Captulo 2
La sacarosa, fructosa y fructosa: Historia, Fabricacin,
Composicin, Aplicaciones y Produccin
John S. White
Puntos clave
Los (calricas) edulcorantes nutritivos ms comunes en uso hoy en
da son el maz fructosa sacarosa y alta
jarabe (JMAF).
Las denuncias de que el JMAF es especialmente obesigenic en
comparacin con otros edulcorantes promovieron
de una relativa oscuridad a la fama nacional y el JMAF
posicionados de manera efectiva como el "poco saludable"
edulcorante; sacarosa, que es comparable en muchos aspectos, se
convirti en el edulcorante de "saludable" por
predeterminado. Pero es esta caracterizacin polarizante
justifi?
En este captulo se har el caso que la sacarosa y el JMAF son tan
similares en la fabricacin, composicincin, valor calrico, la
dulzura, y la funcionalidad de hacerlas intercambiables en muchos
alimentos
formulaciones; y sus patrones de consumo y la composicin de la
sangre despus de la digestin son
Tambin sorprendentemente similares.
Sea o no posterior metabolismo de los azcares componentes
absorbidos de sacarosa y fructosa
es lo suficientemente diferente como para afectar a los riesgos
de enfermedades y la salud humana se estudiarn en los captulos
que
siga.
Palabras clave calrica edulcorante Fructosa Glucosa jarabe de
maz de alta fructosa de jarabe de alta fructosa
JMAF HFS isoglucosa edulcorante nutritivo Sacarosa Azcar
Azcares
introduccin
son un componente importante de la dieta moderna, contribuy no
slo por las cantidades de forma natural
azcares 1
que ocurre en muchas frutas, verduras y frutos secos, sino
tambin por edulcorantes aadidos a los alimentos y procesados
bebidas. Debido a que estos edulcorantes contribuyen energa
metabolizable a la dieta, se les llama
Edulcorantes "nutritivos" "caloras" o. Este captulo se ocupa de
los edulcorantes de glucosa-fructosa,
las que contienen azcares. El ms importante de estos son el
jarabe de maz rico en fructosa y sacarosa de alto
(JMAF). Miel, zumos de frutas concentrados y el nctar de agave
son edulcorantes populares racor este
"Azcares" (plural) es el trmino descriptivo general aplicada a
la categora de mono y disacridos utilizado para endulzar
1
alimentos y bebidas. "Sugar" (singular), que se utiliza sin un
er modifi, es sinnimo de sacarosa (azcar de mesa comn); azcar
y sacarosa ser utilizada indistintamente en este captulo.
J. S. White, Ph.D. (*)
Investigacin Tcnica Blanca, Argenta, IL 62501, EE.UU.
e-mail: [email protected]
JM Rippe (ed.), Fructosa, jarabe de maz de alta fructosa,
sacarosa y Salud, Nutricin y Salud, 13
DOI 10.1007 / 978-1-4899-8077-9_2, Springer Science + Business
Media Nueva York 2014descripcin, pero comprenden slo una pequea
fraccin del total. Fructosa cristalina pura ser incluida
como elemento de comparacin; sin embargo, debe entenderse que,
como un ingrediente independiente, fructosa es un espe-edulcorante
especia- con funcionalidad nica, pero tambin se utiliza en
cantidades comparativamente menores.
La glucosa es ubicuo en la dieta y desempea un papel central en
la energtica y la regulacin de la humana
metabolismo. Por s misma, la glucosa se consume en dos formas:
como la dextrosa azcar (una industria alimentaria
sinnimo) y unida a s misma en polmeros (almidones en los
alimentos enteros, almidones purifi cados, dextrina,
maltodextrinas, jarabes de maz y regulares). La glucosa tambin
se produce en disacridos unidos a otros azcares,
como en sacarosa (unida a la fructosa) y la lactosa de azcar de
leche (unido a galactosa). Por ltimo, la glucosa
existe en estado libre (no unida) con fructosa libre equivalente
en la mayora de frutas, verduras y dulce-deri- vados (JMAF, miel,
jugo concentrado de uva) o con supervit fructosa en algunos otros
(manzana y pera
concentrados de zumo y nctar de agave). De jarabe de maz mezclas
regulares de glucosa polimrica de variar
longitudes de cadena, pero sin fructosa-a veces se agrupan con
fines estadsticos con azcares aadidos; cmo-nunca, su dulzor
relativo es bastante baja (aproximadamente 40% de la sacarosa) y su
funcionalidad es bastante dife-Ferent de JMAF. Por esta razn, los
productos de glucosa slo se mencionan slo como comparadores a
edulcorantes en este captulo que contiene fructosa; los lectores
interesados pueden consultar el excelente referenciatextos ENCE por
Schenck y Hebeda [1] y Hull [2] para obtener informacin ms especfi
co.
Los llamados de alta intensidad o baja en caloras edulcorantes
tales como aspartamo, sucralosa, y stevia
comprender una categora separada de los edulcorantes que queda
fuera del alcance de este captulo. ms informacin
en estos "alternativa" edulcorantes se pueden encontrar en el
volumen actualizado recientemente editado por Nabors [3].
La cuestin central de este libro, ya sea el consumo de
edulcorantes de glucosa-fructosa es exce-sive y constituye una
verdadera amenaza para la salud humana, sern abordados en los
captulos que siguen.
El propsito principal de este captulo es el de documentar la
historia, la produccin, composicin, aplicacinciones, y el consumo
de los edulcorantes a base de fructosa principales: sacarosa y HFC.
Una secundaria
objetivo es desmitificar azcares mediante la aclaracin de muchos
de los conceptos errneos y las inexactitudes tan generalizados
en cientfi contempornea c y la literatura popular.
Perspectiva histrica
Los azcares han sido parte de la dieta humana desde el origen
del hombre. Durante el perodo de cazadores-recolectores,
azcares provenan principalmente de frutos silvestres, verduras y
frutos secos y consistieron en gran parte de la glucosa,
fructosa,
y sacarosa. Estos fueron complementados en ocasiones cuando la
miel silvestre se top; miel
se compone principalmente de cantidades variables de glucosa y
fructosa, con cantidades ms pequeas de sacarosa y
otros azcares. Comunidades agrcolas tempranas cultivaban granos
de cereales como el arroz, el trigo y el maz
(maz) -y patatas -que ms tarde, tuberosas proporcionan
considerable glucosa cuando el contenido en almidn
(polmeros de glucosa de alto peso molecular) son enzimticamente
hidrolizado en el curso normal de
la digestin. Como civilizaciones evolucionaron, miel proporciona
un medio para endulzar las dietas de la uente affl en un
base ms consistente, pero era demasiado escaso en una mercanca
para ser disfrutado por las masas. Aunque azcarcaa fue domesticado
hace unos 10.000 aos, no fue hasta los ltimos siglos que el azcar
se convirti en
ampliamente disponibles. El desarrollo relativamente reciente de
JMAF proporciona una alternativa edulcorante lquido
al azcar en los EE.UU. (y en menor medida en otros pases),
aunque todava se utiliza el azcar en diez veces
el nivel de los jarabes de alta fructosa en todo el mundo.
Azcar [4 - 10]
El azcar se obtiene de la caa de azcar o la remolacha azucarera
y se produce en 123 pases de todo el mundo.
