O uso indiscriminado de embalagens fabricadas com derivados do petróleo tem gerado grandes acúmulos nos aterros sanitários e poluição nos oceanos, já que o material tem baixa degradabilidade e é pouco reciclado. Para mitigar esse impacto e atender à demanda cada vez maior da população por produtos seguros para a saúde humana e do planeta, as indústrias têm investido no desenvolvimento de alternativas mais sustentáveis e que preservem as chamadas características organolépticas dos alimentos, ou seja, aquelas que podem ser percebidas pelos sentidos humanos, como a cor, o brilho, o odor, a textura e o sabor, além de suas qualidades nutricionais.

Um exemplo é o filme criado por uma equipe que une pesquisadores do Departamento de Engenharia de Materiais e Bioprocessos da Faculdade de Engenharia Química da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e do Centro de Tecnologia de Embalagem do Instituto de Tecnologia de Alimentos (Ital). O material é composto por um derivado do limoneno, substância presente na casca de frutas cítricas, e pela quitosana, um biopolímero proveniente da parte exterior do corpo de crustáceos.

“Focamos no limoneno porque o Brasil é um dos maiores produtores de laranja [se não o maior] e o Estado de São Paulo contribui fortemente para esse destaque”, diz Roniérik Pioli Vieira, professor da Faculdade de Engenharia Química da Unicamp e coordenador do projeto. Ele conta que o limoneno já foi usado em filmes de embalagens plásticas para potencializar a preservação dos alimentos por ter ação antioxidante e antimicrobiana, mas sua alta volatilidade e baixa estabilidade durante o processo de manufatura da embalagem, mesmo que em escala laboratorial, levam a alterações que impactam negativamente no seu desempenho.

Esse é um dos entraves da aplicação de compostos bioativos como esse em embalagens comerciais, que muitas vezes são fabricadas por meio de processos que envolvem altas temperaturas e taxas de cisalhamento, que consiste em cortar ou causar deformação a partir da tensão provocada por forças com intensidades diferentes no material que está sendo processado, podendo degradar o aditivo.

“Diante dessa questão idealizamos o uso de um derivado da substância, o poli(limoneno), que não é volátil e tem maior estabilidade que seu precursor”, conta Vieira. Já a quitosana, um derivado da quitina, biopolímero encontrado na carapaça e exoesqueleto de crustáceos, foi aplicada como matriz para o poli(limoneno) por ser um polímero de origem natural com conhecidas propriedades antioxidantes e antimicrobianas. A hipótese da pesquisa foi que a junção dos dois materiais pudesse gerar um filme com propriedades bioativas potencializadas.

No trabalho, descrito no periódico Food Packaging and Shelf Life, foram produzidos filmes com diferentes proporções de limoneno e poli(limoneno) para comparação. O desafio foi compatibilizar a matriz de quitosana com essa substância, já que teoricamente as duas substâncias não se misturam. Por isso, os pesquisadores utilizaram a polimerização, que é uma reação de pequenas moléculas que se combinam quimicamente para formar estruturas mais longas. Nesse processo, os pesquisadores utilizaram um composto com funções químicas polares para iniciar a reação, permitindo aumentar a interação entre aditivo e matriz polimérica. Após a obtenção do filme, foram avaliadas inúmeras propriedades do material, como sua capacidade antioxidante, de barrar a luz e o vapor d’água, além de suportar temperaturas mais elevadas.

Com informações de Thais Szegö , da  Agência Fapesp.