Linhas de Pesquisa
RESUMO DE CONTEÚDO: esta página contém a apresentação das quatro linhas de pesquisa desenvolvidas pela Unidade EMBRAPII do IFSP.
A Unidade EMBRAPII do IFSP desenvolve projetos inovadores nas áreas de Engenharia e Tecnologia de Alimentos. Por se tratar de uma área ampla, em que é possível realizar estudos e pesquisas que contemplem aspectos diversos, nosso trabalho é dividido em quatro grandes Linhas de Pesquisa, que se concentram em pontos sensíveis da indústria de alimentos e conectam as empresas do setor aos pesquisadores especialistas de cada tema. Clique nos links abaixo para conhecer as Linhas de Pesquisa do Polo.
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linha #1
Pesquisa e desenvolvimento de processos e métodos de análise de alimentos
A linha “Pesquisa e desenvolvimento de processos e métodos de análise de alimentos” atua na pesquisa, desenvolvimento e inovação em dois aspectos: os processos produtivos do setor de alimentos, e os métodos de análise empregados no setor. Em ambos os cenários, a linha trabalha com inovações que proporcionem resultados rápidos para tomada de decisão e otimização/correção de processos que, naturalmente, contribuem para o aumento da qualidade dos alimentos.
Sobre o primeiro aspecto – os processos produtivos – a linha de pesquisa compreende a modelagem, a simulação e a otimização dos processos industriais da fabricação de alimentos. A modelagem é o ponto de partida de um processo de produção, responsável por gerar fluxogramas e diagramas que detalham as tarefas, as equipes responsáveis, as conexões e o fluxo de trabalho que a empresa deve seguir. A etapa da simulação trabalha com o que seu nome indica: em pequena escala, o fluxo de produção é testado, para identificar se funciona como inicialmente previsto ou se há estágios com problemas ou perdas. Por fim, a otimização aborda como processos já estabelecidos dentro de uma indústria podem ser melhorados, sem a necessidade de mudanças radicais e custosas.
Na indústria de alimentos, processos produtivos eficientes de ponta a ponta evitarão prejuízos com a perda, na cadeia produtiva, de produtos perecíveis e delicados, em etapas como o estoque de matéria-prima, a movimentação dos materiais dentro da planta, a espera desnecessária entre uma etapa e outra, e o transporte do produto até o consumidor. A importância de alcançar a melhor eficiência na produção é enorme: custos extras gerados por processos deficitários acabam repassados ao preço final de venda, tornando o produto menos competitivo no mercado.
O segundo aspecto da linha de pesquisa – os métodos de análise – corresponde aos métodos aplicados no controle de qualidade para novos alimentos, ou no desenvolvimento de métodos nunca organizados para alimentos já estabelecidos.
Os métodos de análise são essenciais nos chamados processos de validação, a etapa da cadeia produtiva em que se verifica se o produto atende às expectativas e requisitos estabelecidos para ele. Um método eficiente não deve somente atestar a qualidade da produção, mas precisa ser construído de modo a garantir sua própria confiabilidade nas análises que executa. Os projetos de pesquisa voltados aos métodos de análise podem interessar a laboratórios que realizam controle de qualidade, ou a indústrias que buscam certificações como a ISO 17025, selo que garante a qualidade e confiança dos resultados atingidos via análise. Empresas auditadas e certificadas tem espaço ampliado no mercado nacional e internacional, aumentando sua capacidade de negócios.
linha #2
Desenvolvimento de novos produtos e agregação de valor
A Linha de Pesquisa 2, denominada “Desenvolvimento de novos produtos e agregação de valor”, tem por objetivo a ampliação da capacidade de negócios de uma empresa, baseada nos dois pilares de seu nome: a criação de novos produtos a partir das matérias-primas já dominadas pela empresa, e a agregação de valor a seus produtos já estabelecidos, de modo a torna-los diferenciados em um mercado sempre competitivo. Com estes dois mecanismos, os projetos contratados junto ao Polo de Inovação de Matão – Unidade EMBRAPII promovem o aumento do portfólio de negócios da empresa e, simultaneamente, o desenvolvimento dos arranjos produtivos da indústria de alimentos.
O Brasil é um dos campões mundiais de produção de alimentos, de origem vegetal e animal, e esta força é observável nas exportações do país. Em 2023, segundo dados do Ministério do Desenvolvimento, Indústria, Comércio e Serviços, o Brasil exportou 167 bilhões de dólares em alimentos, um aumento de 5% em relação a 2023. Estes números, contudo, são principalmente puxados pelas chamadas commodities, matérias-primas brutas que podem ser estocadas e que mantém suas características, como café, milho, trigo, carnes etc. O maior exemplo de commodity nacional é a soja: em 2023, foram exportadas mais de 100 milhões de toneladas do grão, ao preço de 53,2 bilhões de dólares, ou 16% de tudo o que o país vendeu para fora.
O foco estrito na produção de commodities para exportação pode se tornar um problema ao país, já que os preços das mercadorias dependem do cenário externo e da competição com outros produtores mundiais. Daí a necessidade da ampliação da indústria de transformação e da agregação de valor nos alimentos, que trará retornos nos mercados interno e externo. O aproveitamento dos alimentos de maneira integral é benéfico tanto ao produtor quantos para as empresas de processamento e para os consumidores, evitando perdas e gerando ganhos financeiros.
