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Aspartamo

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Este trabajo fue relizado por la estudiante de Ingenierías de Industrias Alimentarias, María. E. Villegas Ocampo, quién permitió la publicación de este trabajo.

Este trabajo fue relizado por la estudiante de Ingenierías de Industrias Alimentarias, María. E. Villegas Ocampo, quién permitió la publicación de este trabajo.

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  • 1. Aspartamo María E. Villegas Ocampo Ingeniería en Industrias Alimenticias.
  • 2. Historia de los edulcorantes El ser humano siempre ha sido atraído por el sabor dulce, quizás el hombre primitivo lo usó como selección de alimentos seguros. Los recién nacidos muestran una preferencia al sabor dulce. Probablemente, el primer edulcorante fue la miel de abeja, se tiene referencia que datan más de 20 mil años, en pinturas rupestres encontradas en Arana, España. (López, et al, 2002). Fig. 1: Hombre recogiendo miel de un panal. Obsérvese las abejas en forma de x. Pinturas rupestres de Arana, España. Un edulcorante es un compuesto natural o sintético con sabor dulce, pero con un poder energético nulo o insignificante en comparación de la sacarosa. (Cubero et al, 2002). Es decir, el edulcorante (sustituto de azúcar) es un aditivo para los alimentos que duplica los efectos del azúcar pero usualmente con menos energía. Los azúcares son la forma más común de edulcorantes, están ampliamente distribuidos en la naturaleza (frutas, vegetales, leche y miel). Los azúcares naturales son: fructosa y glucosa. El primer edulcorante artificial de uso común, es la sacarina. Fue descubierta por el químico estadounidense Ira Ramsen, a finales de 1800, es 300 veces más dulce que la sacarosa (Weininger y Stermitz, 1988). A partir de la década de los 60´s, los países desarrollados implementaron procesos industriales para la elaboración de edulcorantes, esta acción trajo graves consecuencias para los países exportadores de azúcar de caña, al disminuir sus ingresos. (López, et al, 2002).
  • 3. Aspartamo El aspartamo es un nutritivo e intenso edulcorante producido por la combinación de los aminoácidos L-fenilalanina y L-ácido aspártico, enlazados por un enlace ester metílico. Su nombre químico según la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC, por sus siglas en inglés) es: N-L-alfa-aspartil-L-fenilalanina 1- metil ester. En la Unión Europea se le conoce como E-951. Fig. 2. Estructura química del Aspartamo. El Aspartamo fue descubierto por J.D. Sehlatter en 1965 en los laboratorios GD Searle. Después de su descubrimiento, hubo un periodo de rigurosas pruebas y fue lanzado al mercado en 1981, bajo la marca de Nutrasweet ®, teniendo mucho éxito como un sustituto de la sacarosa en las décadas de los 80´s y 90´s (Mitchell, 2006). Fig. 3. Marca comercial del aspartamo
  • 4. Síntesis del Aspartamo Cuando los laboratorios GD Searle descubrieron y reconocieron al Aspartamo como un poderoso edulcorante, la compañía Ajinomoto de Japón, desarrolló y patento muchos procesos para la producción comercial de aspartamo. (Mitchell, 2006). A finales de los 70´s, la compañía Toyo Soda, patentó el uso de enzimas del enlace protector N-ácido aspártico a β-metilfenilalanina, seguido por los procesos de cristalización y purificación. Este biocatalizador (las enzimas) posee una gran especificidad mejor que las levaduras. El método utilizado por la Holland Sweetner Company, se basa en la patente de Toyo Soda. Los materiales básicos para la producción de aspartamo son dos aminoácidos: L- fenilalanina (producida por fermentación) y el ácido L-aspártico. El proceso de Toyo Soda puede usar DL-fenilalanina (químicamente sintetizado) y el ácido aspártico. Los grupos reactivos de los aminoácidos son protegidos primero, con la excepción del grupo que formará la unión del ester metílico. Los aminoácidos son acoplados por enzimas o químicamente y el grupo reactivo es removido, posteriormente le siguen procesos de cristalización para la eliminación de impurezas (Íbidem). Fig. 4. Producción de Aspartamo por el proceso de Toyo Soda Co. Inc.. Fuente. Mitchell, 2006.
