BASES TEORICAS

BASES TEORICAS

Consideraciones generales
El aspartame es un compuesto poderosamente dulce que se utiliza como
edulcorante intenso de bajas calorías para endulzar grandes cantidades de
alimentos y bebidas, particularmente las que poseen sabores de frutas ácidas
(Instituto de Bebidas para la Salud y el Bienestar de The Coca Cola Company,
s.f.).
Aunque generalmente se usa como un edulcorante intenso, el aspartame en
realidad proporciona calorías, como lo hace el azúcar de mesa (sacarosa) y
otros componentes de los alimentos. Sin embargo, dado que el aspartame es
aproximadamente 200 veces más potente que el azúcar de mesa común, se
necesita sólo 1/200 de una cucharadita para reemplazar cada cucharadita de
azúcar en un alimento o una bebida. Por ende, aunque el aspartame
proporciona la misma cantidad de calorías que una cantidad de azúcar de
mesa similar en peso (16 calorías por cucharadita),se necesita tan poco para
endulzar alimentos y bebidas que el aporte de calorías es insignificante
(Instituto de Bebidas para la Salud y el Bienestar de The Coca Cola Company,
s.f.; Furia, 1980, p. 194).



Asimismo, el uso de una combinación de edulcorantes intensos también
puede reducir la cantidad de edulcorante necesario para obtener el nivel de
dulzor deseado. Por este motivo, muchos edulcorantes son sinérgicos (es
decir,son más dulces combinados, que la suma de sus dulzoressise utilizan
porseparado). Además, el uso de una combinación de edulcorantesintensos16
puede mejorarla estabilidad del alimento (Instituto de Bebidas para la Salud
y el Bienestar de The Coca Cola Company,s.f.).
3.3.3 Propiedades Fisicoquímicas
Químicamente se le conoce como el dipéptidoN L α aspartil L fenilalanina 1
metil éster y comercialmente es conocido por el nombre de NutraSweet®
(Searle & Co®), aunque ahora esta marca ya se encuentra disponible para
varios proveedores, desde que las patentes de aspartame expiraron (Furia,
1980).
El aspartame se caracteriza como un polvo blanco, cristalino, inodoro
compuesto de dos aminoácidos naturales, el primero de ellos llamado ácido
aspártico y el segundo es el éster metílico de un segundo aminoácido
denominado fenilalanina; ambos aminoácidos le dan al aspartame
características hidrofóbicas e hidrofílicas (Morales, 2007, p. 19; Capitán,
2004, p. 484).


La potencia del edulcorante aspartame ha sido evaluada en pruebas de
laboratorio, determinando que es de 150 a 200 veces más dulce que la
sacarosa, lo cual es bastante inesperado ya que ni el ácido L aspártico ni la L
fenilalanina son dulces. Mazur(1,969) informó que la parte ácida del ácido L
aspártico es una porción esencial para impartir el sabor dulce y que la
porción fenilalanina metil éster puede modificarse. Como consecuencia, se
han preparado un gran número de dipéptidos de sabor dulce, que tienen el
ácido L aspártico como constituyente común (Furia, 1980, p. 194).17

