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Cientistas criam uma laca biodegradável que atua como cobertura interna de latas de conserva

Desenvolvem resinas com resíduos de tomate para revestir o interior de latas e embalagens de alimentos

08/11/2023

Uma equipa internacional de investigadores liderados por especialistas do Instituto de Hortofruticultura Subtropical e Mediterrânica La Mayora (CSIC - Universidade de Málaga) converteu subprodutos de tomate numa laca biodegradável que atua como cobertura interna das latas de conserva. Esta resina repele melhor a água e adere mais firmemente ao metal do que as que contêm bifenol A, mais conhecido como BPA, um composto químico presente em muitos produtos de consumo diário e prejudicial à saúde.

Uma equipa internacional de especialistas, dirigidos por investigadores do Instituto de Hortofruticultura Subtropical e Mediterrânica La Mayora (IHSM-CSIC-UMA), em Málaga, e do Instituto de Ciências dos Materiais de Sevilha (ICMS-CSIC-US), localizado no Parque Científico e Tecnológico da Cartuja, em Sevilha, desenvolveu resinas de bagaço de tomate para revestir o interior de embalagens metálicas de alimentos, latas de conserva e bebidas, entre outros.

Resina exposta sobre latas de conserva e outras embalagens. Foto: Isabel Díaz

Resina exposta sobre latas de conserva e outras embalagens. Foto: Isabel Díaz.

Para isso, reutilizaram os subprodutos que são produzidos após o processamento do tomate para fazer gaspachos, molhos ou sumos, que são compostos por sementes, peles e pequenos resíduos de rama. Hoje em dia, o bagaço de tomate é eliminado como resíduo sólido, queimado ou, numa pequena proporção, destinado à alimentação animal devido ao seu baixo valor nutricional.

Entre as suas principais características, esta resina biológica e inócua para o ambiente, proveniente dos resíduos de tomate, repele a água, adere firmemente ao metal da lata que reveste e apresenta propriedades anticorrosivas contra o sal e qualquer líquido. Após a realização de testes com alimentos simulados, o próximo passo é testar a sua eficácia em latas e embalagens que contenham alimentos reais e avaliar a sua aplicação industrial.

Com este estudo, intitulado “Bio-based lacquers from industrially processed tomato bagace for sustainable metal food packaging”, publicado na revista Journal of Cleaner Production e no qual também participam investigadores da Universidade de Málaga, da Universidade de Sevilha, do Instituto Italiano de Tecnologia e da Universidade Politécnica de Las Marcas, os especialistas propõem uma alternativa biodegradável para revestir as embalagens alimentares baseada na bioeconomia circular de um produto como o tomate.

O objetivo é reutilizar um resíduo, o bagaço daquele fruto, como matéria-prima para outros bens, neste caso, as latas de conserva e outras embalagens que contenham alimentos. “A partir de um resíduo, obtemos uma matéria-prima ecológica e sustentável, com um impacte ambiental muito baixo, uma vez que reduzimos a geração de lixo e, ao mesmo tempo, minimizamos a extração de recursos fósseis para o fabrico destes mesmos recipientes”, explica à Fundación Descubre, o investigador do Instituto de Hortofruticultura Subtropical e Mediterrânica “La Mayora”, Alejandro Heredia.

Equipa do Instituto de Hortofruticultura Subtropical e Mediterrânica “La Mayora” (CSIC - Universidade de Málaga), responsável por este trabalho...

Equipa do Instituto de Hortofruticultura Subtropical e Mediterrânica “La Mayora” (CSIC - Universidade de Málaga), responsável por este trabalho. Foto: Isabel Díaz.

Atualmente, o aço e o alumínio são os principais materiais utilizados para fabricar latas e embalagens metálicas. Em contacto com os alimentos, estes podem corroer o metal, contaminando assim os produtos em conserva. Para o evitar, o interior destes recipientes é coberto com uma camada muito fina que protege o metal dessa corrosão. Esta resina adesiva é denominada de epóxi, um plástico derivado do petróleo que contém bisfenol A, mais conhecido como BPA. É um composto químico industrial que protege os alimentos, mas, ao mesmo tempo, solta partículas que interferem na saúde humana. “O BPA é semelhante aos estrogénios, ou seja, passa para os alimentos como um desregulador endócrino, como hormonas, e está associado ao aparecimento de doenças como o cancro, a diabetes e problemas de crescimento em bebés e adolescentes”, refere Heredia.

