anÁlisis comparativo de la concentraciÓn de …
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UNIVERSIDAD AGRARIA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
CARRERA DE INGENIERIA AGRÍCOLA MENCIÓN AGROINDUSTRIAL
ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA CONCENTRACIÓN DE ASPARTAME (EDULCORANTE) DE TRES MARCAS DE
BEBIDAS CARBONATADAS COMERCIALIZADAS EN LA CIUDAD DE GUAYAQUIL
TRABAJO EXPERIMENTAL
Trabajo de titulación presentado como requisito para la obtención del título de Ingeniera Agrícola Mención Agroindustrial
AUTOR
ALENCASTRO FARFAN NIKOLE DAYANNA
TUTOR
Ph.D. MOLLEDA MARTINEZ PATRICIA ELIZABETH
GUAYAQUIL – ECUADOR
2020
2
3
4
5
Índice general
PORTADA ............................................................................................................. 1
APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................. 2
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL DE SUSTENTACIÓN ........................................ 3
Autorización de Autoría Intelectual .................................................................... 4
Índice general ....................................................................................................... 5
Índice de tablas .................................................................................................. 10
Índice de figuras ................................................................................................. 11
Resumen ............................................................................................................. 13
Abstract .............................................................................................................. 14
1. Introducción ................................................................................................... 15
1.1 Antecedentes del problema ........................................................................ 16
1.2 Planteamiento y formulación del problema ............................................... 17
1.2.1 Planteamiento del problema ................................................................ 17
1.2.2 Formulación del problema ................................................................... 18
1.3 Justificación de la investigación ................................................................ 18
1.4 Delimitación de la investigación ................................................................. 19
1.6 Objetivos específicos .................................................................................. 20
1.7 Hipótesis ....................................................................................................... 20
2. Marco teórico .................................................................................................. 21
2.1 Estado del arte ............................................................................................. 21
2.2 Bases teóricas .............................................................................................. 22
2.2.1 Concepto de sobrepeso según la OMS ............................................... 22
2.2.2 Concepto de Alimento .......................................................................... 22
2.2.3 Bebidas no Alcohólicas ........................................................................ 23
6
2.2.4 Bebidas carbonatadas .......................................................................... 23
2.2.5 Clasificación de las bebidas carbonatadas ........................................ 23
2.2.5.1 Bebidas sin sabor .............................................................................. 23
2.2.5.2 Bebidas con sabor ............................................................................. 23
2.2.5.3 Bebidas libres de calorías ................................................................. 24
2.2.5.4 Aspectos generales ........................................................................... 24
2.2.6 Composición de las bebidas carbonatadas ........................................ 24
2.2.6.1 Agua .................................................................................................... 24
2.2.6.2 Dióxido de carbono ............................................................................ 24
2.2.6.3 Aditivos ............................................................................................... 25
2.2.6.4 Saborizantes ....................................................................................... 25
2.2.6.5 Colorantes .......................................................................................... 25
2.2.6.6 Conservantes ..................................................................................... 26
2.2.6.7 Acidulantes ......................................................................................... 26
2.2.6.8 Edulcorantes ...................................................................................... 26
2.2.6.8.1 Edulcorantes nutritivos ...................................................................... 26
2.2.6.8.2 Edulcorantes no nutritivos ................................................................. 27
2.2.6.8.3 Edulcorantes artificiales .................................................................... 27
2.2.7 Aspartame ............................................................................................. 28
2.2.7.1 Historia ................................................................................................ 28
2.2.7.3 Metabolismo ....................................................................................... 30
2.2.7.5 Criterios de cuantificación ................................................................ 31
2.2.7.6 Electroforesis Capilar ........................................................................ 31
2.2.7.7 Cromatografía líquida de alta resolución ......................................... 32
2.3 Marco legal.................................................................................................... 33
3. Materiales y métodos ..................................................................................... 35
7
3.1 Enfoque de la investigación ........................................................................ 35
3.1.1 Tipo de investigación ........................................................................... 35
3.1.2 Diseño de investigación ....................................................................... 35
3.2 Metodología .................................................................................................. 35
3.2.1 Variables ................................................................................................ 35
3.2.1.1 Variable independiente ...................................................................... 35
3.2.1.2 Variable dependiente ......................................................................... 36
3.2.2 Recolección de datos ........................................................................... 36
3.2.2.1 Recursos materiales .......................................................................... 36
3.2.2.2 Métodos y técnicas ............................................................................ 37
3.2.2.3 Población y muestra .......................................................................... 39
3.2.3 Análisis estadístico .............................................................................. 40
4. Resultados ...................................................................................................... 41
4.1 Índice de consumo de bebidas carbonatadas en el norte de la ciudad de
Guayaquil ......................................................................................................... 41
4.1.1 Edad ....................................................................................................... 41
4.1.2 Sexo ....................................................................................................... 42
4.1.3 Resultados de las encuestas ............................................................... 42
4.1.3.1 Pregunta 1: ¿Consume usted bebidas carbonatadas? ................... 42
4.1.3.2 Pregunta 2: ¿Qué tipo de bebida carbonatada consume? ............. 43
4.1.3.3 Pregunta 3: ¿Con qué frecuencia consume usted bebidas
gaseosas? ................................................................................................. 44
4.1.3.4 Pregunta 4: ¿Por qué razón consume usted este tipo de bebidas
gaseosas? ................................................................................................. 45
4.1.3.5 Pregunta 5: ¿Sabe usted que es el aspartame? ...................... 45
8
4.1.3.6 Pregunta 6: ¿Sabía usted que las bebidas gaseosas que consume
contienen en su composición aspartame? ............................................ 46
4.2 Concentración de aspartame usado en tres marcas de bebidas
carbonatadas comercializadas en la ciudad de Guayaquil ......................... 47
4.3 Comparación de la concentración de aspartame ...................................... 48
4.4 Manual para la utilización de los sustitutos naturales del aspartame como
edulcorantes en el proceso de elaboración de bebidas carbonatadas ...... 49
A. Resumen ............................................................................................ 50
B. Objetivo general ................................................................................ 50
C. Objetivos específicos ........................................................................ 50
D. Alcance ............................................................................................... 51
E. Glosario .............................................................................................. 51
F. Proceso .............................................................................................. 53
G. Propuesta ........................................................................................... 58
H. Sustitución del aspartame por stevia .............................................. 60
I. Plan de acción ................................................................................... 60
5. Discusión ........................................................................................................ 61
6. Conclusiones .................................................................................................. 64
7. Recomendaciones .......................................................................................... 66
8. Bibliografía ...................................................................................................... 67
9. Anexos ............................................................................................................ 78
9.1 Anexo 1. Encuesta a realizarse en supermercados .................................. 78
9.2 Anexo 2. Metabolización del aspartame ..................................................... 79
9.3 Anexo 3. Cromatografía liquida de Alta Resolución (HPLC) .................... 79
9.4 Anexo 4. Calculo de población a encuestar ............................................... 80
9.5 Anexo 5. Curva de calibración del aspartame en las muestras de bebidas
9
carbonatadas ................................................................................................... 80
9.6 Anexo 6. Resultados de la encuesta ........................................................... 81
9.7 Anexo 7. Bebidas carbonatadas expendidas en supermercados ............ 83
9.8 Anexo 8. Concentraciones de aspartame en las 3 muestras de bebidas
gaseosas .......................................................................................................... 86
9.9 Anexo 9. Resultados del análisis de aspartame en las muestras de
bebidas carbonatadas .................................................................................... 88
9.10 Anexo 10. Resultados de las encuestas ................................................... 91
10
Índice de tablas
Tabla 1. Clasificación para métodos cromatográficos .......................................... 32
Tabla 2. Dosis permitida de Aspartame ................................................................ 34
Tabla 3. Cuantificación de aspartame en muestras de bebidas gaseosas ........... 47
Tabla 4. Ingredientes de una bebida carbonatada ............................................... 57
Tabla 5. Sustitutos del aspartame para elaboración de bebidas carbonatadas .... 58
Tabla 6. Dosificación ............................................................................................ 59
Tabla 7. Plan de acción para la propuesta del uso de stevia ................................ 60
Tabla 8. Rango de edades de personas encuestadas. ........................................ 81
Tabla 9. Sexo de las personas encuestadas ........................................................ 81
Tabla 10. Consumo de bebidas carbonatadas ..................................................... 81
Tabla 11. Tipo de bebidas consumidas ................................................................ 81
Tabla 12. Frecuencia de consumo de bebidas ..................................................... 82
Tabla 13. Motivo de consumir bebidas carbonatadas .......................................... 82
Tabla 14. Concomimiento acerca del aspartame ................................................. 82
Tabla 15. Aspartame en las bebidas que consumen ............................................. 82
11
Índice de figuras
Figura 1. Rango de edades de las personas encuestadas ................................... 41
Figura 2. Sexo de las personas encuestadas ....................................................... 42
Figura 3. Consumo de bebidas carbonatadas ...................................................... 43
Figura 4. Tipo de bebidas consumidas ................................................................. 43
Figura 5. Frecuencia de consumo ........................................................................ 44
Figura 6. Motivo de consumir bebidas carbonatadas ........................................... 45
Figura 7. Conocimiento acerca del aspartame ..................................................... 46
Figura 8. Conocimiento acerca del aspartame en las bebidas que consumen ..... 46
Figura 9. Comparación de las concentraciones de aspartame ............................. 48
Figura 10. Encuesta para la determinación de consumo de bebidas
carbonatadas ........................................................................................................ 78
Figura 11. Esquema Cromatografía liquida de Alta Resolución ........................... 79
Figura 12. Cálculo de muestra .............................................................................. 80
Figura 13. Curva de calibración ............................................................................ 80
Figura 14. Toma de muestras en supermercados 1 ............................................. 83
Figura 15. Toma de muestras en supermercados 2 ............................................. 83
Figura 16. Muestra A ............................................................................................ 84
Figura 17. Muestra B ............................................................................................ 84
Figura 18. Muestra C ............................................................................................ 85
Figura 19. Muestras: A - B - C .............................................................................. 85
Figura 20. Análisis de HPLC realizado a la muestra A ......................................... 86
Figura 21. Análisis de HPLC realizado a la muestra B ......................................... 86
Figura 22. Análisis de HPLC realizado a la muestra C ......................................... 87
Figura 23. Concentración de aspartame en la muestra A ..................................... 88
12
Figura 24. Concentración de aspartame en la muestra B ..................................... 89
Figura 25. Concentración de aspartame en la muestra C .................................... 90
Figura 26. Resultado de las encuetas realzados en supermercados de la
ciudadela Alborada ............................................................................................... 91
Figura 27. Resultado de las encuetas realzados en supermercados de la
ciudadela Alborada ............................................................................................... 92
13
Resumen
El presente proyecto tuvo como objetivo identificar las concentraciones de
aspartame presentes en tres marcas de bebidas carbonatadas que se
comercializan en varios supermercados de la ciudadela Alborada al norte de la
ciudad de Guayaquil. La selección de las marcas a estudiar se realizó mediante
encuestas dirigidas a 100 personas que frecuentan los supermercados y cuyo
rango de edad estuvo comprendido entre los 15 a 25 años. Una vez obtenidas las
muestras a analizar se procedió a cuantificar el contenido de aspartame mediante
cromatografía líquida de alta resolución utilizando para ello un equipo marca Agilent
modelo 1260 Infinity. Los resultados indicaron que la muestra A contenía 64,29
mg/kg de aspartame cada 300 ml; la muestra B 117,44 mg/kg en cada 400 ml y la
muestra C 197,9 mg/kg en cada 500 ml. Para realizar la comparación se utilizaron
como referencia las indicaciones de la FAO donde se señala que las
concentraciones de aspartame se evalúan en relación a 1 kg (1000 ml) de la
muestra, por lo que se determinó la concentración cada 1000 ml de cola comercial,
dando como resultado que la muestra C presentó la mayor concentración con un
valor de 395.8 ppm, mientras que la muestra A presentó la menor concentración
con un valor de 214.3 ppm, llegando a la conclusión de que las 3 muestras de
bebidas carbonatadas analizadas no sobrepasan el límite máximo admisible de 600
mg/kg establecido por la NTE INEN-CODEX 192:2016 y la FAO en la NGAA (Norma
General para Aditivos Alimentarios).
