Pesquisadores desenvolvem açúcar de cana com baixo índice glicêmico

A combinação da sacarose com antioxidantes obtidos de resíduos de café e amendoim torna a absorção pelo organismo mais lenta, sem alterar o sabor; produto já tem a patente depositada

Elton Alisson | Agência FAPESP – Os grãos de café verde defeituosos e a fina película vermelha que envolve o amendoim acabam de se tornar os maiores aliados de quem não abre mão de consumir açúcar. A partir de extratos obtidos desses resíduos agroindustriais, pesquisadores vinculados à Plataforma Biotecnológica Integrada de Ingredientes Saudáveis (PBIS) desenvolveram uma sacarose de cana-de-açúcar que é absorvida de forma muito mais lenta pelo organismo, reduzindo o índice glicêmico (IG) do ingrediente sem alterar o sabor.

O índice glicêmico mede a velocidade com que o açúcar de um alimento chega à corrente sanguínea e eleva os níveis de glicose. Alimentos com alto IG provocam picos rápidos de glicose, o que pode sobrecarregar o pâncreas (órgão responsável por produzir insulina) e desencadear doenças metabólicas a longo prazo.

"Hoje é consenso que uma dieta de baixo índice glicêmico é mais saudável, pois ajuda a prevenir o diabetes tipo 2 e a síndrome metabólica, por exemplo. Um açúcar com essa característica, portanto, beneficiaria a todos. Pessoas que já sofrem com distúrbios metabólicos teriam grandes ganhos, mas o uso certamente não se restringe a esse público", diz à Agência FAPESP Juliana Macedo, professora da Faculdade de Engenharia de Alimentos da Universidade Estadual de Campinas (FEA-Unicamp) e coordenadora do projeto.

O produto, cujo registro de patente já foi depositado no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI), foi desenvolvido na forma de cristais para ser utilizado por indústrias alimentícias como substituto do açúcar convencional em alimentos processados, sem descaracterizar as formulações.

“Nosso objetivo foi desenvolver um açúcar que pudesse ser absorvido de maneira mais lenta pelo organismo e, ao mesmo tempo, agregasse subprodutos agroindustriais no Brasil, como grãos de café defeituosos rejeitados pela indústria e a pele de amendoim”, conta Macedo.

Método inovador

A base científica para a inovação surgiu em ensaios in vitro, realizados em laboratório, que comprovaram que os extratos fenólicos obtidos a partir da pele do amendoim e do café verde defeituoso ajudam o organismo a processar os carboidratos, como o açúcar, de forma mais lenta. Os compostos fenólicos são moléculas orgânicas com forte ação antioxidante, capazes de combater radicais livres e modular processos metabólicos. O desafio seguinte dos pesquisadores foi transformar esses extratos líquidos em um ingrediente sólido de fácil aplicação industrial.

A solução encontrada foi a técnica de cocristalização em matriz de sacarose, um método de encapsulação recente na indústria de alimentos que consiste em inserir esses extratos antioxidantes dentro dos cristais de açúcar. Para isso, são induzidas modificações na estrutura do carboidrato.

A sacarose é reconhecida por apresentar uma estrutura cristalina altamente organizada. Ao ser submetida ao processo de cocristalização, é possível desorganizar e reorganizar a estrutura dos cristais de maneira irregular, induzindo o surgimento de diversas frestas ou espaços vazios onde é possível incorporar os extratos antioxidantes.

Como os compostos fenólicos são sensíveis à temperatura (termossensíveis) e o processo tradicional de cocristalização tem limitações físicas de espaço e de temperatura, os pesquisadores modificaram a técnica. Eles dissolveram a sacarose utilizando o próprio extrato líquido e água antes da etapa de concentração.

“A alteração desse processo permitiu que aumentássemos em 7,5 vezes a capacidade de incorporação de material, resultando ainda em um produto altamente cristalino e com as propriedades fenólicas preservadas”, detalha Regiane de Brito Vieira, doutoranda na Unicamp, sob orientação de Macedo, e participante do projeto.

Redução do índice glicêmico

Para verificar se a tecnologia de fato reduzia o IG do açúcar, os pesquisadores realizaram um ensaio clínico com seres humanos.

