UFRGS
15/03/2022
Uma dissertação de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais da UFRGS desenvolveu espumas que podem substituir os modelos de isopor utilizados atualmente pela indústria alimentícia em embalagens. Esses modelos de isopor, chamados de EPS, têm vida útil curta, não são renováveis e em geral são descartados incorretamente, contribuindo para a poluição, já que sua degradação é demorada. O modelo desenvolvido na pesquisa, por sua vez, é feito a partir de fécula de mandioca, material renovável, biodegradável e amplamente disponível no Brasil.
A engenheira desenvolvedora da pesquisa, Camila Figueiró, utilizou dois métodos de mistura nos componentes – fécula de mandioca, glicerol, água, aditivos tensoativos e nucleantes – para analisar as influências deles nas propriedades físicas e mecânicas do produto. A primeira mistura foi feita em uma batedeira, a segunda, em uma câmara de mistura interna. Nas análises, Camila testou diferentes porcentagens dos seguintes componentes: a amilose (fundamental para o armazenamento de energia nas plantas), o agente plastificante (glicerol), o tensoativo (detergente) e o nucleante (sílica, que facilita o processamento e aumenta a fluidez do material).
No caso da mistura realizada na batedeira, os componentes apresentaram maior resistência ao impacto, espessura e ângulo de contato com o alimento, além de menor absorção de umidade. As análises demonstraram maiorabsorção de umidade e resistência ao impacto nas formulações com até 5% de glicerol. Com 3% desse componente, obteve-se o melhor ângulo de contato para a espuma. Com 2% de sílica, o produto obteve maior densidade e maior resistência ao impacto, auxiliando na sustentação do material.
Impacto ambiental e econômico
Um dos fatores positivos do uso da fécula de mandioca se dá pelo fato de o alimento ser um biopolímero, ou seja, um material produzido por seres vivos ou à base de fontes renováveis. “Esse material na hora do descarte poderia ser compostado. Caso ele vá para o aterro sanitário, também não dificultaria a decomposição, se decompondo com os outros materiais. O impacto negativo dele é bem menor do que o do EPS”, destaca a pesquisadora, ao defender a troca desses produtos.
Ela diz que, além de o isopor ter sua própria vida útil curta, o material é pouco reciclado. A reciclagem do isopor é um processo de alto custo em função de sua grande densidade e da composição: como a maior parte do isopor é ar, é necessário utilizar maiores quantidades do material a fim de obter valores suficientes de poliestireno, composto químico necessário para a reciclagem.
Camila ressalta que o grande desafio hoje é passar as produções de sua pesquisa da fase laboratorial para a escala industrial. Outro desafio é melhorar algumas propriedades, principalmente de resistência à umidade. “Em alimentos sólidos que liberem menos umidade, por exemplo, já é um pouco mais viável, mas em morangos, por exemplo, alimentos que soltam mais umidade, ainda é complicado aplicar o meu trabalho como está hoje”, analisa. Ela avalia que a resistência mecânica do modelo atual (EPS) ainda é superior à do baseado em féculas de mandioca.
Um dos entraves ao desenvolvimento deste estudo foi o fator climático, o que atrapalhou os padrões definidos para a pesquisa. “Você define um padrão e não consegue o repetir no outro dia por uma umidade excessiva, por estar muito quente ou muito frio. O ambiente externo muito frio dificultava a expansão”, comenta Camila. Outro problema destacado pela pesquisadora é a mandioca ser de origem hidrofílica, com fácil absorção de água. Em função disso, foi necessário realizar vários testes com medidas diferentes dos compostos químicos e físicos, analisando cada caso para chegar aos resultados mais satisfatórios. Mesmo sem grande experiência com modificações químicas, a engenheira utilizou aditivos químicos que servem para manter o estado físico do material. Devido ao uso desses aditivos, as embalagens de Camila obtiveram mais rapidamente a forma desejada das espumas, dando a certeza à pesquisadora de que era possível a produção desse produto.
O modelo de embalagem seguirá em desenvolvimento por Camila quando iniciar seu futuro doutorado para obter melhores resultados, principalmente a melhoria na absorção de umidade. “Em relação à indústria, a principal chave é adaptar esse tipo de processamento para uma máquina extrusora (forma moldadora de materiais contínuos), porque no laboratório não se utiliza ela para realizar a mistura”, completa a pesquisadora. [2]
[1] Foto: Divulgação
[2] Texto de Gabhriel Giordani
Como citar esta notícia: UFRGS. Estudo avalia possibilidades de embalagens mais sustentáveis na indústria alimentícia. Texto de Gabhriel Giordani. Saense. https://saense.com.br/2022/03/estudo-avalia-possibilidades-de-embalagens-mais-sustentaveis-na-industria-alimenticia/. Publicado em 15 de março (2022).
