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O açúcar

Um pouco de história... 
A cana-de-açúcar (Saccharum L. e seus híbridos ) é, talvez, o único produto de origem agrícola destinado à alimentação que, ao longo dos séculos, foi alvo de disputas e conquistas, mobilizando pessoas e nações. Não se sabe bem ao certo de onde ela veio, mas a maioria das referências históricas indica que teriam sido os povos das ilhas do sul do Pacífico, há mais de vinte mil anos, que descobriram as propriedades desta planta, a qual crescia espontaneamente nas suas terras.
Foi na atual Nova Guiné em que se supõe que ela tenha sido cultivada pela primeira vez. Teriam sido os indianos o primeiro povo a extrair o “suco da cana” e a produzir, pela primeira vez, o “açúcar bruto”, por volta do ano quinhentos antes de Cristo. Não é por acaso que seu nome é originário do sânscrito çarkara, que significa “grão” e do qual vai derivar o nosso “açúcar”, sukkarpara os árabes, saccharum em latim, zucchero em italiano, seker para os turcos, zucker para os alemães, sugar em inglês, sucre em francês e azúcar em espanhol.
O desembarque da cana-de-açúcar na Europa Oriental aconteceu no século IV a.C., fruto das viagens e conquistas de Alexandre Magno, desde a Macedônia até a Ásia. Dos gregos, o Império Romano herdou aquele a que chamavam de “sal indiano”, muito apreciado pelas suas propriedades gastronômicas e medicinais. Mas foram os árabes os responsáveis pelo início da produção de açúcar sólido ao longo do mediterrâneo, arte aprendida com os persas. No século VII, a cultura do açúcar chegava, assim, ao Chipre, a Creta, a Rodes e a todo o Norte de África, embora com uma adaptação ao solo e ao clima variável. No século XII, as tentativas de cultivo estenderam-se às regiões da Grécia, do Sul de Itália e França, mas a produção continuou a ser muita reduzida. Por isso, o açúcar permanecia um produto medicinal e de luxo, vendido nos boticários, ao alcance de poucos.
Nessa altura, eram os mercadores venezianos os principais intermediários desse comércio: compravam o açúcar na Índia e vendiam-no a quem podia pagar por esta raridade gastronômica. Paralelamente, a descoberta do “Novo Mundo” inseriu a última mudança na história da introdução do açúcar em nossas mesas. Por sorte, o navegador Cristóvão Colombo possuía uma plantação de cana-de-açúcar e, antes de se casar, trabalhava transportando açúcar para a cidade de Gênova, na Itália, proveniente das plantações de cana na Ilha da Madeira. Isso tudo, provavelmente, fez com que ele tivesse a idéia de levar um pouco de cana-de-açúcar para o Caribe, em sua segunda viagem ao “Novo Mundo” no ano de 1493.
No novo continente, a cana encontrou excelentes condições para se desenvolver e não foram precisos muitos anos para que, em praticamente todos os países recém-colonizados, os campos se enchessem de cana-de-açúcar. Seguiu-se uma época de grande prosperidade para a cultura e comercialização deste produto, protagonizada por portugueses e espanhóis, com especial destaque para as plantações aqui no Brasil. A cobiçada especiaria ganhou mesmo honras de metal precioso. Chamavam-lhe de “o ouro branco”, tal era a fortuna que gerava.
A exploração dos escravos, que se praticou desde o século XVI até princípios do século XIX, viabilizou a expansão da indústria do açúcar de uma forma irreversível, com plantações praticamente em todo o mundo, desde as Índias Ocidentais às Américas. Mais popularizado, principalmente para adoçar as novas bebidas, também de origem “exótica” como café e chá, o açúcar conhece um maior consumo, embora ainda mais presente no círculo restrito das classes abastadas.
Figura 1 – A produção mundial de açúcar em 2004/2005 é estimada em 144 milhões de toneladas, sendo que 75% atrelada aos dez maiores países produtores. Fonte: Illovo Sugar
Hoje, o maior produtor de açúcar é o Brasil, seguido pela União Européia (EU – European Union), Índia e China, conforme podemos visualizar na Figura 1. O açúcar tornou-se um alimento comum à dieta de todos os países, constituindo uma fonte de energia de fácil e rápida assimilação. Além disso, o sabor doce é um dos mais apreciados pelo ser humano, o que torna o açúcar um dos alimentos capazes de oferecer momentos de bem-estar e prazer. No próximo capítulo, conheceremos um pouco mais sobre a intimidade (em nível molecular) desse composto.
Sacarose: o que é e qual sua constituição?
Para uma rápida demanda de energia, nada se iguala ao açúcar. Mas, você sabia que o papel e o algodão são feitos de “açúcar”? Antes que você tente provar qualquer um dos dois exemplos citados, já adianto que eles não são doces porque as unidades de açúcar estão ligadas em uma estrutura polimérica chamada “celulose”. Açúcares e “correntes de açúcares” são chamadas genericamente carboidratos, hidratos de carbono ou glicídios.  Vamos estudá-los? Afinal, nós os comemos, usamos e escrevemos neles todos os dias!
Creio que cabe aqui, neste ponto do artigo, um esclarecimento e discernimento entre as nomenclaturas popular, científica e a adotada nesse artigo. Da mesma forma que o sal, tema anterior dessa série sobre a química na cozinha, a palavra açúcar, em sua acepção popular, tem um sentido diferente do utilizado no meio científico. Nos domínios populares, quando se fala em açúcar, refere-se especificamente à sacarose, muito presente na cozinha como condimento essencial em muitas receitas. Já, nos meios científicos, ao nos referirmos aos açúcares, estamos indicando uma quantidade relativamente grande de compostos além da sacarose, como, por exemplo, os mono, di e polissacarídeos. Para evitar duplicidade de sentidos, mesmo se tratando de um artigo com caráter predominantemente científico, quando for citado o termo “açúcar” neste artigo, estarei me referindo à sacarose.
Açúcar é vida!
As pessoas têm usado materiais para armazenar informação desde o tempo das pinturas em cavernas. Hoje podemos especular sobre a possibilidade de armazenar informação em moléculas únicas. Um sonho dos projetistas de computadores é que um dia arranjos de tais moléculas servirão como dispositivos de armazenamento de dados de enorme capacidade. A natureza, no entanto, já tem usado essa técnica por milhões de anos. Ela usa a molécula chamada de ácido desoxirribonucléico (DNA) para armazenar a informação genética que permite aos seres vivos se reproduzirem.
Haveria DNA sem açúcar? Moléculas de açúcar alternadas com grupos fosfato formam a “espinha dorsal” do ácido desoxirribonucléico, macromolécula que armazena as informações hereditárias (veja Figura 2). Retirando-se os açúcares, nós não teríamos DNA e sem a informação associada a ele, não haveria vida, pelo menos da forma como a concebemos hoje.

