Universidade de São Paulo
Escola de Engenharia de Lorena
Getúlio Marcos Pereira Coutinho
Produção artesanal de cachaça de alambique:
Estudo de casos em pequenos produtores
Lorena - SP
2013
Getúlio Marcos Pereira Coutinho
Produção artesanal de cachaça de alambique: Estudo de Caso em
pequenos produtores
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado ao Departamento de
Engenharia Química da Escola de
Engenharia
de
Lorena
–
Universidade de São Paulo, como
parte dos requisitos para a
conclusão do curso de Engenharia
Química.
Orientador: Prof. Dr. Marco Antonio
Carvalho Pereira
Lorena - SP
2013
AGRADECIMENTOS
Meu agradecimento a:
Deus, Senhor e Pai Nosso, por tudo.
Aos meus pais, pela vida, criação, dedicação e valores.
Aos meus irmãos, pela amizade, sinceridade, apoio.
Ao meu tio Antonio, pelo incentivo e confiança.
Ao Antônio Aurélio, Arthur Fernando, Ana Paula, Jeanne, Lavínia e todos os
outros que me compreenderam e ajudaram
Aos meus professores destes anos todos, por seus valores, sua dedicação,
esperanças compartilhadas e exemplos.
Aos produtores que me receberam para este trabalho, dedicaram parte de
seu tempo e todos que colaboraram com seus conhecimentos e
experiência.
Agradeço especialmente o mestre, professor, orientador e amigo Marco
Antonio, pela disponibilidade, paciência, conselhos, ensinamentos e
inspiração.
DEDICATÓRIA
Aos
meus
amores
Adriana e Guilherme, por
todo o apoio, ajuda,
compreensão e ohana.
“Quando o Brasil criar juízo e se tornar uma potência mundial, será a
cachaça, e não o whisky, a bebida do planeta.”
Sobral Pinto (1893 – 1991)
RESUMO
A cachaça de alambique é um produto genuinamente nacional, originado
no início da colonização. Durante mais de quatro séculos foi produzida de forma
empírica, mas atualmente mudou de patamar, é o destilado mais consumido no
país e vem sendo cada vez mais bem aceito no exterior. Neste trabalho buscouse compreender melhor o processo de fabricação da cachaça, através da
literatura, o que permitiu identificar alguns pontos-chave em cada etapa do
processo, que foram denominados pontos críticos. Através do estudo de caso
com seis pequenos produtores, obteve-se uma melhor compreensão do processo
produtivo, do nível técnico empregado e das soluções implementadas pelos
produtores. Os pontos críticos merecem atenção, pois interferem no rendimento e
na qualidade de maneira irreversível e sua implementação, na maioria dos casos,
não demanda investimentos vultosos ou conhecimentos técnicos aprofundados.
Palavras-chave: produção artesanal de cachaça, alambique
ABSTRACT
The alembic cachaça is a genuinely national product, originated at the
beginning of colonization. For more than four centuries was produced empirically,
but now changed levels, is the most consumed distilled in the country and is being
increasingly well accepted abroad. In this study we sought to better understand
the manufacturing process of cachaça, through literature, which identified some
key points in each step of the process, which were termed critical points. Through
the case study with six small producers, we obtained a better understanding of the
production process. The knowledge technical
employee and the solutions
implemented by producers. The critical points deserve attention, because they
interfere on the yield and quality irreversibly and its implementation, in most cases,
does not require large investments or depth technical knowledge.
Keywords: artisanal alembic cachaça production
SIGLAS E DEFINIÇÕES
BRIX, grau BRIX: indica a massa de substância dissolvida em 100 gramas de
solução. No caso em estudo, indica total de sólidos dissolvidos no caldo,
predominando a sacarose.
DBO (demanda bioquímica de oxigênio): Indica a quantidade de oxigênio que
será consumido em processos biológicos, para degradar a matéria orgânica.
Indica potencial de poluição.
DOU: Diário Oficial da União.
DQO (demanda química de oxigênio): Indica a quantidade de matéria orgânica
passível de ser oxidada por meios químicos. Também é indicador de potencial de
poluição.
DNA/RNA (ácido desoxirribonucléico, ácido ribonucléico): constituintes das célula
de todos os seres vivos e relacionados à transmissão das características desses
organismos e à expressão das mesmas.
FOB (free on board): expressão usada no comércio internacional que significa:
frete a pagar, ou seja, as despesas de frete não estão incluídas no preço.
GL, ºGL ou grau GL (lê-se grau Gay Lussac): corresponde a quantidade de
volumes de álcool absoluto em cem volumes de uma solução. Ex.: cachaça a 38º
GL, tem 38 volumes de álcool em 100 volumes de cachaça.
IN: Instrução Normativa.
MAPA: Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento.
NAD+/NADH (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo): enzima relacionada aos
processos metabólicos. A primeira representa a forma oxidada e a segunda a
forma reduzida da enzima.
N (normal): unidade de concentração que significa NORMAL. Indica a quantidade
de equivalente-grama existente em um litro de solução.
pH (potencial hidrogeniônico): é uma escala logarítmica que indica o grau de
acidez de um meio, variando de 0 a 14. Quando menor o pH, maior é a acidez. O
valor de pH igual a 7 indica que o meio é neutro e acima de 7, que o meio é
básico.
