El dulzor es uno de los seis sabores básicos [1]. Desde hace mucho tiempo, los seres humanos han sentido la necesidad de endulzar algunos alimentos. Para ello han utilizado alimentos muy dulces y ricos en carbohidratos, como la miel y la melaza. En este sentido, puede decirse que la miel y la melaza fueron los primeros edulcorantes.
El descubrimiento del azúcar granulada por los indios en el siglo IV dC mediante la cristalización del azúcar de la caña de azúcar abrió una nueva puerta en el endulzamiento de alimentos. El azúcar granulado se ha utilizado ampliamente para endulzar los alimentos desde entonces.
Desde el punto de vista químico, la razón por la que los alimentos como la miel, la melaza y el azúcar granulado son dulces es que contienen un alto porcentaje de carbohidratos o están compuestos enteramente de carbohidratos.
De hecho, los carbohidratos son compuestos dulces y la glucosa, un monómero de carbohidratos, toma su nombre de la palabra griega “gluco” que significa “dulce.” El hecho de que los carbohidratos sean sustancias dulces ha hecho que se les denomine “azúcares.”
A partir del siglo XIX, el descubrimiento accidental de algunas sustancias “dulces” como la sacarina [2] abrió una ventana muy diferente al endulzamiento de los alimentos. La sacarina y la clase formada por estas sustancias dulces descubiertas más tarde se denominan hoy “edulcorantes.”
Los edulcorantes tienen importantes ventajas sobre los carbohidratos. Su principal ventaja es que, aunque los carbohidratos son una fuente importante de calorías, los edulcorantes tienen pocas o ninguna caloría. De esta manera, los edulcorantes brindan la oportunidad de endulzar los alimentos a los que se añaden sin aumentar las calorías.
Esto es una ventaja importante en términos de salud corporal y allana el camino para que las personas que no pueden consumir alimentos que contienen glucosa, como los diabéticos, puedan endulzar sus alimentos. Otra ventaja importante de los edulcorantes es que son suficientes cantidades muy pequeñas para endulzar los alimentos.
En este punto, es necesario profundizar en el concepto de “grado de dulzor.” No todas las sustancias dulces son igualmente dulces; los grados de dulzor son diferentes. El grado de dulzor de los edulcorantes se determina comparándolo con el “dulzor impartido por la sacarosa”.
En este contexto, el dulzor de la sacarosa se aceptó como 100 y el dulzor de otras sustancias dulces se determinó comparándolo con el de la sacarosa. Por ejemplo, la lactosa (dulzor 20) es menos dulce que la sacarosa, mientras que el edulcorante artificial aspartamo (dulzor 10.000-20.000) es mucho más dulce que la sacarosa. La siguiente tabla muestra los niveles de dulzor de las sustancias dulces;
Dulzor relativo de los edulcorantes
| Nombre | Grado de dulzura |
| Sacarosa | 100 |
| Glucosa | 70 |
| Fructosa | 180 |
| Lactosa | 20 |
| Maltosa | 30 |
| Xilosa | 40 |
| Rafinosa | 23 |
| Azúcar invertido | 130 |
| Jarabe de maíz (jarabe de fructosa) | 100 |
| Xilitol (E 967) | 100 |
| Sorbitol (E 420) | 60 |
| Manitol (E 421) | 40 |
| Monelina [3] | 300.000 |
| Estevia (E 960a – E 960c) | 25.000 |
| Taumatina (E 957) | 75.000-160.000 |
| Sacarina (E 954) | 30.000-50.000 |
| Aspartamo (E 951) | 10.000-20.000 |
| Ciclamato (E 952) | 3.000 |
| Acesulfamo K (E 950) | 13.000-20.000 |
| Neohesperidina DC (E 959) | 40.000-60.000 |
| Neotamo (E 961) | 700.000-1.300.000 |
Como se sabe, la sacarosa es un carbohidrato disacárido que se encuentra en el azúcar granulado [4]. La estructura disacárida de la sacarosa está formada por glucosa y fructosa.
