quinta-feira, 28 de janeiro de 2016

A busca de uma denominação de origem da cachaça

A aguardente e a cachaça são bebidas alcoólicas brasileiras por excelência. A diferença entre elas está em seu método de produção. 

A aguardente é produzida industrialmente em grandes quantidades com destilação em coluna (com teor alcoólico de até 54 graus). Já a cachaça é artesanal, destilada em alambiques e, por definição, de maior qualidade (com teor de até 42 graus).

Garantias de procedência e de qualidade permitirá classificar a produção nacional das 5 a 7 mil marcas comercializadas e alavancar as exportações (foto: Wikimedia Commons)

No exterior a cachaça brasileira foi e ainda é muitas vezes confundida com o rum caribenho – as duas bebidas são produzidas a partir da cana de açúcar. Daí decorre que a cachaça brasileira não possui nem de perto a “aura” que os runs cubano ou jamaicano desfrutam no mercado internacional. Esse problema tem algumas explicações. A principal delas é a falta de controle de qualidade e de origem das 5 mil a 7 mil marcas comercializadas no Brasil.

Desde os anos 1990, diversos grupos de pesquisa tentam desenvolver marcadores químicos que possam tanto tipificar a cachaça nacional quanto traçar a sua origem geográfica, a região e o estado onde é produzida. A necessidade de garantias de procedência e de qualidade é defendida pelo Instituto Brasileiro da Cachaça (Ibrac), que tem interesse em utilizá-las para classificar a produção nacional e alavancar as exportações. De acordo com o Ibrac, o Brasil produz 700 milhões de litros de cachaça por ano, com movimentação de R$ 1,4 bilhão. O total exportado é de apenas 10 milhões de litros, equivalentes a US$ 17 milhões.

Uma vez disponíveis tais marcadores químicos, será possível outorgar aos produtores de cachaça artesanal um Certificado de Origem, a exemplo do que ocorre com o vinho europeu, chileno e argentino. Avanços importantes nessa direção têm sido alcançados pelos pesquisadores do Laboratório para o Desenvolvimento da Química da Aguardente, do Instituto de Química de São Carlos (IQSC), da Universidade de São Paulo (USP), com apoio da FAPESP.

A equipe do IQSC já desenvolveu marcadores químicos para verificar várias propriedades da cachaça, como publicado no Journal of Food Science.

As conquistas mais recentes são a detecção da origem do fermento usado na composição da cachaça, conforme artigo publicado noJournal of Food Composition and Analysis, e a primeira tentativa bem-sucedida de detecção de origem geográfica da cachaça, com procedência nos estados de São Paulo e Minas Gerais ou na região Nordeste, trabalho que acaba de ser publicado no Journal of Food Science.

300 compostos químicos

Como no Brasil não existe um padrão para a fabricação de destilado de cana-de-açúcar, diversos processos regionais e até mesmo locais são usados, gerando destilados com diferentes perfis sensoriais e químicos, diz Douglas Wagner Franco, do IQSC. “A cachaça possui mais de 300 compostos químicos. A distinção que estabelecemos é baseada na análise quantitativa desses compostos químicos e como variam as proporções dessas concentrações nas diferentes amostras.”

Até o presente, os estudos sobre a química da cachaça permitiram estabelecer a diferenciação química entre o rum (produzido a partir do melaço da cana) e a aguardente e a cachaça (feitas a partir do caldo de cana); reconhecer se o destilado foi preparado com cana-de-açúcar queimada ou não; identificar que tipo de levedura (comercial ou natural) foi usado na preparação do mosto; distinguir entre o produto de alambique e os produtos de coluna; identificar os métodos de “corte” usados durante a destilação em alambiques; observar a adição de caramelo e a sua concentração; e, por fim, verificar que tipo de madeira foi usado para o envelhecimento do destilado. “Os resultados nos levaram a um conhecimento maior da química dos destilados e chegamos a assessorar o Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) e o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento na elaboração das normas atuais”, diz Franco.

O estudo recém-publicado sobre a origem geográfica do destilado foi baseado no estudo químico de 50 cachaças produzidas usando métodos similares em regiões selecionadas: São Paulo (15), Minas Gerais (11), Rio de Janeiro (11), Paraíba (9) e Ceará (4). A análise identificou cinco grupos de compostos cujas similaridades químicas foram observadas entre as cachaças de Minas e São Paulo, e entre as do Rio e da Paraíba. Os destilados do Ceará mostraram uma assinatura química distinta.

As maiores concentrações de chumbo foram detectadas nas cachaças mineiras e paulistas (23 e 19 microgramas por litro, respectivamente, concentrações muito inferiores ao limite permitido pela legislação brasileira, que é de 200 microgramas por litro). As maiores concentrações de cobre foram detectadas nos destilados paraibanos e cearenses (5,2 e 7,3 miligramas por litro, respectivamente), enquanto que as amostras do Ceará foram as com as maiores concentrações de ferro (0,9 miligrama por litro).