La caa de azcar produce el 80% del azcar mundial en 2009.Caa de
azcar Domesticado anterior remolacha azucarera por muchos miles de
aos. Es una planta perenne verdad
hierba que requiere una larga temporada de crecimiento con la
exposicin a la abundante lluvia y la luz solar. No es de extraar,
la
Se cree que las especies de caa de azcar ms tempranas que se
origin en el sur de Asia. Saccharum edule y S. ofi -
cinarum fueron domesticados alrededor de 8000 aC, en Nueva
Guinea y S. Barbari alrededor del mismo tiempo en
India. S. ofi cinarum sobrevivi como el cultivar dominante y la
caa de azcar hoy es el cultivo ms cultivada
en el mundo. La caa de azcar contiene 12 a 13% de sacarosa. En
2011, los mejores cinco pas productoras de caa de azcartries en el
mundo fueron (de ms a menos) Brasil, India, China, Tailandia y
Pakistn. juntos
producidos 1,3 billones de toneladas 2
La remolacha azucarera (Beta vulgaris) es descendiente de la
acelga, el tipo de remolacha ms antiguo conocido, domesticado
alrededor del ao 2000 aC por los griegos y romanos para la
alimentacin y usos medicinales. La cra selectiva en Italia
producido la raz bulbosa familiar de remolachas rojas y blancas
en un 300 anuncios. A gran arraigada remolacha forrajera
remolachas fueron utilizados como alimento para el ganado en el
1700 en Alemania, Holanda e Inglaterra. Requieren tiempo
horas de sol moderado y un montn de lluvia o de riego para un
crecimiento exitoso. Estas condiciones son
conocido en gran parte del norte de Europa y en 12 estados de
los EE.UU.. Modernos remolachas contienen
16% de sacarosa. Las primeras cinco remolacha pases en el mundo
que produce en el ao 2011 fueron el ruso
Federacin, Francia, EE.UU., Alemania y Ucrania, con una
produccin combinada de 1,5 millones
de toneladas (57% de la cosecha anual de remolacha
azucarera).
La historia del azcar cubre 10.000 aos y su cronologa sigue de
cerca la conquista militar,
exploracin, y la expansin colonial. El siguiente es un resumen
de los hitos en su desarrollo como
un alimento bsico en la dieta:
8000 aC La caa de azcar fi primer casero en Nueva Guinea; se
extendi gradualmente al sudeste asitico, China, y
2000 Chard, ms antiguo tipo de remolacha conocido, domesticado
por los griegos y los romanos como los alimentos y
800 manuscritos chinos tempranos contienen referencia primero al
azcar con las descripciones de la India
500 Proceso de molde enfriado jarabe de azcar en gran fl en
cuencos desarrollados en la India, lo que permite regional
300 Alejandro Magno trae "lo sagrado caa" a lo largo de su
conquista de Asia occidental;
100-300 ad raz pivotante con bulbo de remolachas rojas y blancas
desarrolla a travs de la cra selectiva como
400 cristales de azcar granulada de jugo de caa de azcar
desarrollaron durante la Edad de Oro de la India
500-600 Viajeros monjes budistas introducen azcar a China y
marineros indios expanden azcar
600s rabes adquieren la caa de azcar entre los despojos de la
guerra despus de la invasin de Persia; la caa de azcar se extiende
a
700-
1200
1300s prensa Mejora duplica produccin de zumo, la ampliacin de
la produccin de caa de azcar para geo- ms amplioreas grficas; el
azcar se vende a 2 chelines / libras en Inglaterra (~ $ 75 / lb en
la actualidad), asequible
(75% de la cosecha anual de caa de azcar).
India
medicina
campos de caa de azcar fi
transporte; Daro el Primero aprende de la caa de azcar ", la caa
que da miel sin abejas"
durante su conquista de la India
Grecia y Roma comienzan a importar azcar como edulcorante de
lujo y la medicina
fuente de alimento en Italia
por Guptas imperiales; el azcar se convierte en un elemento
importante en el comercio
a travs del comercio con los socios del Ocano ndico;
plantaciones de azcar construidas en China basan en
modelo indio
Egipto, Rodas, Chipre, frica del Norte, el sur de Espaa, y Siria
a travs de ms
invasiones, conquistas, y el aumento del comercio
Pases musulmanes de Oriente Medio y Asia adoptan mtodos de
produccin de azcar de la India
durante la llamada Revolucin rabe Agrcola; Cruzados que
regresaban llevar
"Sal dulce"; Mercaderes venecianos producen azcar en Tiro para
la exportacin a Europa
slo a los ricos 1400-1700 exploradores espaoles y portugueses en
busca de nuevas tierras para cultivar caa de azcar de mesa
perfi
1700. generalizada cultivo / procesamiento hace que el azcar ms
asequible en Europa y
1800-1850 El azcar se convierte en una necesidad de alimentos,
ampliamente utilizado en las bebidas, conservas, dulces,
1850-1880 remolacha de azcar de caa supera en Europa despus de
abolicin de la esclavitud agota la fuerza laboral del Caribe;
Uso de 1900 se convierte en azcar comn en todo el mundo; JMAF,
una alternativa edulcorante lquidotiva, lleva casi la mitad del
mercado estadounidense del azcar, pero el azcar sigue siendo
dominante a nivel mundial
llevarlo a las Islas Canarias, La Espaola y Centro / Sudamrica;
flamenco
comerciantes establecen Amberes refi ficacin y centro de
distribucin para competir con
venecianos; Exploradores holandeses introducen la caa de azcar
de Amrica del Sur a la
islas del Caribe
Amrica; Caribe es lder mundial en produccin de bajo costo,
facilitado por esclavos y
mano de obra contratada; vapor motor fi utilizado primero en
Jamaica para los ingenios azucareros poder y
El vapor utilizado para calentar las calderas de extraccin de
azcar
Grande-arraigado "remolacha forrajera" remolacha utilizan como
alimento para el ganado en Alemania, Holanda y
Inglaterra; Marggraf descubre sacarosa en la remolacha; Achard
construye remolacha primero
fbrica en Cunern (en Polonia moderna); procesamiento expande en
pequea escala pasantesfuera de Europa
postres y alimentos procesados; Cuba se convierte en el pas ms
rico del Caribe debido a
abundante tierra accesible, demorndose la esclavitud y la
adopcin de la moderna cultivo de azcartcnicas cin / transformacin;
Tacha caldera cerrada de Edward Charles Howard
reduce las prdidas de azcar catalizada de calor a travs de las
reacciones de degradacin y reduce la energa
costos; Norbert Rillieux aplica evaporacin de efecto mltiple
para ms energa
eficiencias; David Weston utiliza centrifugacin para separar el
azcar de melaza
Caa de escasez de azcar debido a los bloqueos britnicos durante
las guerras napolenicas espuelas de remolacha
investigacin
primer xito comercial de la fbrica de azcar de remolacha
estadounidense se construye en el centro de California
Jarabe de maz de alta fructosa (JMAF) [11-16]
La historia de jarabe de maz de alta fructosa se vincula con el
azcar, en que el JMAF debi su inicio hasta
demanda creada por trastornos peridicos en el suministro de
azcar. Durante esos momentos, causado por el tiempo o
la inestabilidad poltica en las regiones de produccin de caa,
los suministros de azcar comenz a escasear y los precios infl ATED,
cau- sasing una dificultad para los fabricantes de alimentos y
bebidas. A mediados de los a-finales del siglo XX fue una
espe-tiempo cialmente tumultuoso para la produccin de azcar con dos
grandes picos de precios (1975 y 1980) que ocurren
en un lapso de 5 aos; entre 1960 y 2012, los precios del azcar
al por menor aumentaron seis veces. Esto cre una
ventana de oportunidad para la industria de molienda hmeda de
maz, que tuvo acceso a una abundante y dependenciapoder material de
almidn de maz y prima estaba buscando nuevas formas de usarlo. Los
productos existentes tales como regulacinjarabes de maz lar y
dextrosa carecan dulzura sufi ciente y funcionalidad para competir
con xito
con azcar. Una serie de logros tcnicos casualidad uni alrededor
de la poca de los ms
azcar atroz trastorna a estimular el desarrollo de un producto
con cada pedacito tanto dulzura y
funcionalidad como sacarosa: jarabe de maz de alta fructosa. Por
tanto, la historia se repiti, al igual que el suministro de
azcar
cuestiones crearon una oportunidad para la industria en ciernes
de remolacha durante las guerras napolenicas 150
aos anteriores.
Aunque la fructosa se encuentra en muchas frutas y verduras y
los azcares agregados primarios, su uso como
un ingrediente alimentario es bastante reciente. Fructosa
cristalina estaba disponible y utilizado principalmente en
farma-aplicaciones ticos antes de 1987. La AE Staley Manufacturing
Company vieron oportunidades sin explotar
para la fructosa en la industria de alimentos y bebidas debido a
su dulzura nica y fsica y
2 La sacarosa, fructosa y fructosa: Historia, Fabricacin,
Composicin, Aplicaciones y Produccin
propiedades funcionales, licencia de tecnologa cristalizacin del
fabricante europeo del azcar de remolacha,
Finnsugar, y comenz a comercializar a las empresas de alimentos
y bebidas en la dcada de 1980.
