Substituindo o açúcar: prós e contras dos 5 principais adoçantes alternativos

Como os substitutos não reproduzem perfeitamente as características do açúcar, os formuladores enfrentam uma tarefa complexa: encontrar novas maneiras de obter o sabor adocicado, a textura, o prazo de validade e a aparência que satisfaçam os consumidores.

Junte-se a Mary Galloway, diretora do Laboratório de P&D Alimentar da METER, e ao Dr. Zachary Cartwright, cientista-chefe da área de alimentos, no dia 15 de novembro, quando apresentarão uma pesquisa original que aborda os desafios associados ao uso de substitutos do açúcar. Eles abordarão:

• Os prós, os contras e os desafios mais comuns associados aos 5 principais adoçantes alternativos
• Os conceitos científicos que explicam as características únicas do açúcar
• Como os formuladores podem utilizar medições da atividade da água para minimizar os desafios associados aos substitutos do açúcar
• Como a combinação de diferentes alternativas ao açúcar pode produzir melhores resultados

Sobre os apresentadores

Mary Galloway é diretora do Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento de Alimentos da METER. Ela é especialista no uso e teste de instrumentos que medem a atividade da água e sua influência nas propriedades físicas. Ela já trabalhou com dezenas das maiores e mais bem-sucedidas marcas de alimentos do mundo para resolver problemas relacionados à umidade dos produtos.

O Dr. Zachary Cartwright é cientista-chefe da área de alimentos no METER Group. Ele possui doutorado em ciência dos alimentos pela Washington State University e bacharelado em bioquímica pela New Mexico State University. É especialista em análise isotérmica e no uso do Analisador de Sorção de Vapor (VSA).

Transcrição, editada para maior clareza

Dr. Zachary Cartwright: Se você está participando deste webinar, provavelmente já sabe que os adoçantes alternativos são um tema importante. Tem havido muita pressão dos consumidores e do governo para que o açúcar seja eliminado ou reduzido em diversas formulações de alimentos, e esperamos que o que temos a compartilhar hoje ajude você a entender melhor isso. Ora, este é um mercado enorme. É avaliado em mais de US$ 18 bilhões e, de acordo com as pesquisas que conseguimos encontrar, ele só vai crescer na próxima década; portanto, é algo a que definitivamente devemos prestar atenção, quer você esteja preocupado com o impacto financeiro ou seja um cientista de alimentos e queira entender qual adoçante alternativo deve usar ao substituir o açúcar. Mary, o que vamos abordar hoje neste webinar?

Mary Galloway: Sim. Vamos falar especificamente sobre o que é o açúcar e como ele se relaciona com a umidade, bem como a interação que isso gera. Esses fatores também afetam as características de qualidade, e vamos discutir o que significa ter um rótulo limpo, pois o consumidor não quer apenas produtos com teor reduzido de açúcar, mas também espera outras vantagens associadas a isso. Depois de falarmos sobre isso, vamos abordar especificamente cinco adoçantes alternativos que temos estudado e apresentar nossos dados e as informações que obtivemos sobre eles.

A VERDADE: COMO FUNCIONA O AÇÚCAR

ZC: Muito bem, vamos começar estabelecendo as bases. Vamos falar sobre o que é o açúcar, alguns aspectos relacionados à qualidade que é preciso ter em mente ao incluí-lo em uma formulação e, em seguida, também discutiremos como o açúcar se relaciona com a umidade nas formulações alimentícias. Geralmente, o açúcar de mesa é sacarose. Trata-se de um dissacarídeo composto por glicose e frutose. Ele geralmente é extraído da cana-de-açúcar ou da beterraba sacarina e, normalmente, é produzido em... Os principais produtores incluem Índia, Brasil e Tailândia, apenas para citar alguns lugares; então, a Mary vai nos falar um pouco sobre a sacarose e o que levar em consideração ao usá-la em uma formulação.

MG: O primeiro é o sabor adocicado. É o padrão com o qual tudo é comparado. Ele também realça os sabores; assim, além do sabor adocicado, à medida que se decompõe quimicamente, ele vai realçar outros sabores do seu produto. Na verdade, ela também influencia o levedamento de três maneiras diferentes: temos a aeração causada pelo açúcar que retém ar na molécula de gordura; temos a levedura, que consome o açúcar; e, além disso, ela estabiliza as claras de ovo ao se ligar às proteínas; e, por fim, ela intensifica a cor, utilizando a reação de Maillard para reagir com os aminoácidos, e você obtém aquele tom marrom bonito e apetitoso em seus produtos assados.

ZC: A forma como a umidade se encaixa aqui é que a sacarose é uma molécula polar, portanto, haverá um efeito de ligação de hidrogênio com a água. Teremos áreas positivas das moléculas de água interagindo com as áreas negativas da sacarose e, devido a essas interações, a sacarose é um umectante realmente muito bom. É algo que retém ou retém a água, de modo que ela não fica disponível para outras reações, crescimento microbiano ou outros fatores que possam ser motivo de preocupação em seus alimentos. De que outras maneiras a sacarose interage com a água?

MG: Sim, na verdade, essa reação conjunta é um componente essencial das formulações. Como a água e a sacarose se ligam? Em primeiro lugar, isso confere maciez, pois a sacarose absorve a água, reduz a formação de glúten, o que diminui o endurecimento do pão, e também retarda a coagulação das proteínas. Isso adiciona crocância, então, quando você assa algo, a umidade evapora na parte externa e o açúcar se recristaliza. Como já mencionamos, é um ótimo umectante, o que significa que ele simplesmente se liga à água e aumenta o teor de umidade; portanto, se você quiser que algo fique mais macio ou tenha mais umidade, adicionar açúcar vai realmente ajudar nisso.

