Extração com CO₂ supercrítico aumenta rendimento e potencial de uso do lúpulo brasileiro

Essencial para a produção de cerveja, o lúpulo (Humulus lupulus) é responsável por conferir aroma e amargor característicos à bebida, graças à presença de lupulina, um pó rico em α-ácidos e óleos essenciais. Com a expansão da indústria de cerveja artesanal, o cultivo de lúpulo no Brasil vem ganhando destaque, impulsionado pela criação de viveiros certificados e pelo crescimento da demanda interna e internacional, que alcançou valores de até US$ 60 por quilo em 2025.

Apesar do avanço, desafios logísticos e produtivos ainda limitam a competitividade do cultivo nacional. Buscando alternativas tecnológicas para aumentar a eficiência da cadeia, pesquisadores avaliaram o uso da extração com fluido supercrítico de CO₂ (SFE-CO₂) em lúpulos peletizados fornecidos pela empresa Atlântica Hops (Juquiá-SP). O objetivo foi comparar o método com a extração convencional e explorar o potencial de aproveitamento dos subprodutos dentro do conceito de biorrefinaria.

Com o apoio do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Nanotecnologia para Agricultura Sustentável (INCT NanoAgro), da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), a pesquisa alcançou resultados que apontam ganhos expressivos. Enquanto a extração tradicional apresentou rendimento de 15% e teor de 9% de α-ácidos, o processo com CO₂ supercrítico atingiu 72% de α-ácidos, além de gerar extratos mais concentrados e de fácil armazenamento. Na aplicação cervejeira, o método rendeu um aumento de 20% na produção, evidenciando sua viabilidade comercial e sustentabilidade operacional.

O estudo também analisou o chamado “lúpulo gasto”, material residual após a extração, que demonstrou elevada atividade antioxidante e presença significativa de carotenoides, flavonoides e compostos fenólicos, características que ampliam seu potencial como matéria-prima para bioprodutos de valor agregado, como ingredientes cosméticos e nutracêuticos.

De acordo com os pesquisadores, a tecnologia de extração supercrítica com CO₂ representa uma oportunidade promissora para a cadeia do lúpulo no Brasil, contribuindo para otimizar a viabilidade econômica do cultivo e fomentar a criação de novos mercados baseados na bioeconomia.

Os resultados da pesquisa ganharam destaque na esfera acadêmica internacional através da publicação na revista científica Springer Nature:  https://link.springer.com/article/10.1007/s13399-025-06903-z.

Mercado aquece e expõe gargalos energéticos que podem definir a competitividade de novos projetos da próxima safra 

Com a produção brasileira de etanol de milho projetada para alcançar 10 bilhões de litros até o final de 2025, segundo dados da Unem, o setor entra em uma fase de expansão que vem reconfigurando o mapa industrial do país. O avanço, porém, expõe um desafio que até pouco tempo era secundário e agora se torna decisivo para a competitividade das plantas: garantir energia térmica confiável, barata e sustentável para assegurar a operação crescente das usinas.

A demanda por biomassa já dá sinais de pressão em polos importantes do Centro-Oeste, onde projetos de etanol, fertilizantes, processamento de grãos e indústrias madeireiras passaram a disputar o mesmo insumo. Em algumas regiões, agentes do setor já falam abertamente sobre o risco de “estreitamento de oferta”, fenômeno equivalente a um possível apagão de biomassa em períodos de alta demanda.

Um ponto sensível nesse contexto é a energia térmica, já que o vapor é o responsável por sustentar etapas críticas do processo industrial e responde por grande parte do custo operacional. Sem previsibilidade de preço e de suprimento, qualquer oscilação impacta diretamente margens e produtividade.

A alternativa que começa a ganhar tração no setor é a adoção de soluções térmicas flexíveis, capazes de operar com múltiplas biomassas ao longo do ano, reduzindo o risco de escassez e garantindo a continuidade da operação. Em alguns projetos industriais, já existem caldeiras aptas a trabalhar com até 14 tipos diferentes de biomassa, incluindo cavaco de madeira, bagaço de culturas regionais e resíduos agrícolas.

Nesse cenário, empresas especializadas na gestão de energia térmica passam a ocupar um espaço relevante. A ComBio, por exemplo, opera unidades dedicadas dentro de diferentes plantas industriais, assumindo integralmente a responsabilidade por suprimento, operação e desempenho das caldeiras. O modelo surgiu como alternativa para mitigar a volatilidade no mercado de biomassa e dar previsibilidade a setores que dependem de grandes volumes de vapor. Na prática, a empresa funciona como uma gestora térmica de longo prazo, capaz de adaptar a matriz de combustível conforme a disponibilidade regional e reduzir o impacto das oscilações do mercado.

Segundo Ricardo Blandy, diretor comercial da ComBio, essa flexibilidade deixa de ser um diferencial e passa a ser condição básica de segurança energética: “Para o produtor de etanol de milho, a atenção ao suprimento de biomassa é vital, pois a usina simplesmente não funciona sem ela. Em várias regiões do país, já há um risco concreto de escassez desse insumo. Por isso, adotar caldeiras que operem com diferentes tipos de biomassa deixou de ser opção e se tornou uma exigência para garantir segurança e continuidade operacional”.

