La sacarosa , un disacárido , es un azúcar compuesto por subunidades de glucosa y fructosa . Se produce de forma natural en las plantas y es el principal constituyente del azúcar blanco . Tiene la fórmula molecular C.
12h
22oh
11.
Para el consumo humano, la sacarosa se extrae y refina de la caña de azúcar o de la remolacha azucarera . Los ingenios azucareros , típicamente ubicados en regiones tropicales cerca de donde se cultiva la caña de azúcar, trituran la caña y producen azúcar en bruto que se envía a otras fábricas para refinarla y obtener sacarosa pura. Las fábricas de remolacha azucarera están ubicadas en climas templados donde se cultiva la remolacha y la procesan directamente para obtener azúcar refinada. El proceso de refinación del azúcar implica lavar los cristales de azúcar sin refinar antes de disolverlos en un jarabe de azúcar que se filtra y luego se pasa sobre carbón para eliminar cualquier color residual. Luego, el jarabe de azúcar se concentra hirviéndolo al vacío y se cristaliza como proceso de purificación final para producir cristales de sacarosa pura que son transparentes, inodoros y dulces.
El azúcar suele ser un ingrediente añadido en la producción y las recetas de alimentos. En 2017 se produjeron alrededor de 185 millones de toneladas de azúcar en todo el mundo [6].
La sacarosa es particularmente peligrosa como factor de riesgo de caries porque la bacteria Streptococcus mutans la convierte en un polisacárido extracelular pegajoso a base de dextrano que les permite cohesionarse y formar placa . La sacarosa es el único azúcar que las bacterias pueden utilizar para formar este polisacárido pegajoso. [7]
La palabra sacarosa fue acuñada en 1857 por el químico inglés William Miller [8] a partir del francés sucre ("azúcar") y el sufijo químico genérico para azúcares -ose . El término abreviado Suc se utiliza a menudo para referirse a la sacarosa en la literatura científica.
El nombre sacarosa fue acuñado en 1860 por el químico francés Marcellin Berthelot . [9] Sacarosa es un nombre obsoleto para los azúcares en general, especialmente la sacarosa.
En la sacarosa, los monómeros glucosa y fructosa están unidos mediante un enlace éter entre C1 en la subunidad glucosilo y C2 en la unidad fructosilo . El enlace se llama enlace glicosídico . La glucosa existe predominantemente como una mezcla de anómeros de "piranosa" α y β , pero la sacarosa sólo tiene la forma α. La fructosa existe como una mezcla de cinco tautómeros , pero la sacarosa sólo tiene la forma β- D -fructofuranosa. A diferencia de la mayoría de los disacáridos , el enlace glicosídico en la sacarosa se forma entre los extremos reductores tanto de la glucosa como de la fructosa, y no entre el extremo reductor de una y el extremo no reductor de la otra. Este enlace inhibe enlaces adicionales a otras unidades de sacáridos y evita que la sacarosa reaccione espontáneamente con macromoléculas celulares y circulatorias de la manera que lo hacen la glucosa y otros azúcares reductores. Dado que la sacarosa no contiene grupos hidroxilo anoméricos, se clasifica como un azúcar no reductor .
La sacarosa cristaliza en el grupo espacial monoclínico P2 1 con parámetros de red a temperatura ambiente a = 1,08631 nm, b = 0,87044 nm, c = 0,77624 nm, β = 102,938°. [10] [11]
La pureza de la sacarosa se mide por polarimetría , mediante la rotación de luz polarizada plana por una solución de azúcar. La rotación específica a 20 °C (68 °F) usando luz amarilla "sodio-D" (589 nm) es +66,47°. Se analizan muestras comerciales de azúcar utilizando este parámetro. La sacarosa no se deteriora en condiciones ambientales.
