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a) Los edulcorantes autorizadosse pueden emplear en categor-as de alimentos especficas y aniveles de uso determinados, enfuncin de los valores de Inges-ta Diaria Admisible (IDA) esta-blecidos por el Comit Cientfi-co para Alimentacin de laUnin Europea, o tambin enfuncin de las caractersticaspropias de cada edulcorante.

b) La Directiva 94/35/CE permiteel empleo de los edulcorantes encombinacin, lo que hara des-cender la posibilidad de supera-cin de la IDA de cualquier edul-corante individualmente conside-rado. As, esta limitacin de lasdosis mximas de uso hace ne-cesario el uso de combinacionesde edulcorantes para alcanzar elefecto tecnolgico deseado. Dehecho, los niveles de uso con-templados no son, excepto parael caso del aspartamo, suficientespara edulcorar alimentos y bebi-das en base a un nico produc-to. Ser por tanto necesario em-plear combinaciones de edulco-rantes para alcanzar el efecto tec-nolgico deseado en la formula-cin de bebidas refrescantes.

La Directiva de Edulcorantes(94/35/CE) fue adoptada en Juniode 1994 e implantada en la legis-lacin nacional de todos losEEMM de la UE hacia finales de1995. Transcurrieron aproximada-mente cuatro aos desde la pri-mera propuesta de la Comisinhasta su publicacin en el DiarioOficial de la Comunidad Europea,debido a que los EEMM partande muy diferentes posiciones encuanto a la legislacin existentesobre edulcorantes. Durante esteperodo de discusin se desarro-

Hace dos dcadas, sacarina y ci-clamato eran los nicos edulco-rantes de alta intensidad dispo-nibles comercialmente y el mer-cado de productos dietticosconstitua una fraccin mnimadel total global de alimentos ybebidas. La prohibicin de usodel ciclamato por parte de laFDA y algunos pases europeosen la dcada de los setenta im-puls la investigacin y desarro-llo de nuevos edulcorantes alter-nativos que culminaron en laevaluacin, aprobacin y puestaen el mercado de nuevos edul-corantes de alta intensidad tantoen la Unin Europea como enEstados Unidos.

En este artculo se revisa la ga-ma de posibilidades para edul-coracin de bebidas refrescantesde acuerdo con la legislacin re-cientemente armonizada en elmbito de todos los EEMM de laUnin Europea.

La legislacin vigente en laUnin Europea sobre aditivosalimentarios se recoge en tresDirectivas que establecen quaditivos se pueden emplear ycules son las condiciones deempleo de los mismos. Una deesas Directivas, la 94/35/CE, re-gula el empleo de edulcorantesen productos alimenticios [1].

Esta Directiva tiene una serie decaractersticas esenciales que seresumen a continuacin:

2. Regulacin sobreedulcorantes en la UE

1. Introduccin

Edulcorantes de altaintensidad en bebidasrefrescantes

F. BorregoZoster, S.A. (Grupo Ferrer Internacional, S.A.)

El mercado de los edulcorantesde alta intensidad ha sufrido

un profundo desarrollocientfico y tcnico en los

ltimos 20 aos, lo que haprovocado un cambio

dramtico en el rango,composicin y calidad de los

productos formulados conedulcorantes de bajo contenido

calrico, en particular de lasbebidas refrescantes.

As, en la actualidad es posiblecomercializar productos bajosen caloras cuyos parmetros

de aceptabilidad sensorial sonmuy similares a los de los

productos formulados con lostradicionales edulcorantes

nutritivos.

Bebidas Refrescantes

3.1. Acesulfamo K

El acesulfamo K (Fig. 1) es apro-ximadamente 200 veces msdulce que el azcar. Su sabordulce se percibe sin retardo ypersiste algo ms que el del az-car. A elevadas concentracionesaporta notas amargas, pero a ni-veles de uso moderados esteefecto no se percibe, siendo lacalidad de sabor superior a la dela sacarina, por lo que su em-pleo en combinacin con otrosedulcorantes resulta particular-mente adecuado [3].

La solubilidad en agua a 20 Ces elevada (270 g/L) por lo quese pueden preparar y almacenardisoluciones concentradas. Esestable tanto en estado slidocomo bajo las condiciones depH y temperatura normalmenteempleadas en el procesado y al-macenamiento de alimentos, in-cluyendo exposicin prolonga-da en medio acuoso y pH cido(bebidas refrescantes) y procesode pasterizacin empleados enel segmento de bebidas con unacierta proporcin de zumo.