Figura 2 – A presença de moléculas de açúcar no DNA e RNA
Os carboidratos estão intimamente ligados ao ciclo de vida dos animais e vegetais. Nestes últimos, açúcares são produzidos através de várias reações que, em conjunto, compõem o fenômeno da fotossíntese. As seqüências de reações representadas abaixo “fecham” o ciclo fundamental de energia nos seres vivos: os vegetais, com auxílio da energia solar, fabricam seus nutrientes que, a seguir, são consumidos pelos animais para obtenção da energia necessária aos seus processos vitais.

Não é objetivo aqui se fazer uma análise aprofundada da fotossíntese, pois se trata de um fenômeno deveras complexo e que não está diretamente ligado ao escopo deste artigo, mas, se você quiser saber mais sobre o assunto, sugiro a visualização das seguintes animações disponíveis na Internet:
http://www.catie.org.uk/images/Plant_Life_Rev01_04.swf
http://ilo.ecb.org/SourceFiles/photosynthesis.swf
É comum separar o fenômeno da fotossíntese vegetal em duas fases: a clara e a escura, sendo que a fase clara teria a luz solar para sintetizar ATP e formar NADPH na membrana tilacóide, e a fase escura, na qual o ATP e o NADPH produzidos na fase clara são utilizados para a fixação de CO2(g), o que ocorre no estroma do cloroplasto. Falando especificamente na fase “escura” de fotossíntese, há a formação de sacarose através da reação indicada na Figura 3.
Como sentimos o sabor doce?
A sensação do sabor é resultado de um sistema sensorial dedicado primeiramente a verificar a qualidade do alimento que será ingerido. Embora ajudado pelas análises do olfato e da visão, o reconhecimento final se dá nas interações que certos grupamentos das moléculas dos alimentos vão ter com receptores exclusivos para cada gosto, os quais estão presentes, de forma predominante, em nossa língua. Nós humanos reconhecemos cinco tipos de gostos: ácido, amargo, doce, salgado e umam .
Um ser humano normal consegue detectar a presença de cerca de 6,85 g de açúcar dissolvidos em 200 mL de água. Pesquisadores da Embrapa, em parceria com a Escola Politécnica da USP, desenvolveram uma língua eletrônica que consegue detectar 0,3 g de açúcar dissolvido em 200 mL de água. A língua eletrônica consiste em um conjunto de unidades sensoriais que devem ser mergulhadas no líquido analisado. Essas unidades são eletrodos metálicos recobertos por uma finíssima camada de diversos polímeros “inteligentes”, os quais são sensíveis às substâncias presentes na solução.

Figura 4 – Esquema geral explicando o sentido do paladar.
O sabor doce ocorre em resposta à presença de carboidratos solúveis em concentrações suficientes na cavidade oral. Contudo, existe uma diversidade relativamente grande de moléculas que não são carboidratos, mas também apresentam sabor doce. Para felicidade das pessoas que não podem ingerir açúcar devido a problemas relacionados com determinadas patologias, como é o caso do diabetes, surgem os adoçantes dietéticos, os quais merecerão um capítulo especial neste artigo.

Animação 1 – Regiões da língua especializadas nos quatro principais sabores
Verifica-se que algumas áreas da língua são especializadas em um determinado sabor em detrimento parcial dos outros. As sensações de doce (sweet) e salgado (salty) estão localizadas, principalmente, na ponta da língua, a sensação de azedo (sour) nas porções laterais e a de amargo (bitter) sobre a região posterior (veja Animação 1). Contudo, sabe-se que mesmo regiões especializadas no sabor doce, por exemplo, também são sensíveis, em menor grau, em relação aos quatro outros gostos.