Como se puede ver en la tabla, la glucosa tiene un grado de dulzor de 70 y la fructosa tiene un grado de dulzor de 180, mientras que el grado de dulzor de la sacarosa, que se forma por la combinación de las dos, es 100. Por lo tanto, si la sacarosa se descompone en sus componentes básicos, el dulzor aumentará, aunque la cantidad permanecerá inalterada. Si la sacarosa se trata con ácido (como ácido cítrico, ácido fórmico y ácido acético), el enlace entre la fructosa y la glucosa se rompe y se liberan cantidades iguales de D-glucosa y D-fructosa [5]. El nuevo grado de dulzor de la mezcla resultante es 130. Este producto se llama “azúcar invertido” y se utiliza con frecuencia en la industria. De esta manera, se obtiene más dulzor a partir de la cantidad unitaria y se utiliza menos cantidad de azúcar. El uso de azúcar invertido también puede evitar la cristalización del azúcar en el producto. La conversión de sacarosa en azúcar invertido proporciona una ventaja de costes en la industria y elimina posibles problemas estructurales en el producto [6].
La condición de que los disacáridos pueden volverse más dulces cuando se descomponen también se observa en la leche sin lactosa. La lactosa, como se sabe, es un carbohidrato de la leche y su nivel de dulzura es 20. Algunas personas experimentan un problema digestivo llamado “intolerancia a la lactosa” cuando consumen alimentos que contienen lactosa. Por lo tanto, estas personas no pueden consumir ningún alimento que contenga lactosa.
Algunos desarrolladores de productos han optado por descomponer la lactosa en la leche para resolver este problema. De esta manera, desarrollaron un método que permite a las personas con intolerancia a la lactosa consumir leche y productos lácteos.
Como se sabe, estos productos están disponibles en el mercado como “leche sin lactosa” [7]. En este método, la enzima “lactasa” se agrega a la leche y la lactosa que contiene se descompone. De esta manera, se resuelve el problema de la lactosa. Cuando la lactosa se descompone, se liberan sus monómeros D-glucosa y D-galactosa.
Sin embargo, estos monómeros son más dulces que la lactosa, lo que da como resultado una leche más dulce de lo que debería ser. Debido a esta situación, la “leche sin lactosa” consumida es más dulce que la leche normal.
El jarabe de maíz (también llamado jarabe de fructosa o jarabe de maíz con alto contenido de fructosa) se obtiene hidrolizando el almidón de maíz seguido de una serie de tratamientos. Esencialmente, el almidón está compuesto de monómeros de glucosa. Sin embargo, después de que el almidón se hidroliza y se libera la glucosa, la enzima isomerasa convierte la glucosa en fructosa.
Como se puede ver en la tabla anterior, la fructosa es una molécula muy dulce en comparación con la glucosa (fructosa; 180, glucosa; 70). Por lo tanto, con este proceso, se aumenta el dulzor de la cantidad unitaria. De esta manera, se proporciona una ventaja de costo. Los jarabes de maíz tienen diferentes variedades que contienen fructosa, como 42%, 55% y 90%. El resto de los porcentajes son predominantemente glucosa y cantidades muy pequeñas de otros componentes. A medida que aumenta la proporción de fructosa en el jarabe, también aumenta el dulzor. Hoy en día, se estima que el uso de jarabe de maíz representa el 40% del uso total de edulcorantes.
Efectos de los edulcorantes sobre la salud
El consumo de grandes cantidades de fructosa puede causar algunos problemas en términos de salud humana. De hecho, el metabolismo de la fructosa en el cuerpo es bastante diferente al de la glucosa. La absorción de glucosa desde los intestinos requiere gasto de energía (ATP), mientras que la absorción de fructosa no requiere energía.
Como resultado, la gran cantidad de fructosa absorbida desde los intestinos se acumula en el hígado. Una gran cantidad de fructosa, que se metaboliza en el hígado, no afecta la liberación de las hormonas insulina y leptina como lo hace la glucosa, haciendo que se obtenga mucha energía sin crear una sensación de saciedad en el cuerpo. Esta situación constituye el primer eslabón de una cadena de problemas de salud.
Los investigadores han sugerido que los hábitos de alto consumo de fructosa pueden causar estrés oxidativo, intolerancia a la glucosa, resistencia a la insulina, diabetes tipo 2, obesidad, hipertensión y trastornos cardiovasculares; se informa que también puede tener efectos nocivos sobre el sistema nervioso (Ross et al. 2009).
Otro aspecto negativo del jarabe de maíz es que puede contaminarse con mercurio durante su producción (Karaoğlu 2011). Como se sabe, el mercurio tiene un efecto tóxico en el cuerpo humano.
Por otro lado, el jarabe de maíz se utiliza frecuentemente como alimento para las abejas en la apicultura. Sin embargo, se informa de que el jarabe de maíz puede tener un efecto tóxico en las abejas y, por lo tanto, provocar el deterioro de las colonias de abejas.
Como resultado, se puede decir que el uso generalizado de jarabe de maíz, que es económico y de fácil acceso, no es muy adecuado.