La sacarosa no se derrite a altas temperaturas. En cambio, se descompone a 186 °C (367 °F) para formar caramelo . Al igual que otros carbohidratos , se quema formando dióxido de carbono y agua mediante la ecuación simplificada:
C 12 H 22 O 11 + 12 O 2 → 12 CO 2 + 11 H 2 O
La mezcla de sacarosa con el oxidante nitrato de potasio produce el combustible conocido como caramelo para cohetes que se utiliza para propulsar motores de cohetes de aficionados. [12]
C 12 H 22 O 11 + 6 KNO 3 → 9 CO + 3 N 2 + 11 H 2 O + 3 K 2 CO 3
Sin embargo, esta reacción está algo simplificada. Parte del carbono se oxida completamente a dióxido de carbono y también tienen lugar otras reacciones, como la reacción de cambio de agua-gas . Una ecuación teórica más precisa es:
C 12 H 22 O 11 + 6,288 KNO 3 → 3,796 CO 2 + 5,205 CO + 7,794 H 2 O + 3,065 H 2 + 3,143 N 2 + 2,988 K 2 CO 3 + 0,274 KOH [13]
La sacarosa se quema con ácido clórico , formado por la reacción del ácido clorhídrico y el clorato de potasio :
8 HClO 3 + C 12 H 22 O 11 → 11 H 2 O + 12 CO 2 + 8 HCl
La sacarosa se puede deshidratar con ácido sulfúrico para formar un sólido negro rico en carbono , como se indica en la siguiente ecuación idealizada:
H 2 SO 4 (catalizador) + C 12 H 22 O 11 → 12 C + 11 H 2 O + calor (y algo de H 2 O + SO 3 como resultado del calor) .
La fórmula para la descomposición de la sacarosa se puede representar como una reacción de dos pasos: la primera reacción simplificada es la deshidratación de la sacarosa a carbono puro y agua, y luego el carbono se oxida a CO 2 con O 2 del aire.
C 12 H 22 O 11 + calor → 12 C + 11 H 2 O
12 C + 12 O 2 → 12 CO 2
La hidrólisis rompe el enlace glicosídico convirtiendo la sacarosa en glucosa y fructosa . Sin embargo, la hidrólisis es tan lenta que las soluciones de sacarosa pueden permanecer durante años con cambios insignificantes. Sin embargo, si se añade la enzima sacarasa , la reacción procederá rápidamente. [14] La hidrólisis también se puede acelerar con ácidos, como el crémor tártaro o el jugo de limón, ambos ácidos débiles. Asimismo, la acidez gástrica convierte la sacarosa en glucosa y fructosa durante la digestión, siendo el enlace entre ellas un enlace acetal que puede romperse con un ácido.
Dados calores de combustión (más altos) de 1349,6 kcal/mol para la sacarosa, 673,0 para la glucosa y 675,6 para la fructosa, [15] la hidrólisis libera aproximadamente 1,0 kcal (4,2 kJ) por mol de sacarosa, o aproximadamente 3 pequeñas calorías por gramo de producto. .
La biosíntesis de sacarosa se realiza a través de los precursores UDP-glucosa y fructosa 6-fosfato , catalizada por la enzima sacarosa-6-fosfato sintasa . La energía para la reacción se obtiene mediante la escisión del uridina difosfato (UDP). La sacarosa está formada por plantas, algas y cianobacterias pero no por otros organismos . La sacarosa es el producto final de la fotosíntesis y se encuentra naturalmente en muchas plantas alimenticias junto con el monosacárido fructosa. En muchas frutas, como la piña y el albaricoque , la sacarosa es el azúcar principal. En otros, como las uvas y las peras , la fructosa es el azúcar principal.
Después de numerosos intentos fallidos por parte de otros, Raymond Lemieux y George Huber lograron sintetizar sacarosa a partir de glucosa acetilada y fructosa en 1953. [16]
En la naturaleza, la sacarosa está presente en muchas plantas, y en particular en sus raíces, frutos y néctares , porque sirve como forma de almacenar energía, principalmente procedente de la fotosíntesis . [17] [18] Muchos mamíferos, aves, insectos y bacterias acumulan y se alimentan de la sacarosa en las plantas y para algunos es su principal fuente de alimento. Aunque las abejas consumen sacarosa, la miel que producen se compone principalmente de fructosa y glucosa, con sólo trazas de sacarosa. [19]
A medida que las frutas maduran, su contenido de sacarosa generalmente aumenta considerablemente, pero algunas frutas casi no contienen sacarosa en absoluto. Esto incluye uvas, cerezas, arándanos, moras, higos, granadas, tomates, aguacates, limones y limas.
La sacarosa es un azúcar natural, pero con la llegada de la industrialización , ha sido cada vez más refinada y consumida en todo tipo de alimentos procesados.