3.2. Aspartamo

El aspartamo (Fig. 1) es 160-220veces ms dulce que el azcar.El perfil intensidad/tiempo delaspartamo se describe comolimpio, si bien el perfil intensi-dad tiempo se caracteriza porun desarrollo ms gradual y unamayor persistencia que el delazcar [4].

Es ligeramente soluble en agua,si bien ltimamente se han de-sarrollado formatos que permi-ten la preparacin de disolucio-nes concentradas. Su estabilidaden estado slido es bastantebuena siempre que no se some-ta a temperaturas elevadas. Endisoluciones acuosas presentaun mximo de estabilidad a pH4,2, y una rpida degradacinfuera del rango de pH 2,5-5,5

3. Edulcorantesautorizados en la UE

llaron a escala piloto nuevos pro-ductos de bajo contenido energ-tico, lo que hizo necesario una re-visin y actualizacin de la Direc-tiva 94/35 que ha sido ya publica-da e implantada por los EEMM(Directiva 96/83/EC) [2].

De acuerdo con estas Directivas,hay cinco edulcorantes de altaintensidad autorizados en la UE:neohesperidina DC, aspartame,acesulfame K, sacarina y cicla-mato, que se pueden emplear enbebidas refrescantes de conteni-

do energtico reducido (reduc-cin de al menos un 30% res-pecto al producto original) o sinazcares aadidos. Se permite eluso de dos o ms edulcorantesen combinacin en un alimentosiempre que cada uno de ellosest autorizado en ese alimento,y el nivel de uso para cada com-puesto est por debajo del mxi-mo. El empleo de la combina-cin de edulcorantes ms apro-piada para cada producto es loque se ha dado en llamar el con-cepto multiedulcorante.

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Bebidas Refrescantes

Figura 1. Estructura qumica de los edulcorantes de relevancia en la Unin Europea:(a) Alitamo. (b) Acesulfamo). (c) Aspartamo. (d) Ciclamato. (e) Neohesperidina DC). (f) Sacarina y (g) Sucralosa

que el azcar a una CES del 9 y2%, respectivamente, y presentaun perfil sensorial similar al dela sustancia de partida.

Otro edulcorante que se en-cuentra actualmente en fase dedesarrollo es el neotamo [12],que difiere estructuralmente delaspartamo en un grupo alquiloterminal, lo que multiplica supoder edulcorante (7.000-13.000veces ms que el azcar) y me-jora su estabilidad, debido a quedicho grupo impide la ciclacina dicetopiperazina.

Un anlisis de los edulcorantesactualmente en uso muestra queninguno de ellos tiene las propie-dades funcionales y de sabor delazcar, presentando una o variasde las siguientes limitaciones:

a) Perfiles de sabor dulce diferen-tes al del azcar, lo que se mani-fiesta de diversas formas, tales co-mo retardos en la percepcin delsabor, regustos amargos, etc.

b) Ausencia de propiedades dedonacin de cuerpo (productosque se perciben como aguados).

c) Limitaciones de estabilidadbajo las condiciones de procesoy el almacenamiento.

Algunas de las limitaciones delos edulcorantes de mayor rele-vancia se resumen en la Tabla I.

El empleo de combinaciones deedulcorantes puede compensarlas limitaciones de los edulco-

4. Combinacionesedulcorantes

[5]. La va de degradacin es do-ble: a) hidrlisis a cido asprti-co, fenil alanina y metanol y b)ciclodeshidratacin a dicetopi-perazina. Esta inestabilidad qu-mica es la responsable de unaprdida parcial del sabor dulcebajo ciertas condiciones de pro-cesado y almacenamiento de ali-mentos. As, por ejemplo, el al-macenamiento de bebidas car-bonatadas a 20 y 30 C durante6 semanas resulta en una prdi-da del 11-16% y 28%, respecti-vamente [6].

