Um dos grandes desafios da indústria de alimentos é equilibrar segurança sanitária, qualidade sensorial e impacto ambiental. Foi com base nesse tripé que o médico-veterinário Yago Alves de Aguiar Bernardo desenvolveu sua tese de doutorado na Universidade Federal Fluminense (UFF), premiada como a melhor do país na área de Medicina Veterinária pelo Prêmio CAPES de Tese 2024. O estudo explora o uso de tecnologias não-térmicas, o ultrassom de alta intensidade (HIUS) e o dióxido de carbono supercrítico aplicadas ao processamento de alimentos de origem animal como leite, carne e pescado.

A proposta vai ao encontro de uma demanda crescente por métodos que preservem a qualidade dos alimentos sem agredir o meio ambiente. “Os processos térmicos tradicionais, embora eficazes, apresentam altos custos energéticos e não atendem às exigências dos consumidores por soluções limpas e sustentáveis”, explica o pesquisador. A escolha pelas tecnologias emergentes não foi por acaso: ambas já são conhecidas por sua versatilidade e potencial de aplicação em diferentes etapas da cadeia produtiva, mas ainda carecem de estudos que comprovem sua eficiência e viabilidade em larga escala.

A tese High-intensity ultrasound and supercritical carbon dioxide in the safety and quality of animal-origin products investigou como o ultrassom de alta intensidade e o dióxido de carbono supercrítico podem substituir ou complementar métodos convencionais. Bernardo trabalhou com diferentes matrizes alimentares — leite caprino, carne bovina e pescado — em contextos distintos, avaliando desde a inativação de patógenos até a conservação e a melhoria da textura dos produtos.

“O ultrassom tem uma gama muito ampla de aplicações. Pode ser usado para amaciamento de carnes, inativação de microrganismos, secagem, descongelamento e até na intensificação de processos como a extração de compostos bioativos”, afirma. A técnica se baseia no fenômeno da cavitação, que ocorre quando ondas sonoras de alta frequência formam e colapsam microbolhas em meio líquido, gerando efeitos físicos e químicos que destroem estruturas celulares.

No leite, a aplicação do HIUS mostrou-se eficaz na eliminação de bactérias patogênicas como a Escherichia coli O157:H7, que faz parte do grupo dos coliformes fecais. Bernardo destaca que o processo de termossonicação (combinação de ultrassom com temperaturas moderadas) foi capaz de promover a inativação completa do patógeno. “Os danos causados à membrana celular e ao material genético impedem que essas bactérias se multipliquem, o que garante um alimento mais seguro ao consumidor”, explica.

Além do leite, a carne bovina também foi um foco importante da pesquisa. O uso do ultrassom para amaciar cortes normalmente mais duros mostrou resultados expressivos ao provocar o enfraquecimento das fibras musculares e a ativação de enzimas naturais, como as calpaínas. “O efeito miofibrilar do HIUS contribui diretamente para a maciez da carne, algo valorizado tanto pela indústria quanto pelo consumidor final”, ressalta o pesquisador.

Apesar do potencial, Bernardo reconhece que ainda há barreiras para a adoção da técnica em escala industrial. “A primeira é estrutural: ainda não há equipamentos de ultrassom projetados para operar com grandes volumes de carne. Também é necessário avaliar o custo-benefício, o impacto sensorial no produto final e, claro, a aceitação do consumidor”, pontua.

Outro destaque da tese é a aplicação do dióxido de carbono supercrítico na conservação de pescados. A tecnologia atua removendo a umidade e reduzindo a atividade de água dos alimentos, o que inibe o crescimento microbiano. “A secagem com CO2 supercrítico é muito mais rápida do que os métodos tradicionais e ainda preserva as características físico-químicas dos peixes”, afirma Bernardo. “Você estende a validade comercial sem comprometer a qualidade.”

Um dos aspectos mais relevantes da pesquisa está em sua contribuição para uma indústria alimentícia mais limpa. Por não depender do uso de calor intenso, tanto o ultrassom quanto o CO? supercrítico reduzem significativamente o consumo de energia. “Essas tecnologias não geram resíduos tóxicos e não deixam subprodutos prejudiciais à saúde humana ou ao meio ambiente”, destaca o pesquisador. “Isso representa um avanço não só do ponto de vista científico, mas também social e ambiental”, complementa.

Os resultados indicam que essas tecnologias não-térmicas são eficazes, seguras e promissoras. No entanto, a transição para o uso industrial exige mais estudos em escala piloto, testes sensoriais e análises de viabilidade econômica. “Estamos diante de ferramentas que podem mudar a forma como produzimos alimentos, mas para isso precisamos de investimento em pesquisa aplicada e diálogo com a indústria”, defende Bernardo.

Ele reforça que as descobertas da tese não encerram o debate, mas abrem caminho para novas investigações, inclusive com fontes alternativas de proteína. “Já estamos dando continuidade à pesquisa com o uso de farinhas de inseto em produtos cárneos. O objetivo é continuar propondo soluções alinhadas às demandas contemporâneas por sustentabilidade e inovação.”

A conquista do Prêmio CAPES de Tese 2024 foi, para Bernardo, uma validação do esforço coletivo e da relevância do tema. “É um reconhecimento importante, que mostra que é possível produzir ciência de qualidade e com impacto direto na sociedade. Representa também o trabalho de todo um grupo que se dedicou a gerar conhecimento com responsabilidade”.

Durante o doutorado, Bernardo foi bolsista da CAPES e participou do Programa de Doutorado Sanduíche no Exterior (PDSE), o que possibilitou experiências internacionais que ampliaram sua formação acadêmica. “O apoio da CAPES foi fundamental. Pude me dedicar exclusivamente à pesquisa, aprofundar os estudos e contribuir de forma mais efetiva para o desenvolvimento científico.”

Com uma abordagem multidisciplinar, a tese se insere em um campo estratégico para o Brasil, grande produtor e exportador de alimentos. Ao propor soluções sustentáveis, eficientes e seguras, o estudo oferece subsídios concretos para a modernização da indústria alimentícia e aponta alternativas viáveis para um futuro com alimentos mais saudáveis e menor impacto ambiental.