Grupo utiliza técnicas inovadoras para a análise de produtos agrícolas e industrializados
Propor formas de categorizar e desvendar a composição de produtos agrícolas e industrializados, com métodos de baixo custo, são o foco do trabalho de um grupo de pesquisa da Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA) da Unicamp. Sob a coordenação do professor Douglas Barbin, os pesquisadores utilizam tecnologias analíticas e variados sensores para avaliar o processamento desses produtos. As técnicas são mais rápidas quando comparadas aos métodos tradicionais de análise e oferecem subsídios a setores que vão do cultivo no campo até os órgãos de fiscalização.
Os estudos são realizados a partir da análise de imagens de amostras dos alimentos, combinada com técnicas de visão computacional para seu processamento, além de métodos que permitem investigar a composição dos alimentos pela absorção e/ou reflexão da energia radiante. Desse modo, é possível apontar quais elementos químicos estão presentes nas amostras, considerada a obtenção do espectro de absorção e de reflexão, e determinar a presença de alterações indevidas. As técnicas utilizadas, a espectroscopia de infravermelho próximo (Near InfraRed Spectroscopy – NIRS, na sigla em inglês) e a análise de imagens hiperespectrais, investigam a interação entre o material e a radiação.
“Uma das grandes vantagens dessas aplicações é substituir as técnicas tradicionais de análise, em que seria necessário extrair uma amostra, enviá-la para um laboratório, aplicar reagentes químicos e aguardar o tempo de reação para, só então, extrair os dados”, explica Douglas Barbin. A pesquisa abrange todas as etapas do processo investigativo, desde o desenvolvimento das tecnologias até a elaboração dos critérios de análise. “A principal expertise do nosso grupo é utilizar as técnicas para o processamento das informações que extraímos das análises.”
O método pode ser utilizado em uma vasta gama de aplicações. Por exemplo, considerando que não é preciso violar os produtos para a análise, na avicultura a técnica contribui na avaliação do frescor dos ovos, beneficiando produtores rurais na gestão e processamento dos lotes produzidos. Já na agricultura, é possível determinar as etapas de maturação de vegetais e frutas, como o melão, cujo amadurecimento não é perceptível a olho nu. Na indústria, eles conseguem analisar a distribuição de nutrientes nos alimentos, como é o caso das fibras presentes em pães e massas. Barbin conta que, nesses casos, há vantagens no uso de imagens hiperespectrais – técnica que analisa um amplo espectro da luz em cada local. “Com as imagens, consigo localizar os pontos de onde quero extrair o espectro. Isso é interessante para a análise de produtos heterogêneos.”
Essas possibilidades também são proveitosas para órgãos fiscalizadores na busca por adulterações de produtos, tais como carnes processadas e laticínios, que, quando ocorrem, modificam a composição química dos produtos. “Muitas vezes, o composto adulterante é invisível, não seria possível identificá-lo apenas pela imagem. Mas, com a espectroscopia, podemos analisar a mudança química que ele provoca e identificar o problema”, detalha o professor.
Para além do poder da visão, as tecnologias utilizadas pelo grupo mimetizam outros sentidos do corpo humano. Em parcerias com outras unidades da Unicamp, como o Instituto de Física “Gleb Wataghin” (IFGW), foram desenvolvidos equipamentos multissensores do tipo língua e nariz eletrônicos. Ambos contam com dispositivos capazes de detectar sabores característicos ligados a alterações, como acidez e amargor, e aromas expelidos por compostos voláteis, que contribuem para identificar possíveis alterações na composição química das amostras. São equipamentos utilizados, por exemplo, na análise do tempo de vida em prateleira da água de coco vendida em caixinhas.
Óleos, frutas e condimentos
Os diferentes estudos desenvolvidos por pesquisadores do grupo evidenciam o conhecimento acumulado e a expertise adquirida. Luís Cruz dedicou seu mestrado à aplicação de algumas das técnicas para a identificação de adulterações em condimentos, como páprica e cúrcuma. “A cadeia de condimentos é uma das que sofrem mais adulterações no mundo”, pontua Cruz. “Como boa parte deles é vendida em pó, é muito fácil misturar com outras coisas que sejam mais baratas. Por exemplo, adicionar amido na cúrcuma e na páprica, ou sementes de mamão secas na pimenta do reino.” Além dos condimentos, Cruz também participou de trabalhos para a autenticação de híbridos de cacau – novas variedades do fruto criadas para melhorar a qualidade do chocolate. O estudo foi realizado no Brasil e na Bélgica, país que se destaca na fabricação do produto.
Já o estudo de Ingrid Moraes vai ao encontro das necessidades de quem cultiva e beneficia carambolas. A pesquisadora elaborou um sistema de classificação para o grau de maturação da fruta com base na sua cor e em seus compostos físico-químicos. Para isso, utilizaram-se a análise e o processamento de imagens do tipo RGB e a espectroscopia NIRS. “A ideia é que isso seja aplicável na administração da safra. Como a carambola é um fruto não climatérico, que cessa de amadurecer quando é colhido, é interessante saber em que estágio de maturação o fruto está”, detalha Moraes.
Atualmente, a pesquisadora trabalha no desenvolvimento de oleogéis que mantenham os mesmos nutrientes e benefícios de óleos vegetais – como os de oliva, soja e girassol – e que, adicionalmente, possuam outras propriedades, tal como textura sólida em temperatura ambiente. Moraes explica que o objetivo é oferecer à indústria alternativas ao uso de gorduras saturadas e trans, nocivas à saúde.