3.3. Ciclamato

Su poder edulcorante es aproxi-madamente 30 veces el de la sa-carosa y su perfil intensidad/tiempo del ciclamato es diferenteal de la sacarosa, alcanzndose elmximo de intensidad ms tardey persistiendo durante ms tiem-po. Las sales sdica y clcica delcido ciclmico presentan unaelevada solubilidad en agua. Lassoluciones acuosas de ciclamatoson estables a la luz y el calor enun amplio intervalo de pH [7].

3.4. Sacarina

La sacarina es aproximadamente300 veces el del azcar, y pre-senta un regusto metlico sobretodo a elevadas concentraciones[8]. Las sales sdica y clcica sonmuy solubles en agua (82 g en100 g de agua para sacarina s-dica dihidrato) y su estabilidades aceptable en las condicionesde pH, temperatura y tiempo ca-ractersticas de la fabricacin yalmacenamiento de bebidas re-frescantes.

3.5. Neohesperidina DC

La neohesperidina DC es apro-ximadamente 1.500 veces msdulce que la sacarosa a una con-centracin equivalente a un 3%de azcar. Su perfil de sabor aconcentraciones elevadas (> 50mg/kg) se caracteriza por unbreve retardo para alcanzar laintensidad mxima, seguido porun regusto parecido al del men-

tol, lo que limita su aplicacin como ni-ca fuente de edulcoracin de bebidas [9].Sin embargo, a bajas concentraciones (< 50mg/kg) y en combinacin con otros edul-corantes, puede contribuir a mejorar elperfil sensorial de la mezcla, y aportar adi-cionalmente modificaciones de otros par-metros de sabor (mejora de la percepcinde la sensacin de cuerpo, potenciacinde sabores de fruta, etc.) a concentracio-nes tanto por encima, como por debajodel umbral de edulcoracin [10].

La solubilidad de la neohesperidina DC enagua es 0,4-0,5 g/L a temperatura ambien-te, aumentando de forma exponencial conla temperatura hasta aproximadamente650 g/L a 80 C. Neohesperidina DC es es-table frente a condiciones habituales en elprocesado y almacenamiento de bebidas.

3.6. Otros edulcorantes

En la actualidad hay dos edulcorantes cu-ya seguridad de uso est siendo objeto deevaluacin por el Comit Cientfico paraAlimentacin de la Unin Europea: alitamoy sucralosa (Fig. 1) [11].

El alitamo est formado por dos aminoci-dos: cido L-asprtico y D-alanina, con unanueva estructura amida C-terminal: 2,2,4,4,tetrametiltienanil amina, que es la clave desu elevado poder edulcorante (2.000 vecesel del azcar a una CES del 10%). Es solu-ble en agua y su estabilidad es superior ala del aspartamo (tiempos de vida media 2-3 veces mas elevados a pH 2-4).

La sucralosa (1,6 dicloro-1,6-dideoxy--D-fructofuranosil-4-cloro-4-deoxy--D-galac-topiransido) es un edulcorante de alta in-tensidad obtenido por halogenacin selec-tiva de la molcula de sacarosa. Es muysoluble en agua y estable bajo las condi-ciones normales de proceso y almacena-miento de bebidas refrescantes. La sucra-losa es entre 500 y 750 veces ms dulce

117mayo 00

Edulcorante Limitacin tcnica

Acesulfamo K Aportacin de notas amargasAspartamo Estabilidad limitada y baja velocidad de solubilizacin en agua fraCiclamato Regusto qumico, bajo poder edulcoranteNeoherperidina DC Regusto a mentol a concentracin elevadaSacarina Regusto metlico/amargoTaumatina Regusto a mentol a concentraciones elevadas

Tabla I. Principales limitaciones tcnicas de los edulcorantes de alta intensidad

ximos permitidos de cada edulco-rante en la formulacin de bebi-das refrescantes segn la legisla-cin vigente en la UE. Conocien-do el poder edulcorante de cadauno de ellos, se puede determinarla concentracin equivalente desacarosa que se alcanzara en ca-da caso. Queda claro que estosniveles de uso imponen necesa-riamente el empleo de combina-ciones de edulcorantes, exceptopara el caso del aspartamo con elque es posible alcanzar el nivelde edulcoracin habitual en bebi-das refrescantes (equivalencia ensacarosa del 10-12%). De hecho,el empleo de los niveles mximosautorizados de sacarina, acesulfa-mo-K y ciclamato permitira al-canzar una equivalencia en saca-rosa en el lmite inferior que seusa en bebidas refrescantes fabri-cadas nicamente con edulcoran-tes intensos, sobre todo teniendoen cuenta que la combinacin sa-carina/acesulfamo-K no presentapropiedades sinrgicas.

