Película desenvolvida pela Embrapa é feita com materiais naturais da agricultura e agroindústria – Foto: Vanessa Lopes
Nova técnica vai permitir obter plástico biodegradável em minutos. O método está sendo desenvolvido pela Embrapa Instrumentação com uso de substâncias naturais da agricultura e da agroindústria
Seis minutos e nada mais! Este é o tempo que pesquisadores do Laboratório de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNN A) da Embrapa Instrumentação (SP) estão gastando para confeccionar películas finas biodegradáveis à base de substâncias naturais, provenientes da agricultura e da agroindústria brasileira. Elas vão poder, no futuro, substituir principalmente as famosas sacolinhas usadas no comércio varejista.
O método inédito no País chega para substituir o convencional, que costuma demorar pelo menos 24 horas para ser fabricado e utiliza aditivos para facilitar o processamento. Atóxicos e sem aditivos, os materiais biodegradáveis podem ser usados para transportar compras de supermercados e/ou para empacotar biscoitos, chocolates, balas, entre outros produtos alimentícios.
Com a “técnica verde”, batizada de “casting contínuo”, é possível fabricar folhas de plástico biodegradável em larga escala, com a transformação de formulações aquosas de substâncias naturais (como o amido e o colágeno) em películas finas de alta transparência.
Também é possível usar diversas proteínas ou qualquer outro tipo de polissacarídeo,entre eles a quitosana (um polímero natural antimicrobiano encontrado no esqueleto de frutos do mar) ou até mesmo amidos de diferentes fontes (como o de mandioca), derivados de celulose e outras substâncias extraídas de coprodutos do beneficiamento de frutas.
Processamento
Segundo o engenheiro de alimentos Francys Moreira, pós-doutorando da Embrapa Instrumentação, tais ingredientes fazem a diferença na pesquisa. “Os plásticos são obtidos sem a necessidade de uso de aditivos de processamento, o que permite a obtenção de materiais atóxicos e seguros até para uso como embalagem que tenham contato direto com alimentos”, esclarece.
Além da vantagem de ser biodegradável, apenas com o domínio deste método,é possível produzir película de quitosana com elevada rapidez, sendo que no processo convencional demoraria, pelo menos, 24 horas.
“Nossa técnica permite a obtenção de películas de proteínas e polissacarídeos,qualquer um deles, de forma muito mais rápida do que qualquer outra técnica conhecida. São seis minutos contra dias, que são gastos pelos métodos convencionais de fabricação”, garante Moreira.
Meio ambiente
Ele atesta que os plásticos biodegradáveis são alternativas aos materiais sintéticos que, descartados na natureza, trazem prejuízos ao meio ambiente, levando centenas de anos para se decompor. Já os “bioplásticos”, obtidos por meio de materiais naturais orgânicos, se degradam rapidamente durante o processo de compostagem.
Moreira acredita, portanto, que os setores agrícolas, de embalagens de alimentos ou qualquer outro que necessite de plásticos, podem utilizar estas películas biodegradáveis também como forma de promover a sustentabilidade em seus processos produtivos.
A técnica, que consiste no preparo de formulações à base de água e incorporou estrategicamente a nanotecnologia, está sob a coordenação do pesquisador Luiz Henrique Capparelli Mattoso, do Laboratório de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNN A) da Embrapa Instrumentação. Os recursos vêm do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) por meio da rede SisNANO, sistema de laboratórios multiusuários que o LNN A passou a integrar em 2013, quando se tornou um dos oito laboratórios estratégicos para o País.
“Plástico” é atóxico e pode entrar em contato com alimentos – Foto: Vanessa Lopes
Argilas comestíveis
Argilas sintéticas comestíveis com dimensões nanométricas — ou hidróxidos duplos lamelares (HDL) — podem ser utilizadas para maximizar o desempenho mecânico das películas biodegradáveis ou o modo como a estrutura do material se comporta.
“A argila é o que expande a resistência mecânica desses bioplásticos a um nível que proteínas e polissacarídeos não conseguem alcançar sozinhos”, explica Moreira.
No desenvolvimento de plásticos biodegradáveis, polissacarídeos são incorporados com um HDL específico, utilizando o processo casting contínuo, que é inédito no mundo na preparação destes materiais.
De acordo com o pesquisador da Embrapa Instrumentação, há grande potencial para o emprego da mesma técnica na produção de filmes plásticos biodegradáveis para embalagens de alimentos, a partir de materiais naturais ou coprodutos do agronegócio brasileiro.
