FoodSmarTag: Novos sensores inteligentes baseados em celulose e corantes de pH para aplicação em embalagens alimentares.

Em declarações ao COMPETE 2020, Luís Cruz, responsável pelo FoodSmarTag falou das etiquetas sensoras para aplicação em embalagens alimentares inteligentes, desenvolvidas no âmbito do projeto e da importância do apoio dos Fundos Europeus:

Luís Cruz | Responsável pelo FoodSmarTag

“O financiamento concedido ao projeto FoodSmarTag pelo COMPETE2020 tem permitido desenvolver novas etiquetas sensoras baseadas em celulose e corantes de pH para aplicação em embalagens alimentares inteligentes. Espera-se que as etiquetas desenvolvidas possam ser incorporadas em novas soluções de embalagens alimentares biodegradáveis de modo a melhorar a segurança alimentar e a capacitar os consumidores, permitindo-lhes tomar decisões informadas não baseadas nas datas de validade, mas sim nas informações visuais que a embalagem fornece sobre o estado real de produtos alimentares.”

Enquadramento

Atualmente, existe uma crescente preocupação pela segurança, qualidade e tempo de validade dos produtos alimentares nomeadamente no desenvolvimento de embalagens biodegradáveis e que forneçam informação sobre o tempo de prateleira. Embalagens inteligentes são definidas como embalagens que conseguem monitorizar e informar em tempo real os consumidores sobre o estado dos alimentos através da incorporação de moléculas (sensores) que são ativadas por um estímulo externo (pH, água, O2).

Normalmente, a deterioração de alimentos (por exemplo, carne, peixe, leite) resulta da decomposição de substâncias, como lípidos, proteínas ou atividade bacteriana, libertando diferentes metabólitos que levam a alterações de pH.

O uso de pigmentos derivados de plantas sensíveis ao pH como as antocianinas (ANC) são atualmente de grande interesse para aplicações em embalagens alimentares como sensores de pH em vez dos sintéticos, devido à sua baixa toxicidade e elevada biocompatibilidade.

Entre os polifenóis, as antocianinas têm atraído a comunidade científica por suas propriedades de promoção da saúde e cores atraentes. Assim, a aplicação desses compostos nas indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica vem ganhando cada vez mais atenção. No entanto, para muitos fins tecnológicos, as moléculas nativas precisam ser transformadas em pigmentos mais estáveis. A derivação de antocianinas é altamente desafiadora devido à instabilidade desses compostos em relação à luz, temperatura, insolubilidade em solventes orgânicos e, portanto, há poucos grupos de investigação a lidar com este tipo de modificações.

O Projeto

O principal objetivo deste projeto é desenvolver novos e eficientes sensores de pH de derivados de antocianina para serem usados em embalagens de alimentos para monitorar a qualidade dos alimentos em tempo real.

Uma das propriedades mais fascinantes das ANC e seus derivados (piranoANC) é a variação da sua cor com o pH (desde o amarelo ao azul) existindo em solução sob diferentes formas em equilíbrio (Figura 1). Este incrível recurso de dependência de pH torna este tipo de pigmentos excelentes sensores de pH para aplicação em embalagens inteligentes para controle de qualidade de alimentos.

 
(Figura 1) - Variação da cor na região de pH relevante para monitorização da degradação alimentar de uma das moléculas sensoras desenvolvidas no projeto 
 
Tem sido estudado a incorporação de moléculas derivadas de ANC em filmes à base de celulose e glicerol. Estes materiais colorimétricos funcionam como indicadores de frescura de alimentos perecíveis (carne, peixe, leite). Uma vez que a alteração de pH está diretamente relacionada com o conteúdo microbiológico do alimento, as etiquetas poderão detetar a deterioração alimentar em tempo-real e, em certos casos, prolongar o tempo de prateleira de um alimento, em relação à data de validade pré-estabelecida, contribuindo para o combate ao desperdício alimentar (Figura 2).
 
(Figura 2) - Monitorização da frescura do alimento através das etiquetas colorimétricas inteligentes

Este projeto inclui a extração de ANC, transformações químicas, caracterização físico-química, estudos biológicos, encapsulação e incorporação em camadas de biopolímeros.

Do ponto de vista tecnológico, espera-se que este projeto forneça as ferramentas e os blocos de construção para o desenvolvimento e aplicação de curto prazo de novas embalagens inteligentes com etiquetas de deteção de pH carregadas com derivados de antocianinas para a indústria de alimentos.

O Apoio do COMPETE 2020

O projeto é promovido pela REQUIMTE – Rede de Química e de Tecnologia em copromoção com a Universidade de Aveiro e a NOVA.ID.FCT - Associação para a Inovação e Desenvolvimento da FCT e conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistema de Apoio à Investigação Científica e Tecnológica, envolvendo um investimento elegível de 228 mil euros o que resultou num incentivo FEDER de cerca de 189 mil euros.

Links

Requimte: Website

Universidade de Aveiro: Website

NOVA.ID.FCT: Website

 

10/11/2021 , Por Miguel Freitas
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