típicos na indústria de alimentos e bebidas, mantendo o seu sabor original, inclusive ao ser exposta a altas temperaturas, apresentando também estabilidade durante a “vida-de-prateleira” do produto.

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[11] O SI recomenda que se utilize a unidade “joule” para representar a grandeza “quantidade de calor”. Contudo, a unidade “caloria”, mesmo não pertencendo ao SI, é admitida temporariamente como unidade para a representação de quantidade de energia. Uma caloria equivale a 4,186 joules.

[12] O catabolismo consiste, basicamente, em um conjunto de reações que degradam as substâncias em componentes menores (ou menos energéticos).

[13] A designação “essencial” para aminoácidos significa que estes não são produzidos pelo organismo, logo, devem ser obtidos através da alimentação.

[14] O ácido metanóico recebe a designação popular de “ácido fórmico”, pois é uma substância irritante, liberada na picada de alguns insetos. A palavra “formiga” surgiu do latim formica, de onde deriva o nome do ácido.

[15] As doses tóxicas do metanol no homem variam de indivíduo para indivíduo. Alguns autores consideram que o consumo de 20 mL provoca cegueira e que 60 mL constitui a dose letal.

[16] A FDA é uma agência federal ligada ao governo americano que regula o comércio de cerca de 80% dos alimentos e suplementos dietéticos e alimentares para consumo animal e humano, abrangendo de laticínios a frutas frescas, de produtos de pesca a biscoitos, de ração bovina a pó de guaraná, de água a bebidas alcoólicas. Para maiores informações, acesso o website: www.fda.gov. No Brasil, existe a Agencia Nacional de Vigilância Sanitária - Anvisa, a qual desempenha um papel parecido com a FDA nos EUA. Para maiores informações sobre a Anvisa, acesso o website:

http://www.anvisa.gov.br/institucional/anvisa/apresentacao.htm

 

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Este site foi atualizado em 15/01/11