Revestimentos de papel bioativo para substituir o plástico para embalagens de alimentos
p Fig. 1:Saco resselável feito de papel com revestimento interno. Depois de usar, a embalagem é colocada na lixeira de reciclagem de papel com os materiais bioativos. Crédito:Fraunhofer
p A quantidade de resíduos plásticos aumenta a cada ano. Parte desse desperdício se deve às embalagens plásticas usadas para proteger os alimentos. Como parte do projeto BioActiveMaterials, pesquisadores da Fraunhofer-Gesellschaft desenvolveram um revestimento ecológico para embalagens de papel. Com isso, não só o plástico é salvo, mas o revestimento de proteínas e ceras vegetais também prolonga a vida útil dos alimentos. Depois de usar, a embalagem pode ser colocada na lixeira para reciclagem de papel para descarte. p Hoje em dia, quem compra comida em lojas de descontos quase sempre estará comprando embalagens de plástico também. A grande maioria das salsichas, queijo, a carne e o peixe são pré-embalados. Fruta fresca, Salada e vegetais muitas vezes vêm em embalagens de plástico. Esse método é higiênico e protege os alimentos no trajeto para casa. Contudo, plásticos à base de óleo mineral estão contribuindo para a crescente montanha de resíduos. Na Alemanha, um total de 38,5 quilos de resíduos de embalagens plásticas per capita foi gerado somente em 2017. Esse resíduo plástico flutua nos oceanos ou é exportado para países asiáticos ou africanos para descarte. Exposto a fatores ambientais, esses grandes itens de plástico se decompõem em microplásticos, que eventualmente entram na cadeia alimentar. Reduzindo as embalagens plásticas também no setor de alimentos, então, é uma questão de necessidade.
p O Instituto Fraunhofer de Engenharia de Processos e Embalagem IVV e o Instituto Fraunhofer de Engenharia Interfacial e Biotecnologia IGB apresentaram agora uma solução inovadora e sustentável para embalagens de alimentos. Assim como acontece com as embalagens convencionais, mantém os alimentos frescos por mais tempo. A nova embalagem, no entanto, não envolve nenhum plástico. Depois de usar, pode ser reciclado sem problemas.
p Fig. 2:No processo de revestimento, o papel é guiado sobre rolos e fornecido com os “Materiais Bioativos”. Estes são fornecidos na forma de uma dispersão aquosa. Crédito:Fraunhofer
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Proteínas, ceras e antioxidantes estendem a vida útil dos alimentos
p No projeto BioActiveMaterials, os pesquisadores usam o papel como material de base para a produção de materiais de embalagem típicos e funcionais:sacos reutilizáveis ou papel de embrulho. O papel é fornecido com um revestimento especial usando processos padrão. Os pesquisadores fazem esse revestimento a partir de proteínas e ceras com aditivos de base biológica. A formulação especial deste revestimento, que oferece estabilidade a longo prazo, executa várias funções ao mesmo tempo. "Primeiro, as proteínas agem como uma camada de barreira ao oxigênio, enquanto as ceras formam uma barreira ao vapor de água, evitando frutas, por exemplo, de secar rapidamente. Segundo, os aditivos de base biológica têm efeito antioxidante e antimicrobiano. Isso evita que a carne e o peixe se estraguem tão rapidamente. Geral, a comida tem uma vida útil muito mais longa, "explica a Dra. Michaela Müller, Chefe do campo de inovação em superfícies funcionais e materiais da Fraunhofer IGB. As proteínas do revestimento também desempenham papéis específicos. Eles evitam a penetração do óleo mineral do papel para os alimentos. O papel recuperado, em particular, contém resíduos de tinta de impressora contendo óleo mineral.
p Os papéis revestidos desenvolvidos no âmbito do projeto BioActiveMaterials são uma alternativa às embalagens utilizadas atualmente para todos os tipos de alimentos, não importa se frutas e vegetais, carne e peixe, queijo ou mesmo confeitaria. Os consumidores podem armazenar e manusear os alimentos embalados em papel exatamente da mesma forma que os alimentos embalados em plástico hoje. "Nossa embalagem à base de papel também é adequada para produtos que precisam ser resfriados, carne, por exemplo. A função antioxidante permanece, "acrescenta Müller. Essa embalagem pode até ser usada para alimentos congelados." Após o uso, a embalagem é colocada na lixeira para reciclagem de papel, o revestimento é biodegradável e não impede o processo de reciclagem, "diz a Dra. Cornelia Stramm, Chefe de Departamento no Instituto Fraunhofer de Engenharia de Processos e Embalagem IVV.
p Os Institutos Fraunhofer têm levado adiante o projeto em equipes muito unidas. Enquanto os cientistas da Fraunhofer IGB cuidaram da complexa formulação e produção do revestimento, os pesquisadores do Fraunhofer IVV estavam testando o quão bem o revestimento funciona na prática. "Nós testamos, por exemplo, a eficácia com que o revestimento protege os alimentos contra influências externas, como vapor de água, oxigênio e óleo mineral, "explica Stramm. A equipe da Fraunhofer IVV também garantiu que o revestimento pudesse ser aplicado ao papel usando a tecnologia rolo-a-rolo. Isso é feito usando uma máquina na qual o papel é guiado sobre rolos. O revestimento é aplicado como uma dispersão aquosa.
p Fig. 3 A habilidade está em produzir a dispersão de revestimento aquosa na proporção de mistura correta de ceras, proteínas e aditivos, bem como a sequência em que são adicionados. Crédito:Fraunhofer
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Proteínas de resíduos, ceras do Brasil e norte do México
p Ao selecionar as matérias-primas para o projeto BioActiveMaterials, a equipe escolheu substâncias naturais aprovadas para uso na indústria alimentícia. Para o elemento de proteína, por exemplo, eles experimentaram com colza, tremoços, soro de leite ou girassóis. Na prática, as operações agrícolas podem entregar resíduos não utilizados da produção à indústria de embalagens. Voltando-se para as ceras, os pesquisadores buscaram cera de abelha e cera produzida a partir do arbusto candelilla nativa do norte do México e da palmeira carnaúba brasileira. “Decidimos por essas ceras porque são biodegradáveis, aprovado para contato com alimentos e prontamente disponível no mercado, "explica Müller.
p Técnicas convencionais de laboratório, como esmagar, aquecimento, agitando e misturando, são empregados na produção. “A habilidade está na proporção de mistura e na sequência em que as substâncias individuais são adicionadas. A flexibilidade com a proporção na mistura das diferentes substâncias também nos permite otimizar o revestimento para aplicações específicas, "diz Müller. Embalagens para carne, por exemplo, contendo mais antioxidantes, pode ter um efeito antimicrobiano e antioxidante particularmente forte, enquanto um revestimento de cera protege especialmente bem a salada embalada em uma bolsa contra o ressecamento.
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Vantagens para produtores, varejistas e consumidores
p Os pesquisadores até pensaram nos aspectos muito práticos. O revestimento bioativo pode ser usado para papelão e também para papel. E imprimir na embalagem também não é problema. Um produtor pode imprimir seu logotipo ou as informações nutricionais exigidas pela legislação alimentar. Lojas de desconto e varejistas de alimentos também se beneficiarão da embalagem Fraunhofer. Como os consumidores estão seguindo a tendência de eficiência de recursos, embalagens biodegradáveis e sem plástico.
p Os parceiros do projeto Fraunhofer IVV e Fraunhofer IGB já estão experimentando conceitos para aplicar o revestimento diretamente em alimentos como frutas ou vegetais, estendendo assim sua vida útil. Os revestimentos comestíveis são inofensivos à saúde por sua própria natureza.