Revolucionando a embalagem sustentável: os filmes de limoneno oferecem alta barreira UV e preservação de alimentos
Este estudo explorou a utilização de um oligômero sintético derivado do limoneno* (LIM) como componente estável para produção de filmes antioxidantes com alta barreira contra luz UV. Os filmes à base de quitosana incorporados com poli(limoneno) (PLM) mostraram maior capacidade de eliminação de radicais livres do que o limoneno original, permitindo o uso de baixas concentrações do aditivo para obter desempenho superior. Esses filmes podem ser uma alternativa promissora para embalagens sustentáveis com maior preservação dos alimentos.
O filme foi desenvolvido por um grupo de pesquisa no estado de São Paulo, formado por cientistas do Departamento de Engenharia de Materiais e Bioprocessos da Faculdade de Engenharia Química da Universidade Estadual de Campinas (FEQ-UNICAMP) e do Centro de Tecnologia de Embalagens do Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL) da Secretaria da Agricultura e Abastecimento do Estado de São Paulo, também em Campinas.
Os resultados da pesquisa são relatados em um artigo publicado na Food Packaging and Shelf Life.
Destaques
- Filmes à base de quitosana incorporados com poli(limoneno) (PLM) mostraram eficácia antioxidante superior ao limoneno original.
- A capacidade de eliminação de radicais livres do PLM foi mais de duas vezes maior que a do limoneno, permitindo o uso de baixas concentrações para obter melhores resultados.
- Os filmes PLM apresentaram uma barreira eficaz contra a luz UV.
- O uso de PLM pode ser uma solução para embalagens mais sustentáveis e com maior preservação dos alimentos.
- O estudo utilizou um oligômero sintético derivado do limoneno, superando desafios associados à alta volatilidade do composto.
- As propriedades físico-químicas, mecânicas, térmicas e antioxidantes dos filmes foram avaliadas minuciosamente.
- O estudo foi financiado por órgãos de fomento à pesquisa.
O limoneno já foi usado em filmes para embalagens de alimentos para melhorar a conservação graças à sua ação antioxidante e antimicrobiana, mas seu desempenho é prejudicado pela volatilidade e instabilidade durante o processo de fabricação da embalagem, mesmo em escala laboratorial.
Esse é um dos entraves para a utilização de compostos bioativos em embalagens comerciais. Muitas vezes é produzido em processos que envolvem altas temperaturas e altas taxas de cisalhamento devido ao corte ou modelagem. Os aditivos bioativos se degradam facilmente nesses processos.
“Focamos no limoneno porque o Brasil é um dos maiores produtores mundiais de laranja [se não o maior] e São Paulo é o maior estado produtor de laranja”
Roniérik Pioli Vieira, último autor do artigo e professor da FEQ-Unicamp
“Para resolver esse problema, tivemos a ideia de usar um derivado do limoneno chamado poli(limoneno), que não é volátil nem muito instável”, disse Vieira.
Os pesquisadores escolheram a quitosana para a matriz do filme porque é um polímero de origem natural e possui propriedades antioxidantes e antimicrobianas bem conhecidas. A hipótese deles era que a combinação dos dois materiais produziria um filme com propriedades bioativas aprimoradas.
Proporções variadas
Em laboratório, os cientistas compararam filmes com limoneno e poli(limoneno) em proporções variadas para enfrentar o desafio de encontrar uma forma de combiná-los com quitosana, já que teoricamente eles não se misturam. Os pesquisadores optaram pela polimerização, processo no qual os polímeros são feitos a partir de moléculas orgânicas menores.
Nesse caso, eles usaram um composto com funções químicas polares para iniciar a reação e aumentar a interação entre o aditivo e a matriz polimérica. Eles então analisaram o filme resultante para avaliar propriedades como capacidade antioxidante , proteção contra luz e vapor de água e resistência a altas temperaturas.
Resultados altamente satisfatórios
Os resultados foram altamente satisfatórios. “Os filmes com aditivo de poli(limoneno) superaram os de limoneno, principalmente na atividade antioxidante, que foi cerca de duas vezes mais potente”, disse Vieira. A substância também teve desempenho satisfatório como bloqueador de radiação ultravioleta e não volátil, o que a torna adequada para a produção de embalagens em larga escala, onde as condições de processamento são mais severas.
Os filmes ainda não estão disponíveis para uso pelos fabricantes, principalmente porque o plástico à base de quitosana ainda não é produzido em escala suficientemente grande para ser competitivo, mas também porque o processo de produção de poli(limoneno) precisa ser otimizado para melhorar o rendimento e ser testado durante a fabricação de embalagens comerciais.
“Nosso grupo está trabalhando nisso. Já investigamos outras aplicações do poli(limoneno) na área biomédica, por exemplo. Estamos tentando demonstrar a multifuncionalidade desse aditivo, cuja origem é renovável”, disse Vieira.
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*O Limoneno é um líquido incolor ou amarelo pálido com um doce aroma semelhante ao do limão. É a maior parte do óleo que é extraído da casca das frutas cítricas.
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