Como pesquisadores da UGA estão redefinindo as embalagens sustentáveis com bioplásticos derivados de águas-vivas

Na busca por combater a crise global do plástico, Joinul Islam, aluno de doutorado e assistente de pesquisa de pós-graduação do Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos (FST) da Universidade da Geórgia (UGA), está voltando-se para uma fonte inusitada: o oceano. Trabalhando sob a orientação do Dr. Kevin Mis Solval, Joinul está desenvolvendo bioplásticos biodegradáveis inteligentes derivados do colágeno de medusas.

Mas transformar um organismo marinho em um material de embalagem alimentar viável e inteligente exige mais do que apenas química inovadora; exige extrema precisão técnica. Para garantir que esses filmes de base biológica possam realmente proteger os alimentos contra a deterioração, a Joinul conta com o AQUALAB VSA (Analisador de Sorção de Vapor) e a Célula WVTR (Taxa de Transmissão de Vapor de Água).

Resolvendo o problema dos microplásticos

Os plásticos sintéticos tradicionais são uma faca de dois gumes: são excelentes para proteger os alimentos, mas permanecem no meio ambiente por séculos. A pesquisa de Joinul visa quebrar esse ciclo criando alternativas comestíveis e biodegradáveis.

“A ideia principal da minha pesquisa é desenvolver um bioplástico biodegradável a partir do colágeno de medusa”, explica Joinul. “Sabemos que o problema dos microplásticos é enorme atualmente. Ao utilizar colágeno de medusa digerido (gelatina), podemos criar filmes de bioplástico que não só são sustentáveis, mas também funcionais para a indústria de embalagens de alimentos.”

No entanto, para que qualquer filme bioplástico tenha sucesso no mercado, é preciso comprovar suas propriedades de barreira à umidade. Se um filme for muito “respirável”, os alimentos em seu interior irão estragar. É aí que começa o desafio de medir a WVTR.

Superando os erros manuais

Antes de adotar a tecnologia AQUALAB, Joinul e sua equipe enfrentavam os desafios do método tradicional ASTM E96, um processo gravimétrico manual e demorado, notoriamente trabalhoso.

“Antes, usávamos o método convencional, que consiste em utilizar um copo, vedá-lo com cera e pesá-lo a cada hora ou a cada poucas horas”, diz Joinul. “É muito difícil conseguir uma vedação perfeita com cera e, se houver mesmo que seja um pequeno vazamento, os dados ficam comprometidos. Além disso, é preciso registrar tudo manualmente, o que abre margem para erros humanos.”

Em um ambiente de pesquisa de alto risco, onde a precisão dos dados é o que distingue uma publicação ou patente bem-sucedida de um experimento fracassado, essas variáveis manuais representavam um grande gargalo.

Precisão e automação com o VSA

Ao integrar o AQUALAB VSA equipado com a célula WVTR, o laboratório UGA-FST transformou seu fluxo de trabalho. O VSA funciona como medidor principal, proporcionando um ambiente controlado onde a umidade e a temperatura são mantidas constantes, enquanto a célula WVTR fornece a fonte de dados específica de que Joinul precisa para avaliar seus filmes de bioplástico.

A transição dos testes manuais para os automatizados trouxe três vantagens principais:

1. Eliminação de erros manuais: A célula WVTR possui um design especializado que garante uma vedação perfeita, sem a necessidade de usar cera, que pode sujar, nem de manuseio manual.
2. Registro e sincronização de dados: Cada ponto de dados é registrado automaticamente. “A melhor parte é a automação”, observa Joinul. “Posso definir os parâmetros, deixar o equipamento funcionando e, quando volto, encontro um conjunto de dados completo, sincronizado e pronto para análise. Não preciso passar a noite no laboratório para fazer as medições.”
3. Precisão incomparável: O VSA mede variações de peso com uma precisão de frações de miligrama, oferecendo um nível de precisão que as balanças manuais simplesmente não conseguem igualar.

“Com o sistema AQUALAB, tenho mais confiança nos meus resultados. Ele elimina a incerteza do processo manual e me permite concentrar-me na ciência do filme em si, em vez de nos aspectos técnicos do teste.” — Joinul Islam, Universidade da Geórgia

Do laboratório de pesquisa à realidade industrial

À medida que Joinul avança para as etapas finais de sua pesquisa de doutorado, seu objetivo é ver essas películas de bioplástico à base de medusas sendo utilizadas em aplicações reais de embalagem, talvez para lanches ou alimentos secos que necessitem de uma barreira moderada contra a umidade.

Ao combinar a ciência marinha inovadora com o rigor técnico da tecnologia AQUALAB, a Universidade da Geórgia está demonstrando que o futuro das embalagens é ecológico, comestível e, graças a dados precisos, cientificamente comprovado.

Aumente a precisão do seu laboratório

Seja você um pesquisador acadêmico que está expandindo os limites dos biomateriais ou um profissional de P&D na área de embalagens buscando substituir materiais sintéticos por alternativas sustentáveis, as ferramentas certas fazem toda a diferença. O AQUALAB VSA elimina as variáveis manuais, permitindo que você se concentre na ciência que realmente importa.

Pronto para descobrir como a AQUALAB pode otimizar sua pesquisa? Fale hoje mesmo com um especialista para saber mais sobre nossas soluções automatizadas de análise de umidade.
‍
‍