La siguiente cronologa pone de relieve los acontecimientos en la
historia de jarabe de maz de alta fructosa, que culmin
en la captura de casi el 50% del mercado estadounidense de
sacarosa (vase cap. 9) para una discusin ms a fondo):
6000 aC los egipcios tiras de papiro cemento junto con adhesivo
de almidn de trigo
184 aC Catn registra un proceso temprano de granos de almidn
utilizando maceracin, prensado, filtracin, sedimentacinmentacin,
lavado y secado
1500s almidn ad trigo, fi fabricado primera en Holanda, nds fi
utilizan como dimensionamiento de lavandera y el pelo blanco
1765 La fcula de patata, ms econmico que el trigo, comienza en
Alemania
1807 Primera planta de almidn de trigo estadounidense se
construye (NY); nuevos usos se expanden industria del almidn
mundial:
1811 qumico ruso Gottlieb Kirchoff convierte el almidn no dulce
en dulce glucosa va
1844 Wm. Colgate & Co. interruptores materia prima a partir
de trigo de maz; finalmente se convierte en
1864 Unin Sugar Company (NY) trata de almidn de maz con enzimas
para hacer el jarabe de maz (mezcla
1940 Sidney Cantor y Kenneth Hobbs isomerizacin alcalina patente
de glucosa a fructosa
1957 En respuesta a la produccin errtica azcar cubano, Clinton
Corn Processing Company
1965 Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnologa Industrial Avanzada
(AIST) cientfico fermentacin
1966-1967 AIST utiliza en pequea escala Proceso Takasaki-Tanabe
enzimtico para producir JMAF; AIST y
1968 Uso combinado de inmovilizado y la enzima lquido en
procesos por lotes, Clinton produce
1972 Clinton produce el 42% de JMAF enzima inmovilizada en el
proceso continuo primero
1974-1976 escasez mundo otra vez estimulan la investigacin para
hallar un sustituto de azcar adecuado; Staley
1978 Introduccin de lecho mvil separacin cromatogrfica de
fructosa a partir de la glucosa
1981-1983 Staley equipo de investigacin identifi es trazar
diferencias entre sacarosa y fructosa; mejorado
1984 JMAF aprobados en el 100% del nivel de reemplazo de azcar
en la Coca-Cola y Pepsi
1987 Staley comienza primero a gran escala de produccin de
fructosa cristalina bajo licencia de
polvo
textiles, papel, impresin en color, adhesivos (dextrinas, gomas
britnicas) y espesantes de alimentos
hidrlisis cida
el mayor productor de almidn en el mundo
de oligmeros de glucosa); menos de la mitad de la dulzura del
azcar pero un buen espesante, ms
melaza fiable disponible, ms barato que el azcar de caa y
fuertemente gravados
para Corn Products Refi ning Company; proceso carece de
viabilidad comercial, debido a
formacin de productos de degradacin excesiva de azcar
(Clinton, IA), los investigadores Richard Marshall y Earl Kooi
desarrollar un proceso que utiliza
enzimas microbianas a la glucosa de maz nacional parcialmente
isomerizar a fructosa; producto es
mayor calidad, el maz estadounidense domstica es ms fiable, pero
el proceso no es econmicamente viable
Yoshiyuki Takasaki asla una enzima estable al calor (isomerasa
de xilosa) a partir
Streptomyces sp.
Clinton forman empresa conjunta para aumentar la escala de
proceso; Clinton utiliza enzima lquido en lotes
proceso para hacer los JMAF comerciales primeros contienen slo
el 15% de fructosa
JMAF con 42% de fructosa ("primera generacin" JMAF); Clinton
licencias proceso para
A. E. Staley Manufacturing Company (Decatur, IL)
Socios europeos, Amylum (Blgica) y refineras Tnel Refi (Reino
Unido), comienzan
produccin de JMAF-42 (42% de fructosa)
("Fraccionamiento") permite la produccin de JMAF con un 55% de
fructosa ("segundo
generacin "JMAF)
refi ning elimina barrera final a la plena sustitucin de
sacarosa con JMAF en azcarbebidas azucaradas
Finnsugar; proceso es una adaptacin de la remolacha azucarera
materia prima a la fcula de maz
Un aprendizaje fundamental es que los azcares hayan sido parte
de la dieta de muchos miles de aos, aunque
no en las cantidades que ahora se consume. Los nicos rivales de
buena fe al azcar de la remolacha azucarera de caa
y el JMAF-fueron desarrollados en respuesta a los trastornos en
el suministro causadas por el torbellino de la guerra,
tiempo, o la poltica.Edulcorantes en la mira: 1970 hasta la
actualidad [17-23]
Edulcorantes no atrajeron mucho la atencin de los crticos de
nutricin hasta la dcada de 1970. Publicado por primera vez en
1972,
actualizado en 1986 y reeditado en 2012, el libro de John
Yudkin, puro, blanco y mortal: Cmo Azcar
est matando somos y lo que podemos hacer para detenerlo, fue uno
de los primeros en sugerir diferencias nutricionales
entre los azcares simples y carbohidratos complejos y proponer
que los azcares tienen efectos mortales en
niveles que se consumen en la dieta occidental. Las ideas de
Yudkin cay en desgracia como la relacin entre cho-lesterol y
enfermedad cardiovascular promovido por Ancel Keys rivales ganaron
traccin.
En los aos 1980 y 1990, una serie de cientfi cas papeles por
Gerald Reaven (Universidad de Stanford) y
Sheldon Reiser (USDA, Beltsville) centr la atencin en el
componente de fructosa de la sacarosa y fructosa
como especialmente problemtico para las enfermedades del corazn
y el sndrome metablico. Muchos de los argumentos
presentada por Reaven, Reiser, y otros se abordaron en el 1993
Fructosa monografa editada por
Allan y Barbara Forbes Bowman que concluy, "sobre la base de la
informacin disponible,
hay poca base para recomendar aumento o disminucin del uso de
fructosa en el abastecimiento de alimentos en general
o en productos para regmenes especiales ".
Azcares permanecieron fuera de la atencin durante una dcada
hasta la publicacin de un comentario en el American
Journal of Clinical Nutrition por Bray, Nielsen y Popkin
catapult frente JMAF y el centro. su
hiptesis de que "el consumo excesivo de fructosa en bebidas
endulzadas calrica puede desempear un papel en la
la epidemia de la obesidad "tuvo dos consecuencias importantes:
(1) la hiptesis fue aceptada indis-criminately como un hecho por
muchos en las comunidades c pblicas y cientfi laicos, posicionando
JMAF
como el "malo" de azcar y (2) parte sacarosa-no de la hiptesis,
aunque similar al JMAF en composicincin, las caloras, la dulzura,
la funcionalidad, el consumo y el metabolismo-fue visto como el
"bueno"
azcar. Aunque muchos datos han sido publicados desde
equivalencia metablica entonces demostrando
entre los dos azcares, el catin vilifi de JMAF ha sido de larga
vida y su reputacin daada tiene
difi culta demostrado para reparar.
Desafos directos a la fructosa-tanto de sacarosa y
fructosa-resurgido en los ltimos diez aos a partir de
Bray, Peter Havel, Robert Lustig, Richard Johnson, y otros. Bray
reinventado el libro de Yudkin en el
ttulo de un artculo reciente y Lustig es un auto-proclamado
Yudkin aclito. La acusacin actual de la fructosa es
basado en gran medida en los datos de dbil valor probatorio de
los estudios epidemiolgicos y con animales, o al azarzado ensayos
controlados en humanos usando exagerada protocolos experimentales
comparando fructosa y
glucosa en el aislamiento o en dosis muy superiores a los
encontrados en la dieta humana. Los mritos de stos
desafos se analizan en los captulos que siguen.Edulcorantes en
la mira: 1970 hasta la actualidad [17-23]
Edulcorantes no atrajeron mucho la atencin de los crticos de
nutricin hasta la dcada de 1970. Publicado por primera vez en
1972,
actualizado en 1986 y reeditado en 2012, el libro de John
Yudkin, puro, blanco y mortal: Cmo Azcar
est matando somos y lo que podemos hacer para detenerlo, fue uno
de los primeros en sugerir diferencias nutricionales
entre los azcares simples y carbohidratos complejos y proponer
que los azcares tienen efectos mortales en
niveles que se consumen en la dieta occidental. Las ideas de
Yudkin cay en desgracia como la relacin entre cho-lesterol y
enfermedad cardiovascular promovido por Ancel Keys rivales ganaron
traccin.
