Cientistas suíços lutam contra o desperdício de alimentos com nanotecnologia

De acordo com a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO), cerca de um terço de todos os alimentos produzidos a cada ano é desperdiçado ou jogado fora. Keystone / Mohssen Assanimoghaddam

Todos os anos, cerca de 1,3 bilhão de toneladas de alimentos vão para o lixo em todo o mundo. Na Suíça, os pesquisadores estão tentando ajudar a enfrentar o desafio do desperdício de alimentos usando nanotecnologia.

Pode acontecer com qualquer pessoa – um iogurte esquecido na parte de trás da sua geladeira passou do prazo de validade e você acaba jogando-o no lixo ou composto. Mas seria realmente ruim consumi-lo?

A recomendação estampada nos alimentos pode ser confusa para os consumidores. Talvez a comida naquele pacote em particular fosse perfeitamente segura e saborosa. E, ao acabar desnecessariamente no lixo, simplesmente aumentaria o desperdício de alimentos.

De acordo com a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO), cerca de um terço de todos os alimentos produzidos a cada ano é desperdiçado ou perdido no caminho entre os produtores e as lojas, os fornecedores ou as famílias. E nesse assunto a Suíça tem uma culpa grande: 190 quilos de alimentos são desperdiçados por pessoa anualmente. 

Niloufar Sharif acredita que tem uma resposta para este problema. A pesquisadora de pós-doutorado iraniano está trabalhando em um projeto de três anos no Instituto Federal de Tecnologia de Lausanne (EPFL) para desenvolver tecnologias de embalagem inteligentes que possam identificar precisamente quais produtos estão estragados.

“Quando temos sensores, podemos monitorar o produto em tempo real”, disse a cientista alimentar à swissinfo.ch.

Nanotubos de carbono

Em seu laboratório de nanotecnologia na EPFL, Sharif está construindo sensores a partir de minúsculos nanotubos de carbono – moléculas cilíndricas que consistem em folhas enroladas de átomos de carbono de camada única medindo um bilionésimo de metro – que ela espera que sejam úteis para detectar sinais de degradação de alimentos.

Esses sensores ultra-minúsculos, integrados à embalagem de alimentos, reagem quando os alimentos estragam. Um sistema então interpreta os dados e os traduz em um sinal que as pessoas podem ler na parte externa da embalagem do alimento.

Alimentos diferentes se decompõem de maneiras diversas, em taxas e condições diferentes, como níveis de luz e umidade. Sharif acredita que seus sensores podem reagir a certos gases durante a atividade bacteriana ou fúngica na comida.

Uma maneira de analisar é monitorar os níveis de pH, que indicam se algo é ácido, neutro ou alcalino e podem mostrar a decomposição de alimentos.

“Se tivermos um produto em que não haja atividade de microrganismos, podemos ter, por exemplo, um pH de 7 [que é intermediário ou neutro]”, disse Sharif. “Quando tivermos atividade de microrganismos, esse pH vai mudar. Se o sensor detectar mudanças de pH, ele nos alerta para algum tipo de atividade de microrganismos. ”

Se o pH se alterar para um nível inseguro, um sensor no rótulo alerta os gerentes de alimentos ou compradores de que o alimento não é mais seguro para comer.

O projeto de Sharif foi selecionado como parte da Future Food InitiativeLink externo, um programa da indústria científica suíça que visa expandir a pesquisa e a educação na área de alimentação e nutrição. 

Embora seu trabalho tenha sofrido atrasos devido à pandemia de coronavírus, ela agora está ocupada montando o laboratório para a primeira das três fases do projeto: testar os sensores com vários gases, integrar os sensores em materiais de embalagem e experimentar os dispositivos em alimentos reais.

Cápsulas ultra-pequenas 

Outro projeto recente de resíduos alimentares na Suíça utilizou a nanotecnologia para tornar possível a embalagem inteligente. Foi concluído em 2018 como parte do Programa Nacional de Pesquisa da Suíça NRP 69, “Nutrição Saudável e Produção Sustentável de Alimentos”.

No departamento de química da Universidade da Basileia as professoras Cornelia Gabriela Palivan e Ozana Fischer desenvolveram superfícies de vidro pequenas nas quais conectaram sensores em formato de cápsulas minúsculas, medindo apenas 100 nanômetros de diâmetro – a largura de um cabelo humano.

As minúsculas cápsulas podem ser preenchidas com diferentes substâncias para diversos usos. A mais simples, disse Palivan, funciona como um reator que pode indicar quando um ambiente mudou, como quando a qualidade dos alimentos se deteriora.

Com os sensores, “você verá a presença de moléculas específicas associadas à degradação de alimentos”, disse ela à swissinfo.ch.

Para testar sua pesquisa, as cientistas encheram cápsulas com o corante fluorescente piranina. À medida que o nível de pH do ambiente mudava, a intensidade da fluorescência da piranina variava.

Em outros cenários, a cápsula pode ser projetada para detectar uma substância nociva específica. Uma vez detectada, uma espécie de porta se abria na cápsula permitindo que a substância prejudicial entrasse no compartimento minúsculo e interagisse com outras substâncias de dentro da cápsula, tornando inofensivas as moléculas perigosas.

Os consumidores veriam uma etiqueta quadrada com cerca de 0,5 cm de tamanho que mudaria de cor para indicar o frescor. Isso poderia parecer um semáforo, onde um rótulo verde significa que o alimento dentro é fresco e um rótulo vermelho indica que o produto não é mais seguro para comer.

A equipe da Basileia publicou suas descobertas no jornal de química suíço “Helvetica Chimica Acta” em 2018. 

Para Palivan, se as pessoas começarem a pedir mudanças, resultados como o trabalho de seu grupo estão prontos para mostrar o que pode ser feito.

“Na pesquisa estamos desenvolvendo novas tecnologias, portanto temos uma solução”, afirmou. “Se a sociedade precisa dessas respostas podemos ir em frente, mas precisamos de mais apoio.”

Confie nos seus sentidos

Karin Spori, diretora-gerente da foodwaste.ch, uma organização sem fins lucrativos com sede em Berna, disse que é interessante ver as ideias que os pesquisadores estão trazendo para a mesa.

Ela imagina que a indústria, como chefs ou centros de doação de alimentos, podem fazer uso de um sistema como o que Palivan e sua equipe desenvolveram.

Mas a bióloga experiente se sentiu menos confiante sobre o uso dessas tecnologias pelo consumidor. Ela comentou que as pessoas podem não querer algo chamado nanotecnologia associado a seus alimentos.

Spori disse que as mudanças nas famílias são mais prováveis ​​ao educar os consumidores a confiar em seu olfato e sabor para o frescor e gerenciar como eles compram e usam os alimentos.

“Embalagem inteligente não me torna inteligente se eu não organizar minha comida adequadamente”, apontou.

Ela acrescentou que em países industrializados como a Suíça há pouca pressão para mudar a forma como os consumidores abordam seus próprios resíduos alimentares.

“Sete por cento dos orçamentos familiares são para alimentos na Suíça, uma pequena quantia”, disse Spori.

A mentalidade do consumidor suíço costuma ser a de que “quando um iogurte não parece tão fresco, você pode simplesmente comprar um novo”, acrescentou.

Adaptação: Clarissa Levy

Adaptação: Clarissa Levy