Figura 5 – Mecanismos para as sensações dos sabores (a esq. para a dir.): umami, doce e amargo. Fonte: Basic Neurochemistry.
Mas, como o açúcar e os adoçantes dietéticos proporcionam o prazer do gosto doce? É possível explicar essa sensação através do esquema representado na Figura 5. Como se pode notar, existem várias etapas, desde a estimulação da proteína AC (Adenylate Cyclase) até a elevação da concentração de cAMC (cyclic adenosine monophosphate), o que causa uma inibição dos canais de potássio que, por sua vez, geram uma despolarização da célula.
Evidentemente que não é objetivo deste trabalho explicar como se dá a sensação de doce em sua plenitude, pois, como já pode ser visto através do esquema representado na Figura 5, não se trata de um fenômeno simples, mas de um emaranhado de interações e reações bioquímicas, as quais foram elucidadas, mesmo que parcialmente, nas últimas décadas.
Figura 3 – Síntese da sacarose em uma etapa da fotossíntese
Essa sacarose formada, por sua vez, poderá ser convertida finalmente em amido, um tipo de carboidrato que tem como função ser uma fonte energética de reserva nas plantas, com função semelhante ao glicogênio nos seres humanos, ou então em celulose, a qual servirá para formar as estruturas da planta, como o caule e as folhas, por exemplo.
Afinal, o que é a sacarose?
Os carboidratos são compostos de função mista, poliálcool-aldeído ou poliálcool-cetona, ou qualquer outro que, ao sofrer hidrólise, se transforme num composto deste tipo. São constituídos de carbono, oxigênio e hidrogênio, exclusivamente, combinados de acordo com a fórmula [Cx(H2O)y]em que x e y são números inteiros. Por exemplo: a molécula de sacarose teria uma fórmula correspondente a C12(H2O)11 ou, na configuração de fórmula molecular, C12H22O11. Seu nome oficial é a-D-glucopyranosyl-b-D-fructofranoside.

