Jarabe de maíz con alto contenido de fructosa

En el proceso contemporáneo, el maíz se muele para extraer almidón de maíz y se utiliza un proceso ácido- enzimático , en el que la solución de almidón de maíz se acidifica para comenzar a romper los carbohidratos existentes . Se agregan enzimas de alta temperatura para metabolizar aún más el almidón y convertir los azúcares resultantes en fructosa. ^{[ 17 ] : 808–813} La primera enzima agregada es alfa-amilasa , que rompe las cadenas largas en cadenas de azúcar más cortas ( oligosacáridos ). Se mezcla glucoamilasa y los convierte en glucosa (con algunos oligosacáridos no convertidos). La solución resultante se filtra para eliminar la proteína usando carbón activado . Luego la solución se desmineraliza usando resinas de intercambio iónico . Esa solución purificada luego pasa sobre xilosa isomerasa inmovilizada , que convierte la glucosa en fructosa, lo que resulta en una mezcla de ~50–52% de glucosa y 42% de fructosa; Tras desmineralizarse y purificarse nuevamente con carbón activado, se obtiene HFCS 42. Parte de este se procesa mediante cromatografía líquida para obtener HFCS 90 , que luego se mezcla con HFCS 42 para formar HFCS 55. Las enzimas utilizadas en el proceso se obtienen mediante fermentación microbiana . ^{[ 17 ] : 808–813 [ 4 ] : 20–22}

El jarabe de maíz de alta fructosa (HFCS) tiene un 24 % de agua, y el resto se compone principalmente de fructosa y glucosa, con un 0-5 % de oligómeros de glucosa sin procesar . ^{[ 18 ]}

Las formas más comunes de jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) utilizadas en la fabricación de alimentos y bebidas contienen fructosa en un 42 % ("JMAF 42") o un 55 % ("JMAF 55") en peso seco, como se describe en el Código de Regulaciones Federales de los Estados Unidos (21 CFR 184.1866). ^{[ 6 ]}

• El HFCS 42 (aproximadamente 42 % de fructosa si se ignora el agua) se utiliza en bebidas, alimentos procesados, cereales y productos horneados. ^{[ 6 ] [ 19 ]}
• El HFCS 55 se utiliza principalmente en refrescos. ^{[ 6 ]}
• El HFCS 70 se utiliza para rellenar gelatinas. ^{[ 20 ]}

El jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) en China representa aproximadamente el 20% de la demanda de edulcorantes. El JMAF ha ganado popularidad debido al aumento de los precios de la sacarosa, mientras que se vende a un tercio de su precio. Se estimó que la producción alcanzó las 4.150.000 toneladas en 2017. Aproximadamente la mitad del JMAF producido se exporta a Filipinas, Indonesia, Vietnam e India. [ ^{22 ] El} JMAF se conoce como果葡糖浆( literalmente , " jarabe de glucosa y fructosa " ) en las etiquetas de ingredientes chinas y como高果糖浆( literalmente, " jarabe de alta fructosa " ) en la industria alimentaria china. ^{[ 23 ]}

En la Unión Europea (UE), el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) se conoce como isoglucosa o jarabe de glucosa-fructosa ( JMAF ), que tiene un contenido de fructosa del 20-30% en comparación con el 42% (JMAF 42) y el 55% (JMAF 55) en los Estados Unidos. ^{[ 24 ]} Mientras que el JMAF se produce exclusivamente con maíz en los EE. UU., los fabricantes en la UE utilizan maíz y trigo para producir JMAF. ^{[ 24 ] [ 25 ]} El JMAF estuvo sujeto a una cuota de producción de azúcar, que se abolió el 1 de octubre de 2017, eliminando el límite de producción anterior de 720 000 toneladas y permitiendo la producción y exportación sin restricciones. ^{[ 25 ]} El uso de JMAF en refrescos es limitado en la UE porque los fabricantes no tienen un suministro suficiente de JMAF con un contenido de fructosa de al menos el 42%. Como resultado, los refrescos se endulzan principalmente con sacarosa, que tiene un contenido de fructosa del 50%. ^{[ 26 ]}

