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Processo que reduz açúcar com “pescagem” da sacarose por nanopartículas magnéticas é opção para alimentos hipocalóricos

Por Ana Palazi em INOVA UNICAMP O Brasil tem a meta de reduzir o consumo de açúcar em alimentos industrializados na ordem de 144 mil toneladas até o final de 2022. O acordo entre o governo e a indústria é  um meio de combater a obesidade, que é causa de doenças graves, como o diabetes. 

Os sucos naturais não entraram na lista, mas eles se tornam ainda mais saudáveis com a redução de seu valor calórico, e com vantagem competitiva para a indústria. Daí a importância de uma tecnologia desenvolvida na Unicamp, com  estratégia de proteção feita pela Agência Inova Unicamp e pedido de patente já depositado no INPI. 

O processo reduz o teor de sacarose em sucos naturais com uso da nanotecnologia, podendo ser uma opção para aumentar a oferta de alimentos hipocalóricos. A sacarose representa aproximadamente 60% das moléculas de açúcar do suco. “O suco de laranja contém frutose, glicose, sacarose, flavonas, água, vitamina C, várias fibras e outros compostos. Desenvolvemos um modo de buscar a sacarose sem interferir na composição ou nas propriedades organolépticas do suco, como se fosse uma pesca”, diz Ljubica Tasic,  docente e pesquisadora do Instituto da Química (IQ) da Unicamp.

A pesquisa foi motivada pela expressiva produção da fruta no país. O Brasil é o maior produtor mundial de laranja e um dos principais exportadores de suco. O país concentra 35% da produção global da fruta e fabrica três de cada cinco copos da bebida consumidos no planeta, segundo o Fundo de Defesa da Citricultura (Fundecitrus).

Isca para atrair a sacarose

O método para produção de sucos hipocalóricos inclui a preparação de uma “isca” que remove a sacarose pela modificação da superfície de um magneto. A equipe de pesquisa – formada integralmente por mulheres – sintetizou nanopartículas de magnetita, um óxido de ferro nanoestruturado, que foi em seguida revestido com um material inerte, e funcionalizado com a enzima invertase, responsável pela aceleração da reação química para quebra das moléculas de açúcar. “A invertase é isolada a partir de um fermento biológico e tem uma interação altamente específica, perfeita para isolar as moléculas alvo. Diferentemete de outros métodos de obtenção de sucos de baixa caloria, que usam coluna e filtração, ela  não interage com os outros componentes presentes em uma suspensão tão complexa como o suco de laranja”, explica.

Dessa forma, foi possível isolar a sacarose sem alterar as propriedades tão apreciadas no suco de laranja, como aroma, cor, textura e sabor, além de reduzir etapas industriais que poderiam eliminar aspectos nutricionais e sensoriais desejáveis nos sucos, como as fibras e os gruminhos da fruta. Para separar as nanopartículas da sacarose após o processo de “pescagem” foi usado um imã.

As nanopartículas são recuperadas com a ajuda de um imã e podem ser reutilizadas por dez ciclos sem perda de ação. (Crédito: Arquivo/Ljubica Tasic)
As nanopartículas são recuperadas com a ajuda de um imã e podem ser reutilizadas por dez ciclos sem perda de ação. (Crédito: Arquivo/Ljubica Tasic)

A separação magnética é utilizada em outros setores da indústria de alimentos e bebidas. Na produção de vinhos, ela auxilia na remoção de proteínas que causam turbidez. Outros exemplos são a clarificação de sucos de frutas e a remoção de soro de leite. O uso das nanopartículas – menores do que as microesferas geralmente aplicadas – é visto de forma promissora devido à maior área de contato em relação ao volume. 

As nanopartículas de óxido de ferro já são permitidas como corantes e aditivos alimentares e foram aprovadas para uso em seres vivos pela FDA (agência norte-americana de regulação de alimentos e drogas). Na indústria farmacêutica são também aplicadas em testes de PCR, para purificação das amostras e detecção do RNA viral.

Reaproveitando o açúcar da laranja

O  processo desenvolvido “oferece enorme potencial do ponto de vista científico e econômico”, diz o texto encaminhado pela Inova Unicamp com o pedido de proteção da tecnologia.  Nos ensaios realizados no Laboratório de Química Biológica do IQ, o nanomaterial foi reutilizado por dez rodadas consecutivas sem perda da capacidade de captura da sacarose e da atividade da invertase.

A captura também ocorreu sem a ocorrência de hidrólise (reação que promove a quebra da ligação da sacarose em unidades menores). “Descobrimos que a invertase, no pH baixo do suco de laranja, é inativa para outras moléculas e não conduz à catálise, o que permite recuperar o açúcar de duas formas”, conta Tasic. O estudo foi publicado na Royal Society Chemistry.

A sacarose retirada do suco de laranja pode ser aproveitada como açúcar tradicional de mesa ou açúcar invertido (conhecido também como mel de açúcar), agregando valor à produção e possibilitando a redução das áreas cultivadas. A próxima fase é escalar os testes para uma planta industrial. Para isso, a Inova Unicamp busca parcerias com empresas.