La planta Çöven, Gypsophila simonii, está ampliamente distribuida por Çankırı, donde es una especie nativa, y Turquía. En este estudio, se aislaron e investigaron las propiedades químicas y físicas de las saponinas verdes obtenidas por extracción de las raíces de Gypsophila simonii, una planta endémica. La sapogenina obtenida del extracto de Gypsophila simonii se cristalizó para difracción de rayos X; pero los resultados del análisis de rayos X mostraron que el compuesto cristalizado era sacarosa C12H22O11 . [20]
La producción de azúcar de mesa tiene una larga historia. Algunos estudiosos afirman que los indios descubrieron cómo cristalizar el azúcar durante la dinastía Gupta , alrededor del año 350 d.C. [22]
Otros estudiosos señalan los antiguos manuscritos de China, que datan del siglo VIII a. C., donde se incluye una de las primeras menciones históricas de la caña de azúcar junto con el hecho de que su conocimiento de la caña de azúcar se derivaba de la India . [23] Aproximadamente en el año 500 a. C., los residentes de la India actual comenzaron a fabricar jarabe de azúcar, enfriándolo en grandes cuencos planos para producir cristales de azúcar sin refinar que eran más fáciles de almacenar y transportar. En el idioma indio local, estos cristales se llamaban khanda ( खण्ड ), de donde proviene la palabra caramelo . [24]
El ejército de Alejandro Magno fue detenido a orillas del río Indo por la negativa de sus tropas a ir más al este. Vieron a gente en el subcontinente indio cultivando caña de azúcar y haciendo "polvo dulce granulado parecido a la sal", llamado localmente sākhar ( साखर ), ( شکر ), pronunciado como sakcharon ( ζακχαρον ) en griego (griego moderno, zachari , ζάχαρη ). En el viaje de regreso, los soldados griegos se llevaron algunas de las "cañas melíferas". La caña de azúcar siguió siendo un cultivo limitado durante más de un milenio. El azúcar era un bien escaso y los comerciantes de azúcar se hicieron ricos. Venecia, en el apogeo de su poder financiero, era el principal centro distribuidor de azúcar de Europa . [23] Los moros comenzaron a producirlo en Sicilia y España . Sólo después de las Cruzadas empezó a rivalizar con la miel como edulcorante en Europa. Los españoles comenzaron a cultivar caña de azúcar en las Indias Occidentales en 1506 ( Cuba en 1523). Los portugueses cultivaron por primera vez la caña de azúcar en Brasil en 1532.
El azúcar siguió siendo un lujo en gran parte del mundo hasta el siglo XVIII. Sólo los ricos podían permitírselo. En el siglo XVIII, la demanda de azúcar de mesa aumentó en Europa y en el siglo XIX pasó a ser considerada una necesidad humana. [25] El uso del azúcar pasó de su uso en té a pasteles , confitería y chocolates . Los proveedores comercializaban azúcar en formas novedosas, como conos sólidos, que requerían que los consumidores utilizaran un nip de azúcar , una herramienta parecida a un alicate, para romper los trozos.
La demanda de azúcar de mesa más barata impulsó, en parte, la colonización de islas tropicales y naciones donde podían prosperar las plantaciones de caña de azúcar con uso intensivo de mano de obra y la fabricación de azúcar de mesa. Cultivar caña de azúcar en climas cálidos y húmedos y producir azúcar de mesa en ingenios azucareros de alta temperatura era un trabajo duro e inhumano. La demanda de mano de obra barata para este trabajo, en parte, impulsó primero el comercio de esclavos desde África (en particular, África occidental), seguido por el comercio de mano de obra contratada desde el sur de Asia (en particular, India). [21] [26] [27] Millones de esclavos, seguidos por millones de trabajadores contratados, fueron llevados al Caribe, el Océano Índico, las islas del Pacífico, África Oriental, Natal, el norte y el este de América del Sur y el sudeste asiático. La mezcla étnica moderna de muchas naciones, asentadas en los dos últimos siglos, ha sido influenciada por el azúcar de mesa. [28] [29] [30]
A partir de finales del siglo XVIII, la producción de azúcar se volvió cada vez más mecanizada. La máquina de vapor impulsó por primera vez un ingenio azucarero en Jamaica en 1768 y, poco después, el vapor reemplazó a la combustión directa como fuente de calor de proceso. Durante el mismo siglo, los europeos comenzaron a experimentar con la producción de azúcar a partir de otros cultivos. Andreas Marggraf identificó sacarosa en la raíz de remolacha [31] y su alumno Franz Achard construyó una fábrica de procesamiento de remolacha azucarera en Silesia (Prusia). La industria del azúcar de remolacha despegó durante las Guerras Napoleónicas , cuando Francia y el continente quedaron aislados del azúcar del Caribe. En 2009, alrededor del 20 por ciento del azúcar del mundo se produjo a partir de remolacha. [32]
Hoy en día, una gran refinería de remolacha que produce alrededor de 1.500 toneladas de azúcar al día necesita una mano de obra permanente de unas 150 personas para una producción de 24 horas. [ cita necesaria ]
El azúcar de mesa (sacarosa) proviene de fuentes vegetales. Predominan dos cultivos azucareros importantes: la caña de azúcar ( Saccharum spp. ) y la remolacha azucarera ( Beta vulgaris ), en los que el azúcar puede representar del 12% al 20% del peso seco de la planta. Los cultivos de azúcar comerciales menores incluyen la palmera datilera ( Phoenix dactylifera ), el sorgo ( Sorghum vulgare ) y el arce azucarero ( Acer saccharum ). La sacarosa se obtiene por extracción de estos cultivos con agua caliente; La concentración del extracto da jarabes, a partir de los cuales se puede cristalizar sacarosa sólida. En 2017, la producción mundial de azúcar de mesa ascendió a 185 millones de toneladas. [6]
La mayor parte del azúcar de caña proviene de países con climas cálidos, porque la caña de azúcar no tolera las heladas. La remolacha azucarera, por otro lado, crece sólo en regiones templadas más frías y no tolera el calor extremo . Aproximadamente el 80 por ciento de la sacarosa se deriva de la caña de azúcar y el resto casi en su totalidad de la remolacha azucarera.
