Casca de abóbora vira embalagem com pontos quânticos de carbono da Universidade de Kyushu

Fazer a comida durar mais tempo é algo em que os seres humanos vêm trabalhando há milhões de anos - e ainda não faltam ideias.

Desde a Antiguidade, a preservação de alimentos ajudou a alimentar mais pessoas por períodos maiores e funcionou como proteção contra a escassez. No mundo moderno, também significa conseguir experimentar alimentos de lugares distantes - e fora da época.

Pesquisadores liderados por uma equipa da Universidade de Kyushu, no Japão, publicaram na revista Pesquisa Internacional em Alimentos um método novo de preservação que é natural e simples. A proposta pode reduzir tanto o desperdício de embalagens quanto o desperdício de alimentos.

A base é um nanomaterial com um ingrediente-chave: cascas de abóbora que sobram do consumo.

Nanomaterial de casca de abóbora com pontos quânticos de carbono (CQDs)

O desempenho chamou atenção por superar o plástico em três pontos: bloqueio de luz ultravioleta (UV), controlo do crescimento microbiano e manutenção da atividade antioxidante.

"O nosso laboratório há muito tempo se concentra em prolongar a vida útil de produtos agrícolas enquanto reduz a dependência de plásticos derivados de petróleo", afirma o cientista de alimentos Fumihiko Tanaka, da Universidade de Kyushu.

Para reaproveitar a casca, o material foi aquecido sob alta pressão e, em seguida, liofilizado para se transformar em pontos quânticos de carbono (CQDs) - partículas minúsculas, em forma de pó preto, que já haviam demonstrado propriedades úteis para embalagens de alimentos.

Depois de misturar os CQDs com fibras vegetais e gelatina, os cientistas compararam o novo material à embalagem plástica convencional e também à ausência total de embalagem, usando tomates-cereja como alimento de teste.

Teste com tomates-cereja: comparação com plástico e sem embalagem

Ao avaliar os tomates após 20 dias, a equipa observou que o material feito com casca de abóbora foi melhor do que não usar embalagem nenhuma e também superou o plástico comum em três aspetos: impedir a entrada de luz UV, travar a proliferação de bactérias e proteger a atividade antioxidante. Ainda assim, o plástico tradicional continuou superior para reduzir a perda de humidade.

Os investigadores também destacam que o material baseado nesses pequenos pontos de carbono permanece dentro de limites considerados seguros quanto à toxicidade.

"Entendemos que a segurança é uma preocupação fundamental", diz o cientista de alimentos M.A. Reshaka Kavindi, da Universidade de Kyushu.

"Testes de viabilidade celular confirmaram que o material não é tóxico abaixo de 2 mg/mL, e o próprio revestimento usa apenas uma fração dessa quantidade, com cerca de 0,01 milímetro de espessura. Os consumidores podem reduzir ainda mais a exposição simplesmente lavando ou descascando."

Aplicações, menos resíduos e impacto ambiental

As vantagens não param por aí. Esse nanomaterial pode ser aplicado por pulverização (spray) além de ser usado como parte de uma embalagem propriamente dita - o que é útil para proteger áreas específicas de frutas e legumes e, ao mesmo tempo, cortar ainda mais o desperdício.

Como a casca representa aproximadamente 10%–12% da massa total de uma abóbora, mas normalmente é descartada (apesar de ser comestível), a solução aproveita um resíduo alimentar de forma inteligente.

"Embalagens antimicrobianas convencionais geralmente dependem de nanopartículas metálicas como óxido de zinco ou prata, que têm uma pegada ambiental maior do que os CQDs", explica a cientista de alimentos Fumina Tanaka, da Universidade de Kyushu.

"Os nossos são derivados de matéria orgânica e apresentam boa biocompatibilidade em concentrações eficazes, algo essencial para qualquer material em contacto com alimentos."

O desperdício de alimentos é um problema grande: estima-se que cerca de 40%–50% das frutas e legumes colhidos nunca cheguem aos consumidores.

Apesar do potencial, a embalagem à base de casca ainda não está pronta para chegar às prateleiras. Até agora, foi avaliada com apenas um alimento, em condições limitadas, durante 20 dias - mas já é um começo promissor.

Para a próxima fase, o grupo quer incorporar mais agentes naturais no filme de embalagem, elevando a proteção do que estiver envolvido (por exemplo, contra bolores mais agressivos). Também será necessário avançar no trabalho de escala de produção.

Há ainda um bónus curioso: os CQDs também brilham sob luz UV, algo que a equipa acredita poder aproveitar futuramente.

"Além dos benefícios ambientais, eu também adoraria que esse material trouxesse um pouco de diversão para as embalagens de alimentos", diz Fumina Tanaka.

"Sob luz UV, os pontos de carbono fluorescem, e a cor muda conforme o tamanho das partículas. Se um dia conseguirmos usar isso para criar textos ou ilustrações, seria bem empolgante também."

O estudo foi publicado na revista Pesquisa Internacional em Alimentos.

Este artigo foi verificado por Rebecca Dyer e editado por Peter Dockrill. Embora tenhamos orgulho do nosso processo, somos humanos. Se você identificar algum erro, por favor, avise-nos.