Talhão: área delimitada, dentro de outra área maior. Neste trabalho, é uma área
contínua da lavoura de cana, que apresenta características similares.
UFMG: Universidade Federal de Minas Gerais
US$: dólar dos Estados Unidos
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO
10
1.1 HISTÓRICO
10
1.2 RELEVÂNCIA DO TEMA
11
1.3 DEFINIÇÕES
13
1.4 JUSTIFICATIVA
14
1.5 OBJETIVO
15
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
17
2.1 MATÉRIA-PRIMA
18
2.2 MOAGEM OU ESMAGAMENTO
21
2.3 TRATAMENTO DO CALDO
22
2.3.1 Filtração
23
2.3.2 Diluição
23
2.3.3 Outros Tratamentos
24
2.4 FERMENTAÇÃO
25
2.4.1 Agentes de Fermentação
26
2.4.2 Tipos de Fermento
28
2.4.2.1 Fermento Caipira
28
2.4.2.2 Fermento Selecionado
29
2.4.3 Filtragem do vinho
29
2.4.4 Ésteres
30
2.4.5 Aldeídos
30
2.4.6 Metanol
31
2.4.7 Furfural e Hidroximetilfurfural
31
2.5 DESTILAÇÃO
32
2.5.1 Alambiques
35
2.5.2 Resíduos
36
2.6. ACONDICIONAMENTO
37
2.6.1 Descanso
37
2.6.2 Envelhecimento
37
3. METODOLOGIA
39
3.1 O MÉTODO DE PESQUISA
39
3.2 UNIVERSO E AMOSTRA
40
3.3 COLETA DE DADOS
41
3.4 LIMITAÇÕES DA PESQUISA
42
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
43
4.1 MATÉRIA-PRIMA
43
4.2 MOAGEM OU EXTRAÇÃO
44
4.3 TRATAMENTO DO CALDO
45
4.4 FERMENTAÇÃO
46
4.5 DESTILAÇÃO
49
4.6 ACONDICIONAMENTO
51
4.7 CONCLUSÕES DO CAPÍTULO
51
5. CONCLUSÃO
53
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
55
APÊNDICES
60
Apêndice A - Perguntas apresentadas aos produtores
60
Apêndice B - Quadro-resumo das respostas dadas pelos responsáveis
61
ANEXOS
64
Anexo A - Protocolo para multiplicação de levedura selecionada
64
Anexo B - Método para calcular volume de água para diluição de caldo
67
10
1. INTRODUÇÃO
1.1 HISTÓRICO
A cultura da cana-de-açúcar é a mais antiga lavoura comercial do Brasil,
tendo tido inclusive um ciclo econômico no período colonial.
O produto econômico pretendido inicialmente era o açúcar mascavo, que
era levado para a Europa para um refino. Nessa época, o açúcar era um produto
raro e caro. O processo de produção incluía o corte da cana, transporte, moagem
e cocção do caldo, que deveria ser mexido o tempo todo. Quando atingia
determinado ponto, era posto em vasos de barro, onde iniciava a cristalização e
escorria um "mel".
“....o mel que escorria durante o primeiro processo de purga era
recolhido e processado para produzir um açúcar de qualidade inferior,
chamado de batido ou retame. O melaço escorrido de forma contínua
servia para a produção de aguardente, que era amplamente consumido
e tinha alto valor para o escambo de negros na África.” (NASCIMENTO
et al, 1998)
A aguardente, inicialmente, era um subproduto da fabricação do açúcar. Há
muitas versões sobre a sua origem, sempre ligadas ao fabrico do açúcar nos
engenhos. Muitas destas versões também explicam alguns dos nomes pelos
quais é conhecida, tais como: "pinga" porque pingava dos potes onde o açúcar
descansava; "cachaça" que vem do nome do reprodutor suíno (cachaço), pois o
mel que escorria das formas onde o açúcar descansava era destinado à
alimentação desses animais; "cagaça" que se modificou para "cachaça" referindo
ao cachaço, pois era usada também para amaciar a carne dos suínos e
"aguardente" porque muitas vezes pegava fogo. De qualquer forma, passou a ser
consumida, primeiro pelos escravos e depois pela gente humilde. As classes mais
abastadas, no entanto, desprezavam-na, consumindo vinho e a "bagaceira"
(CARDOSO, 2006; VEIGA 2006).
Veiga (2006) cita que a bebida era destinada primeiramente aos escravos,
aos quais era oferecida no início do dia. Com a produção aumentando e seu
consumo por outras classes sociais, passou a fazer concorrência aos destilados
11
da metrópole, sendo por isso, objeto de repressão, sem sucesso. Passou a ter
importância na troca por escravos na África, onde era usada como moeda. A
tributação da bebida se tornou uma das principais fontes de renda da Coroa
Portuguesa em meados do século XVIII, tendo sido um dos produtos cujos
impostos mais contribuíram para a reconstrução da cidade de Lisboa, no ano de
1756, que fora atingida por um grande terremoto no ano anterior.
