Carne Sintética e Carne não convencional: O Churrasco do seu neto vai ser bem diferente do Seu

Sustentabilidade ou impacto da indústria química no meio-ambiente é, talvez, o tema mais comum neste espaço.

A desindustrialização do Brasil nos condena a uma pobreza ainda maior, e a única chance de recuperação da Indústria Química brasileira é se reconstruir em bases radicalmente diferentes das atuais – desfossilizada, totalmente circular e distribuída em pequenas instalações baseadas em biorrefinarias.

Se na coluna anterior (em QD-632, O enfraquecimento da indústria química brasileira afeta toda a economia) tratamos de possíveis sinergias da Indústria Química com a agricultura, também na pecuária há espaço para ações da Indústria Química que podem proteger e fazer avançar a posição de destaque do Brasil no setor.

Vamos ao contexto, o Brasil tem o maior rebanho, é o maior produtor e o maior exportador de carne bovina do mundo (Guaraldo, 2021). Apesar de toda eficiência e produtividade alcançada pelo setor nos últimos anos, seu impacto ambiental é ainda muito alto.

Como já discutido neste espaço, o desmatamento e a agropecuária respondem pela maior parte das emissões de gases de efeito estufa (GEE) do Brasil (Captura, Estocagem (?) e Uso (!) de Gás Carbônico, um bode na sala?).

Ainda, no Brasil, desmatamento e pecuária andam de mãos dadas – normalmente as florestas degradadas da Amazônia Legal se transformam em pasto.

Recentemente, grandes empresas produtoras de carne bovina tiveram problemas por questões ambientais.

Em outubro de 2021, o Ministério Público Federal (MPF) disse que 32% do gado adquirido pela JBS no Pará vêm de áreas com desmatamento ilegal (Prizibisczki, 2021). A empresa não negou o fato, mas disse que o número seria bem menor.

Em dezembro, seis varejistas europeus suspenderam a compra de carne bovina refrigerada e processada da mesma JBS por informações que associariam a criação de gado ao desmatamento da Amazônia, do Cerrado e do Pantanal (Freitas, 2021).

O trabalho de Anchão-Oliveira e colaboradores (2020) apresenta os números do impacto ambiental da pecuária como é praticada hoje no Brasil, e qual seria esse impacto caso a atividade fosse otimizada.

Segundo os autores, a pecuária bovina no Brasil tinha 214,7 milhões de cabeças de gado em 162,2 milhões de hectares de pasto em 2018, o que dá cerca de 1,32 cabeças por hectare ou 0,93 Unidades de Animal de 450 kg por hectare.

Os autores compararam a produtividade e o impacto ambiental de diferentes estratégias de criação de gado, sendo a criação em pastagem degradada a de pior produtividade, 220 kg de massa bovina por hectare por ano, e a criação em pasto irrigado com alta lotação animal a de maior produtividade, 1386,15 kg de massa bovina por hectare por ano.

O impacto ambiental considerado foi a produção de GEE na forma de metano (CH4) a partir da fermentação entérica, óxido nitroso (N2O) a partir do uso de fertilizantes nitrogenados, CH4 e N2O a partir do manejo de esterco e deposição de esterco animal nas pastagens, e algum dióxido de carbono (CO2) a partir de combustível fóssil e uso de energia nas fazendas.

O trabalho cita estimativa do Ministério da Agricultura e Pecuária (MAPA) de que 60% da emissão de gás carbônico equivalente das atividades agropecuárias vem da fermentação entérica. Isso corresponderia a 16,5% das emissões totais de GEE do Brasil em 2019.

Quando se considerou o impacto ambiental das diferentes estratégias de criação de gado, a criação em sistemas de produção intensificado de sequeiro (sequeiro é a plantação direta em solo duro com baixa umidade, utilizando irrigação quando necessário; neste caso, trata-se da plantação de pastagem) com média lotação animal em pastagens de brachiaria (um tipo de gramínea comumente usada como pastagem) e uso de corretivos e fertilizantes, com dose de 200 kg N/ha/ano, gerou 0,455 toneladas de CO2 equivalente em créditos de carbono.

Esse sistema de criação tem produtividade de 656,05 kg de massa bovina por hectare por ano. A conclusão do trabalho sugere que a produção de carne bovina no Brasil poderia aumentar de 170% a 200% ocupando a mesma área atual e gerando créditos de carbono.

Neste ponto do texto, já é possível vislumbrar uma oportunidade que a Indústria Química poderia dar ao Brasil – a produção de ureia verde.