O consumo elevado do setor também exige novas formas de organizar a cadeia. Uma única usina pode demandar 300 mil a 400 mil toneladas de biomassa por ano, volume que pressionará ainda mais o mercado conforme novos projetos entrem em operação. Para garantir estabilidade, especialistas defendem o uso de contratos de longo prazo, rastreabilidade da origem da biomassa e desenvolvimento de novas cadeias regionais.

A discussão energética também se conecta à pauta climática. Em 2024, soluções térmicas baseadas em biomassa evitaram a emissão de centenas de milhares de toneladas de CO₂ no país, reforçando a narrativa de sustentabilidade que acompanha a expansão do etanol de milho.

Para Blandy, o setor vive um momento de tomada de decisão estratégica. “Vale a pena pensar em flexibilidade e em desenvolver novas biomassas. A região que hoje não tem oferta pode ter daqui a cinco ou dez anos. E o projeto térmico precisa estar preparado para isso”, afirma.

Com novos projetos prestes a sair do papel e a competição global por biocombustíveis de baixo carbono aumentando, a forma como o setor lidará com sua matriz térmica pode definir não apenas o ritmo de expansão, mas quem conseguirá manter competitividade em um mercado cada vez mais exigente.

Parceria com empresa de dermocosméticos permitiu que laboratório da UFPR produzisse modelo de tecidos por bioimpressora 3D, equipamento que constrói estruturas biológicas tridimensionais. O projeto reforça caminho para adaptação da indústria à nova legislação e para mais precisão científica na avaliação de cosméticos

Em julho de 2025, foi sancionada a Lei 15.183, que proíbe a realização de testes de cosméticos, perfumes e produtos de higiene pessoal em animais. A regulamentação reflete uma mudança de consciência na sociedade, cada vez mais atenta à necessidade de eliminar práticas consideradas cruéis. 

Diante da proibição da conduta e contando com o avanço tecnológico e científico que hoje já apresenta alternativas a essa prática, empresas de cosméticos passaram a desenvolver ou financiar a criação da chamada pele humana equivalente, um modelo de pele artificial construído em laboratório que imita características da pele humana real e pode desempenhar, entre outras aplicações, papel fundamental em testes de segurança e eficácia de cosméticos. 

Atendendo a essa demanda, uma parceria tripartite envolvendo a Universidade Federal do Paraná (UFPR), a Fundação da Universidade Federal do Paraná (Funpar) e a empresa brasileira de dermocosméticos Creamy Skincare está desenvolvendo seu próprio modelo de pele humana equivalente como método alternativo ao ensaio de permeação cutânea para a avaliação de produtos cosméticos. 

O projeto é conduzido em Curitiba no Laboratório de Bioensaios de Segurança e Eficácia de Produtos Cosméticos (Labsec), do Departamento de Farmácia, sob a coordenação da professora Daniela Maluf. A iniciativa conta ainda com o apoio do Hospital Nossa Senhora das Graças, responsável por fornecer pele humana descartada em cirurgias. Esse material permite o cultivo e a multiplicação de células que, posteriormente, são aplicadas em uma matriz gel com auxílio de uma bioimpressora 3D. 

Maluf explica que a impressão tridimensional exige o desenvolvimento de uma biotinta, mistura de células vivas e biomateriais compatíveis, como hidrogéis, para dar suporte à vida celular.

“Cultivamos as células obtidas da pele descartada em cirurgias plásticas para que se multipliquem ao ponto de podermos congelá-las. Quando necessário, descongelamos essas células e utilizamos a bioimpressora 3D para reconstruí-las em camadas tal como as da pele humana”. 

A pesquisadora destaca que essa biotinta tem uma composição única. Cada grupo de pesquisa que trabalha na área produz a sua formulação. “A biotinta reúne componentes como colágeno, ácido hialurônico, fatores de crescimento e outros elementos que dão suporte para que as células se proliferem nessa matriz gel”. 

Hoje, diversas empresas do setor cosmético já pesquisam e produzem seus próprios modelos de pele humana equivalente, alguns deles disponíveis comercialmente. 

Esses modelos, porém, apresentam limitações, como dificuldades de viabilidade celular, que é a capacidade das células permanecerem vivas e funcionais, afetada por condições de transporte e importação. Para atender às necessidades específicas de seus produtos, a Creamy decidiu investir no desenvolvimento de um modelo próprio por meio da parceria com a UFPR.  

No projeto, o parâmetro selecionado é o de permeação, isto é, a capacidade de um produto atravessar as camadas da pele. “Optamos por esse parâmetro porque, para outros tipos de ensaio, já existem estudos validados e reconhecidos pela Rede Nacional de Métodos Alternativos ao Uso de Animais [Renama]. Para permeação, ainda não há um modelo oficial”, explica Daniela. 