A mediados de 2018, India y Brasil tenían aproximadamente la misma producción de azúcar (34 millones de toneladas), seguidos por la Unión Europea , Tailandia y China como los principales productores. [33] India, la Unión Europea y China fueron los principales consumidores internos de azúcar en 2018. [33]
El azúcar de remolacha proviene de regiones con climas más fríos: el noroeste y el este de Europa, el norte de Japón y algunas áreas de los Estados Unidos (incluida California). En el hemisferio norte, la temporada de cultivo de remolacha finaliza con el inicio de la cosecha alrededor de septiembre. La recolección y el procesamiento continúan hasta marzo en algunos casos. La disponibilidad de capacidad de la planta de procesamiento y el clima influyen en la duración de la cosecha y el procesamiento: la industria puede almacenar las remolachas cosechadas hasta que se procesen, pero una remolacha dañada por las heladas se vuelve efectivamente imposible de procesar.
Estados Unidos fija precios altos del azúcar para apoyar a sus productores, con el efecto de que muchos antiguos compradores de azúcar se han pasado al jarabe de maíz (fabricantes de bebidas) o se han mudado fuera del país (fabricantes de dulces).
Los bajos precios de los jarabes de glucosa producidos a partir de trigo y maíz ( maíz ) amenazan el mercado tradicional del azúcar. Utilizados en combinación con edulcorantes artificiales , pueden permitir a los fabricantes de bebidas producir productos de muy bajo coste.
El jarabe de maíz con alto contenido de fructosa (JMAF) es significativamente más barato como edulcorante para la fabricación de alimentos y bebidas que la sacarosa refinada. [34] Esto ha llevado a que la sacarosa sea parcialmente desplazada en la producción industrial de alimentos de Estados Unidos por el JMAF y otros edulcorantes naturales distintos de la sacarosa. [34] [35]
Los informes en los medios públicos han considerado que el JMAF es menos seguro que la sacarosa. [34] [35] Sin embargo, las formas más comunes de JMAF contienen 42 por ciento de fructosa, que se usa principalmente en alimentos procesados, o 55 por ciento de fructosa, que se usa principalmente en refrescos, en comparación con la sacarosa, que tiene un 50 por ciento de fructosa. Dado un contenido aproximadamente igual de glucosa y fructosa, no parece haber una diferencia significativa en la seguridad. [34] [36] Los dietistas clínicos , los profesionales médicos y la Administración de Medicamentos y Alimentos de los EE. UU. (FDA) coinciden en que los azúcares dietéticos son una fuente de calorías vacías asociadas con ciertos problemas de salud y recomiendan limitar el consumo general de edulcorantes a base de azúcar. [34] [35] [36]
Desde el siglo VI a. C., los productores de azúcar de caña trituraban el material vegetal cosechado de la caña de azúcar para recoger y filtrar el jugo. Luego tratan el líquido, a menudo con cal ( óxido de calcio ), para eliminar las impurezas y luego neutralizarlo. Luego, hervir el jugo permite que el sedimento se deposite en el fondo para ser dragado, mientras que la espuma sube a la superficie para ser desnatada. Al enfriarse, el líquido cristaliza, normalmente durante el proceso de agitación, para producir cristales de azúcar. Las centrifugadoras suelen eliminar el almíbar no cristalizado. Luego, los productores pueden vender el producto de azúcar para su uso tal como está o procesarlo aún más para producir calidades más ligeras. El procesamiento posterior podrá realizarse en otra fábrica de otro país.