Algunos investigadores sugieren que algunos edulcorantes como el aspartamo y la sacarina tienen efectos negativos en la salud humana. Hoy en día, la opinión de que estos edulcorantes tienen efectos negativos en la salud es ampliamente aceptada en la sociedad.
Sin embargo, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) da la siguiente respuesta a estas afirmaciones: “Los expertos en seguridad alimentaria generalmente coinciden en que no hay evidencia convincente de una relación de causa y efecto entre estos edulcorantes y efectos adversos para la salud en los seres humanos. La FDA ha estado monitoreando las quejas de los consumidores sobre posibles reacciones adversas durante más de 15 años. Por ejemplo, no se ha demostrado que el aspartame cause reacciones adversas o alérgicas en estudios clínicos cuidadosamente controlados.”
En julio de 2023, la Organización Mundial de la Salud (OMS) anunció que el aspartamo había sido clasificado como posiblemente cancerígeno. Las pruebas no eran concluyentes y el anuncio se apoyaba en tres estudios sobre el cáncer de hígado. La OMS no prohibió el aspartamo ni modificó la ingesta diaria admisible de 40 mg por kilogramo de peso corporal. Este enfoque se interpreta como una recomendación de evitar el consumo excesivo. Actualmente, el aspartamo se utiliza en unos 6000 productos, principalmente alimentos dietéticos.
La Agencia de Normas Alimentarias del Reino Unido (FSA) ha realizado declaraciones similares a las de la FDA sobre los posibles efectos adversos de los edulcorantes. La FSA ha financiado investigaciones sobre el aspartamo e indicado que estos estudios no encontraron efectos adversos para la salud.
En cuanto al aspartamo, es necesario dar la siguiente información: el aspartamo es una molécula que contiene el aminoácido “fenilalanina.” Algunas personas padecen una enfermedad hereditaria rara conocida como fenilcetonuria (PKU).
Las personas con fenilcetonuria deben limitar la ingesta de fenilalanina bajo supervisión especializada, de acuerdo con sus necesidades nutricionales y su tolerancia individual. (NIH/NICHD, 2024) Por lo tanto, los pacientes con fenilcetonuria no deben consumir alimentos que contengan aspartamo. Aunque el aspartamo contiene solo una pequeña cantidad de fenilalanina, las etiquetas de los alimentos y bebidas que contienen aspartamo deben incluir una indicación de la presencia de fenilalanina para las personas con fenilcetonuria.
[1] Otros sabores básicos son el salado, el amargor, la acidez, el sabor metálico y el sabor umami.
[2] La sacarina se descubrió accidentalmente en 1873 y fue el primer edulcorante artificial que se utilizó. El descubrimiento de la sacarina fue seguido por el descubrimiento del ciclamato en la década de 1950, el aspartamo en 1965 y el acesulfamo K en 1967.
[3] La monelina es una proteína dulce derivada de plantas. Al ser una proteína, su estructura se desnaturaliza en aplicaciones de tratamiento térmico. Por lo tanto, su uso en la industria alimentaria es bastante limitado. No tiene estatus legal en la Unión Europea, Estados Unidos de América y Turquía. Por lo tanto, no se utiliza como edulcorante en la industria alimentaria de estos países. Sin embargo, está aprobado como aditivo en Japón.
[4] El azúcar granulado se produce a partir de la caña de azúcar y la remolacha azucarera. El azúcar granulado se compone de un 99,9% de sacarosa. En general, 1 kg de azúcar granulado se obtiene a partir de 7-8 kg de remolacha. Aunque sus fuentes son diferentes, no hay diferencia química en el azúcar granulado obtenido de ambas plantas y tienen propiedades nutricionales iguales.
[5] Aparte del tratamiento ácido, es posible descomponer la sacarosa con enzimas llamadas “invertasa.”
[6] El uso de azúcar invertido puede reducir el problema de cristalización del azúcar. Sin embargo, el uso excesivo de azúcar invertido causa problemas de adhesión en el producto; si se utiliza en cantidades menores a las necesarias, puede provocar cristalización y apariencia rugosa en el producto.
[7] En realidad, sería más preciso hablar de leche con la lactosa hidrolizada que de leche sin lactosa.
Referencias
Altuğ, T. (Ed.). (2017). Gıda Katkı Maddeleri. Sidas Medya.
Saldamlı, İ. (Ed.). (2021). Gıda Kimyası. Hacettepe Üniversitesi Yayınları.
