Bolsa de Iniciativas PRR

 

CORANTES NATURAIS a partir de plantas tintureiras e aromáticas para aplicação em fibras naturais (ID: 253 )
Coordenador: CEBAL - Centro de Biotecnologia Agrícola e Agro-Alimentar do Alentejo
Iniciativa emblemática: 6. Territórios sustentáveis
Data de Aprovação: 2022-03-07 Duração da iniciativa: 2025-09-30
NUTS II: Alentejo NUTS III: Baixo Alentejo
 
Identificação do problema ou oportunidade

Muitas plantas produzem colorações estáveis ou corantes que foram usados no tingimento de tecidos no passado, no entanto, a sua utilização foi substituída por corantes sintéticos que se obtinham a um custo mais baixo, uma vez que ofereciam boas propriedades de solidez à luz e às lavagens, comparativamente com os corantes naturais. Apesar destas vantagens, a crescente evidência dos efeitos nocivos dos corantes sintéticos para a saúde e a elevada contaminação ambiental na sua produção/utilização, tem impulsionado a procura por corantes naturais.

O mercado global de corantes naturais, exibe uma previsão de receitas de 5 bilhões de dólares até 2024 e uma taxa de crescimento de 11% para o período de 2019-2024. O aumento de corantes naturais em vestuário, alimentos, bebidas, produtos de beleza, bem-estar e medicamentos impulsionará a adoção destes produtos no mercado global. O segmento baseado em plantas dominou mais de dois terços do mercado total, com uma taxa de crescimento de 12% em 2018. No entanto, embora as fontes de corantes possam ser muito variadas, apenas as espécies herbáceas são utilizadas como matéria corante em sectores não alimentares, e as espécies lenhosas de frutos são utilizadas principalmente como corantes alimentares. Além disso, entre o grande número de espécies de plantas tintureiras, poucas alcançaram qualquer importância económica, devido ao comportamento tintorial-técnico e às boas propriedades de solidez.

Até agora, os corantes naturais têm sido negligenciados como recursos renováveis para a agricultura, embora haja uma procura crescente, pelos consumidores, por produtos têxteis ecológicos, sustentáveis e produzidos a partir de fibras naturais (lã, seda, algodão, linho, etc.), para os quais os corantes naturais começam a ter maior solicitação, a baixa estabilidade destes corantes aos processos industriais (temperatura, pH) e solidez (à luz, às lavagens), limita a sua aplicação na indústria.

Este projeto visa aumentar a produção de corantes naturais de modo a poderem competir no mercado global, através do desenvolvimento de métodos modernos de cultivo na agricultura, economicamente sustentáveis, para que as plantas tintureiras ofereçam colorações estáveis. Por outro lado, a sua obtenção a partir de subprodutos provenientes da produção agrícola e/ou a valorização da biomassa resultante da transformação agroindustrial, permitirão explorar a obtenção de corantes naturais, biomordentes, ou outros compostos, a custos mais reduzidos. Além disso, podem ser aplicados métodos de extração eficientes, ecológicos e de baixo custo, que depois de otimizados permitem obter maiores rendimentos destes corantes, bem como técnicas de estabilização (encapsulação) que permitem manter a cor, solubilidade, estabilidade, facilitar a dosagem e assegurar a compatibilidade nos processos industriais, estabelecendo um catálogo de cores sólidas uniformes, reprodutíveis e com tonalidades variadas, tendo em conta os aspetos relacionados com a saúde, a segurança humana e o ambiente.

Assim, com este projeto pretende-se oferecer aos utilizadores dos corantes naturais, uma produção interna de matérias-primas controladas em modo de "cultivo integrado" com as seguintes vantagens: declaração de prova de origem, garantia de ausência de substâncias nocivas e fornecimento de grandes lotes uniformes com qualidade normalizada. 

Este projeto promoverá o desenvolvimento do sistema agrícola nacional e comercial, com grande potencial exportador, tanto na produção primária como na indústria transformadora, nomeadamente produtores regionais, que expressaram total disposição para produzir e fornecer matérias-primas regionais, ou outras, para a exploração de novas fontes vegetais. Por outro lado, poderá permitir a inclusão de agricultores, coletores locais, agentes dos recursos, processadores e distribuidores fornecedores de plantas aromáticas e medicinais, bem como PMEs nacionais, fornecedoras de biomassa, recuperação de produtos agrícolas regionais e a reutilização de bioresíduos, contribuindo para uma bioeconomia circular.

 
Breve resumo da iniciativa a desenvolver

Este projeto assenta na investigação aplicada e na experiência do Grupo Operacional Tinturaria Natural que teve como objetivo o restabelecimento do cultivo de plantas tintureiras na agricultura e a sua utilização para tingir têxteis na indústria. Esta proposta pretende dar continuidade não só ao conhecimento adquirido para o setor têxtil, mas também agroalimentar reunindo a experiência dos produtores de plantas aromáticas e medicinais (PAM), o sistema científico e tecnológico (CEBAL, UE, INIAV e UBI) e o tecido empresarial com especial foco para o setor têxtil e alimentar (Tintex, Ecolã, FMSI e Pássaro de ervas). Salienta-se a atualidade do tema em termos sócio-económicos e de saúde pública, o contributo para uma economia circular (através do aproveitamento de bio-resíduos) e o impacto alargado a outros setores industriais.

