A casca de banana é a matéria-prima utilizada por pesquisadores da Embrapa Instrumentação (SP) e da Universidade Federal de São Carlos ( UFSCar ) para criar filmes bioplásticos com potencial aplicação como embalagens ativas de alimentos. Por meio de um processo simples, com pré-tratamentos brandos, que utilizam apenas água ou uma solução ácida diluída, os pesquisadores converteram integralmente e pioneiramente cascas de banana em filmes bioplásticos com excelentes propriedades antioxidantes, proteção contra a radiação ultravioleta (UV), e sem gerar resíduos.
Os filmes tiveram desempenho igual ou até melhor do que muitos bioplásticos preparados de forma semelhante, a partir de outros tipos de biomassa, mas por meio de outros métodos, incluindo processos mais complexos, caros e demorados, portanto, menos produtivos, para a transformação de resíduos agroalimentares.
A cadeia de valor da banana, em particular, gera uma quantidade significativa de subprodutos que atualmente são subutilizados ou descartados indevidamente, resultando em perdas e problemas ambientais. De acordo com pesquisadores brasileiros, para cada tonelada de banana processada, podem ser geradas até 417 kg de cascas.
Daí partiu a motivação dos pesquisadores, reduzir o lixo gerado pelo descarte da casca, aproveitando-a integralmente, inclusive seus numerosos compostos bioativos, como fenólicos, e a pectina, um importante polissacarídeo que pode ser utilizado na produção de filmes biodegradáveis.
“Portanto, o aproveitamento como filme bioplástico é uma oportunidade de valorizar esta dispersão e diminuir o impacto ambiental associado ao uso de plásticos não biodegradáveis”, enfatiza o engenheiro químico Rodrigo Duarte Silva, que desenvolveu o filme durante seu pós-doutorado sob a supervisão da pesquisadora da Embrapa Henriette Monteiro Cordeiro de Azeredo ( foto à direita ).
Azeredo esclarece que o filme preparado em escala de laboratório, de cor amarronzada e espessura micrométrica, pode ser usado como embalagem primária de produtos sujeitos a reações de oxidação. Os resultados promissores obtidos experimentalmente encorajaram os pesquisadores a dar continuidade aos estudos para melhorar ainda mais algumas propriedades do filme. Entre elas, estão as de interação com a água, um desafio de pesquisa devido à alta camada por água das moléculas presentes na biomassa.
Além disso, os pesquisadores pretendem, em aproximadamente um ano e meio, desenvolver o filme bioplástico em escala piloto para tornar o processo ainda mais interessante do ponto de vista industrial.
O processo do filme de banana
O estudo, apoiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo ( Fapesp ) e pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico ( CNPq ), se propôs a apresentar um processo simples para preparar diretamente filmes bioplásticos a partir de cascas de banana.
No Laboratório Nacional de Nanotecnologia para o Agronegócio (LNNA), os pesquisadores utilizaram cascas de banana da variedade Cavendish, a mais consumida e cultivada no mundo, conhecida como nanica ou banana d’água no Brasil, cuja produção anual é estimada em 50 milhões de toneladas, segundos dados de 2022 da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e a Agricultura (FAO).
Para a obtenção dos filmes, Silva explica que as cascas de banana foram secas e moídas, resultando em um pó. Dois tipos de pós foram preparados: um a partir de cascas de banana não branqueadas, que acabaram sendo escurecidos durante a secagem devido à ação de enzimas como polifenol oxidase, e outro a partir de cascas de bananas submetidas a um processo prévio de branqueamento – fervura em solução de ácido cítrico diluído – para inativar essas enzimas. “Dessa forma, foi possível analisar a influência da ação das enzimas nas propriedades finais dos filmes”, conta o pesquisador.
Além disso, os pesquisadores investigaram o impacto do tipo de pré-tratamento aplicado às cascas de banana (hidrotérmico, à base de água, ou pré-tratamento com solução diluída de ácido sulfúrico), e da adição ou não de carboximetilcelulose – um polímero biodegradável derivado da celulose que atua como ligante – em baixa concentração nos filmes.
Segundo Silva, o objetivo dos pré-tratamentos, realizados em autoclave, a 121 °C por apenas 30 minutos, é modificar a estrutura da biomassa para permitir a formação dos filmes. Por meio dos dois pré-tratamentos, a pectina presente na casca de banana foi solubilizada com sucesso.
De acordo com Azeredo, o tratamento hidrotérmico vem se despontando como um processo ecologicamente amigável por utilizar apenas água como reagente, e já foi gerente para converter subprodutos de laranja em filmes bioplásticos. No entanto, ainda não havia sido aplicada à casca de banana. Os poucos estudos relatados na literatura sobre preparados a partir de casca de banana destinados a embalagens foram desenvolvidos sem aplicação de pré-tratamentos, o que pode comprometer as propriedades do material final.
“Tanto o pré-tratamento hidrotérmico quanto o pré-tratamento com ácido sulfúrico foram eficazes para a preparação de filmes de cascas de banana. Embora tenhamos utilizado as cascas na forma de pó, o que oferece vantagens em termos de armazenamento e preservação da matéria-prima, é possível adaptar o processo para utilizar cascas úmidas, o que pode simplificá-lo ainda mais”, conta o pesquisador em pós -doutorado.
