O FRUTALGA demonstra o potencial das tecnologias avançadas para transformar resíduos de fruta em ingredientes de elevado valor acrescentado. O projeto combinou a produção de energia renovável com a obtenção de extratos naturais para aplicações cosméticas e a produção de biomassa microalgal com potencial para outras aplicações industriais.
O projeto FRUTALGA, financiado pela Agència Valenciana de la Innovació (AVI), foi desenvolvido pela AINIA, que lidera a conceção e o desenvolvimento dos processos tecnológicos (digestão anaeróbia, bioprodução, extração com CO? supercrítico); pela AVA-ASAJA, responsável pelo fornecimento e pré-tratamento dos resíduos de fruta; pela SITRA, especializada na conceção, afinação e operação do reator para os ensaios à escala piloto da cultura mista; pela IDiBE, centrada na identificação e caracterização dos compostos bioativos; e pela Prospera Biotech, responsável pela conceção, formulação e validação da eficácia de um produto cosmético final de gama alta.
Do resíduo frutícola à energia: digestão anaeróbia integrada no processo
A partir dos resíduos de fruta gerados nos processos de transformação, o projeto desenvolveu um sistema de digestão anaeróbia destinado a produzir uma fonte de energia alternativa utilizando exclusivamente os substratos obtidos no âmbito do projeto. Este processo permite gerar 28 m³ de metano por cada tonelada tratada, contribuindo para a autossuficiência energética e para a sustentabilidade global do modelo.
Microalgas à escala piloto e pré-industrial para novas aplicações
A partir da caracterização de diferentes sumos de fruta, foi concebido e validado um reator piloto para comprovar, em condições controladas, o cultivo conjunto de microalgas e bactérias. Para tal, selecionaram-se as frutas mais adequadas, validou-se o pré-tratamento e analisaram-se as propriedades físico-químicas dos sumos obtidos. Os ensaios foram realizados no reator do tipo raceway instalado na Finca Sinyent da AVA-ASAJA, onde se monitorizaram parâmetros como o pH, o oxigénio dissolvido, os sólidos suspensos, a turvação e os nutrientes (N, P e K). A biomassa gerada foi recolhida para posterior caracterização, o que permitiu avaliar o seu potencial como produto de valor acrescentado.
Por outro lado, foram geradas culturas mistas microalga-bactéria em laboratório com diferentes frações líquidas, tendo sido selecionado o sumo de laranja como o mais adequado. Em paralelo, selecionaram-se e otimizaram-se as condições de crescimento de três espécies de microalgas em diferentes escalas (laboratório, piloto e pré-industrial), em fotobiorreatores fechados e abertos, com e sem adição de sumo de laranja. Estas condições foram extrapoladas para a escala pré-industrial, alcançando-se uma produção sustentada de dezenas de quilos secos de duas microalgas selecionadas para a obtenção de compostos de interesse para cosmética. Além disso, foram analisadas nutricionalmente amostras da cultura microalga-bactéria à escala piloto e validada a sua utilização como ingrediente para alimentação animal.
Extratos com CO? supercrítico e formulação cosmética de gama alta
As investigações permitiram desenvolver processos verdes baseados na extração com CO? supercrítico através da aplicação de diferentes alternativas de processo incluindo a extração com modificadores e a extração pressurizada com líquidos para obter extratos a partir de subprodutos de fruta e/ou biomassas microalgais. Estes extratos apresentam atividades biológicas de potencial interesse para produtos cosméticos, sustentadas pelas caracterizações realizadas no âmbito do projeto.
Em concreto, destacam-se os extratos de caroço de abacate, caroço de tâmara e microalgas com potencial atividade antioxidante, despigmentante e cicatrizante. Foram também identificados extratos com potencial capacidade para modular a TRPA1, uma proteína presente em terminações nervosas e em algumas células da pele que atua como sensor perante determinados estímulos, por exemplo irritantes ou alterações ambientais, e que está relacionada com respostas de sensibilidade e conforto cutâneo.
Na fase de aplicação, após a avaliação de segurança e da atividade biológica realizada, foi concebido e formulado um cosmético que combina os extratos selecionados com outros ativos, destinado ao cuidado da pele madura e sensível com tendência para a hiperpigmentação e o fotoenvelhecimento. O resultado é um produto cosmético de gama alta, que abre a porta a futuras fases de escalonamento industrial e comercialização.
De forma complementar, no âmbito do projeto, foram também calculadas as emissões equivalentes de CO? (CO?eq) do modelo de valorização proposto, considerando igualmente as emissões evitadas pela produção de coproductos como calor, eletricidade e fertilizante orgânico, e comparando a redução de emissões face a alternativas convencionais.
Os resultados do FRUTALGA consolidam um modelo de tecnologia avançada aplicável à indústria frutícola e biotecnológica, capaz de converter subprodutos em novos ingredientes e energia renovável. Esta abordagem contribui para reduzir resíduos e impulsionar soluções mais sustentáveis para setores como a cosmética e a alimentação animal.
