Novo nanomaterial de casca de abóbora da Universidade de Kyushu para conservação de alimentos

Fazer com que os alimentos durem mais tempo é algo em que os seres humanos trabalham há milhões de anos - e as ideias continuam a surgir.

Desde a Antiguidade, conservar alimentos significou alimentar mais pessoas durante períodos mais longos e criar uma proteção adicional contra a escassez. Já na era moderna, a conservação também permite experimentar produtos de lugares distantes - e fora da época.

Uma equipa de investigadores liderada pela Universidade de Kyushu, no Japão, publicou na revista científica Investigação Alimentar Internacional um método novo de conservação alimentar que é simultaneamente natural e simples. A proposta poderá reduzir não só o desperdício de alimentos, como também o lixo associado às embalagens.

Nanomaterial de casca de abóbora: a ideia-base

A abordagem assenta num nanomaterial cuja peça-chave é inesperada: casca de abóbora que sobra.

De forma notável, este material superou o plástico em três aspetos: bloqueio de luz ultravioleta (UV), controlo do crescimento microbiano e preservação da atividade antioxidante.

"O nosso laboratório tem-se focado há muito em prolongar o tempo de prateleira de produtos agrícolas, ao mesmo tempo que reduz a dependência de plásticos à base de petróleo", afirma o cientista alimentar Fumihiko Tanaka, da Universidade de Kyushu.

Para dar um novo uso à casca, os investigadores aqueceram-na sob alta pressão e, depois, submeteram-na a liofilização, de modo a transformá-la em pontos quânticos de carbono (CQDs): partículas de pó preto extremamente pequenas, que já tinham demonstrado propriedades úteis em aplicações de embalagem alimentar.

Ensaios com tomates-cereja e comparação com plástico

Depois de misturados com fibras vegetais e gelatina, os CQDs deram origem a um material à base de casca que foi comparado com embalagem plástica convencional e com a ausência total de embalagem. O alimento escolhido para os testes foram tomates-cereja.

Ao analisarem os tomates após 20 dias, os autores verificaram que o material de casca de abóbora foi melhor do que não usar qualquer embalagem e superou o plástico padrão no bloqueio da luz UV, na inibição do crescimento bacteriano e na proteção da atividade antioxidante - embora o plástico convencional tenha continuado a ser mais eficaz a limitar a perda de humidade.

Segurança, aplicação e redução de desperdício

Os investigadores sublinham ainda que o material feito com estes pequenos pontos de carbono se encontra bem dentro dos limites considerados seguros em termos de toxicidade.

"Sabemos que a segurança é uma preocupação central", diz o cientista alimentar M.A. Reshaka Kavindi, da Universidade de Kyushu.

"Os testes de viabilidade celular confirmaram que o material não é tóxico abaixo de 2 mg/mL, e o próprio revestimento usa apenas uma fração desse valor, com cerca de 0.01 milímetros de espessura. Os consumidores podem reduzir ainda mais a exposição simplesmente lavando ou descascando."

As vantagens não ficam por aqui. Além de poder ser usado como embalagem, o nanomaterial também pode ser aplicado por pulverização, o que é útil para proteger zonas específicas de frutas e hortícolas - e, assim, reduzir ainda mais o desperdício.

Tendo em conta que a casca representa cerca de 10–12 por cento da massa total de uma abóbora, mas normalmente é deitada fora (apesar de ser comestível), esta solução cria uma forma inteligente de valorizar resíduos alimentares.

"As embalagens antimicrobianas convencionais dependem, em geral, de nanopartículas metálicas como óxido de zinco ou prata, que têm uma pegada ambiental maior do que os CQDs", afirma a cientista alimentar Fumina Tanaka, da Universidade de Kyushu.

"Os nossos derivam de matéria orgânica e demonstram boa biocompatibilidade em concentrações eficazes, algo crítico para qualquer material em contacto com alimentos."

O desperdício alimentar é um problema relevante: estima-se que cerca de 40-50 por cento das frutas e hortícolas colhidos nunca chegam aos consumidores.

Ainda assim, esta embalagem feita a partir de casca não está pronta para chegar às lojas - foi testada apenas com um alimento e em condições limitadas durante 20 dias -, mas representa um começo promissor.

A olhar para o futuro, a equipa pretende incorporar mais agentes naturais no filme de embalagem, para reforçar a proteção do alimento que envolve (contra bolores mais agressivos, por exemplo). Também será necessário trabalhar na escalabilidade da ideia.

Existe ainda um bónus adicional: os CQDs também brilham sob luz UV, algo que os investigadores poderão vir a aproveitar.

"Para além dos benefícios ambientais, eu adoraria que este material também trouxesse um pouco de diversão às embalagens alimentares", diz Fumina Tanaka.

"Sob luz UV, os pontos de carbono fluorescem, e a cor muda com o tamanho das partículas. Se, no futuro, conseguíssemos encontrar uma forma de criar texto ou ilustrações com isto, também seria bastante entusiasmante."

A investigação foi publicada na revista científica Investigação Alimentar Internacional.

Este artigo foi verificado quanto a factos por Rebecca Dyer e editado por Peter Dockrill. Apesar de nos orgulharmos do nosso processo, somos humanos. Se detetar algum erro, por favor avise-nos.