A Ressonância Magnética Nuclear (RMN) apareceu na vida do pesquisador Luiz Alberto Colnago em 1979, quando cursava doutorado no Instituto Militar de Engenharia, no Rio de Janeiro. Ele desenvolvia um método para monitorar a variação bioquímica que ocorre durante a germinação de sementes. Desde então, a RMN passou a fazer parte de seus trabalhos, principalmente, na Embrapa Instrumentação, em São Carlos (SP), onde atua desde 1986.
O primeiro desafio surgiu ainda no fim da década de 1980: desenvolver um aparelho para analisar o teor de óleo em sementes, sem destruí-las. Colnago recorreu então à Ressonância Magnética Nuclear, descoberta na década de 1940, que já contribuía para o avanço científico e tecnológico em áreas das ciências básicas, como física, química e biologia, além das áreas tecnológicas, como engenharia de materiais, agronomia, veterinária, alimentos, e também na área médica. A importância científica da RMN pode ser demostrada pelo número de prêmios Nobel que foram recebidos por desenvolvimentos na área: quatro.
A RMN está se tornando uma ferramenta poderosa para agregar valor aos produtos in natura e também processados. As aplicações podem envolver análise não invasiva da qualidade de frutas, carnes e produtos industrializados e embalados como maioneses, molhos de salada, de mostarda, entre outros.
E foi justamente com base na demanda do consumidor por alimentos não somente de qualidade, mas também com certificado de origem, que o irrequieto pesquisador resolveu partir para um novo desafio, avaliar vinhos dentro da garrafa. O produto pode ter alto valor agregado, pois para um mesmo vinho (mesma variedade de uva), o preço pode variar centenas de vezes, dependendo do local e do ano da produção.
Atualmente, os métodos utilizados para avaliar a qualidade do vinho, a origem e até mesmo a safra são baseados, principalmente, em métodos químicos invasivos, ou seja, o produto ou amostra tem que ser retirado da embalagem. No caso da Ressonância Magnética Nuclear, o que interessa é a composição química do vinho, que pode ser determinada pela análise espectroscópica.
Nessa análise, cada substância química como água, etanol e outros componentes minoritários do vinho geram um sinal característico. Métodos como esse têm sido divulgados por meio de artigos científicos ou em patentes. Entretanto, esses métodos necessitam de aparelhos muito caros de alguns milhões de reais, operador altamente especializado, ajustes diários, o que eleva o custo da análise.
Na Embrapa Instrumentação, sob a orientação de Luiz Colnago, a aluna de mestrado do Instituto de Química da USP de São Carlos Esther Machado Scherrer está trabalhando em um método de RMN muito mais simples, rápido, que não precisa de operador altamente especializado, baseado em um aparelho que custa cerca de um décimo dos aparelhos usados nos outros trabalhos e patentes.
A ideia por trás desse método é o uso de uma técnica especial de RMN conhecida como RMN no domínio do tempo. É uma técnica muito mais simples do que a usada em hospitais e na análise química convencional. Em vez de se obter uma imagem ou um espectro, na RMN no domínio do tempo se mede o tempo que o sinal desaparece após ser irradiado com uma onda de rádio como, por exemplo, na frequência de 9 MHz.
Os resultados iniciais indicam que o tempo que o sinal leva para desaparecer varia de acordo com a região em que o vinho (uva) foi produzido. A explicação para isso vem da composição dos micronutrientes que a uva retira do solo e estão presentes no vinho. Como esse decaimento depende do tipo e concentração do micronutriente como ferro, manganês, cobre, vanádio, entre outros, tem-se obtido uma boa correlação entre o decaimento do sinal de RMN e a origem do vinho diretamente nas garrafas.
Para realizar a medida, é utilizado um ímã permanente, que tem um "buraco" com um diâmetro de dez centímetros. Dentro desse ímã, há também a antena de RMN que envia e recebe os sinais de RMN em 9 MHz. A garrafa não interfere na análise, pois as ondas de rádio não são totalmente absorvidas pelo vidro, plástico ou outras matérias não metálicas.
Além desse conjunto ímã/antena, o aparelho de RMN tem um transmissor e receptor de rádio de 9 MHz. O transmissor é similar ao de uma estação de rádio AM e o receptor, a um rádio AM. Para fazer a análise, esse transmissor e receptor são controlados por um microcomputador, que também pode processar o sinal de RMN e classificar os vinhos.
A pesquisa analisou 50 amostras de diferentes países. Além dos vinhos do Brasil (comerciais e outros produzidos pela Embrapa), foram incluídos tintos do Chile, Uruguai, Argentina, Portugal, França, Itália, Espanha e África do Sul. As principais variedades viníferas em análise são a Cabernet Sauvignon, Merlot, Malbec e Tannat. As garrafas são analisadas três vezes em três métodos, num total de 450 medidas. O tempo de resposta é de um segundo e o tempo total para cada medida gira em torno de um minuto.
"O que medimos é a relaxação, o desaparecimento do sinal de ressonância após a irradiação da amostra. Já constatamos que nos vinhos brasileiros, por exemplo, o sinal desaparece mais rapidamente do que nos vinhos argentinos. Nossa hipótese é de que a composição de micronutrientes da uva varia de acordo com o solo, clima, ou seja, com o terroir do vinho", explica Luiz Colnago.
Para confirmar a hipótese, as garrafas deverão ser abertas e avaliadas pelo método convencional (químico). "Ainda não analisamos safras diferentes do mesmo vinho, não sabemos se há influência da rolha (normal ou screw cap), se a avaliação deverá ocorrer com a garrafa na posição horizontal, como é hoje, ou na vertical, qual será o comportamento para vinhos brancos e rosés e após a abertura das garrafas, e, ainda, que outros indicadores a avaliação terá", acrescenta o pesquisador.
Em meio à série de dúvidas, neste momento da pesquisa, uma certeza: a possibilidade de identificação de eventuais falsificações poderá ajudar produtores, importadores, lojistas e, especialmente, os consumidores. "Esse método poderá tornar-se universal, ou seja, a calibração servirá para qualquer lugar do mundo. O produtor poderá colocar o valor de referência no rótulo e, seguindo o protocolo de análise, será possível uma espécie de rastreamento, identificando a safra e a região de origem, dentro da garrafa, e, ainda, se houve adição de água/álcool/corante", detalha, esperançoso, o pesquisador Luiz Colnago.