4.1. Sinergia

Se habla de sinergia cuando el po-der edulcorante real de una com-binacin de dos o ms edulcoran-tes es superior a la suma de la in-tensidad aportada por cada uno delos edulcorantes que la componen[11]. El fenmeno de sinergia esmuy frecuente entre combinacio-nes de edulcorantes, en particularpara algunas sustancias como neo-hesperidina DC que es el edulco-rante que presenta un mayor gra-do de sinergia, tanto en nmerode respuestas como en intensidadde las mismas (Fig. 2) [12].

Desde un punto de vista msprctico, el empleo de combina-ciones de edulcorantes permitiraa la industria alimentaria alcanzarel efecto tecnolgico deseado(intensidad y calidad de la edul-coracin) sin sobrepasar las limi-taciones de dosificacin estable-cidas por la Directiva 94/35/CE.

4.2. Optimizacin de las propiedades de sabor

Las propiedades de sabor apor-

rantes individualmente conside-rados, optimizando muchos delos aspectos relativos a la pro-duccin, comercializacin yconsumo de bebidas refrescan-tes de contenido energtico re-ducido, hasta lmites que no esposible alcanzar mediante nin-guno de los edulcorantes actual-mente en el mercado. As, lascombinaciones de edulcorantespueden favorecer la formulacinde productos con propiedadesde sabor mejoradas, tiempos devida media ms prolongados ycostes de produccin inferiores.

El empleo de varios edulcoran-tes en combinacin tiene, desdeun punto de vista tecnolgico,dos ventajas fundamentales:aprovechamiento de los efectossinrgicos y optimizacin de laspropiedades de sabor (obten-

cin de perfiles de sabor msparecidos a los del azcar [10].

La mejora del perfil sensorial delas bebidas refrescantes medianteel empleo de combinaciones deedulcorantes no es un conceptonuevo. Antes de la prohibicinde uso del ciclamato por la FDAen Estados Unidos, y de que serestringiesen los niveles de usode sacarina y ciclamato en Euro-pa, la combinacin ciclamato:sa-carina (10:1) era muy empleadaen bebidas refrescantes como vaeconmica de conseguir un perfilsensorial parecido al del azcar:el sabor del ciclamato permitaenmascarar las notas de sabormetlico de la sacarina, y la sa-carina potenciaba el bajo poderedulcorante del ciclamato.

La Tabla II resume los niveles m-

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Bebidas Refrescantes

Nivel mximo Intensidad CESEdulcorante IDA (mg/kg) bebidas (mg/l) edulcorante (%)

Acesulfamo K 0 - 9 350 150 5,2Aspartamo 0 - 40 600 200 12Ciclamato 0 - 11 400 30 1,2Neohesperidina DC 0 - 5 30 1.500 4,5Sacarina 0 - 5 80 (100 en gaseosa) 300 2,4 (3,0)

Tabla II. Concentraciones mximas permitidas,IDA y poder edulcorante

ACE: acesulfamo K. APM: aspartamo. CIC: ciclamato. FRU: fructosa. GLU: glucosa. NDC: neohesperidina DC.SAC: sacarina. SCC: sacarosa. TAU: taumatina. Adaptado de Schiffman et al, [12]).

Figura 2. Nmero de respuestas sinrgicas encombinacionesbinarias de edulcorantes

[4] Wells, A.G. The use of intense sweetenersin soft-drinks. En Progress in Sweeteners,Grenby TH (ed.), Essex: Elsevier Science Pu-blishers, pp. 169-214 (1989).

[5] Homler, B.E., Deis, R.C. y Shazer, W. As-partame En Alternative Sweetener (2 Edi-cin), O'Brien L, GelardiRC (Eds.), New York:Marcel Dekker, Inc., pp. 39-70 (1991).

[6] Hough, L. High-intensity, low-calorie swe-eteners, En Low-calorie foods and food in-gredients, Khan R (Ed.), Glasgow: Chapman &Hall, pp. 138-162 (1993).

