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VALÊNCIA 17 fev. (EUROPA PRESS) - Um trabalho do Instituto de Agroquímica e Tecnologia de Alimentos (IATA), do Conselho Superior de Pesquisas Científicas (CSIC), desenvolveu materiais de embalagem projetados para se decomporem no meio natural. Esses filmes biodegradáveis foram obtidos 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, não só representam uma abordagem inovadora para valorizar os resíduos provenientes da agricultura e da biomassa marinha, como a combinação de ambos melhora a rigidez e reduz a sensibilidade à umidade das novas embalagens.
A pesquisa introduz uma abordagem inovadora ao utilizar farinhas de grãos inteiros pigmentadas juntamente com biomassa marinha não refinada para ajustar as propriedades das novas embalagens. As farinhas utilizadas são ricas em amido, que interage com a celulose das algas para determinar a estrutura interna dos bioplásticos, e em compostos naturais como os polifenóis bioativos, que contribuem para definir a cor, a luminosidade e a proteção contra a luz ultravioleta (UV) dos filmes.
A combinação dos subprodutos agrícolas e marinhos foi realizada por meio do melt-compounding, uma técnica industrial de processamento de polímeros. Ela consiste em aplicar calor e energia mecânica para que o amido das farinhas e a celulose das algas se combinem em nível molecular até formar uma mistura homogênea. Posteriormente, por meio de moldagem por compressão, cria-se a forma final da embalagem aplicando calor e pressão. A equipe de pesquisa elaborou oito formulações diferentes por meio da técnica de melt-compounding, com uma proporção de 40:60 de farinha de cereal e resíduos de algas, respectivamente. Após comparar os resultados com preparações anteriores sem biomassa marinha, as pesquisadoras verificaram que sua incorporação gera uma estrutura interna mais heterogênea e modifica as propriedades ópticas dos filmes: diminui sua luminosidade e brancura e aumenta os tons amarelos e esverdeados devido às interações entre os pigmentos naturais.
Além disso, a presença do resíduo marinho aumenta a resistência mecânica e a rigidez do material e modifica propriedades relacionadas à água, como a permeabilidade ao vapor, a absorção e a capacidade do material de atrair e reter moléculas de água em função dos compostos polifenólicos presentes na biomassa inicial. Durante o armazenamento, esses efeitos são acentuados, em parte devido à retrogradação do amido, processo físico-químico pelo qual as moléculas se reorganizam formando estruturas mais firmes. A pesquisa liderada pelo IATA-CSIC é o primeiro estudo que utiliza farinhas de grãos integrais pigmentadas e biomassa marinha não refinada, de forma combinada e complementar. “Esta abordagem aproveita as interações naturais entre pigmentos, polissacarídeos e proteínas para ajustar a funcionalidade dos filmes sem recorrer a modificações químicas, e utiliza resíduos marinhos subvalorizados como reforços sustentáveis e de baixo custo que melhoram a resistência do material, modulam a sensibilidade à água e proporcionam propriedades de proteção contra a luz ultravioleta”, explica, em comunicado, a investigadora do IATA que lidera o estudo, Amparo López.
Na mesma linha, María José Fabra, coautora do artigo e membro do IATA-CSIC, afirma que essa estratégia de valorização “promove uma bioeconomia circular e introduz um novo paradigma no design de filmes biopoliméricos funcionais, baseado no uso de matérias-primas alternativas e resíduos marinhos minimamente processados e ricos em pigmentos”.
“As diferentes composições de cada farinha e a incorporação do resíduo marinho influenciam várias propriedades dos filmes recém-elaborados e armazenados, com implicações para suas possíveis aplicações na embalagem de alimentos”, acrescenta a equipe de trabalho. MELHOR FUNCIONALIDADE DOS COMPOSTOS
O estudo evidencia que a melhoria das propriedades não se deve apenas a um reforço físico, mas também a uma compatibilidade a nível molecular entre os amidos de cereais, a celulose presente na biomassa marinha e os compostos fenólicos nativos das farinhas. A integração do resíduo proveniente das algas influencia significativamente a organização molecular das matrizes à base de amido, favorecendo a formação de redes coesas. As pesquisadoras apontam que “essas interações sinérgicas explicam o aumento observado na rigidez e resistência à tração, a redução no alongamento e a mudança na polaridade superficial”.
“Nossos resultados demonstram uma via quimicamente sinérgica para valorizar resíduos agrícolas e marinhos em materiais de embalagem biodegradáveis, melhorando tanto o desempenho do material quanto sua sustentabilidade dentro da bioeconomia circular”, concluem.
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