Imagem de um dos setores produtivos da La Hacienda, no México - Crédito: Divulgação
A irradiação ultravioleta, como técnica de processamento não térmico para descontaminação microbiana de alimentos (MDF), tem sido o grande destaque após a inclusão da luz UV como alternativa, com sua utilização não só em alimentos, como também em água e produtos farmacêuticos.
Em artigo científico assinado por Bruno Pereira de Oliveira, Shirlei Lara, Daniel Chianfrone, Kate Cristina Blanco e Vanderlei Salvador Bagnato, publicada no American Journal of Applied Chemistry, em dezembro de 2019, descreve-se a criação de um novo tipo de reator, onde os emissores de UV são parametricamente distribuídos para descontaminar produtos vegetais para consumo humano, no caso concreto, brócolis frescos, sendo que o equipamento demonstrou sua capacidade de inativar os microrganismos presentes, principalmente na água destinada a lavar esses alimentos.
Graduado em Engenharia de Alimentos (FEF), com quatro iniciações científicas (UNESP, FEF, ITA, USP), Bruno Pereira de Oliveira é mestre em física aplicada no IFSC-USP, tendo depositado, ao longo de seu percurso acadêmico, cinco patentes. Com sete artigos publicados e um livro, Bruno é autor de quatro anais de congresso, três resumos em anais, uma apresentação oral internacional e uma Banca de TCC, sendo igualmente revisor do Journal of Astronomical Telescopes Intruments and Systems (JATIS) e Membro da Sociedade Internacional de Engenharia de Alimentos. Estando próximo de concluir seu doutorado no IFSC/USP, Bruno Pereira de Oliveira explica porque passou da Engenharia de Alimentos para a Física. “Na verdade, a Física veio contribuir com a parte que me faltava na área de Engenharia de Alimentos, ou seja, com ela eu posso ter uma nítida visão e conhecimento diferenciado para atuar em um mercado que é extremamente concorrido”, sublinha o pesquisador de nosso Instituto. Bruno enfatiza que a Engenharia de Alimentos apresenta um grande desafio, que é alcançar dois parâmetros indispensáveis - a eficiência e eficácia -, só que esses parâmetros, por si só, não bastam para desenvolver uma nova indústria, aquela que é designada de 4.0. Com isso, o aluno viu a possibilidade, junto com o Prof. Vanderlei Bagnato, do Grupo de Óptica do IFSC/USP, de desenvolver novas técnicas, novos métodos e equipamentos que pudessem agregar um maior valor à Engenharia de Alimentos, aumentando exponencialmente a eficiência e eficácia na área, e diminuindo, por sua vez, a utilização de químicos e, consequentemente, oferecendo uma maior segurança alimentar, algo que impacta na qualidade da saúde pública.
“Observem-se os exemplos recentes da carne de frango contaminada, a derivação que teve esse e outros problemas junto da população mundial, tudo desaguando no recente coronavirus - que ninguém sabe ainda como apareceu. Então, a parte microbiológica dos alimentos é extremamente importante, sendo que atualmente o controle microbiológico não é nem eficaz, nem eficiente. Neste complexo processo, procurei entender como funciona a cabeça de pesquisadores que estão fora da área de Engenharia de Alimentos, como os Físicos e os Químicos. Assim, em paralelo ao meu doutorado em Física, iniciei uma graduação em Química, já que era o que me faltava para poder adquirir um perfil multidisciplinar, fechando assim uma espécie de triângulo constituído por Engenharia de Alimentos, Física e Química. Dessa forma, eu poderia ter a chance de desenvolver um equipamento ou um método bem no centro desse triângulo”, explica Bruno.
Tendo essa meta em mente, no final de seu mestrado o jovem pesquisador do IFSC/USP aceitou um desafio que viria a corporizar seus planos futuros, lançado pelo Prof. Vanderlei Bagnato, do Grupo de Óptica de nosso Instituto. Sobejamente conhecido no México devido a suas múltiplas pesquisas, Bagnato convidou Bruno Pereira de Oliveira, em 2016, para visitarem La hacienda - uma imensa plantação produtiva de vegetais de todas as espécies - brócolis, cenouras, couves-flor, etc. -, e que naquele ano estava passando por sérias dificuldades técnicas, comprometendo a exportação da quase toda a sua produção, que tinha como destino a Europa. “O método que eles utilizavam era retirar os vegetais da terra, lavar e passá-los por tubos de carregamento, fazendo circular água várias vezes pelos produtos. Só que essa água tinha hipoclorito e a quantidade utilizada, destinada a fazer um controle microbiológico, era tão grande, que toda a área produtiva cheirava a químico”, relata Bruno. Dessa forma, após uma das exportações ter sido negada na Europa e após várias reuniões com órgãos europeus e americanos, ficou estabelecido que os proprietários da Lahacienda deveriam diminuir drasticamente a utilização de químicos no processo, caso quisessem continuar a exportar, motivo pelo qual o Prof. Bagnato foi chamado a intervir.
“A primeira coisa que fizemos aqui no IFSC/USP foi estudar um dos produtos - neste caso foi o brócolis, por suas características -, tendo conseguido montar um projeto nesse ano de 2016 e levá-lo para o México. Sumariamente, o principal vetor de contaminação era a própria água - da contaminação química à microbiológica -, pois a concentração química era tão grande que já não conseguia eliminar os organismos biológicos. Por outro lado, essas águas não podiam ser despejadas nos esgotos e assim eram descartadas no ambiente, todos os dias”, pontua Bruno. A solução encontrada foi o desenvolvimento de um reator inovador, a partir de um modelo convencional, instalando-se um sistema de luz ultravioleta que iluminasse toda a água que circulasse nos produtos, sem qualquer adição de produtos químicos. Os primeiros testes mostraram que esse procedimento eliminaria os microrganismos em 1000 vezes mais que o tradicional, principalmente no brócolis, que é um vegetal fechado. O projeto de Bruno Pereira de Oliveira ficou pronto pronto e com uma patente.
O exemplo do brócolis se aplica a diversos outros produtos - frutas, leite, café, etc. - incluindo, por exemplo, o açaí, cujo processo atual de descontaminação é ineficaz, já que no processo de moagem o mosquito barbeiro pode ir junto. Para Bruno, a missão está praticamente concluída, bastando agora encontrar parceiros para a construção do reator “Conseguimos desenvolver um equipamento que proporciona mais eficiência e eficácia na indústria, atendendo a que também conseguimos um entendimento matemático, de cinética e de fenômenos físicos que também contribuem para a ciência: ou seja, conseguimos fazer uma ciência fundamentada, aplicada à indústria”, conclui o pesquisador.
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