[7] Bopp, B. y Price, P. Cyclamate, En Alter-native Sweetener (2 Edicin), O'Brien L, Ge-lardi RC (Eds), New York: Marcel Dekker Inc.,pp. 71-96 (1991).

[8] Mitchell, M. y Pearson, R.L. Saccharin, En:Alternative Sweetener (2 Edicin), O'Brien L,Gelardi RC (Eds.), New York: Marcel Dekker,Inc., pp. 127-156 (1991).

[9] Borrego, F., Canales, I. y Lindley, M.G. Ne-ohesperidin dihydrochalcone: state of know-ledge review. Zeitschrift fr Lebensmittel Un-tersuchung und-Forschung 200: 32-37 (1995).

[10] Borrego, F., Montijano, H., Lpez-Crema-des, F.J., Cano, J. y Peris, A. Double functio-nality of sweeteners: a case to study. WorldReview of Nutrition and Dietetics 85: 39-43(1999).

[11] Montijano, H., Toms Barbern, F.A. y Bo-rrego, F. Technological properties and regula-tory status of high intensity sweeteners in theEuropean Union. Food Science and Techno-logy International 4: 5-16 (1998).

[12] Witt, J. Discovery and Development ofneotame. World Review of Nutrition and Die-tetics 85: 52-57 (1999).

[13] Schiffman, S.S., Booth, B.J., Carr, B.T., Lo-ose, M.L., Sattely-Miller, E.A. y Graham, B.G.Investigation of synergism in binary mixturesof sweeteners. Brain Research Bulletin 38:105-120 (1995).

[14] Lindley, M.G. New developments in lowcalorie sweeteners . World Review of Nutri-tion and Dietetics 85: 44-51 (1999).

tadas por los edulcorantes debajo contenido calrico constitu-yen en s mismas la principal li-mitacin tcnica de estos ingre-dientes. Es un hecho reconocidoque el perfil de edulcoracin delas combinaciones de edulcoran-tes es ms parecido al del azcarque el de los elementos que lacomponen, por lo que la formu-lacin de bebidas con combina-ciones edulcorantes es, ademsde una necesidad impuesta porlas condiciones de uso, un me-dio muy til para mejorar los pa-rmetros de aceptabilidad orga-nolptica de las bebidas sin az-cares aadidos.

Recientemente, tambin se handescrito otras vas para mejorarlas propiedades de sabor de losedulcorantes de alta intensidad,entre las que cabe destacar lacombinacin con moduladoresde sabor tales como el cido t-nico como el 3-5 dihidroxyben-zaldehido [13].

Existen casos de doble funcio-nalidad como el de neohesperi-dina DC que, adems de pro-porcionar sabor dulce, modula ymodifica sabores y aromas ymejora la percepcin de la sen-sacin de cuerpo en productostanto dulces como salados. Es-tos efectos se han estudiado em-pleando tcnicas de AnlisisDescriptivo Cuantitativo a con-

centraciones por debajo del um-bral de edulcoracin. En todoslos casos se detectaron diferen-cias estadsticamente significati-vas en la intensidad de los atri-butos, tales como incrementosen la intensidad de la sensacinde cuerpo y mezclado de losatributos individuales del aroma,que se pueden considerar posi-tivas para la calidad organolpti-ca del producto final e indepen-dientes de la induccin del sa-bor dulce [10].

Estos efectos sobre los aromasparecen ser una consecuenciade capacidad de neohesperidinaDC para reducir la percepcindel sabor amargo y han sido,siendo el nico edulcorante au-torizado en bebidas reguladocomo ingrediente de aroma enEstados Unidos para uso a con-centraciones por debajo del um-bral de edulcoracin [10].

[1] Directiva 94/35/CE del Parlamento Europeoy del Consejo de 30 de Junio de 1994. DiarioOficial de las Comunidades Europeas,10.09.94, N L 237/3.

[2] Directiva 96/83/CE del Parlamento Europeoy del Consejo de 19 de Diciembre de 1996.Diario Oficial de las Comunidades Europeas,N L 48/16, 27 marzo (1997).

[3] Von Rymon Lipinsky, G.W. Acesulfame K.En: Alternative Sweeteners (2 Edicin), O'-Brien L, Gelardi RC (Eds.), New York: MarcelDekker, Inc., pg. 11-28 (1991).

5. Bibliografa

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