Durante a Inconfidência Mineira, a chamada "bebida da terra" tornou-se
símbolo da resistência à dominação portuguesa (VEIGA, 2006).
Conforme NASCIMENTO et al (1998), a busca pela criação de uma cultura
nacional, que não fosse mero reflexo da cultura europeia, orientou a Semana de
Arte Moderna, em 1922, e a cachaça foi considerada um símbolo da cultura
nacional, e "desde então, é considerada a mais brasileira de todas as bebidas".
1.2 RELEVÂNCIA DO TEMA
A cachaça é a segunda bebida alcoólica mais consumida no país,
precedida pela cerveja, e é o destilado mais amplamente consumido (SEBRAE,
2008).
Conforme o método de produção distingue-se a cachaça industrial da
cachaça artesanal, ou de alambique. A primeira é produzida em grandes unidades
e utiliza colunas de destilação para separar a cachaça, em um processo contínuo.
A cachaça de alambique utiliza-se deste equipamento para as operações de
destilação, operando em regime intermitente (MUTTON; MUTTON, 2005).
A cachaça é produzida em todos os estados brasileiros. Os maiores
produtores são: São Paulo, Pernambuco, Ceará, Minas Gerais, Rio de Janeiro,
Paraíba e Paraná. Os três primeiros respondem por quase toda a produção
industrial. A cachaça artesanal, produzida em alambiques, é concentrada em
Minas Gerais, Rio de Janeiro, Bahia e São Paulo. A produção é praticamente
consumida no mercado interno, sendo que existem mais de 40 mil produtores no
país, entre eles micro empreendedores e pequenos produtores (SOUZA, 2009).
12
Segundo José Lúcio Mendes, diretor de Marketing da Expocachaça 2013,
em entrevista a Revista Globo Rural (SALOMÃO, 2013), a produção nacional
situa-se em torno de 1,3 bilhão de litros, sem contar a produção clandestina. Esta
produção clandestina, de alambiques e produtores não registrados, é significativa,
pois em 2006, para uma produção “oficial” de 1,6 milhão de litros, havia uma
produção clandestina de cerca 1,4 milhão de litros (ANDRADE, 2006).
Apesar da boa aceitação no exterior, as exportações não atingem 1% da
produção. Em 2011, foram exportados 9,8 milhões de litros, com um valor de
receita de U$ 17,3 milhões (BRASIL, 20111 apud VALOR, 2012). Este montante
corresponde a quase duas vezes e meia o valor exportado 5 anos antes. De
acordo com dados do Sistema de Análise das Informações de Comércio Exterior
do Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior, no ano de 2012
foram exportados um total de 8,06 milhões de litros, gerando uma renda de US$
14,99 milhões (IBRAC, 2013), cujos destinos e percentuais de valor e volume de
vendas se acham detalhados nas figuras 1 e 2, respectivamente.
Figura 1 – Perfil das Exportações em Valor de vendas (Fonte: IBRAC, 2013)
1
BRASIL, 2011, Ministério da Fazenda, em nota.
13
..
Figura 2 – Perfil de Exportações em Volume de Vendas (Fonte: IBRAC,(2013)
O setor da produção de cachaça está criando uma imagem fortemente
vinculada a qualidade da bebida e investindo num mercado consumidor mais
exigente.
Pequenos produtores têm se estruturado e vêm conseguindo resultados,
colocando no mercado aguardentes de qualidade, com aumento de preço e de
valor agregado, diferenciação dos seus produtos e abrindo espaço para
exportação, obtendo uma remuneração que lhes permite expandir seus negócios
(JERÔNIMO, 2004).
1.3 DEFINIÇÕES
Os termos cachaça e aguardente, até aqui, foram usados como sinônimos
e apresentados tal qual constam nas fontes referidas. No entanto, há uma
diferenciação que, doravante, será observada. A diferença é devida aos métodos
de produção, instrumental usado, bem como a faixa de sua graduação alcoólica, e
que conferem características peculiares a cada produto.
14
O decreto 6.871, de 04/06/2009, (BRASIL, 2009) 2, estabelece que:
Art. 52. Aguardente de cana é a bebida com graduação alcoólica de
trinta e oito a cinquenta e quatro por cento em volume, a vinte graus
Celsius, obtida de destilado alcoólico simples de cana-de-açúcar ou pela
destilação do mosto fermentado de cana-de-açúcar, podendo ser
adicionada de açúcares até seis gramas por litro, expressos em
sacarose.
Art. 53. Cachaça é a denominação típica e exclusiva da aguardente de
cana produzida no Brasil, com graduação alcoólica de trinta e oito a
quarenta e oito por cento em volume, a vinte graus Celsius, obtida pela
destilação do mosto fermentado de cana-de-açúcar com características
sensoriais peculiares, podendo ser adicionada de açúcares até seis
gramas por litro.
Com relação à expressão cachaça, o Decreto 4062, de 21/12/2001
(BRASIL, 2001) estabelece que as palavras "Cachaça, Cachaça do Brasil e
Brasil" são expressões reservadas, que só podem ser usadas conforme o referido
Decreto e, inclusive, estabelece punição aos produtores que as utilizarem em
desacordo com o Decreto.