Palabras clave: bebidas, cromatografía liquida, edulcorante, límites permitidos.
14
Abstract
The objective of this project was to identify the aspartame variables present in three
brands of carbonated drinks that are sold in several supermarkets in the Alborada
citadel north of the city of Guayaquil. The selection of the brands to be studied was
carried out through surveys aimed at 100 people who frequent supermarkets and
whose age range was between 15 and 25 years. Once the samples for analysis
were obtained, the content of aspartame will be processed and quantified by high
performance liquid chromatography or HPLC using HPLC equipment (Brand:
Agilent technologies; Model: 1260 infinity. The results indicated that sample A
contained 64.29 mg / kg of aspartame every 300 ml; sample B 117.44 mg / kg in
every 400 ml and sample C 197.9 mg / kg in every 500 ml. For comparison,
reference data from the indications of the FAO notes that the amounts of aspartame
are evaluated in relation to 1 kg (1000 ml) of the sample beverage, so the
concentration is determined every 1000 ml of commercial cola, resulting in sample
C having the highest concentration with a value of 395.8 ppm, while sample A had
the lowest concentration with a value of 214.3 ppm, reaching the conclusion of the
3 samples of carbonated drinks analyzed without exceeding the maximum
permissible limit of 600 mg / kg established by NTE INEN-CODEX 192: 2016 and
FAO in the GSFA (General Standard for Food Additives).
Keywords: drinks, liquid chromatography, sweetener; Allowed limits
15
1. Introducción
Edulcorante es una sustancia natural o química que es capaz de endulzar, la
cual sirve para dar sabor dulce a aquellos alimentos que no lo poseen. Los
edulcorantes se pueden clasificar de acuerdo a su contenido en calórico y no
calórico, o según su origen artificial o natural (Calzada, Ruiz, Altamirano y Padrón,
2013).
Las sustancias edulcorantes se clasifican como calóricos o no calóricos, siendo
denominados como calóricos aquellos que aportan un valor de 4 kcal/g de energía
por peso corporal, en donde se encuentran la sacarosa, fructosa, glucosa, lactosa;
y como no calórico, se encuentran, el aspartame, acesulfame K y la sucralosa, los
cuales aportan a nuestro cuerpo menos de 1 kcal/g de energía por peso corporal
(Durán,Cordón y Rodríguez, 2013).
Los edulcorantes no calóricos son de aplicación industrial en gran cantidad de
bebidas carbonatadas, debido a que en la actualidad se ha incrementado el
consumo de alimentos que no aportan calorías a nuestro cuerpo (Zambrano, 2017).
La Encuesta Nacional de Salud y Nutrición (2013), afirma que el consumo de
bebidas azucaradas en el Ecuador es de un 25,1% siendo mucho menor que el
porcentaje estimado para países latinoamericanos como Argentina (37,9%), Brasil
(29,8%), Colombia (28,2%) y Venezuela (25,6%) (Zambrano, 2017).
Entre las investigaciones realizadas sobre el excesivo consumo de edulcorantes
no calóricos en humanos, se examinaron 25 adultos durante ocho años. Los adultos
estudiados presentaban género masculino y femenino con alimentaciones
similares, obteniéndose como resultado un aumento del índice de masa corporal
(IMC) con aumento de peso, en los adultos que consumieron bebidas edulcoradas
(Fowler et al., 2008).
16
El consumo de bebidas carbonatadas con edulcorantes calóricos (bebidas
azucaradas) es sólo un factor entre muchos otros que contribuyen a la obesidad,
sobrepeso y el desarrollo de enfermedades crónicas no trasmisibles, siendo estas
las principales causas de muerte en Ecuador (Encalada, 2017; Morillo, 2016).
Debido a que la obesidad y el sobrepeso han aumentado en la población
ecuatoriana, el reducir el consumo de azúcar en distintos tipos de alimentos como
bebidas, postres, confites y snacks, sustituyéndola por medio del uso de aditivos
no calóricos, surge como una opción para prevenir el aumento de esta enfermedad
en la población, así como la disminución de otro tipo de enfermedades relacionadas
con el exceso de azúcar en el organismo (ENSANUT-MC, 2014).
1.1 Antecedentes del problema
Los alimentos de bajo contenido calórico o también denominados light
constituyen una categoría de alimentos especialmente diseñados para personas
que tienen un plan de alimentación, donde resalta la importancia del consumo de
alimentos bajos en grasas o azucares.
El aspartame edulcorante no calórico que será estudiado en este proyecto de
investigación, el cual es usado para reemplazar edulcorantes naturales. Es muy
popular debido a que es aproximadamente 200 veces más dulce que la sacarosa y
su dulzura depende del tipo de alimento donde sea utilizado, variando así su rango
de 170 a 230 veces mayor a la sacarosa (Sales & Cardeal, 2013).
El aspartame es empleado en más de 6000 productos incluyendo: bebidas
carbonatadas, bebidas no alcohólicas en polvo, chocolates, gomas de mascar,
caramelos, postres, yogur, edulcorantes de mesa y algunos productos
farmacéuticos, como vitaminas y jarabes para la tos (García-Almeida, Casado y
García, 2013.
17
La normativa establecida por Instituto Ecuatoriano de Normalización para
edulcorantes es la NTE INEN-CODEX 192:2016, donde se determina que la
cantidad de edulcorante o aditivos que se le agreguen a una bebida a base de agua
saborizada con gas debe ser igual al rango establecido de 600 mg/kg o en una
concentración menor a la cantidad señalada (INEN, 2016).
1.2 Planteamiento y formulación del problema
1.2.1 Planteamiento del problema
Según ENSANUT (2013), en el Ecuador existe un alto consumo de bebidas
carbonadas debido a que son de fácil acceso para los consumidores. Por esto, la
Organización Mundial de la Salud (2019), ha categorizado estos productos como
dañinos para la salud, y recomienda aplicar un régimen para disminuir el consumo
de bebidas edulcoradas, debido a que afectan en el aumento de peso de la
población por poseer altos niveles de azúcares libres y otro tipo de aditivos dentro
de su composición.
A pesar de todos los estudios e investigaciones realizadas sobre los
edulcorantes artificiales, se sigue promoviendo el uso de estos como sustitutos de
los edulcorantes naturales en muchos alimentos procesados, y esto se debe, a que
es más rentable para la industria de alimentos trabajar con edulcorantes artificiales,
debido a que en su característica sensorial el sabor que genera predomina más que
el sabor del azúcar normal (Confirmado.net, 2017).
Según la EFSA (2013) el aspartame es un edulcorante artificial intenso, bajo en
calorías y es mayormente usado en alimentos de baja carga calórica o “alimentos
light”, debido a que no aporta calorías a nuestro organismo. El aspartame está
siendo utilizado en las bebidas carbonatadas como beneficio para la industria
alimentaria, para evitar una disminución en la tasa de comercialización, producción
18
y venta de estos productos, debido a que se modificó la presentación del etiquetado
en los alimentos procesados expendidos en los distintos supermercados ubicados
en la ciudad de Guayaquil, anexándose a ellos un semáforo nutricional con el fin de
brindar al consumidor información más detallada del contenido nutricional del
producto, categorizando los componentes como: Azucares, grasas totales y sal
(sodio) en una escala de medición descendente; alto (rojo), medio (amarillo), bajo
(verde) (ANFAB, 2014).
El aumento en el consumo de comidas procesadas y de bebidas con un elevado
nivel calórico ha provocado en la población ecuatoriana un alto índice de
sobrepeso, estimándose que el porcentaje de este en niños de 5 a 11 años es del
55,6%; en niños de 12 años a adolescentes de 19 años es del 26,0% y en adultos
de 20 a 60 años es del 62,8% (ENSANUT, 2014).
1.2.2 Formulación del problema
¿Al determinar la concentración de aspartame por el método HPLC, se
demostrará que las tres bebidas carbonatadas se encuentran dentro del límite
establecido por la norma NTE INEN-CODEX 192:2016?
1.3 Justificación de la investigación
El uso de edulcorantes no calóricos en las bebidas carbonatadas como,
aspartame, acesulfame-K, sacarina, entre otros, ha incrementado en los últimos
diez años debido a que son empleados en altas concentraciones en distintos tipos
de alimentos procesados, con el objetivo de sustituir ciertos edulcorantes naturales
utilizados en la elaboración de estos productos alimenticios, creando así, gran
controversia, debido a los posibles efectos secundarios que podrían causar en los
consumidores. Es por esto que se considera de mucha importancia realizar un
análisis cuantitativo exacto de la cantidad de aspartame contenido en las bebidas
19
carbonatadas consumidas, ya que no existen datos específicos de la concentración
utilizada de estos edulcorantes en las bebidas carbonatadas.
El empleo de edulcorantes no calóricos se busca con el objetivo de disminuir la
carga calórica total en la dieta diaria de los consumidores, sin embargo, estas
sustancias tienen un gran impacto a nivel metabólico como el consumo de energía
y peso corporal, causando una alteración en el apetito del consumidor, debido a
que la disgregación de la sensación del sabor dulce y el aporte calórico deficiente
ayuda a incrementar el apetito, dando como resultado un creciente consumo de
energía y ganancia de peso (Swithers, Martin y Davidson, 2010).
Según Rycerz y Jaworska-Adamu (2013) el consumo de la mitad del valor IDA
(ingesta diaria admitida) de aspartame propuesta por la FDA, suministrada en dosis
en un periodo corto de tiempo ocasiona serios cambios neuroconductuales como
estados de ánimo irritable y depresión.
1.4 Delimitación de la investigación
Espacio: El siguiente trabajo se realizó en el sector norte de la ciudad de
Guayaquil.
Tiempo: El tiempo utilizado para la elaboración del proyecto fue de 6 meses.
Población: Para determinar el consumo de bebidas carbonatadas, se
realizaron una serie de encuestas a varios ciudadanos que acuden a los
supermercados ubicados en la Cdla. La Alborada sector norte de la ciudad
de Guayaquil.
20
1.5 Objetivo general
Comparar la concentración de aspartame en tres marcas de bebidas
carbonatadas comercializadas en la ciudad de Guayaquil.
1.6 Objetivos específicos
Determinar el índice de consumo de bebidas carbonatadas en el norte de la
ciudad de Guayaquil.
