Unindo o útil ao biodegradável

Pesquisa feita na Faculdade de Engenharia de Alimentos da Unicamp testa o uso de surfactantes e do ajuste de pH para produzir filmes biodegradáveis com propriedades funcionais mais próximas às do plástico tradicional

Por Alex Sander Alcântara

Agência FAPESP – Filmes plásticos biodegradáveis não agridem o meio ambiente, mas dificilmente conseguem competir com as propriedades dos polímeros sintéticos. Um estudo realizado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) mostrou que a adição de surfactantes pode ser uma alternativa para superar a dificuldade e produzir um biofilme que possa substituir ao menos parcialmente a produção atual de embalagens.

De acordo com o coordenador da pesquisa, Carlos Grosso, da Faculdade de Engenharia de Alimentos da Unicamp, proteínas, polissacarídeos, lipídios e a mistura deles têm sido utilizados para a produção de biofilmes com boas propriedades mecânicas.

"Mas os filmes produzidos a partir desses materiais ainda apresentam muitas limitações, como alta absorção de água, e se mostram heterogêneos quando misturados a vários constituintes utilizados na formulação", disse Grosso à Agência FAPESP.

Segundo ele, as embalagens plásticas tradicionais apresentam excelentes propriedades funcionais, uma vez que impedem a entrada de vapor de água, de ar e, portanto, de oxigênio, que provoca oxidação de alguns compostos presentes em alimentos como os lipídios, além de servirem como barreira à entrada de luz.

"Em contrapartida, o ciclo para serem quebrados e reincorporados ao sistema natural biológico na terra é muito longo e, por isso, eles poluem o meio ambiente", explicou. O objetivo do trabalho, publicado na revista Ciência e Tecnologia de Alimentos, foi obter alternativas que unissem a eficiência do plástico à qualidade ambiental do biofilme.

O desafio é produzir filmes com menos permeabilidade ao vapor d’água, o que evitaria a ocorrência das reações de deterioração nos alimentos. "Uma alternativa usada para diminuir a permeabilidade foi a incorporação, na matriz protéica (gelatina), de substâncias hidrofóbicas, ou seja, que não se dissolvem na água, como o ácido esteárico e o ácido capróico."

O problema, segundo Grosso, é que a incorporação não ocorre de forma homogênea. Para melhorar a incorporação dessas substâncias, foram adicionados dois tipos de surfactantes (SDS e tween 80), elementos capazes de interagir com a proteína e com o ácido graxo, tornando a matriz do filme menos heterogênea.

"Proteínas em geral são solúveis em água enquanto os lipídios são, na sua maioria, insolúveis. É difícil misturá-los de forma homogênea, o que é necessário na fabricação dos filmes. A adição do surfactante SDS reduziu a permeabilidade ao vapor de água, contendo ácido esteárico, ou ácido capróico", disse.

O ajuste de pH nos filmes sem adição de surfactantes também produziu matrizes mais homogêneas. "Filmes lipídicos são excelentes barreiras à água, mas são pobres mecanicamente, ou seja, muito frágeis e quebradiços. Por outro lado, filmes protéicos são resistentes mecanicamente, mas são bastante higroscópicos, ou seja, absorvem água. A intenção na mistura é aproveitar ao máximo as vantagens individuais dos constituintes", explicou o pesquisador.

De acordo com o estudo, esses materiais não conseguem substituir funcionalmente os sintéticos, mas podem estar associados a eles, permitindo uma forma mais amena de tratamento de resíduos poluentes.

"Muitos desses materiais, como as ceras, por exemplo, são utilizados na cobertura de frutas, especialmente as cítricas, realçando o brilho e evitando a perda de água e conseqüentemente de peso, além de controlar o processo respiratório da fruta, aumentando, assim, a vida útil delas", disse Grosso.

Segundo ele, a pesquisa prosseguirá com a inclusão de novos outros materiais na formulação, incluindo outros lipídios e surfactantes. "À medida que diferentes grupos nacionais e internacionais se empenhem nessa pesquisa, a tendência é que as informações básicas apareçam mais rapidamente e que, portanto, desenvolvimentos bem-sucedidos ocorram em menor tempo", afirmou Grosso.

Para ler o artigo Filmes compostos de gelatina, triacetina, ácido esteárico ou capróico: efeito do pH e da adição de surfactantes sobre a funcionalidade dos filmes, de Carlos Grosso e outros, disponível na biblioteca eletrônica SciELO (FAPESP/Bireme) clique aqui.