Se o Brasil produzisse (parte de sua) ureia por meio da eletrólise da água, usando eletricidade renovável, ou da gaseificação de biomassa, a fertilização de nitrogênio teria impacto ambiental quase nulo, o que reduziria muito o impacto ambiental das atividades agropecuárias.

Sabe-se também que aditivos introduzidos na dieta bovina tem a capacidade de reduzir a fermentação entérica. Artigo de Roque e colaboradores (2021) observou que a introdução de ao menos 0,25% de algas vermelhas (Asparagopsis taxiformis) à dieta de gado Angus-Hereford reduziu em pelo menos 50% a emissão de metano por fermentação entérica.

Algas e microalgas são excelentes veículos para produção de químicos de alto valor agregado, como nutracêuticos, podem ser cultivadas em águas residuárias e ainda capturam gás carbônico durante seu crescimento.

Há algumas startups buscando essas alternativas, mas o potencial brasileiro é praticamente inexplorado – vinhaça biodigerida, por exemplo, pode ser um meio de cultivo barato e amplamente disponível.

Contudo, deve-se considerar que atualmente parte significativa da área ocupada pela pecuária (e pela agricultura) são terras públicas desmatadas ilegalmente.

A pressão para que o Brasil recupere parte de sua mata degradada será cada vez maior, e em algum momento num futuro breve será condição necessária para exportar gêneros agropecuários.

Em 2016, o Brasil havia se comprometido em reflorestar 12 milhões de hectares de florestas até 2030.

Na COP26, Conferência das Nações Unidas sobre as Mudanças Climáticas de 2021, o Brasil se comprometeu com a redução de 30% até 2030 dos níveis de emissão de metano de 2020.

Ainda, em 2050 se prevê que o mundo tenha 9,7 bilhões de pessoas, ou 26% a mais do que o número atual.

Portanto, em um mundo com mais pessoas, mais ricas, alimentando-se melhor e vivendo mais (o que é ótimo), mas precisando reduzir a quantidade de poluentes emitidos em relação à emissão atual, é provável que a pecuária, ainda que otimizada em relação à produção e ao impacto ambiental, não dê conta de fornecer toda carne que quase 10 bilhões de bocas demandarão.

Carne não convencional e carne sintética

Em fevereiro, Bill Gates lançou o livro How to Avoid a Climate Disaster (Como Evitar um Desastre Climático, em tradução livre) e a imprensa deu destaque a uma das sugestões do autor: países ricos deveriam consumir apenas carne sintética.

É provável que alguns dos leitores já tenham consumido em supermercados ou lanchonetes hambúrgueres de carnes vegetais (plant-based meat, em português castiço) mesmo sem serem vegetarianos. Há uma tendência de que incorporemos fontes alternativas de proteínas à nossa dieta.

Quais seriam essas fontes e porque isso pode envolver a Indústria Química? Vamos fatiar o boi aos bifes.

Carne vegetariana não é exatamente uma novidade. Há décadas, prepara-se a proteína texturizada de soja como se fosse carne (carne de soja), e jaca desfiada e temperada em substituição à carne de frango (coxinha de jaca).

Essas opções estão longe de serem desagradáveis ao paladar, mas exigem muita boa vontade de quem consome para serem tratadas como ‘carne’.

A novidade de alguns anos é a preparação de hambúrgueres baseados em proteína vegetal que buscam mimetizar a aparência, a consistência e o sabor da carne bovina tradicional.

Em geral, à proteína vegetal

– ervilha é a mais comum, mas soja e feijão fradinho também são usados – se adicionam pigmentos para dar o aspecto de carne mal passada – beterraba em pó é comum – óleos vegetais como coco ou canola, estabilizantes como metil-celulose e temperos.

Insetos ou suas larvas são outra opção de origem tradicional. Espetinhos de grilos são uma atração turística na China.

No Brasil, a farofa de içá, fritada de abdome da formiga tanajura, é um prato tradicional de origem indígena.

É hoje um exotismo culinário por aqui, mas no mundo cerca de 2 bilhões de pessoas consomem regularmente alguma espécie de inseto, sendo que há em torno de 2 mil espécies comestíveis.

A novidade é que várias empresas no mundo buscam viabilizar a produção industrial de proteína de inseto.

A Agronutris, empresa francesa, construiu em 2021 uma unidade industrial para produção de larvas da mosca soldado-negro (Hermetia illucens).

As larvas se alimentam de resíduos agrícolas e delas são extraídos três produtos: concentrado proteico para aquacultura e alimentação de cães e gatos, lipídio rico em ácido dodecanóico para uso da indústria de cosméticos, e um fertilizante orgânico (https://www.agronutris.com/en/our-products/).

