不加选择地使用从石油中提取的包装材料导致了垃圾填埋场和海洋中塑料的大量堆积，因为这些材料的可降解性很低，而且不能大量回收。为了缓解这一问题，满足对对人类健康和环境安全的产品日益增长的需求，食品工业正在投资开发更可持续的包装替代品，以保持营养质量以及颜色、味道、气味和质地等感官特征。

一个例子是由柠檬烯(柑橘果皮的主要成分)和壳聚糖(甲壳类动物外骨骼中存在的甲壳素的生物聚合物)衍生的化合物制成的薄膜。

该薄膜是由巴西圣保罗州的一个研究小组开发的，该研究小组由坎皮纳斯州立大学化学工程学院(FEQ-UNICAMP)材料工程与生物过程系的科学家和同样位于坎皮纳斯的<s:1>圣保罗州农业与供应部食品技术研究所(ITAL)的包装技术中心的科学家组成。

这项研究的结果发表在《食品包装与保质期》杂志上。

“我们专注于柠檬烯，因为巴西是世界上最大的橙子生产国之一(如果不是最大的话)，而 圣保罗是主要的橙子生产州，”该文章的最后一位作者、FEQ-UNICAMP教授ronisamrik Pioli Vieira说。

由于柠檬烯具有抗氧化和抗微生物作用，它以前曾被用于食品包装的薄膜中，以加强保存，但在包装制造过程中，即使在实验室规模上，它的性能也会受到挥发性和不稳定性的影响。

这是在商业包装中使用生物活性化合物的障碍之一。由于切割或成型，它通常在涉及高温和高剪切速率的过程中生产。生物活性添加剂在这些过程中容易降解。

维埃拉说:“为了解决这个问题，我们提出了使用柠檬烯的衍生物聚柠檬烯的想法，聚柠檬烯不挥发，也不特别不稳定。”

研究人员选择壳聚糖作为薄膜基质，因为它是一种天然聚合物，具有众所周知的抗氧化和抗微生物特性。他们的假设是，将这两种材料结合在一起会产生一种具有增强生物活性特性的薄膜。

在实验室里，科学家们比较了不同比例的柠檬烯和聚柠檬烯的薄膜，以解决找到一种方法将它们与壳聚糖结合的挑战，因为理论上它们是不混合的。研究人员选择了聚合，这是一种由较小的有机分子制成聚合物的过程。在这种情况下，他们使用一种具有极性化学功能的化合物来启动反应，并增加添加剂和聚合物基质之间的相互作用。然后，他们分析了得到的薄膜，以评估其抗氧化能力、光和水蒸气保护以及耐高温等性能。

结果非常令人满意。维埃拉说:“含有聚柠檬烯添加剂的薄膜比含有柠檬烯的薄膜性能更好，尤其是在抗氧化活性方面，它的抗氧化活性大约是柠檬烯的两倍。”该物质作为紫外线阻挡剂也表现令人满意，并且发现它不挥发，使其适用于加工条件更严格的大规模生产包装。

这种薄膜还没有被制造商使用，主要是因为壳聚糖基塑料的生产规模还不够大，不足以具有竞争力，但也因为聚柠檬烯的生产过程需要优化，以提高产量，并在商业包装的生产过程中进行测试。

“我们的团队正在研究这个问题。例如，我们还研究了聚柠檬烯在生物医学领域的其他应用。我们试图证明这种添加剂的多功能性，它的来源是可再生的，”维埃拉说。

该研究由FAPESP通过两个项目(20/14837-3和21/04043-2)资助。