Edulcorantes de alta intensidade: tendências de uso em alimentos e avanços em técnicas analíticas

Nicoluci, Ícaro G; Takehara, Carolina T; Bragotto, Adriana P. A

doi:10.21577/0100-4042.20170828

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Edulcorantes de alta intensidade: tendências de uso em alimentos e avanços em técnicas analíticas

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

HIGH-INTENSITY SWEETENERS: TRENDS OF USE IN FOODS AND ADVANCES IN ANALYTICAL TECHNIQUES. The high consumption of sugar by the population and its correlation with the increase in the rates of obesity and chronic non-communicable diseases have promoted discussions of strategies to reduce the intake of this ingredient. In addition to consumer campaigns and governmental public policies, the use of high-intensity sweeteners to replace sugar in foods could be a feasible alternative for reducing sugar intake. However, it is important that high-intensity sweeteners be used considering the maximum permitted levels and approved food categories according to the current legislation. In this context, the development and application of analytical methods to determine high-intensity sweeteners in foods is a current and relevant issue. This manuscript aims to review the general aspects and available analytical techniques for the determination of these additives in food matrices.

Keywords:
nonnutritive sweeteners; chromatography; food safety; sugar; food additives

Edulcorante	INS	Poder adoçante^* * Nessa comparação, a escala de doçura tem como referencial a sacarose com poder adoçante 1, sendo o potencial de dulçor dos edulcorantes estabelecido em relação a quantas vezes mais doce ou menos doce podem ser em relação à referência.18
Acesulfame de potássio	950	130-200
Advantame	969	37000
Alitame	956	2000
Aspartame	951	200
Ácido ciclâmico e seus sais	952	30-40
Glicosídeos de esteviol	960	300
Neohesperidina	959	1500-2000
Neotame	961	7000-13000
Sacarina	954	300-500
Sucralose	955	600-650
Taumatina	957	600-650