En los aos 1980 y 1990, una serie de cientfi cas papeles por
Gerald Reaven (Universidad de Stanford) y
Sheldon Reiser (USDA, Beltsville) centr la atencin en el
componente de fructosa de la sacarosa y fructosa
como especialmente problemtico para las enfermedades del corazn
y el sndrome metablico. Muchos de los argumentos
presentada por Reaven, Reiser, y otros se abordaron en el 1993
Fructosa monografa editada por
Allan y Barbara Forbes Bowman que concluy, "sobre la base de la
informacin disponible,
hay poca base para recomendar aumento o disminucin del uso de
fructosa en el abastecimiento de alimentos en general
o en productos para regmenes especiales ".
Azcares permanecieron fuera de la atencin durante una dcada
hasta la publicacin de un comentario en el American
Journal of Clinical Nutrition por Bray, Nielsen y Popkin
catapult frente JMAF y el centro. su
hiptesis de que "el consumo excesivo de fructosa en bebidas
endulzadas calrica puede desempear un papel en la
la epidemia de la obesidad "tuvo dos consecuencias importantes:
(1) la hiptesis fue aceptada indis-criminately como un hecho por
muchos en las comunidades c pblicas y cientfi laicos, posicionando
JMAF
como el "malo" de azcar y (2) parte sacarosa-no de la hiptesis,
aunque similar al JMAF en composicincin, las caloras, la dulzura,
la funcionalidad, el consumo y el metabolismo-fue visto como el
"bueno"
azcar. Aunque muchos datos han sido publicados desde
equivalencia metablica entonces demostrando
entre los dos azcares, el catin vilifi de JMAF ha sido de larga
vida y su reputacin daada tiene
difi culta demostrado para reparar.
Desafos directos a la fructosa-tanto de sacarosa y
fructosa-resurgido en los ltimos diez aos a partir de
Bray, Peter Havel, Robert Lustig, Richard Johnson, y otros. Bray
reinventado el libro de Yudkin en el
ttulo de un artculo reciente y Lustig es un auto-proclamado
Yudkin aclito. La acusacin actual de la fructosa es
basado en gran medida en los datos de dbil valor probatorio de
los estudios epidemiolgicos y con animales, o al azarzado ensayos
controlados en humanos usando exagerada protocolos experimentales
comparando fructosa y
glucosa en el aislamiento o en dosis muy superiores a los
encontrados en la dieta humana. Los mritos de stos
desafos se analizan en los captulos que siguen.removed. Because
food and beverage manufacturers
demand highly purifi ed sweeteners devoid of unwelcome
contaminants and because process engi-neers only have access to a
handful of refi ning techniques, the two manufacturing processes
are necessarily similar. Figures 2.1 and 2.2 show fl ow diagrams
for production of sugar and HFCS,La extraccin se completa con un
paso inicial de cristalizacin. El azcar en bruto producido puede
ser
procesado en el lugar a los grados de mayor pureza o enviado a
una planta ning refi remoto.
alteracin fsica y SO 2 tratamiento se invierten en la molienda
hmeda de maz. Maz limpiado est llena de
SO 2 no slo para pH / color / control microbiano, sino tambin
para suavizar el casco para su desarrollo fsico posterior
eliminacin; el casco suavizado tambin permite la difusin de SO 2
en el ncleo, lo que desnaturaliza la protena
(gluten) matriz de anclaje grnulos de almidn en su lugar.
Fresado, rectificado, y la deteccin de almidn separado
del casco y el aceite que contiene grmenes. Centrifugacin Mud
tambin se utiliza en las plantas de molienda hmeda de maz,
donde se elimina de protenas (gluten) y otros insolubles a
partir de almidn, que se lava y centrolofuged de nuevo a la alta
pureza.
La tecnologa enzimtica se utiliza tanto en la elaboracin de
azcar y el JMAF para reducir el tamao de alto peso molecular
hidratos de carbono de peso y llevar a cabo las transformaciones
moleculares de un azcar a otra. Ajustes
a pH y temperatura se realizan comnmente para dar cabida a los
ptimos enzima, optimizar la velocidad de reaccin,
y prolongar la vida til de la enzima.
materias primas azcar pueden contener dextrinas y almidones,
tanto de alto peso molecular bohidratoshidratos que crean neblina e
impiden la filtracin. Las enzimas dextranasa y alfa-amilasa
reducen
el tamao de estas molculas, mejorando as la claridad y la fi
filtracin. Azcar total invertido es un
producto jarabe muy similar al JMAF que se hace por romper
deliberadamente (inversora) ~ 95% de
los enlaces qumicos en sacarosa que enlazan fructosa y glucosa
juntos; azcar invertido medio es una
producto de la hidrlisis parcial de aproximadamente 50% de
sacarosa y 25% cada uno glucosa y fructosa.
Mientras que la inversin se puede lograr con cido y calor,
azcares degradan bajo estas duras
condiciones, creando el color deseado y Avor fl. A, trans-
molecular ms controlable limpiadorse logra la formacin cuando se
utiliza la enzima invertasa.
Las enzimas se utilizan en la molienda hmeda de maz para la
hidrlisis de almidn con alto peso molecular y la
conversin molecular de la glucosa a fructosa. La hidrlisis se
lleva a cabo en dos etapas: usos licuefaccin
cido mineral diluido y / o alfa-amilasa para reducir la longitud
de polmero de almidn hasta
oligosacridos y glucosa; saccharifi catin utiliza glucoamilasa
para hidrolizar restante oligo-sacridos a la glucosa.
Se ha sabido durante ms de un siglo que la glucosa se puede
convertir a su ismero estructural,
fructosa, por isomerizacin alcalina; sin embargo, este es un
proceso que conduce a la dura inaceptable
descomposicin de azcares. El uso de la tecnologa de enzimas
super este obstculo y el uso de inmovilizacinlized (reutilizable)
glucosaisomerasa hizo que el proceso comercialmente viable.
Takasaki descubierto
que una isomerasa de xilosa a partir de Streptomyces sp. podra
convertir la glucosa en fructosa en la presencia de
activador de magnesio. Esta fue la primera aplicacin de la
tecnologa de enzima inmovilizada y restos
uno de los ms exitosos.
Se necesitan medidas purifi cacin para eliminar los compuestos
no deseados para hacer productos edulcorantes aceptablecapaz de
alimentos y bebidas.
Ners refi azcar utilizado filtracin a travs de tierra de
diatomeas (tierra de diatomeas) durante muchos aos para
eliminar
compuestos no deseados, pero ahora prefieren mtodos oculacin
precipitacin-fi como carbonatacin o
fosfatacin. Estos mtodos utilizan gas dixido de carbono o cido
fosfrico en combinacin con leche
de cal (hidrxido de calcio acuoso) para desnaturalizar la
protena, absorber compuestos de color, y destruir
monosacridos (en gran medida de glucosa y fructosa) que
interfieren con la cristalizacin y contribuyen
color adicional si se deja intacta. Una innovacin reciente es el
uso de ayudas de proceso tales como Talofloc
(un compuesto de amonio cuaternario) para precipitar compuestos
de alto peso molecular. estos
mtodos pueden ser seguidos por el ajuste del pH con carbonato de
sodio y puesta en sulfi. Tras fi fi nal ltra-cin, el "jugo de la
luz" es tratada de carbono y el intercambio inico para eliminar el
color residual y nocompuestos de sacrido antes de la cristalizacin
fi nal o la hidrlisis enzimtica; los productos comerciales
azcar blanco o invertido, respectivamente, se producen. La
melaza es el color, fl avored, algo
residuo de jarabe aromtico despus de cristales de azcar se han
eliminado.En paralelo con refi azcar ning, la corriente de maz
proceso de molienda hmeda de la licuefaccin y sacchari-
fi cacin se purifi cado por filtracin, tratamiento con carbn, y
cromatografa de intercambio inico para eliminar
partculas gruesas, de color no deseado y fl Avor y compuestos
cargados, produciendo el ducto comercialdextrosa UCT. Inversin
subsiguiente de la corriente de alimentacin de dextrosa produce el
producto comercial
JMAF-42 (42% de fructosa) que se vende como est o enriquecida en
fructosa (fraccionado) utilizando innovadora
de lecho mvil separacin cromatogrfica. La fructosa tiene una
mayor afi nidad de glucosa para fuerte-resina de intercambio
catinico de cido en forma de sal de calcio, efectuando una
separacin prctica de los dos.