Figura 6 – Síntese da sacarose a partir de seus constituintes: a-glicose e frutose
Olhando a sua fórmula geral, fica fácil saber por que esses compostos são conhecidos pelo nome “hidratos de carbono”. Eles podem formarestruturas simples, como os mono e dissacarídeos, até estruturas grandes e complexas, como os polissacarídeos. A sacarose é um carboidrato do tipo dissacarídeo, formado pela união de dois monossacarídeos: a-glicose e a frutose. A fórmula estrutural da sacarose e dos monossacarídeos que a constituem podem ser visualizadas na Figura 6. Outros exemplos de dissacarídeos importantes são a maltose (açúcar do malte) e a lactose (açúcar do leite), sendo que este último só é encontrado em mamíferos.
Um comentário adicional se faz importante com relação ao açúcar do leite.  Nas crianças, a lactose é hidrolisada pela enzima intestinal b-D-galactosidase (ou também conhecida pelo nome “lactase”) aos seus componentes monossacarídicos para absorção na corrente sanguínea. A galactose é enzimaticamente convertida em glicose, que é o principal combustível de muitos tecidos.
Uma vez que é improvável os mamíferos encontrarem lactose após terem sido desmamados, a maioria dos adultos possui baixos níveis de b-galactosidase. Conseqüentemente, boa parte da lactose que eles ingerem atravessa o trato digestivo até o cólon, onde a fermentação bacteriana produz grandes quantidades de CO2(g), H2(g) e agentes orgânicos irritantes. Esses produtos causam dores digestivas conhecidas como intolerância à lactose.
Essa doença, que já foi considerada um distúrbio metabólico é, na realidade, bastante comum em seres humanos adultos, em particular de descendência africana ou asiática. Curiosamente, entretanto, os níveis de b-galactosidase diminuem apenas de forma amena com a idade em descendentes de populações que, historicamente, consomem uma base de produtos laticínios na dieta durante toda a vida. A tecnologia de alimentos moderna tem auxiliado os adultos apreciadores de leite com intolerância à lactose: encontra-se disponível um tipo de leite em que a lactose foi previamente hidrolisada de modo enzimático.
Embora esses tipos de carboidratos (mono, di e polissacarídeos) sejam tão diferentes entre si em termos de estrutura molecular, todos eles fornecem a mesma quantidade de energia para o nosso metabolismo: cerca de 4 kcal/g. No final das contas, todos são fundamentalmente glicose. Esta, por sua vez, entrará em rotas metabólicas a fim de produzir moléculas de ATP, iguais às formadas no fenômeno da fotossíntese, as quais serão utilizadas para fornecer energia aos processos celulares, promovendo a sua manutenção.
Para fechar com chave de ouro este capítulo, vamos imaginar uma experiência (e por que não,com muito cuidado, reproduzi-la em laboratório?). Uma das características marcantes do ácido sulfúrico (em especial o concentrado) é o seu grande caráter higroscópico (afinidade por água). Devido a isso, há uma experiência clássica a qual mostra que a matéria orgânica é composta por carbono e que revela a constituição dos carboidratos.  A experiência consiste em adicionar ácido sulfúrico concentrado ao açúcar, de preferência o tipo “cristal”. Após mexer a mistura, ocorrerá uma reação bastante característica, na qual haverá a desidratação do açúcar, reação que pode ser equacionada conforme mostra a Figura 7.
Figura 7 – Equação que mostra a desidratação do açúcar pela ação higroscópica do ácido sulfúrico concentrado e evidencia a constituição dos carboidratos.
Como se pode ver, ao final da reação, obtém-se carbono sólido, o qual pode ser claramente identificado pela formação de uma estrutura volumosa de cor negra que sai do local onde havia antes a mistura de ácido sulfúrico e açúcar. As imagens bem como o vídeo da reação química descrita acima podem ser vistos através do módulo Chemistry Come Alive do Journal of Chemical Education Online.
No açúcar de cozinha há somente sacarose? Rigorosamente falando, não. No açúcar comercial, há sempre uma pequena porcentagem de “impurezas” (predominantemente sais minerais e aminoácidos) que resistiram as várias etapas de refino. Para eliminar justamente essas “impurezas” é que essas etapas são realizadas. Contudo, podemos considerar o açúcar, para efeitos práticos, como sendo constituído apenas por sacarose, visto que as “impurezas” não possuem nenhuma aplicabilidade, pelo menos nas concentrações que são encontradas no açúcar refinado, por exemplo, o qual é 99,8% puro. No próximo capítulo, você saberá mais sobre esse carboidrato, do tipo dissacarídeo, o qual entrará em ação em um dos cômodos mais “queridos” das nossas residências: a cozinha.
O açúcar na cozinha: Tipos de açúcar
          Estudos apontam que os nossos ancestrais consumiam dietas que tinham cerca de 4 - 6% de açúcar, medido como porcentagem de energia, principalmente sob a forma de frutas e ocasionalmente de mel. Os seres humanos evoluíram tendo uma aceitação intensa ao sabor doce, provavelmente porque, na natureza, a doçura indica que as frutas já estão maduras e prontas para serem consumidas. Esse fato certamente influenciou nosso paladar hoje no que diz respeito à aceitação (muitas vezes “adoração”) pelo doce.
          Abaixo, segue uma relação resumida dos tipos de açúcares disponíveis no mercado para o consumidor e utilizados na indústria com suas principais características.
açúcar de confeiteiro, também conhecido como glaçúcar, tem cristais tão finos que mais parecem com talco de bebê. Recomendado para fazer glacês e coberturas, seu segredo é um refinamento sofisticado, que inclui uma peneiragem para se obter minicristais, além da adição de amido de arroz, milho ou fosfato de cálcio, cerca de 30% em peso para evitar que os minicristais se juntem novamente, ou seja, inibir que o efeito higroscópico do açúcar faça com que o mesmo embolore.
açúcar orgânico é diferente de todos os outros tipos porque não utiliza ingredientes artificiais em nenhuma etapa do ciclo de produção, do plantio à industrialização. O açúcar orgânico é mais caro, mais grosso e mais escuro que o refinado, mas tem o mesmo poder adoçante, pois se trata quase exclusivamente de sacarose. Muito apreciado por europeus e norte-americanos, cada vez mais preocupados com a sustentabilidade ambiental, este açúcar é considerado natural desde o plantio, sem adubos e fertilizantes químicos, até a embalagem biodegradável, passando, claro, pela produção industrial sem cal, enxofre, ácido fosfórico e tantos outros elementos adicionados ao produto refinado. A palavra de ordem dos novos plantadores é a preservação da natureza. Mas a produção e o mercado consumidor ainda são irrisórios. Por ano, são produzidos 125 milhões de toneladas de açúcar no mundo, mas desse total, apenas de 40 a 50 mil toneladas são do tipo orgânico, o que significa 0,036 % de todo o açúcar produzido.
açúcar light surge da combinação (mistura) do açúcar refinado com adoçantes dietéticos, como o aspartame, o ciclamato e a sacarina, os quais quadruplicam o poder de adoçar do açúcar puro. Um cafezinho só precisa de dois gramas de açúcar light para ficar doce, contra seis gramas de açúcar comum. Por isso, quem consome açúcar light ingere menos calorias com relação à sacarose pura.
açúcar líquido é obtido pela dissolução do açúcar refinado em água. Usado em bebidas gasosas, balas e doces, o açúcar líquido não é vendido em supermercados. Uma das vantagens é que ele não precisa ser estocado em sacos, diminuindo os riscos de contaminação com poeira ou microrganismos, aumentando a praticidade do uso, principalmente na indústria de alimentos.
frutose é o açúcar extraído das frutas e do milho. Sem precisar de nenhum aditivo, a frutose é cerca de 30% mais doce que o açúcar comum, mas ela engorda sem oferecer uma vitaminazinha sequer. A maior parte da frutose vendida no Brasil é importada e tem preços meio amargos. Vale lembrar que a frutose é um dos monossacarídeos que formam a sacarose e que o mel é constituído por mais de 40% em peso de frutose. Veremos mais adiante quais são os prós e contras o uso deste açúcar em dietas para fins medicinais ou estéticos.
açúcar refinado, também conhecido como açúcar branco, é o açúcar mais comum nos supermercados. No refinamento, aditivos químicos, como o enxofre, tornam o produto branco e delicioso. O lado ruim, segundo a maioria dos nutricionistas, é que este processo retira vitaminas e sais minerais, deixando apenas as "calorias vazias" (sem nutrientes), permanecendo cerca de 99,8% de sacarose.
açúcar mascavo é o açúcar quase bruto, escuro e úmido, extraído depois do cozimento do caldo de cana. Como o açúcar mascavo não passa pelas etapas seguintes de refinamento, ele conserva o cálcio, o ferro e outros sais minerais. Mas seu gosto, bem parecido com o do caldo de cana, desagrada a algumas pessoas. O grau de pureza de sacarose neste açúcar gira em torno de 90% e é muito recomendado por nutricionistas, devido ao fato de não ser um produto altamente concentrado e de preço acessível, além de possuir mais nutrientes. Há, no entanto, autores que afirmam que esses nutrientes presentes no açúcar mascavo somam valores muito pequenos e que quantidades nada saudáveis de açúcar mascavo deveriam ser consumidas para suprir as necessidades diárias de nutrientes em nosso organismo.

