As políticas que promovam a utilização eficiente dos recursos naturais, considerando a proteção do ambiente, a criação de novos produtos, novas oportunidades de negócio e mais empregos, respeitando os princípios da economia circular e da bioeconomia são uma realidade na Europa (CE, 2020). Neste contexto, os intervenientes na cadeia alimentar pretendem prolongar o prazo de validade dos alimentos com recurso a conservantes naturais, não poluentes, contribuindo para a diminuição do desperdício e perdas de alimentos. No relatório da UNEP (2021), é estimado que 17% da produção alimentar global total é desperdiçada no final da cadeia de distribuição, cerca de 931 milhões de tonelada, em 2019. Por outro lado, é urgente reduzir a quantidade de plástico usado na distribuição de alimentos (Bano et al., 2020).  A maioria dos plásticos produzidos a partir do petróleo, originam resíduos não biodegradáveis, criando problemas ambientais graves. Em 2019, as embalagens de plástico geraram cerca de 54% do total de resíduos antropogénicos (Rodrigues et al., 2019).

Por outro lado, o consumidor está mais atento à dieta alimentar, procurando produtos inovadores, naturais, saudáveis e convenientes mas também se preocupa com a sustentabilidade da cadeia alimentar e com o ambiente. Nos últimos anos tem-se assistido a um acréscimo importante do consumo de frutos vermelhos. As exportações em 2020, de amora, mirtilo e framboesa apresentam crescimento, quer em valor quer em quantidade, atingindo 247 milhões de euros (+5,5%) e (+2%), relativamente a 2019, revelando uma resiliência notável em tempos críticos. Os consumidores reconhecem estes frutos como excelente fonte de antioxidantes, de vitaminas do complexo B (niacina), de betacaroteno (precursor da vitamina A), de vitamina C e de minerais (K, Fe, Mn). A acentuada perecibilidade destes frutos dificulta o aumento da quota de mercado nacional, bem como a sua exportação, e contribui para o desperdício. A qualidade pós-colheita e a extensão do período de vida útil assumem um papel preponderante na fileira.

Com todas as motivações apontadas, devem ser procuradas formulações de biopolímeros que possam ser usados como revestimentos edíveis, ou seja suspensões ou emulsões que aplicados diretamente sobre os alimentos e que após secagem formem um filme transparente, inodoro, insipido com propriedades barreira ao O2, ao CO2 e ao vapor de água.

A solução para estes desafios simultâneos implica modelos inovadores, nos quais subprodutos da indústria agroalimentar possam ser valorizados, neste caso para obter revestimentos comestíveis, para assegurar o aumento da vida útil dos pequenos frutos e a redução no uso de plásticos.

Em Portugal assistiu-se, na ultima década, a um interesse crescente pela cultura da figueira da índia, contudo as dificuldades de comercialização dos frutos levaram ao abandono de algumas dessas áreas. Esta cultura tem um grande potencial de adaptação a climas semiáridos, situações de grave stresse hídrico, interessante no atual cenário de alterações climáticas e escassez de água. Tem sido salientada a sua eficácia no sequestro de carbono, apontando-se a título de exemplo valores que atingem 30 toneladas de CO2/ano/ha, seja 20 t de matéria seca/ano/ha, em condições próximas às de zonas áridas, (Inglese et al. 2017)

A cultura de Opuntia Ficus índica Mill produz grandes quantidades de cladódios, muitos deles podados anualmente e subaproveitados. 

Com conhecimento dos desafios presentes, aos quais urge responder, tem que se desafiar o status quo da produção agrícola e da cadeia de distribuição de alimentos, alterar as abordagens tradicionais, reconhecer as potencialidades de produtos até agora desvalorizados e pensar de forma diferente visando uma execução célere que permita um futuro sustentável. O objetivo deste projeto é a valorização de pequenos frutos com interesse regional, através do aumento da vida útil pela utilização de revestimentos edíveis formulados a partir de cladódios de figueira da Índia.

Existem numerosas publicações sobre Opuntia Ficus índica Mill (Gago et al., 2014; Miguel et al., 2018; Aruwa et al., 2019; García et al. 2020; Oniszczuk et al. 2020 ) e algumas visando mais especificamente os cladódios (Santos, 2017; Missaoui et al. 2020) e mesmo o desenvolvimento de revestimentos comestíveis (Allegra et al., 2016, 2017). É sabido que os cladódios podem ser utilizados para extração de mucilagem e obtenção de revestimentos edíveis (Gago et al., 2020; Pascoe-Ortiz et al., 2019), contudo uma formulação exequível não se encontra disponível.

O grupo participante tem experiência anterior com este material, tendo alcançado resultados preliminares bastante auspiciosos.

A investigação laboratorial deve ser intensificada para que possam resultar novos produtos e processos aplicáveis no imediato e, consequentemente, mudanças efetivas na sustentabilidade e na resiliência das empresas envolvidas.

Assim, como objetivo tangível em laboratório, iremos desenvolver uma fórmula simples e barata para ser utilizada como revestimento comestível, que permita prolongar a vida útil de pequenos frutos.