Enriquecido (90%) de fructosa se mezcla de nuevo con JMAF-42
para producir la ms alta fructosa-comercialmenteproducto cial
JMAF-55, que luego pasa a travs de la misma secuencia de purifi
cacin descrito anteriormente.
La cristalizacin es una poderosa herramienta purifi cacin, en el
que las impurezas se excluyen del cultivo
matriz de cristal.
Se utiliza con ventaja en refi ning azcar, primero en la
produccin de azcar en bruto y ms tarde en el nery refi
proceso que el paso purifi cacin fi nal del azcar blanco.
En otro ejemplo de similitudes con la industria azucarera, maz
molineros hmedo utilizan cristalizacin
hacer fructosa cristalina. Una porcin de la corriente de
fructosa 90% producido durante el fraccionamiento es
desviados, sin semillas, y luego enviado a cristalizadores.
Un aprendizaje fundamental es que los procesos de fabricacin de
azcar y el JMAF / fructosa cristalina son ms simi-lar que la mayora
de la gente piensa. Existen materiales no azcar en la caa de azcar,
la remolacha azucarera y maz igual que
deben estar separados de los azcares o van a desbordar el
producto alimenticio o bebida en el que se
se utilizan. Plantas de azcar Modern y manufactura de molienda
hmeda de maz usan comn fsica y qumicamtodos ning cal refi; enzimas
se utilizan para reducir el tamao de las molculas grandes de peso
molecular y para
realizar transformaciones moleculares; resinas de tratamiento de
carbono y de intercambio inico se utilizan para eliminar
color residual, fl Avor y aroma compuestos; y la cristalizacin
se usa en ambos procesos para producir
, edulcorantes granulares secos.Composicin y estructura [32 -
38]
JMAF se confunde comnmente con cualquiera de jarabe de maz
normal (todo glucosa) o fructosa cristalina
(todo fructosa). Eso no es ni uno ha dado lugar a ideas errneas
sobre el edulcorante. Una comparacin de
caa seleccionada y composiciones edulcorantes de maz se
proporciona en la Tabla 2.1. Se eligieron los azcares de caa
por su rango de purezas y formas fsicas; debe tenerse en cuenta
que la caa y azcar de remolacha manualmentecantes ofrecen decenas
de variaciones del producto, pero cada uno es a base de sacarosa.
Aunque el maz mojado
el fresado de la industria hace una variedad de edulcorantes de
maz, slo los que contienen fructosa fueron elegidos para
esta comparacin.
Una serie de contrastes y similitudes interesantes puede ser
trazada entre la caa y maz edulcorantes;
tenga en cuenta que muchas de las mismas comparaciones vlidas de
la remolacha frente edulcorantes de maz:
azcares de caa se venden en las dos formas cristalinas y
lquidos. El azcar invertido es un producto de jarabe en el que
sacarosa acuosa se ha hidrolizado a propsito como se describi
anteriormente en la mezcla de sacarosa, glu-cose, y fructosa. El
azcar invertido era popular antes de la llegada de JMAF. Las
soluciones acuosas de
sacarosa tambin se producen y estos se llama azcar lquido.
JMAF se vende en la forma de jarabe, ya que no cristalizar
fcilmente. Fructosa cristalina es uno
de los diversos edulcorantes de maz disponibles en forma seca;
una fructosa lquida producto analogas acuosaGous a lquido de azcar
tambin est hecho.
Todos caa y el JMAF productos contienen glucosa y fructosa. Para
los edulcorantes de caa en la cristalizacinforma de lnea, la
glucosa y la fructosa estn unidos como la sacarosa. Para total de
azcar invertido y el JMAF,
la mayor parte de la glucosa y la fructosa estn en la forma
libre, monosacrido. La sacarosa contiene pequea
cantidades de fructosa y glucosa libre residual, mientras que el
JMAF contiene pequeas cantidades de residual
oligosacridos de glucosa.
El azcar sin refinar y marrn son muy coloreada, fl avored y
productos aromticos. El azcar sin refinar es un crudo
producto hecho al principio del proceso que todava lleva
considerable de residuos de la caa o de la remolacha. Marrn
azcar deriva su color, fl Avor, y el aroma de los compuestos
excluidos de refi nado azcar durante
cristalizacin.
Azcar refi nado, el JMAF y fructosa cristalina son edulcorantes
ed altamente purifi con muy
bajo color, fl Avor, y el aroma y por tanto son adecuados para
su uso en productos con los sabores ms delicados
y colores. Esto no es sorprendente, ya que su fabricacin
incorpora muchas de las mismas purifi ca-procesos de.
dulzura relativa es un medio de clasificacin de edulcorantes en
comparacin con otros. por convencincin, las comparaciones se llevan
a cabo utilizando soluciones al 10% (base de slidos secos)
mantenidos a temperatura ambiente
por paneles sensoriales humanos. Tambin por convencin, la
sacarosa se utiliza como el estndar y se le dio un pariente
dulzura de 100; comparadores de prueba se otorgan nmeros mayores
o menores en funcin de su percepcin
dulzor relativo a la sacarosa.
Fructosa cristalina es el azcar de la dieta ms dulce con una
dulzura relativa de 180. La dependencia de
este nmero ha causado confusin en la literatura, sin embargo, ya
que cuando se prueba a 10% de slidos-A
condicin ms representativo de su primaria usos fructosa tiene
una dulzura relativa de 117, un merober ms en lnea con la
experiencia prctica.
HFC-55 fue diseada estratgicamente para tener el mismo dulzor
relativo como sacarosa por lo que podra
ser sustituido fcilmente para la sacarosa en alimentos y
bebidas. JMAF-42 tiene una dulzura relativa ms baja,
directamente atribuible a su contenido de fructosa inferior.
Las estructuras qumicas de sacarosa y fructosa se muestran antes
y despus de la digestin y la entrega al
torrente sanguneo en la Fig. 2.3. Otra idea falsa sobre el JMAF
es que se metaboliza de manera diferente que
sacarosa. Este error se debe en gran medida a un enfoque miope
en la estructura diferenteturas de los azcares antes de la digestin
en lugar de sus similitudes despus de la digestin; estos ltimos
proporcionan una medida de
representacin ms precisa de las molculas que realmente entran en
las vas metablicas.La sacarosa (- d -glucopyranosyl- (1,2) -- d
-fructofuranoside) es un disacrido compuesto por igual
partes de glucosa y fructosa. Ellos se unen a travs de enlace
glicosdico entre el carbono-1 de la glucosa y
carbono-2 de la fructosa. El enlace glicosdico en sacarosa es
inusual de dos maneras: se elimina la posibilidaddad de
alargamiento mediante el bloqueo de la unin posterior a otros
azcares; y ocupa los extremos reductores
de fructosa y glucosa, lo que hace un azcar no reductor sacarosa
con especial implicacin funcionalciones, como veremos ms adelante.
Durante la digestin, la sacarosa es rpidamente y cuantitativamente
hidroliza a la libre
glucosa y fructosa por la enzima, sacarasa, situado en el lumen
del intestino delgado. liberado
glucosa y fructosa son transportados en la sangre portal a travs
de la accin de los transportadores de los enterocitos
SGLT-1, GLUT5 y GLUT2 (ver. Cap 3 para detalles
adicionales).
Los azcares de JMAF son principalmente en forma de monosacridos,
por lo que la accin de sacarasa es innecesario.