Além disso, é muito eficaz para prolongar a vida útil. Como reduz a atividade da água, inibe o crescimento microbiano, mas também começa a limitar as reações químicas e simplesmente melhora a estabilidade geral. Por fim, ele reduz os pontos de congelamento; então, no caso do sorvete, o que acontece é que ele se liga à água e impede que ela se cristalize nesses produtos lácteos congelados. Portanto, todos esses efeitos são realmente importantes e significativos em todos os produtos que precisam conter açúcar.

CIÊNCIA E PRINCÍPIOS: CONSIDERAÇÕES AO SUBSTITUIR O AÇÚCAR

ZC: Muito bem. É uma observação excelente, Mary, e é por isso que, nesta próxima seção, vamos falar sobre a ciência por trás da substituição de parte do açúcar por adoçantes alternativos. Há muitos aspectos a se levar em conta, como você acabou de mencionar: todas essas diferentes características são afetadas pelo açúcar. Não estamos falando apenas de doçura, então vamos começar a discutir algumas dessas características, os produtos finais a serem considerados, e também tentar definir o que significa ter um rótulo limpo e como esses substitutos do açúcar se encaixam nisso. No que diz respeito à substituição do açúcar, ele é realmente complexo e muito mais sofisticado do que pode parecer à primeira vista.

Ao fazer essa alteração, tenha em mente que isso tem um impacto realmente grande na atividade da água. Isso remete ao que mencionamos sobre a humectância. Sempre que você altera a atividade da água, isso pode afetar as características físicas do produto. É preciso levar em conta a textura que você deseja obter, caso esteja buscando uma certa crocância ou textura crocante. Seja qual for essa textura, assim que você retirar o açúcar, ela também poderá mudar. É preciso levar em conta os efeitos químicos, pois, ao alterar a atividade da água, certas reações químicas podem aumentar ou diminuir em velocidade.

Além disso, se você substituir por um açúcar que não caramelize da mesma forma, haverá um impacto nas reações de caramelização; e também pode haver um impacto biológico, de modo que, à medida que a atividade da água muda, isso pode aumentar ou diminuir a suscetibilidade desse produto ao crescimento biológico de certos microrganismos. Atualmente, os consumidores buscam reduzir o açúcar em suas dietas, mas também desejam um produto natural ou com um rótulo limpo. Mary, você poderia nos explicar um pouco o que significa ter um rótulo limpo e como isso se encaixa no nosso tema?

MG: Sim. Encontrei uma citação muito interessante de Melanie Goulson, que diz: “Substituir a funcionalidade da sacarose já é bastante difícil, mas os formuladores de alimentos também precisam levar em conta questões regulatórias, perfis de sabor, metas nutricionais, tolerância digestiva, questões relacionadas ao prazo de validade e alegações do produto”. Portanto, há muitos fatores a serem considerados quando se é um formulador tentando substituir algo que parece tão simples quanto simplesmente trocar o açúcar. O Clean Label é um movimento dos consumidores e tem a ver, na verdade, com a percepção, e é aí que fica um pouco complicado, porque não é bem definido e também não é regulamentado. Quando um consumidor procura um Clean Label, o que ele busca são ingredientes que considera naturais, ou seja, sem aromatizantes, corantes, conservantes ou aditivos sintéticos. Ele também busca simplicidade, por isso quer produtos com nomes mais reconhecíveis, que soem menos químicos ou artificiais. Ele quer transparência.

Eles querem saber de onde vêm esses ingredientes ou como foram fabricados ou produzidos, e querem um processamento mínimo; por isso, querem produtos simples, que deixem claro como esses ingredientes foram incorporados ao produto, mas isso pode ser bastante confuso, de certa forma, porque, por exemplo, quando se tenta fazer, digamos, um leite de nozes, isso requer muita água e muito processamento, e não é um processo natural, mas é considerado bastante “Clean Label” e natural porque é um produto à base de plantas; portanto, tentar lidar com todas essas percepções que o consumidor tem na formulação pode ser muito difícil. Quero mencionar mais uma coisa: levando tudo isso em conta, os consumidores são exigentes e não querem que nada mude; então, se eles têm um produto que apreciam há muitos anos, não querem que as características desse produto mudem. Isso também torna tudo muito difícil, porque quando você começa a retirar ingredientes para substituí-los, você vai introduzir outros sabores e texturas com outras características que terá de tentar lidar como formulador, e que não serão desejáveis; portanto, mesmo que você tenha sucesso na produção desse produto Clean Label, se ele não tiver um sabor bom ou não tiver as características que o consumidor deseja, ele não o comprará, o que torna a situação complicada.

EDULCORANTES ESPECÍFICOS: AVALIANDO PRÓS E CONTRAS

ZC: Sim, e essa é uma ótima observação. Sempre que você altera a formulação e tenta manter exatamente o mesmo perfil de sabor, isso pode ser realmente difícil de conseguir, mas na próxima seção, começaremos a falar sobre alguns desses adoçantes e suas vantagens e desvantagens no que diz respeito à formulação. À medida que nos aprofundamos nesses adoçantes alternativos específicos, vamos falar um pouco sobre os desafios frequentes com eles, além desses prós e contras, e então mostraremos alguns dados sobre como eles interagem com a umidade. Vamos nos aprofundar no primeiro, ou talvez listá-los por enquanto; então, vamos analisar a estévia, o sorbitol, o eritritol, o maltitol, a frutose e a alulose, e também teremos algumas menções honrosas.

MG: É, foi difícil reduzir essa lista, então...