  • 5. Propiedades sensoriales El aspartamo tiene un claro sabor dulce y es aproximadamente 180-200 veces más dulce que la sacarosa. A diferencia de la mayoría de los edulcorantes, el sabor es suficientemente bueno y su sabor máximo a equivale a un 13-14% de la sacarosa, lo cual es muy alto como para ser usado solo como un edulcorante. A principios de los 80´s, su uso fue aprobado en el Reino Unido y los Estados Unidos (Mitchell, 2006). La Dulzura Relativa o RS (Relative Sweetnes, por sus siglas en inglés), del aspartamo varia en diferentes concentraciones, por ejemplo, en una solución de agua al 0.34%, la RS es de 400 (donde sacarosa=1) y en una solución de 10% de sacarosa, la RS cae a 130, es decir, que la RS es afectada por otros factores como pH y temperatura. La RS del aspatamo es 180-200 y es usada como punto de partida para muchas formulaciones. El sabor del aspartamo es similar al de la sacarosa (es más ligero y más prolongado el sabor), cuando esto no es deseable, se agregan otros edulcorantes intensos como azúcar, naringina, sulfato de potasio y aluminio. Sinergia y realce del sabor El aspartamo es un elemento sinergético, en comparación de otros edulcorantes intensos, dependiendo de la concentración y mezcla de los componentes. Se ha reportado sinergia con la sucralosa, sacarina, fructuosa, polioles, sacarosa, ciclamato, acesulfame K y stevia. Una combinación en particular, es el aspartamo con la sucralosa, en vez de incrementar el sabor, su potencia disminuye; sin embargo, si se mezcla con acesulfame K o sacarina, la intensidad de la dulzura se incrementa en un 30%. (Íbidem). La sal de aspartamo, es el resultado de la unión del aspartamo y acesulfame K, mediante un enlace iónico, la RS de esta sal es de 350. La proporción es 64:36 (Aspartamo-Acesulfame K, por peso). La sal de aspartamo no es higroscópica pero enuna solución se disocia. Este compuesto fue desarrollado por la Holland Sweetner Company, bajo la marca de Twin Sweet ®.
  • 6. Propiedades fisicoquímicas del Aspartamo El aspartamo es una sustancia de color blanco y cristalino, se considera ecológicamente seguro por ser un material no regulado y biodegradable. Solubilidad: La solubilidad del aspartamo en agua (pH 6-7) y a temperatura de 25º C es aproximadamente 1%. Esto puede incrementarse por el aumento de temperatura y/o por el incremento de la acidez. El uso de un hidrocoloide, por ejemplo, el Carboximetil celulosa (CMC), se ha reportado que la solubilidad se incrementa significativamente. La más baja solubilidad de aspartamo es alcanzada en su punto isoeléctrico en un pH 5.4 y es escasamente soluble en otros componentes. Fig. 5. Solubilidad del Aspartamo. Fuente: Mitchell, 2006. Estabilidad: Seco: Es muy estable en forma sólida y a temperatura ambiente, aún cuando la temperatura sea elevada. La mejor estabilidad que se ha logrado en sistemas, es con una humedad del 8%. Líquido: El aspartamo es menos estable en sistemas líquidos, su estabilidad varía en función del pH, la temperatura y tiempo. La molécula de aspartamo es hidrolizada poco a poco en un pH ácido y produce un mal sabor por la formación de aspartil-fenilalanina y metanol, una variación puede ocurrir
  • 7. pH superior a 5, se transforma en diketopiperazina (DKP), con la eliminación del metanol. Esta conversión puede ser subsecuentemente hidrolizada a los aminoácidos acido aspártico y fenilalanina. Fig. 6. Hidrólisis principal de los productos del aspartamo. Fuente: Mitchell, 2006. En sistemas líquidos, la estabilidad del aspartamo a diferentes pH sigue una curva, donde el valor óptimo para la estabilidad del aspartamo es 4.2, sin embargo es mayormente estable en un rango entre 3-5. La estabilidad del aspartamo, puede ser afectado por otros sabores como: la canela y algunos terpenos, estos aceleran el proceso de degradación.
  • 8. Aplicaciones del Aspartamo El aspartamo es usado en muchas áreas de la industria alimenticia y farmacéutica (Mitchell, 2006). Alimentos: Aproximadamente ocupa el 7% del mercado mundial de edulcorantes. El mayor mercado del aspartamo son los refrescos, dulces, chocolates y confitería, yogures. Farmacéutica: Usado en la confitería para la elaboración de tabletas, jarabes, productos lácteos, barras. Sin embargo, el aspartamo no es usado para: Productos de panadería Productos que sean tratados prolongadamente por calor. Fig. 7. Alimentos y medicamentos fabricados con aspartamo
  • 9. Propiedades fisiológicas En el cuerpo humano, el aspartamo se descompone en dos aminoácidos (ácido aspártico y L-fenilalanina) y en metanol. Los metabolitos aminoácidos siguen la ruta normal de la digestión y utilización en el organismo, generando otros recursos energéticos. Fig. 6. Resumen general del esquema del aspartamo y el destino de sus metabolitos. Fuente: Mitchell,2006. El ácido aspártico, forma 40% de la molécula de aspartamo, es absorbido en el lumen intestinal y juega un importante rol en el ciclo del Nitrógeno y en la energía metabólica de la mitocondria. (Mitchell, 2003). La fenilalanina, forma 50% de la molécula de aspartamo, es un aminoácido esencial, no obstante el cuerpo humano no puede sintetizarlo y es obtenido de diversos alimentos.