El aspartame es ligeramente soluble en agua y moderadamente soluble en
etanol. La solubilidad del aspartame en agua bajo condiciones ácidas se
vuelve apreciable, es decir, en el orden de 1.3 a 1.8 % p/p. Ahora bien,
cuando se mezcla con agua ajustada con buffers, el aspartame es casi dos
veces más soluble en pH 3.72 que bajo las condiciones neutrales. Sin
embargo, en solución a un pHpor debajo de 3 y con calor, el aspartame no es
estable, sufriendo hidrólisis hacia su dipéptido libre, metanol y otros
productos de descomposición y racemización; a un pH por arriba de 6,sufre
ciclodehidratación para formar dicetopiperazina (5 bencil 3,6 dioxo 2
piperazina ácido acético) perdiendo su dulzor en ambos casos. En ambiente
ácido y temperatura ambiente, la formación del dipéptido libre y la
dicetopiperazina es casi equivalente, mientras que a temperaturas elevadas
la ciclización es el modo de descomposición predominante (Furia, 1980, p.
197; Capitán, 2004, p. 484 485).
El apartame no puede ser utilizado en productos al horno o fritos porque
sufre descomposición a elevadas temperaturas, es decir ~130°C,
convirtiéndose en aspartame anhidratado y, a ~180°C, sufre la ciclización
intramolecular para formar un derivado de dicetopiperazina. El empleo de
aspartame con protección al calor hace posible su uso en ocasiones donde se
pensaba que no era factible (Capitán, 2004, p. 484 485).
Por último, es importante mencionar que a temperatura ambiente la
estabilidad del aspartame es buena, aunque se observa una pequeña
descomposición si el contenido de humedad del polvo se mantiene por
debajo del 8%. La estabilidad del aspartame fue examinada por Moler en
1,984 (cit. Por Scotter & Castle, 2,004) donde demostró que bebidas
carbonatadas que contenían aspartame, presentaron dulzura aceptable18
luego de habersido almacenadas por 6 meses a 20 °C (Morales, 2007, p. 19;
Furia, 1980, p. 197).







3.3.4 Metabolismo del aspartame
El cuerpo metaboliza el aspartame de forma completa, como si fuera una
proteína u otro componente de los alimentos. Las enzimas en el tracto
digestivo descomponen el aspartame en sus componentesfundamentales: el
ácido aspártico, la fenilalanina y el metanol. Luego, el cuerpo absorbe y
utiliza estos componentes de la misma manera en que se encuentran cuando
se les obtiene de otras fuentes alimenticias (Instituto de Bebidas para la
Salud y el Bienestar de The Coca Cola Company,s.f.).
Es importante mencionar que las personas que nacen con un trastorno
genético raro pero grave denominado Fenilcetonuria, no pueden metabolizar
adecuadamente la fenilalanina, que es uno de los dos aminoácidos
constituyentes del aspartame; porlo que no pueden consumir alimentos que
contengan aspartame como aditivo alimentario (Instituto de Bebidas para la
Salud y el Bienestar de The Coca Cola Company,s.f.).








3.3.5 Toxicología
Existe una fuerte controversia en cuanto a la seguridad que representa el
consumo de aspartame, entre las preocupaciones derivadas por el uso del
edulcorante Mortensen (2,006), indica que el aspartame es metabolizado en
el cuerpo en sus tres componentes: 50% fenilalanina, 40% ácido aspártico y
10% alcohol metílico o metanol, siendo este último agregado en el proceso
demanufactura. Blatter(1,984), citado por Sales y Cardeal(2,003), indica que
elmetanol es extremadamente tóxico, esfácilmente absorbido después de la19
ingestión, inhalación o exposición dermal y metabolizado por el hígado a
formaldehido (Morales, 2007, p. 20).
Soffritti, et al. (2,006) del Instituto Ramazzini de Bolonia, Italia, estudió 7
grupos de ratas que fueron alimentadas administrándoles concentraciones
de 0 a 100,000 ppm de aspartame en la dieta. Fueron alimentadas desde la
semana 8 de vida hasta que se produjo la muerte natural. Lasratasfallecidas
fueron sometidas a una biopsia completa para revisar el estado de sus
órganos. Como resultado observaron por primera vez de forma experimental
que, el aspartame aumenta la incidencia de tumores malignos, incrementa la
aparición de linfomas y leucemias, aumenta la incidencia de carcinomas de
pelvisrenal y uréteres; y por último, aumenta la incidencia de Schwannomas
de nervios periféricos. Por lo tanto, según la fundación Ramazzini el
aspartame es un compuesto multicancerígeno, donde los efectos son
evidentes en una dosis diaria de 20 mg/Kg de masa corporal, mucho menor
que el actual consumo diario aceptable de 40 mg/Kg y 50 mg/Kg de masa
corporal para Europa y Estados Unidos respectivamente (Morales, 2007, p.
21).
Respecto al estudio del Instituto Ramazzini, la Administración de Drogas y
Alimentos de los Estados Unidos (Food and Drug Administration, FDA)
publicó en mayo de 2,006 que la revisión realizada por la Autoridad Europea
para la Seguridad Alimentaria (European Food Safety Authority, EFSA) indicó
que las conclusionesrealizadas por el instituto no estuvieron sustentadas por
los datos, debido a que el EFSA tuvo numerosas dudas sobre el diseño y la
dirección del estudio y dada la gran cantidad de estudios que confirmaban la
seguridad del aspartame y la falta de sugerencias de leucemia u otra forma
de cáncer, concluyeron que no era necesario revisar de nuevo la seguridad
del aspartame o su Ingesta Diaria Admisible (IDA). Además, la FDA solicitó los20 datos del estudio para ser evaluados, recibiendo una parte de ellos; sin
embargo, esta asociación se encuentra actualmente revisando
detalladamente los resultados y anunciará las conclusiones respecto a ellos
cuando haya finalizado (Morales, 2007, p. 21; Instituto de Bebidas para la
Salud y el Bienestar de The Coca Cola Company,s.f.).