Identificar la concentración de aspartame usado en tres marcas de bebidas
carbonatadas comercializadas en la ciudad de Guayaquil.
Comparar la concentración de aspartame utilizado en las bebidas
carbonatadas que se comercializan en el sector norte de la ciudad de
Guayaquil (Cdla. Alborada).
Elaborar un manual para la utilización de los sustitutos naturales del
aspartame como edulcorantes en el proceso de elaboración de bebidas
carbonatadas.
1.7 Hipótesis
Una de las tres bebidas carbonatadas analizadas, no cumplirá con los
parámetros establecidos en la norma NTE INEN-CODEX 192:2016 con respecto a
la cantidad de aspartame utilizado como edulcorante.
21
2. Marco teórico
2.1 Estado del arte
Rodríguez y Armando (2017), realizaron un estudio en la Facultad de Farmacia
y Bioquímica de Universidad Nacional de Trujillo localizada en Trujillo-Perú, en el
que se determinó de forma cuantitativa la concentración de aspartame a través de
cromatografía liquida de alta resolución en bebidas carbonatadas, obteniendo como
resultado que las cinco bebidas analizadas no superaban los límites máximos
permisibles establecidos por el Codex Alimentarius.
Los investigadores Gómez y Ruíz (2016), realizaron una investigación sobre la
seguridad de las dosis máximas de uso de aspartame, acesulfame K, ciclamatos y
sacarina en bebidas de consumo diario, donde se obtuvo como resultado que el
consumo de estos aditivos es seguro para la población.
Según indica Cárdenas (2014), en la Universidad de Jaén en la Facultad de
Ciencias Experimentales del Departamento de Química, Física y Analítica, se
realizó un estudio de determinación de edulcorantes artificiales en bebidas, en
donde se demostró que en ninguna de las muestras analizadas el contenido en
edulcorantes superó la ingesta diaria admisible (IDA) en una lata de bebida
carbonatada consumida por la población.
El autor Galdámez (2011), señala que en la ciudad de Guatemala en la
Universidad de San Carlos se realizó un estudio cuantitativo en tres marcas de
bebidas carbonatadas, donde se determinó que hubo una diferencia entre la
cantidad de aspartame de las bebidas analizadas, las cuales pertenecían al mismo
fabricante.
El autor Morales (2007), indica que en la Universidad Zamorano en la Facultad
de Ciencias Químicas y Farmacia, se realizó un estudio cuantitativo de aspartame
22
y acesulfame K por medio de un análisis de cromatografía liquida de alta resolución
(HCLP), obteniendo como resultado, que las bebidas bajas en calorías recolectadas
en distintos centros comerciales de Tegucigalpa presentaron concentraciones
dentro de los límites establecidos por el Codex Alimentarius, mientras que, en las
bebidas normales de la misma marca no se reportó el uso de edulcorantes no
calóricos.
2.2 Bases teóricas
2.2.1 Concepto de sobrepeso según la OMS
Se define como sobrepeso a la acumulación excesiva de grasa que resultaría
peligroso para la salud de las personas, su medición se realiza por medio del
cálculo del índice de masa corporal (IMC), lo cual se puede valorar por medio de
la relación del peso de una persona en Kg y su estatura en metros elevado al
cuadrado. El sobrepeso y la obesidad pueden encadenar numerosas
enfermedades crónicas, como la diabetes, enfermedades cardiovasculares y
cáncer (Organización Mundial de la Salud, 2019).
2.2.2 Concepto de Alimento
Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la
Agricultura FAO (2005) se entiende por "alimento" a todo elemento o material
elaborado, semielaborado o bruto, que se destina al consumo humano, incluyendo
las bebidas, el chicle y cualquier otra sustancia que se utilice en la fabricación,
elaboración o método de elaboración de los alimentos, pero cabe recalcar que esta
definición no aplica para productos cosméticos, tabaco o componentes de
medicamentos.
23
2.2.3 Bebidas no Alcohólicas
El Codex Alimentarius (2015) especifica como bebidas no alcohólicas a aquellas
bebidas no fermentadas, carbónicas o no, preparadas con agua potable o mineral,
ingredientes peculiares y otros productos regidos por la norma como, aguas
gaseadas, gaseosas, bebidas de pulpas de frutas, bebidas de extractos de frutas,
tubérculos, semillas y bebidas aromatizadas.
2.2.4 Bebidas carbonatadas
Son bebidas elaboradas a base de agua, anhídrido carbónico y la adición de
ácido cítrico, esencias extraídas de frutos cítricos y edulcorantes naturales o
artificiales (Márquez, 2009).
2.2.5 Clasificación de las bebidas carbonatadas
2.2.5.1 Bebidas sin sabor
Según Pérez-Porto y Merino (2019), se conoce como agua con gas o agua
gasificada al resultado de adicionar bicarbonato de sodio en el agua. El producto
resultante de esta acción posee múltiples usos, tales como la mezcla con bebidas
alcohólicas y otras sustancias que permite la obtención de bebidas carbonatadas
saborizadas. Cabe recalcar que este tipo de bebidas no contiene ningún sabor en
específico, y se la conoce comúnmente como agua mineral.
2.2.5.2 Bebidas con sabor
Se conoce como bebida con sabor al producto elaborado con agua mineral o
natural a la cual se le adicionan sustancias aromatizantes naturales de uso
permitido y que no contienen alcohol en su composición, se suele consumir fría
para obtener un efecto refrescante y agradable. El dióxido de carbono es la
sustancia responsable de brindar el efecto efervescente a la bebida gaseosa, a
diferencia de una bebida carbonatada sin sabor, esta bebida efervescente posee
24
una gran cualidad la cual es proporcionada por los concentrados añadidos en los
procesos de elaboración (Gardey y Pérez, 2014).
2.2.5.3 Bebidas libres de calorías
Son aquellas bebidas efervescentes que poseen menos de 5 calorías por
cantidad de porción. Una bebida efervescente baja en calorías se caracteriza por
no aportar kilocalorías, mientras que una bebida efervescente dietética tipo
gaseosa atribuye un promedio de 2 kcal de energía por porción. Su fabricación es
a base de edulcorantes no nutritivos o artificiales, como el aspartame (Menchú y
Méndez, 2012).
2.2.5.4 Aspectos generales
La bebida carbonatada o bebida efervescente debe estar libre de materias
extrañas y no presentar alguna variación causada por agentes biológicos, físicos o
químicos; además los ingrediente empleados para su fabricación deben cumplir con
los requisitos regidos en los códigos normativos vigentes (INEN, 2008).
2.2.6 Composición de las bebidas carbonatadas
2.2.6.1 Agua
Componente mayoritario (90‐99%) en su composición, es el ingrediente base de
la bebida. El agua empleada para la fabricación de esta bebida debe ser tratada
con el fin de eliminar microorganismos o bacterias existentes en ella y así disminuir
el nivel de pH, debido a que la alcalinidad del agua a utilizar debe ser baja con el
propósito de prevenir la neutralización del ácido aplicado en la bebida, lo cual
afectaría la calidad del sabor y reduciría su estabilidad (Sandoval, 2006).
2.2.6.2 Dióxido de carbono
Según Pérez (2017), es un gas formado por la combinación de un átomo de
carbono y dos de oxígeno, evita el desarrollo de hongos donde se lo emplee, y le
25
da el burbujeo característico a las bebidas carbonatadas. Al ser liberado este
genera el sonido característico de las bebidas carbonatadas denominado en ciertos
casos como una explosión burbujeante, al momento de destapar la botella que
contiene la bebida característica. El dióxido de carbono se incluye en las bebidas
al final del proceso de fabricación, como etapa preliminar al proceso de sellado de
los envases.
2.2.6.3 Aditivos.
En esta etapa del proceso de elaboración de las bebidas se le agregan los
aditivos correspondientes tales como, aromatizantes, colorantes, conservantes,
espesantes entre otros, los cuales le aportan a la bebida las características propias
de esta, y además ayuda a preservar los efectos químicos y biológicos (Codex
Alimentarius, 2015).
2.2.6.4 Saborizantes.
Estos componentes son elaborados por las propias empresas dándole así el
sabor característico correspondiente a las bebidas, éstos pueden ser de origen
natural como zumos de frutas, extractos de hierbas, etc. Los saborizantes se usan
para mejorar el sabor y el aroma de la bebida (Codex Alimentarius, 2015).
2.2.6.5 Colorantes
Son sustancias que adicionan o devuelven el color a un alimento, e incluyen
componentes de fuentes naturales que no son normalmente consumidas. El color
se asocia a veces con la calidad del alimento, si están presentes en los alimentos
se consideran naturales y si por el contrario se añaden a los alimentos durante su
procesamiento mediante la intervención humana se denominan artificiales
(CODEX, 2000; Fernández, 2016).
26
2.2.6.6 Conservantes
Se entiende por conservación al conjunto de medidas para evitar la
descomposición de un alimento. La mayoría de los conservantes reaccionan frente
a levaduras y mohos, y tienen menor actividad frente a las bacterias, por este motivo
se le agrega a las bebidas carbonatas una pequeña cantidad de este aditivo, para
así, poder evitar la descomposición del producto (Olea, López y López García de la
Serrana, 2012.
2.2.6.7 Acidulantes
Estos además de actuar como preservantes, también les brindan a las bebidas
un ligero sabor ácido. Los más utilizados son el ácido ascórbico y ácido el cítrico, y
se los usa para dar sabor a las bebidas de limón y naranja. El ácido láctico y el
ácido málico se utilizan para bebidas con sabor a manzana, mientras que el ácido
tartárico se utiliza para bebidas con sabor a uva. El ácido acético y el ácido fosfórico
se utilizan en bebidas de cola, este último es el más utilizado por las empresas por
ser el más económico. Los acidulantes también se utilizan como un método de
conservación para ciertos productos alimenticios procesados, para poder alargar
su vida útil o para que estos tengan una apariencia intacta y adecuada (Barthélemy,
Cornago, Santos y Gálvez, 2015).
2.2.6.8 Edulcorantes
Están clasificados en dos categorías básicas: los edulcorantes nutritivos y no
nutritivos, de acuerdo a su dependencia energética. Según su procedencia también
se pueden clasificar en naturales y artificiales.
2.2.6.8.1 Edulcorantes nutritivos
Los edulcorantes nutritivos proveen cuatro calorías por gramo al organismo, de
una forma similar a las proteínas y carbohidratos. Entre estos edulcorantes no
27
nutritivos se encuentra el jarabe de maíz de alta fructosa, la glucosa, los azúcares
refinados, la dextrosa, la fructosa cristalina, los edulcorantes provenientes del maíz,
la miel, la lactosa, la maltosa, varios jarabes, los azúcares invertidos o el jugo
concentrado de frutas y los polioles de baja energía o alcoholes del azúcar como el
sorbitol, el manitol, el xylitol, el isomalt y los hidrolisatos de almidón hidrogenados
(Restrepo, 2004).
2.2.6.8.2 Edulcorantes no nutritivos
Son edulcorantes con alta intensidad de sabor dulce, entre ellos está el
aspartame, sucralosa y stevia como los más comunes. Estos edulcorantes ayudan
a añadir dulzor a la comida o bebidas con tan solo ser usados en pequeñas
cantidades, además las combinaciones entre varios edulcorantes no nutritivos
pueden causar sinergia lo que puede reducir la cantidad de edulcorante necesario
y puede mejorar el sabor dulce general (Tuesta, 2014).
