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A PetriTag® é uma evolução da clássica placa de Petri. Sustentável, inteligente, à base de papel e economicamente acessível, a PetriTag® foi concebida para ser um agente de mudança fiável no sistema de transporte de peixe — e, por extensão, em toda a indústria de alimentos frescos.

Introdução

Comer é tudo: prazer, autopreservação, uma arte social, uma necessidade humana, um sentido de partilha – e, acima de tudo, um esforço ativo e deliberado na pesca, colheita, recolha, seleção e de alimentos frescos.

Hoje, comer de forma saudável e preservar conscientemente o ambiente tornou-se um apelo coletivo e um estilo de vida. Com o prazer da distinção, tanto sensorial como intelectual, o ato de comer foi permeado pela cultura foodie e os seus livros de receitas. A consciência social em torno da saúde física e mental tem crescido, destacando os benefícios da prevenção. Com o aumento constante do consumo de alimentos frescos, nutritivos e não processados, surgiram mudanças e desafios no mundo industrial, em particular na aquacultura e nos alimentos frescos à base de proteína animal.

Em cada etapa da cadeia alimentar, comer exige um esforço e cuidado consideráveis com a transformação, embalagem, armazenamento, transporte, exposição e entrega dos produtos alimentares, com uma preocupação constante com a qualidade e a segurança.

Isto é ainda mais relevante num país como Portugal, o 3.º maior consumidor de peixe do mundo, apenas superado pela Islândia e pelo Japão. O peixe está enraizado em todos os estratos da cultura e da geografia portuguesa, e os teóricos da cultura concordam que a dieta dominante de uma população é muito mais do que um meio de sustento físico – é uma parte significativa da cultura, da forma de estar e viver dessa população.

Enquadramento

Localizada na Margem Sul de Lisboa, entre a majestosa Costa da Caparica e a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade NOVA, a AlmaScience é um laboratório colaborativo de inovação em I&D e uma incubadora tecnológica dedicada a materiais funcionais sustentáveis e eletrónica verde.

Na sua essência, cada conceito e inovação semeados no laboratório deve ser sustentável, de fácil produção, simples de implementar, economicamente viável e oferecer um desempenho tecnológico elevado com um impacto ambiental mínimo. Não é de surpreender que os materiais preferidos pelos investigadores da AlmaScience sejam frequentemente a celulose e o papel, garantindo dispositivos funcionais ecológicos.

O foco deste artigo é uma caixa de Petri miniaturizada, pré-carregada, portátil e em forma de etiqueta, concebida para deteção bacteriana. A sua missão é assegurar a segurança e a transparência no transporte e consumo de peixe: conheça a PetriTag®.

Para quem não está familiarizado, uma caixa de Petri – também conhecida como placa de Petri ou caixa de cultura celular – é um recipiente raso com tampa transparente, utilizado por biólogos para conter um meio de cultura destinado ao crescimento de células, principalmente bactérias, fungos e pequenos musgos.

A PetriTag® é uma evolução da caixa de Petri. Um detetor bacteriano sustentável, inteligente, à base de papel e economicamente acessível, a PetriTag® foi concebida para ser um agente de mudança fiável no sistema de transporte de peixe — e em toda a indústria de alimentos frescos.

A PetriTag® deteta bactérias em cada caixa de peixe expedida, oferecendo tranquilidade a profissionais e consumidores num mercado em rápido crescimento. Este conceito é particularmente relevante para alimentos ricos em nutrientes e à base de proteína, como peixe cru, carne ou peixe de aquacultura, que podem ser afetados pelo ambiente natural, pelos processos da cadeia de abastecimento, pela intervenção humana, ou pelas condições e duração de armazenamento e exposição — fatores que acarretam riscos de contaminação ou degradação. A PetriTag® é tecnologia avançada sem qualquer componente eletrónico.

Bruno Veigas, Investigador na AlmaScience, revela os objetivos por detrás da PetriTag®: “Com o desenvolvimento da PetriCell Dry™, a motivação era monitorizar e detetar o crescimento bacteriano em laboratórios clínicos, uma solução que vive longe do olhar do público. Em contraste, a PetriTag® está enraizada na necessidade humana quotidiana de alimentos frescos. É um sistema sustentável de deteção bacteriana com uma ampla aplicação direta na sociedade. Apoia os consumidores que privilegiam dietas com controlo de qualidade eficaz.”

