Pesquisa investe em nanotecnologia e consegue prolongar vida útil do morango

O estudo desenvolvido em parceria entre a Embrapa Instrumentação (SP) e a Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp) conseguiu aumentar de 5 para 12 dias o tempo de vida do morango. O resultado é fruto do avanço da nanotecnologia, que proporcionou o desenvolvimento de uma nova nanoemulsão antimicrobiana à base de diferentes compostos vegetais. Os cientistas combinaram as propriedades dessas substâncias para gerar um material de revestimento funcionalizado com resistência mecânica, térmica e à água, além de propriedades ópticas e antimicrobianas.

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Com isso, incorporaram a uma matriz de amido de araruta nanocristais de celulose, nanoemulsão de cera de carnaúba e óleos essenciais de hortelã-verde e palmarosa. Com a absorção dos óleos essenciais, o revestimento foi capaz de reduzir significativamente a severidade do mofo cinzento causado pelo fungo Botrytis cinerea, um dos principais patógenos em morango, que acomete o fruto tanto em campo como na pós-colheita, e pelo Rhizopus stolonifer, responsável pela podridão mole em frutos, principalmente em pós-colheita.

Além de demonstrar uma excelente barreira contra o crescimento de fungos, o revestimento ainda foi eficaz em impedir a desidratação dos frutos e aumentar o teor de compostos bioativos benéficos para a saúde como a vitamina C e antocianinas durante o armazenamento dos morangos. Entre as vantagens do uso desse revestimento, destaca-se a composição de origem totalmente vegetal e natural, sua capacidade antimicrobiana, além da simples tecnologia de obtenção.

Reforço nano

Vários biopolímeros, como proteínas, lipídios e polissacarídeos são utilizados como matrizes para o desenvolvimento de revestimentos comestíveis. O amido, um polímero natural muito promissor, de baixo custo e boas propriedades de formação de revestimento, além de ser biodegradável, é um dos polissacarídeos.

O amido de araruta, obtido do tubérculo da Panc (planta alimentícia não convencional) Maranta arundinacea, é de baixo custo e mais resistente mecanicamente, devido ao alto teor de amilose, em comparação com outros amidos como o de mandioca e milho, mas sua característica hidrofílica resulta em propriedades fracas de barreira à água. Por isso, os pesquisadores empregaram recursos da nanotecnologia como estratégia para melhorar os revestimentos e dar origem a novos materiais com propriedades eficazes, conhecidos como bionanocompósitos.

A aplicação de partículas em nanoescala proporciona propriedades diferentes e melhoradas em comparação com partículas de maior tamanho. De acordo com o pesquisador, essas melhorias são importantes para garantir a manutenção da qualidade dos alimentos, bem como reduzir o desenvolvimento de microrganismos, como bactérias, fungos filamentosos e leveduras, e a ação de radicais livres que deterioram os alimentos e reduzem a vida de prateleira.

Outra vantagem da adição de agentes ativos aos nanossistemas, apontada por ele, é que para obter uma boa atividade basta apenas uma proporção menor dessas substâncias, que em baixas concentrações não afetam negativamente as propriedades sensoriais dos alimentos.

A nanoemulsão de cera de carnaúba, desenvolvida por Ferreira e equipe, já presente no mercado nacional e internacional, é um desses materiais. Ele conta que a incorporação da nanoemulsão melhorou as propriedades de barreira à água em revestimentos à base de amido, com impacto mínimo nas propriedades mecânicas e microestrutura do material em comparação com a emulsão convencional.

“Os nanocristais de celulose, utilizados como nanoreforço, ajudaram a fortalecer a matriz biopolimérica e as características mecânicas dos revestimentos, além de melhorar a sua adesão à superfície da fruta, enquanto as propriedades antimicrobianas foram incorporadas por meio dos óleos essenciais  – agente antimicrobiano natural”, explica.

Segundo Ferreira, a demanda por revestimentos baseados em produtos de origem vegetal é crescente devido às exigências dos consumidores por alimentos mais naturais e sem a presença de compostos sintéticos. “A nanotecnologia é uma ferramenta promissora para atender a essa demanda pela capacidade de melhorar as propriedades desses revestimentos, principalmente à base de cera, reduzindo a necessidade de soluções sintéticas”, afirma.

A pesquisa recebeu apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), Coordenadoria de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologias do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI/SisNano) e Rede de Nanotecnologia para o Agronegócio (Rede Agronano).

Diversos artigos envolvendo o estudo sobre “Revestimentos comestíveis com bio-nanocompósitos à base de amido de araruta/nanocristais de celulose/nanoemulsão de cera de carnaúba contendo óleos essenciais visando preservar a qualidade e melhorar a vida útil do morango” já foram publicados em periódicos internacionais renomados. O mais recente pode ser acessado aqui.

Tecnologia sobre morango deve chegar ao mercado em até quatro anos

A próxima etapa é a finalização da tecnologia com avaliações em condições comerciais para inserção no sistema de produção e análise de aceitação no consumidor. As parcerias público-privadas têm sido utilizadas para viabilizar essa etapa com transferência de tecnologia.

“O tempo estimado para validação da nanoemulsão junto ao setor de produção e comercialização, incluindo análise de mercado e escala industrial, é de dois a quatro anos”, conclui Ferreira.

Com informações da Embrapa.