Os plásticos sintéticos estão entre os maiores vilões do meio ambiente. Principal base para a produção de recipientes, o material pode levar cerca de 500 anos para se decompor na natureza. Em busca de alternativas, pesquisadores da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) da USP desenvolvem soluções ecológicas biodegradáveis às embalagens e canudos, utilizando resíduos agroindustriais e produtos naturais que carregam propriedades antimicrobianas e antioxidantes.

Para além de simplesmente substituir o plástico, geralmente baseado em substâncias derivadas do petróleo, o enfoque do grupo da USP, liderado pela professora Delia Rita Tapia Blácido do Departamento de Química da FFCLRP, é o que chamam de “embalagens ativas”, pois aprimoram a utilidade para o consumidor com características agregadas, como poderes antioxidantes e antimicrobianos obtidos de compostos como a quitosana, a própolis verde e os resíduos de uva e jabuticaba.

Responsável pela produção e orientação de diferentes estudos com matéria-prima natural, encontrada principalmente em resíduos agrícolas, a professora Delia Blácido conta que o interesse é utilizar esses recursos para transformar os resíduos que, quando descartados, também podem contaminar o meio ambiente, encontrando soluções criativas que agregam mais valor ao produto final.

Como exemplos, apresenta dois projetos de mestrado mais recentes sob sua orientação nessa linha de pesquisa: o desenvolvimento de uma embalagem feita a partir do amido de batata adicionado de extrato de própolis obtido por extração alcalina, de Ivone Yanira Iquiapaza, e de canudos que utilizam o mesocarpo (polpa) do fruto da palmeira de babaçu, realizado por Luís Fernando Zitei Baptista.

Embalagens plásticas biodegradáveis e antimicrobianas

O biomaterial desenvolvido por Ivone Iquiapaza utiliza a quitosana, uma substância com propriedades antibacterianas originária da casca de crustáceos, e o extrato de própolis verde como aditivos para os filmes feitos de amido da batata nativa Yana winku, cultivada na comunidade de Marcavalle, na região de Junín, no Peru.

Segundo a pesquisadora, essa espécie de batata possui substâncias capazes de evitar ou reduzir a oxidação de lipídeos presentes nos alimentos, tornando os plásticos produzidos à base de seu amido com maior poder de conservação de carnes, frutas e legumes. Esta capacidade pode ser comprovada pelo recente estudo Novel Starchy Materials Isolated from Andean Native Potatoes: Physical-Chemical and Functional Characterization and Application in Edible Film Production publicado por Ivone na revista Starch.

Neste trabalho foram utilizadas diferentes concentrações de amido e própolis para o desenvolvimento de filmes por método casting (promove alto controle da espessura do filme sem necessidade de aditivos). Filmes de amido e quitosana também foram produzidos, em diferentes proporções, com e sem a adição do extrato de própolis.

Quando o extrato de própolis foi incorporado, observaram um aumento significativo nas propriedades ativas, com filmes mais resistentes à água, de maior opacidade e estabilidade térmica, “ajudando a manter o frescor, o sabor, a cor e a qualidade nutricional”, complementa Ivone.

Ao explicar a incorporação da quitosana à fórmula, a pesquisadora fala da ação antifúngica e antimicrobiana da substância. “Portanto, teremos uma embalagem biodegradável ativa, pois, por meio de seus compostos antimicrobianos e antioxidantes, aumentará a vida útil dos produtos alimentícios”, afirma, acrescentando que ao agregar tais propriedades as embalagens podem ainda agir contra o crescimento de microrganismos na superfície dos alimentos.

Canudos de babaçu que mudam de cor

O estudo desenvolvido por Baptista criou uma alternativa biodegradável e inteligente aos canudos descartáveis plásticos, resíduos considerados problemáticos tanto pela poluição urbana quanto de praias e ecossistemas marinhos e uma das preocupações da Agenda 2030 da Organização das Nações Unidas (ONU). A proposta da equipe da USP utilizou, na base deste produto, resíduos agroindustriais da polpa do babaçu, fruto comum da região amazônica, associados ao extrato de uva.

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Inicialmente, produziram 16 tipos diferentes de filmes plásticos, variando a quantidade de glicerol, o tipo de resíduo usado e a quantidade de extrato adicionado. Selecionaram a composição que manteve melhor equilíbrio entre as propriedades mecânicas e as funções bioativas dos materiais (a que continha o babaçu) e decidiram então produzir as alternativas ao canudo plástico.

A proposta de usar o babaçu, informa o pesquisador, é explicada porque possui boa atividade antioxidante e antimicrobiana, comprovada em pesquisas anteriores do laboratório que desenvolveram embalagens ecológicas. Segundo Baptista, além dessas propriedades, o fruto garantiu maior insolubilidade aos materiais em comparação com o uso de amidos como o de batata e de milho, “então, para aproveitar essa característica, decidimos testar como um canudo”.

Mudança de cor

Enquanto isso, o extrato de uva, além de reforçar os benefícios trazidos pelo babaçu, também conferiu aos canudos a capacidade de mudar de cor conforme o contato com o pH do líquido. Essa função é explicada por componentes da uva como a antocianina, substância natural que apresenta um amplo espectro de cores.

Para os pesquisadores, a mudança de cor dos canudos funciona não só como um detalhe estético, mas possibilita a identificação rápida da condição do alimento a ser ingerido. Um exemplo, garante Baptista, é o aumento de acidez da lactose quando o produto está envelhecendo; “se ele [canudo] ficou rosado, por exemplo, é porque o leite estragou”.

Os itens foram testados em diferentes líquidos com pH variado, como refrigerante, suco de laranja, leite e água. Os resultados foram promissores, mostrando potencial como alternativa viável à versão de plástico sintético.

Falta conscientização para ampliar uso de biomateriais

O plástico pode levar centenas de anos para se decompor naturalmente, o que representa uma grande ameaça “aos ecossistemas oceânicos e às cadeias alimentares”, lembra Ivone, enfatizando a enorme vantagem dos objetos biodegradáveis que levam tempo bem menor na decomposição ambiental, cerca de poucas semanas.

Nesta linha, a professora Delia e sua equipe se especializaram em pesquisas para reproduzir objetos impermeáveis e com boa resistência mecânica para a substituição eficiente do plástico no uso diário. “A ideia é que substitua, como embalagem, os plásticos sintéticos, que é o principal uso deles. Esse é o critério que nós buscamos nesses materiais”, observa.

Já Baptista acredita na reutilização de resíduos para criar biomateriais como uma técnica promissora, alinhada aos princípios da química verde. No entanto, reconhece desafios na substituição de plásticos, especialmente em produtos de uso único, como embalagens de alimentos que utilizam “isopor ou filme plástico”. Embora haja interesse crescente em biomateriais, o pesquisador reforça a necessidade de conscientização para uma adoção mais ampla desses materiais em grande escala na indústria. 

*O conteúdo foi originalmente publicado pelo Jornal da USP, escrito por Felipe Faustino