Refinado
Mascavo e demerara
Orgânico
Frutose
Energia
387 kcal
376 kcal
399 kcal400 kcal
Carboidratos
99,90 g
97,30 g
99,3 gn/d
Vitamina B1
0 mg
0,010 mg
n/dn/d
Vitamina B2
0,020 mg
0,010 mg
n/dn/d
Vitamina B6
0 mg
0,030 mg
n/dn/d
Cálcio
1,0 mg
85 mg
n/dn/d
Magnésio
0 mg
29 mg
n/dn/d
Cobre
0,040 mg
0,300 mg
n/dn/d
Fósforo
2 mg
22 mg
n/dn/d
Potássio
2 mg
346 mg
n/dn/d
Proteína
n/d
n/d
0,5%n/d
Tabela 1 – Comparação das composições de alguns tipos de açúcar
cristal é o açúcar com cristais grandes e transparentes, relativamente difíceis de serem dissolvidos em água. Depois do cozimento, ele passa apenas por etapas de refinamento, as quais retiram cerca de 90% dos sais minerais. Por ser econômico e render bastante, o açúcar cristal sempre aparece nas receitas de bolos e doces.
demerara é também usado no preparo de doces. Este açúcar de nome estranho é um pouco mais caro que os demais. Ele passa por um refinamento leve e não recebe nenhum aditivo químico. Seus grãos são marrom-claros e devido à camada de melado que envolve seus cristais, o açúcar demerara tem valores nutricionais relativamente altos, semelhantes aos do mascavo.
No açúcar invertido, a sacarose pode ser hidrolisada por ácidos diluídos ou pela ação da enzima invertase, liberando a glicose e a frutose (ambos monossacarídeos isômeros) que formam sua estrutura original.
 
Essa reação acima é denominada de inversão da sacarose, pois durante sua ocorrência, o plano da luz polarizada incidente desvia-se da direita (+ 66,5°) para a esquerda (+ 52,7° - 92,3° = - 39,6°). A inversão da sacarose é um “truque” usado na fabricação de bombons como recheio pastoso. Durante o processo, o bombom é recheado com uma pasta de sacarose, água e invertase. Até sua venda, já ocorrerá, no interior do bombom, a inversão da sacarose com formação de uma mistura de glicose e frutose. Fortuitamente, esses açúcares de seis carbonos são mais solúveis em água do que o de doze carbonos e, então, como conseqüência de sua dissolução na água, existente na pasta, a mistura passa a ser mais doce e ter uma consistência de líquido. Vale lembrar que a doçura da glicose e da frutose em relação à sacarose é de, respectivamente, 0,74 e 1,74. Fazendo-se a média, temos que a doçura relativa da mistura de iguais proporções dos dois monossacarídeos é (0,74 + 1,74) / 2 = 1,24 maior que a sacarose.
Açúcar é proveniente só de cana?
Não. O açúcar que conhecemos também pode ser produzido a partir de outras plantas. A produção que se destaca (após o açúcar proveniente da cana) em escala industrial é do açúcar da beterraba. Planta da família Chenopodiaceae, a beterraba tem como espécie utilizada na produção de açúcar a Beta vulgaris L. (vejaFigura 8). Existem, no entanto, diferenças entre uma extração e outra. Para começar, o percentual de açúcar (sacarose) na cana é de 60%. Já na beterraba, este percentual cai para 15% a 20%. Logo, é mais vantajoso economicamente produzir açúcar de cana. Porém, países que não possuem um clima tão tropical como o Brasil não conseguem que a cana se adapte e cresça de forma natural, tendo em vista as condições desfavoráveis que a planta encontra. Temos como exemplo de alguns países do continente europeu, que se obrigam a produzir açúcar de beterraba e importar o que não conseguem produzir de países predominantemente tropicais.