ZC: É, é. Quer dizer, há muitas opções por aí, então foi difícil reduzir a lista a apenas cinco. Se alguém tiver alguma dúvida sobre algum dos itens que não abordarmos, ficaremos felizes em responder. Vamos começar pela estévia. Mary, por que você não me fala um pouco sobre os prós e contras da estévia?

MG: Sim, eu diria que, provavelmente, uma das maiores vantagens da estévia é que ela está facilmente disponível, e as pessoas a entendem e aceitam como um adoçante natural de qualidade. Geralmente... Devido ao tamanho da molécula da estévia, ela realmente tem uma variação de intensidade de doçura, podendo ser de 50 a 300 vezes mais doce que a sacarose; portanto, é uma ampla variação, o que pode ser uma vantagem ou uma desvantagem, dependendo de como você encara isso. Ela também é estável ao pH e ao calor, o que é realmente bom se você precisar disso em seu produto. Uma das desvantagens é que ela não dourar, então, se você estiver procurando por isso em um produto assado, é algo a se considerar, e ela tem um gosto amargo residual e, honestamente, a variação do adoçante também pode ser um ponto negativo, pois você precisa garantir que o produto que você adquirir pela primeira vez em uma nova formulação tenha o mesmo tipo de doçura nas formulações subsequentes, para que você obtenha a mesma fonte e o mesmo nível de doçura que espera em seu produto.

ZC: A única outra desvantagem que eu poderia acrescentar, e isso vale para a maioria desses adoçantes alternativos, é que muitos deles podem causar efeitos negativos no sistema digestivo das pessoas. Eles podem causar problemas gastrointestinais, então isso é definitivamente algo a se ter em mente em relação a todos esses adoçantes. Vamos passar para o próximo. O próximo é o sorbitol. Este, pelo que entendi, é um bom umectante, o que seria uma vantagem. É também um adoçante nutritivo, por isso terá algum impacto calórico em comparação com algumas das outras opções. Que outras vantagens você observou para clientes ou empresas que utilizam este adoçante?

MG: Certo. É um álcool de açúcar e, esse em particular, é menos doce. Tem cerca de 60% da doçura do açúcar. Também é um bom plastificante em panificação, o que retarda o processo de endurecimento; por isso, seria um bom substituto em produtos assados se você estiver procurando algo que retarde esse endurecimento. Ele funciona bem nesse aspecto, e poucos outros adoçantes têm essa característica. É um adoçante nutritivo, o que significa que não tem zero calorias, mas, como álcool de açúcar, a maioria dos álcoois de açúcar se enquadra nessa categoria, causando algum tipo de desconforto gastrointestinal; essa é uma consequência bastante comum, eu diria, desses adoçantes alternativos, e esse também é o caso do sorbitol.

ZC: Sim. Pelo que entendi, esse ingrediente tem sido bastante utilizado em muitos laxantes nesse tipo de formulação, então é preciso ter muito cuidado com a quantidade que se adiciona a uma fórmula. O próximo ingrediente sobre o qual gostaríamos de falar é o eritritol. Trata-se de outro álcool de açúcar. Quais são algumas das vantagens e desvantagens desse ingrediente, Mary?

MG: Sim, no caso do eritritol, ele tem um sabor semelhante ao do sorbitol, ou seja, é cerca de 60% a 70% tão doce quanto o açúcar. Tem um efeito mínimo sobre o nível de açúcar no sangue, o que é ótimo, e também não tem calorias, ou seja, praticamente não contém calorias, e é bastante conhecido. A maioria das pessoas sabe o que é o eritritol. Uma das coisas que achamos realmente interessante sobre o eritritol é que ele tem baixa solubilidade em água, e isso é um fator importante; portanto, mesmo que tenha essas qualidades excelentes, é algo a se levar em conta ao usar a formulação, pois ele não necessariamente permanecerá na forma que você precisa que ele esteja. Ele também tem um efeito levemente refrescante, o que limita um pouco sua aplicação, mas usá-lo em sorvetes ou talvez em chicletes tem uma boa aceitação.

ZC: Muito bem, e você mencionou essa baixa capacidade; nós temos alguns dados específicos sobre isso, então por que você não nos fala um pouco sobre este gráfico que estamos vendo e como é possível observar a perda de solubilidade, especificamente neste tipo de dados?

MG: Sim, com certeza. Quando começamos a realizar o estudo, estávamos testando todos esses adoçantes naturais e alternativos, e uma das coisas que fazíamos era preparar soluções com o adoçante em água a 25 °C, e, em seguida, observar o quanto eles reduziam a atividade da água. Basicamente, estávamos apenas verificando a umectância, ou seja, quão bem eles se ligavam à água e reduziam essa atividade da água, como a sacarose fazia. Não conseguimos fazer isso com o eritritol, o que foi realmente interessante. Ele simplesmente permaneceu na forma cristalina. O que acabamos fazendo foi preparar uma solução e aquecê-la. Na verdade, a fervemos, e então o que fizemos foi reduzi-la por evaporação e, periodicamente, coletar uma amostra para determinar o teor de umidade e a atividade da água, e construímos manualmente uma isoterma, uma isoterma de dessorção do eritritol. Funcionou muito bem, na verdade, até chegarmos a cerca de 0,8 de atividade da água, e nesse ponto, dava para ver fisicamente a cristalização acontecendo ali, mesmo com aquele calor intenso.