A Instrução Normativa (IN) nº 13, de 29.06.2005, modificada pela IN nº 58,
de 19.12.2007 e pela IN nº 27, de 15.05.2008, aprova o Regulamento Técnico
para Fixação dos Padrões de Identidade e Qualidade para Aguardente de Cana e
para Cachaça. (BRASIL, 2005, 2007, 2008).
1.4 JUSTIFICATIVA
A crescente valorização do produto, a sua aceitação entre as classes
sociais mais abastadas, as perspectivas de exportação, os vários trabalhos
científicos publicados e o apoio dos órgãos governamentais, aliados ao clima
favorável para a cultura da cana predominante no país, corroborados pelo apetite
2
Regulamenta a Lei nº 8.918, de 14 de julho de 1994, que dispõe sobre a padronização, a
classificação, o registro, a inspeção, a produção e a fiscalização de bebidas. Revoga, entre outros,
o Decreto 4.851, de 02.10.2003
15
de empresas estrangeiras interessadas em aquisições de marcas locais, indicam
que a cachaça está caminhando na direção de um novo patamar.
Conforme Souza (2006), o mercado mundial, bem como o consumidor
brasileiro de poder aquisitivo mais alto, têm valorizado os produtos naturais,
inclusive os denominados "artesanais". Trata-se de público diferenciado, que
valoriza os aspectos sensoriais da bebida e prefere seu consumo "in natura", sem
misturas.
O setor de cachaça, em geral, vem recebendo cada vez mais atenção, pelo
potencial de negócios, pela importância como produto nacional, pelas condições
climáticas favoráveis em praticamente todo o país e facilidade de produção.
Inúmeros trabalhos científicos vêm sendo apresentados sobre o produto, testadas
muitas técnicas e validados conhecimentos empíricos dos produtores. O
aprimoramento da produção, a capacidade de geração de renda no meio rural, o
aproveitamento dos resíduos e subprodutos da fabricação e a integração com as
demais atividades das pequenas propriedades rurais a tornam uma interessante
atividade
econômica.
Conforme
Vicente
Bastos,
presidente
do
IBRAC
(CEARAENOTÍCIA, 2012), a cachaça pode repetir o feito ocorrido com a tequila,
no México, há trinta anos: passar de uma bebida sem valor e de preços médios
muito baixos, para uma bebida de apelo mundial.
Em fevereiro de 2012, o Governo dos Estados Unidos reconheceu o
produto "cachaça" como genuinamente brasileiro (CASADO, 2013). Até então, ela
era tida como uma bebida genérica do tipo rum. O reconhecimento foi fruto de
negociações que perduraram por uma década e ampliou as perspectivas para a
penetração do produto naquele mercado, bem como um tratamento tributário mais
favorável.
1.5 OBJETIVO
O objetivo deste trabalho é avaliar o processo produtivo da cachaça
artesanal feito em alambiques de pequeno porte.
16
Para realizar esta avaliação, os seguintes objetivos específicos se fazem
necessários:
- conhecer os processos de produção de cachaça de alambique, suas
características e operações envolvidas;
- estabelecer os pontos críticos de cada etapa do processo produtivo, a fim
de servirem de guia para o estudo realizado;
- analisar demais aspectos relevantes relacionados à produção de cachaça
artesanal em alambiques.
17
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
O processo de produção de cachaça, conforme descrito por Lima (2011),
Cardoso (2006) e Mutton e Mutton (2005), em suas linhas gerais, está
representado na figura 3.
Figura 3 - Fluxograma do processo de produção da cachaça
A obtenção da cachaça envolve processos físicos, relacionados à extração
e purificação do caldo, bem como separação dos componentes na destilação, e
processos químicos, que ocorrem durante a fermentação e durante o repouso e
envelhecimento. As principais etapas da produção são agrupadas em:
- obtenção da matéria prima (cana);
- obtenção do caldo de cana (moagem ou esmagamento);
- tratamento do caldo;
18
- fermentação (produção);
- destilação (separação);
- armazenamento e envase (acabamento).
Cada uma destas etapas possui pontos importantes, que merecem atenção
especial. De um modo geral, alguns pontos têm potencial de comprometer tanto a
qualidade do produto, quanto o rendimento. Esses pontos são considerados
"pontos críticos". A sua não observância pode acarretar redução de rendimento,
desde a extração da matéria prima, e prejuízos na qualidade do produto, não
sendo passíveis de correção nas etapas posteriores (CARDOSO, 2006).
2.1 MATÉRIA-PRIMA
A cana-de-açúcar é uma planta de clima tropical, pertencente à família das
gramíneas (Poaceae), gênero Saccharum. Existem várias espécies, com maior ou
menor valor econômico segundo a sua riqueza em açúcar e também
adaptabilidade aos diferentes tipos de solo. No entanto, todas as variedades hoje
cultivadas no mundo são híbridas e recebem o nome de Saccharum spp.
