Desenvolver embalagens ecologicamente viáveis e que aumentem a vida de prateleira dos alimentos, reduzindo perdas e deterioração das frutas e hortaliças. Esse desafio motivou pesquisadores da Embrapa Agroindústria de Alimentos, no Rio de Janeiro (RJ), em colaboração com o Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), a desenvolverem um filme ativo de polpa de acerola, com características antioxidantes e antimicrobianas. É uma alternativa para a agroindústria brasileira, que ainda utiliza muitas embalagens plásticas sem funcionalidade e com impacto negativo para o meio ambiente.

Mais que uma barreira física, atualmente as embalagens podem atuar como fator ativo na segurança dos alimentos, na conservação e na manutenção da qualidade. Embalagens ativas têm sido utilizadas como uma das tecnologias mais promissoras para preservar alimentos perecíveis como pães, biscoitos, queijos, carnes, frutas entre outros. O filme de amido de mandioca adicionado de polpa de acerola e óleo essencial de cravo, passível de ser comestível, aponta para esse cenário. O bioplástico de polpa de acerola possui características antioxidantes, devido ao alto teor de vitamina C e betacaroteno, e microbianas, graças à ação fungicida do óleo essencial de cravo.  O material representa uma inovação para a agroindústria e contribui para a redução do desperdício de alimentos. O produto foi desenvolvido pela pesquisadora Mônica Guimarães Farias, doutoranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos pela Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, sob a supervisão do pesquisador Carlos Piler, da Embrapa Agroindústria de Alimentos. "Percebo que há uma visão maior para a sustentabilidade nos negócios e um interesse da indústria na utilização de plásticos com características ativas e biodegradáveis", analisa Mônica.

Redução do desperdício

No âmbito mundial, cerca de um terço dos alimentos produzidos anualmente para o consumo humano é desperdiçado. Isso equivale a cerca de 1,3 bilhão de toneladas de alimentos. Dados da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO) confirmam que estes alimentos seriam suficientes para alimentar cerca de dois bilhões de pessoas ao redor do mundo. Na América Latina e Caribe se perdem e se desperdiçam mais alimentos do que os necessários para satisfazer as necessidades das 47 milhões de pessoas que ainda sofrem de fome na região.

As perdas e desperdícios de alimentos ocorrem ao longo de toda a cadeia alimentar: 28% se dão no âmbito do consumidor; 28% da produção; 17% no mercado e distribuição; 22% durante o manuseio e armazenamento e os 6% restantes na etapa de processamento. No Brasil, os estudos do pesquisador Antonio Gomes, da Embrapa Agroindústria de Alimentos, revelam que o problema do desperdício se concentra principalmente no transporte, manuseio, embalagens e a forma de comercialização de alimentos in natura, que não são adequados.

Nessa interface com os consumidores, as embalagens ativas e inteligentes devem contribuir efetivamente para a redução de perdas quantitativas e qualitativas durante a armazenagem, o transporte e a distribuição. A utilização do filme ativo aumenta a vida útil de frutas e vegetais, reduzindo perdas. As embalagens ativas protegem o alimento e têm a capacidade de inibir o crescimento de microrganismos, garantindo a qualidade e as propriedades sensoriais dos alimentos.

Para a produção do filme de acerola, é utilizado um agente fungicida natural, o óleo essencial de cravo, que se mostrou eficaz na inibição do crescimento do Penicillium sp., agente causal dos bolores de coloração azul ou verde em frutos cítricos, como laranja, limão e tangerina. Esse fungo causa o apodrecimento mais rápido das frutas acarretando prejuízos aos produtores e comerciantes, além de induzir reações alérgicas em pacientes sensíveis, o que representa uma ameaça à saúde do consumidor.  

Embalagens biodegradáveis

 As embalagens representam um terço do lixo doméstico e cerca de 80% delas são descartadas após serem usadas apenas uma vez. As embalagens plásticas convencionais contribuem para o esgotamento de aterros e lixões, morte dos animais, poluição das paisagens, entre outros impactos ambientais. O polipropileno, plástico derivado do petróleo, é uma das matérias-primas mais comuns de embalagens de alimentos e bebidas, contribuindo para esse cenário. No Brasil, aproximadamente um quinto do lixo é composto por embalagens, ou seja, cerca de 30 mil toneladas desse tipo de lixo vão diariamente para os depósitos de lixo.

O problema ambiental motiva a substituição dos plásticos convencionais derivados do petróleo por plásticos biodegradáveis ou comestíveis. Os biodegradáveis degradam-se completamente no meio ambiente em pouco tempo. Os microrganismos, quando em contato com esse material, secretam enzimas que quebram suas moléculas em partículas cada vez menores. Enquanto um plástico convencional demora de quatro a cinco séculos para se decompor, o biodegradável se decompõe em poucos anos.

O recente relatório publicado pela consultoria TechSci Research revela que o mercado europeu para plásticos biodegradáveis tem previsão de crescimento de 12% no período de 2014 a 2019. "O crescimento do mercado está sendo sustentado por vários fatores, como o aumento da consciência ambiental entre os consumidores, a aplicação de leis favoráveis ao meio ambiente e a crescente pesquisa e desenvolvimento do setor de plásticos biodegradáveis tanto no setor público, quanto no privado", afirma Karan Chechi, diretor de Pesquisa da TechSci Research.

A utilização de plásticos biodegradáveis tem aumentado significativamente em indústrias para o usuário final, tais como embalagens, produtos descartáveis de plástico e têxteis. Percebendo os benefícios oferecidos por plásticos biodegradáveis, vários estudos estão em andamento para melhorar a viabilidade comercial dessas aplicações no Brasil e em outros países. O custo do plástico biodegradável ainda é em média três vezes maior que o convencional. A maioria das empresas que investe nesses produtos tem como interesses principais estar à frente no desenvolvimento tecnológico e contribuir para a preservação do meio ambiente, utilizando-o como um diferencial de marketing.

Os plásticos são produzidos através de um processo químico chamado polimerização, que proporciona a união química de moléculas básicas, os monômeros, para formar polímeros, normalmente produzidos a partir do petróleo. O pesquisador da Embrapa Agroindústria de Alimentos Carlos Piler trabalha na área há nove anos e já desenvolveu outros tipos de polímeros derivados de matéria orgânica e outras fontes alternativas de amidos utilizando também partículas nanométricas (30 mil vezes menor que a espessura de um fio de cabelo) em sua composição.

Os polímeros biodegradáveis apresentam reduzido impacto ambiental, já que podem ser consumidos junto com os alimentos ou serem mais rapidamente e facilmente degradados pela ação de microrganismos no solo e convertidos em adubo orgânico em compostagem. Seus projetos estão vinculados à Rede AgroNano que engloba os maiores especialistas do País em nanotecnologia para o agronegócio. "Nossa meta agora é ampliar a produção desses bioplásticos para uma escala industrial com o uso da técnica de extrusão termoplástica, e continuar trabalhando na melhoria da resistência mecânica e no controle da permeabilidade a gases, de forma a validar as possíveis aplicações", conta o pesquisador.