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O projeto foi desenvolvido em parceria com a Universidade de Aveiro e contou com o apoio financeiro do Compete 2020

Isolago desenvolve bioplástico à base dos subprodutos de batata

08/09/2020

O impacto ambiental e o elevado custo associado à reciclagem dos plásticos convencionais são as principais motivações para a procura de novos materiais, nomeadamente de bioplásticos. A Isolago concluiu, em outubro de 2019, o projeto POTATOPLASTIC, cujo objetivo era produzir um composto bioplástico biodegradável, à base dos subprodutos de batata.

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Dada a elevada quantidade de subprodutos produzidos pelas indústrias de processamento de batata (águas de lavagem, pequenos fragmentos de batata removidos das máquinas de corte, cascas e óleos de fritura de batata, etc.), bem como a grande dificuldade no escoamento deste alimento, devido à crescente competição global neste setor, a sua valorização através do desenvolvimento de compostos bioplásticos biodegradáveis revelou-se pertinente.

A batata apresenta elevado teor em hidratos de carbono, sendo o amido o biopolímero predominante na sua constituição. Devido às suas propriedades termoplásticas, o amido apresenta elevado potencial para o desenvolvimento de bioplásticos biodegradáveis.

Por sua vez, a casca da batata contém uma fração lipídica constituída por poliésteres homólogos a ácidos gordos de cadeia longa (ceras) e compostos fenólicos (ácido cafeico, ácido gálico, etc.), capazes de promoverem propriedades hidrofóbicas e antioxidantes, respetivamente, cuja aplicação é essencial para a obtenção de um composto bioplástico biodegradável competitivo no mercado nacional e internacional.

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O projeto POTATOPLASTIC assentou em três etapas fundamentais: (1) extração, identificação e quantificação dos subprodutos da indústria de batata; (2) produção, caracterização e funcionalização de compostos bioplásticos à base dos subprodutos da indústria de batata; e, (3) ‘scale-up’ da produção de compostos bioplásticos à base dos subprodutos da indústria de batata. Tendo como objetivo a melhoria das propriedades mecânicas e físico-químicas do bioplástico à base dos subprodutos de batata, a incorporação de materiais inorgânicos (argilas, partículas de sílica, etc.) na formulação, bem como a esterificação do amido também foram alvo de estudo. O plástico convencional foi utilizado como referência, de modo a garantir um novo material compatível com as necessidades do cliente final.
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Síntese do projeto

Ao longo da execução do projeto POTATOPLASTIC foram realizados os seguintes trabalhos:

  • Definição das especificações técnicas ideais para o composto e as estratégias de penetração das novas formulações no mercado pela Isolago e a Universidade de Aveiro;
  • Identificação e caracterização físico-química dos subprodutos de batata com potencial para o desenvolvimento de formulações plásticas biodegradáveis;
  • Estudo de várias combinações entre os biopolímeros e as biomoléculas recuperadas dos subprodutos de batata e a sua influência nas propriedades mecânicas e físico-químicas dos filmes bioplásticos correspondentes à escala laboratorial (preparação dos materiais através da técnica evaporação do solvente);
  • Preparação de granulados termoplásticos à base dos subprodutos de batata (processo de melt-mixing);
  • Transposição da preparação dos granulados termoplásticos à base de amido da escala laboratorial à escala piloto;
  • Transposição do processo de extração da matérias-primas termoplástica da escala laboratorial à escala piloto;
  • Avaliação da processabilidade (extrusão/insuflação e injeção) dos granulados termoplásticos à base dos subprodutos de batata
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Principais conclusões

Com a realização deste projeto, a Isolago teve como objetivo o desenvolvimento de um composto bioplástico biodegradável à base dos subprodutos de batata, tais como óleos de fritura, águas de lavagem de batata, pequenos fragmentos derivados do corte de batata e cascas de batata.

Apesar de ter sido possível obter filmes à base dos subprodutos da batata, estes materiais apresentaram uma tonalidade amarelada e um cheiro intenso que pode prejudicar o interesse do cliente em utilização futura. No entanto, os resultados foram satisfatórios uma vez que foi possível a produção de bioplásticos à base dos subprodutos da batata dando assim solução aos subprodutos desta indústria, permitindo o seu reaproveitamento.

Na produção de filmes em cliente final foi possível verificar uma melhoria do desempenho mecânico dos materiais, obtendo-se um filme à base dos subprodutos da batata que apresenta uma resistência superior a um filme à base de PBAT. Esta melhoria significativa do desempenho mecânico dos materiais, pode ser considerado como um fator promissor no desenrolar de novas investigações.

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Filme à base de PBAT (à esquerda) e filme à base de subprodutos da batata: 55 % composto F4 e 45 % PBAT (à direita).

O consórcio pretende continuar a reunir esforços no sentido de ultrapassar as adversidades encontradas, considerando novos estudos e investigações a partir do presente projeto. Tendo em consideração o mercado em que a Isolago opera atualmente, só após os devidos melhoramentos, os materiais produzidos poderão representar uma vantagem económica para o mercado.

Uma vez ultrapassadas estas adversidades, a obtenção de filmes de um composto bioplástico representaria uma opção economicamente vantajosa em relação às alternativas existentes no mercado, o que iria conferir caraterísticas distintas relativamente às restantes opções presentes. Consequentemente, o composto bioplástico iria promover vantagem ambiental competitiva nos mercados nacionais e internacionais dos plásticos, garantindo eficiência e qualidade.

Especialista na produção de compostos plásticos, a Isolago tem contacto direto com as necessidades reais da indústria dos plásticos e as dificuldades encontradas no desenvolvimento de um composto bioplástico biodegradável. No projeto participou também a Universidade de Aveiro (Portugal), enquanto entidade co-promotora, que disponibilizou uma equipa de investigação com um vasto conhecimento multidisciplinar, nomeadamente em Bioquímica e Química dos Alimentos, Química de Polissacarídeos, Química Orgânica/Inorgânica e Ciência e Engenharia dos Materiais.

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