(CARDOSO, 2006). A cana cresce satisfatoriamente entre as latitudes 35º Norte e
35º Sul. Ela é exigente em calor e umidade durante a fase vegetativa. Em
condições de seca e/ou frio, ela reduz a atividade vegetativa e passa a acumular
sacarose, sendo esta uma substância de reserva da cana. Assim, é importante
uma estação seca e/ou fria que induza a planta a parar o crescimento vegetativo
e acumular reservas. É justamente em função das condições climáticas
(ANDRADE, 2006) que existem duas épocas de corte da cana no Brasil:
- Região Nordeste: de agosto/setembro a março/abril
- Região Centro-Sul: maio a dezembro.
Como se trata de uma planta de clima tropical, os locais sujeitos a geadas,
principalmente fortes, devem ser evitados. A cana atingida por geadas fortes deve
ser cortada imediatamente, pois, se houver morte da ponta da cana, ela inicia um
19
processo de azedamento, de cima para baixo (ANDRADE, 2006). A cana azeda
torna-se imprestável para a produção de cachaça.
O rendimento depende diretamente do teor de açúcar da planta. O teor
considerado adequado para o início da colheita é de 18%. Abaixo desse valor, as
canas não estão maduras, não devendo ser colhidas (MUTON; MUTON, 2005).
A Tabela 1 mostra uma composição média, para uma cana madura, sadia
(sem doenças) e normal ( não queimada, inclusive por geadas).
Tabela 1 - Composição centesimal média, para cana madura, sadia e normal.
Elementos
Concentração (%)
Açúcares
14 (12-18)
Sacarose
12,5 (11-18)
Glicose
0,9 (0,2 - 1,0)
Levulose
0,6 (0,0 - 0,6)
Fibras
10 (8 - 14)
Celulose
5,5
Lignina
2
Pentosana (xilana)
2
Goma de cana (arabana)
0,5
Cinzas
0,5
Sílica (SiO2)
0,25
0,12
Potássio(k2O)
Sódio (Na2O)
0,01
Cálcio (CaO)
0,02
Magnésio (MgO)
0,01
Ferro (Fe2O3)
traços
Fósforo (P2O5)
0,07
Sulfatos (SO3)
0,02
Cloretos (Cl)
traços
Matérias Nitrogenadas
0,4 (0,30 - 0,60)
Nitrogênio total
0,06
Ácido aspártico
0,4 (0,30 - 0,60)
Ácido nítrico
0,01
Amoníaco
traços
Corpos xânticos
traços
Gorduras e ceras
0,20 (0,15- 0,25)
Subst. Pécticas, gomas e mucilagem 0,20 (0,15- 0,25)
Materiais corantes
não dosados
Fonte: CARDOSO (2006)
20
A concentração em açúcar varia de forma inversamente proporcional ao
vigor vegetativo da cana, pois constitui-se em material de reserva. Como a
colheita se estende por 6 a 7 meses, deve-se planejar o plantio de variedades de
ciclo precoce, médio e tardio, que possibilitarão ter um produto adequado e com
alto teor de sacarose durante todo o período de colheita (ANDRADE, 2006).
As usinas, visando maior teor de sacarose ou uniformização do grau de
maturação
nos
talhões,
utilizam
herbicidas
apropriados,
tais
como
o
ROUNDUP®3, que promovem um estado fisiológico na planta semelhante ao
causado pela seca, forçando a planta a acumular sacarose. Este recurso não é
indicado para produção da cachaça.
A cana deve ser enviada para a moagem o mais limpa possível (PEREIRA;
ROSA; FARIA, 2006). Para tanto, previamente ao corte já se efetua uma limpeza,
denominada despalha, onde retiram-se as folhas aderidas aos colmos e outros
restos de vegetação. O processo geralmente é executado de forma manual,
passando-se uma lâmina (facão, podão) de cima para baixo e rente às canas.
Para fabricação de açúcar e etanol, a indústria ainda usa a despalha a fogo, onde
talhões são queimados de forma controlada, com o que se reduz enormemente as
palhas e outros materiais.
Para a fabricação de cachaça o uso do fogo é contraindicado, pois gera um
aumento de impurezas que ficam aderidas aos colmos, além de propiciar
contaminação biológica (ANDRADE, 2006) e aumento de furfural, que depreciam
o produto (CARDOSO 2006).
Deve-se fazer também o desponte da cana, que é a eliminação da parte
aérea da planta, através de um corte raso (ou decepa). A região tem menor
concentração de açúcares e, consequentemente, maior teor de fibras, que
prejudicam o processo de moagem, além de conter ácidos orgânicos que
prejudicam a fermentação. Como regra prática para estabelecer o local onde a
cana será despontada, pode-se tomar algumas canas totalmente despalhadas e
3
ROUNDUP®: glifosato, São Paulo, Monsanto do Brasil [200?], Bula de Defensivo Agrícola.
21
vergar o colmo na região da ponta, com as duas mãos. O local em que ela
quebrar, indica o ponto de corte (MUTTON; MUTTON, 2005).
De um modo geral, recomenda-se que o tempo entre corte e moagem não
ultrapasse 24 horas (MUTON; MUTON, 2005).
Os pontos críticos que devem ser observados na produção e colheita da
matéria-prima são:
- escolha de variedades que permitam manter uma disponibilidade de cana
madura durante o período de colheita;
- observação do ponto de maturação da cana;
- despalha e desponte adequados;
- transporte e moagem o mais rápido possível, em até 24 horas.
