Texto: Ana Paula Palazi | Foto de capa: Thais Oliveira

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.