Pretende-se transformar este subproduto (cladódios) numa fonte de rendimento para os produtores de figueira da Índia, aumentando a sustentabilidade desta cultura na região e o inerente sequestro de carbono pela manutenção das áreas ocupadas com esta cultura.

Como resultados, esperamos contribuir com um revestimento natural comestível para aplicar em frutos vermelhos, podendo esta aplicação ser imediatamente implementadas pelas empresas produtoras de mirtilo, framboesa e morango no Alentejo, sendo a sua divulgação e fomento vinculadas pelas associações de produtores envolvidas neste projeto.

O principal objetivo deste projeto é aumentar a vida útil dos pequenos frutos através da aplicação de um revestimento comestível que promova a qualidade e o aumento da vida útil e que garanta a segurança dos produtos frescos.

São considerados os seguintes objetivos específicos:

1)    Otimizar a extração de compostos poliméricos (mucilagem) e a sua aplicação na formulação de revestimento comestível e verificar as propriedades mecânicas e funcionais de vários biopolímeros obtidos e das várias formulações.

2)    Avaliar a eficácia da sua utilização, na garantia da segurança e no aumento da vida útil, em pequenos frutos produzidos em empresas da região Alentejo.

3)    Verificação final da aceitação dos produtos alimentares com uso destes revestimentos mediante avaliação sensorial, decisiva para a escolha dos melhores revestimentos.

4)    Registo de patente com processo de obtenção de revestimento edível (e se possível filme edível).

5)    Transferir resultados de investigação após registo de patente, através da participação em congressos, publicação de artigos científicos e de divulgação.

Esperamos que os resultados alcançados permitam, num futuro próximo, projetos mais ambiciosos com Opuntia ficus indica.

O projeto será liderado pela Universidade de Évora (UÉ)

As tarefas a realizar de acordo com os objetivos serão as seguintes:

Objetivo 1. OBTENÇÃO DE BIOPOLIMEROS - UÉ

Tarefa 1.1: Pesquisa bibliográfica sobre as fontes e métodos de obtenção dos biopolímeros que são objeto deste projeto. UÉ

Tarefa 1.2: Otimização das condições de extração e caracterização físico-química dos biopolímeros obtidos. A extração será efetuada sob diferentes condições, otimizando a utilização de diferentes solventes, condições de pH e temperatura, precipitação e centrifugação, de acordo com a literatura disponível.

Tarefa 1.3: Caracterização de biomoléculas por metodologias espectrofotométricas e cromatográficas. Avaliação in vitro da sua atividade antioxidante e antimicrobiana.

Objectivo 2. OBTENÇÃO DE FORMULAÇÕES A TESTAR – UÉ

Tarefa 2.1: Formulação de revestimentos a partir de biopolímeros e biomoléculas, e caracterização das propriedades físicas e químicas na forma de solução. Esta caracterização será feita através da análise dos parâmetros: densidade, tensão superficial, comportamento reológico, absorção de luz e transparência das soluções.UÉ

Tarefa 2.2: Estudo das características dos filmes comestíveis formados após secagem da solução preparada separadamente do alimento. Determinação da espessura, solubilidade em água, permeabilidade ao vapor de água, espectroscopia de infravermelhos da transformação de Fourier (FTIR).

Objectivo 3. APLICAÇÃO EM FRUTOS - UÉ; PepeAromas; Southern Berry

Tarefa 3.1: Seleção de matrizes alimentares nas quais podem ser aplicadas as películas e revestimentos biodegradáveis obtidos nas tarefas do Objectivo 2, Estudo da forma de aplicação e secagem.

Tarefa 3.2: Avaliação da qualidade e segurança dos alimentos em que os biopolímeros são utilizados. Para este efeito, serão efetuados testes físico-químicos e estudos de vida útil de acordo com a matriz em estudo: textura, cor, pH, composição nutricional, análise microbiológica.

Tarefa 3.3: Análise sensorial de alimentos testados para escolha final de filmes e revestimentos (ISO 6658(E) (2005).

Objectivo 4. DIVULGAÇÃO E PATENTE - APROFIP; CCRES; UÉ

Tarefa 4.1. Registo da patente. UÉ

Tarefa 4.2. Workshops de demonstração

Tarefa 4.1: A Transferência dos resultados da investigação através da participação em conferências, publicação de artigos científicos e de divulgação.

Universidade de Évora

Sendo a região do Alentejo uma região que cobre uma grande área do território nacional, pouco povoada, com características muito específicas e, ao mesmo tempo, muito diversas, particularmente ao nível da produção, a presente proposta opta por focar esta região. Estão incluídas as áreas geográficas do Alentejo Norte, Central, Baixo e Litoral.

Associação de Produtores de Figo da Índia Portugueses. APROFIP

Pepe Aromas (http://www.pepearomas.com) produtor local que fornece cladódios e participará nos ensaios de vida útil.

Centro de Competência para os Recursos Silvestres (CCRES) divulgará os resultados.