A PetriTag® permite ao consumidor informado dispensar as tradicionais datas de validade e contribui decisivamente para a redução do desperdício alimentar. Representa um futuro em que os profissionais da indústria de alimentos frescos ganham maior controlo sobre os seus produtos até chegarem às mãos dos consumidores — os quais, por sua vez, podem monitorizar autonomamente a qualidade e longevidade dos alimentos frescos que trazem para a mesa da família.

O desafio: simplicidade e autnomia

Sabemos que a forma como os alimentos frescos são transportados e as condições a que estão sujeitos têm um impacto enorme no produto final. Atualmente, o sistema de controlo para o transporte de peixe fresco envolve a recolha de uma única amostra de uma caixa de transporte de toda a carga, o envio dessa amostra para um laboratório e a espera pelos resultados. Este processo é moroso, dispendioso e imprevisível. Confiar numa única amostra para representar toda uma remessa introduz o risco de falhas de segurança, conduzindo a deteriorações inesperadas.

O objetivo ao conceber a PetriTag® foi criar uma solução simples e sustentável para deteção bacteriana, que não dependesse de tecnologia. Pode ser armazenada em seco até 12 meses sem refrigeração, e não requer equipamento adicional ou técnicos especializados para analisar os resultados, eliminando a necessidade de enviar amostras para laboratório e poupando tempo e custos.

Chegámos a um ponto em que todos temos consciência do que estamos a colocar no nosso corpo. As nossas escolhas alimentares impactam a nossa saúde física e mental, a esperança média de vida e a nossa autonomia. Todos estes fatores estão ligados à qualidade dos alimentos. A PetriTag® está alinhada com esse sentimento de capacitação – de que cabe a nós fazer escolhas saudáveis – e apoia-nos nessa missão.
– Bruno Veigas, investigador responsável pela PetriTag®, AlmaScience

O conceito: detetor bacteriano sustentável

A PetriTag® é um desenvolvimento que tem como base a PetriCell Dry, que replica uma tradicional placa de Petri. A PetriTag® vai mais além, priorizando a simplicidade e a autonomia. Feita de papel e hidrogel, a PetriTag® reage à presença, densidade e tipo de bactérias através de uma alteração de cor. Esta mudança cromática não requer qualquer literacia ou conhecimento científico específico para ser interpretada. A PetriTag® é composta por:

• Substrato à base de papel (para absorção uniforme e automática de água). Ao contrário dos substratos de base plástica, com grande impacto ambiental, os substratos de papel oferecem os mesmos benefícios dos materiais rígidos tradicionais: isolamento, elevada resistência e baixo custo, com a vantagem adicional da flexibilidade.
  Os substratos flexíveis são únicos devido à sua leveza, transparência, flexibilidade, extensibilidade, isolamento e resistência à corrosão.
• Hidrogel reidratável com meio de cultura para crescimento e deteção de bactérias. O hidrogel tem elevada elasticidade e pode expandir-se ou colapsar, consoante o seu nível de hidratação.
• Espaçador de papel hidrofóbico, que permite ao hidrogel expandir-se sem compressão.
• Polímero encapsulante impermeável, concebido para permitir um crescimento bacteriano ótimo, limitando simultaneamente a evaporação da água.

A etiqueta portátil e pré-carregada é pequena – tem aproximadamente o tamanho da impressão digital de uma criança. Esta etiqueta adesiva flexível é ativada em três passos simples: remover a película protetora, colocá-la na superfície de teste e monitorizar as alterações de cor.

Para contentores de grande volume, introduz-se a amostra de teste na câmara, coloca-se a tampa com a etiqueta no recipiente e monitorizam-se as alterações de cor. Para embalagens rígidas, coloca-se a etiqueta encapsulada em contacto com a amostra (direta ou indiretamente) e monitorizam-se as alterações de cor.

Validação e testes laboratoriais

A PetriTag® foi testada em laboratório para determinados meios e bactérias, sendo capaz de analisar quantitativamente a contaminação bacteriana.

Hoje, esta inovação encontra-se na interseção entre aplicação prática e procura de mercado: “Inicialmente, a PetriTag® surgiu a partir de uma tecnologia existente que estávamos a desenvolver para outra aplicação. Vimos a oportunidade de adaptar a nossa tecnologia PetriCell Dry à cadeia logística da indústria piscícola. A possibilidade de detetar bactérias diretamente em cada caixa de peixe foi bem acolhida por alguns dos intervenientes com quem interagimos”, afirma Luís Pereira, CTO da AlmaScience. “Simultaneamente, estávamos também em contacto com agentes envolvidos na venda direta de peixe do mar ao consumidor, contornando o mercado tradicional. Este modelo exigia igualmente um detetor de bactérias para cada caixa de peixe individual antes da entrega. Embora estas aplicações comerciais não fizessem parte do conceito inicial, alinham-se perfeitamente com as exigências do mercado neste ponto de interseção da indústria do pescado.”