Tomemos um exemplo prático desse cenário: nem todos os vegetais, frutas e hortaliças produzidos chegam às gôndolas dos mercados e feiras, por terem aparência disforme ou sofrerem algum dano durante a colheita. Ao invés de serem descartados, eles podem ser reaproveitados como insumos para indústrias de alimentos que irão processá-los e incorporá-los em seus produtos. Assim, ao invés de pensar em uma produção de alimentos que separa seus resultados em produtos de interesse e resíduos ou subprodutos de baixo valor, é possível entender este segundo grupo como um mundo de oportunidades para produção de aromatizantes, padrões analíticos, compostos bioativos, nutracêuticos, biomateriais, embalagens, subprodutos para outros processos produtivos, etc.
linha #3
Resíduos, subprodutos, coprodutos e energia nas indústrias de alimentos
A terceira linha de pesquisa da Unidade, denominada “Resíduos, subprodutos, coprodutos e energia nas indústrias de alimentos” possui atuação diversificada, mas centrada no ideal de reaproveitamento de recursos que, sem planejamento, seriam descartados ou desperdiçados. Assim, os projetos desta linha se concentram nos seguintes aspectos:
(1) transformação de resíduos e rejeitos de empresas de alimentos em produtos com valor comercial;
(2) adequação de tratamentos de resíduos com redução do impacto ambiental;
(3) economia e geração de energia em empresas de alimentos, com estudos de integração energética e uso de utilidades;
A seguir, um pouco mais sobre cada um dos itens acima.
A definição usual é de que os resíduos de processos de transformação são materiais de baixo valor, mas que ainda podem ser aproveitados por outro setor, ao passo que os rejeitos são os materiais que não tem qualquer proveito. Pensando nisso, o que os estudos desta linha de pesquisa propõem é, justamente, se valer destas sobras indesejadas dos processos, de modo a torna-las atrativas para a própria indústria, ou para outros setores. Um exemplo simples dessa estratégia são os processos de compostagem, em que os resíduos sólidos orgânicos como cascas de frutas e vegetais se tornam adubo.
A segunda possibilidade de inovação desta linha de pesquisa envolve a diminuição dos impactos ambientais causados pelos resíduos da atividade da indústria de alimentos. Um dos pontos mais sensíveis do descarte adequado de resíduos é a questão dos efluentes industriais, isto é, os despejos líquidos originários da própria produção industrial, ou dos procedimentos de limpeza. Os efluentes industriais podem conter substâncias tóxicas de diferentes processos da mesma planta, que precisam de tratamento antes de retornarem à natureza.
O correto tratamento dos resíduos e efluentes da indústria de alimentos pode gerar um produto insuspeito: energia. A biodegradação anaeróbica de matéria orgânica – aquela que acontece com ausência de oxigênio – produz uma mistura de gases, principalmente metano e gás carbônico. Este gás poderá ser transformado em energia elétrica ou energia térmica, que abastecerá a própria planta, proporcionando economia de um recurso de alto impacto. Muitas indústrias de alimentos que já tratam seus efluentes têm desperdiçado a produção de energia que poderia sair deles, simplesmente por falta de tecnologia correta para isso.
linha #4
Segurança alimentar e produção de alimentos mais saudáveis
A segurança alimentar será um dos temas mais importantes para o planeta neste século, uma vez que há a necessidade de que a produção de alimentos no setor agropecuário consiga dar conta da demanda sempre crescente por alimentação. Estimativas da Organização das Nações Unidas (ONU) dão conta de que, nos próximos 25 anos, a população mundial aumentará em quase três bilhões de pessoas, atingindo a marca de dez bilhões de habitantes.
O conceito de segurança alimentar vai além do mero acesso da população à alimentação de forma regular. Ele também engloba questões relevantes, como a qualidade da comida, sua capacidade de promover modos de vida saudáveis, e que sua produção seja economicamente e ambientalmente sustentável. Estas demandas são tão urgentes quem, em 2015, a ONU estabeleceu a Agenda 2030, uma série de 17 metas necessárias a serem alcançadas em 15 anos e que incluem “até 2030, dobrar a produtividade agrícola e a renda dos pequenos produtores de alimentos, particularmente das mulheres, povos indígenas, agricultores familiares, pastores e pescadores, inclusive por meio de acesso seguro e igual à terra, outros recursos produtivos e insumos, conhecimento, serviços financeiros, mercados e oportunidades de agregação de valor e de emprego não agrícola”.
O aumento sustentável da produção de alimentos somente poderá ser atingido se houver inovação e avanços tecnológicos no setor, e um elemento fundamental para tanto é o crescimento do uso de bioinsumos no campo. Os bioinsumos são insumos agrícolas produzidos a partir de substâncias encontradas em vegetais, animais ou na vida microbiológica, que podem atuar no controle de pragas, no crescimento das colheitas, como fertilizantes e na regeneração dos solos.
A ampla biodiversidade brasileira possibilita o desenvolvimento de uma variedade de bioinsumos, que, além de se integrarem ao meio ambiente de maneira natural, trazem ganhos econômicos para o setor, porque tem potencial para diminuir a dependência de importação de insumos agrícolas. A título de exemplo, em 2023, segundo dados da Associação Nacional para Difusão de Adubos, 83% de todo o fertilizante utilizado no país foi importado.