2.2.6.8.3 Edulcorantes artificiales
Los edulcorantes no calóricos o artificiales, están reemplazando de forma
creciente el azúcar o jarabe de maíz en muchos productos que tradicionalmente lo
contenían, con el objetivo de ayudar al consumidor en la pérdida de peso, el cuidado
dental, la diabetes y la hipoglicemia reactiva, promoviendo así, el movimiento de
los consumidores hacia estos productos endulzados artificialmente que son aún
más rentables para las industrias alimenticias (Alonso, 2010).
A continuación se detallan los edulcorantes artificiales más utilizados según sus
características, efectos y límites en su consumo, según Ortiz y Lesmes (2016):
Ciclamato: este edulcorante fue sintetizado en 1937, se lo considera como
un aditivo muy estable que no afecta la acidez del producto final en el que
sea utilizado; los estudios acerca de su posible carácter cancerígeno son
28
contradictorios. IDA: 11 mg/Kg. Intensidad: 30 a 60 veces más dulce que
la sacarosa.
Sacarina: este edulcorante fue sintetizado en 1878 y se caracteriza por
resistente a altas temperaturas y a los medios ácidos; el efecto
cancerígeno de este aditivo se atribuye a dosis elevadas de compuestos
contaminantes que se forman durante su síntesis. IDA: 5 mg/Kg.
Intensidad: 300 veces más dulce que la sacarosa.
Acesulfame-K: esta sustancia fue descubierta en 1967, siendo
considerado como un aditivo muy estable que no se metaboliza y se
excreta rápidamente sin cambios químicos, por lo que no tiende a
acumularse en el organismo su valor IDA es de 9 mg/Kg y su Intensidad
de dulzor es de 200 veces más dulce que la sacarosa.
2.2.7 Aspartame
2.2.7.1 Historia.
En 1965 el aspartame fue descubierto por accidente por James Schlatter,
químico que trabajó gran parte de su vida para la compañía G.D. Searle and
Company en su laboratorio donde realizaba investigaciones sobre aminoácidos y
trabajaba para desarrollar un tratamiento para las úlceras gástricas. Degustó el
sabor dulce y agradable del aspartame al pasar el dedo por su lengua para escoger
un papel (Dunning, 2008; GreenFacts, 2002).
El aspartame es un dipéptido constituido por ácido aspártico y fenilalanina,
ambos aminoácidos constructores de proteínas. Fue aceptado por la FAO en la
década de los 80 para ser empleado en la industria alimentaria con el nombre de
NutraSweet. Por su inestabilidad a altas temperaturas, el aspartame no puede ser
utilizado en productos alimenticios que requieran calor. Este aditivo alimentario ha
29
sido uno de los más estudiados por varias décadas, sobre la base de estudios de
la evaluación toxicológica de este aditivo, fue aceptado en 1981 por la FDA con un
valor de 20 mg/kg de IDA (ingesta diaria admitida), basado en varias análisis
clínicos el aspartame en 1983 alcanzo 50mg/kg de IDA permitiendo así, su
aprobación para ser utilizado en más de 500 productos alimenticios en 75 países
del mundo (Furia, 1973).
El aporte energético del aspartame es insignificante debido a que se utiliza
menos del 1% para sustituir al azúcar gracias a su intenso sabor dulce, por este
motivo se lo utiliza para reemplazar edulcorantes naturales por beneficios
económicos ya que es, 200 veces más dulce que la sacarosa y su dulzura depende
del tipo de alimento donde se vaya a utilizar variando el rango de su dulzura de 170
a 230 más que la sacarosa (DuBois & Prakash, 2012).
2.2.7.2 Características físico-químicas.
La molécula de aspartame está compuesta por fenilalanina y ácido aspártico que
son dos aminoácidos naturales, los cuales le dan a la molécula de aspartame
características hidrofóbicas e hidrofílicas. El aspartame fue analizado y examinado
en 1984 por el químico Moler, el cual determinó en un periodo de 6 meses a 20°C
que el aspartame contenido en bebidas carbonatadas presentó una dulzura
aceptable (Chávez, 2013; Giannuzzi y Molina, 1995).
Se encuentra en forma de cristales blancos, no posee olor, es menos soluble
que la sacarina y el ciclamato, su sabor es prácticamente similar a la sacarosa y es
200 veces más dulce que esta. Su nombre IUPAC (siglas que corresponden a
International Union of Pure and Applied Chemistry) es: L-alfa-aspartil-L-fenilalanina-
1-metil éster, su peso molecular es 294,3 daltons y su fórmula molecular es
C14H18N2O5. A continuación se muestra la estructura molecular del aspartame
30
El aspartame es estable en estado seco o congelado pero, durante un periodo
largo de tiempo a temperaturas mayores a 25°C pierde su característica como
edulcorante lo cual da como resultado dicetopiperazina, que por hidrólisis se
transforma en metanol, ácido aspártico y fenilalanina (EFSA, 2013).
2.2.7.3 Metabolismo.
El aspartame después de ser ingerido, se metaboliza en el tracto digestivo por la
acción de las enzimas esterasas y peptidasas en fenilalanina, ácido aspártico y
metanol, de tal manera que el aspartame no llegue directo al sistema sanguíneo.
La fenilalanina es un aminoácido esencial que no puede ser sintetizado por el
organismo. El ácido aspártico es un aminoácido con el cual las células forman
proteínas, pero no es considerado un aminoácido esencial. El metanol se encuentra
en el organismo en forma natural en pequeñas cantidades y en varios alimentos. Si
el consumo de aspartame supera la IDA, los niveles de fenilalanina pueden
aumentar proporcionalmente en la sangre, aunque estos valores no son
considerados importantes ya que, solo afectaría a personas que presenten
fenilcetonuria (Guerrero y Mora, 2014).
La fenilcetonuria es una enfermedad relacionada con la ausencia de la enzima
fenilalanina hidroxilasa, lo que provoca la inadecuada descomposición de
fenilalanina. Por ende, este aminoácido se acumula en el organismo dando como
resultado daño cerebral debido a la toxicidad que genera al sistema nervioso, por
esta razón los productos que contengan en su composición estos edulcorantes
deben ser indicado en la etiqueta del producto en la parte de ingredientes (Kumar,
Abbas, Fausto & Aster, 2014).
31
2.2.7.4 Toxicología.
Se conoce que el aspartame se metaboliza en el cuerpo en tres componentes:
fenilalanina (50%), ácido aspártico (40%) y alcohol metílico (10%), este último es
tomado en cuenta como un compuesto extremadamente tóxico para el organismo,
ya que es absorbido fácilmente después de ser ingerido o inhalado, el cual es
metabolizado por el hígado a formaldehído (Ubal, 2019).
La distribución en el cuerpo del ácido aspártico, fenilalanina y metanol es
acumulativa debido a su rápida absorción y excreción lenta. Un estudio reciente
realizado en la Universidad de Miami Miller School of Medicine y en la Columbia
University Medical Center, se descubrió que aquellas personas bebían refrescos
dietéticos todos los días eran más propensos a contraer enfermedades vasculares
en comparación con aquellos que no tomaban ninguno (Abhilash, Paul, Varghese
y Nair, 2011).
2.2.7.5 Criterios de cuantificación.
Los métodos más confiables para la determinación de aditivos, son aquellos que
conllevan en su proceso a separaciones complejas de ciertas muestras los cuales
se conocen como, CE (electroforesis capilar) y Cromatografía líquida de alta
resolución o también conocido por sus siglas en inglés como (HPLC), este último
empleado actualmente para expresar los valores de aspartame en los alimentos,
llevándose a cabo en proceso de flujo isocrático con fase en reversa, separación
cromatográfica y detección por absorbancia ultravioleta observar esquema (Brown,
LeMay, Bursten y Burdge, 2004).
2.2.7.6 Electroforesis Capilar.
La electroforesis capilar (EC) es una técnica de separación utilizada en distintas
áreas (química, bioquímica, etc.) para separar las diferentes moléculas presentes
32
en una disolución de acuerdo con la relación masa/carga de las mismas (Gismera,
Quintana y Da Silva de Campos, 2012).
2.2.7.7 Cromatografía líquida de alta resolución.
Es un método físico de separación de los constituyentes de una muestra llevando
a cabo este proceso por medio de dos fases: una fase fija o también conocida como
“fase estacionaria” y una fase móvil, ambas fases en contacto y en una misma
dirección. Al iniciar el proceso de cromatografía, la fase móvil es la responsable de
conducir los solutos por medio de la fase estacionaria. Las aplicaciones prácticas
de la cromatografía se encuentran por ejemplo en la producción, donde se usa la
cromatografía para la limpieza y aislamiento de sustancias. Por otro lado, en la
analítica química se usa la cromatografía para separar mezclas en compuestos
homogéneos. Los resultados de este procedimiento se obtienen de reiterados
procesos de estabilidad distributiva de las fases no miscible de la muestra (Gismera
et al., 2012).
En la (Tabla 1) se indican los tipos de cromatografía que se deben tomar en
cuenta para llevar a cabo un método:
Tabla 1. Clasificación para métodos cromatográficos
Estado Físico de las Fases
Mecanismo de Separación
Disposición de la Fase Estacionaria
Método Cromatográfico
Gas – Líquido Absorción Capa fina Columna
Cromatografía de Gases
Gas – Sólido Reparto Columna Cromatografía de Gases
Líquido – Líquido
Reparto Capa fina Columna
Cromatografía de Líquidos
Líquido – Sólido
Absorción Intercambio Iónico Exclusión Molecular
Capa fina Columna
Cromatografía de
Líquidos
Fluido supercrítico
Absorción/Reparto Columna Cromatografía de
Fluidos Supercríticos
Diferenciación de los métodos cromatográficos. Snyder, Kirkland & Glajch, 2012.
33
2.3 Marco legal
El siguiente trabajo será regido por la norma NTE INEN-CODEX 192:2016, esta
norma fue propuesta para asegurar el consumo de un aditivo y que su uso no
exceda su ingesta diaria admisible, por ello se exige que se cumplan con todos los
principios expuestos en los puntos 3.1 y 3.4 .
3.1. Justificación del empleo de aditivos: la cantidad de aditivo que se le
agregue a un alimento debe ser igual o inferior a la cantidad máxima de empleo la
cual formara parte de la dosis mínima necesaria con el fin de lograr el efecto
previsto; y esta dosis de uso debe basarse en los procedimientos establecidos en
el Anexo A de la presente norma.
3.4. Identidad y pureza de los aditivos alimentarios: de acuerdo a la norma
NTE INEN-CODEX 192:2016 los aditivos utilizados deberán ser de calidad y deben
satisfacer todas las especificaciones de identidad y pureza mencionadas por la
comisión del Codex Alimentarius o en usencia de esta se deberán cumplir las
especificaciones de organismos nacionales e internacionales competentes.