En Japón, el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) también se conoce como iseika-to (異性化糖, azúcar isomerizada) . ^{[ 27 ]} La producción de JMAF surgió en Japón después de que las políticas gubernamentales provocaran un aumento en el precio del azúcar. ^{[ 28 ]} El JMAF japonés se fabrica principalmente a partir de maíz estadounidense importado, y su producción está regulada por el gobierno. Durante el período de 2007 a 2012, el JMAF tuvo una participación del 27-30% en el mercado japonés de edulcorantes. ^{[ 29 ]} Japón consumió aproximadamente 800.000 toneladas de JMAF en 2016. ^{[ 30 ]} El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos afirma que el JMAF se produce en Japón a partir de maíz estadounidense. Japón importa 3 millones de toneladas al año, lo que significa que el 20% de las importaciones de maíz se destinan a la producción de JMAF. ^{[ 28 ]}

México es el mayor importador de jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) de EE. UU. ^{[ 31 ]} El JMAF representa aproximadamente el 27 por ciento del consumo total de edulcorantes, y México importó 983.069 toneladas de JMAF en 2018. ^{[ 32 ] [ 33 ]} La industria mexicana de refrescos está cambiando del azúcar al JMAF, lo que se espera que impulse las exportaciones de JMAF de EE. UU. a México, según un informe del Servicio Agrícola Exterior del Departamento de Agricultura de EE. UU. ^{[ 34 ]}

El 1 de enero de 2002, México impuso un impuesto del 20% a las bebidas gaseosas y jarabes no endulzados con azúcar de caña. Estados Unidos impugnó el impuesto, apelando ante la Organización Mundial del Comercio (OMC). El 3 de marzo de 2006, la OMC falló a favor de Estados Unidos, argumentando que el impuesto era discriminatorio contra las importaciones estadounidenses de jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) y que no estaba justificado según las normas de la OMC. ^{[ 35 ] [ 36 ]}

Filipinas fue el mayor importador de jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) chino antes de 2018. ^{[ 37 ]} Las importaciones de JMAF alcanzaron un máximo de 373.137 toneladas en 2016. ^{[ 38 ]} Las quejas de los productores nacionales de azúcar dieron lugar a una represión contra las exportaciones chinas. ^{[ 22 ]} El 1 de enero de 2018, el gobierno filipino impuso un impuesto de 12 pesos (0,24 dólares) a las bebidas endulzadas con JMAF, frente a 6 pesos (0,12 dólares) para las bebidas endulzadas con otros azúcares. ^{[ 39 ]}

En Estados Unidos, el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) se ha utilizado ampliamente en la industria alimentaria desde la década de 1970, principalmente como sustituto de la sacarosa debido a su dulzor similar. El JMAF mejoró la calidad de la producción, fue más fácil de usar y más económico. ^{[ 10 ]} La producción nacional de JMAF aumentó de 2,2  millones de toneladas en 1980 a un máximo de 9,5  millones de toneladas en 1999. ^{[ 40 ]} Aunque el uso de JMAF es similar al de la sacarosa en Estados Unidos, más del 90 % de los edulcorantes utilizados en la industria alimentaria mundial son sacarosa. ^{[ 10 ]}

La producción de jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) en Estados Unidos fue de 8,3  millones de toneladas en 2017. ^{[ 41 ]} El JMAF es más fácil de manipular que la sacarosa granulada, aunque parte de la sacarosa se transporta en solución. A diferencia de la sacarosa, el JMAF no se puede hidrolizar , pero la fructosa libre en el JMAF puede producir hidroximetilfurfural cuando se almacena a altas temperaturas; estas diferencias son más prominentes en bebidas ácidas. ^{[ 42 ]} Los fabricantes de refrescos como Coca-Cola y Pepsi continúan usando azúcar en otros países, pero hicieron la transición al JMAF para los mercados estadounidenses en 1980 antes de cambiar completamente en 1984. ^{[ 43 ]} Grandes corporaciones, como Archer Daniels Midland , presionan para que continúen los subsidios gubernamentales al maíz. ^{[ 44 ]}

El consumo de jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) en Estados Unidos ha disminuido desde que alcanzó su máximo de 17,0 kg (37,5 lb) por persona en 1999. El estadounidense promedio consumió aproximadamente 10,0 kg (22,1 lb) de JMAF en 2018, ^{[ 45 ]} frente a 18,3 kg (40,3 lb) de azúcar refinada de caña y remolacha. ^{[ 46 ] [ 47 ]} Esta disminución en el consumo interno de JMAF impulsó la exportación del producto. En 2014, las exportaciones de JMAF se valoraron en 436 millones de dólares, una disminución del 21% en un año, y México recibió alrededor del 75% del volumen de exportación. ^{[ 8 ]}       