O que achamos realmente interessante é que, depois disso, conseguimos mais um ponto de dados após o início da cristalização. Se você observar o gráfico, dá para ver onde ele meio que dá uma guinada, passando de 0,8... Ele sobe para cerca de 0,9, mesmo que o teor de umidade esteja reduzido, então tem esse pequeno salto engraçado, e o que você está vendo ali é a cristalização real do eritritol; e o que acontece quando ele cristaliza é que essa estrutura se torna rígida e expulsa a água à qual estava ligada, então você vê que o teor de umidade vai cair, mas a atividade da água vai aumentar. Agora, o que acontecerá se isso estiver em seu produto e cristalizar? Você terá cristais de eritritol ali e também terá água adicionada. Na verdade, você terá água líquida saindo em sua formulação, e isso é indesejável.

ZC: Sim. Quer dizer, se isso estiver acontecendo, então esse produto de repente fica suscetível ao crescimento microbiano, além de apresentar aquele efeito de cristalização indesejável; portanto, é definitivamente algo a se levar em conta nesse adoçante alternativo específico. Vamos passar para mais alguns. O próximo é o maltitol. Decidimos recentemente incluí-lo em nossa apresentação, ou em nosso webinar, mas por que você decidiu incluí-lo, Mary?

MG: Ele está presente em muitas coisas. Comecei a fazer uma pesquisa rápida sobre as formulações comuns de doces, bolos e vários produtos do tipo, só para ver o que as empresas estão mudando, o que estão colocando para substituir o adoçante que usavam. Às vezes, esse adoçante é a sacarose; outras vezes, é o xarope de milho com alto teor de frutose. São vários ingredientes, mas, na metade das vezes, o maltitol apareceu, então decidimos incluir algo sobre ele aqui. Não está prontamente disponível para os consumidores, mas está para os formuladores; portanto, é um álcool de açúcar.

É quase tão doce quanto o açúcar, então o intervalo que encontrei foi de 75% a 90%. Ele apresentava características mais semelhantes às do açúcar do que outros adoçantes alternativos, ou seja, estamos falando de doçura e volume. Ele também se dissolve de maneira semelhante. Um dos pontos altos, e provavelmente a razão pela qual o vi muito em doces e confeitos, é que ele tem um ponto de fusão alto e uma textura meio cremosa, o que faz com que ele permaneça naquele estado agradável e amorfo em um doce, além de dar uma cremosidade ao chocolate também. O sabor também era muito bom, então ele realmente não tinha um gosto residual metálico, de alcaçuz, ácido ou qualquer uma dessas outras coisas que você costuma sentir com álcoois de açúcar.

É o que chamamos de adoçante nutritivo, o que significa que ele contém algumas calorias. Outra coisa que achei muito interessante é que seu índice glicêmico é muito semelhante ao do açúcar; ou seja, ele eleva o nível de açúcar no sangue. Por isso, é bom para formulações e traz muitos benefícios, mas, como consumidor, é importante saber que ele definitivamente afetará o seu nível de açúcar no sangue.

ZC: Muito bem, vamos falar agora da frutose. Trata-se de um açúcar de frutas, presente naturalmente em alimentos como maçãs, uvas e peras. Então, frutose: quais são alguns dos prós e contras desse açúcar?

MG: Sim. É um açúcar simples e natural, e também constitui metade da sacarose, por isso é um bom umectante. É bom para baixar a temperatura de congelamento. Ele dourar, então tem aquela reação de Maillard agradável, e fermenta, então todas essas coisas fazem sentido com o açúcar da fruta. No entanto, se eu disser xarope de milho com alto teor de frutose, ninguém vai gostar disso, então há uma espécie de conotação negativa em relação à frutose, especialmente nessa forma, que não é muito boa.

É um adoçante nutritivo. Como eu disse, tem metade da sacarose, então tem o mesmo número de calorias que a sacarose, ou seja, quatro calorias por grama, e consumir frutose em excesso pode ter efeitos adversos no seu corpo, então...

ZC: Sim, na verdade fiquei surpreso quando estávamos pesquisando para este webinar. Existem algumas doenças ou distúrbios que podem surgir devido ao consumo excessivo de frutose. Quero dizer, a glicose é a fonte preferida do corpo, então a frutose acaba indo para o fígado para ser convertida, mas é algo a se ter em mente com a frutose; então, na verdade, com qualquer uma dessas, é importante limitar a quantidade ou pensar em quanto há e talvez em algumas preocupações com a saúde, bem como em questões relacionadas ao sabor ou à qualidade dos alimentos. Nossos dois últimos aqui são a alulose e a tagatose. Elas não são frutose, ou em que se assemelham à frutose?

MG: Sim. Esses são novos no mercado e estão em alta no momento. A alulose, especialmente, encontramos bastante em gomas e todo tipo de produto. A alulose e a tagatose são o que chamamos de epímeros da frutose, o que significa que têm a mesma composição química, mas estão dispostas de maneira ligeiramente diferente, o que altera algumas de suas propriedades. Assim como a frutose, ambas são bons umectantes, reduzem a temperatura de congelamento e têm um bom efeito de douramento, então essas são vantagens definitivas.

No caso da alulose, ela é cerca de 70% tão doce quanto a sacarose. Pode ter um sabor levemente amargo, mas é muito popular em doces adequados para a dieta cetogênica. A tagatose, embora tenha a mesma estrutura da frutose e da alulose, apresenta propriedades ligeiramente diferentes, sendo um pouco mais doce. É cerca de 90% tão doce quanto a alulose, mas a tagatose contém algumas calorias que não se encontram na alulose. Não apresenta sabor amargo.

Atualmente, a FDA classificou-a como açúcar adicionado, e eles estão contestando essa decisão. Imagino que a tagatose passe a ser muito mais comum no mercado. Na verdade, consigo pensar em uma empresa específica que encontrou uma nova maneira de produzi-la. Uma das razões pelas quais tem sido difícil é porque a produção de tagatose é cara, mas houve um novo avanço na forma de produzi-la, então imagino que isso venha a acontecer no futuro, de modo que você verá a tagatose mais facilmente disponível.

