Investigadores utilizam fungos para criar embalagens de alimentos sem plástico
O micélio torna as embalagens resistentes à água e ao óleo como o plástico
Anúncios
Se entrar em qualquer mercearia, vai encontrar corredor após corredor de alimentos embrulhados numa série de plásticos diferentes. A preocupação com os produtos químicos e o plástico nas embalagens de alimentos tem vindo a aumentar nos últimos anos. Um estudo recente revelou que mais de um quarto dos 16.000 produtos químicos utilizados no fabrico de plástico representam riscos para a saúde humana. Os consumidores querem alternativas sem perder a conveniência do plástico.
Uma gota de água sobre nanofibrilas de celulose revestidas com micélio, utilizadas para fabricar embalagens sem plástico. Faz parte de um teste para ver até que ponto uma superfície das nanofibrilas resiste à água em laboratório.
Photo courtesy of the Howell Biointerface Lab.
Os investigadores da Universidade do Maine procuraram uma solução na natureza. Criaram um novo material de embalagem de alimentos, à prova de água e de óleo, feito de micélio de cogumelos e de nanofibrilas de celulose (CNFs) de madeira que se decompõe facilmente uma vez terminado o seu objetivo.
O micélio é o sistema semelhante a uma raiz dos fungos que se esconde por baixo de estruturas mais visíveis, como os cogumelos. Criam redes que podem ter quilómetros ou milímetros de diâmetro. O que os torna especiais nas embalagens é a sua capacidade de resistir à água. Os materiais feitos de micélio tornaram-se cada vez mais populares, servindo como uma vasta gama de materiais, desde o couro aos tijolos.
"Os plásticos são muito bons no que fazem, mas também o foram para sempre os químicos e o chumbo nas tintas e na gasolina", disse Caitlin Howell, professora associada de bioengenharia da UMaine. "Por vezes, demoramos algum tempo a compreender os impactos a longo prazo das coisas que inventamos, mas o que é bom é que, quando o fazemos, podemos mudar. O que é bom nos fungos é que já os comemos, por isso sabemos que vão ser seguros para nós a longo prazo".
Os investigadores da UMaine há muito que investem nos materiais de CNF pela sua resistência aos óleos e pelas suas caraterísticas biodegradáveis. A CNF é um tipo de celulose, um polímero natural derivado de plantas, que através de diferentes processos pode ser utilizado numa gama cada vez mais vasta de aplicações.
O novo material combina CNF com um revestimento de micélio para capitalizar as vantagens de ambos, resistência à água e resistência ao óleo, tornando-se um substituto perfeito para embalagens plásticas de alimentos.
"A natureza tem soluções e, como seres humanos, podemos olhar e adaptarmo-nos a essas soluções e encaixá-las melhor no nosso ecossistema, não temos de escolher o plástico", disse Howell.
Quando os investigadores dão ao micélio um material para crescer, neste caso as CNF, este tenta naturalmente crescer e encaixar-se nos espaços vazios. "Basicamente, tentamos imitar o que eles precisam na natureza", disse Sandro Zier, um candidato a doutoramento em engenharia química no laboratório de Howell que liderou a investigação.
O fungo utilizado para o revestimento do micélio é cultivado antecipadamente e depois misturado com uma mistura de nutrientes extra para o ajudar a crescer. As CNFs são adicionadas a essa mistura. A mistura assegura que as hifas, os pequenos filamentos ramificados que constituem a estrutura de um fungo, começam pequenas e crescem uniformemente. O caldo de extrato de malte alimenta o crescimento do fungo. Os CNFs servem um duplo objetivo, como alimento para o micélio e acrescentando as suas próprias propriedades de barreira resistente à gordura.
Quando o revestimento cresce e é seco, tem uma espessura de cerca de 20-25 microns, um quarto da espessura de um cabelo humano. O mesmo processo pode ser utilizado para aplicar este revestimento em cima de um material como o papel, ou pode ser utilizado para criar uma película apenas de CNFs e micélio, que é ligeiramente felpuda de um lado e parece plástico do outro.
Para este projeto, os investigadores selecionaram o fungo Trametes versicolor, ou cogumelo da cauda de peru, que cresce em árvores em decomposição na natureza. Isto significa que o micélio pode utilizar CNFs derivadas da madeira para o seu próprio crescimento. Fungos semelhantes têm sido utilizados para coisas como unir painéis de partículas. Um dos principais objectivos do estudo era acelerar o processo de revestimento.
"Tradicionalmente, quando se cultivam materiais miceliais, são necessárias semanas para se obter algo que se possa utilizar", disse Howell. Zier e a equipa de investigação conseguiram reduzir o processo de semanas para três dias. Continuam a aperfeiçoar o processo para ajudar a aumentar a escala do seu trabalho.
Melhorar a escala de produção faz baixar o já baixo custo desta embalagem. Ao adaptar o método de revestimento a máquinas industriais comuns, o processo pode passar de centímetros quadrados por hora para metros quadrados por hora. Zier está a trabalhar com uma equipa de investigadores universitários para desenvolver um método que utilize um sistema rolo-a-rolo que aumente a escala e aproxime a investigação da comercialização.
O sucesso da equipa na utilização de fungos para fabricar materiais mais sustentáveis está a alimentar o seu entusiasmo por esta investigação.
"Talvez não precisemos que o fungo cresça através de tudo", disse Howell. "Talvez o possamos utilizar apenas no topo, como uma camada. Penso que isto abre uma série de novos caminhos para a criação de materiais sustentáveis".
Os novos materiais sustentáveis são especialmente importantes à medida que a necessidade de nos afastarmos do plástico se torna mais preponderante a cada ano, com uma atenção crescente aos potenciais riscos para a saúde dos microplásticos e aos 19-23 milhões de toneladas de plásticos que chegam anualmente aos rios, lagos e oceanos, de acordo com as Nações Unidas.
"Toda a gente está a contribuir para produzir materiais que sejam melhores do que os anteriores em termos de natureza", afirmou Zier. "Essa é uma grande motivação para mim. Quando entro no oceano, vejo plástico. Se quero que os meus filhos entrem no oceano, não o devem ver mais."
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Outras notícias do departamento ciência
