Engenheiros da USP criam plástico biodegradável feito de mandioca transparente e resistente

Um novo tipo de plástico biodegradável, que tem como matéria-prima o amido de mandioca, foi produzido em parceria por duas unidades da USP: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ), em Piracicaba, e Escola Politécnica (POLI). Os pesquisadores desenvolveram uma técnica que utiliza o gás ozônio para processar o amido e melhorar as propriedades do plástico. O resultado é um produto mais transparente e resistente, que poderá ser usado em diversos tipos de embalagens. O método já teve a patente requerida, visando à transferência de tecnologia para a indústria.

“A busca por alternativas renováveis para a produção de plásticos biodegradáveis é crescente, sendo foco do estudo de diversos grupos de universidades no mundo inteiro”, explica o professor Pedro Esteves Duarte Augusto, coordenador do Grupo de Estudos em Engenharia de Processos (Ge²P) da ESALQ. “Uma das possíveis matérias-primas para a produção desses plásticos é o amido, ingrediente natural obtido de vegetais como milho, mandioca, batata, arroz, entre outros.”

Segundo o professor, a união dos grupos de pesquisa ocorreu porque a produção de plásticos a partir de amidos tem sido explorada há 15 anos pelo grupo da professora Carmen Cecilia Tadini, do Laboratório de Engenharia de Alimentos (LEA) da POLI e do Food Research Center (FoRC), um dos Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDS) da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). “Por outro lado, no Ge²P estudamos, desde 2015, diferentes tecnologias para modificação de amidos e possíveis aplicações”. De acordo com o professor Duarte Augusto, embora o grupo já tenha desenvolvido trabalhos com as tecnologias de ultrassom e irradiação, os estudos com modificação de amidos com ozônio têm resultado em diversas aplicações, como a melhoria da expansão no forno e impressão 3D.

Assim o desenvolvimento do projeto em parceria com a POLI conseguiu unir uma demanda às experiências dos grupos envolvidos. E a pesquisadora boliviana Carla Ivonne La Fuente Arias, engenheira química e de alimentos, é o elo dessa união. Carla desenvolve seu pós-doutorado no Ge²P, em parceria com o LEA e com bolsa da FAPESP. “O professor Pedro fez parte da minha banca de qualificação no doutorado e a partir de então teve início essa aproximação que hoje se consolida no pós-doc”, conta.

Ozonização

Carla aponta que o aspecto inovador do seu projeto consiste na modificação do amido de mandioca a partir da ozonização para a produção de filmes. “Trata-se de uma tecnologia verde, amigável com o ambiente. Esse é o foco, modificá-lo com o ozônio de maneira a melhorar suas propriedades na forma nativa. Produzimos assim esse plástico biodegradável e, mesmo ainda na etapa inicial, já obtivemos um produto de boa qualidade. A próxima etapa, a ser executada na POLI, é a produção em escala semi-industrial”, explica. Assim, para a concretização do projeto, são realizadas na ESALQ as etapas de ozonização, secagem e caracterização das amostras de amido. Na sequência, Carla leva o material até a POLI para preparar e caracterizar o plástico biodegradável.

Entre os benefícios do novo produto estão maior resistência, transparência e permeabilidade. “O processamento dos amidos com ozônio permitiu a obtenção de filmes plásticos mais resistentes e homogêneos, com diferente interação com a água e, em alguns casos, melhor transparência”, detalha Carla. “Essas são características de grande interesse industrial, demonstrando como a tecnologia de ozônio pode ser útil para a fabricação de plásticos biodegradáveis com propriedades melhores do que utilizando apenas o amido nativo”.

A engenheira lembra que o produto deverá ser utilizado no mercado de várias formas. “As aplicações são inúmeras, já que embalagens mais resistentes e transparentes são desejáveis em grande parte das aplicações”, destaca. Um pedido de patente já foi depositado, visando à transferência de tecnologia para a indústria.

Os resultados obtidos a partir desse estudo foram apresentados no artigo científico Ozonation of cassava starch to produce biodegradable films, publicado na revista International Journal of Biological Macromolecules. O trabalho teve ainda a participação das pesquisadoras Andressa de Souza, Bianca Maniglia e Nanci Castanha, sendo financiado pela FAPESP e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), com bolsas da FAPESP, CNPq e Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).

(Fonte: Jornal da USP, 22 de outubro de 2019)