Um componente fundamental de uma dieta saudável, os produtos do mar fornecem nutrientes essenciais para a saúde humana. Os ácidos gordos ómega-3 contribuem para o desenvolvimento cerebral, apoiam a função metabólica e ajudam a prevenir doenças cardiovasculares. Além disso, os produtos do mar oferecem micronutrientes como zinco, ferro, cálcio, iodo, selénio e as vitaminas A, B12 e D, todos vitais para o desenvolvimento e a preservação do ser humano (Fonte: Panorama Solutions for a Healthy Diet).

A saúde preventiva, as dietas sustentáveis e o bem-estar físico e mental são agora centrais nas políticas governamentais e estão também a impulsionar desenvolvimentos tecnológicos, desde dispositivos de monitorização wearable a aplicações de saúde.

Reavaliar as prioridades do abastecimento alimentar com foco na sustentabilidade, particularmente valorizando os recursos do oceano e da aquacultura, com a redução do desperdício e a melhoria dos métodos de deteção bacteriana, é crucial. Esta abordagem protegerá a indústria dos produtos do mar, garantindo o transporte, armazenamento e entrega seguros, ao mesmo tempo que minimiza os riscos alimentares.

As implicações são vastas, graças à abordagem colorimétrica, que apresenta um baixo limiar de adaptação. Para já, o PetriTag® consegue detetar tipos específicos de bactérias que se desenvolvem no peixe, sendo uma etiqueta de análise múltipla capaz de identificar três bactérias diferentes em simultâneo.
– Luís Pereira, CTO, AlmaScience

O consumo de produtos do mar aumentou a nível global, com uma taxa média anual de crescimento de 3,0% entre 1961 e 2019, quase o dobro da taxa de crescimento da população mundial. Segundo o relatório de 2021 da OCDE/FAO, prevê-se que o consumo de produtos do mar aumente cerca de 15% a nível mundial até 2030.

Com o aumento do consumo vem uma maior responsabilidade

O aumento do consumo de produtos do mar coloca pressão sobre os stocks e ecossistemas, elevando o risco de sobre-exploração. Também aumenta a probabilidade de contaminação, uma vez que as doenças transmitidas pelos alimentos podem ocorrer em qualquer etapa da cadeia de produção, transporte e consumo alimentar. Estas doenças podem ter origem na contaminação ambiental – como água, solo ou ar poluídos – ou em condições inseguras de armazenamento e processamento dos alimentos (Fonte: WHO).

Desde a década de 1960, o consumo de peixe tem aumentado de forma constante, exigindo soluções inteligentes e fáceis de usar para garantir a qualidade. Só nos Estados Unidos, as doenças transmitidas pelos alimentos afetam anualmente cerca de 48 milhões de pessoas – aproximadamente 1 em cada 6. Dessas, 128.000 são hospitalizadas e 3.000 morrem devido a estas doenças (Fonte: CDC).

Com sistemas inteligentes e acessíveis de deteção de bactérias, estes números podem ser drasticamente reduzidos. O peixe, com as suas múltiplas variedades, habitats e formas – desde salgado, fumado, congelado e enlatado até fresco e em filetes – requer sistemas bioquímicos sofisticados para garantir a qualidade ao longo de toda a cadeia de abastecimento.

Na sua configuração atual, o PetriTag® destina-se a produtores alimentares e operadores logísticos. No entanto, podem surgir preocupações éticas, uma vez que alguns operadores poderão preferir não divulgar o que acontece durante o transporte. Se os consumidores finais exigirem rastreabilidade dos produtos, a adoção desta tecnologia poderá acelerar, levando produtores e operadores logísticos a implementá-la de forma mais generalizada.
Para produtos de elevado valor e raridade, a transparência em matéria de qualidade e segurança será essencial, especialmente em contextos com recursos limitados. A velocidade de adoção dependerá da regulamentação nacional e da procura por parte dos consumidores.
–  Luís Pereira, CTO, AlmaScience

No final da cadeia, plataformas online especializadas promovem os “Melhores Serviços de Entrega de Produtos do Mar”, com foco na segurança. Como destaca a Business Insider, “com todas as considerações relacionadas com peixes e mariscos, encontrar um filete no supermercado em que se confie pode ser uma tarefa difícil. Os serviços de entrega de produtos do mar podem facilitar o acesso a capturas de alta qualidade, acompanhadas de muita informação e diversas opções de encomenda.”