2.2 MOAGEM OU ESMAGAMENTO
A obtenção do caldo de cana consiste em separar a parte líquida da cana
da parte fibrosa. Nas grandes usinas, é feita por picamento e posterior
esmagamento.
Nos alambiques, passa-se cana entre cilindros, espremendo-a ou
esmagando-a, operação conhecida como moagem. Dessa forma o caldo escorre
e é coletado e o material fibroso (bagaço) é separado. Para um rendimento
econômico, é muito importante que se extraia a maior quantidade possível de
caldo. A indústria consegue extrair até 95% do caldo existente, porém, o
percentual obtido nos alambiques é bastante variado e dependente do tipo de
equipamento usado, estado de manutenção, ajustes, modelo, etc. (VEIGA, 2006).
Segundo Lima (1999) e Venturini-Filho (2005), a moagem é talvez o fator
que mais influencia diretamente o rendimento por tonelada de cana processada, e
está relacionado com o equipamento utilizado.
22
Na moagem, além da observação das especificações do fabricante e da
realização de manutenções, uma adequada velocidade de rotação dos cilindros
das moendas melhora a extração. Para Veiga (2006), a velocidade não deve ser
muito alta e deve ser limitada a 20 metros/minuto.
Para canas suficientemente maduras e com alto teor de sacarose, uma
embebição do bagaço, com água limpa, e nova passagem pelas moendas pode
propiciar maior rendimento, pela retirada de mais caldo (LOPES; GABRIEL,
2010). Esta operação é mais indicada ao final da safra, quando o tempo seco
aumenta o teor de fibras, que passa a reter uma maior quantidade de caldo
residual. O aumento da compressão não retira mais caldo, a partir de um
determinado valor. Conforme Mutton e Mutton (2005) a embebição permite extrair
até 92 % da sacarose presente na cana, sendo que extração a seco consegue um
máximo de 85 %.
Após a separação do caldo, o resíduo que sobra é o bagaço. Trata-se de
um material com elevado teor de fibras, que é utilizado para geração de calor nas
indústrias. Conforme Evangelista (2006) a quantidade de bagaço disponível
costuma ser superior às necessidades energéticas das usinas. Essa sobra vem
sendo utilizada para geração de eletricidade. Também pode ser usada nas
pequenas unidades de produção como fonte de calor. O mesmo autor também
cita a possibilidade de utilizá-lo como volumoso alimentar para o gado,
principalmente o bovino.
2.3 TRATAMENTO DO CALDO
O tratamento do caldo envolve algumas operações físicas e químicas que
visam propiciar uma perfeita fermentação. As principais são: filtração e limpeza do
caldo, para retirar partículas estranhas; diluição do caldo, visando uma adequada
concentração de açúcar; cuidados para que a contaminação seja a menor
possível; adequação do pH do caldo; tratamento térmico (NOGUEIRA;
VENTURINI-FILHO, 2005).
23
2.3.1 Filtração
Para ser adequadamente fermentado, o caldo deve estar livre de resíduos,
como restos da colheita, bagacilhos, terra, areia, etc. Isso exige uma filtragem e a
passagem por uma caixa de decantação, que propiciará a separação entre o
caldo e esses resíduos. O filtro pode ser uma tela fina que permita boa retenção,
devendo ser colocado antes da caixa de decantação. A decantação é importante,
pois o material sólido em suspensão prejudica equipamentos e favorece o
desenvolvimento de microrganismos indesejáveis (NOGUEIRA; VENTURINIFILHO, 2005). A decantação permitirá a deposição de material sólido que, caso
contrário, tenderá a se acumular no fundo dos recipientes de fermentação, junto
ao pé-de-cuba. A construção das caixas também permite a retenção de espumas
e materiais leves a ela aderidos, e que vão sendo retirados pela superfície.
O projeto do decantador deve levar em conta o volume total de caldo
produzido por hora e o tempo de retenção. O volume total do decantador deve ser
de cerca de 1/3 do volume total produzido, para que o tempo de retenção seja de
1/3 de hora, ou 20 minutos. Segundo Veiga (2006), a limitação a 20 min. evita
fermentações indesejáveis durante essa etapa e previamente a etapa de
fermentação.
2.3.2 Diluição
O caldo de cana tem composição variável, com os constituintes dispersos
pela água. Os açúcares e sais minerais geralmente estão dissolvidos e os outros
constituintes permanecem em dispersão coloidal.
Geralmente o teor de
sacarose no caldo de
cana madura e,
consequentemente, no caldo obtido, é maior do que 18º Brix. Como a faixa de
concentração adequada para a fermentação é de 14° a 16°Brix, torna-se
necessário ajustar esse teor, com água potável. A colheita de canas com menos
de 18° Brix
não é recomendável, pois estas ainda n ão estão plenamente
24
maduras.
Assim, a diluição é indispensável para uma boa fermentação.
Conforme Lima (2011) e Veiga (2006), teores de açúcar mais elevados geram
teores de álcool mais elevados, mas podem prejudicar a atividade das leveduras,
levando a uma fermentação incompleta, com perda econômica pelo açúcar não
fermentado e perda de qualidade, pela presença do açúcar na etapa seguinte, de
destilação.