Desta forma esperamos apresentar pontos de atração para novos produtores e contribuir de uma forma concreta para o incremento de produtos com caraterísticas únicas que possam contribuir para o incremento PIB de Portugal. A estrutura do projeto contém as seguintes linhas (L):

L1. Produção de plantas tintureiras

L2. Seleção de plantas silvestres autoctónes para utilização na indústria tintureira

L3. Extração de corantes 

L4. Aplicação dos corantes obtidos 

L5. Valorização da matéria remanescente e subprodutos

L6. Validação dos corantes para o mercado

L7. Comunicação e disseminação

Para produção estão previstas duas linhas distintas: uma que contempla a produção de plantas tintureiras já bem estabelecidas (L1) e outra que fará a seleção de plantas silvestres autoctónes para utilização na indústria tintureira (L2), em ambas linhas serão implementados sistemas de produção mais sustentáveis como o modo de produção integrada ou o modo de produção biológica. Assim esperamos, por um lado, implementar a produção de plantas adaptadas às condições edafoclimáticas de Portugal; e por outro lado, acrescentar valor aos recursos vegetais endógenos, buscando os recursos com maior resiliência aos cenários das alterações climáticas (baixa precipitação e aumento de temperaturas). Será privilegiada a transferência do conhecimento obtido e tecnologia para a agricultura e para a indústria através da capacitação e ações de divulgação na linha 7.

A implementação de uma atividade agrícola na área das tintureiras só faz sentido havendo quem seja capaz de utilizá-las numa fase posterior. Prevemos para isso 4 linhas de trabalho: L3 Extração de corantes de plantas tintureiras e de Plantas Aromáticas e Medicinais (PAM), L4 Aplicação dos corantes obtidos, L5 Valorização da matéria remanescente e subprodutos e a L6 Validação dos corantes para o mercado. L3 contempla os estudos em pequena e larga escala da extração dos corantes tanto das tintureiras como dos subprodutos de PAM e a formulação da sua apresentação. Estes corantes serão aplicados na L4 em fibras naturais (lã e algodão) e será feita a avaliação dos mesmo para a indústria alimentar. Tendo em linha e conta os objetivos do desenvolvimento sustentável 2030 (ODS) e o aumento do rendimento dos produtores, na L5 serão valorizados os sólidos remanescentes dos vários processos a estudar quer para a incorporação em têxteis, quer para a obtenção de bioprodutos. Todos os efluentes gerados ao longo de toda a cadeia serão caraterizados e valorizados ou tratados, para contribuir dessa forma para a gestão da água ou solventes utilizados durante o processo, e por outro lado, garantir o cumprimento do princípio do “Não Prejudicar Significativamente”. Na L6 será trabalhada a questão da certificação dos produtos obtidos (planta, corante e tecidos) e também a análise técnico-económica dos produtos mais significativos, desde da produção ao produto de valor acrescentado (corantes/tecidos).

Na L7 Comunicação e disseminação, compreenderá a realização de eventos de comunicação e disseminação das ações e dos resultados alcançados nas diferentes tarefas desenvolvidas, desde a produção de plantas, valorização de subprodutos e aplicação do produto final na indústria.  

 
Áreas de Trabalho e responsabilidades de cada parceiro

CEBAL: coordenador da iniciativa e líder da linha de investigação 5, abordando a valorização de todos os subprodutos e efluentes gerados aos longo de toda a cadeia de produção dos corantes e de têxteis. Participa igualmente na L3 contribuindo para a extração e concentração em grande escala.

 

ADPM/CCLã: responsável pela comunicação e disseminação das acções e dos resultados alcançados nas diferentes tarefas desenvolvidas, desde a produção de plantas, valorização de subprodutos e aplicação do produto final na indústria.  

 

Ecolã: participará na validação do mercado

 

Herdade dos Toucinhos: Produção de campos de ensaio das plantas selecionadas, monotorização, registo e comunicação dos dados agronómicos. Pós-produção das culturas selecionadas (secagem, separação de folhas e corte)

 

INIAV, I.P. será responsável pela coordenação da produção nos campos dos produtores e colabora na seleção de novas plantas tintureiras a introduzir na rotação, com elaboração dos respetivos itinerários técnicos. Participará na análise técnico-económica de validação dos corantes para o mercado. Será responsável, na L3, pela extração e estabilização da matéria corante através de processos de encapsulamento à escala laboratorial e participará, na L4, na avaliação da estabilidade dos corantes que permitam manter as suas propriedades, para aplicação na indústria alimentar.



FMSI, Lda na L3 propõe fornecer lotes de corantes, à escala piloto, na forma de pó, com qualidade normalizada para serem utilizados na L4 para aplicações na área têxtil e alimentar.

 

Pássaro-de ervas na L6 participará na vertente de comercialização das plantas tintureiras e corantes.

 

PRODUTORES: Implementação e manutenção de campos experimentais, recolha de dados para o itinerário técnico e económico e participação na comunicação e disseminação de resultados.

 

TINTEX: Partipará nos ensaios de tingimento em fibras naturais (algodão), à escala laboratorial e industrial, com recurso a corantes de plantas tintureiras; Incorporação da matéria remanescente em têxteis através de processos de revestimento; Validação dos produtos resultantes no mercado;

 

UBI: irá participar nas L3, 4, 5 e 6. Procederá ao desenvolvimento de métodos que permitam a extração dos corantes e caraterização fitoquímica. Estes dados serão utilizados nas L 4 e 5. Lider da L4 onde efetuara o tingimento em fibras naturais (lã) à escala laboratorial e industrial e irá contribuir na avaliação do potencial de aplicação para a área alimentar através de ensaios de bioacessibilidade e biodisponibilidade em modelo estático, e a avaliação da sua toxicidade em células do trato gastrointestinal humano. 

 

UEVORA : propõe-se acrescentar valor a recursos vegetais presentes no território, que estejam particularmente bem adaptados a condições de secura e que apresentem potencial para a indústria tintureira. 

 
Interlocutor: Maria da Conceição Fernandes   Email interlocutor: maria.fernandes@cebal.pt   Email entidade: ana.sota@cebal.pt