Asimismo, Valenzuela, A., et al. (1,994) y Cooper, D., et al. (1,997) mencionan
que el aspartame puede estar asociado a enfermedades como: la epilepsia,
las cefaleas, la depresión, diversas enfermedades neurológicas
(principalmente la esclerosis múltiple), problemas visuales, alergias,
complicaciones diabéticas y entre otros muchostrastornos, a los que se une
su potencial adictivo (Palomino, 2007).

También, en abril de 2,006 fue presentado en Washington D.C., un nuevo
estudio epidemiológico realizado por el Instituto Nacional de Cáncer
(National Cancer Institute, NCI), donde fueron evaluados 500,000 hombres y
mujeres con edades comprendidas entre 50 y 69 años, durante un periodo
de 5 años (1,995 2,000). En éste evaluaron el consumo de bebidas con
aspartame y la incidencia de tumores cerebrales y cáncer hematopoyético.
Losinvestigadores concluyeron que, en comparación con las personas que no
habían consumido aspartame, no había aumentado el riesgo de contraer
leucemia, linfomas o tumores cerebrales(Morales, 2007, p. 21).

Y por último, debido a un grupo pequeño de personas quienes padecen la
enfermedad hereditaria denominada Fenilcetonuria, los cuales son sensibles
a la fenilalanina (uno de los metabolitos del aspartame) todoslos productos
que contengan aspartame deben ser debidamente etiquetados.

La etiqueta debe llevar la expresión: "Fenilcetonúricos: contiene fenilalanina" y, en elcaso de los sustitutos de azúcar de mesa a base de aspartame, la expresión21 "No usar para cocinar u hornear". De igual forma, por ser el aspartame un aditivo alimentario, la etiqueta del alimento que lo contenga también debe incluir lo siguiente: un encabezado con la palabra "Aditivos", seguido del nombre genérico junto con el nombre específico o el número de identificación del aditivo del Sistema Internacional de Numeración (SIN) del
Codex Alimentarius (Comisión Guatemalteca de Normas, 1992; Capitán, 2004, p. 1648; Comisión Guatemalteca de Normas, 2004; Codex Alimentarius, 2010).















3.3.6Normativa vigente
Las autoridades que velan por la seguridad de los alimentos, como la
Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos(Food and Drug
Administration, FDA), han establecido estándareslegales para el consumo de
los aditivos alimentarios; uno de ellos es la denominada Ingesta Diaria
Admisible (IDA), que no es más que la cantidad estimada de un aditivo en
particular, que cada persona puede consumir de manera segura por día
durante toda su vida sin correr riesgo alguno (Codex Alimentarius, 2010;
Comisión Guatemalteca de Normas, 1992; Instituto de Bebidas para la Salud
y el Bienestar de The Coca Cola Company, s.f.; Instituto de Bebidas para la
Salud y el Bienestar de The Coca Cola Company,s.f.).