El punto 3.2 de esta norma estipula que, el uso de aditivos en un alimento debe
ser justificado únicamente si este le proporciona al alimento alguna ventaja en su
característica y si estos no presentan riesgos para los consumidores y si estos
objetivos no son alcanzables deben cumplir con lo siguiente:
a) Mantener la calidad nutricional del alimento, si el alimento es parte
importante de una dieta normal y su calidad nutricional se ve disminuida, se deberá
justificar el empleo de aditivo en él.
b) Aumentar la calidad, el tiempo de conservación y la estabilidad de un
alimento a condición de que no se altere su naturaleza, calidad o esencia del
alimento de forma que traicionar al consumidor
34
c) Los aditivos no deben ser empleados para encubrir el uso de materias primas
defectuosas, entre ellas las no higiénicas, durante los procesos de fabricación,
envasado, transporte o almacenamiento de estas.
El siguiente estudio se realizará con la norma NTE INEN-CODEX 192:2016, la
cual indica los límites permitidos en cuanto a la utilización de aspartame en los
alimentos procesados los cuales son mencionados en la (Tabla 2) del siguiente
texto.
Tabla 2. Dosis permitida de Aspartame
Aditivo Límite Máximo Método de
determinación
Aspartame
600 mg/kg
HPLC (Cromatografía Líquida de Alta
Resolución)
Cantidad máxima de aspartame por kilo de producto INEN, 2016
35
3. Materiales y métodos
3.1 Enfoque de la investigación
3.1.1 Tipo de investigación
Para el desarrollo de la investigación se recolectaron muestras de 3 marcas de
bebidas carbonatadas más consumidas por la población encuestada en el norte de
la ciudad de Guayaquil, ciudadela la Alborada por medio de una investigación de
campo (encuesta), para posteriormente realizar un análisis cuantitativo de
aspartame por medio de la técnica de HPLC o cromatografía liquida de alta
resolución.
3.1.2 Diseño de investigación
Se aplicó una encuesta de consumo a 100 personas que frecuentan los
supermercados (supermaxi, mi comisariato y tía) ubicados en la Cdla. Alborada
para conocer las marcas de bebidas carbonatadas de mayor preferencia. Las
muestras escogidas fueron analizadas a través de HPLC, y los resultados obtenidos
fueron comparados con los parámetros establecidos por la norma NTE INEN-
CODEX 192:2016 para bebidas carbonatadas. Posteriormente se elaboró un
manual basándose en los estudios relacionados al uso de edulcorantes en la
industria alimenticia y artículos científicos publicados en la biblioteca virtual de la
Universidad Agraria del Ecuador, para la elaboración de bebidas carbonatadas
empleando los posibles sustitutos naturales del aspartame como edulcorante.
3.2 Metodología
3.2.1 Variables
3.2.1.1 Variable independiente
Concentración de aspartame en tres marcas de bebidas carbonatadas más
consumidas en el norte de Guayaquil (Cdla. Alborada).
36
3.2.1.2 Variable dependiente
Parámetros que rige la norma NTE INEN-CODEX 192:2016, en cuanto a la
cantidad de aspartame (600 mg/kg) utilizado en las bebidas carbonatadas como
edulcorante.
3.2.2 Recolección de datos
Para la recolección de la muestra se tomaron en cuenta los resultados obtenidos
en las encuestas realizadas con respecto a las tres marcas de bebidas
carbonatadas más consumidas, cabe recalcar que las personas encuestadas
estuvieron dentro de un rango de entre 15 a 25 años de edad.
Los análisis de las muestras de bebidas carbonatadas fueron realizados en un
laboratorio de alimentos situado en la ciudad de Quito. La recolección de datos para
la elaboración del manual se realizó con base en estudios y artículos científicos
disponibles en la base de datos de la biblioteca virtual de la Universidad Agraria del
Ecuador.
3.2.2.1 Recursos materiales
Computadora
Impresora
Información descargada de páginas web confiables
Páginas web científicas
Biblioteca virtual
Artículos científicos
Normas Nacionales e internacionales
Encuesta
37
3.2.2.2 Métodos y técnicas
3.2.2.2.1 Reactivos.
Agua ultrapura
Etanol 99%
Hidróxido de tetrabutilamonio
Ácido orto-fosfórico
3.2.2.2.2 Equipos.
Equipo HPLC (Marca: Agilent technologies; Modelo: 1260 infinity)
Espectrofotómetro (Marca: Agilent technologies tipo Uv-Vis; Modelo:
Agilent Cary 7000 con longitud de onda 212 nm, lámpara de deuterio y una
unidad de escala de absorbancia 1.0000)
Balanza analítica (Marca: Mettler Toledo; Modelo: AB204S)
3.2.2.2.3 Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).
Fase móvil: buffer de tetrabutilamonio-metanol-agua (50:10:40).
Bomba de flujo isocrático a 0.350ml/min a presión de 930-938psi (lb/pulg2).
Inyector loop de 10 µl.
Cámara del horno a temperatura 40°C.
Columna cromatografica C18 (150mm x 4,6mm x 3.5µm).
3.2.2.2.4 Solución Patrón de Aspartame.
a) Estándar primario de aspartame al 99.0% marca Sigma Aldrich – Supelco.
b) Para la preparación del patrón de aspartame (concentración 2mg/L) se
pesó 0,05g del estándar de aspartame y con ayuda de agua tridestilada se
ajustó el pH a 2 con la solución ácido ortofosfórico.
c) Luego de esto se aforó la disolución preparada en un matraz aforado.
38
3.2.2.2.5 Preparación de buffer de hidróxido de tetrabutilamonio 0.11M
(5ml/50ml).
a) Se aforó en una probeta volumétrica 500ml de buffer.
b) Se midió 50ml de hidróxido de tetrabutilamonio en una pipeta volumétrica
25 ml de capacidad y se colocó en un beaker de capacidad 600 ml.
c) Se adicionó agua tridestilada (450 ml).
d) Se ajustó el pH a 3.07 con ácido ortofosfórico.
e) La solución se filtró con un micro filtro con tamaño de poro de (0.45 µm).
3.2.2.2.6 Curva de calibración.
a) Se realizó una curva de calibración de 5 puntos partiendo de una solución
madre de 1000 ppm (partes por millón).
b) Las soluciones preparadas fueron de 5, 10, 25, 50, 100 ppm.
c) El primer parámetro que se determinó fue el tiempo de retención del
aspartame, por medio de la comparación de picos con un estándar de
concentración conocida de aspartame.
d) El segundo parámetro determinado fue el área del pico bajo de la curva, en
donde se reflejó la concentración de aspartame contenido en cada muestra
analizada. Para obtener un resultado fiable las muestras fueron analizadas
por duplicado.
e) Se realizó la respectiva corrida de la muestra y después se procedió a
elaborar la curva de calibración con los datos obtenidos en la lectura.
3.2.2.2.7 Preparación de la muestra.
a) En una probeta volumétrica se aforó 25ml de cada bebida carbonatada.
b) Se agitó cada una de las muestras colocadas en balones aforados.
39
c) 10 ml de las muestras se filtraron por separado en micro filtros con
tamaño de poro de 0.45µm.
3.2.2.2.8 Fase móvil.
a) Fase móvil de buffer (tetrabutilamonio-metanol-agua).
b) Se aforó 500 ml de fase móvil en una probeta volumétrica.
c) En probetas volumétricas se mezcló 250ml de buffer hidróxido de
tetrabutilamonio, 200ml de metanol y 50ml de agua.
d) Se ajustó el pH a 2.62 con ácido ortofosfórico.
e) La solución obtenida se filtró con un micro filtro con tamaño de poro 0.45
µm.
3.2.2.3 Población y muestra
Población
Según datos del instituto de estadística y censos INEC (2014) la ciudadela
Alborada ubicada al norte de la ciudad de Guayaquil cuenta con una población
aproximada de 333.000 habitantes.
Muestra
Para determinar el tamaño de la muestra se utilizó la siguiente formula:
Tamaño de la muestra= N (αc * 0.5)2 1 + (e2 *(N-1)
Donde
N: Tamaño de la población: 333.000 αc: nivel de confianza: 95% e: margen de error: 5%
Tamaño de la muestra = 333.000 (95 * 0.5)2
1 + (52 *(333000-1)
Tamaño de la muestra = 751.331.250 7.499.976
Tamaño de la muestra = 100
Resultado al 5% de margen de error es de 100.
40
.
3.2.3 Análisis estadístico
Se realizaron tablas de comparaciones en el programa Excel sobre la
concentración de aspartame contenido en las muestras de bebidas carbonatadas
analizadas, y por medio de distribución de frecuencia se interpretaron los resultados
obtenidos en las encuestas realizadas donde se comparó y se mostró a través
gráficas los datos enfocados en el consumo de bebidas carbonatas y las marcas
más consumidas.
41
4. Resultados
4.1 Índice de consumo de bebidas carbonatadas en el norte de la ciudad de
Guayaquil.
La determinación del índice de consumo de bebidas carbonatadas se llevó a
cabo en una población de 100 habitantes de la zona norte de la ciudad de
Guayaquil, cuyas edades comprendieron desde los 15 a 25 años. Para el desarrollo
de la encuesta se le formularon 6 preguntas a las personas que asistían a
supermercados ubicados en la Cdla. La Alborada sector norte de la ciudad de
Guayaquil, en donde todos los resultados fueron plasmados mediante tablas y
gráficos.
4.1.1 Edad
Las edades de las 100 personas encuestadas (ver anexo 6) se clasificaron en
tres rangos: de 15 a 18 años, de 19 a 22 años y de 23 a 25 años.
Figura 1. Rango de edades de las personas encuestadas Alencastro, 2019
22 - 25 19 - 22
RANGO DE EDADES
15 - 18
0%
8% 10%
15 - 18
19 - 22
22 - 25
30%
20%
40%
42%
50% 50%
60%
EDAD
42
Tal y como puede observarse en la figura 1, el 8% de los encuestados eran
personas menores a 18 años, el 50% tenían edades comprendidas entre los 19 a
los 22 años y el 42% de las personas que formaron parte de la encuesta tenían
edades entre los 23 a los 25 años.
4.1.2 Sexo
Como parte de la encuesta se registró el sexo de los encuestados (ver anexo 6).
Los resultados indican que el 54% de los encuestados está representado por el
sexo femenino y el 46% al sexo masculino, tal como se indica en la figura 2.
Figura 2. Sexo de las personas encuestadas Alencastro, 2019
4.1.3 Resultados de las encuestas
4.1.3.1 Pregunta 1: ¿Consume usted bebidas carbonatadas?
Como resultado de la pregunta 1 dirigida a las 100 personas encuestadas en los
supermercados de la Cdla. Alborada, el 92 % de ellos indicó consumir bebidas
carbonatadas y el 8% restante señaló no consumirlas, tal como se indica en la figura
3.
42%
44%
46% 46%
48%
Femenino
Masculino 50%
52%
54% 54%
56% SEXO
43
Figura 3. Consumo de bebidas carbonatadas Alencastro, 2019
4.1.3.2 Pregunta 2: ¿Qué tipo de bebida carbonatada consume?
Dentro de la pregunta 2 se planteó dar a conocer qué tipo de marcas de bebidas
carbonatadas poseen el mayor consumo (ver anexo 6).
Figura 4. Tipo de bebidas consumidas Alencastro, 2019
Ninguna Bigcola Pepsi Tropical Sprite Coca-Cola (zero)
5%
0%
8% 9% 10%
12% 15%
18% 20%
23%
30%
25%
30%
35%
¿Qué tipo de bebida carbonatada consume?