Laca hidrofóbica, aderente e anticorrosiva

Para obter esta resina, os especialistas deixaram secar as amostras de bagaço de tomate secassem e submeteram-nas a um processo de hidrólise, ou seja, eliminaram qualquer resíduo de água e ficaram com os lípidos, neste caso, gordura vegetal.

Uma vez extraída a parte gorda, misturaram-na com uma proporção mínima de etanol, composto orgânico conhecido como álcool etílico. “Dispersamos a amostra em aproximadamente 80% de água e 20% de etanol. Esta dispersão de gordura em água é aplicada diretamente com um spray sobre a superfície metálica a ser protegida. Deste modo, impregna-se no metal, aderindo à forma da lata, resistindo aos cortes posteriores da embalagem”, detalha o responsável pelo estudo.

Processo de obtenção da resina a partir de resíduos de bagaço de tomate. Foto: Isabel Díaz

Processo de obtenção da resina a partir de resíduos de bagaço de tomate. Foto: Isabel Díaz.

Para conseguir a união das moléculas da mistura e obter a resina, os especialistas aplicaram calor. “Submetemos a laca a uma temperatura de 200 graus durante um período muito curto, entre 10 e 60 minutos, e assim obtivemos a resina”, conta Heredia.

Como conclusão, os especialistas verificaram que a resina de bagaço de tomate é hidrofóbica, ou seja, repele a água. Além disso, possui uma elevada capacidade de aderência ao metal da lata que reveste. “Caso o recipiente caia, sofra pancadas ou seja sujeito a algum impacto como consequência do transporte, por exemplo, num camião de distribuição, a resina atua como barreira protetora entre os alimentos e o metal”, refere o investigador de “La Mayora”.

Juntamente com estas qualidades, também apresenta uma elevada capacidade anticorrosiva contra o sal e qualquer líquido. “Os compostos desta laca não passam para os alimentos e, portanto, não contaminam o produto contido na lata, como acontece com a resina de BPA”, acrescenta Heredia.

Testes com alimentos simulados

Para corroborar todas estas propriedades, os especialistas realizaram testes com simuladores de alimentos, tal como estabelecido pela regulamentação da União Europeia para plásticos em contacto com alimentos. “Utilizamos produtos que imitam o comportamento de um grupo de alimentos que têm características parecidas. Por exemplo, utilizamos soluções de etanol como se fossem sopas, óleos como cremes e polímeros absorventes como alimentos secos”, detalha Heredia.

Para além de identificarem as características da resina de bagaço de tomate como revestimento do interior das embalagens, os especialistas avaliaram o impacte ambiental do fabrico desta resina.

O investigador Alejandro Heredia a mostrar um protótipo de resina. Foto: Isabel Díaz

O investigador Alejandro Heredia a mostrar um protótipo de resina. Foto: Isabel Díaz.

Para isso, analisaram todo o processo de fabrico, desde a extração da matéria-prima, à produção da laca e à sua utilização final. Também compararam estes resultados com o mesmo processo, em caso de utilização de resina de BPA e o que acontece em caso de eliminação do bagaço de tomate queimando-o diretamente na indústria. “Esta análise mostra que a obtenção da resina de bagaço de tomate produz menos dióxido de carbono do que a de BPA. E caso não se utilize o bagaço de tomate e este seja eliminado através de queima, a poluição que produz também é maior do que a reutilização como resina”, especifica Heredia.

Em paralelo, também identificaram e quantificaram os efeitos que a produção desta resina provoca na saúde humana. “Os níveis de impacto são escassos em comparação com a incidência que tem a utilização de BPA em produtos de uso diário”, adverte o investigador de La Mayora.

Após a realização de ensaios com simuladores de alimentos, o passo seguinte é verificar a reação da resina com alimentos reais. “Utiliza-se molho de tomate, de atum, esteriliza-se, conserva-se e verificamos se aguenta as condições reais”, enumera Heredia.

Este estudo contou com financiamento do Ministério da Ciência e Inovação (Espanha), da Secretaria Regional do Ensino Superior, Investigação e Inovação da Junta da Andaluzia e dos fundos do FEDER.

A resina obtida pelos especialistas reveste o interior de embalagens metálicas de alimentos, latas de conserva e bebidas, entre outros...

A resina obtida pelos especialistas reveste o interior de embalagens metálicas de alimentos, latas de conserva e bebidas, entre outros. Foto: Isabel Díaz.

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