Outro exemplo é o EUA, que produz metade do seu açúcar através da beterraba, a qual não é aquela que colocamos na salada, mas outra, de cor branca, bem maior que a espécie que roxa conhecemos. Não há diferença, sob o ponto de vista químico, entre o açúcar proveniente de cana e de beterraba, pois em ambos há praticamente 100% sacarose. Isso faz com que as empresas não sejam obrigadas a informar nos rótulos de seus produtos a procedência do açúcar.
Figura 8 - Imagem de uma beterraba da espécie Beta vulgaris L.
O açúcar de beterraba foi extraído pela primeira vez em 1747, embora já tenha sido descoberto como componente da beterraba em 1575. Em 1786 houve uma tentativa de passar a solidificação do açúcar para o plano industrial, mas os altos custos e a baixa produção não trouxeram os resultados esperados. Só mais tarde foi concretizada a extração industrial do açúcar de beterraba na França.
Dourar ou caramelizar?
Existem dois tipos de reações de escurecimento em alimentos: enzimático, o qual é visto na superfície da fruta cortada e o escurecimento não enzimático, que ocorre quando certos tipos de alimentos (como café, carnes, pães ou açúcares) são aquecidos.
A formação da cor escura desejada na cozinha é, geralmente, associada com o escurecimento não-enzimático, o qual ocorre de diversas maneiras. As formas mais importantes de escurecimento não-enzimático são:
1) A reação de Maillard, em que açúcares, aldeídos e cetonas reagem com compostos nitrogenados, tais como aminoácidos e proteínas, para formar pigmentos de cor marrom, os quais são produtos de reações complexas, inclusive de polimerização;
2) Reações de caramelização, em que açúcares são aquecidos na ausência de compostos nitrogenados, os quais foram também produtos complexos, também resultados de polimerização.

Durante a reação de caramelização, os açúcares submetem-se à desidratação e após à condensação ou polimerização, ocorrendo a formação de estruturas complexas de massas moleculares diferentes. Levemente colorido e de gosto agradável, o caramelo começa a ser produzido durante os estágios iniciais, mas à medida que a reação continua, ocorre a formação de estruturas de massa molecular mais elevada, o que influi no sabor, o qual se torna gradativamente mais amargo com a elevação da temperatura, ou seja, o açúcar irá queimar de acordo com uma relação diretamente proporcional ao tempo que você deixar (ou esquecer, o que não é incomum acontecer) a panela com açúcar no fogo.
A cor do caramelo ganhou primeiramente importância comercial como aditivo em produtos de cervejaria (por exemplo, cerveja escura) e como um aditivo de cor para o conhaque. Em 1858, o químico francês M. A. Gelis foi autor do primeiro estudo publicado sobre a cor do caramelo. O trabalho de Gelis indicou que a caramelização da sacarose contém três produtos principais: um produto da desidratação, a caramelana (C12H18O9) e dois polímeros, caramelen (C36H50O25) e caramelin (C96H102O51).
Há muitas controvérsias no que diz respeito aos valores do ponto de derretimento (a literatura indica um intervalo relativamente grande de 160 a 191ºC) do açúcar com pureza elevada. Pesquisadores (GERMANO et al., 2004) estudaram esse assunto e chegaram à conclusão de que o ponto de fusão (amolecimento) do açúcar (sacarose com alto grau de pureza) é de aproximadamente 189 ºC. Contudo, o processo de caramelização (mudança de cor) começa a surgir ainda em 154 ºC, sendo que a formação de compostos mais complexos, quando há a formação da cor amarela, inicia-se em 180 ºC. O açúcar passa de tons bem claros de amarelo, transformando-se para um durado característico até chegar a uma cor negra intensa, quando a temperatura atingir cerca de 210 ºC. Esse processo de formação de carbono puro segue até aproximadamente 600 ºC (veja Figura 9).