0%
8%
40%
30%
20%
10%
SI
NO
¿Consume usted bebidas carbonatadas? 100%
92% 90%
80%
70%
60%
50%
44
Muy frecuente Frecuentemente Poco Frecuente Nunca
5%
0%
7% 8%
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
42% 43% 50%
45%
¿Con qué frecuencia consume usted bebidas carbonatadas?
Dentro de los resultados de las encuestas el 30% de las personas indicó
consumir coca cola, el 23% consumía pepsi cola, el 18% big cola, el 12% Sprite, el
9% cola tropical y el 8% indicó no consumir ningún tipo de bebida carbonatada, tal
como se indica en la figura 4.
4.1.3.3 Pregunta 3: ¿Con qué frecuencia consume usted bebidas
gaseosas?
Se consultó la frecuencia de consumo de las bebidas carbonatadas (ver anexo
6).
Figura 5. Frecuencia de consumo Alencastro, 2019
De acuerdo al gráfico de la figura 5 el 7% de los encuestados indicó consumir
bebidas carbonatadas de manera muy frecuente (más de 3 veces al día), el 42%
de los entrevistados las consumía de manera frecuente (2 o 3 veces al día), el 43
% indicó un consumo poco frecuente (1 vez al día) y el 8% restante de las personas
entrevistadas indicó no consumir bebidas carbonatadas.
45
4.1.3.4 Pregunta 4: ¿Por qué razón consume usted este tipo de bebidas
gaseosas?
El objetivo de la pregunta 4 fue determinar el motivo de consumo de las bebidas
carbonatadas (ver anexo 6).
Figura 6. Motivo de consumir bebidas carbonatadas Alencastro, 2019
De acuerdo al gráfico de la figura 6 se obtuvieron los siguientes resultados: el
42% de los encuestados indicó consumir bebidas carbonatadas para acompañar
las comidas, el 19% para calmar la sed, el 9% por su sabor, el 6% por su precio
accesible, el 15% por que les gusta y el 9 % restante indicó que no consume
bebidas carbonatadas.
4.1.3.5 Pregunta 5: ¿Sabe usted que es el aspartame?
Se consultó a las 100 personas encuestadas si conocían acerca del edulcorante
aspartame (ver anexo 6).
Para acompañar Por su sabor Para calmar la Es mas por que me No consumo una comida sed Economica gusta bebidas
carbonatadas
6% 9% 9%
15%
19%
42% 45%
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%
¿Por qué razon consume Usted este tipo de bebidas carbonatadas?
46
Figura 7. Conocimiento acerca del aspartame Alencastro, 2019
Del 100% de los encuestados, el 89% indicó no conocer acerca del aspartame y
el 11% manifestó que si tenían conocimiento, tal y como se indica en la figura 7.
4.1.3.6 Pregunta 6: ¿Sabía usted que las bebidas gaseosas que consume
contienen en su composición aspartame?
Se consultó a las 100 personas encuestadas acerca de si tenían el conocimiento
de que las bebidas que consumen poseen aspartame (ver anexo 6).
Figura 8. Conocimiento acerca del aspartame en las bebidas que consumen Alencastro, 2019
NO
20%
SI
¿Sabía usted que las bebidas carbonatadas que consume contienen en su composición aspartame?
80% 90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
SI NO
11%
89% 100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
¿Sabe usted que es el aspartame?
47
De acuerdo al gráfico de la figura 8 del 100% de personas encuestadas, el 80%
indicó no tener conocimiento acerca del aspartame y de su uso en las bebidas que
consumen y el 20% manifestó que si tenían conocimiento.
4.2 Concentración de aspartame usado en tres marcas de bebidas
carbonatadas comercializadas en la ciudad de Guayaquil.
La determinación de la concentración de aspartame en 3 muestras de bebidas
carbonatadas se realizó mediante el método de cromatografía líquida de alta
resolución o HPLC (ver anexo 9) obteniendo los siguientes resultados:
Tabla 3. Cuantificación de aspartame en muestras de bebidas gaseosas
Análisis Método Resultados
Muestra A Muestra B Muestra C
Aspartame (mg/100g)
HPLC
21,43
29,36
39,58
Análisis realizados en laboratorios de alimentos, aguas y afines Alencastro, 2019
Determinación de aspartame en muestra A
Paso A
21,43
mg 1000g X
= 214,3 ppm concentración de aspartame
Paso B
100g 1kg
214,3 mg/kg 1000 ml X 300 ml = 64,29 mg/kg de aspartame contenido en la muestra A
Determinación de aspartame en muestra B
Paso A
29,36
mg 1000g X
= 293,6 ppm concentración de aspartame
100g 1kg
48
Paso B
293,6 mg/kg 1000 ml X 400 ml = 117,44 mg/kg de aspartame contenido en la muestra B
Determinación de aspartame en muestra C
Paso A
39,58
mg 1000g X
= 395,8 ppm concentración de aspartame
Paso B
100g 1kg
395,8 mg/kg 1000 ml X 500 ml = 197,9 mg/kg de aspartame contenido en la muestra C
4.3 Comparación de la concentración de aspartame
Para realizar la comparación se utilizó de referencia las indicaciones de la FAO
donde se señala que las concentraciones de aspartame se evalúan en relación a
1kg (1000 ml).
Figura 9. Comparación de las concentraciones de aspartame Alencastro, 2019
De acuerdo a los resultados obtenidos en la figura 9, las concentraciones de
aspartame utilizadas en las 3 marcas de bebidas gaseosas en una concentración
de 1000 ml no sobrepasan el valor de 600 mg/kg establecido por la norma NTE
49
INEN-CODEX 192:2016 y la FAO en la NGAA (Norma General para Aditivos
Alimentarios) dictadas en Beijing (China) en el año 2013.
4.4 Manual para la utilización de los sustitutos naturales del aspartame como
edulcorantes en el proceso de elaboración de bebidas carbonatadas
Utilización de los sustitutos naturales del aspartame en el proceso de elaboración
de bebidas carbonatadas
Fecha:
Versión:
MANUAL GENERAL
Contenido
A. Resumen ............................................................................................ 50
B. Objetivo general ................................................................................ 50
C. Objetivos específicos ........................................................................ 50
D. Alcance ............................................................................................... 51
E. Glosario .............................................................................................. 51
F. Procesos ............................................................................................ 53
G. Propuesta ........................................................................................... 58
H. Plan de acción ................................................................................... 60
50
Utilización de los sustitutos naturales del aspartame en el proceso de elaboración
de bebidas carbonatadas
Fecha:
Versión:
MANUAL GENERAL
A. Resumen
El desarrollo de este manual está enfocado en buscar alternativas que sirvan de
sustitutos naturales del aspartame en el proceso de elaboración de bebidas
carbonatadas. Este documento se basa en los estudios relacionados al uso de
edulcorantes en la industria alimenticia y artículos científicos en donde se describe
el proceso de elaboración de las bebidas carbonatadas empezando desde la
obtención del jarabe hasta su transformación en una bebida carbonatada.
Posteriormente se detalla una propuesta de posibles sustitutos del aspartame y la
ventaja de su utilización en el proceso.
B. Objetivo general
Elaborar un manual para la utilización de los sustitutos naturales del aspartame
como edulcorantes en el proceso de elaboración de bebidas carbonatadas.
C. Objetivos específicos
Detallar el proceso de elaboración de una bebida carbonatada.
Describir los edulcorantes que pueden ser utilizados como sustitutos del
aspartame en una bebida carbonatada.
51
Utilización de los sustitutos naturales del aspartame en el proceso de elaboración
de bebidas carbonatadas
Fecha:
Versión:
MANUAL GENERAL
D. Alcance
El presente manual tiene como alcance presentar las diferentes etapas que
involucra la elaboración de una bebida carbonatada, además de ofrecer alternativas
para sustituir el aspartame en la elaboración del jarabe base de la bebida
carbonatada.
E. Glosario
Alimento: es toda sustancia, elaborada, semielaborada o bruta, que se
destina al consumo humano, incluyendo bebidas, chicle y cualesquiera otras
sustancias que se utilicen en la fabricación, preparación o tratamiento de los
alimentos, pero no incluye los cosméticos ni el tabaco ni las sustancias
utilizadas solamente como medicamentos (Hernandez, 2015).
Aspartame: es uno de los edulcorantes no calóricos más usados; se trata
de un dipéptido formado por los aminoácidos fenilalanina y ácido aspártico.
Se caracteriza por ser 200 veces más dulce que el azúcar de mesa o
sacarosa (Morales, 2007).
Bebidas Gaseosas: el Codex Alimentarius define a las bebidas gaseosas
como “bebidas aromatizadas a base de agua con adición de anhídrido
carbónico y con edulcorantes nutritivos, no nutritivos o intensos y otros
aditivos alimentarios permitidos (Gonzalez, 2013).
52
Utilización de los sustitutos naturales del
aspartame en el proceso de elaboración de bebidas carbonatadas
Fecha:
Versión:
MANUAL GENERAL
Colorantes: son sustancias que dan color o intensifican el color del
producto. Dependiendo de su procedencia pueden ser colorantes naturales
o artificiales (Fernández, 2016).
Edulcorantes: son sustancias que imparten un sabor dulce al alimento,
pueden clasificarse en dos categorías:
a. Edulcorantes nutritivos: son sustancias que tienen más del 2% del
valor calórico de la sacarosa por cada unidad equivalente en su
capacidad edulcorante. Dentro de los edulcorantes nutritivos
comunes se encuentran los azúcares refinados, el jarabe de maíz, la
fructosa cristalina, la glucosa, la dextrosa, la lactosa, la maltosa y los
polioles de baja energía o alcoholes del azúcar (p.ej. sorbitol, manitol,
xylitol, etc.) (Alonso, 2010).
b. Edulcorantes no nutritivos: son sustancias que tienen 2% o menos
del valor calórico de la sacarosa por cada unidad equivalente en su
capacidad edulcorante. También se les designa como edulcorantes
artificiales, intensos, sustitutos del azúcar o de bajas calorías. La
dulzura de los edulcorantes no nutritivos varía entre 30 y 3000 veces
más que la sacarosa, por lo que se utilizan en cantidades diminutas
para incrementar el sabor dulce de los alimentos (Gonzalez, 2013).
53
Fase 1
Fase 2
Utilización de los sustitutos naturales del aspartame en el proceso de elaboración
de bebidas carbonatadas
Fecha:
Versión:
MANUAL GENERAL
F. Proceso
A continuación, se mostrará mediante un diagrama de flujo los pasos a seguir
para elaborar una bebida carbonatada.
1. Elaboración de una bebida carbonatada
Figura 10. Diagrama de flujo del proceso de elaboración de una bebida carbonatada Guevara y Cancino, 2015; Quevedo, 2016
54
Utilización de los sustitutos naturales del aspartame en el proceso de elaboración
de bebidas carbonatadas
Fecha:
Versión:
MANUAL GENERAL
2. Descripción del proceso
FASE 1.
Preparación del jarabe.
Según Guevara y Cancino (2015) la fase de elaboración del jarabe inicial
comprende los siguientes puntos.
a) Tratamiento del agua: Consiste en tratar el agua para los diferentes usos que
se llevarán a cabo en el proceso, tales como: preparación del jarabe, lavado de
cajas, botellas, sistemas de refrigeración. El agua inicialmente almacenada o
destinada para el proceso de producción es tratada con una solución de cloro
de 2 a 3 ppm y posteriormente es redirigida según su utilización.