2.3.3 Outros tratamentos
Outros tratamentos utilizados incluem a correção do pH, que deve ficar em
torno de 4,5, sendo que o pH do caldo logo após a moagem fica em torno de 5,5
(SCHWAN et al, 2006).
Para produção de etanol, a indústria utiliza alguns produtos para reduzir a
carga microbiana, como antibióticos e ácido sulfúrico, previamente à fermentação
(CEBALLOS-SCHIAVONE, 2009). Podem também ser usados clarificantes e
aditivos para promover a fermentação. Na produção de cachaça, nenhum desses
produtos é indicado, podendo ainda descaracterizar o aspecto artesanal. (FARIA,
2000).
Alguns produtores também utilizam tratamento térmico para reduzir os
contaminantes biológicos e sua concorrência, principalmente quando se usa
leveduras selecionadas.
Assim, as várias operações de tratamento do caldo visam permitir as
melhores condições para os agentes de fermentação atuar. Os pontos críticos
principais desta etapa, para a produção de cachaça, são:
- adequadas filtração e decantação, esta com tempo de retenção máximo
de 20 min.,
- diluição do caldo, com água potável, para atingir 14º-16º Brix.
25
2.4 FERMENTAÇÃO
A fase de produção da cachaça ocorre durante a fermentação, quando são
produzidos etanol, dióxido de carbono, além de outras substâncias. Esta é a
etapa fundamental do processo, pois determina o rendimento em álcool. Além
disso, ela é responsável pelos quesitos sensoriais do produto. Nessa etapa ocorre
a formação dos chamados produtos secundários, responsáveis pelo aroma e
sabor,
produtos
indesejáveis
ou
tóxicos
e
também
pode
ocorrer
o
desenvolvimento e a predominância de microrganismos contaminantes que
venham a concorrer com as leveduras e que produzir substâncias indesejáveis
(CARDOSO, 2006).
Basicamente, a fermentação alcoólica consiste na transformação dos
açúcares do caldo em etanol, gás carbônico e energia, promovidas pelas enzimas
das leveduras (CEBALLOS-SCHIAVONE, 2009):
Resumidamente, ocorre a hidrólise da sacarose pela enzima invertase.
Para cada molécula hidrolisada, é produzida uma molécula de glicose e uma de
frutose:
C12H22O11 + H2O
Invertase
2 C6H12O6
A enzima zimase efetua a conversão da glicose e frutose em etanol, gás
carbônico e água, com liberação de energia utilizada pelos microrganismos.
2 C6H12O6
Zimase
4 CH3CH2OH + 4 CO2 + 47,0 cal.
Além do etanol e CO2, outros metabólitos como glicerol, álcoois superiores,
acetaldeído, ácidos orgânicos, acetoína, etc., são produzidos, o que diminui o
rendimento em etanol (LIMA et al, 2001). São produzidos também os materiais
necessários para a constituição das células dos microorganismos (lipídeos,
proteínas, etc.), além de outros, necessários à sobrevivência e adaptação destes.
26
2.4.1 Agentes de fermentação
Agentes de Fermentação são os microrganismos vivos que efetuam a
conversão de substâncias em outras, através de seus processos de metabolismo.
São essenciais, tendo
(LIMA,
2001).
Dentre
em vista que o caldo não fermenta espontaneamente
os
diversos
microrganismos
capazes
de
efetuar
fermentação, as leveduras apresentam uma capacidade notável de produção de
etanol a partir de substâncias açucaradas. A levedura Saccharomyces, em
especial, é empregada para a produção de uma variedade de produtos: vinhos,
cerveja, pão, outras bebidas que depois serão destiladas (cachaça e aguardente,
rum, uísque), além de produtos com finalidade não alimentar como gás carbônico
e álcool não potável (LIMA, BASSO, AMORIM, 2001).
As leveduras, como todo ser vivo, buscam sintetizar substâncias
necessárias a sua constituição (proteínas, lipídeos, DNA/RNA e outros), além de
produtos para sua proteção, adaptação e sobrevivência. Possuem a capacidade
de ativar um ou outro caminho metabólico, dependendo da disponibilidade ou não
de oxigênio. Esta capacidade é chamada de fermentação facultativa. Na ausência
de oxigênio, o processo metabólico decompõe açúcares, produzindo energia e
substâncias úteis e eliminando CO2 e etanol como resíduos. Na presença de
oxigênio, utiliza a via metabólica denominada respiração e elimina, como resíduos
desse processo, água e CO2 (LIMA, BASSO, AMORIM, 2001).
Segundo Crocomo (1967), quando a concentração de açúcares no meio é
muito alta, mesmo na presença de quantidade suficiente de oxigênio, ocorre uma
inibição das reações desse metabolismo. A levedura Saccharomyces por
exemplo, em meio contendo alta concentração de glicose, pára o processo
respiratório e passa à fermentação, mesmo em presença de oxigênio.