PetriTag®: uma solução para todos os dias e para toda a gente

A PetriTag® tem potencial para aplicações mais amplas para além da indústria do pescado. Poderia, por exemplo, ser usada para analisar superfícies públicas, medir a qualidade da água durante viagens ou ajudar vendedores ambulantes a realizar verificações regulares de segurança. No entanto, o seu foco principal continua a ser a indústria do pescado:

Já tendo desenvolvido uma tecnologia semelhante na AlmaScience para análise microbiológica, o passo seguinte foi testar as etiquetas em ambiente real. Isso tornou-se possível graças ao nosso parceiro SEA EIGHT, uma empresa portuguesa especializada em aquacultura sustentável. Colaborámos com eles na realização de testes em condições reais. A inovação está protegida, pois já submetemos o pedido de patente da PetriTag®, e o próximo passo será escalar para produção industrial. Embora o valor de mercado da tecnologia ainda tenha de ser definido, o seu custo de produção estimado é extremamente baixo e economicamente viável.
– Luís Pereira, CTO, AlmaScience

A simplicidade de utilização da PetriTag® e a sua autonomia tornam-na apelativa tanto para grandes complexos industriais como para empreendedores independentes. No futuro, poderá também conquistar uma geração de consumidores conscientes, que dão prioridade à sustentabilidade ambiental, à rastreabilidade da proveniência dos alimentos e à segurança alimentar. Poderá haver uma forte razão para que os consumidores exijam a adoção da PetriTag® a nível industrial.

À medida que surgem mais soluções que oferecem ferramentas práticas para cuidados preventivos, os Millennials, em particular, mostram-se motivados a assumir o controlo da sua saúde.

A PetriTag® está alinhada com a evolução dos dispositivos wearable que ajudam os indivíduos a monitorizar a sua saúde. Desde a frequência cardíaca e a pressão arterial até a funções corporais mais complexas, os wearable fornecem informações antes e depois da atividade física. Mas porque parar por aí? A PetriTag® abre a porta à monitorização de condições causadas por bactérias, como infeções urinárias recorrentes, através de um dispositivo que oferece tanto privacidade como autonomia – tal como um teste de gravidez.

O potencial vai além da saúde humana. A PetriTag® pode ser uma ferramenta valiosa na natureza, especialmente em zonas com pouca ou nenhuma conectividade. Oferece uma forma simples e autónoma de avaliar a qualidade da água na praia, junto a rios ou durante acampamentos. Esta versatilidade posiciona a PetriTag® como um possível salva-vidas para quem vive em regiões remotas, onde a segurança da água e a distância aos cuidados médicos representam riscos de saúde significativos.

Nos países em desenvolvimento, a PetriTag® poderá também beneficiar os vendedores ambulantes que dependem da qualidade dos seus produtos para garantir o seu sustento. Ao assegurar que os alimentos cumprem os padrões de segurança, a PetriTag® poderá proteger estes vendedores de comercializar produtos estragados ou contaminados, salvaguardando tanto os seus rendimentos como a saúde dos seus clientes.

O papel da PetriTag® na Agenda "Embalagem do Futuro"

Em suma, a PetriTag® é:

• Sustentável: Inteligente, portátil, à base de papel e reciclável.>
• Poliglota: Capaz de detetar múltiplas bactérias numa única análise multiplexada.
• Discreta: Autónomo, não requer equipamento especializado nem pessoal técnico.
• Duradoura: Possui um longo prazo de validade, sem necessidade de refrigeração.
• Universal: As mudanças colorimétricas de fácil leitura tornam a deteção bacteriana acessível a qualquer pessoa.
• Inovadora: Alinha-se com a agenda do Plano de Recuperação e Resiliência da UE “Embalagem do Futuro” e está a ser testado pela SEA EIGHT, uma empresa de aquacultura sustentável.

O design da PetriTag® está alinhado com os objetivos mais amplos da iniciativa “Embalagem do Futuro”, integrada no Plano de Recuperação e Resiliência (PRR) nacional. Esta iniciativa centra-se na criação de soluções de embalagem sustentáveis, digitais e inclusivas, com vista a um futuro mais amigo do ambiente. A PetriTag® enquadra-se perfeitamente nesta visão, sobretudo nos sistemas sustentáveis de transporte de pescado.