El agua empleada en el proceso de elaboración del jarabe es sometida a un
proceso de clarificación el cual comprende un proceso de coagulación,
floculación (sulfato ferroso, sulfato de aluminio), sedimentación, filtración
(carbón activo) y cloración (0,05 ppm de cloro), todo esto con la finalidad de
eliminar partículas de impurezas presente en el agua.
b) Desaireación del agua: Esta etapa consiste en la eliminación de aire o
presencia de gas en el agua con la finalidad de facilitar las etapas posteriores
de carbonatación o llenado. La presencia de aire ocasiona que el CO2 se
escape rápidamente al momento de destapar una botella de producto ya
terminado, afectando sus parámetros sensoriales.
55
c) Preparación del jarabe: Para su elaboración se utilizan mezclas de jarabe
simple de azúcar y fructosa según las formulaciones establecidas por la
empresa dueña del producto. Existen 2 tipos de jarabes: simple y compuesto.
Jarabe simple: Su concentración óptima es de 60°Brix. De forma
artesanal se disuelve el azúcar granulado en agua a temperatura
ambiente y se procede a calentar la mezcla para la disolución de los
carbohidratos y la eliminación de patógenos. A nivel industrial este
proceso se lleva a cabo en una sala de xaroparia (habitación destinada
para la elaboración de jarabe).
Jarabe compuesto: Se parte del uso del jarabe simple almacenado en
tanque de acero inoxidable adaptado para para evitar la presencia de
aire. En este paso de mezcla el jarabe simple con otros componentes:
acidulantes (ácido ascórbico, cítrico, láctico, fosfórico), conservantes
(ácido benzoico, parabenos), saborizantes (zumo de frutas),
antioxidantes (ácido ascórbico, tocoferoles, palmitato de ascórbico),
edulcorantes (sacarina, aspartame, acesulfame K), colorantes
(tartracina, amarillo quinolina, sunset yelow).
FASE 2.
Las fase de elaboración de una bebida carbonatada comprenden las siguientes
etapas según indica Quevedo (2016).
Mezclado: se procede a mezclar el jarabe terminado con agua tratada para
continuar con la aplicación de dióxido de carbono mediante el uso de un
equipo proporcionador. El desarrollo de esta etapa del proceso es totalmente
mecanizado y para ello se debe monitorear las proporciones de agua, jarabe
y CO2.
56
Utilización de los sustitutos naturales del aspartame en el proceso de elaboración
de bebidas carbonatadas
Fecha:
Versión:
MANUAL GENERAL
Carbonatación: durante esta etapa del proceso se realiza la mezcla del
jarabe con el Dióxido de carbono (CO2). La cantidad de oxígeno presente no
debe superar 1mg/L y para ello la aplicación de CO2, siendo todo esto
realizado mediante el uso de un flujómetro magnético. Una bebida
carbonatada contiene alrededor de 4 volúmenes de CO2, lo que equivale a
8g/L de CO2 disuelto.
Embotellado: el producto suministrado por la máquina proporcionadora es
depositado en envases de vidrio o plástico. Para ello los envases deben ser
previamente lavados y desinfectados. Una vez llenado los envases estos
pasan a ser sellados por una maquina encargada de cerrar, sellar o coronar
los envases.
Embalaje o empacado: El producto terminado es colocado en cajas, jabas
de plástico, recubierto con plástico según su modelo de distribución. En esta
etapa se procede a la codificación en donde se registra, fecha y hora de
elaboración.
Almacenado: se procede a embodegar el producto a temperatura ambiente
para su posterior distribución a los lugares de comercialización.
3. Descripción de los Ingredientes utilizados
Según la norma INEN 1101 (2008) las bebidas gaseosas son productos no
alcohólicos elaborados por disolución de gas carbónico CO2 en agua purificada que
57
se encuentra lista para el consumo directo adicionando o no edulcorantes, jugos,
zumos de frutas, saborizantes o aditivos permitidos.
Los ingredientes utilizados para su elaboración son:
Tabla 4. Ingredientes de una bebida carbonatada
Ingrediente Función Características
Agua
Componente
mayoritario de la
bebida. Comprende el
90 % de la bebida
Los nitratos en el agua no
deben sobrepasar los 4 mg/L
Dióxido de carbono
Tiene efecto
conservador, ya que
desplaza el oxígeno de
la bebida
Se emplea como gas licuado
Jarabe
Proporciona las
características
organolépticas de la
bebida
Mezcla completa de todos los
ingredientes que componen la
bebida. En donde se incluye:
aromatizantes, acidulantes,
colorantes, conservadores,
antioxidantes, emulsionantes.
Ingredientes básicos en la elaboración de una bebida carbonatada Guevara y Cancino, 2015
58
Utilización de los sustitutos naturales del aspartame en el proceso de elaboración
de bebidas carbonatadas
Fecha:
Versión:
MANUAL GENERAL
G. Propuesta
Alternativas al uso del aspartame en la elaboración de bebidas carbonatadas
Tabla 5. Sustitutos del aspartame para elaboración de bebidas carbonatadas
Posibles sustitutos del aspartame en la elaboración de una bebida carbonatada Alencastro, 2019
Edulcorante Origen Poder edulcorante
Características Autor
Taumatina Proviene de los arilos del fruto katemfe
1.600 veces mayor poder edulcorante a la solución de sacarosa al 10%).
Se utiliza en la industria alimenticia como potenciador del sabor.
(Cavagnari, 2018)
Brazzeína Proviene de frutos secos y ahumados
Posee un poder edulcorante 1.000 veces superior a la sacarosa.
Elaborado como aditivo, a nivel comercial se le conoce con el nombre de sweet.
(Rodrígez y Pizarro, 2018)
Glicirricina
Se la obtiene de la planta de regaliz, palo dulce u orozuz en la región de España
Su poder endulzante es 60 veces mayor que el de la sacarosa.
Es utilizada en la industria alimenticia para la elaboración de bebidas.
(Gómez, 2016)
Stevia
(Stevia rebaudiana)
Es proveniente del Paraguay
Poder edulcorante 300 veces mayor al
de la sacarosa al 0.4%
Es un
edulcorante bajo
en calorías, el
consumo de 10
hojas aporta tan
solo 1 kcal.
(Bulman, Navarro, Díaz, Guzman y Rodríguez, 2017)
Yacón
Es originaria de Sudamérica
Posee un poder edulcorante de
más de 190 veces en relación
a la sacarosa.
Estimula los Lactobacillus y no incide en la asimilación de azúcar por lo cual es recomendado en pacientes diabéticos.
(Quitral et al.,
2016)
59
Utilización de los sustitutos naturales del aspartame en el proceso de elaboración
de bebidas carbonatadas
Fecha:
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MANUAL GENERAL
Stevia como sustituto natural del aspartame
Stevia: Entre una de las opciones de sustitutos del aspartame en la elaboración
de bebidas gaseosas se encuentra la Stevia, la cual ya es utilizada por la empresa
The Coca Cola Company con un total de 24 patentes de formulaciones en donde
se incluye su uso.
Ventajas del uso de estevia como edulcorante:
Se degrada en esteviósido.
Bajo nivel mutagénico.
Su poder edulcorante es 120 veces mayor al que posee la sacarosa.
pH de 3 a 9, es soluble en agua.
Resiste temperaturas mayores a los 200°C.
Produce sinergia con varios tipos de edulcorantes y aditivos.
No produce caramelización, ni oscurecimiento por lo cual puede ser usado
en la elaboración de bebidas.
Según Baño (2010) en su investigación titulada “Estudio del edulcorante natural
Stevia en la elaboración de una bebida carbonatada cítrica”, existe una relación
entre la cantidad de azúcar y stevia a utilizarse, tal como se describe en la siguiente
tabla.
Tabla 6. Dosificación Azúcar (g) Stevia
82.50 g 0.183 g 55 g 0.366 g
27.50 g 0.549 g
Relación entre el uso de azúcar y Stevia en una misma solución Baño, 2010
60
Utilización de los sustitutos naturales del aspartame en el proceso de elaboración
de bebidas carbonatadas
Fecha:
Versión:
MANUAL GENERAL
H. Sustitución del aspartame por stevia
La ventaja de la stevia (Stevia rebaudiana) es que sus principios activos poseen
un valor nutricional prácticamente nulo, y permiten endulzar sin agregar más
calorías a los alimentos. La estevia también puede consumirse por aquellos que
sufren de diabetes, ya que los ingredientes activos de la planta en realidad no
afectan los niveles de insulina.
I. Plan de acción
Tabla 7. Plan de acción para la propuesta del uso de stevia
Fases Metas Actividades
Formular la propuesta
Evidenciar las
necesidades optar por
una alternativa natural
como edulcorante de las
bebidas carbonatadas
Revisión bibliográfica
Desarrollo preliminar de
la propuesta
Elaboración y desarrollo
de la propuesta
Elaboración y desarrollo
de la propuesta
Implementación de la
propuesta
Ejecución
Tecnificar y elaborar el
producto
Evaluación de la
propuesta
Comprobar errores y
aciertos en el proceso
de implementación
Evaluación sensorial
Alencastro, 2019
61
5. Discusión
Se determinó el índice de consumo de bebidas carbonatadas en el norte de la
ciudad de Guayaquil por medio de una encuesta dirigida a una población de 100
personas que asisten a realizar sus compras en supermercados. Se identificó que
el 92% de los encuestados consumen bebidas carbonatadas de manera frecuente,
variando entre marcas como: coca cola, pepsi cola, big cola entre otras. Como parte
de las interrogantes se obtuvo que los consumidores prefieren estas bebidas
mayoritariamente por su sabor antes que, por su precio, ya que bebidas como la
big cola obtuvo una aceptación del 18% en relación a la coca cola con el 30%, y
cuyo precio es mayor lo cual indicó que el sabor es factor influyente en la
comercialización de estas bebidas. El autor Gómez (2016), en su encuesta
realizada en la ciudad de Guayaquil señala que la preferencia durante el consumo
de bebidas carbonatadas se ve directamente relacionada al precio. El autor indica
que la empresa AJEECUADOR con su bebida big cola con un PVP (precio de venta
al público) de 0.25 genera mayor atractivo entre los clientes, quienes buscan
cantidad antes que la salud. Además, el autor Vizuete (2015) en su estudio
enfocado en estudiar las preferencias de bebidas en el mercado indicó en su trabajo
que el 70% de las personas eligen las bebidas carbonatadas por su sabor, el 10%
por su marca y solo el 13% se basan en el precio. En relación a lo expuesto por los
autores, se coincide con el autor Vizuete destacando la importancia de los sabores
en las bebidas gaseosas las convierten en la primera opción antes que los jugos,
néctares o agua. Lo acotado por Gómez es discutible ya que en su investigación se
hace énfasis en que la población encuestada fueron personas de nivel económico
bajo que constantemente buscan economizar, pero en caso de contar con mayores
recursos si optarían por otro tipo de marcas.