Edulcorante	pH	Temperatura	Solubilidade em água	Solubilidade em outros solventes
Acesulfame de potássio	Estável em ampla faixa de pH²⁰20 Sain, O. L.; Berman, J. M.; Arch. Argent. Pediatr. 1984, 82, 209.	Estável a temperatura ambiente. Decomposição apenas em temperaturas muito elevadas acima de 200 °C¹⁹19 Kemp, S. E. Em Optimizing Sweet Taste in Foods; Spillane, W. J., eds.; Woodhead Publishing: Sawston, 2006.	27 g 100 mL^-1 a 20 °C²¹21 Yebra-Biurrun, M. C.; Encyclopedia of Analytical Science 2013, 3, 471.	Levemente solúvel em metanol¹⁹19 Kemp, S. E. Em Optimizing Sweet Taste in Foods; Spillane, W. J., eds.; Woodhead Publishing: Sawston, 2006.
Advantame	Estável em pH ácido²²22 Otabe, A.; Fujieda, T.; Masuyama, T.; Ubukata, K.; Lee, C.; Food Chem. Toxicol. 2011, 49, S2.	Instável em altas temperaturas, com alto índice de decomposição²³23 European Food Safety Authority (EFSA); EFSA Journal 2013, 11, 3301.	0,099 g mL^-1 a 25 °C²²22 Otabe, A.; Fujieda, T.; Masuyama, T.; Ubukata, K.; Lee, C.; Food Chem. Toxicol. 2011, 49, S2.	Moderadamente solúvel em etanol¹⁹19 Kemp, S. E. Em Optimizing Sweet Taste in Foods; Spillane, W. J., eds.; Woodhead Publishing: Sawston, 2006.
Alitame	Estável em ampla faixa de pH e máxima estabilidade em faixa entre 6-8²⁴24 Glória, M. B. A; Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2nd ed., Academic Press: Cambridge, 2003.	Estável em ampla faixa de temperatura²⁴24 Glória, M. B. A; Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2nd ed., Academic Press: Cambridge, 2003.	0,13g mL^-1 em pH 5,6²⁴24 Glória, M. B. A; Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2nd ed., Academic Press: Cambridge, 2003.	Solúvel em álcool e outros solventes polares²⁴24 Glória, M. B. A; Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2nd ed., Academic Press: Cambridge, 2003.
Aspartame	Estável na faixa entre 3,4 e 5 e máxima estabilidade em pH 4,3²⁵25 Berset, J.; Ochsebein, N.; Chemosphere 2012, 88, 563.	Instável em temperaturas elevadas. Degradação de 40% a 90 °C por 20 minutos e completa degradação a 120 °C por 15 minutos²⁶26 Bawane, A. M.; Rekha, S. S.; Food Sci Technol. 2019, 108, 277.	1 g 100 mL^-1 a 20 °C¹⁵15 Chakraborty, R.; Das, A. Em Encyclopedia of Food Chemistry; Varelis, P., Shahidi, F., eds.; Elsevier: Amsterdam, 2018.	Moderamente solúvel em álcool¹⁹19 Kemp, S. E. Em Optimizing Sweet Taste in Foods; Spillane, W. J., eds.; Woodhead Publishing: Sawston, 2006.
Ciclamato de sódio	Estável em faixa 2-10 de pH²¹21 Yebra-Biurrun, M. C.; Encyclopedia of Analytical Science 2013, 3, 471.	Estável em ampla faixa de temperatura²¹21 Yebra-Biurrun, M. C.; Encyclopedia of Analytical Science 2013, 3, 471.	7,7 g 100 mL^-1 a 20 °C²¹21 Yebra-Biurrun, M. C.; Encyclopedia of Analytical Science 2013, 3, 471.	Solúvel em propilenoglicol²²22 Otabe, A.; Fujieda, T.; Masuyama, T.; Ubukata, K.; Lee, C.; Food Chem. Toxicol. 2011, 49, S2.
Glicosídeos de esteviol	Estável na faixa entre 2,5 e 9²⁷27 Khattab, S. N.; Massoud, M. I.; Jad, Y. E.-S.; Bekhit, A. A.; El-Faham, A.; Food Chem. 2015, 173, 978.	Estável em altas temperaturas (100 °C)²⁷27 Khattab, S. N.; Massoud, M. I.; Jad, Y. E.-S.; Bekhit, A. A.; El-Faham, A.; Food Chem. 2015, 173, 978.	0,125 g mL^-1 a 20 °C²¹21 Yebra-Biurrun, M. C.; Encyclopedia of Analytical Science 2013, 3, 471.	Solúvel em etanol²⁷27 Khattab, S. N.; Massoud, M. I.; Jad, Y. E.-S.; Bekhit, A. A.; El-Faham, A.; Food Chem. 2015, 173, 978.
Neohesperidina	Estável em faixa 2-6 de pH²⁴24 Glória, M. B. A; Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2nd ed., Academic Press: Cambridge, 2003.	Estável em altas temperaturas (130 °C)²⁴24 Glória, M. B. A; Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2nd ed., Academic Press: Cambridge, 2003.	0,005 g L^-1 a 20 °C²⁴24 Glória, M. B. A; Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2nd ed., Academic Press: Cambridge, 2003.	Moderadamente solúvel em etanol²⁴24 Glória, M. B. A; Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2nd ed., Academic Press: Cambridge, 2003.
Neotame	Estável em faixa de pH entre 3 e 7 e pH ótimo em 4,5²⁸28 Hutchinson, S. A.; Ho, G. S.; Ho, C. T.; Food Rev Int. 1999, 15, 249.	Estável até 80 °C²⁸28 Hutchinson, S. A.; Ho, G. S.; Ho, C. T.; Food Rev Int. 1999, 15, 249.	1,3 g mL^-1 a 20 °C²¹21 Yebra-Biurrun, M. C.; Encyclopedia of Analytical Science 2013, 3, 471.	Solúvel em etanol¹⁹19 Kemp, S. E. Em Optimizing Sweet Taste in Foods; Spillane, W. J., eds.; Woodhead Publishing: Sawston, 2006.
Sacarina	Estável em ampla faixa de pH¹⁹19 Kemp, S. E. Em Optimizing Sweet Taste in Foods; Spillane, W. J., eds.; Woodhead Publishing: Sawston, 2006.	Estável em ampla faixa de temperatura¹⁹19 Kemp, S. E. Em Optimizing Sweet Taste in Foods; Spillane, W. J., eds.; Woodhead Publishing: Sawston, 2006.	0,32 g mL^-1 a 20 °C²¹21 Yebra-Biurrun, M. C.; Encyclopedia of Analytical Science 2013, 3, 471.	Moderadamente solúvel em etanol¹⁹19 Kemp, S. E. Em Optimizing Sweet Taste in Foods; Spillane, W. J., eds.; Woodhead Publishing: Sawston, 2006.
Sucralose	Estável em faixa de pH entre 3 e 7²⁶26 Bawane, A. M.; Rekha, S. S.; Food Sci Technol. 2019, 108, 277.	Estável até 100 °C²⁸28 Hutchinson, S. A.; Ho, G. S.; Ho, C. T.; Food Rev Int. 1999, 15, 249.	25,7 g 100 mL^-1 a 20 °C²³23 European Food Safety Authority (EFSA); EFSA Journal 2013, 11, 3301.	Solúvel em etanol²¹21 Yebra-Biurrun, M. C.; Encyclopedia of Analytical Science 2013, 3, 471.
Taumatina	Estável em faixa de pH entre 2,7 e 6²⁴24 Glória, M. B. A; Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2nd ed., Academic Press: Cambridge, 2003.	Estável em altas temperaturas²⁹29 Beltrami, M.C.; Doring, T.; Lindner, J.; Food Sci Technol. 2018, 38, 181.	0,6 g mL-1. ²¹21 Yebra-Biurrun, M. C.; Encyclopedia of Analytical Science 2013, 3, 471.	Moderadamente solúvel em etanol²⁴24 Glória, M. B. A; Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition, 2nd ed., Academic Press: Cambridge, 2003.