A larva do besouro tenébrio (Tenebrio molitor), ou caruncho da farinha, é rica em proteínas e aminoácidos, e foi aprovada como alimento humano pela Agência Europeia de Segurança Alimentar (EFSA). No Brasil, a larva é criada por criadores de pássaros.

Comparada à carne bovina, a larva do tenébrio utiliza 10 vezes menos área para produzir a mesma quantidade de proteína, e pode degradar poliestireno sem comprometer seu valor nutricional.

A ideia é que a farinha da larva seja incorporada à produção de pães, massas e biscoitos (Suzuki, 2021).

A Hakkuna é uma startup de Piracicaba-SP, criada em 2015, que tenta desde 2020 implantar a produção comercial de farinha proteica, barra de proteína e snacks à base de grilo (Gryllus assimilis) (Romanhuk, 2020).

A Ecological Food, de Limeira-SP, produz Gryllus assimilis e Tenebrio molitor, indicadas para alimentação humana, além de barata de Madagascar e barata cineria.

Atualmente, os insetos desidratados ou em forma de farinha (G. assimilis) são vendidos para alimentação animal ou para experimentos em universidades.

A empresa busca atualmente aprovação da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) e do MAPA para a comercialização das espécies G. assimilis e T. molitor como opções para alimentação humana.

As alternativas listadas até aqui – carne vegetal e fontes de proteínas alternativas baseadas na criação de insetos – têm pouca relação com Indústria Química ou Engenharia Química.

São desafios da indústria alimentícia, com o obstáculo regulatório no caso da proteína de inseto a ser superado no Brasil.

Mas há uma terceira alternativa que tem tudo a ver com Engenharia Química e com a Indústria Química: as carnes cultivadas.

A carne cultivada é a carne real que é cultivada a partir de células animais.

Ao contrário da carne, peixe, frango e porco encontrados em mercearias, nenhum animal precisa ser abatido para produzir carne cultivada.

Em vez disso, células retiradas de animais vivos são cultivadas em biorreatores em altas densidades e volumes.

As células são alimentadas com um meio de cultura rico em oxigênio, composto de nutrientes, como aminoácidos, glicose, vitaminas e sais inorgânicos, e suplementado com proteínas e outros fatores de crescimento.

Mudanças na composição do meio fazem células imaturas dispararem modificações para formarem músculo esquelético, gordura e tecidos conjuntivos que compõem a carne.

As células diferenciadas são então colhidas, preparadas e embaladas em produtos finais. Esse processo deve levar entre duas e oito semanas, dependendo do tipo de carne que está sendo cultivada (Ondrey, 2021).

Há cerca de 70 startups no mundo, incluindo a Ambi Real Food no Brasil, buscando viabilizar esta rota produtiva.

Com exceção de Singapura, nenhum outro país do mundo aprovou a carne cultivada para consumo humano, mas eventos de degustação ocorrem em Israel, Califórnia (EUA) e em outros lugares do mundo.

A carne cultivada também é chamada de carne artificial, sintética ou limpa.

A ideia de carne limpa vem da possibilidade de garantir que não ocorreu adição de substâncias como antibióticos durante a produção, ou que parasitas, bactérias ou vírus possam ter contaminado a carne durante seu cultivo.

Ainda, como nenhum animal é morto para produzir a carne cultivada, pessoas que se opõem ao consumo de carne por conta do abate, como praticantes do budismo, poderiam, em princípio, consumir carne cultivada.

A Future Meat Technologies de Israel partiu sua primeira planta-piloto em junho de 2021, com capacidade para produzir produtos de carneiro, porco e frango cultivados.

A empresa alega que o seu processo permite ciclos de produção rápidos, cerca de 20 vezes mais rápidos do que a pecuária tradicional, usando 99% menos terra e 96% menos água, além de gerar 80% menos emissões de gases de efeito estufa.

A Future Meat alega que 70% dos nutrientes usados no cultivo podem ser reciclados. Também em junho, a Wildtype Foods de São Francisco (EUA) partiu sua planta piloto para produzir carne de salmão cultivada.

A Upside Foods de Berkeley (EUA) partiu uma unidade piloto em novembro, capaz de produzir 25 toneladas de carne por ano, e espera aumentar em breve a capacidade para 200 toneladas por ano.

A Upside Foods foi a primeira empresa a apresentar produtos de carne cultivada ao mundo: uma bola de carne em 2016 e um frango em 2017. Há outras empresas nos EUA e em Singapura iniciando unidades de demonstração para produção.

