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Unicamp inova na produção de alimentos com probióticos

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Tecnologia desenvolvida abre novas possibilidades para a indústria alimentícia; quando consumidos regularmente, micro-organismos trazem benefícios à saúde

Com pedido de patente já encaminhado, uma pesquisa com probióticos do Laboratório de Microbiologia Quantitativa de Alimentos da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) abriu novas perspectivas para a sua utilização na indústria alimentícia. De acordo com o professor Anderson de Souza Sant’Ana, responsável pelo projeto acadêmico, esses micro-organismos já são incluídos vivos na composição de alimentos como iogurtes, leites fermentados, queijos e produtos lácteos, entre outros, e quando consumidos regularmente, trazem benefícios à saúde.

Atualmente, explica Sant’Ana, docente do Departamento de Ciência de Alimentos, da Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA-Unicamp), um dos principais desafios do grupo de cientistas é encontrar meios para aumentar a sobrevivência dos probióticos em algumas etapas do processamento industrial dos alimentos. Isto é, como fazê-los resistir as altas temperaturas empregadas, ou, ainda, como resistir a uma mistura ácida comum, como, por exemplo, o suco de laranja.

Macarrão e almôndega

No Laboratório de Microbiologia Quantitativa de Alimentos, Anderson coordena equipe formada por quatro pós-doutorandos e 20 alunos de iniciação científica (graduação), mestrado e doutorado. Em 2017, o grupo apresentou três teses de doutorado. A primeira delas, de autoria da pesquisadora Mariana Batista Soares, teve bolsa concedida pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp) e consistiu em adicionar probióticos esporulados ao requeijão, ou seja, adotou como estratégia a incorporação deles ao alimento em uma fase de desenvolvimento anterior à adulta.

As outras duas tecnologias são de autoria das gêmeas Caroline e Carine Nunes de Almada. Com bolsas do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), as irmãs produziram trabalhos acadêmicos com resultados promissores para a indústria alimentícia. “Tão logo foi identificado o potencial delas para a indústria, buscamos apoio e orientação da Agência de Inovação Inova Unicamp para proteger a descoberta com pedidos de patente junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi)”, informa Sant’Ana.

De acordo com a literatura científica, quanto mais íntegro for o probiótico na sua ingestão, maiores serão os benefícios à saúde. Entretanto, destaca o professor Anderson, mesmo estando mortos, esses micro-organismos mantêm efeitos benéficos à saúde. Tomando por base esse princípio, Caroline desenvolveu uma versão inativa das bactérias probióticas para ser agregada ao macarrão. Chamada de paraprobiótica, pode ser adicionada a alimentos submetidos a alta temperatura em seu processo de produção.

Carine, avaliou o uso de oito tipos de probióticos esporulados com diversos alimentos, como leite, suco de laranja, almôndega, pão, pimenta em pó e iogurte – todos capazes de suportar processos como pasteurização, cozimento, forneamento e irradiação, comuns na indústria. Entre as variedade testadas, a de resultados mais satisfatórios foi averiguada com pão, suco de laranja e iogurte em simulações com roedores e em laboratório. O objetivo era estudar os efeitos benéficos à saúde quando as bactérias esporuladas eram veiculadas por diferentes alimentos.

“Os animais que consumiram o iogurte tiveram redução de glicose de 10% e de 34% de triglicerídeos, e também mostraram indicativos de efeitos benéficos sobre a microbiota intestinal”, relata o professor Sant’Ana. Assim, há agora novas possibilidades para a indústria, “pelo fato de os probióticos tradicionais não suportarem muitos dos processos testados agora com sucesso na Unicamp”, comenta. “Os próximos passos são aprimorar ainda mais a pesquisa e aguardar o contato de empresas interessadas nas inovações do Laboratório”, finaliza.

Serviço

Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA-Unicamp)
Tel. (19) 3521-2155

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página II do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 01/03/2018. (PDF)

Tecnologia do Larex-USP recicla 100% da prata de circuitos eletrônicos

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Rota hidrometalúrgica desenvolvida no Laboratório de Reciclagem, Tratamento de Resíduos e Extração abre caminho para reaproveitar o metal nobre; clientes potenciais são indústrias de cosméticos, fármacos, próteses dentárias, têxteis e tintas

Pioneira na América Latina, uma tecnologia desenvolvida no Laboratório de Reciclagem, Tratamento de Resíduos e Extração da Universidade de São Paulo (Larex-USP) possibilita recuperar 100% da prata utilizada em placas de circuitos impressos de computadores, eletroeletrônicos e eletrodomésticos. Com viés de reciclagem, sustentabilidade e preservação ambiental, essa inovação é o tema da tese de doutoramento do engenheiro eletricista Marcos Paulo Kohler Caldas, defendida em abril e orientada pela professora livre-docente Denise Crocce Romano Espinosa, coordenadora do Larex-USP.