La caña de azúcar es un componente importante de la agricultura brasileña; El país es el mayor productor mundial de caña de azúcar y sus productos derivados, como el azúcar cristalizado y el etanol ( etanol combustible ). [37]
Los productores de azúcar de remolacha cortan las remolachas lavadas y luego extraen el azúcar con agua caliente en un " difusor ". Una solución alcalina (" lechada de cal " y dióxido de carbono del horno de cal) sirve entonces para precipitar las impurezas (ver carbonatación ). Después de la filtración, [ se necesita clarificación ] la evaporación concentra el jugo hasta un contenido de sólidos de aproximadamente el 70% y la cristalización controlada extrae el azúcar. Una centrífuga elimina los cristales de azúcar del líquido, que se recicla en las etapas del cristalizador. Cuando las limitaciones económicas impiden la eliminación de más azúcar, el fabricante descarta el líquido restante, ahora conocido como melaza , o lo vende a los productores de piensos para animales.
Al tamizar el azúcar blanco resultante se obtienen diferentes grados para la venta.
Es difícil distinguir entre el azúcar totalmente refinado producido a partir de remolacha y el de caña. Una forma es mediante el análisis de isótopos del carbono. La caña utiliza fijación de carbono C4 y la remolacha utiliza fijación de carbono C3 , lo que da como resultado una proporción diferente de isótopos de 13 C y 12 C en la sacarosa. Las pruebas se utilizan para detectar abusos fraudulentos de subsidios de la Unión Europea o para ayudar en la detección de jugos de frutas adulterados .
La caña de azúcar tolera mejor los climas cálidos, pero la producción de caña de azúcar necesita aproximadamente cuatro veces más agua que la producción de remolacha azucarera. Como resultado, algunos países que tradicionalmente producían azúcar de caña (como Egipto ) han construido nuevas fábricas de azúcar de remolacha desde aproximadamente 2008. Algunas fábricas de azúcar procesan tanto caña de azúcar como remolacha azucarera y extienden su período de procesamiento de esa manera.
La producción de azúcar deja residuos que difieren sustancialmente según las materias primas utilizadas y el lugar de producción. Si bien la melaza de caña se utiliza a menudo en la preparación de alimentos, los humanos encuentran que la melaza de la remolacha azucarera es desagradable y, en consecuencia, termina principalmente como materia prima de fermentación industrial (por ejemplo, en destilerías de alcohol ) o como alimento para animales . Una vez seca, cualquier tipo de melaza puede servir como combustible para quemar.
El azúcar de remolacha puro es difícil de encontrar, así etiquetado, en el mercado. Aunque algunos fabricantes etiquetan su producto claramente como "azúcar de caña puro", el azúcar de remolacha casi siempre se etiqueta simplemente como azúcar o azúcar puro. Las entrevistas con las cinco principales empresas productoras de azúcar de remolacha revelaron que muchas marcas comerciales o productos de azúcar de "marca privada" son azúcar de remolacha pura. El código de lote se puede utilizar para identificar la empresa y la planta de donde procede el azúcar, lo que permite identificar el azúcar de remolacha si se conocen los códigos. [38]
El azúcar blanco de molino, también llamado blanco de plantación, azúcar cristal o azúcar superior, se produce a partir de azúcar en bruto. Está expuesto al dióxido de azufre durante la producción para reducir la concentración de compuestos de color y ayuda a prevenir un mayor desarrollo del color durante el proceso de cristalización. Aunque es común en las zonas productoras de caña de azúcar, este producto no se almacena ni se envía bien. Después de algunas semanas, sus impurezas tienden a promover la decoloración y la formación de grumos; por lo tanto, este tipo de azúcar generalmente se limita al consumo local. [39]
El blanco directo, un azúcar blanco común en la India y otros países del sur de Asia, se produce precipitando muchas impurezas del jugo de caña usando ácido fosfórico e hidróxido de calcio , similar a la técnica de carbonatación utilizada en el refinado del azúcar de remolacha. El blanco directo es más puro que el azúcar blanco de fábrica, pero menos puro que el blanco refinado.