Sin embargo, los oligmeros de glucosa residual no se requiere la
hidrlisis y son sustratos aptos para la amilasa
enzimas que se encuentran en la boca y los intestinos. El
producto de la hidrlisis amilasa es monosacrido
glucosa, por lo que los productos digestivos completos de JMAF
son glucosa libre y fructosa. Estos azcares libres
interactuar directamente con los transportistas de los
enterocitos y llegar a la sangre portal como monosacridos, como lo
hizo
los productos de hidrlisis de la sacarosa. Es en este punto en
el torrente sanguneo despus de la digestin-que la
cuerpo pierde la capacidad de distinguir el origen de la glucosa
o fructosa constituyente: sacarosa y
JMAF entregar los mismos azcares en proporciones similares a los
mismos tejidos dentro del mismo marco de tiempo para la
mismas vas metablicas. Los investigadores que promueven una
diferencia entre la sacarosa y el JMAF tienen gerenciasgerido la
incrementalmente mayor fructosa en el JMAF-55 puede jugar un papel
causal en la obesidad y la diabetes;
Sin embargo, no hay evidencia convincente de ensayos controlados
aleatorios en apoyo de esta teora
y un creciente cuerpo de literatura refutarlo (ver. cap 11).Y,
por supuesto, la teora ignora por completo el uso considerable de
HFC-42 en alimentos y bebidas, que entrega incremental menos
fructosa al torrente sanguneo que hace sacarosa (Fig. 2.3).
La sacarosa, fructosa y fructosa cristalina proporcionan energa
comparable 3
son 3,9 kcal / g, 3,7 kcal / g, y 3,6 kcal / g, respectivamente
(Tabla 2.1). Esto es de esperar, dada su
composiciones similares. Los que promueven una diferencia entre
la sacarosa y el JMAF han argumentado que
sacarosa en realidad ofrece menos energa que el JMAF en el
cuerpo, que apunta a la enzimtica sacarosa
etapa de hidrlisis como una distincin importante con un costo
para el cuerpo en energa para realizar y sostener
sacarasa. Sin embargo, este argumento es apoyado ni por el
contra-argumento pasa por alto que residual
oligmeros de glucosa en fructosa requieren muchos pasos de
hidrlisis enzimtica por molcula-tambin a un costo de
el cuerpo en energa ni por los datos NME comparativas en la
Tabla 2.1, que tienen en cuenta la energa
prdidas en tales procesos.Propiedades Fsicas y funcionalidad
[12, 13, 39]
Un error comn acerca de todos los azcares es que su nico
propsito es para endulzar los alimentos y bever-las edades. De
hecho, son ingredientes altamente funcionales capaces de realizar
mltiples tareas en los productos.
Las propiedades fsicas de los azcares individuales que
comprenden de caa y maz edulcorantes en la Tabla 2.2
proporcionar una base para la comprensin de las diferencias de
rendimiento que existen entre el azcar y el JMAF en
alimentos y bebidas. En algunos casos, las diferencias
funcionales son tan leve que ni edulcorante
ofrece una ventaja; en otros, las diferencias funcionales son
signifi cativa suficiente para ofrecer formulacin de alimentosTdR
una clara ventaja.
dulzura relativa. Como se dijo anteriormente, la fructosa es el
azcar de la dieta ms dulce y es casi 1,2 veces
tan dulce como la sacarosa. La glucosa es menos dulce en un
dulzor relativo de 67. La dulzura relativa de
HFC (Tabla 2.1) es un producto de las contribuciones
individuales de dulzor de la glucosa y la fructosa
(Tabla 2.2). Por lo tanto, el JMAF-55 es ms dulce que el
JMAF-42, ya que contiene una mayor proporcin de
fructosa ms dulce y menor proporcin de menos dulce glucosa.
Mejora del sabor se relaciona con la nica Profi percepcin
dulzura les de cada azcar.
Debido a que su percepcin dulzura perfi l est en forma de
campana y de amplio desarrollo lento y lento para
decaimiento-sacarosa imparte un dulzor agradable a los alimentos
y bebidas. Sin embargo, su amplia perfi l
puede enmascarar sabores que se perciben al mismo tiempo; a
veces, se trata de un activo, como el enmascaramiento
Energa ingerida o bruto es el monto mximo medido despus de la
combustin completa a dixido de carbono y agua en
3
un calormetro de bomba. Cuando la energa perdida a la
fermentacin microbiana de los alimentos digeridos de forma
incompleta, la formacin de la orina
los productos de desecho, y la superficie corporal y la
produccin de calor residual interna se restan, el contenido real de
energa de los alimentos
sigue siendo-la energa metabolizable neto (NME).
26
sabores de desagradables en elixires farmacuticos, ya veces un
pasivo cuando fl Avor caracters-tics importantes a un producto se
silencian. El perfi percepcin dulzura le de JMAF es la suma de
los de su azcares constituyentes, fructosa y glucosa. El dulzor
de la fructosa se percibe y
decae rpidamente en un pico agudo 20% mayor que la sacarosa;
percepcin dulzura glucosa se queda fruc-tose pero precede a la
sacarosa en un pico de 30% menor que la sacarosa. Debido a que la
percepcin de los azcares en
fructosa slo o productos endulzados con JMAF decae ms rpidamente
que la sacarosa, estos edulcorantes se dice que
mejorar los sabores de frutas y especias que se enmascaran en un
grado de sacarosa
El ndice glucmico es una medida de la rapidez con azcar en la
sangre (glucosa) se eleva despus de comer un alimento especfi
ca
o ingrediente. Desde la glucosa oral da la respuesta ms alta de
azcar en sangre, se usa como el estndar
y le asigna un valor de 100. En un IG de 14, la fructosa se
encuentra en el extremo opuesto de la escala y entre
los ingredientes de IG ms bajos. La sacarosa, compuesta
igualmente de glucosa y fructosa, tiene un IG de 65,
cerrar al punto medio entre la glucosa y fructosa como podra
predecirse. Sobre la base de azcares com-posicin, se predijo el
JMAF-55 para tener un IG ligeramente por debajo y el JMAF-42 un IG
ligeramente
sacarosa anteriormente. Debido a su bajo IG, fructosa fue
inicialmente promovida como una dulzura ms saludableener que la
sacarosa para los diabticos. La avalancha de investigaciones que
sugieren reciente fructosa provoca indeseableefectos para la salud
que puedan templar este entusiasmo inicial, a pesar de la tenue
naturaleza de las reivindicaciones.
vinculante humedad y actividad de agua de medir la capacidad de
una sustancia para atar y retener la humedad.
Estas propiedades fsicas contribuyen a atributos funcionales
llamadas higroscopicidad y humec-Tancy. Fructosa monosacrido es
superior a la glucosa y sacarosa en ambos atributos, dando
cristalizacinfructosa lnea y JMAF las siguientes ventajas
funcionales: el control de la humedad para prevenir
la separacin en el yogur y salsas; extender la vida til de los
productos horneados al retardar el envejecimiento y microBIAL
crecimiento; y la retencin de humedad en productos secos como
granola y desayuno y barritas energticas.
Estas capacidades de retencin de humedad hacen que sea muy diffi
culto a cristalizar fructosa y, en consecuencia,
JMAF. Si bien esta caracterstica hace que el JMAF no aptos para
su uso en productos horneados requieren azcar
recristalizacin para ayudar a la estructura del producto, que
hizo posible el desarrollo de las cookies suave textura
donde cristalizacin es un perjuicio.
La fructosa y el JMAF tambin proporcionan un control superior
del agua en los sistemas de congelados como helados,
con-infecciones, productos de panadera congelados y jugos. Ellos
controlan la migracin de humedad y el crecimiento de cristales de
hielo
en congeladores, minimizando de esta manera el agua / separacin
hielo y daos en los tejidos de la fruta.
propiedades coligativas dependen de la relacin entre el nmero de
partculas de soluto con el nmero de
partculas de disolvente para una masa dada de soluto-para esta
discusin, la relacin de azcar a agua. ebullicin
elevacin del punto, punto de congelacin y la depresin presin de
vapor y la presin osmtica son coligativa
propiedades importantes para la industria alimentaria.
La fructosa tiene el doble de la solubilidad y la mitad del peso
molecular, por lo que ha mejorado colligative
propiedades frente a la sacarosa. La glucosa no slo tiene la
mitad de la solubilidad, sino tambin la mitad de la molecular
de peso, por lo que presentar propiedades coligativas
comparables a la sacarosa. Desde HFC es una mezcla de
fructosa y glucosa, sus propiedades coligativas caen entre las
de fructosa y sacarosa. Por lo tanto,
fructosa y oferta JMAF cientficos de alimentos medios
adicionales para equilibrar los puntos de congelacin para adaptar
el hielo
scoopability crema y dispensacin, mantienen fl owablility de
jugos congelados, y el control microbiano
crecimiento a travs de amplifi ed presin osmtica en productos
acabados fi.