O teste contou com a participação de 25 voluntários ao longo de seis dias distintos. Em cada sessão, eles consumiram glicose pura, sacarose cocristalizada pura, cocristalizado apenas com café, cocristalizado apenas com amendoim e uma mistura contendo ambos os extratos, batizada de blend. A glicemia (taxa de açúcar no sangue) dos participantes foi monitorada por duas horas após o consumo.

Os resultados preliminares indicaram que a mistura contendo os cocristais de amendoim e de café induzia uma redução significativa no índice glicêmico da sacarose, passando de médio para baixo.

Contudo, os cientistas ainda não avaliaram se o produto apresenta teor energético. “A princípio, supomos que o valor calórico seja igual ao da sacarose convencional. Mas também é possível que esse novo açúcar não seja totalmente absorvido e que exista alguma redução. É algo que precisaria ser testado”, afirma Macedo.

O que o grupo pretende testar em breve, por meio de uma parceria com a Universidade de Bolonha, na Itália, é o impacto do produto na microbiota humana (o conjunto de microrganismos benéficos que habitam o intestino). “Se esse açúcar é absorvido mais lentamente e fica mais tempo no intestino, qual é a influência desse composto na microbiota? A gente supõe que seja boa, pela ação dos compostos antioxidantes”, conta Macedo.

Rumo ao mercado

Criada em 2021 com o apoio da FAPESP, por meio do programa Centros de Ciência para o Desenvolvimento (CCDs), a Plataforma Biotecnológica Integrada de Ingredientes Saudáveis reúne o Instituto de Tecnologia de Alimentos (Ital), a Unicamp e a Universidade de São Paulo (USP), além de nove empresas do setor de alimentos e a Fundação Shunji Nishimura de Tecnologia, com o objetivo de desenvolver ingredientes saudáveis, sustentáveis e inovadores a partir de matérias-primas nacionais (leia mais em: agencia.fapesp.br/58995).

Seguindo um modelo de inovação aberta adotado pela PBIS, o açúcar de baixo índice glicêmico será oferecido ao mercado na forma de um pacote tecnológico, pronto para ser licenciado.

As empresas participantes da plataforma, que investiram diretamente no desenvolvimento das pesquisas, têm preferência exclusiva no licenciamento das patentes e processos da PBIS que, em quatro anos e meio de operação, resultou na criação de mais de 30 ingredientes alimentícios e mais de 20 novos processos industriais.

Caso as indústrias parceiras da plataforma não manifestem interesse comercial dentro de prazos predefinidos, as soluções saem da esfera do consórcio e são disponibilizadas para o mercado geral, podendo ser licenciadas por outras indústrias alimentícias, startups ou spin-offs acadêmicas (empresas criadas a partir de pesquisas desenvolvidas em universidades).

O novo ingrediente está inserido em um pacote tecnológico da PBIS voltado à obtenção e formulação de extratos fenólicos com alto potencial antioxidante. A tecnologia já foi aplicada pelos pesquisadores em alimentos processados, como chocolate ao leite e chá verde com néctar de abacaxi.

“Conseguimos alcançar os níveis 5 e 6 de TRL [Technology Readiness Level, ou Nível de Maturidade Tecnológica] em termos de produto, processo e aplicação”, diz à Agência FAPESP a gestora executiva e pesquisadora principal do projeto, Gisele Anne Camargo, referindo-se à escala internacional de maturidade tecnológica das soluções, que varia de 1 a 9 (em que os níveis iniciais validam o conceito científico e os avançados indicam sistemas prontos para operação comercial). “As tecnologias estão prontas para as indústrias conduzirem as etapas subsequentes”, avalia.

Embora a adequação às normas nacionais seja um passo indispensável para levar as inovações às prateleiras, Camargo esclarece que o papel da plataforma é subsidiar tecnicamente as indústrias, que devem liderar os trâmites legais de registro dos produtos desenvolvidos a partir das tecnologias criadas no âmbito da PBIS.

De acordo com a pesquisadora, a PBIS fornecerá todo o respaldo científico e o conjunto de comprovações de bioatividade acumuladas ao longo dos anos para fundamentar as alegações de saúde (claims, ou seja, mensagens publicitárias e informativas que destacam propriedades funcionais e benéficas do alimento) perante as agências reguladoras, cabendo às empresas o avanço prático com os registros.

“Ainda não temos no Brasil um selo que possa ser utilizado na embalagem de alimentos com baixo índice glicêmico, mas deveríamos ter, a exemplo dos que já existem na Europa e nos Estados Unidos”, defende Macedo.