Raymond, J. L., & Morrow, K. (2023). Krause ve Mahan Besin ve Beslenme Bakım Süreci (16. baskı; G. Akbulut, Çev. Ed.). Nobel Tıp Kitabevleri.
Aksoy, M. (Ed.). (2022). Beslenme Biyokimyası (7. baskı). Ankara Nobel Tıp Kitabevleri.
Ross, A. P., Bartness, T. J., Mielke, J. G., & Parent, M. B. (2009). A high fructose diet impairs spatial memory in male rats. Neurobiology of Learning and Memory, 92(3), 410–416.
Karaoğlu, M. M. (2011). Yüksek Fruktozlu Mısır Şurubu. Gıda Mühendisliği Dergisi, 33, 33–39.
World Health Organization. (2023). Aspartame hazard and risk assessment results released.
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Sathyapalan, T., Thatcher, N. J., Hammersley, R., Rigby, A. S., Courts, F. L., Pechlivanis, A., Gooderham, N. J., Holmes, E., le Roux, C. W., & Atkin, S. L. (2015). Aspartame sensitivity? A double blind randomised crossover study. PLOS ONE, 10(3), e0116212.
Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development. (2024). What are common treatments for phenylketonuria (PKU)?.
Halil İbrahim Akgül
Halil Ibrahim Akgul, Ph.D., is an Assistant Professor of Food Engineering at Bayburt University, where he works in the Division of Food Sciences within the Faculty of Engineering. He received his B.Sc. in Food Engineering from Akdeniz University in 2010, followed by an M.Sc. and a Ph.D. in Food Engineering from Atatürk University in 2015 and 2020, respectively. His formally recognised academic fields are Food Sciences and Engineering, Food Technologies, Dairy and Dairy Products Technology, and Food Microbiology.
Dr. Akgul has more than fifteen years of professional, research, and academic experience in food science. Between 2011 and 2013, he worked as the food engineer responsible for operations at the Pilot Dairy and Bread Factory of Atatürk University’s Directorate of Agricultural Enterprises. This industrial experience, combined with his subsequent academic research, gave him extensive practical and scientific knowledge of milk processing, dairy production, food quality, hygiene, and product development.
His research is primarily focused on milk and dairy products, dairy microbiology, starter cultures, lactic acid bacteria, exopolysaccharides, butter technology, and the physicochemical, microbiological, sensory, and nutritional properties of foods. His studies have examined the quality and fatty-acid composition of traditional butter, aroma formation in butter produced with different starter cultures, raw-milk quality, the characterisation and antioxidant activity of bacterial exopolysaccharides, traditional dairy products such as çökelek and karın kaymağı, colostrum powder, and the use of fruit-derived ingredients in ice cream production.
His academic record includes peer-reviewed research articles published in national and international journals, including Mljekarstvo, Acta Scientiarum Technology, the Journal of Food Safety and Food Quality, the International Journal of Food Engineering, the Atatürk University Journal of Agricultural Faculty, and ATA Food Journal. Four of the research articles currently listed in his university profile were published in SCI-Expanded-indexed journals. He has also contributed to twelve national and international conference papers and presentations covering dairy products, food microbiology, butter quality, fatty-acid composition, starter cultures, exopolysaccharide-producing bacteria, colostrum, traditional foods, and functional ice-cream formulations.
Dr. Akgul has participated as a researcher or adviser in eleven completed scientific and applied research projects. These projects have addressed the modernisation of pilot dairy-processing facilities; the production and quality characteristics of colostrum powder; the physicochemical and microbiological quality of butter and raw milk; the identification of exopolysaccharide-producing lactic acid bacteria; the development and production optimisation of starter cultures for mould-ripened cheese; the standardisation of traditional dairy products; and the use of sloe berry and persimmon fibre in ice-cream production.
His teaching experience spans undergraduate, associate-degree, and graduate education. The courses he has taught include Food Chemistry, Analytical Chemistry, General Chemistry, Organic Chemistry, Fermented Dairy Products Technology, Butter Production and Processing Technology, Healthy Living and Nutrition, Organic Agriculture and Food, Popular Science, Digital Literacy, and Information Technologies. Through these courses, he combines fundamental food chemistry and engineering principles with dairy technology, nutrition, scientific literacy, and the practical communication of scientific knowledge.
He is the founder and Editor-in-Chief of Gıda ve Sağlık, a multilingual digital publication devoted to food, nutrition, health, food chemistry, food microbiology, and culinary science. Through this platform, he draws upon his academic background, teaching experience, research activity, and practical knowledge of food production to present scientifically grounded information in a detailed and accessible form for an international readership.