Los azcares reductores son aquellos capaces de funcionar como
agentes reductores qumicos, como identifi caron en analtica
pruebas como Tollens, Fehling, o de Benedict. La reduccin de
azcares y grupos amino en protenas partici-pat de Maillard
reacciones de pardeamiento no enzimtico para producir el fl
atractivo sabores, aromas, y
pardeamiento de la zona en los alimentos horneados, cocidos y
calientes. Monosacrido glucosa y fructosa se
azcares reductores, tanto como ingredientes individuales y como
componentes de HFC. Sin embargo, la reduccining extremos de la
glucosa y la fructosa estn unidas entre s en sacarosa, por lo que
es un azcar no reductor.
Por esta razn, el JMAF ofrece oscurecimiento superior, fl Avor y
desarrollo del aroma de los alimentos calentados y
bebidas y dulces como caramelos, caramelos y dulces de
azcar.
Forma fsica es importante en algunas aplicaciones. Sacarosa
cristalina es muy adecuado para secar productos de la mezcla,
mientras que se prefieren los edulcorantes lquidos como JMAF
para bebidas. Pero tambin se presta consideracin a
la formulacin de bebidas endulzadas con azcar (SSB) con mono
frente a los disacridos.El enlace glicosdico en sacarosa es lbil y
se hidroliza fcilmente (invertida) con el tiempo en los productos
cidos como SSB
(pH ~ 3,5). La sacarosa en SSB comienza invirtiendo
inmediatamente despus del embotellado a un ritmo acelerado por
aumento de las temperaturas de almacenamiento, cambiando el
carcter de la formulacin original con el tiempo. uno
razn por la que los fabricantes de SSB se volvieron hacia el
JMAF en la dcada de 1980 fue debido a que su producto de la
composicin y
la calidad se mantiene sin cambios desde el embotellado a travs
del consumo.
Un aprendizaje clave es que hay diferencias en las propiedades
fsicas entre sacarosa, fructosa, y su
azcares constituyentes, glucosa y fructosa. Estas diferencias
tienen consecuencias funcionales predecibles
que los formuladores de alimentos tienen que ser conscientes de
la hora de elegir un edulcorante para una aplicacin particular.
que
Dicho esto, hay una considerable superposicin en funcionalidad
edulcorante; basta con que la sacarosa y la fructosa
pueden ser sustituidos por otros en muchas aplicaciones con slo
cambios menores de formulacin.En la siguiente seccin, el JMAF
(jarabe de maz de alta fructosa) se referir a los edulcorantes
hechos en los EE.UU.
y HFS (alta fructosa de jarabe a base de maz, trigo, arroz o
almidn de tapioca) se referir a estos
edulcorantes hacen en todo el mundo, independientemente de la
materia prima de almidn.
La produccin mundial de sacarosa y HFS per cpita se ilustra en
la Fig. 2.4. Aunque el JMAF es actualconseguir tualmente la parte
del len de la atencin de los crticos en los EE.UU., vivimos en un
mundo dominado por
sacarosa. Figura 2.4 no admite la hiptesis de que la
proliferacin mundial de HFS-55 es crecienteing fructosa de la
dieta, y la causa principal del aumento de los ndices de diabetes y
otros trastornos de salud. en el
45 aos desde el JMAF se introdujo en los EE.UU., la cuota de
mercado global para HFS nunca ha superado
9% versus sacarosa y, de hecho, la produccin per cpita mundial
se ha estancado en los ltimos 15 aos.
Sacarosa produccin per cpita, por otro lado, mientras que
durante el ao de crecimiento lento JMAF, tiene
crecido a un ritmo empinada desde 1993.Es importante destacar
que esta hiptesis ignora HFS-42, que contienen menos de fructosa de
la sacarosa; JMAF-42 comprende un volumen signifi cativa en los
EE.UU. y es la nica forma de HFS
producido en la UE [48]. Y cuando la perspectiva se ampla ms all
de los edulcorantes, se hace evidente
que los azcares de admisin de todas las fuentes dietticas (por
ejemplo, almidones, productos lcteos, frutas / verduras,
ingrediente a base de glucosapadres) estn dominadas por la
glucosa-fructosa de la dieta que supera en una proporcin de 5-a-1
[23] -further
disminuyendo la plausibilidad de un papel nico para-JMAF especfi
co fructosa en los resultados de salud humanos.
Como se seal anteriormente, Bray et al. centrado la atencin
asombrosa sobre el JMAF con basa su correlacin-
hiptesis de la vinculacin en SSB con la epidemia de la obesidad
de Estados Unidos, creando as un concepto errneo persistente
que el JMAF es nicamente obesigenic. Teniendo en cuenta que la
correlacin no es causalidad, es til preguntar-10
aos ms tarde, si todava existe la correlacin. Correlacin de Bray
se bas en los datos entre 1960 y 2000,
un perodo en el uso JMAF estaba expandiendo. Una situacin muy
distinta cuando los datos actuales son tambin
considerado. La figura 2.5 es un grfico de tendencias histricas
de los Estados Unidos en refi nado azcar (sacarosa) y la
disponibilidad de JMAF
frente a las tasas de obesidad en adultos, de USDA-Servicio de
Investigacin Econmica datos de consumo per cpita
ajustado por la prdida y la Base de Datos Mundial de la OMS
sobre el IMC. La disponibilidad se deriva de los datos de produccin
y
es una medida aproximada del consumo. Varias observaciones
importantes se pueden hacer de este grfico:
disponibilidad de sacarosa fue relativamente estable desde la
dcada de 1920 hasta que las ventas de JMAF comenzaron a subir en
el
principios de 1970, aparte de la escasez durante la Segunda
Guerra Mundial. El aumento del consumo de JMAF se reflej en un
1-por-1 base por una disminucin de la sacarosa. Por Que? Debido
a que el JMAF y sacarosa funcionaron de manera similar en
alimentos y bebidas.
El consumo de JMAF alcanz su punto mximo en 1999, al final de la
cola de la ventana de datos de Bray, y ha estado en rpido
disminuyendo por ms de una dcada. Vale la pena sealar que las
tasas de consumo en 2012 fueron similares a los vistos por ltima
vez en 1987. A pesar de sacarosa y fructosa comparable se consuman
hace una dcada,
Los estadounidenses consumen hoy cerca de 1,5 veces ms que la
sacarosa JMAF.
Las tasas de obesidad sigui aumentando en la ltima dcada. Ya no
existe una correlacin entre
Uso JMAF y las tasas de obesidad.
Un aprendizaje fundamental es que los datos de los ltimos 13 aos
no apoyan la hiptesis de JMAF-obesidad de
Bray et al. Papeles contemporneos cientfi cas con demasiada
frecuencia presentan una imagen distorsionada de con-
edulcoranteconsumo citando fuentes de la literatura que estn muy
fuera de fecha.
La hiptesis JMAF ahora se ha transformado en la hiptesis de
fructosa. Una vez que se demostr
que el JMAF y sacarosa son metablicamente y dems equivalentes y
que una correlacin entre
JMAF y la obesidad ya no existe, la hiptesis de JMAF se hizo
insostenible y antagonistas anchaEned su objetivo para incluir
fructosa a partir de todas las fuentes alimentarias. La hiptesis de
la fructosa tiene dos esencial
cationes justifica una:
(1) enfermedades signifi cativas relacionadas con el metabolismo
intermediario-obesidad, diabetes, enfermedad cardiovascular,
hipertensintensin, cncer, enfermedad del hgado graso no alcohlico,
y el sndrome metablico estn aumentando entre los estadounidenses
en
paso con fructosa aumento desproporcionado en la dieta humana; y
(2) la evidencia de causa y efecto singularmente
vincula el metabolismo de la fructosa a estas enfermedades en
los seres humanos en los Estados Unidos los niveles de exposicin en
la dieta y la ingesta tpicos
patrones [23].