El blanco refinado es la forma más común de azúcar en América del Norte y Europa. El azúcar refinada se elabora disolviendo y purificando el azúcar sin refinar utilizando ácido fosfórico similar al método utilizado para el blanco directo, un proceso de carbonatación que involucra hidróxido de calcio y dióxido de carbono, o mediante varias estrategias de filtración. Luego se purifica aún más mediante filtración a través de un lecho de carbón activado o carbón de hueso . Las refinerías de azúcar de remolacha producen azúcar blanco refinado directamente sin una etapa cruda intermedia. [ se necesita aclaración ]
El azúcar blanco refinado generalmente se vende como azúcar granulada , que se ha secado para evitar que se formen grumos y viene en varios tamaños de cristales para uso doméstico e industrial:
El azúcar moreno proviene de las últimas etapas del refinado del azúcar de caña, cuando el azúcar forma cristales finos con un contenido significativo de melaza, o del recubrimiento de azúcar blanco refinado con un jarabe de melaza de caña (melaza negra). El color y el sabor del azúcar moreno se vuelven más fuertes a medida que aumenta el contenido de melaza, al igual que sus propiedades de retención de humedad. El azúcar moreno también tiende a endurecerse si se expone a la atmósfera, aunque una manipulación adecuada puede revertir esto.
Los científicos y la industria azucarera utilizan los grados Brix (símbolo °Bx), introducidos por Adolf Brix , como unidades de medida para la relación de masa entre sustancia disuelta y agua en un líquido. Una solución de sacarosa de 25 °Bx tiene 25 gramos de sacarosa por 100 gramos de líquido; o, para decirlo de otra manera, en 100 gramos de solución existen 25 gramos de azúcar sacarosa y 75 gramos de agua.
Los grados Brix se miden mediante un sensor de infrarrojos. Esta medición no equivale a grados Brix de una medición de densidad o índice de refracción, porque medirá específicamente la concentración de azúcar disuelto en lugar de todos los sólidos disueltos. Cuando se utiliza un refractómetro, se debe informar el resultado como "sustancia seca refractométrica" (RDS). Se podría decir que un líquido tiene 20 °Bx RDS. Esto se refiere a una medida del porcentaje en peso del total de sólidos secos y, aunque técnicamente no es lo mismo que los grados Brix determinados mediante un método infrarrojo, proporciona una medición precisa del contenido de sacarosa, ya que la sacarosa de hecho forma la mayoría de los sólidos secos. La llegada de los sensores de medición de Brix por infrarrojos en línea ha hecho que medir la cantidad de azúcar disuelta en los productos sea económico mediante una medición directa.
El azúcar refinada era un lujo antes del siglo XVIII. Se hizo muy popular en el siglo XVIII y luego se convirtió en un alimento necesario en el siglo XIX. Esta evolución del gusto y la demanda del azúcar como ingrediente alimentario esencial desató importantes cambios económicos y sociales. [25] Con el tiempo, el azúcar de mesa se volvió lo suficientemente barato y común como para influir en la cocina estándar y las bebidas aromatizadas.
La sacarosa constituye un elemento importante en la confitería y los postres . Los cocineros lo utilizan para endulzar. También puede actuar como conservante de alimentos cuando se usa en concentraciones suficientes. La sacarosa es importante para la estructura de muchos alimentos, incluidos bizcochos y galletas, pasteles y tartas, dulces, helados y sorbetes. Es un ingrediente común en muchos procesados y en la llamada " comida chatarra ".
El azúcar totalmente refinado contiene 99,9% de sacarosa, por lo que sólo proporciona carbohidratos como nutriente dietético y 390 kilocalorías por porción de 100 g (tabla). [44] No hay micronutrientes importantes en el azúcar totalmente refinado (tabla). [44]
En los seres humanos y otros mamíferos, la sacarosa se descompone en sus monosacáridos constituyentes, glucosa y fructosa, mediante sacarasa o glucósido hidrolasas de isomaltasa , que se encuentran en la membrana de las microvellosidades que recubren el duodeno . [45] [46] Las moléculas de glucosa y fructosa resultantes se absorben rápidamente en el torrente sanguíneo. En las bacterias y en algunos animales, la sacarosa es digerida por la enzima invertasa . La sacarosa es un macronutriente de fácil asimilación que proporciona una rápida fuente de energía, provocando un rápido aumento de la glucosa en sangre tras su ingesta. La sacarosa, como carbohidrato puro, tiene un contenido energético de 3,94 kilocalorías por gramo (o 17 kilojulios por gramo).