A BRF e a JBS do Brasil investem em startups estrangeiras.

Contudo, é justamente no cultivo que está o maior obstáculo à viabilização comercial desse tipo de produto.

Ao contrário das células microbianas, as células de mamíferos demoram mais para crescer e geralmente são mais propensas a impurezas.

Elas, portanto, precisam de um nível mais alto de limpeza ao serem cultivadas. Manter um ambiente limpo, no entanto, torna-se mais difícil e mais caro quanto maiores forem os volumes gerais de produção.

Os maiores recipientes para culturas de células de mamíferos na indústria farmacêutica hoje estão na faixa de 20 mil litros.

Acredita-se que volumes maiores do que 100 mil litros seriam difíceis de alcançar. As opções de escalonamento da produção serão o scale-out (aumento do número de reatores produzindo em paralelo) ou a produção contínua.

Eis aí, o negócio até então na mão de biotecnólogos e cardiologistas (!), pois o fundamento do cultivo de carne se baseia em pesquisa com células-tronco, precisa de engenheiros químicos e da indústria química para se viabilizar. Scaleup de processo é o nosso jogo.

O churrasco do seu neto vai ser bem diferente do seu. É provável que em 2050, aos 72 anos, eu possa escolher entre maminha de grilo ou entrecôte fermentado nos churrascos dos meus filhos.

Referências

Freitas T. Seis varejistas europeias suspendem compra de carne brasileira por desmatamento. Publicado em 15/12/21. Disponível em: https://www.bloomberglinea.com.br/2021/12/15/seis-varejistas-europeias-suspendem-compra-de-carne-brasileira-por-desmatamento/

Guaraldo MC. Brasil é o quarto maior produtor de grãos e o maior exportador de carne bovina do mundo, diz estudo. Publicado em: 01/06/21. Disponível em: https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/62619259/brasil-e-o-quarto-maior-produtor-de-graos-e-o-maior-exportador-de-carne-bovina-do-mundo-diz-estudo

Maio, A. Pecuária é capaz de gerar crédito de carbono com média lotação no pasto. Disponível em: https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/63282137/pecuaria-e-capaz-de-gerar-credito-de-carbono-com-media-lotacao-no-pasto

P.P.A. Oliveira, A. Berndt, A.F. Pedroso, T.C. Alves, J.R.M. Pezzopane, L.S. Sakamoto, F.L. Henrique, P.H.M. Rodrigues, Greenhouse gas balance and carbon footprint of pasture-based beef cattle production systems in the tropical region (Atlantic Forest biome), Animal, Volume 14, Supplement 3, 2020, Pages s427-s437, https://doi.org/10.1017/S1751731120001822.

Prizibisczki C. 32% do gado adquirido pela JBS no Pará vem de área com desmatamento ilegal, diz MPF. Publicado em 07/10/21. Disponível em: https://oeco.org.br/reportagens/32-da-carne-vendida-pela-jbs-provem-de-area-com-desmatamento-ilegal-diz-mpf/

Romanhuk S. Insetos comestíveis: Brasil dá os primeiros passos nesse mercado. Publicado em: 22/04/2020. Disponível em: https://digitalagro.com.br/2020/04/22/insetos-comestiveis-brasil-da-os-primeiros-passos-nesse-mercado/

Roque, B. M.; Venegas, M.; Kinley, R. D.; Nys, R. de; Duarte, T. L.; Yang, X.; Kebreab, E. Red Seaweed (Asparagopsis Taxiformis) Supplementation Reduces Enteric Methane by over 80 Percent in Beef Steers. PLOS ONE 2021, 16 (3), e0247820. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0247820.

Suzuki R. Uso da larva do besouro tenébrio na alimentação animal e humana. Publicado em 19/03/2021. Disponível em: https://www.scotconsultoria.com.br/noticias/artigos/53881/uso-da-larva-do-besouro-tenebrio-na-alimentacao-animal-e-humana.htm

Química e Derivados - André Bernardo é Engenheiro Químico
André Bernardo é Engenheiro Químico

O AUTOR

André Bernardo é Engenheiro Químico formado na Escola Politécnica da USP, com mestrado em Desenvolvimento de Processos Biotecnológicos pela Faculdade de Engenharia Química da Unicamp e Doutorado em Engenharia Química pela UFSCar. Trabalhou no Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT) e em diferentes indústrias químicas. Atualmente é professor do departamento de Engenharia Química da UFSCar. contato: abernardo@ ufscar.br

 

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