  • 10. Por ejemplo el adulto necesita 1-2g de fenilalanina y los niños requieren de cantidades mayores (ïbidem). El metanol es un metabolito potencialmente dañino. Varios estudios han demostrado que abusar de los niveles de metanol por el consumo de aspartamo, es escasamente medible, es decir, es insignificante y no presenta un riesgo para la salud (Íbidem). Los niveles tóxicos de metanol, oscilan entre los 200-500 mg/Kg de peso corporal, entonces: 1 lata de refresco de 330 ml (endulzado con aspartamo) =550mg/L =18.3mg de metanol =0.26mg/Kg de peso corporal (en una persona de 70 Kg de peso) 1 vaso de 220 ml de jugo de tomate (endulzado con aspartamo) =47mg de metanol =0.67mg/Kg (en una persona de 70 Kg de peso). Las pequeñas cantidades de metanol producido, son excretadas como cualquier metanol producido por el consumo de otros alimentos (plátano, jugo de tomate)
  • 11. Fenilcetonuria La presencia de fenilalanina como componente del aspartamo es importante para los consumidores con Fenilcetonuria (Phenylketonuria o PKU por sus siglas en inglés), ya que son incapaces de convertir la fenilalanina a tirosina por la deficiencia o carencia de la enzima fenilalanina hidroxilasa. En individuos normales, las enzimas convierten la fenilalanina a tirosina. Una deficiencia de esta enzima lleva a elevados niveles de fenilalanina en tejidos, además de la acumulación de productos de la transaminación de la fenilalanina, la cual conlleva a daño cerebral y retraso mental. El tratamiento para los niños con este padecimiento consiste en el estricto control en la dieta y en evitar el consumo de productos con fenilalanina. Salud bucal El aspartamo no es fermentado por la placa bacteriana bucal y es considerado como amigable para los dientes. Glucosa sanguínea El aspartamo no afecta los niveles de la glucosa sanguínea, puede ser usado para consumo de los diabéticos.
  • 12. Seguridad Antes de su aprobación en los principales mercados, el aspartamo y sus productos de degradación se sometieron a exhaustivas pruebas para validar su seguridad. Su éxito comercial en el mercado durante los años 1980 y 1990 atrajeron la atención en el producto. A pesar de que los metabolitos del aspartamo son manejados por el organismo de la misma manera como lo serían otros alimentos, aparecieron una serie de informes que relacionan al aspartamo con efectos negativos para la salud. Estas alegaciones se basan en informes anecdóticos y estudios mal controlados, ganaron publicidad via Internet y por la prensa popular. (Mitchell, 2006). Controles científicos y estudios relacionados han fallado para encontrar evidencia de efectos nocivos para la salud. Estudios adicionales sobre la seguridad del aspartamo abarcan estudios antes y después de su aprobación, por diferentes cuerpos regulatorios. Estos han confirmado que el aspartamo es seguro y un aditivo aprobado. Las últimas revisiones de más de 500 estudios conducidos por el Comité Científico de Alimentos de la Unión Europea o SCF por sus siglas en inglés, concluyeron que “el consumo de sus partes componentes (del aspartamo) puede ser comparados con el consumo de las mismas sustancias de alimentos naturales”. (Íbidem) Por su parte el Comité Conjunto de Expertos para Aditivos Alimenticios o JECFA, por sus siglas en inglés, de la FAO y OMS; han asignado un consumo diario de aspartamo de 40 mg/Kg de peso corporal. La Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos o FDA, por sus siglas en inglés, establece un consumo por día de 50 mg/Kg de peso corporal. (Íbidem). Situación reglamentaria El aspartamo es permitido en todos los mercado dependiendo del uso.