ZC: Você está certo, é um açúcar raro, e é por isso que vemos empresas como a Hershey's, que investiu na Bonumose, e acredito que seja isso que elas estão produzindo, pois estão usando suas próprias enzimas e tentando tornar esse açúcar raro mais acessível para que possa ser incorporado a alguns substitutos do açúcar e a algumas formulações. Analisaremos tudo isso com base em alguns dos dados que coletamos. Vamos examinar alguns dos dados que coletamos para comparar a humectância entre a sacarose e alguns desses adoçantes alternativos. Como você montou esse experimento, Mary, e nos fale um pouco sobre essa tabela que vamos analisar e como interpretá-la?

MG: Certo. Queríamos saber, já que o açúcar é um bom umectante, como esses outros adoçantes se comparam? É claro que esse é apenas um dos aspectos que o açúcar oferece, pois ele possui muitas outras características necessárias nessas formulações, mas vamos nos concentrar aqui na umectância. Basicamente, quando eu falei antes sobre essas isotermas manuais, fizemos isso para todos os nossos adoçantes naturais aqui e conseguimos estabelecer uma relação entre a atividade da água e o teor de umidade, e relacionar isso, em termos de açúcar, com o desempenho em comparação à sacarose. Temos uma equivalência de doçura, então eu queria colocar isso aqui, com quantidades variáveis.

A maioria desses açúcares é... Bem, na verdade, estamos meio que divididos. Metade deles tem um pouco menos, e a outra metade, um pouco mais. Com base na relação que descobrimos em laboratório, conseguimos calcular aproximadamente qual a quantidade em massa desses adoçantes que precisaríamos para substituir uma quantidade semelhante de sacarose; então, se tivermos sacarose e buscarmos uma atividade de água de 0,85, ou seja, preparamos a solução que nos daria essa atividade de água específica, é disso que estamos falando quando se trata de umectância. Como isso se compararia à sacarose? E então eu tenho essa relação de umectância.

100% corresponderia à mesma quantidade que a sacarose, e depois todos os outros, sendo que a maioria tem uma concentração menor; seria necessária uma quantidade menor desse adoçante para produzir um efeito semelhante, um efeito de retenção de água semelhante. Isso foi um pouco surpreendente, porque a sacarose é conhecida por ser um umectante realmente muito bom, e então olhamos para esses adoçantes naturais e dizemos: “Ah, eles podem, na verdade, ser melhores nisso do que a sacarose”. Achei isso realmente muito interessante. Uma das coisas que eu queria acrescentar na tabela também é: “Ok, e se adicionássemos a mesma quantidade de açúcar em nossas formulações? O que obteríamos em termos de doçura?”, e por isso incluí esta pequena parte no final da minha tabela: doçura para a mesma quantidade de sacarose. Assim, se adicionássemos a mesma quantidade desses adoçantes, quão doces eles seriam? Então, calculei uma média para a estévia, que é cerca de 160 vezes mais doce, e achei que isso talvez oferecesse outra maneira de analisar esses dados.

Se usarmos a mesma quantidade, se simplesmente substituirmos o açúcar grama por grama, qual será o resultado em termos de poder umectante e, também, qual será o resultado em termos de doçura? Assim, você pode obter um efeito umectante semelhante, mas o produto ficará muito mais doce; tudo isso faz parte das considerações da formulação, sinceramente.

ZC: Além disso, também coletamos algumas isotermas desses diferentes adoçantes alternativos. Analisar a relação entre a atividade da água e o teor de umidade é, de certa forma, o nosso ganha-pão; portanto, vamos primeiro examinar os álcoois de açúcar. Isso inclui a sacarose; ou seja, vamos comparar a sacarose com o sorbitol e o eritritol. O que podemos observar na isoterma que talvez não fosse possível perceber sem esses dados?

MG: Certo. Uma coisa que ficou bem clara é que o eritritol tem um comportamento muito linear. É muito parecido com o que vimos acima: a partir de, vejamos, cerca de 0,9 de atividade de água, ele simplesmente sobe em linha reta. O que está acontecendo é essa deliquescência, mas esse também é o limite de sua capacidade; então, quando eu falava antes sobre aquele problema de cristalização que estamos encontrando com o eritritol, é isso que veríamos a 25 °C. Tivemos que aumentar bastante o calor para que ele entrasse em solução.

Pelo que li na internet, isso é um problema. Um problema claro; assim, ao analisarmos essa isoterma, percebemos imediatamente que ele não absorverá umidade até atingir uma temperatura suficientemente alta. Ele finalmente se dissolverá a 25 °C. Por outro lado, quando analisamos o sorbitol, ele tem um efeito mais suave, e dá para ver que ele tem e teve uma boa resposta umectante, então começa a absorver umidade praticamente desde o início. Por volta de 0,7, ele realmente começa a se destacar e a se ligar bastante à água.

Essas são algumas coisas simples que podemos aprender apenas observando esta isoterma. Também podemos ver, como mencionei anteriormente, que quando fizemos nossas soluções da outra maneira — nossas isotermas manuais, nas quais aquecíamos e resfriávamos a amostra enquanto eliminávamos a umidade com esse calor intenso —, elas se correlacionam; portanto, o ponto em que isso ocorre, onde elas começam a cristalizar, também pode ser observado nesta isoterma.