De acordo com Denise, o estudo acadêmico de Marcos Paulo dá continuidade a uma linha de pesquisas do Laboratório iniciada na década de 1990, voltada à reaproveitar metais presentes em placas de circuitos impressos descartados. Desde então, o trabalho multidisciplinar baseado no desenvolvimento de rotas hidrometalúrgicas avançou e resultou em duas patentes obtidas junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi), uma em 2012 e outra em 2014. Em ambas, foram aprimorados processos para recuperar o cobre, elemento responsável por cerca de 30% de todo o conjunto de materiais presentes em uma placa-mãe.

Processos

No mais recente trabalho apresentado no Larex-USP, centro vinculado ao Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica (Poli) e sediado na Cidade Universitária, zona oeste da capital, o resultado obtido são nanopartículas de prata, metal nobre com ação bactericida bastante conhecido e com uso difundido pela ciência e pela indústria. “A matéria-prima obtida tem valor agregado superior às outras já recicladas no Laboratório e tem diversas possibilidades de reutilização”, informa Marcos Paulo.

Segundo ele, cada ponto de solda aplicado em uma placa-mãe de computador contém cerca de 3% de prata e os segmentos econômicos com interesse potencial direto nessa matéria-prima são as áreas de cosméticos, fármacos, próteses dentárias, têxteis e tintas, entre outros.

A rota hidrometalúrgica desenvolvida envolve uma primeira lixiviação – a dissolução dos constituintes solúveis de uma matéria – em meio ácido sulfúrico e uma segunda, nessa mesma substância, em meio oxidante. Após o processo, a matéria-prima obtida é isolada dos demais metais, sendo usado citrato de sódio como agente estabilizante para a síntese das nanopartículas.

Extensão

Apoiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp), a tese de Marcos Paulo baseou-se na recuperação da prata de placas-mãe e de memórias de computadores obsoletos. Atualmente docente do curso de Automação Industrial do Instituto Federal do Espírito Santo (Ifes), ele destaca o fato da tecnologia aprimorada também servir para outros circuitos eletrônicos descartados, como os de geladeira, forno de micro-ondas, televisor, notebook e tablet, entre outros.

“Entre os aparelhos potenciais, o celular é um dos com maior apelo para esta tecnologia, devido à sua substituição pelos consumidores ser cada vez mais rápida e em maior volume”, observa. Para a pesquisa avançar, Marcos Paulo e Denise convidam empresas a se tornarem parceiras do Larex-USP no projeto (ver serviço). Motivos, segundo eles, não faltam.

A logística reversa é um deles. Trata-se, para os cientistas, de uma tendência universal, irreversível e medida prevista na Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS – Lei nº 12.305, de 2010) (ver serviço). Esse instrumento legal determina as responsabilidades de industriais, revendedores, importadores, distribuidores e consumidores com relação ao ciclo de vida de um produto – desde a sua fabricação até o descarte ambiental de todos os seus componentes.

Oportunidade

“Hoje no Brasil se separam e vendem as placas, mas não ocorre a reciclagem delas”, explica Marcos Paulo. Segundo ele, fora do País, os minérios extraídos dos circuitos são recuperados em escala industrial por nações como China e Bélgica, dois dos maiores compradores desse tipo de material. “Com o avanço da logística reversa, reciclar a prata será uma fonte de novos negócios, empregos e renda, além de prover mais sustentabilidade para a indústria e preservação ambiental”, prevê.

No Larex-USP, os desafios futuros com a rota hidrometalúrgica incluem achar um método para extrair o cobre e a prata no mesmo processo e também como tornar o formato das nanopartículas de prata mais uniformes, para atender à própria indústria, sua futura ‘compradora’. Desse modo, estima Marcos Paulo, será possível multiplicar em até 400 vezes o valor agregado da matéria-prima quando este ciclo científico estiver consolidado.

Larex-USP é Embrapii

Em julho, o Larex-USP passou a sediar a mais nova unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii), organização social de pesquisa, inovação e apoio às empresas do governo federal (ver serviço). Especializado em serviços da chamada Química Verde (Tecnogreen), o grupo multidisciplinar com equipes da Poli-USP atua com Engenharia Química, Minas, Petróleo, Metalurgia, Materiais e Civil. Desde 1992, mantém projetos de reciclagem, tratamento de resíduos, tratamento de efluentes, biossorção, biorremediação, biolixiviação e processos químicos extrativos de alta temperatura ou em meio aquoso.