Processo de fabricação demora minutos, enquanto que películas biodegradáveis convencionais levam, pelo menos, 24 horas para ser fabricadas – Foto: Vanessa Lopes
O poder do amido
O amido, que é um polissacarídeo, vem sendo visto como uma promessa no setor mundial de plásticos biodegradáveis porque, além da biodegradabilidade e do baixo custode produção, pode ser usado para produção de sacos de lixo e de outros produtos descartáveis. Para tanto, segundo
Moreira, os plásticos biodegradáveis de amido têm sido desenvolvido sem larga escala por técnicas de processamento,como a extrusão.
“Esta rota envolve obrigatoriamente a aditivação do amido com outros compostos, como o glicerol, que melhoramo processo de produção, mas que acabam prejudicando as propriedades do produto final. Já os plásticos obtidos, na maioria dos casos, não possuem excelente qualidade estética e nem desempenho mecânico comparável aos plásticos derivados do petróleo disponíveis no mercado”, explica.
A técnica da Embrapa Instrumentação supera estas limitações dos plásticos de amido obtidos por extrusão, porque eles são desenvolvidos sem a necessidade de aditivação e possuem aparência e propriedades mecânicas bastante satisfatórias.
As películas biodegradáveis de amido são similares aos filmes de PVC plastificado e às sacolas plásticas.
Resultados
Os pesquisadores brasileiros Francys Moreira e Luiz Henrique Capparelli Mattoso, da Embrapa Instrumentação, lembram que, embora do ponto de vista científico e tecnológico os resultados já estejam bastante avançados, ainda tem um longo caminho a ser percorrido para transformar a pesquisa em produto.
Isto porque ela envolve processos de transferência de tecnologia e modelos de negócios a serem estabelecidos.“Neste momento, o importante são os resultados obtidos pela pesquisa, como o domínio da técnica em relação à produção de plásticos biodegradáveis, com controle de espessura altamente preciso e com uma faixa extensa de propriedades mecânicas a partir de qualquer tipo de polissacarídeo”, detalha Moreira.
Fonte: Embrapa Instrumentação
Produção de plástico comestível no Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio, na Embrapa Instrumentação,utilizando matéria-prima de fontes naturais – Foto: Luiza Stalder
Plástico comestível com diversos sabores
Embalagem é desenvolvida pela Embrapa Instrumentação com rejeitos de verduras, frutas e legumes
O plástico comestível ainda está em fase de desenvolvimento, mas já é possível perceber a infinidade de aplicações para a pesquisa. Aproveitando rejeitos de alimentos — como tomate, beterraba, cenoura, mamão, maracujá — a embalagem servirá para envolver de pizza a aves, sem a necessidade de descartá-los na hora do preparo. As mais novas formulações que a Embrapa Instrumentação (SP) está criando são à base de goiaba e espinafre.
Desenvolvido pela Rede de Nanotecnologia Aplicada ao Agronegócio (AgroNano), com investimentos que já ultrapassaram R$200 mil, os plásticos comestíveis têm como vantagens o reaproveitamento de rejeitos da indústria de alimentos, a substituição de material sintético, além de ter a mesma resistência e textura dos plásticos convencionais. Como pode ser ingerido, a indústria de embalagens consegue explorar o material de diversas formas.
Entre as possibilidades estão sachês de sopas, que podem se dissolver com seu conteúdo em água fervente; aves já envoltas em sacos, que contêm o tempero em sua composição; sem contar o potencial para o mercado de alimentos destinado ao público infantil. “Geralmente os vegetais — como espinafre, brócolis, beterraba, que são ricos em nutrientes — não agradam ao paladar das crianças. Por isto, os plásticos podem ser desenvolvidos com a mesma composição de nutrientes destes vegetais”, explica Marcos Lorevice, integrante da equipe responsável pela produção dos plásticos comestíveis.
Este tipo de plástico pode aumentar o tempo de vida de prateleira dos alimentos com a adição de quitosana, um polissacarídeo formador da carapaça de caranguejos, que tem propriedades bactericidas.
Diferença entre frutas com e sem o revestimento – Foto: Embrapa Instrumentação
Para o chefe-geral da Embrapa Instrumentação e coordenador da pesquisa, Luiz Henrique Capparelli Mattoso, o trabalho de desenvolver filmes, a partir de frutas tropicais, é pioneiro no mundo, por utilizar rejeitos da indústria alimentícia para fabricar o material. “Isto garante duas características de sustentabilidade: o aproveitamento de rejeitos de alimentos e a substituição de uma embalagem sintética que seria descartada”, afirma Mattoso.