ZC: Talvez eu devesse ter mencionado que se trata de isotermas de absorção; portanto, estamos analisando a forma como a água se liga a esses adoçantes alternativos, e assim podemos ver claramente os pontos de inflexão ou de deliquescência, nos quais eles passam a se dissolver. Agora, vamos examinar a frutose e como ela se relaciona com alguns outros adoçantes; assim, analisaremos a frutose, a alulose e também a tagatose.

MG: Certo.

ZC: O que estamos vendo aqui em comparação com o outro gráfico?

MG: Sim, isso também é bastante interessante. Você vai notar que, se olharmos para a sacarose, que é a curva azul, e para a tagatose, que é a curva vermelha, elas estão praticamente sobrepostas, então são muito semelhantes em suas características. Nós também percebemos isso quando estávamos pesquisando: alguns dos atributos da tagatose se assemelham bastante aos da sacarose. Ao observarmos aqui, você vai notar que a frutose, na verdade, tem a menor atividade de água no ponto em que começa a se dissolver, o que é ótimo, pois assim ela permanecerá nesse estado amorfo. Já a alulose fica mais ou menos no meio.

Eu diria que fica em torno de 0,73, e é aí que começamos a observar sua reação, quando ele começa a absorver umidade. Antes de encerrarmos esse assunto, gostaria apenas de reforçar novamente a importância de manter o adoçante em estado amorfo, pois, dessa forma, ele pode se ligar à água. Uma vez que ele se torna cristalino, a única maneira de reagir com a água é na superfície; assim, você não terá essas capacidades de retenção de água que se esperaria e desejaria em um adoçante, por isso é preciso mantê-lo em estado amorfo.

ZC: Então, vamos encerrar esta seção com algumas menções honrosas. Como mencionamos anteriormente, não dá para abordar todos os adoçantes alternativos que existem no mercado. Tentamos nos concentrar nos cinco principais, mais ou menos, mas quais são alguns dos outros adoçantes alternativos que você observou, seja por meio dos clientes com quem trabalhamos ou durante nossa pesquisa? O que você encontrou?

MG: Sim. O extrato de fruta do monge foi um grande sucesso. É um adoçante muito, muito potente, o que é ótimo, porque basta adicionar uma pequena quantidade para realçar o perfil de doçura. Como é tão doce, ele praticamente não aumenta o volume, então serve mesmo só para isso. O extrato de raiz de alcaçuz também encontramos, mas, como você pode imaginar, ele tem sabor de alcaçuz, então isso tende a ser mais limitante, no sentido de que você o usaria talvez em um doce de sabor forte ou algo do tipo.

Outro ingrediente que encontramos com frequência foi o maltitol. Ele também é um álcool de açúcar, com cerca de metade da doçura da sacarose e cerca de metade das calorias, portanto, mantém essas características. Ele resiste à cristalização, o que é a principal vantagem do isomalte, e é por isso mesmo que é muito utilizado em doces.

OBSTÁCULOS E SOLUÇÕES: MISTURA DE ADOÇANTES

ZC: Mais uma vez, se houver outros adoçantes que não incluímos e sobre os quais você gostaria de saber mais, por favor, nos avise. Muito bem, nesta seção final, vamos falar sobre a mistura de alguns desses adoçantes alternativos. Não coletamos dados em nosso laboratório, mas achamos que seria útil compartilhar algumas histórias ou evidências empíricas sobre como diferentes empresas, que fabricam produtos distintos, conseguem atingir seus objetivos e obter a mesma textura, sabor e assim por diante, utilizando uma mistura de alguns dos açúcares que mencionamos. A forma como vamos organizar isso é a seguinte: eu vou apresentar o obstáculo e, em seguida, a Mary vai dar a solução. O primeiro obstáculo está relacionado aos adoçantes de alta intensidade.

Nesse caso, o problema é que só se pode usar uma quantidade muito pequena, pois, se for em excesso, isso vai afetar bastante o sabor ou talvez causar efeitos negativos no intestino. Ao usar um adoçante de alta intensidade, qual é a solução?

MG: Sim. Vai ficar ótimo para aquele perfil agradável, rápido e adocicado, como o da fruta do monge de que estávamos falando há pouco, mas precisamos compensar a perda de massa de outra forma; por isso, vamos adicionar um agente de volume, como maltodextrina, polidextrose ou fibras de inulina, para repor a massa que se perdeu.

ZC: O próximo exemplo, e você mencionou isso há pouco, é o sorvete. Se você trocar e usar um adoçante alternativo, vai perder parte dessa capacidade de retenção de água, e isso pode afetar a redução do ponto de congelamento. Bem, qual é a solução para esse tipo de produto?

MG: Sim. Não é só esse, quero ressaltar, mas, a título de exemplo, esse é um deles. Você pode usar eritritol, como mencionamos antes, porque ele faz um bom trabalho na redução do ponto de congelamento, o que é necessário para fazer um sorvete, mas talvez você queira adicionar algo mais, como estévia ou algum outro agente de volume, para preencher essa lacuna e obter uma boa sensação de preenchimento na boca ao saborear o sorvete; portanto, ainda é uma espécie de mistura. Você poderia começar com eritritol para a redução do ponto de congelamento, adicionar um pouco de estévia para o sabor doce e, então, adicionar um agente de volume para dar consistência e obter aquela textura cremosa e satisfatória na boca que você está procurando.

ZC: Estou ficando com fome enquanto falamos sobre isso. A seguir, vamos falar das barras nutricionais. Vejo isso cada vez mais. Muitas barras nutricionais querem reduzir as calorias e torná-las o mais saudáveis possível. O obstáculo aqui é que, quando se remove o açúcar, ele tem um impacto enorme no perfil de textura desses tipos de produtos; assim, pode-se obter um efeito de endurecimento que se tentava evitar. Ou vejo isso o tempo todo: as empresas substituem um componente como o açúcar e, de repente, todo o produto fica diferente. O que poderíamos fazer aqui como solução se estivermos removendo o açúcar desse tipo de produto?