Figura 9 – Diferentes tonalidades do caramelo em função da temperatura. Fonte:Chef Simon
Muitos cozinheiros supõem que douramento de todos os alimentos na cozinha é o resultado da caramelização, tanto que é possível ver receitas que descrevem processos como, por exemplo, a “caramelização de carnes”. Nem todo o escurecimento é originado pela reação de caramelização. No caso de carnes, ocorrem reações químicas diferentes que recebem o nome genérico de “Reações do Maillard”, as quais produzem o sabor característico do churrasco. Essas reações são similares à caramelização, com a diferença de envolverem interações de açúcares com proteínas em temperaturas mais altas do que a caramelização.
Uma experiência interessante de se fazer em casa é aquecer o açúcar com água até ele atingir uma coloração característica do caramelo. Neste ponto, você pega um copo cheio de água (a temperatura ambiente) e coloca o açúcar derretido, ainda fervendo, na água. O açúcar voltará ao seu estado sólido, devido à diminuição da temperatura promovida pela água. Essa experiência é muito interessante, pois, ao seu final, você pode comer os produtos formados! Uma delícia! Hum...
Açúcar refinado faz mal? É melhor utilizar o mascavo?
O açúcar mascavo passa por um número menor de processos de refino do que o açúcar refinado. A literatura por mim consultada indica que, desconsiderando este aspecto, o açúcar refinado é essencialmente equivalente ao mascavo, só que este último teria um maior número de sais minerais do que o refinado, uma vez que o mascavo possui cerca de 90% de pureza, contra 99,8% do açúcar refinado. Contudo, o refino concentra mais a sacarose do açúcar, fazendo com que se tenha um produto com alta densidade de sacarose. Nosso corpo não é acostumado com compostos de alta pureza (veja o exemplo da água e os sais minerais nela dissolvidos e sua importância). Essa concentração pode causar no organismo um efeito muitas vezes caracterizado por analogia como “efeito montanha-russa”, o qual se caracteriza por altas e baixas concentrações de glicose no sangue em tempos relativamente curtos. Esse feito pode, a longo prazo, causar avarias no sistema liberador de insulina, podendo resultar em patologias.
 Se me perguntassem qual a minha opinião sobre o açúcar mascavo e o refinado, ou qual seria o mais recomendado sob o ponto de vista da nutrição, eu diria, sinceramente, “não sei”. Bem, mas posso fazer algumas especulações. Vamos lá!
Quanto ao assunto “açúcar refinado”, tenho minha opinião estabelecida. Durante minha revisão bibliográfica, deparei com o livro O que Einstein disse a seu cozinheiro, do autor Robert Wolke, e fiquei bastante pensativo quanto às suas palavras, em especial com as que destaco abaixo:
"Será que alguém poderia por favor me explicar por que, quando os componentes do melado são retirados, a sacarose pura restante de repente passa a ser ruim e danosa à saúde?" p.16
A meu ver, parece que o autor, inclusive nos parágrafos anteriores à citação acima, fez somente uma análise sob o ponto de vista químico, comparando o açúcar mascavo e o refinado. Não considerou, talvez por não ser sua área, os açúcares mascavo e refinado e suas dinâmicas em nosso organismo. O refinado é um produto concentrado e pode gerar, com um seu consumo excessivo, altos níveis de glicose no sangue de maneira relativamente rápida, visto que a catálise da sacarose não demanda muito tempo e energia para ocorrer. Inclusive, há a expressão “calorias vazias”, devido à retirada dos nutrientes do açúcar e ao fornecimento, quase que 100%, de glicose e frutose ao organismo.
Respeitando a tolerância de cada indivíduo, considerando os mais sensíveis aos produtos concentrados, pode ocorrer um efeito chamado “montanha-russa”, como expliquei anteriormente, cujo ponto mais baixo de hipoglicemia é de duas a quatro horas após a refeição. O indivíduo pode se sentir cansado e volta a ter fome. Caso ele novamente coma um alimento à base de açúcar refinado, mais perturbações podem acontecer novamente. Com o passar dos anos, a constante necessidade de insulina e as quedas nos níveis de glicose no sangue podem provocar avarias nas glândulas que produzem insulina, devido ao excesso de trabalho.
A decisão de optar por um tipo de açúcar é muito pessoal. Minha sincera opinião é que, se você possui problemas de saúde, quer emagrecer ou apenas manter-se saudável e em forma, procure um profissional da nutrição, o qual saberá, com base em análise das respostas do seu metabolismo, orientá-lo sobre a ingestão de alimentos e lhe indicará o adoçante mais adequado.
Adoçantes artificiais
Nos dias atuais o homem tem procurado uma vida mais saudável e seus hábitos alimentares vêm sendo modificados pela introdução de novos produtos na sua dieta. Seja por cuidados com a estética ou problemas de saúde, o homem está substituindo o açúcar por produtos conhecidos como edulcorantes, compostos com sabor semelhante ao da sacarose, porém com baixo valor calórico ou completamente sem calorias.
Conforme podemos ver na Figura 10, em um espaço de 20 anos no EUA, o número de americanos que utilizam adoçantes passou de 68 milhões, em 1984, para 180 milhões em 2004. Os edulcorantes permitidos para uso em alimentos e bebidas dietéticas são vários, mas cada um possui características específicas de intensidade, persistência do gosto doce e presença ou não de gosto residual. Além disso, tais características podem se modificar em função de suas concentrações. Esses fatores são determinantes na aceitação, preferência e escolha por parte dos consumidores.

Figura 10 – Número de consumidores norte-americanos de produtos (comidas e bebidas) de baixa caloria e com adoçantes dietéticos (em milhões de adultos). Fonte: Calorie Control Commentary: Fall 2004, Vol. 26
Segundo a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), os adoçantes são produtos especificamente desenvolvidos para dar sabor doce aos alimentos e bebidas, tendo a sacarose (açúcar de cana ou de beterraba) como principal exemplar. Já os adoçantes dietéticos conferem doçura sem possuir sacarose na composição, pois são elaborados para atender às necessidades de pessoas com restrição de carboidratos simples (como, por exemplo, os diabéticos).
Os adoçantes dietéticos são constituídos basicamente por edulcorantes e agentes de corpo. Os edulcorantes são substâncias químicas mais responsáveis pelo sabor doce e normalmente possuem um poder adoçante muito superior à sacarose, sendo necessária, portanto, uma quantidade muito menor para se obter a mesma doçura, com a vantagem de ter menos ou nenhuma caloria. Já os agentes de corpo, também chamados de veículos, são compostos utilizados com a finalidade de diluir os edulcorantes dando volume ao produto. Como alguns edulcorantes são 1000 vezes mais doces do que o açúcar (veja Tabela 2), se fossem comercializados na forma pura, teriam que ser usados em quantidades muito pequenas para se obter a mesma doçura da sacarose, o que tornaria seu uso inviável. Alguns exemplos de agentes de corpo permitidos pela legislação são: água, lactose, glicose, maltodextrina e manitol.