O Plano de Recuperação e Resiliência – concebido para implementar um conjunto de reformas e investimentos que impulsionem o crescimento económico sustentado do país, em convergência com os objetivos europeus para a próxima década – é orientado pelos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) das Nações Unidas, com foco na sustentabilidade, e tem um período de execução que vai até 2026.

A iniciativa “Embalagem do Futuro” está centrada em diferentes aspetos da embalagem: novas embalagens sustentáveis, embalagens recicláveis à base de plástico, entre outras. No âmbito destes subprojetos, a AlmaScience foi envolvida no desenvolvimento de um dispositivo especificamente destinado ao chamado “transporte de peixe vivo”, integrado na “cadeia de frio” de distribuição. 
– Luís Pereira, CTO, AlmaScience

O transporte de peixe vivo consiste na transferência de produtos aquícolas – peixes de alto valor provenientes da pesca selvagem, crustáceos e moluscos – de uma unidade de produção para um retalhista ou restaurante. Este tipo de transporte permite que peixes e produtos do mar sejam deslocados por longas distâncias em ambiente controlado, o que ajuda a manter a qualidade e frescura dos produtos, prevenindo doenças e deteriorações que ocorreriam em produtos não vivos. O transporte de peixe e marisco vivos é feito por mar, em embarcações especialmente concebidas, por terra, em veículos, ou por via aérea, como carga aérea (Fonte: FAO).

Com 1.794 km de costa banhada pelo Oceano Atlântico, a tradição naval de Portugal sempre foi central para a sua identidade. Historicamente, a caravela de casco largo permitiu ao país atravessar oceanos e estabelecer rotas comerciais por todo o mundo. Atualmente, Portugal mantém uma forte tradição piscatória, mas depende fortemente da importação para satisfazer a sua procura de produtos do mar, sendo a Espanha o principal fornecedor, seguida dos Países Baixos, Suécia e Dinamarca. À medida que o consumo de peixe aumenta – potenciado também pela crescente popularidade de Portugal como destino turístico –, cresce igualmente a necessidade de tecnologias inovadoras como a PetriTag®, que garantem a segurança e qualidade ao longo de toda a cadeia de abastecimento.

Conclusão: “Um pedaço de papel um pouco mais inteligente.”

Entre as 20 invenções revolucionárias dos últimos 100 anos, encontram-se o computador, o telemóvel, a Arpanet, a World Wide Web, o micro-ondas e a impressora 3D. E ainda três invenções discretas, simples e portáteis que permeiam o quotidiano: o cartão flash, o Post-it e a lâmpada LED. Memória digital de bolso, uma pequena lista de tarefas e uma forma duradoura e eficiente de iluminar as nossas casas.

“Uma das grandes vantagens do PetriTag® é a sua simplicidade. Ao contrário dos métodos convencionais, não requer condições especiais de refrigeração ou transporte. Testes demonstram que o PetriTag® tem uma validade de 12 meses, mesmo à temperatura ambiente”, explica Luís Pereira, CTO da AlmaScience. Agora, poderá muito bem ser que o PetriTag® entre no grupo das invenções “discretas, simples, portáteis e sustentáveis” ao detetar bactérias e garantir a segurança dos produtos do mar durante a sua viagem desde o mar até ao prato do amante dos frutos do mar.

Há uma simplicidade nesta ferramenta: sem bateria, sem tecnologia, a universalidade da leitura colorimétrica, e nenhuma habilidade necessária para acompanhar as mudanças de cor em tempo real. Como venho de um background em biotecnologia, consigo prever que o PetriTag® poderá ser encarado como uma solução simples em meios clínicos, e não apenas para produtos alimentares.
– Bruno Veigas, investigador responsável pela PetriTag®, AlmaScience

Sim. Impressionante! 😊

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Escolhas de Marisco: Equilibrar Benefícios e Riscos (2007)

Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina. 2007. Escolhas de Marisco: Equilibrar Benefícios e Riscos. Washington, DC: The National Academies Press

Este trabalho é apoiado pelo Plano de Recuperação e Resiliência (PRR) e pelos Fundos Europeus Next Generation EU, através da Agenda Verde para a Inovação Empresarial “Embalagem do Futuro” (Aviso n.º 02/C05-i01/2022, projeto 59).