MG: Certo. Talvez uma boa solução para este caso seja a alulose, que, além de adoçar, possui muitas propriedades benéficas semelhantes às do açúcar, como já mencionamos anteriormente. Além disso, você também pode adicionar um pouco de fibra de milho solúvel, o que vai ajudar a dar volume, manter a textura ideal, preservar o sabor e prolongar o prazo de validade. Se você se lembra, uma das funções do açúcar é retardar o processo de envelhecimento e a coagulação das proteínas, então, sim, não é surpresa, e se você analisar por que isso está endurecendo, então...

ZC: Na verdade, estamos trabalhando em um projeto no momento em que estamos analisando algumas barras nutricionais, então espero poder falar mais sobre isso mais tarde. Agora, vamos falar um pouco sobre perfis de sabor. Você pode se deparar com um obstáculo em que a doçura é retardada; assim, com a sacarose, espera-se que ela tenha um sabor muito específico. Ela vai atingir sua língua de uma determinada maneira, mas, à medida que você começa a usar alguns desses adoçantes alternativos, essa doçura pode surgir mais tarde, ou pode não ser a mesma; então, como poderíamos pensar em formular para isso?

MG: Certo. Por exemplo, a estévia tem uma doçura que demora um pouco para se manifestar e talvez deixe um gosto um pouco estranho depois, então você poderia misturá-la com alulose ou tagatose, que oferecem aquele impacto inicial de doçura que o consumidor procura. Quero dizer, isso também traz outros benefícios, mas, se o objetivo for obter aquele impacto rápido de doçura, essas opções seriam boas.

ZC: Então, e se o problema for um sabor indesejado? Já ouvi dizer que as frutas do monge têm um sabor parecido com casca de melão ou um gosto estranho, e a estévia, como já mencionamos, pode ter um sabor parecido com alcaçuz. O que se pode fazer para combater esses sabores indesejados?

MG: Sim. Curiosamente, já vi casos em que eles realmente combinaram esses dois ingredientes, e isso neutraliza os sabores indesejáveis e proporciona um sabor adocicado neutro; por isso, é interessante que eles possam ter esse tipo de efeito sinérgico quando misturados.

ZC: Por fim, e quanto ao eritritol? Já mencionamos isso algumas vezes. Ele tem um efeito refrescante na boca. O que você faria se estivesse usando esse adoçante alternativo específico?

MG: Sim, e a estévia, já vi isso também, quando colocam um pouquinho de estévia, e isso meio que ameniza aquele efeito refrescante intenso. Uma das coisas que não mencionamos, e sobre a qual estávamos conversando aqui há pouco, foi o xilitol, que é muito semelhante ao eritritol, no sentido de que tem um efeito refrescante. Você encontra em chicletes, e é também uma das razões pelas quais, se você já experimentou um chiclete de canela e ele sempre tem um sabor de canela com menta, é por causa do xilitol, devido ao efeito refrescante desse adoçante artificial.

ZC: Interessante. Então, este último exemplo que temos aqui é apenas um biscoito assado; portanto, se você for reduzir o açúcar e usar um adoçante alternativo, isso terá um impacto na consistência da massa ao assá-lo. Como você superaria esse tipo de obstáculo?

MG: Sim. Eu queria dar esse exemplo e discutir um pouco sobre ele porque temos falado exclusivamente desses adoçantes alternativos, mas há outros aspectos que precisamos levar em conta, e pode haver outras maneiras de ajustar sua formulação também, que não se limitam apenas ao sabor doce. Então, este é um bom exemplo disso: quando você usa açúcar reduzido e um adoçante alternativo, não consegue a espalhabilidade esperada. Uma das maneiras de resolver isso é aumentar a proporção de gordura em relação à farinha; assim, você certamente obterá essa espalhabilidade e poderá reduzir o tempo de cozimento. Essa pode ser outra maneira de ajustar sua formulação para compensar a menor quantidade de açúcar.

ZC: Só para resumir, sei que já falamos bastante sobre a doçura, mas também é preciso levar em conta esses sabores desagradáveis ou algumas consequências, como as que afetam o intestino.

MG: Sim, consequências.

ZC: E talvez seja necessário adicionar outros ingredientes funcionais. Se você estiver retirando o açúcar, talvez seja preciso adicionar um emulsificante, algum tipo de estabilizante ou um agente de volume; e, como você disse antes, manter o produto em estado amorfo é extremamente importante para evitar a cristalização na água que é eliminada.

MG: Certo.

ZC: Só para recapitular rapidamente o que discutimos hoje neste webinar, falamos sobre por que os adoçantes alternativos são tão importantes. Definimos o que é o açúcar e discutimos como ele interage com a umidade. Depois, abordamos um pouco a ciência por trás do açúcar e desses adoçantes alternativos. Analisamos alguns adoçantes alternativos específicos e discutimos alguns prós e contras.

Apresentamos alguns dados e, em seguida, destacamos algumas menções honrosas. Para encerrar, analisamos algumas combinações ou evidências empíricas de como algumas empresas, dependendo do tipo de produto, estão enfrentando esse desafio e descobrindo a combinação ideal para seu caso específico. Isso foi tudo o que queríamos abordar hoje. Não se esqueçam de se inscrever em nosso canal no YouTube e também conferir nossos podcasts. Agora, vamos passar para a seção de perguntas e respostas e responder às suas perguntas.