En 2010, la Asociación de Refinadores de Maíz solicitó a la FDA que denominara al jarabe de maíz de alta fructosa "azúcar de maíz", pero la solicitud fue denegada. ^{[ 48 ]}

El 90% de las importaciones de jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) de Vietnam provienen de China y Corea del Sur. Las importaciones totalizaron 89.343 toneladas en 2017. ^{[ 49 ]} Una tonelada de JMAF tenía un precio de $398 en 2017, mientras que una tonelada de azúcar costaba $702. El JMAF tiene un impuesto de importación de cero centavos y no tiene cuota, mientras que la caña de azúcar con cuota tiene un impuesto del 5%, y el azúcar blanco y crudo sin cuota tienen un impuesto del 85% y 80%, respectivamente. ^{[ 50 ]} En 2018, la Asociación Vietnamita de Caña de Azúcar y Azúcar (VSSA) solicitó la intervención del gobierno en las políticas fiscales vigentes. ^{[ 49 ] [ 50 ]} Según la VSSA, las empresas azucareras enfrentan políticas crediticias más estrictas, lo que aumenta el riesgo de quiebra de las empresas miembro de la asociación. ^{[ 51 ]}

El jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) se compone de un 76 % de carbohidratos y un 24 % de agua, sin contener grasas, proteínas ni micronutrientes en cantidades significativas. Una porción de referencia de 100 gramos aporta 281 calorías , mientras que una cucharada (19 gramos) aporta 53 calorías.

El papel de la fructosa en el síndrome metabólico ha sido objeto de controversia, pero a partir de 2022No existe consenso científico sobre si la fructosa o el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) tienen algún impacto en los marcadores cardiometabólicos cuando se sustituyen por sacarosa. ^{[ 7 ] [ 54 ]} Una revisión sistemática de 2014 encontró poca evidencia de una asociación entre el consumo de JMAF y enfermedades hepáticas , niveles enzimáticos o contenido de grasa. ^{[ 55 ]}

Una revisión de 2018 encontró que reducir el consumo de bebidas azucaradas y productos de fructosa puede disminuir la acumulación de grasa hepática , que está asociada con la enfermedad del hígado graso no alcohólico . ^{[ 56 ]} En 2018, la Asociación Americana del Corazón recomendó que las personas limitaran el total de azúcares añadidos (incluyendo maltosa, sacarosa, jarabe de maíz de alta fructosa, melaza, azúcar de caña, edulcorante de maíz, azúcar sin refinar, jarabe, miel o concentrados de jugo de frutas) en sus dietas a nueve cucharaditas (45  ml) por día para los hombres y seis cucharaditas (30  ml) para las mujeres. ^{[ 57 ]}

Desde 2014, la FDA de Estados Unidos ha determinado que el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) es seguro (GRAS) como ingrediente para la fabricación de alimentos y bebidas , ^{[ 58 ]} y no hay evidencia de que los productos de JMAF de venta al público difieran en seguridad de aquellos que contienen edulcorantes nutritivos alternativos. Las Guías Alimentarias para los Estadounidenses de 2010 recomendaron que se limitara el consumo de azúcares añadidos en la dieta. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

Una preocupación de los consumidores sobre el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) es que el procesamiento del maíz es más complejo que el utilizado para fuentes de azúcar comunes, como concentrados de jugo de frutas o néctar de agave , pero todos los productos edulcorantes derivados de materias primas implican pasos de procesamiento similares de pulpado , hidrólisis , tratamiento enzimático y filtración, entre otros pasos comunes de la fabricación de edulcorantes a partir de fuentes naturales. ^{[ 5 ]} En el proceso contemporáneo para hacer JMAF, se utiliza un paso de "ácido-enzima" en el que la solución de almidón de maíz se acidifica para digerir los carbohidratos existentes, luego se agregan enzimas para metabolizar aún más el almidón de maíz y convertir los azúcares resultantes en sus constituyentes de fructosa y glucosa. Los análisis publicados en 2014 mostraron que el contenido de fructosa del JMAF era consistente en muestras de 80 bebidas carbonatadas seleccionadas al azar endulzadas con JMAF. ^{[ 59 ]}