Edulcorante	NOAEL (mg/kg pc)	Fator de incerteza	Espécie	IDA (mg/kg pc)
Acesulfame de potássio	1500	100	Rato	15
Advantame	500	100	Coelho	5
Aspartame	4000	100	Rato	40
Ácido ciclâmico e seus sais	1058	100	Rato	11
Glicosídeos de esteviol^* * Expresso em equivalente de esteviol.	383	100	Rato	4
Neotame	200	100	Cachorro	2
Sacarina	500	100	Rato	5
Sucralose	1500	100	Rato	15
Taumatina	-	-	-	Não especificada

Edulcorante	Limite permitido (g/100 g ou 100 mL)
Edulcorante	Codex³²32 World Health Organization (WHO); Evaluations of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA), Genebra, 2019.	Brasil¹¹11 Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA); Resolução RDC nº 18, de 24 de março de 2008, 2008.	EUA³³33 https://www.fda.gov/food/food-additives-petitions/food-additive-status-list acessada em setembro 2021. https://www.fda.gov/food/food-additives-...	Europa³⁴34 https://webgate.ec.europa.eu/foods_system/main/?event=substances.search acessada em setembro 2021. https://webgate.ec.europa.eu/foods_syste...	Japão³⁵35 Japan External Trade Organization (JETRO); Specifications and Standards for Foods, Food Additives, etc. Under the Food Sanitation Act (Abstract), 2010.
Acesulfame de potássio	0,011-0,5	0,026 - 0,5	ND	0,0025-0,25	0,035 - 1,5
Advantame	SP	0,00375 - 0,04	ND	0,00005 - 0,04	ND
Aspartame	0,004-0,03	0,056 - 1,0	ND^* * Quando o aspartame é usado em produtos de panificação e misturas de panificação, a quantidade do aditivo não deve exceder 0,5 por cento em peso de produtos prontos para assar ou de formulações acabadas antes de assar.	0,0025 - 0,6	ND
Ácido ciclâmico e seus sais	0,03-1,0	0,03 - 0,075	NP	0,025 - 0,125	NP
Glicosídeos de esteviol	0,025-0,3	0,045 - 0,24	ND	0,02 - 0,33	ND
Neotame	0,03-0,35	0,0033 - 0,1	ND	0,0001 - 0,025	ND
Sacarina	0,008-0,25	0,01 - 0,12	^ Em bebidas, sucos de frutas e bases ou misturas, quando preparadas para consumo de acordo com as instruções, em quantidades não superiores a 12 miligramas do aditivo, calculado como sacarina, por onça líquida. Em alimentos processados, em quantidades não superiores a 30 miligramas do aditivo, calculado como sacarina, por porção de tamanho designado.	0,005 - 0,3	0,01 - 0,2
Sucralose	0,001-0,1	0,02 - 0,3	ND	0,001 - 0,24	0,04 - 1,2
Taumatina	Quantum satis	Quantum satis	NP	0,005-0,04	ND

