UFSM. Como alternativa ao plástico, pesquisadora desenvolve embalagem à base de colágeno e óleos

Por Gabrielle Pillon de Carvalho / Da Agência de Notícias da UFSM

Lançado em 2021, o relatório “Da Poluição à Solução: Uma Análise Global sobre Lixo Marinho e Poluição Plástica”, do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (Pnuma), revela que 300 milhões de toneladas de resíduos plásticos são produzidos todos os anos ao redor do mundo. Para agravar a situação, apenas 9% do total é reciclado, isto é, o resto é descartado e chega até os oceanos, onde atingem espécies marinhas. O corpo humano também é vulnerável à contaminação por resíduos plásticos em fontes de água, através de frutos do mar, bebidas e até sal comum, podendo causar câncer. Com isso, o estudo pede uma mudança nas práticas de consumo e produção sustentáveis, com adoção rápida de alternativas pelas empresas e uma maior conscientização do consumidor.

Com essa problemática em vista, Suslin Raatz Thiel dedicou os quatros anos de seu doutorado no Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia dos Alimentos da UFSM à produção de um filme que sirva para embalar carnes de forma ecologicamente correta. Bacharel em Química de Alimentos pela Universidade Federal de Pelotas (UFPel) e mestre pelo PPGCTA da UFSM, primeiramente ela tinha apenas o desejo de produzir o material filme, mas não sabia com qual ingrediente, visto que ele poderia ficar extremamente sensível.

E foi o que aconteceu quando experimentou com amido, farinhas, cascas de arroz, dentre outros subprodutos (termo utilizado para designar elementos secundários de alguma produção, as sobras que não são usadas para a função principal). Então, sua orientadora à época, a professora Rosa Cristina Prestes Dornelles, sugeriu usar a fibra de colágeno, a qual já era extraída e aplicada em trabalhos realizados pelo laboratório e ainda é um subproduto gerado pela indústria da carne. Acrescentado a isso, veio os óleos essenciais, que já havia trabalhado na graduação. O orégano e o alecrim foram os escolhidos.

O resultado foi positivo, tanto é que Suslin defenderá sua tese no final do mês. Quando a professora Rosa faleceu, o professor Renius de Oliveira Mello assumiu a orientação do projeto, com a co-orientação de Mari Silvia Rodrigues de Oliveira.

Ingredientes e produção

Em primeiro lugar, a pesquisadora pesa os ingredientes: a fibra de colágeno e o tween, que é um material com função semelhante ao detergente, consegue misturar água e óleo. Depois, adiciona uma pequena porção do plastificante glicerol, pois este afeta na elasticidade e resistência mecânica dos filmes. Em seguida vem o álcool polivinílico, um polímero sintético, biodegradável e solúvel em água. Logo, adiciona água e corrige o pH da solução filmogênica com ácido acético. A partir disso, ocorre a mistura de todos os ingredientes, quando o colágeno é gelificado e o álcool polivinílico dissolvido. Em banho-maria, a solução é aquecida a 90ºC.

“Pelas análises realizadas, descobrimos que, com o pH da solução que utilizamos, ocorreu um intumescimento das fibras, onde uma parte permaneceu no material, melhorando a resistência mecânica”, explica. Acrescentada a quantidade de óleo essencial em questão, o composto é colocado em uma placa e em sequência em uma estufa, onde, por fim, seca e vira filme.

Todo o processo é em escala laboratorial, frisa Suslin. Ou seja, em uma indústria, a produção precisa ser mais rápida e em alta escala. No laboratório, esse método de fazer uma solução filmogênica, colocá-la em uma placa e secar em estufa é conhecido como casting. Já na indústria, há equipamentos otimizadores, chamados de casting contínuo.

“Ele seca rapidamente a solução, algo que demoramos quase 24h em uma estufa”, relata a doutoranda, que afirma já ter entrado em contato com empresas brasileiras para fazer testes na máquina, a fim de entender como seria a produção em larga escala de seu filme.

Material biodegradável

“Minha preocupação por um produto biodegradável sempre foi constante”, afirma Suslin. Desde então, procurou por biomateriais. Para testar sua embalagem, colocou um pedaço na terra para ver quanto tempo duraria até se degradar. O resultado: em torno de um mês. Um salto se comparado ao plástico, que, por ser derivado do petróleo, demora cerca de 400 anos para se decompor. “O grande problema do plástico é que, no caso dos fatiados, é de uso único, usamos uma vez e jogamos fora. Mesmo no lixo, o problema continua, apenas deixamos longe de nós”, explica.

A tempo, Suslin alerta que muitas empresas utilizam o termo “bioplástico” de forma errônea. Isto é, menos de 40% dos plásticos de base biológica são biodegradáveis. Isso porque o processo de biodegradação envolve a estrutura química do material. Assim, esses plásticos, que muitas vezes são de soja, amido de arroz, milho ou cana-de-açúcar, podem não ser biodegradáveis. Da mesma forma que plásticos de origem fóssil podem ser biodegradáveis, conforme o Atlas do Plástico de 2020.

Atividade antimicrobiana

Não obstante, o que confere ainda mais valor ao projeto de Suslin são os resultados de atuação contra bactérias. Através de testes com seis bactérias patogênicas (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella Typhymurium e duas cepas de Listeria monocytogenes), pôde ser comprovada a eficácia do filme, devido a seus compostos bioativos. O teste igualmente foi realizado no produto, que no caso de Suslin, era a mortadela fatiada: “queria saber se o filme, com a incorporação dos óleos essenciais e seus compostos, poderia inibir a bactéria”, conta. Com os resultados positivos, conclui-se que tanto o filme quanto o produto, ao serem adicionados de compostos bioativos, possuem atividade antimicrobiana. Fator surpreendente, visto que o filme resistiu à aplicação com um produto de alta umidade e atividade de água como a carne, além de resistir à selagem a vácuo…”

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