Substância
Doçura relativa à sacarose
Lactose
0,16
Galactose
0,32
Maltose
0,33
D - Glicose
0,74
Sacarose
1,00
Açúcar invertido
1,25
D - Frutose
1,74
Ciclamato de sódio
30
Aspartame
180
Sacarina
300
Sucralose
650
Alitame
2.000
Taumatina e monelina
3.000
Tabela 2 – Doçura relativa à sacarose (com valor arbitrário igual a 1) dos principais adoçantes dietéticos naturais e artificiais.
Os adoçantes dietéticos podem ser divididos em dois grupos distintos: não-nutritivos (sacarina, ciclamato, acessulfame-k, sucralose e esteviosídeo), que fornecem doçura acentuada, não contêm calorias além de serem utilizados em quantidades muito pequenas; nutritivos (frutose, sorbitol e aspartame), que fornecem energia e textura aos alimentos, geralmente contêm valor calórico semelhante ao açúcar e são utilizados em quantidades maiores em relação aos não-nutritivos.
Acesulfame-KAspartameSacarinaSucralose
Composição6-methyl-1,2,3-oxathiazin-4-one 2,2-dioxideN-L-a-aspartyl-L phenylalanine 1 methyl ester1,2-benzisothiazol-3(2H)-one-1,1 dioxide1,6-dichloro-1,6-dideoxy-b-fructosuranosyl- 4 -chloro - 4 -deoxy -a - degalactopyranoside
Poder de doçura aproximado em relação à sacarose200 vezes mais doce200 vezes mais doce300 vezes mais doce600 vezes mais doce
Valor calóricoSem calorias4 kcal/gSem caloriasSem calorias
Metabolismo/excreçãoNão metabolizado; excretado pelos rins sem ser modificadoNa digestão, formam-se o ácido aspártico, a fenilalanina e um pouco de metanol, os quais são metabolizadosNão metabolizada; excretada pelos rins sem ser modificadaNão metabolizada. Excretada nas fezes e urina
ADI (Accpetable daily intake) – consumo diário aceitável.15 mg/kg50 mg/kg15 mg/kg ou 1 g/dia50 mg/kg
Exigências de rotulagem adicionalNão contémDeve conter o aviso no produto: “Contém fenilalanina”Deve conter o aviso no produto: “A sacarina causa câncer em animais de laboratório”Não contém
Data em que recebeu aprovação pela FDA para uso em alimentos198819811900 – e desde a aprovação interina nos anos 70.1998
EstabilidadeMuito estável; pode ser usado no cozimento de alimentosPerde o caráter doce quando exposto a altas temperaturas. Adicioná-lo ao final do ciclo de cozimento do alimentoMuito estável; pode ser usada no cozimento de alimentosMuito estável; pode ser usada no cozimento de alimentos
Tabela 3 – Quadro comparativo das características dos principais (mais usados) adoçantes dietéticos do mercado.
Existem inúmeros adoçantes dietéticos disponíveis no mercado. Esses citados na Tabela 3 são apenas os que se firmaram mais no mercado, talvez em função da relação custo/benefício que possuem. A fim de não tornar a discussão muito longa, até porque esse não é o foco principal deste artigo, foi construída a tabela anterior na qual se faz um paralelo entre os principais produtos adoçantes dietéticos utilizados no mercado e suas características mais importantes.
Podemos começar a análise com base no poder de adoçar ou doçura dos compostos. Esse “poder” é relativo à capacidade da sacarose em adoçar os alimentos. Atribui-se arbitrariamente o valor “um” para ela e, com base nisto, se especifica a doçura do adoçante.  Só que, até o momento, não se criou uma máquina que consiga comparar a doçura, visto que o sabor doce é uma sensação fisiológica e até um pouco subjetiva. Portanto, os adoçantes devem ser experimentados por verificadores humanos através do método sensório-gustativo: indivíduos recebem soluções com concentrações diferentes dos adoçantes em análise. O relacionamento das concentrações e das informações dos verificadores humanos, em uma análise estatística, resulta então em um valor quantitativo de doçura.

Percebe-se que o acesulfame-K, o aspartame e a sacarina possuem praticamente o mesmo poder adoçante, respectivamente, 200, 200, 300 vezes mais doce que a sacarose em solução aquosa. O adoçante que se destaca nesse aspecto é a sucralose, a qual possui um poder adoçante cerca de 600 vezes o da sacarose.
Molécula do acesulfame-K
Outro aspecto importante o qual é analisado na tabela são os valores calóricos dos adoçantes. Nesta tabela há apenas um adoçante dietético que fornece calorias quando ingerido, o aspartame. Perceba que ele fornece 4 kcal/g. O que isso significa? Que o aspartame fornece 4 kcal (ou 16,74 kJ) por grama de aspartame consumido. Isto mesmo! Um leitor curioso poderia questionar. “Mas, esse valor não é o mesmo produzido pela sacarose?”. Esse é um aspecto muito interessante. O aspartame produz a mesma quantidade de energia do que a sacarose, em massa, mas seu poder adoçante é cerca de 200 vezes maior que a sacarose, logo, a quantidade de aspartame utilizado para adoçar os alimentos é muito menor. Por isso, o valor energético fornecido pelo metabolismo do aspartame chega a ser insignificante.
Da mesma fora que o valor calórico, no quesito metabolismo, o aspartame é diferente dos três outros adoçantes analisados. Isso não significa, por favor, que ele seja ruim, nem bom! Apenas diferente! O metabolismo do aspartame relativamente detalhado pode ser visualizado na Figura 11.


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