  • 13. Controversia Cuando uno busca información sobre el aspartamo o aspartame (la palabra aspartame corresponde al idioma inglés); se encuentra con muchas páginas que alertan sobre el consumo de este edulcorante y lo relacionan con varias enfermedades, por ejemplo: 1. En www.salud.pr.com/aspartame.htm, definen al aspartamo como una neurotoxina, y le atribuyen diversos padecimientos, desde migrañas, temblores, pérdida de visión, esclerósis múltiples, etc. 2. En www.masternewmedia.org mencionan el fraude por parte de la FDA por la aprobación del uso del aspartamo, además se basan en un estudio reciente para atribuirle propiedades carcinogénicas. 3. En www.ecoportal.net se encuentra un artículo titulado “Aspartame, la epidemia ignorada”, donde mencionan la corrupción de algunos políticos del gobierno de los Estados Unidos, Donald Rumsfeld, que manipularon a la FDA para la aprobación del aspartamo como edulcorante en la década de los 70´s y 80´s. 4. En páginas como Youtube, se encuentran videos que hablan acerca de los riesgos para la salud y los efectos tóxicos sobre el cuerpo humano. También existen documentales sobre el mismo tema, por ejemplo “Aspartamo, dulce miseria, un mundo envenenado”. Todos estos sitios en internet, se basan en “estudios” que se han hecho y que no son reconocidos por instituciones científicas serias ni organismos gubernamentales. En el 2006, se publicó un estudio realizado por la Fundación Ramazzini de Italia, donde le atribuyen propiedades carcinogénicas del aspartamo en ratas de laboratorio. Sin embargo la FDA respondió a dicho estudio declarando que la Fundación Ramazzini no entregó la documentación completa del estudio para su análisis, además identificó deficiencias en su diseño y errores en la interpretación de resultados e informes, también encontró la presencia de infecciones en los animales de experimentación. Por su parte la European Food Safety Authority de la Unión Europea, concuerda con la posición de la FDA, en un informe presentado el 04 de mayo de 2006, reconfirmando su seguridad:
  • 14. “no es necesario volver a revisar la seguridad del aspartamo ni revisar a la previamente establecida ingesta diaria admisible (IDA) para el aspartamo (40 mg / kg de peso corporal)”.
  • 15. Conclusiones De acuerdo a la bibliografía consultada e informes de la FDA y la EFSA, podemos determinar que el aspartamo es un aditivo alimenticio inocuo. No se ha demostrado científicamente de ser el responsable de las enfermedades que se le atribuye. De acuerdo con Mitchell (2006), el aspartamo ha sido el aditivo al que se le han hecho exhaustivas pruebas. Quizás uno de los mayores enemigos es la desinformación. Lamentablemente y me atrevo a decir que más del 90% de la información que se encuentra en Internet, no es de buena fuente. Abundan los artículos y páginas sensacionalistas, llenas de comentarios de aquellos seguidores de la Teoría de la Conspiración. Mi recomendación, es no rebasar la ingesta permitida por día del consumo de aspartame, de acuerdo a los criterios de la FAO, OMS, FDA y EFSA. Lo mejor en este caso, es consumir productos de origen natural, entre más natural mejor.
  • 16. Bibliografía 1. BIOTECNOLOGÍA Alimentaria por Agustín López [et al]. México, D.F. Ed. Limusa. 2004. 636 p. ISBN: 9668-18-4522-6 2. CUBERO, Nuria, MONFERRER, Albert y VILLALTA, Jordi. Aditivos Alimentarios. México, D.F. Ed. Mundi-Prensa Libros. 2002. 240 p. ISBN: 84-8476-088-X 3. WEININGER, Stephen J. y STERMITZ, Frank R. Química Orgánica. Barcelona, España. Ed. Reverté. 1998. 1,202 p. ISBN: 84-291-75-27-X 4. MITCHELL, Helen-Lucy. Sweeteners and sugar alternatives in food technology. India. Ed. Blackwell Publishing. 2006. 413 p. ISBN: 978-1-4051-3434-7 5. Aspartame. Salud de Puerto Rico. [en línea] <http://www.saludpr.com/aspartame.htm> Fecha de consulta: 16 de Septiembre de 2010. 6. Aspartame: Estudio Revela Lo Que Los Grandes Medios No Le Dicen: La Mortal Verdad Sobre Los Edulcorantes. [en línea] <http://www.masternewmedia.org/es/2007/06/23/aspartame_estudio_revela_lo_q ue.htm> Fecha consulta: 18 de Septiembre de 2010. 7. ASPARTAME, una epidemia ignorada. Sylvia Ubal. [en línea]. <http://www.ecoportal.net/content/view/full/81420> Fecha de consulta: 18 de Septiembre de 2010 8. FDA Statement on European Aspartame Study. CFSA/Office of Food Aditive Safety. 20 April 2007. [en línea]. <http://www.fda.gov/Food/FoodIngredientsPackaging/FoodAdditives/ucm208580. htm> Fecha consulta: 20 de Septiembre de 2010 9. EFSA assesses new aspartame study and reconfirms its safety. 04 de Mayo de 2006. [en línea]. <http://www.efsa.europa.eu/en/press/news/afc060504.htm> Fecha consulta: 22 de Septiembre de 2010.

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