La justifi cacin primera en la hiptesis de la fructosa es
desafiado en la Fig. 2,6; el segundo es el sujeto
de otros captulos de este libro. La figura 2.6 es un grfico de
US tendencias histricas en fructosa y edulcorante calrico
disponibilidad frente a las tasas de obesidad en adultos, de
USDA-Econmica del Servicio de Investigacin por
datos de consumo per cpita ajustado por la prdida y la Base de
Datos Mundial de la OMS sobre el IMC. la siguiente
importantes observaciones se pueden hacer:
Los datos sobre la disponibilidad histricos muestran una
tendencia al alza en el consumo per cpita de todos edulcorantes de
calorasres en los ltimos 50 aos. La tendencia al alza alcanz su
punto mximo en 1999, el mismo ao que el JMAF y caloras
uso de edulcorantes ha estado en declive empinado desde
entonces. Esta tendencia se ve apoyada por el estudio NHANES
del gals et al., que confi rm la disminucin de la ingesta de
azcares aadidos en los nios de todas las edades y
personas de todas las etnias desde 1999.
Blanca observ recientemente que el consumo per cpita de energa
en los EE.UU. aument en 449 kcal / da
entre 1970 y 2010, pero que el aumento de energa a partir de
edulcorantes calricos era menor de edad, lo que representa
por slo 34 kcal / da; la mayor parte del incremento provino de
fl nuestros productos / cereales y grasas aadidas,
que representaron ms del 90% del aumento [23].
La hiptesis fructosa afirma que la fructosa ha aumentado en
forma desproporcionada en la dieta humana,
pero esto no parece ser as. La ingesta de fructosa aument entre
1985 y su punto lgido en 1999, pero desde entonces ha
estado en declive junto con edulcorantes calricos totales y el
JMAF. Durante los ltimos 90 aos, la fructosa
ingesta ha promediado 39 4 g / da / persona, una variacin de slo
16 kcal / da. De hecho, el consumo de fructosacin en 2012 fue
equivalente a los niveles de principios de 1920, hace casi 100
aos.
Un aprendizaje fundamental es que el consumo de fructosa y
azcares agregados no ha aumentado de manera desproporcionada
en la dieta, como se argumenta en la hiptesis de fructosa. Por
el contrario, la ingesta de fructosa han sido notablemente
con-constante a pesar del flujo y flujo en las tendencias dietticas
e ingredientes edulcorantes.Usos [49-51]
USDA-ERS rastrea entregas estadounidenses de ingredientes de la
materia especfi cas de los segmentos de la industria
alimentaria.
Estos datos se utilizan en la Tabla 2.3 para comparar las
categoras de uso de los mejores para el azcar y el JMAF en
alimentos y
bebidas. No es de extraar que el uso alto de azcar est en
productos de panadera y cereales. obras de sacarosa
un papel crtico en el establecimiento de la estructura de los
productos horneados a travs de recristalizacin y tambin se utiliza
en muchos
panadera empastes fi y coberturas. El dulce de revestimiento
sobre los cereales se hace mediante la aplicacin de una suspensin
diluida de azcar
(con o sin avorings FL) para humedecer cereales y luego secndolo
a recristalizar el azcar, la creacin de un visualmenterecubrimiento
de cereal degustacin aliado atractivo y dulce. Azcar sustancial se
utiliza en la industria de confitera,
en gran medida por razones de recristalizacin en productos como
discos caramelos, chocolates, dulce de azcar, tabletas, jaleas,
malvaviscos y chicloso. En esas confecciones donde cristalinidad
es indeseable, como caramelos o
fondants (parcialmente cristalizado), la adicin de jarabe de maz
(polmeros de glucosa) impide que esta
que se produzcan. El azcar se usa en helados en combinacin con
otros azcares (fructosa, jarabe de maz, etc.)
2 La sacarosa, fructosa y fructosa: Historia, Fabricacin,
Composicin, Aplicaciones y Produccin
para endulzar y controlar el punto de congelacin. Tenga en
cuenta que la categora de bebidas es uno de los ms bajos de
azcar, donde su uso ha sido ampliamente suplantado por JMAF.
Por el contrario, ms del 70% del consumo de JMAF es en las
bebidas y por una buena razn. ofertas de JMAF
el mismo dulzor que el azcar en una forma de jarabe que es ms
estable en las bebidas de bajo pH y requiere
menos mano de obra para manejar: se puede OffL oaded de vehculos
de reparto y se movi en torno a un manufactureroing planta por la
bomba, est ya pre-disuelto as se mezcla fcilmente con otros
ingredientes, requiere
la existencia de dumping de las bolsas, y tiene menos problemas
de saneamiento. JMAF apreciable tambin se utiliza en pro-, panadera
y productos de cereales sar, que se aprovechan de su solubilidad
(resistencia a la cristalizacinlizacin), conservacin de alimentos
(retencin de humedad y control microbiano), fl Avor y color
desarrollo / mejora, textura ablandamiento y viscosidad (a alto
contenido de slidos). Se utiliza en los productos lcteos
aplicaciones para sus azcares fermentables (yogur), para
endulzar la leche avored fl y con sacarosa y
jarabe de maz de equilibrar punto de congelacin en los helados,
dulces congelados y jugos. Tenga en cuenta que muy
poco JMAF se utiliza en la industria de confitera debido a su
resistencia a la cristalizacin, una
requisito edulcorante primario. Sin embargo, su tendencia a
desarrollar color es til en la fabricacintura de fudge, caramelo y
toffe.
Un aprendizaje fundamental es que el azcar y el JMAF son
similares en muchos aspectos. Ciertamente, dada una eleccin, no
puede haber ventajas al uso de un edulcorante sobre otra para
algunas aplicaciones, pero en muchos casos el
ventajas son sutiles. Hablando pragmticamente, el JMAF capturado
cerca de la mitad del mercado del azcar de EE.UU.
Hace 40 aos; azcar es sin duda lo suficientemente funcional para
ganar cuota de mercado de nuevo si la oportunidad
presentado. Y esto ya est ocurriendo en una escala muy limitada:
algunos alimentos y bebidas cantecantes que deseen sacar provecho
de JMAF histeria han reformulado un pequeo nmero de productos
con
sacarosa. Front-de-paquete etiquetado juega con la idea errnea
de que el JMAF es nutricionalmente inferior a
azcar. Sin embargo, el anlisis de mercado muestra que la
reformulacin de azcar no ha afectado positivamente las ventas
fabricantes modo utilizado-para la mayora de los productos
reformulados, tendencias de ventas han seguido
en la direccin que se movan antes de reformulacin. La razn se
encuentra en los consumidores sin ayuda
encuestas que revelan que menos del 5% del pblico consumidor
tiene sufi ciente top-of-mind preocupacin para
buscar productos JMAF gratis [52, 53].conclusiones
En este captulo se ha documentado la historia, la fabricacin, la
composicin, el consumo y aplicaciones
de azcar y el JMAF, los edulcorantes a base de fructosa
primarios. Cuando las ideas errneas populares son
disipado, se hace evidente que el JMAF y cuota de azcar mucho en
el camino de origen botnico, fabricacinprocesos de Turing, azcares
constituyentes, composicin post-digestin, patrones de consumo,
fsico
propiedades, valor calrico, la dulzura y la funcionalidad en los
alimentos.
JMAF, azcares aadidos y la fructosa no han aumentado en forma
desproporcionada en el suministro de alimentos en el
ltimos 40 aos; de hecho, su consumo ha ido en declive desde hace
ms de una dcada. Estos datos SUP-puerto ni los JMAF ni las hiptesis
de fructosa que buscan vincular estos edulcorantes nutritivos
con
las crecientes tasas de obesidad, diabetes, enfermedades
cardiovasculares, hipertensin, cncer, hgado graso no alcohlico
la enfermedad, y el sndrome metablico.
La caracterizacin de polarizacin de JMAF y el azcar como
opuestos ha hecho carne de los medios de comunicacin
sensacionalistas,
sino que simplemente no justifi que se detallan en este captulo.
Es mucho mejor para el pblico en general, y cientfi ca
comunidad a reconocer que el JMAF y el azcar son simplemente dos
edulcorantes cortados por el mismo patrn
con una composicin muy similar, la dulzura, valor calrico, y
propiedades funcionales. edulcorantes nutritivosres contribuyen
ampliamente a la palatabilidad y fl Avor de los alimentos que
comemos, pero como con todo ingrediente calricopadres, se debe
tener cuidado de tomar con moderacin.
