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Inova Unicamp

Invento propõe nova rota para produção sustentável de aromas de frutas

Publicado em 12 maio 2021

Por Ana Paula Palazi

Uma banana madura na fruteira ou recém descascada exala um cheiro inconfundível. Um dos responsáveis pela agradável sensação olfativa é uma substância conhecida como éster de aroma. Essas moléculas produzidas naturalmente por frutas, flores e outros vegetais aromáticos podem ser extraídas naturalmente ou sintetizadas artificialmente de várias formas já usadas pela indústria.

Pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) propõem uma nova rota para unir o melhor dos dois mundos: o controle e padronização da produção de aromas sintéticos com a matriz sustentável e de economia circular dos aromas naturais. A pesquisa teve pedido de patente depositado pela Agência de Inovação da Unicamp e a tecnologia está disponível para licenciamento.

“Procuramos fazer a produção desses aromas a partir de um processo limpo, com uso de matérias-primas naturais. Substâncias de baixa toxicidade que podemos reciclar e não poluem o meio ambiente”, destaca Julian Martínez, professor da Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA) da Unicamp.

Principais vantagens

Na pesquisa, os inventores produziram ésteres de aromas de banana (acetato de isoamila) e cravo-da-índia (acetato de eugenila) por meio de reações catalisadas por enzimas imobilizadas em dióxido de carbono (CO2) supercrítico. Esse estado da matéria raramente é encontrado na natureza.

Em condições normais, o CO2 se apresenta em forma gasosa. Para transformá-lo em supercrítico é necessário elevar a temperatura e a pressão acima das condições naturais dele, ou seja, acima do ponto crítico. Nessa fase, o dióxido de carbono possui propriedades particulares, conseguindo dissolver outras substâncias como fazem os líquidos.

Os produtos gerados são livres de solventes tóxicos e o processo é considerado limpo, pois não polui o ambiente. Na operação, o CO2 é totalmente recuperado para ser reutilizado. Os ciclos também podem ser realizados em modo batelada ou contínuo o que é considerada outra vantagem. Além disso, a temperatura e pressão empregadas na reação são relativamente baixas.

Martínez explica que para separar o CO2 dos produtos basta reduzir a pressão no reator. Dessa forma, o CO2 volta a seu estado gasoso, se separando completamente do produto final – o aroma em forma líquida -, podendo ser recirculado para a próxima rodada.

“É um processo eficiente porque não deixa traços ou resíduos de solvente no produto, por isso pode ser aplicado em alimentos, cosméticos e fármacos. Além do custo operacional energético menor, pois eliminamos uma etapa obrigatória que era a evaporação do solvente com emprego de calor”, explica o inventor.

Muito mais que aromas

Para produzir o aroma natural de banana por uma nova e mais sustentável rota, os pesquisadores desenvolveram os reatores e usaram como substratos duas moléculas conhecidas: o álcool isoamílico e o ácido acético, além de lipases, que são enzimas transformadoras que foram aplicadas como catalisadoras. No estudo, todos os ingredientes foram obtidos de origem vegetal ou animal.

Dessa forma, o produto final não seria considerado artificial, mas um aroma natural. O álcool isoamílico é um dos produtos da fermentação e destilação do etanol de cana-de-açúcar. Enquanto o ácido acético ou vinagre é feito a partir da fermentação de frutas como uva e maçã. Já as lipases são enzimas produzidas pelos seres vivos, que auxiliam a ‘quebra’ de gorduras durante a digestão.

“Essas enzimas são proteínas que se degradam facilmente e perdem atividade quando submetidas a alta temperatura, pressão ou oxigênio. Portanto, a primeira parte dessa tecnologia foi entender de que maneira elas se comportavam com o CO2 supercrítico.” explica o engenheiro de alimentos Philipe dos Santos, que desenvolveu a pesquisa durante o doutorado na Unicamp com financiamento das agências de fomento FAPESP e CNPq.

Santos lembra que existem dezenas de álcoois e ácidos graxos para serem combinados. Assim, a invenção abre possibilidade para a produção de uma gama natural de ésteres de aromas de frutas, além das mais variadas plantas. A mesma base também pode ser usada na fabricação de outras substâncias usadas na indústria em geral, como emulsificantes que conferem consistência e textura a produtos ou, ainda, antiaderentes para formas de moldagem.

“Essa tecnologia vai muito além do escopo dos aromas. Mapeamos, estabilizamos e conseguimos determinar a melhor conjugação para obter diferentes reações para a produção de diferentes produtos”, conclui.

Saiba mais

Para mais informações sobre o perfil desta e de outras tecnologias da Universidade Estadual de Campinas acesse o site de patentes e softwares da Inova Unicamp. O Relatório Anual 2020 completo da Agência de Inovação também está disponível para download e consulta. Empresas interessadas no licenciamento podem entrar em contato com a Inova na área Conexão com Empresas.