Trata-se de um segmento de negócios voltado a parâmetros como o incremento da demanda por produtos mais seguros (combate ao bioterrorismo), melhor relação custo/eficiência, maior monitoramento e informação eficaz ao consumidor, pois está levando ao desenvolvimento de embalagens para alimentos e produtos farmacêuticos cada vez mais exigentes. A apreciação é de João Henrique Zimnoch dos Santos, professor do Instituto de Química da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), com pós-doutorado em química analítica e catálise de polímeros no Japão.

hidrolisados e policondensados em processo semelhante ao empregado na polimerização de monômeros orgânicos. Santos encontra-se na linha de frente das pesquisas com sensores químicos no Brasil. Ele participou do desenvolvimento conjunto da UFRGS com a Braskem, por meio do qual o grupo petroquímico depositou a sua patente de número 200.

A propriedade industrial adquirida está relacionada com a produção de aditivos colocados nos materiais plásticos para embalagens. A função desses sensores é justamente detectar e comunicar as mudanças nas características de qualidade microbiológica dos alimentos.

O pesquisador da UFRGS destaca a importância da cooperação entre a iniciativa privada e a universidade nesse desenvolvimento: “A parceria com a Braskem aliou a profunda expertise da universidade em pesquisa de polímeros com o vasto conhecimento da empresa em materiais de embalagens e nas necessidades do mercado. Essa parceria combina competências complementares e traz como resultado um produto muito inovador.” A previsão é de que os produtos desta tecnologia estejam disponíveis ao mercado em 2010.

Santos busca agora ajustar novos sensores químicos capazes de denunciar alterações para alimentos e medicamentos que necessitem de armazenagem refrigerada. Ele justifica que, no caso dos aditivos da Braskem, o objetivo é detectar a liberação de gases relacionados com a deterioração alimentar, como o CO2. Mas existem outras formas de esconder um alimento vencido ou mal acondicionado.

Diante disso, a próxima fronteira dos sensores químicos está relacionada com o parâmetro de temperatura. Como saber, por exemplo, se uma carga de peixe foi mantida ao longo de toda a sua vida de armazenagem, desde a indústria pesqueira até a compra pelo consumidor, na geladeira do supermercado abaixo dos 4ºC. Para Santos, é importante buscar um sensor com a finalidade de apontar se em algum momento esse peixe esteve acondicionado acima da temperatura ideal.

Por conta dessas variáveis, a aplicação tem de ser irreversível. Se o peixe esteve acima dos quatro graus mencionados e depois voltou à temperatura ideal, o sensor precisa manter a informação na embalagem. Com isso, tem de ocorrer uma mudança radical e nítida. O filme tem de trocar de cor mesmo e nunca mais voltar ao estado normal. Terá de ficar vermelho ou amarelo, ou azul, ou verde, claramente, no seu todo ou numa faixa devidamente definida, sem prejudicar a aparência do produto.

Os obstáculos são significativos porque esse sensor de temperatura precisa ser desenvolvido de forma que leve em conta fatores como seletividade e sensibilidade a X e não a Y. Este sensor tem de ser manipulável. O sensor precisa apresentar barreira térmica para não perder propriedade durante a industrialização do filme, quando a temperatura de extrusão pode chegar a 250°C e ao mesmo tempo não perder sua finalidade sensorial, ou seja, produzir alguma reação química visualmente objetiva para uma temperatura de quatro graus centígrados. Como o catalisador é muito crítico, o desafio de chegar a uma formulação inerte o suficiente para não influenciar o funcionamento do sensor é substantivo.

De acordo com Santos, o princípio de todo sensor químico é gerar alguma modificação química capaz de produzir um sinal passível de ser detectado, como um impulso elétrico, mudança de cor ou inibição de reação por enzimas. No entanto, a propriedade obrigatória é permitir que o instrumento de detecção do processo de deterioração do produto seja visível pelo olho humano, sem qualquer ferramenta auxiliar empregada na química analítica.

Aproximadamente 15 pesquisadores, entre químicos, engenheiros químicos e com formação em biotecnologia, participam do desenvolvimento do sensor de temperatura. À medida que o programa avançar, outras pessoas vão se incorporar ao time nas várias atribuições ligadas às análises de laboratório, desenvolvimento de produto, testes nos clientes e usuários finais, entre outras.

Como informa Erwing Moncada, o pesquisador-chefe pelo lado da Braskem, qualquer tipo de embalagem plástica para produtos perecíveis, alimentícios ou não, poderá ser protegida pelos sensores químicos, tais como leite, frios, carnes e pet food. Ele explica que a aditivação dos sensores químicos será realizada pela própria Braskem diretamente nos filmes das embalagens, as quais não sofrem mudanças estruturais, e sem alterar igualmente as características dos alimentos embalados.

Segundo Moncada, os sensores irão resultar em diversos benefícios, dentre os quais a identificação do prazo real de validade do produto, a detecção de eventuais defeitos na embalagem e falhas nas condições de estocagem. “Os ganhos são estendidos a toda a cadeia produtiva, já que os sensores permitirão um dimensionamento mais preciso das embalagens, eliminando desperdícios de matérias-primas”, assinala o pesquisador da Braskem. Com isso, complementa Moncada, as embalagens inteligentes possibilitarão uma maior garantia da integridade dos produtos embalados, evitando que cheguem ao consumidor com qualidade inadequada, de forma que reduzam consideravelmente os riscos à saúde relacionados com a perda de propriedade dos alimentos.

“O sensor químico da embalagem pode ser ajustado para detectar o limiar seguro para o consumo”, complementa o gerente de gestão estratégica da inovação da Braskem, Antônio Xavier. Para ele, “essa inovação” possibilita que as embalagens plásticas comuniquem a qualidade do produto acondicionado, avisando se estão bons ou inadequados para o consumo.  

As pesquisas em embalagens que permitam ao consumidor detectar a possibilidade de contaminação microbiológica, química ou física, e ao produtor, um melhor controle de seus sistemas de produção, transporte e armazenamento são extremamente relevantes no mundo atual. Como se observa, a química industrial avança no sentido de transformar o cidadão comum em detector in loco da qualidade dos produtos que compra, ou vende, nas prateleiras dos depósitos de distribuição, supermercados, lojas e farmácias.

Fernando C. de Castro