SESSÃO DE PERGUNTAS E RESPOSTAS

Você poderia falar sobre os ingredientes para aumento de volume e quais são os efeitos dessas alternativas nesse sentido?

ZC: Sim, falamos sobre isso há pouco, quando mostramos os obstáculos e as soluções, especificamente em relação aos adoçantes de alta intensidade, mas Mary, o que são esses agentes de volume?

MG: Sim. O que os torna agentes de volume e por que você precisaria deles mesmo tendo outro adoçante é que o açúcar adiciona uma certa quantidade de massa à sua formulação; e, quando você o remove, precisa repor essa massa. Por isso, temos agentes de volume que podem ser adicionados, como a maltodextrina. Então, um exemplo comum disso é quando você vai ao supermercado e quer comprar algo como uma mistura de estévia. A estévia é bastante potente, então você teria um pouco de estévia e muita maltodextrina; por isso, você vê muitas dessas misturas. A maltodextrina, como acabei de dizer, é uma delas, mas poderia ser algo como a polidextrose. A inulina é outra substância popular, ou fibra. Falamos sobre a fibra de milho solúvel como agente de volume, pois ela é capaz de absorver água e reter essa água. Ela substitui a massa, mas também pode repor parte da capacidade de retenção de água que se perde quando se substitui o açúcar.

ZC: Só quero acrescentar que, se você é um consumidor e está assistindo a isso, não deixe de conferir o verso do rótulo; se perceber que há um adoçante alternativo, também verá alguns desses agentes de volume listados nesse rótulo.

Qual mistura de adoçantes naturais imita melhor a sacarose?

ZC: Essa é uma pergunta difícil, porque, dependendo dos seus objetivos, pode ser necessária uma mistura diferente ou a combinação de vários desses adoçantes alternativos; por isso, precisaríamos saber um pouco mais sobre o produto específico e os objetivos. Mas, como vimos anteriormente, alguns desses adoçantes alternativos se comportam de maneira muito semelhante à sacarose. Por exemplo, quando mostramos as isotermas, a tagatose era extremamente semelhante à sacarose; portanto, se você estiver buscando o mesmo tipo de propriedades de absorção, esse pode ser um bom substituto ou algo a ser incluído na sua mistura. O que mais você incluiria, Mary?

MG: Sim, essa é uma boa observação. É difícil dar uma resposta concreta sobre qual é o melhor. Se a gente falar de adoçantes, o maltitol era realmente bom, a alulose era boa, e a tagatose era boa em termos de equivalência de doçura. Eu também notei algumas boas propriedades umectantes, mas, quando a gente começa a analisar outros, os álcoois de açúcar tendem a, digamos, não escurecer, digamos, mas talvez você tenha um produto assado, então talvez não seja bom usá-los; assim, a alulose ou a tagatose podem ser melhores nesse aspecto. Por outro lado, talvez você tenha uma formulação diferente em que busca baixas calorias, e esses não são necessariamente de baixa caloria ou não tão baixos assim — a tagatose, por exemplo, tem mais calorias do que a alulose, certo? Há muitas coisas a considerar quando se está substituindo o açúcar e que tipo de formulações.

Gostaria de dizer que existem muitas misturas no mercado. Quero dizer, as empresas estão se empenhando muito, e os fornecedores de ingredientes estão se empenhando muito para criar misturas específicas para diferentes aplicações, então...

Quais substitutos do açúcar são mais eficazes para reduzir a atividade da água?

ZC: Sim, ótima pergunta. Na verdade, isso é algo que discutimos anteriormente na apresentação que a Mary e eu fizemos, na qual analisamos a capacidade umectante desses diferentes adoçantes alternativos e quais eram os melhores de acordo com os dados.

MG: Sim. Na verdade, o que deu melhores resultados foram os epímeros da frutose, ou seja, a própria frutose, mas também a alulose e a tagatose. Conseguimos que eles reduzissem a atividade da água para algo em torno de 0,20. Foi realmente impressionante, desde que permanecessem em estado amorfo. Eu sempre gosto de repetir isso, mas conseguimos. Conseguíamos fazer com que tivessem um efeito umectante realmente bom, o que significa que eles se ligariam muito bem à água, então teriam que ser esses epímeros.

Esses adoçantes têm o mesmo efeito quando estão na forma de xarope?

ZC: Sim. Quando estávamos analisando nossa lista de substitutos do açúcar há pouco, não chegamos a falar dos xaropes, mas com certeza há alguns que merecem ser mencionados. Quais foram alguns dos que você analisou no laboratório?

MG: Sim. Existem alguns, e a maioria são naturais, então não são necessariamente de baixa caloria, mas, como o xarope de arroz integral e o xarope de agave, têm um pouco menos de calorias. Também analisamos o xarope de tapioca. O maltitol também vem na forma de xarope, e esses são realmente ótimos para adicionar. Eles vão ajudar a manter a forma, vou repetir isso muitas vezes, mas realmente mantêm a forma, certo?

Isso não vai conseguir cristalizar com isso, mas esses xaropes não trazem um teor de umidade adicional; portanto, você precisa levar isso em conta na sua formulação. Portanto, esteja ciente de que está adicionando mais umidade à mistura e que isso precisa ser considerado — seja por meio de cozimento no forno, cozimento no fogão, redução ou talvez alguma outra fonte de água —, mas isso será um fator a ser levado em conta, então...

ZC: Sim, eu só acrescentaria: fiquem atentos a qualquer excesso de umidade e, talvez, a sabores indesejáveis, especialmente em alguns deles, então é isso. É só mais uma coisa para ter em mente.

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