En los Estados Unidos, la FDA ha establecido que la IDA para el aspartame es
de 50mg/kg de peso corporal de un individuo. Esla IDA más alta otorgada a
cualquiera de los edulcorantes intensos, cuyo uso está aprobado en los
Estados Unidos. En Europa y Canadá, la IDA para el aspartame es un poco
más baja, 40 mg/kg de peso corporal de un individuo (Instituto de Bebidas
para la Salud y el Bienestar de The Coca Cola Company,s.f.).22




Asimismo, cabe mencionar que según la Norma COGUANOR 34 192, Parte 1;
el Reglamento Técnico Centroamericano 67.04.54:10 y la Norma General del
Codex Alimentarius CODEX STAN 192 1995; el uso de aspartame en los
alimentos debe ser justificado como con cualquier otro aditivo, ya que
únicamente se pueden utilizar aditivos alimentarios,si estos mismos ofrecen
alguna ventaja al alimento al cualserán adicionados, si no presentan riesgos
apreciables para la salud de los consumidores y,si cumplen una o más de las
funciones tecnológicas establecidas por el Codex Alimentarius, únicamente
cuando estosfines no pueden alcanzarse por otros medios que son factibles
económica y tecnológicamente (Codex Alimentarius, 2010).
Según la Norma General del Codex Alimentarius CODEX STAN 192 1995, la
cantidad de aditivo que se añada a un alimento debe ser igual o inferior a la
Dosis Máxima de Uso7 establecida para dicho aditivo en determinado
alimento, constituyendo así la dosis mínima necesaria para lograr el efecto
técnico previsto. Para las bebidas a base de agua aromatizada (o saborizada)
con gas, clasificación en la cual se encuentran las bebidas carbonatadas de
dieta, la Dosis Máxima de Uso para el aspartame es de 600mg/kg de
alimento (Ver Anexo 1); cantidad que será utilizada como referencia para la
comparación de la concentración de aspartame presente en la muestra de
bebidas carbonatadas de dieta a estudiar (Morales, 2007, p. 19; Comisión
Guatemalteca deNormas, 2010).


3.3.7 Métodos para la cuantificación de aspartame
No existe aún un método oficial para la cuantificación de aspartame según la
Asociación Oficial de Analistas Químicos (AOAC, por sus siglas en inglés).

Se refiere a la concentración más alta de un aditivo que la Comisión del Codex Alimentarius ha
determinado que esfuncionalmente eficaz en un alimento o categoría de alimentos y, que ha acordado que
esinocua. Se expresa comomg de aditivo por kg de alimento.23
embargo, sí existen varias metodologías publicadas en diferentes revistas
científicas para dicho fin; las cualesse encuentran avaladas porla AOAC.
Según Dossi, et al. (2,006) los métodos más prometedores para la detección
de aditivos alimentarios son aquellos que se basan en procedimientos de
separación, entre ellos están la Electroforesis capilar (CE, por sus siglas en
inglés) y la Cromatografía8
Líquida de Alta Resolución (High Performance
Liquid Cromatography, HPLC). Armeta, et. al. (2,004), indica que la
Cromatografía Líquida de Alta Resolución es el método más usado hoy en día
para detectar aspartame y otros aditivos alimentarios, basándose en un flujo
isocrático con fase reversa y detección por absorbancia ultravioleta (Morales,
2007, p. 22).
Es por lo anterior, que para la cuantificación de aspartame en las bebidas
carbonatadas de dieta de tresmarcas que se expenden en supermercados de
la Ciudad de Guatemala;se utilizará un método de Cromatografía Líquida de
Alta Resolución (HPLC, por sus siglas en inglés) recomendado por la
Asociación Oficial de Analistas Químicos (Association of Official Analytical
Chemists, AOAC) en una de las revistas científicas del Journal of the
Association of Official Analytical Chemists (JAOAC) (Veerabhadrarao,
Narayan,&Kapur, 1987).
8
La cromatografía en general es un proceso de separación que se logra mediante la distribución de los
componentes de una mezcla entre dos fases, una fase estacionaria y una fase móvil (Scott, 2003). Los
procesos cromatográficostiene lugar como resultado de repetidas adsorciones y desorciones, estas ocurren
durante el movimiento de los componentes de la muestra a lo largo del lecho estacionario, alcanzándose la
separación, gracias a las diferencias en los coeficientes de distribución de los distintos componentes en la
muestra (Yost, et al., 1980).24