Percurso técnico envolve coleta de pele humana que seria descartada

Após a aprovação da pesquisa pelos comitês de ética e o cumprimento das etapas burocráticas, o primeiro passo para o desenvolvimento do material é a coleta de pele humana. O projeto tem a parceria do urologista Rodrigo Krebs, do Hospital Nossa Senhora das Graças, de Curitiba, que fornece amostras normalmente descartadas em cirurgias de postectomia, sempre mediante autorização dos pacientes. 

Para manter a viabilidade do tecido, a equipe do Labsec envia meios de cultura e transporte adequados ao hospital. Com o material em mãos, os pesquisadores iniciam a etapa de dissociação celular. “Primeiro, realizamos uma fragmentação mecânica com bisturi; em seguida, aplicamos tratamentos enzimáticos e centrifugações para separar queratinócitos, fibroblastos e outras células. Depois disso, elas são transferidas para meios de cultivo específicos, onde podem se proliferar”, relata Daniela. 

Quando atingem a quantidade necessária, as células se tornam aptas para aplicação na matriz gel e para a reconstrução em camadas pela bioimpressora 3D. Esse processo, no entanto, só foi possível após extensa pesquisa preliminar. 

Segundo a professora, mais de 100 formulações de biotinta foram testadas até que se chegasse à viscosidade, resistência e performance compatíveis com a pele humana. “Foram muitos experimentos até encontrarmos o ponto ideal. Agora, nosso maior desafio é manter a viabilidade das células dentro na biotinta”, afirma. 

Krebs, que também é professor de Urologia na UFPR, destaca que o uso de um tecido humano normalmente descartado em cirurgias amplia horizontes para a pesquisa. “Isso abre novas possibilidades para reduzir a experimentação animal em produtos destinados a humanos. Não há avanço sem parcerias. A multidisciplinaridade é, sem dúvida, a chave para o progresso”, diz. 

Atual etapa visa verificar a viabilidade do modelo

A Creamy, financiadora do projeto, espera desenvolver um modelo de pele artificial altamente confiável, que permita testar ativos e formulações de forma ética e com precisão científica.  “Além de substituir testes em animais, esse avanço deve acelerar o desenvolvimento de produtos, ampliar a capacidade de inovação e trazer ainda mais segurança para o consumidor. É também uma oportunidade de fortalecer a pesquisa nacional e abrir caminho para cosméticos mais sustentáveis e tecnologicamente avançados”, diz Luiz Romancini, médico dermatologista e cofundador da Creamy. 

A etapa atual consiste na validação da robustez desse modelo. “Obtivemos bons resultados no desenvolvimento e na microscopia, comprovando a viabilidade das células no protótipo. Agora estamos avaliando a viabilidade celular por períodos mais longos e, na sequência, aplicaremos cosméticos para comparar o desempenho do modelo com o da pele humana”, diz a pesquisadora. 

A previsão é que o modelo esteja pronto para uso em maio de 2026. Após sua conclusão, caberá à empresa decidir se o disponibilizará à Renama e ao Conselho Nacional de Segurança Alimentar e Nutricional (Consea) para viabilizar sua comercialização. 

Oportunidade de integração entre universidade e indústria 

No modelo tripartite adotado, cabe à marca de dermocosméticos financiar a pesquisa, enquanto a professora e suas alunas conduzem a parte científica, e a Funpar fica responsável pela gestão dos recursos. 

Desde 2023, quando a parceria começou, a Creamy tem adquirido insumos, equipamentos, oferecido bolsas de pesquisa e assegurado todos os recursos financeiros necessários. A exclusividade sobre o produto permanece com a empresa. 

Para o cofundador da empresa, Luiz Romancini, a UFPR é uma das instituições mais avançadas do país em pesquisa de biotecnologia e modelos de pele. “Existe um histórico sólido de estudos nessa área, com uma equipe altamente qualificada e infraestrutura de ponta. Para nós, faz sentido unir forças com uma universidade que alia rigor científico, experiência e capacidade real de transformar pesquisa em inovação aplicada ao setor cosmético”, avalia. 

Pele humana equivalente traz novos horizontes para a biotecnologia 

Luiz Romancini entende que investir em pesquisa acadêmica é fundamental para elevar o nível da indústria cosmética brasileira. “É nesse ambiente que surgem novas tecnologias, metodologias mais éticas e soluções que permitem criar produtos mais seguros e eficazes. Quando aproximamos a ciência da realidade do mercado, conseguimos acelerar avanços, fortalecer a inovação nacional e criar alternativas que acompanham o que há de mais moderno no mundo”. 

Além de possibilitar testes de cosméticos sem o uso de animais, modelos de pele humana equivalente podem ser aplicados na cicatrização de feridas complexas em pacientes queimados, em testes clínicos e em outras análises relacionadas à fisiologia da pele. 

Pesquisas correlatas investigam ainda o uso da bioimpressão 3D para a produção de outros órgãos, abrindo possibilidades futuras até mesmo para transplantes. Para que esses avanços se concretizem, o investimento contínuo e a valorização das pesquisas de ponta desenvolvidas nas universidades são fundamentais.