62
Al desarrollar el segundo objetivo se identificó la concentración de aspartame
usado en tres marcas de bebidas carbonatadas y a su vez cuál de las marcas posee
la mayor concentración de este edulcorante, dando como resultado que la muestra
A contiene 64,29 mg/kg de aspartame en 300 ml, la muestra B posee una
concentración de 117,44 mg/kg de aspartame en 400 ml y la muestra C tiene una
concentración de 197,90 mg/kg de aspartame en 500 ml. Cabe mencionar que las
concentraciones de aspartame utilizadas en las 3 marcas de bebidas gaseosas en
una concentración de 1000 ml no sobrepasan el valor de 600 mg/kg establecido por
la FAO en la NGAA (Norma General para Aditivos Alimentarios) dictada en Beijing
(China) en el año 2013. Un estudio realizado por el autor Cárdenas (2014) acota
que, en la Universidad de Jaén en la Facultad de Ciencias Experimentales del
Departamento de Química, Física y Analítica, se llevó a cabo un estudio para la
determinación de edulcorantes artificiales en bebidas carbonatadas consumidas
por la población, en donde se demostró que en ninguna de las muestras analizadas
el contenido en edulcorantes superó la ingesta diaria admisible (IDA). Sin embargo,
Abhilash et al. (2011), indica el grave efecto del aspartame a nivel hepatocelular y
su sistema antioxidante. En su investigación menciona como resultado, que ingerir
dosis de 0,500 y 1000 mg/kg de aspartame por un período de 180 días conlleva
daños graves a nivel hepático.
La elaboración de un manual para la elaboración de una bebida carbonatada
empleando sustitutos naturales, permitió resaltar el uso de stevia (Stevia
rebaudiana) como una de las opciones naturales del aspartame, puesto que en la
actualidad es utilizada en la elaboración de varios tipos de bebidas comerciales.
Según Vera (2017) en su proyecto de elaboración de una bebida endulzada con
stevia indica que la población que adquiere producto en tiendas y supermercados
63
enfoca su atención en la carga calórica de los productos sin prestar atención a los
demás ingredientes. Cárdenas (2014) realizó un estudio sobre la determinación de
edulcorantes artificiales en bebidas, en donde se demostró que en ninguna de las
muestras analizadas el contenido en edulcorantes superó la ingesta diaria
admisible (IDA). En relación a lo acotado por Cárdenas (2014) se discrepa con su
argumento debido a que el valor IDA está sujeto a concentraciones de miligramos
por kilogramos del peso corporal de la persona y si bien una lata de refresco no
contiene dosis que superen la concentración (IDA), el frecuente consumo de
alimentos con contenido de aspartame puede generar efectos tóxicos en el
organismo.
64
6. Conclusiones
En relación a los resultados obtenidos en este estudio con respecto a la
determinación del consumo de bebidas carbonatadas se generaron las siguientes
conclusiones:
El estudio del índice de consumo de bebidas carbonatadas en el norte de la
ciudad de Guayaquil determinó que de cada 100 personas que asisten a los
supermercados de la Cdla. Alborada, el 92% de ellos indicó consumir bebidas
carbonatadas y el 8% restante señaló no consumirlas, siendo el sabor el factor
predominante al momento de adquirirlas antes que el precio.
Se determinó la concentración de aspartame usado en tres marcas de bebidas
carbonatadas comercializadas en la ciudad de Guayaquil. Los datos obtenidos
indicaron que la muestra (A) contenía la menor concentración de aspartame en su
presentación de 300 ml, y la muestra (C) contenía la mayor concentración de
aspartame en su presentación de 500 ml. Estos valores se evaluaron en relación a
1kg (1000 ml) según lo expresado por la FAO, dando como resultado que ninguna
de las marcas sobrepasaba el máximo admisible de 600 mg/kg establecido por la
NTE INEN-CODEX 192:2016 y la FAO en la NGAA (norma general para aditivos
alimentarios) dictadas en Beijing (China) en el año 2013.
La comparación de las concentraciones de aspartame se realizó según
indicaciones de la FAO donde se señala que las concentraciones de aspartame se
evalúan en relación a 1kg (1000 ml) de bebida, determinando así que la muestra A
poseía una concentración de 214.3 ppm por cada 1000 ml, siendo la bebida con
menor presencia de aspartame; mientras que la muestra C con 395.8 ppm por cada
1000 ml contenía la mayor concentración de aspartame.
65
La elaboración de un manual con información relacionada a la sustitución del
aspartame en las bebidas carbonatadas destaca el uso de Stevia (Stevia
rebaudiana) como una de las mejores opciones, debido a sus características
fisicoquímicas y a que es comercializada en el Ecuador, en comparación con el
resto de edulcorantes naturales investigados. En la actualidad el edulcorante stevia
rebaudiana es utilizado por la empresa The Coca Cola Company con un total de 24
patentes de formulaciones en donde se incluye su uso.
66
7. Recomendaciones
En relación a las conclusiones obtenidas se sugieren las siguientes
recomendaciones:
Se recomienda realizar una encuesta enfocada al conocimiento relacionado al
tema de ingredientes y aditivos alimentarios que poseen los productos más
consumidos en la población de Guayaquil, con la finalidad de determinar cuáles son
los factores de incidencia que predominan al momento de comprar sus alimentos.
Se debe limitar el consumo de bebidas carbonatadas endulzadas con
aspartame, ya que a pesar de que el valor IDA por cada lata o botella de bebida
carbonatada no representa un factor de riesgo, el consumo diario de manera
excesiva de bebidas elaboradas con este edulcorante puede generar daños a la
salud.
Se recomienda impulsar el aprovechamiento de alternativas de edulcorantes
naturales, lo cual permitiría desarrollar nuevas estrategias alimenticias que
beneficiarían tanto a la salud del consumidor, así como también al desarrollo
agrícola de los lugares donde se cultivan estos ingredientes.
67
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malo-uso-comun-edulcorantes-debate
78
9. Anexos
9.1 Anexo 1. Encuesta a realizarse en supermercados
Figura 10. Encuesta para la determinación de consumo de bebidas carbonatadas
Alencastro, 2019
79
9.2 Anexo 2. Metabolización del aspartame
Figura 12. Ruta metabólica del aspartame Abu-Taweel et al., 2014
9.3 Anexo 3. Cromatografía liquida de Alta Resolución (HPLC)
Figura 11. Esquema Cromatografía liquida de Alta Resolución Snyder et al., 2012
80
Curva Calibración Aspartame 2
1,8
1,6
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Series 1
Lineal (Series 1)
0 20 40 60 80 100 120
Concentración ppm (mg/ml)
9.4 Anexo 4. Calculo de población a encuestar
Figura 12. Cálculo de muestra. Alencastro, 2019
9.5 Anexo 5. Curva de calibración del aspartame en las muestras de bebidas
carbonatadas
y = 0,0184x + 0,1283
R² = 0,97 93
Figura 13. Curva de calibración Alencastro, 2019
Ab
sorb
an
cia
(n
m)
81
9.6 Anexo 6. Resultados de la encuesta
Tabla 8. Rango de edades de personas encuestadas.
Alternativas de respuestas Frecuencia absoluta Frecuencia absoluta
acumulada
15 - 18 8 8% 19 - 22 50 50% 22 - 25 42 42% Total 100 100%
Clasificación de edades de las personas encuestadas Alencastro, 2019
Tabla 9. Sexo de las personas encuestadas
Alternativas de respuestas Frecuencia absoluta Frecuencia absoluta
acumulada
Femenino 54 54%
Masculino 46 46%
total 100 100%
Datos de las personas encuestadas Alencastro, 2019
Tabla 10. Consumo de bebidas carbonatadas
ALTERNATIVAS DE RESPUESTAS
FRECUENCIA ABSOLUTA
FRECUENCIA ABSOLUTA
ACUMULADA
SI 92 92%
NO 8 8% 100 100%
Respuestas a la primera pregunta de la encuesta Alencastro, 2019
Tabla 11. Tipo de bebidas consumidas
ALTERNATIVAS DE RESPUESTAS
FRECUENCIA ABSOLUTA
FRECUENCIA ABSOLUTA
ACUMULADA
Coca-Cola (Zero) 30 30% Sprite 12 12% Tropical 9 9% Pepsi 23 23% Bigcola 18 18% Ninguna 8 8%
100 100%
Marcas de bebida de mayor consumo en el mercado local Alencastro, 2019
82
Tabla 12. Frecuencia de consumo de bebidas
ALTERNATIVAS DE RESPUESTAS
FRECUENCIA ABSOLUTA
FRECUENCIA ABSOLUTA ACUMULADA
Nunca 8 8% Poco Frecuente 43 43% Frecuentemente 42 42%
Muy frecuente 7 7% Total 100 100%
Respuestas a la tercera pregunta de la encuesta Alencastro, 2019
Tabla 13. Motivo de consumir bebidas carbonatadas
ALTERNATIVAS DE RESPUESTAS
FRECUENCIA ABSOLUTA
FRECUENCIA ABSOLUTA ACUMULADA
Para acompañar una comida 42 42% Por su sabor 9 9% Para calmar la sed 19 19% Es más Económica 6 6%
Porque me gusta 15 15%
No consumo bebidas carbonatadas 9 9% TOTAL 100 100%
Principales motivos para el consumo de bebidas carbonatadas Alencastro, 2019
Tabla 14. Concomimiento acerca del aspartame
ALTERNATIVAS DE RESPUESTAS
FRECUENCIA ABSOLUTA
FRECUENCIA ABSOLUTA ACUMULADA
SI 11 11% NO 89 89%
TOTAL 100 100%
Respuestas a la quinta pregunta de la encuesta Alencastro, 2019
Tabla 15. Aspartame en las bebidas que consumen
ALTERNATIVAS DE RESPUESTAS
FRECUENCIA ABSOLUTA FRECUENCIA ABSOLUTA
ACUMULADA
SI 20 20% NO 80 80%
TOTAL 100 100%
Conocimiento del consumo de aspartame por parte de los encuestados Alencastro, 2019
83
9.7 Anexo 7. Bebidas carbonatadas expendidas en supermercados
Figura 14. Toma de muestras en supermercados 1 Alencastro, 2019
Figura 15. Toma de muestras en supermercados 2 Alencastro, 2019
84
Figura 16. Muestra A Alencastro, 2019
Figura 17. Muestra B Alencastro, 2019
85
Figura 18. Muestra C Alencastro, 2019
Figura 19. Muestras: A - B - C Alencastro, 2019
86
9.8 Anexo 8. Concentraciones de aspartame en las 3 muestras de bebidas
gaseosas
Figura 20. Análisis de HPLC realizado a la muestra A Alencastro, 2019
Figura 21. Análisis de HPLC realizado a la muestra B Alencastro, 2019
87
Figura 22. Análisis de HPLC realizado a la muestra C Alencastro, 2019
88
9.9 Anexo 9. Resultados del análisis de aspartame en las muestras de bebidas
carbonatadas
Figura 23. Concentración de aspartame en la muestra A Alencastro, 2019
89
Figura 24. Concentración de aspartame en la muestra B Alencastro, 2019
90
Figura 25. Concentración de aspartame en la muestra C Alencastro, 2019
91
9.10 Anexo 10. Resultados de las encuestas
Figura 26. Resultado de las encuetas realzados en supermercados de la ciudadela Alborada Alencastro, 2019
92
Figura 27. Resultado de las encuetas realzados en supermercados de la ciudadela Alborada Alencastro, 2019