Com relação à composição orgânica, as amostras do Rio e da Paraíba apresentaram as maiores concentrações de acetona, acetaldeído e hidroximetilfurfural. As amostras cearenses apresentaram as maiores concentrações de carbamato de etila, ácido acético, lactato de etila e álcool isoamílico.

Quando investigadas separadamente pelo método de Análise de Componentes Principais, as cachaças de Minas, São Paulo, Rio e Paraíba puderam ser distintas umas das outras. Entre a metodologia de classificação empregada, o método KNN conseguiu prever com sucesso a origem geográfica de 86% das amostras de cachaça.

Prova de conceito

“É um bom começo”, admite Franco. Até o momento, segundo ele, os resultados do trabalho podem ser considerados como uma prova de conceito. Os perfis químicos das amostras refletem a produção de cachaça de uma estação do ano específica, saliente Franco. Os resultados obtidos não podem ser extrapolados para todos os anos de produção, devido às variações de clima e do regime de chuvas de um ano para o outro.

O aumento no número de amostras e das regiões produtoras, assim como a inclusão de amostras de anos diferentes, poderão permitir a identificação de novos marcadores químicos e melhorar a robustez e a representatividade deste modelo de análise da origem geográfica da cachaça, afirma o pesquisador.

A ampliação da pesquisa é importante, mesmo porque a cachaça é produzida em todo o país, e não apenas nos cinco estados analisados. O objetivo final é conseguir certificar a origem da cachaça produzida em todas as regiões do Brasil. “A denominação de origem é uma coisa importante”, diz Franco.

O artigo de Franco e outros, Chemical data as markers of the geographical origins of sugarcane spirits, publicado no Food Chemistry, pode ser lido em http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814615013837.

O artigo Chemical Typification of the Sugarcane Spirits Produced in São Paulo State, de Franco e outros, publicado no Journal of Food Science, pode ser lido em http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1750-3841.13013/abstract.

E o artigo Chemical traceability of industrial and natural yeasts used in the production of Brazilian sugarcane spirits, publicado noJournal of Food Composition and Analysis, também assinado por Franco e outros, está acessível no endereçohttp://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889157514001781.

Telescópio brasileiro para observação do Sol

A Nasa, agência espacial norte-americana, lançou com êxito, no dia 18 de janeiro, um balão estratosférico que transporta dois equipamentos científicos voltados a estudar o Sol. O lançamento foi feito em McMurdo, base dos Estados Unidos na Antártica. 

Instrumento científico transportado por balão estratosférico realiza voo de circum-navegação na Antártica com o objetivo de captar a energia que emana das explosões solares em frequências inéditas (ilustração: Nasa)

Um dos equipamentos é o Solar-T: um telescópio fotométrico duplo, projetado e construído no Brasil por pesquisadores do Centro de Radioastronomia e Astrofísica Mackenzie (CRAAM), da Universidade Presbiteriana Mackenzie, em colaboração com colegas do Centro de Componentes Semicondutores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

O outro equipamento é o experimento de raios X e gama GRIPS (sigla em inglês de Gamma-ray Imager / Polarimeter for Solar Flares), da University of California em Berkeley, nos Estados Unidos, no qual o Solar-T foi acoplado.

Desenvolvido com apoio da FAPESP, por meio de um Projeto Temático e de um Auxílio à Pesquisa-Regular, o Solar-T é o primeiro instrumento científico do gênero construído no país, após 15 anos de pesquisa e desenvolvimento.

Além da FAPESP, o projeto contou com recursos do Fundo Mackenzie de Pesquisa (MackPesquisa), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), da Nasa, do AFOSR (sigla em inglês de Air Force Office of Scientific Research), dos Estados Unidos, e do Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet), da Argentina.

“O desenvolvimento do Solar-T representa uma oportunidade de qualificação brasileira em tecnologia espacial avançada que pode dar origem a novos projetos em satélites, por exemplo, e contribuições para a Estação Espacial Internacional”, disse Pierre Kaufmann, pesquisador do CRAAM e coordenador do projeto, à Agência FAPESP.

“Estamos desenvolvendo um projeto em colaboração com o Instituto Lebedev de Moscou para instalar telescópios de detecção de frequências em terahertz na Estação Espacial Internacional, e o sucesso da missão do Solar-T é uma condição necessária para qualificarmos a tecnologia que desenvolvemos”, afirmou.

O balão estratosférico transportando o Solar-T e o GRIPS – que juntos pesam mais de 3 toneladas – está voando a uma altitude de 40 mil metros e circum-navegará a Antártica por um período entre 20 e 30 dias.

Enquanto sobrevoar o continente gelado, o Solar-T deverá captar a energia que emana das explosões solares em duas frequências inéditas, de 3 e 7 terahertz (THz), que correspondem a uma fração da radiação infravermelha distante.

Situada no espectro eletromagnético entre a luz visível e as ondas de rádio, essa faixa de radiação permite observar mais facilmente a ocorrência de explosões associadas aos campos magnéticos das regiões ativas do Sol, que muitas vezes lançam em direção à Terra jatos de partículas de carga negativa (elétrons) aceleradas a grandes velocidades.