No modelo de fomento tecnológico da Embrapii, o empreendedor tem acesso a financiamento a fundo perdido, isto é, não necessita devolver os valores investidos, e, igualmente, pode realizar ações sem esperar abertura de edital e negociar o serviço direto com a Unidade escolhida, assim como aprová-lo. O núcleo recém-criado na USP atende empresas de sete áreas de competências da Química Verde: Engenharia de Bioprocessos; Engenharia Verde; Mineração Urbana; Processos de Reciclagem; Processos Sustentáveis; Tratamento de Efluentes; Tratamento de Resíduos e Rejeitos Industriais.

Serviço

Laboratório de Reciclagem, Tratamento de Resíduos e Extração (Larex-USP)
E-mail mpkcaldas@gmail.com
Telefone (11) 3091-9120

Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS – Lei nº 12.305/2010)
Logística Reversa – Ministério do Meio Ambiente
Embrapii

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 29/11/2017. (PDF)

Plásticos reforçados com fibras de celulose são novidade da USP

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Patenteada, tecnologia amplia resistência, sustentabilidade e possibilidades de uso de materiais na indústria

Pesquisa do Departamento de Engenharia de Materiais da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC-USP) desenvolveu novo método para produzir compósitos de poliestireno (resina do grupo dos termoplásticos) e polimetacrilato de metila (acrílico), utilizando como matéria-prima fibras e nanofibras de celulose de eucalipto.

Iniciada em 2013 e coordenada pelo professor Antonio José Felix de Carvalho, a tecnologia material com biomassa na composição foi patenteada pela Agência USP de Inovação no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi) em 2015. Empresas interessadas no compósito devem procurar o Departamento de Engenharia de Materiais no câmpus de São Carlos.

De acordo com Carvalho, livre-docente em engenharia de materiais, uma das premissas iniciais era substituir uma parte do plástico utilizado pela indústria em seus processos fabris, considerando o fato de ele ter como origem o petróleo, fonte de energia finita, poluente e não renovável. “Conseguimos produzir um compósito cujos diferenciais, em comparação com os plásticos e acrílicos convencionais, são a leveza, a elevada resistência mecânica, o baixo custo e o apelo ambiental, isto é, a sustentabilidade, por se basear na celulose”, explica.

Processos fabris

O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de celulose, a partir de plantações de eucalipto, sendo esse uma commodity agrícola abundante no mercado nacional. “Essa matéria-prima é usada pela indústria papeleira para produzir papel sulfite e higiênico, embalagens e outros produtos”, explica. Segundo ele, o principal desafio acadêmico da EESC-USP era desenvolver um processo para permitir dispersar na matriz do polímero, de modo homogêneo, as nanofibras de celulose, mais as fibras de celulose nos plásticos e acrílicos, isto é, conseguir manter iguais as propriedades do material em todo o volume.

A patente obtida pela EESC-USP protege a propriedade intelectual tanto do processo de obtenção do compósito quanto do próprio compósito. Segundo Carvalho, o produto criado em São Carlos pode ser direcionado a diversos segmentos industriais com materiais injetados e extrudados em seus processos. A lista inclui fabricantes de automóveis, eletrodomésticos, materiais esportivos e de embalagens e a construção civil, entre outros.

Carvalho informa que alguns empreendedores demonstraram interesse pela tecnologia. “Queremos, agora, empresas para serem parceiras do projeto e podermos avaliar o desempenho obtido em laboratório com quantidades maiores e em aplicações específicas. Outro viés do trabalho é buscar produzir o compósito a partir de outras biomassas, também renováveis”, observa.

Colaborações

A pesquisa com o compósito teve a participação de Cayque Alvares Casale, aluno de graduação e bolsista do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Atualmente, ele está no último ano do curso de engenharia de materiais e manufatura da USP São Carlos. Outra colaboradora é a farmacêutica Eliane Trovatti, pós-doutoranda da EESC-USP na área de materiais. Para participar do projeto, ela recebeu bolsa de estudos da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e atualmente leciona nos cursos de pós-graduação da Universidade de Araraquara (Uniara).

Serviço

Depto. de Engenharia de Materiais da Escola de Engenharia de São Carlos da USP
E-mail toni@sc.usp.br
Telefone (16) 3373-8679

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 03/10/2017. (PDF)