Nova embalagem biodegradável combina cereais e biomassa marinha para reduzir a sensibilidade à humidade

Uma equipa do Instituto de Agroquímica e Tecnologia Alimentar (IATA-CSIC), localizado em Valência, em Espanha, desenvolveu materiais de embalagem biodegradáveis a partir de farinhas pigmentadas de milho e sorgo e de biomassa marinha da alga vermelha Gelidium corneum, obtendo embalagens mais rígidas, menos sensíveis à água e com maior proteção contra a radiação ultravioleta, numa proposta alinhada com os princípios da bioeconomia circular.

Um estudo conduzido pelo Instituto de Agroquímica e Tecnologia Alimentar (IATA), do Conselho Superior de Investigações Científicas (CSIC), desenvolveu materiais de embalagem concebidos para se degradarem no meio natural. Estas películas biodegradáveis foram obtidas através da combinação de farinhas pigmentadas de milho e do cereal sorgo (Sorghum bicolor) com biomassa marinha proveniente da alga vermelha Gelidium corneum.

Os resultados, publicados na revista 'Food Hydrocolloids', representam uma abordagem inovadora para a valorização de resíduos agrícolas e biomassa marinha. A combinação de ambos os componentes melhora a rigidez do material e reduz a sua sensibilidade à humidade.

A investigação introduz uma estratégia inovadora ao utilizar farinhas integrais pigmentadas em conjunto com biomassa marinha não refinada para ajustar as propriedades das novas embalagens. As farinhas são ricas em amido, que interage com a celulose das algas e determina a estrutura interna dos bioplásticos, bem como em compostos naturais, como os polifenóis bioativos, que influenciam a cor, a luminosidade e a proteção contra a radiação ultravioleta dos filmes.

A combinação de subprodutos agrícolas e marinhos foi realizada através do melt-compounding, uma técnica industrial de processamento de polímeros que aplica calor e energia mecânica para integrar o amido e a celulose a nível molecular até formar uma mistura homogénea. Posteriormente, através da moldagem por compressão, obtém-se a forma final da embalagem mediante a aplicação de calor e pressão.

Além disso, a presença do resíduo marinho aumenta a resistência mecânica e a rigidez do material e modifica propriedades relacionadas com a água, como a permeabilidade ao vapor, a absorção e a capacidade de atrair e reter moléculas, em função dos compostos polifenólicos presentes na biomassa inicial. Durante o armazenamento, estes efeitos intensificam-se parcialmente devido à retrogradação do amido, um processo físico-químico através do qual as moléculas se reorganizam e formam estruturas mais firmes.

Segundo explica Amparo López, investigadora do IATA e responsável pelo estudo, “esta abordagem aproveita as interações naturais entre pigmentos, polissacarídeos e proteínas para ajustar a funcionalidade dos filmes sem recorrer a modificações químicas, utilizando resíduos marinhos subvalorizados como reforços sustentáveis e de baixo custo, capazes de melhorar a resistência do material, modular a sensibilidade à água e proporcionar proteção contra a radiação ultravioleta”.

Na mesma linha, María José Fabra, coautora do artigo e membro do IATA-CSIC, salienta que esta estratégia de valorização “promove uma bioeconomia circular e introduz um novo paradigma no design de filmes biopoliméricos funcionais, baseado na utilização de matérias-primas alternativas e resíduos marinhos minimamente processados e ricos em pigmentos”.

As investigadoras sublinham que as diferentes composições de cada farinha e a incorporação do resíduo marinho influenciam diversas propriedades dos filmes recém-produzidos e armazenados, com implicações nas suas potenciais aplicações em embalagens alimentares.

“Estas interações sinérgicas explicam o aumento observado na rigidez e na resistência à tração, a redução do alongamento e a alteração da polaridade superficial”, referem as investigadoras.

“Os nossos resultados demonstram uma via quimicamente sinérgica para valorizar resíduos agrícolas e marinhos em materiais de embalagem biodegradáveis, melhorando simultaneamente o desempenho do material e a sua sustentabilidade no âmbito da bioeconomia circular”, concluem.