Nas proximidades do planeta, essas partículas atrapalham o funcionamento de satélites de telecomunicações e de GPS e produzem as auroras austrais e boreais.

A radiação das explosões nessa faixa do infravermelho distante também torna possível uma nova abordagem para investigar fenômenos que produzem energia em regiões ativas que ficam entre a superfície do Sol, a fotosfera, onde a temperatura não passa dos 5,7 mil graus, e as camadas superiores e mais quentes: a cromosfera, onde as temperaturas alcançam 20 mil graus, e a coroa, que está a mais de 1 milhão de graus (leia mais).

“Essas frequências de 3 e 7 terahertz são impossíveis de serem medidas a partir do nível do solo porque são bloqueadas pela atmosfera. É necessário ir para o espaço para medi-las”, disse Kaufmann.

Para fazer as medições, o Solar-T conta com um aparato composto por dois fotômetros (medidores de intensidade de fótons), coletores e filtros para bloquear radiações de frequências indesejáveis (infravermelho próximo e luz visível), que poderiam mascarar o fenômeno, e selecionar as frequências de 3 e 7 terahertz (leia mais).

Os dados coletados pelo telescópio fotométrico são armazenados em dois computadores a bordo do equipamento e transmitidos compactados à Terra, por meio de um sistema de telemetria, valendo-se da rede de satélites Iridium. Os dados transmitidos à Terra são gravados em dois computadores no CRAMM.

“A transmissão dos dados obtidos pelo Solar-T para a Terra garante a obtenção das informações coletadas caso não seja possível recuperar os computadores a bordo do equipamento, porque as chances são muito baixas”, afirmou Kaufmann. “A Antártica é maior do que o Brasil, tem pouquíssimos lugares de acesso e não há como controlar o lugar onde o balão deve cair.”

De acordo com o pesquisador, os dois fotômetros THz, os computadores de dados e o sistema de telemetria do Solar-T estão funcionando normalmente, alimentados por duas baterias carregadas com energia capturada por painéis solares.

Logo após o rastreador de explosões solares ter sido acionado, no dia seguinte ao do lançamento do balão estratosférico, o equipamento já começou a enviar dados para a Terra.

Os dados terão que ter precisão de apontamento e rastreio do Sol de mais ou menos meio grau. Esse nível de precisão deverá ser assegurado por um sistema automático de apontamento e rastreio do GRIPS, com o qual o Solar-T está alinhado.

“Por enquanto, ainda não houve nenhuma grande explosão solar captada pelo Solar-T. Mas, caso ocorra, o equipamento poderá detectá-la e enviar os dados para analisarmos”, disse Kaufmann.

Série de tentativas

O balão estratosférico foi lançado com sucesso pela equipe da Nasa após sete tentativas frustradas, iniciadas em dezembro de 2015.

As tentativas anteriores falharam porque na hora do lançamento mudaram as condições de vento no solo, na atmosfera superior e na estratosfera (a 50 quilômetros do solo).

A combinação das condições meteorológicas de solo e a média e alta altitude é crítica e muito difícil de ser determinada pelos sistemas de previsão de tempo, explicou Kaufmann.

“Como a operação de lançamento é muito cara, envolve dezenas de pessoas, veículos e, eventualmente, até aviões, a margem de risco tem que ser mínima”, disse.

“Não tivemos que pagar nada pela missão porque fomos convidados pelo grupo de pesquisadores do experimento GRIPS a participar do projeto após apresentarmos o Solar-T em uma conferência internacional. Estávamos à procura de um lançador para o telescópio e tínhamos até um projeto de ter um lançador próprio.”

Segundo o pesquisador, o custo da realização de experimentos espaciais, como o Solar-T, com balões estratosféricos é muito menor em comparação ao uso de satélites.

Algumas das razões pelas quais o balão estratosférico foi lançado agora é porque a circulação estratosférica de vento – o chamado vórtex – em volta do Polo Sul é favorável nessa época do ano. Além disso, o Sol também nunca se põe no Polo Sul nesse período do ano.

Dessa forma, é possível coletar ininterruptamente a luz emitida pelo Sol. “Mesmo agora, em que o Sol está em uma fase de queda de ciclo, a chance de detectar uma explosão razoável, observando por 24 horas diariamente e em um período entre 20 e 30 dias em que o Solar-T ficará na estratosfera, é muito boa”, avaliou Kaufmann.

Na avaliação do pesquisador, se o lançamento do Solar-T não fosse feito agora dificilmente seria possível realizá-lo no ano que vem, quando o ciclo de explosões solares deve cair ainda mais.

“Já estávamos nos aproximando da chamada ‘janela do verão’ [quando o Sol se põe no Polo Sul]. Seria muito difícil convencer a Nasa a investir em uma nova missão”, estimou.

A navegação do balão estratosférico transportando experimento GRIPS com Solar-T – denominado de voo NASA 668N – pode ser acompanhada pelo site www.csbf.nasa.gov/map/balloon8/flight668N.htm .

Elton Alisson | Agência FAPESP