3.4 Estudios Previos
En Guatemala aún no existen estudios realizados en alimentos dietéticos o
popularmente llamados alimentos "light". Los estudios que actualmente se
encuentran son investigacionesrealizadas en alimentostradicionales, e involucran
la cuantificación de otros tipos de aditivos alimentarios; dentro de ellas cabe
mencionar:
A. Sandoval, A. S. (2,006) cuantificó la cantidad de cafeína presente en las bebidas
carbonatadas de mayor consumo por niños de edad escolar y preadolescentes, en
colegios privados de la ciudad de Guatemala, utilizando un método de
Espectrofotometría UV/Vis; determinando que la cantidad de cafeína presente en
dichas bebidas cumple con la norma COGUANOR 34 154 (Sandoval, 2006).
B. Marroquín, D. E. (2,004) determinó el contenido de sacarosa en las bebidas
carbonatadas de mayor consumo en Guatemala utilizando dos métodos
(Refractometría y Polarimetría); determinando que la cantidad de sacarosa
presente en dichas bebidas cumple con la norma COGUANOR 34 154 (Marroquín,
2004).
C. López, T. H. (1,996) desarrolló una técnica específica para la determinación de
algunos edulcorantes, saborizantes y preservantes en bebidas carbonatas por
Cromatografía Líquida de Alta Presión (López, 1996).
Sin embargo, existen estudios de orden internacional acerca del análisis
cuantitativo del aspartame y otros aditivos alimentarios presentes en las bebidas
carbonatadas de dieta y en otros alimentoslight, que permiten también incorporar
elementos de juicio para el mejoramiento de los controles de calidad internos;
algunos de ellosson:25
A. Morales, J. E. (2,007) desarrolló una curva de calibración para la detección y
cuantificación simultánea de aspartame y acesulfame K, utilizando
Cromatografía Líquida de Alta Resolución (HPLC, por sus siglas en inglés)
(Morales, 2007).
B. Qing chuan, C., et al. (1,997) propusieron un método de Cromatografía de
Intercambio Aniónico de Alta Resolución, para la separación y determinación de
cuatro edulcorantes artificiales (sacarina sódica, aspartame, ciclamato sódico y
acesulfame K) y ácido cítrico. El método fue exitoso para la determinación de
los edulcorantes en bebidas y polvos endulzantes de mesa (Qing Chuan, Shi fen,
Ke na, Zu ying,&Zhe ming, 1997).
C. Lawrence,J. F.&Charbonneau, C. F. (1,988)reportaron que enOttawa, Canadá;
el Departamento de Seguridad Química de la División de Investigación de
Alimentos, desarrolló un método para la determinación de siete edulcorantes
artificiales (aspartame, acesulfame K, sacarina, ciclamato, alitame, sucralosa y
dulcín) en alimentos dietéticos(bebidas gaseosas, polvos para bebidas, pudines
y cubiertas de postres) (Lawrence&Charbonneau, 1988).
D. Isaac, H. J., et al. (1,986) describieron un procedimiento para la determinación
cualitativa y cuantitativa del aspartame, la cafeína y el benzoato de sodio en las
bebidassuaves de dieta (Morales, 2007).
E. Tsang, W. S., et al. (1,985) presentaron un método rápido para la determinación
de aspartame y sus productos de descomposición en bebidas carbonatadas
suaves que se habían almacenado a 22 ± 1°C por largo tiempo (Tsang, Clarke, &
Parrish, 1985).26
F. Tyler, T. A., et al.(1,984)investigaron una técnica por Cromatografía Líquida (LC)
para la determinación de sacarina sódica, cafeína, aspartame y benzoato de
sodio en bebidas de cola que posean color caramelo (Tyler, 1984).