Una preocupación previa en la fabricación era si el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) contenía compuestos carbonílicos reactivos o productos finales de glicación avanzada generados durante el procesamiento. ^{[ 60 ]} Sin embargo, esta preocupación fue descartada, ya que se demostró que el JMAF no representa ningún riesgo dietético debido a estos compuestos. ^{[ 5 ]}

Todavía en 2004, algunas fábricas que fabricaban jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) utilizaban un método de procesamiento de maíz con cloro-álcali que, en los casos en que se aplicaba tecnología de celdas de mercurio para digerir la materia prima de maíz, dejaba residuos traza de mercurio en algunos lotes de JMAF. ^{[ 61 ]} En un comunicado de 2009, ^{[ 62 ]} la Asociación de Refinadores de Maíz declaró que todas las fábricas de la industria estadounidense que fabricaban JMAF habían utilizado un procesamiento libre de mercurio durante varios años anteriores, lo que hacía que el informe anterior estuviera desactualizado. ^{[ 61 ]}

La mayoría de los países, incluido México, utilizan sacarosa, o azúcar de mesa, en los refrescos. En Estados Unidos, los refrescos, como la Coca-Cola, suelen elaborarse con jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) 55. Algunos estadounidenses buscan bebidas como la Coca-Cola mexicana en tiendas de productos étnicos porque prefieren su sabor al de la Coca-Cola endulzada con JMAF. ^{[ 63 ] [ 64 ]} La Coca-Cola kosher para Pésaj , que se vende en Estados Unidos durante la festividad judía de Pésaj , también utiliza sacarosa en lugar de JMAF. ^{[ 65 ]}

En la apicultura en los Estados Unidos, el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) es un sustituto de la miel para algunas colonias de abejas manejadas durante épocas de escasez de néctar. ^{[ 66 ] [ 67 ]} Sin embargo, cuando el JMAF se calienta a unos 45 °C (113 °F) , se puede formar hidroximetilfurfural , que es tóxico para las abejas, a partir de la descomposición de la fructosa. ^{[ 68 ] [ 69 ]} Aunque algunos investigadores citan la sustitución de la miel con JMAF como uno de los muchos factores del síndrome de colapso de colonias , no hay evidencia de que el JMAF sea la única causa. ^{[ 66 ] [ 67 ] [ 70 ]} En comparación con la miel de colmena, tanto el JMAF como la sacarosa causaron signos de desnutrición en las abejas alimentadas con ellos, evidentes en la expresión de genes involucrados en el metabolismo de las proteínas y otros procesos que afectan la salud de las abejas. La diferencia entre los efectos de las dietas con JMAF y sacarosa en la expresión genética de las abejas es muy sutil en comparación con sus diferencias con la miel. ^{[ 67 ]}  

Existen diversas preocupaciones de relaciones públicas con el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF), incluyendo cómo se anuncian y etiquetan los productos con JMAF como "naturales". Como consecuencia, varias empresas volvieron a fabricar con sacarosa (azúcar de mesa) productos que anteriormente se habían elaborado con JMAF. ^{[ 71 ]} En 2010, la Asociación de Refinadores de Maíz solicitó que se le permitiera al JMAF cambiar su nombre a "azúcar de maíz", pero la FDA rechazó esa petición en 2012. ^{[ 72 ]}

En agosto de 2016, en un intento por complacer a los consumidores preocupados por su salud, McDonald's anunció que reemplazaría todo el jarabe de maíz de alta fructosa (JMAF) en sus panes con sacarosa (azúcar de mesa) y eliminaría los conservantes y otros aditivos artificiales de sus productos. ^{[ 73 ]} Marion Gross, vicepresidenta sénior de McDonald's, declaró: "Sabemos que [los consumidores] no se sienten bien con el jarabe de maíz de alta fructosa, así que les estamos dando lo que buscan". ^{[ 73 ]} A principios del siglo XXI, otras compañías como Yoplait , Gatorade y Hershey's también eliminaron gradualmente el JMAF, reemplazándolo con azúcar convencional porque los consumidores percibían el azúcar como más saludable. ^{[ 74 ] [ 75 ]} Compañías como PepsiCo y Heinz también han lanzado productos que usan azúcar en lugar de JMAF, aunque todavía venden productos endulzados con JMAF. ^{[ 71 ] [ 74 ]}