Pesquisadores criam embalagens compósitas transparentes e comestíveis com biocelulose
A pesquisa aborda a busca por alternativas ecológicas aos plásticos derivados de petróleo utilizados como embalagens de alimentos. Nela, é apresentado um estudo sobre um filme biodegradável, transparente e resistente, desenvolvido a partir da celulose bacteriana do kombucha, com a adição de isolado proteico de soja e um revestimento composto de alginato de cálcio e polietilenoglicol. Essa abordagem busca melhorar as propriedades do filme e reduzir sua sensibilidade à água, tornando-o uma opção promissora para embalagens descartáveis na indústria alimentícia.
Destaques
- Filme biodegradável e resistente desenvolvido a partir de celulose bacteriana do kombucha (KBC).
- Adição de isolado proteico de soja (SPI) para melhorar as propriedades mecânicas do filme.
- Revestimento composto de alginato de cálcio e polietilenoglicol (Alg-PEG) para reduzir a sensibilidade à água e aumentar a flexibilidade e transparência.
- Estratégia simples e ecológica de modificação da celulose para produzir material resistente à água e óleo.
- Potencial aplicação na indústria de alimentos como embalagens descartáveis.
- Contribuição para a redução da poluição causada por plásticos à base de petróleo.
- Promissora alternativa sustentável às embalagens convencionais.
Os cientistas da Universidade Chinesa de Hong Kong (CUHK) desenvolveram um material comestível, transparente e biodegradável com potencial considerável para aplicação em embalagens de alimentos. Seu trabalho foi publicado no Journal of the Science of Food and Agriculture .
A forte dependência de produtos petroquímicos e a inerente não biodegradabilidade das embalagens plásticas significam que há muito tempo elas contribuem significativamente para a contaminação ambiental. Uma equipe da CUHK voltou sua atenção para a celulose bacteriana (BC), um composto orgânico derivado de certos tipos de bactérias, que chamou a atenção como uma solução sustentável, facilmente disponível e não tóxica para o uso generalizado de plásticos.
O professor To Ngai, do Departamento de Química da CUHK e autor correspondente do estudo, explicou que a impressionante resistência à tração e a alta versatilidade do BC são a chave para seu potencial.
“Extensas pesquisas foram realizadas sobre o BC, incluindo seu uso em embalagens inteligentes, filmes inteligentes e materiais funcionalizados criados por meio de mistura, revestimento e outras técnicas. Esses estudos demonstram o potencial do BC como um substituto para embalagens plásticas descartáveis, tornando-o um ponto de partida lógico para nossa pesquisa”.
To Ngai, professor do Departamento de Química da CUHK e autor correspondente do estudo
Ao contrário da celulose encontrada nas paredes celulares das plantas, o BC pode ser produzido por fermentação microbiana, o que elimina a necessidade de colheita de árvores ou colheitas. Ngai observou que, como resultado, “…este método de produção não contribui para o desmatamento ou perda de habitat , tornando o BC uma alternativa de material mais sustentável e ambientalmente amigável à celulose vegetal.”
Até agora, a ampla adoção do BC foi limitada por sua sensibilidade desfavorável à umidade do ar (higroscopicidade), que afeta negativamente suas propriedades físicas.
No artigo, os pesquisadores apresentaram uma nova abordagem para abordar as limitações dos materiais baseados em BC. Ao incorporar certas proteínas de soja na estrutura e revestindo-a com um compósito resistente a óleo, eles criaram com sucesso uma embalagem composta à base de BC comestível, transparente e robusta.
Celulose bacteriana (BC) – um composto orgânico derivado de certos tipos de bactérias que chamou a atenção como uma solução sustentável, facilmente disponível e não tóxica para o uso generalizado de plásticos. Crédito: Para Ngai
Ngai observou que esta abordagem tem uma alta viabilidade para aumento de escala: “Não requer condições de reação específicas, como reações químicas , mas sim um método simples e prático com mistura e revestimento. Essa abordagem oferece uma solução promissora para o desafio de desenvolver materiais de embalagem sustentáveis e ecologicamente corretos que possam substituir plásticos descartáveis em grande escala”.
O estudo demonstrou que a alternativa plástica pode ser completamente degradada em 1 a 2 meses. Ao contrário de outros plásticos de origem biológica, como o ácido polilático, o composto à base de BC não requer condições específicas de compostagem industrial para se degradar.
Ngai explicou: “O material desenvolvido nesta pesquisa é totalmente comestível, tornando-o seguro para as tartarugas e outros animais marinhos consumirem sem causar toxicidade aquática no oceano”.
Os pesquisadores do CUHK agora estão explorando as direções para pesquisas futuras. Eles esperam aumentar a versatilidade dos filmes BC modificados, tornando-os adequados para uma ampla gama de aplicações. Especificamente, eles estão focados no desenvolvimento de uma cola termofixa que pode criar ligações fortes entre a celulose bacteriana, permitindo que ela seja facilmente moldada em várias formas quando aquecida.
“Um dos principais desafios dos filmes de celulose bacteriana é que eles não são termoplásticos, o que limita seu potencial de uso em certas aplicações. Ao abordar essa questão, esperamos tornar os filmes de celulose bacteriana mais competitivos com os plásticos tradicionais, mantendo sua ecologia”, explicou Ngai.
Ngai espera que o estudo atual ajude a combater o uso excessivo de plásticos descartáveis, que podem persistir por centenas de anos depois de apenas alguns dias sendo exibidos nas prateleiras dos supermercados.
“Esta pesquisa serve como um lembrete de que as matérias-primas naturais já podem possuir as características necessárias para desempenhar além das funções das embalagens plásticas ”, concluiu.
______________