Si se consume en exceso, la sacarosa puede contribuir al desarrollo del síndrome metabólico , incluido un mayor riesgo de diabetes tipo 2 , resistencia a la insulina, aumento de peso y obesidad en adultos y niños. [47] [48]
Las caries dentales se han convertido en un grave peligro para la salud asociado al consumo de azúcares, especialmente sacarosa. Las bacterias orales como Streptococcus mutans viven en la placa dental y metabolizan los azúcares libres (no solo sacarosa, sino también glucosa, lactosa , fructosa y almidones cocidos ) [49] en ácido láctico . El ácido láctico resultante reduce el pH de la superficie del diente, despojándolo de minerales en el proceso conocido como caries. [50] [51]
Todos los azúcares de 6 carbonos y los disacáridos basados en azúcares de 6 carbonos pueden ser convertidos por las bacterias de la placa dental en ácido que desmineraliza los dientes, pero la sacarosa puede ser útil únicamente para Streptococcus sanguinis (anteriormente Streptococcus sanguis ) y Streptococcus mutans . [52] [53] La sacarosa es el único azúcar dietético que puede convertirse en glucanos pegajosos (polisacáridos similares al dextrano) mediante enzimas extracelulares. Estos glucanos permiten que las bacterias se adhieran a la superficie del diente y acumulen capas gruesas de placa. Las condiciones anaeróbicas en lo profundo de la placa favorecen la formación de ácidos, lo que provoca lesiones de caries. Así, la sacarosa podría permitir que S. mutans , S. sanguinis y muchas otras especies de bacterias se adhieran fuertemente y resistan la eliminación natural, por ejemplo mediante el flujo de saliva, aunque se eliminan fácilmente con el cepillado. Los glucanos y levanos (polisacáridos de fructosa) producidos por las bacterias de la placa también actúan como reserva de alimento para las bacterias. Este papel especial de la sacarosa en la formación de caries es mucho más significativo a la luz del uso casi universal de la sacarosa como el agente edulcorante más deseable. La sustitución generalizada de sacarosa por jarabe de maíz rico en fructosa (JMAF) no ha disminuido el peligro de la sacarosa. Si hay cantidades más pequeñas de sacarosa en la dieta, seguirán siendo suficientes para el desarrollo de una placa anaeróbica espesa y las bacterias de la placa metabolizarán otros azúcares en la dieta, [53] como la glucosa y la fructosa en el JMAF.
La sacarosa es un disacárido compuesto por 50% de glucosa y 50% de fructosa y tiene un índice glucémico de 65. [54] La sacarosa se digiere rápidamente, [55] [56] pero tiene un índice glucémico relativamente bajo debido a su contenido de fructosa. que tiene un efecto mínimo sobre la glucosa en sangre. [55]
Al igual que otros azúcares, la sacarosa se digiere en sus componentes a través de la enzima sacarasa y se convierte en glucosa (azúcar en sangre). El componente de glucosa se transporta a la sangre, donde satisface las demandas metabólicas inmediatas, o se convierte y se reserva en el hígado como glucógeno . [56]
La aparición de gota está relacionada con una producción excesiva de ácido úrico. Una dieta rica en sacarosa puede provocar gota, ya que aumenta el nivel de insulina, lo que impide la excreción de ácido úrico del cuerpo. A medida que aumenta la concentración de ácido úrico en el cuerpo, también aumenta la concentración de ácido úrico en el líquido articular y, más allá de una concentración crítica, el ácido úrico comienza a precipitar en cristales. Los investigadores han implicado a las bebidas azucaradas con alto contenido de fructosa en un aumento de los casos de gota. [57] [58]
En 2015, la Organización Mundial de la Salud publicó una nueva guía sobre la ingesta de azúcares en adultos y niños, como resultado de una extensa revisión de la evidencia científica disponible por parte de un grupo multidisciplinario de expertos. La directriz recomienda que tanto los adultos como los niños garanticen que su ingesta de azúcares libres (monosacáridos y disacáridos añadidos a los alimentos y bebidas por el fabricante, el cocinero o el consumidor, y azúcares presentes naturalmente en la miel, los jarabes, los zumos de frutas y los concentrados de zumos de frutas) sea inferior al 10% del aporte energético total. Un nivel inferior al 5% de la ingesta energética total aporta beneficios adicionales para la salud, especialmente en lo que respecta a la caries dental. [59]
La industria del refinado de azúcar a menudo utiliza carbón de huesos ( huesos de animales calcinados ) para decolorar. [60] [61] Aproximadamente el 25% del azúcar producido en los EE. UU. se procesa utilizando carbón de hueso como filtro, y el resto se procesa con carbón activado . Como los huesos carbonizados no parecen permanecer en el azúcar terminado, los líderes religiosos judíos consideran que el azúcar filtrado a través de él es pareve , lo que significa que no es ni carne ni lácteos y puede usarse con cualquier tipo de alimento. Sin embargo, el carbón de hueso debe provenir de un animal kosher (por ejemplo, vaca, oveja) para que el azúcar sea kosher . [61]
El azúcar, uno de los productos básicos más comercializados en el mundo a lo largo de la historia, representa alrededor del 2% del mercado mundial de carga seca. [ cita necesaria ] Los precios internacionales del azúcar muestran una gran volatilidad, oscilando entre alrededor de 3 centavos y más de 60 centavos [ aclaración necesaria ] por libra en los últimos [actualizar]50 años. Alrededor de 100 de los 180 países del mundo producen azúcar a partir de remolacha o caña, unos pocos más refinan el azúcar en bruto para producir azúcar blanco y todos los países consumen azúcar. El consumo de azúcar oscila entre unos 3 kilogramos (6,6 libras) por persona y año en Etiopía y unos 40 kg (88 libras) en Bélgica. [ cita necesaria ] El consumo per cápita aumenta con el ingreso per cápita hasta alcanzar una meseta de alrededor de 35 kg (77 lb) por persona por año en los países de ingresos medios.