Parâmetro	Cromatografia	Eletroforese Capilar	Espectroscopia	Análise por Injeção em Fluxo
Preparo de Amostra	Normalmente associada com etapas de diluição, homogeneização e filtração. Extrações sólido-líquido e líquido-líquido podem ser necessárias.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017.	Normalmente associada com etapas de diluição, homogeneização e filtração. Extrações sólido-líquido e líquido-líquido podem ser necessárias.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017.	Exigem preparo de amostra de baixa complexidade ou nenhum preparo de amostra.⁹⁷97 Wang, Y. T.; Li, B.; Xu, X. J.; Ren, H. B.; Yin, J. Y.; Zhu, H.; Zhang, Y. H.; Food Chem. 2019, 303, 1.	Podem estar associadas com etapas de diluição, homogeneização e filtração.⁹⁹99 Male, K. B.; Luong, J. H. T; Biosens. Bioelectron. 1991, 6, 117.
Derivatização	Necessária principalmente para a cromatografia gasosa ou quando se utiliza detectores por espectroscopia no ultravioleta.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017.	A utilização de detecção condutométrica faz com que não seja necessária a derivatização do edulcorante não detectado na região do ultravioleta.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017.	Necessária principalmente para espectroscopia na região do ultravioleta e visível.⁴⁹49 Petrarca, H. M.; Bonifácio M. T. E. S.; Monteiro, M.; Rev. Inst. Adolfo Lutz 2011, 70, 86.	Necessária principalmente para sinais na região do ultravioleta e visível.⁹⁹99 Male, K. B.; Luong, J. H. T; Biosens. Bioelectron. 1991, 6, 117.
Uso de solventes	Utilizados no preparo da amostra através de diluições e como fase móvel para separação.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017.	Utilizados como eletrólitos em pequena quantidade.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017.	Utilização de solvente apenas no preparo da amostra caso seja necessário.⁹⁷97 Wang, Y. T.; Li, B.; Xu, X. J.; Ren, H. B.; Yin, J. Y.; Zhu, H.; Zhang, Y. H.; Food Chem. 2019, 303, 1.	Solventes são necessários como soluções transportadoras.¹⁰²102 García-Jiménez, J. F.; Valencia, M. C.; Capitán-Vallvey, L. F.; Anal. Chim. Acta 2007, 594, 226.
Sensibilidade	Apresentam alta sensibilidade principalmente quando acoplados a espectrômetro de massas.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017. A extração em fase sólida das amostras pode aumentar a sensibilidade do método.¹⁰³103 Oktavirina, V.; Prabawati, N.B.; Fathimah, R.N.; Palma, M.; Kurnia, K.A.; Darmawan, N.; Yulianto, B.; Setyaningsih, W. Molecules 2021, 26, 3135.	Apresentam alta sensibilidade.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017. A extração em fase sólida pode aumentar a sensibilidade do método.	Apresentam alta sensibilidade principalmente para espectrômetro de massas.⁹⁴94 Mignani, A. G.; Ciaccheri, L.; Mencaglia, A. A.; Verschooten, T.; Ottevaere, H.; Thienpont, H.; Procedia Eng. 2014, 87, 240.	Apresentam boa sensibilidade.¹⁰⁰100 Yebra, M.; Talanta 1998, 45, 1115
Custo	Alto custo do equipamento e da coluna de separação.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017.	Custo reduzido do equipamento em comparação com a cromatografia e baixo consumo de solventes.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017.	Alto custo do equipamento.⁹⁶96 Paniagua-Vega, D.; Cavazos-Rocha, N.; Huerta-Heredia, A. A.; Parra-Naranjo, A.; Rivas-Galindo, V. M; Waksman, N.; Saucedo, A. L.; J. Food Compos. Anal. 2019, 79, 134.	Baixo custo de equipamento.¹⁰¹101 Llamas, N. E.; Di Nezio, M. S.; Palomeque, M. E.; Band, B. S. F.; Anal. Chim. Acta 2005, 539, 301.
Outros	Possibilidade de determinação de vários edulcorantes de forma simultânea.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017.	Possibilidade de determinação de vários edulcorantes de forma simultânea.⁸²82 Shah, R.; de Jager, L. S.; Recent Analytical Methods for the Analysis of Sweeteners in Food: A Regulatory Perspective, Food and Drug Administration Papers, 2017.	Alguns métodos dificultam a determinação de vários edulcorantes simultaneamente. Pode ser necessária a construção de um modelo através de métodos quimiométricos para determinação dos edulcorantes.⁹²92 Mazurek, S.; Szostak, R.; Food Chem. 2011, 125, 1051. Métodos rápidos de detecção.¹⁰³103 Oktavirina, V.; Prabawati, N.B.; Fathimah, R.N.; Palma, M.; Kurnia, K.A.; Darmawan, N.; Yulianto, B.; Setyaningsih, W. Molecules 2021, 26, 3135.	Apresentam instrumentação simples e de baixo custo, porém menor resolução em relação a outros métodos como a cromatografia.¹⁰¹101 Llamas, N. E.; Di Nezio, M. S.; Palomeque, M. E.; Band, B. S. F.; Anal. Chim. Acta 2005, 539, 301.-¹⁰²102 García-Jiménez, J. F.; Valencia, M. C.; Capitán-Vallvey, L. F.; Anal. Chim. Acta 2007, 594, 226.

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