Muchos países subsidian fuertemente la producción de azúcar. La Unión Europea, Estados Unidos, Japón y muchos países en desarrollo subsidian la producción nacional y mantienen aranceles elevados sobre las importaciones. Los precios del azúcar en estos países suelen triplicar los precios en el mercado internacional; Hoy en día [actualizar], con los [actualizar]altos precios de los futuros del azúcar en el mercado mundial, dichos precios normalmente duplicaban los precios mundiales.
Dentro de los organismos de comercio internacional, especialmente en la Organización Mundial del Comercio (OMC), los países del " G20 ", liderados por Brasil, han argumentado durante mucho tiempo que, debido a que estos mercados de azúcar en esencia excluyen las importaciones de azúcar de caña, los productores de azúcar del G20 reciben precios más bajos de los que recibirían en el marco de la Organización Mundial del Comercio (OMC). libre comercio . Si bien tanto la Unión Europea como los Estados Unidos mantienen acuerdos comerciales mediante los cuales ciertos países en desarrollo y menos adelantados (PMA) pueden vender ciertas cantidades de azúcar en sus mercados, libres de los aranceles de importación habituales, los países fuera de estos regímenes comerciales preferidos se han quejado de que estos acuerdos violan el principio de " nación más favorecida " del comercio internacional. Esto ha dado lugar a numerosos aranceles y gravámenes en el pasado.
En 2004, la OMC se puso del lado de un grupo de naciones exportadoras de azúcar de caña (encabezadas por Brasil y Australia) y declaró ilegales el régimen azucarero de la UE y el correspondiente Protocolo del Azúcar ACP-UE , que concedía a un grupo de países de África, el Caribe y el Pacífico recibir acceso preferencial al mercado europeo del azúcar. [62] En respuesta a ésta y a otras decisiones de la OMC, y debido a presiones internas contra el régimen azucarero de la UE, la Comisión Europea propuso el 22 de junio de 2005 una reforma radical del régimen azucarero de la UE que redujo los precios en un 39%. y eliminó todas las exportaciones de azúcar de la UE. [63]
En 2007, parecía [64] que el Programa Azucarero de Estados Unidos podría convertirse en el próximo objetivo de la reforma. Sin embargo, algunos comentaristas esperaban un fuerte lobby por parte de la industria azucarera estadounidense, que donó 2,7 millones de dólares a los titulares de la Cámara y el Senado estadounidenses en las elecciones de 2006, más que cualquier otro grupo de productores de alimentos estadounidenses. [65] Especialmente destacados entre los cabilderos del azúcar fueron los hermanos Fanjul , los llamados "magnates del azúcar" que hicieron las mayores [actualizar]contribuciones individuales de dinero blando tanto al partido demócrata como al republicano en el sistema político estadounidense. [66] [67]
Pequeñas cantidades de azúcar, especialmente azúcar de calidad especial, llegan al mercado como productos de " comercio justo "; el sistema de comercio justo produce y vende estos productos con el entendimiento de que una fracción mayor de lo habitual de los ingresos apoyará a los pequeños agricultores del mundo en desarrollo. Sin embargo, mientras que la Fundación Fairtrade ofrece una prima de 60,00 dólares por tonelada a los pequeños agricultores por el azúcar con la marca "Fairtrade", [68] programas gubernamentales como el Programa del Azúcar de EE.UU. y el Protocolo del Azúcar ACP-UE ofrecen primas de alrededor de 400,00 dólares por tonelada por encima de precios del mercado mundial. Sin embargo, la UE anunció el 14 de septiembre de 2007 que había ofrecido "eliminar todos los derechos y cuotas sobre la importación de azúcar en la UE". [69]
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