Nos processos de fermentação, a anaerobiose é obtida por acontecer em
meio líquido, com o consumo do oxigênio dissolvido no mosto e completada pelo
gás carbônico produzido. Na situação de anaerobiose, os produtos principais do
metabolismo são etanol e gás carbônico, que são excretados pela célula. Outros
27
produtos gerados são glicerol e álcoois superiores, produtos para defesa celular
da levedura, além daqueles gerados por outros microrganismos presentes (LIMA,
BASSO, AMORIM, 2001). Estes autores relatam que cerca de 10% do açúcar é
desviado para a formação de compostos denominados secundários.
O caldo de cana pode carregar uma quantidade de micróbios (leveduras:
Candida, Cryptococous, Hansenula, Sacharomyces e Torulopsis) e Bactérias
(Leuconostoc dextranicum e L. mesenteroides) (LIMA, 2001), que podem interferir
no processo fermentativo.
Lima (2001) relata, também, que, partindo de leveduras de várias origens:
fermento caipira, fermentos de panificação e leveduras selecionadas, após
algumas bateladas, a flora microbiana presente se tornou constante.
Segundo Cardoso (2006), nas leveduras que participam da fermentação,
além de Saccharomyces, incluem-se também Schizoaccharomyces, Kloeckera,
Picchia, etc. O gênero Sacharomyces tolera altas concentrações de etanol, sendo
a principal responsável pela fermentação. Outras leveduras, segundo Schwan et
al. (2001) se sucedem diariamente. Algumas (Kluyveromyces Marxianus, Pichia
Heimii e Hanseniaspora) aparecem apenas no inicio, outras (Pichia Subpelliculosa
e Debaryomyces hansenii) aparecem da metade da fermentação para frente e
Picchia Methanolica aparece após o final.
A contribuição das bactérias é ambígua. Espécies do gênero Pediococcus
podem produzir compostos secundários indesejáveis. Mas bactérias presentes
também são responsáveis pela produção de alguns compostos, que, em
quantidades equilibradas, são responsáveis pelo aroma e sabor do produto
(bouquet) (JERÔNIMO, 2004)
O estabelecimento de uma linhagem dominante resulta de um equilíbrio de
fatores. Isso significa que, alterando-se algumas condições do processo, haverá
uma tendência de se estabelecer um novo estado de equilíbrio, podendo surgir
uma nova linhagem dominante de microrganismos (JERÔNIMO, 2004). Segundo
Lima, Basso e Amorim (2001), as leveduras introduzidas (oriundas de outras
regiões, produtores ou fornecedores de leveduras) têm duração efêmera e são
substituídas por leveduras comuns na região da destilaria. Estas leveduras são
28
denominadas "selvagens" e muitas foram selecionadas por suas características
desejáveis, alta eficiência e tolerância, sendo utilizadas pelas destilarias de álcool.
2.4.2 Tipos de Fermento
A população de microrganismos aptos a promover uma fermentação, em
quantidade suficiente para o volume de caldo disponível, é chamada de pé-decuba (SCHWAN et al, 2006).
A obtenção dessa população é feita de dois modos principais: a utilização
de microrganismos naturalmente presentes no ambiente ("fermento caipira") e a
aquisição de linhagens selecionadas de leveduras, com características desejáveis
e aprovadas pelos órgãos de pesquisa ("fermento selecionado"). Ambos são
propagados convenientemente, até a obtenção de uma quantidade útil.
Eventualmente o produtor percebe que as leveduras não estão
fermentando satisfatoriamente. Diz-se que o fermento "perdeu a força" e, para
continuidade da produção, usa-se o fermento de panificação, embora não seja
indicado para a finalidade4 .
2.4.2.1 Fermento caipira
É utilizado pela maioria dos produtores, em várias regiões de produção e
preparado de diversas maneiras (SCHWAN et al, 2006). Em geral, mistura-se
farelo de arroz, milho moído (fubá, quirera), limão e caldo de cana diluído (1:1).
Verificada a ocorrência de fermentação, adiciona-se mais caldo (entre 2 e 5
volumes) também diluído e aguarda-se mais 24 horas, repetindo a adição de
caldo, até que se tenha o volume adequado. Conforme Schwan et al (2006), os
inconvenientes do processo são a demora no preparo e a falta de controle da
população microbiana, que geralmente tem leveduras e bactérias.
4
Informação verbal do Professor Ismael Mancilha na disciplina de Processos Bioquímicos
cursada no ano de 2011 na Escola de Engenharia de Lorena da USP.
29
2.4.2.2 Fermento Selecionado
Trata-se de linhagens de Saccharomyces selecionadas em vários
alambiques, reproduzidas em laboratório e testadas para a produção de cachaça.
Segundo Schwan et al (2006), "a qualidade da bebida está fortemente relacionada
à ecologia dos tipos microbianos e sua população durante todo o processo de
fermentação e maturação".
Os vários fatores que são levados em conta, como início rápido da
fermentação, boa taxa de fermentação, baixo requerimento de vitaminas, ácidos
graxos e oxigênio, tolerância a altas concentrações de etanol, a altas pressões
osmóticas, etc, que se traduzem em maior rendimento, além de produzirem
componentes de aroma, que melhoram os aspectos sensoriais.
A Universidade Federal de Lavras (UFLA) tem trabalhado nesse sentido,
com coleções de leveduras selecionadas, isoladas e identificadas. A utilização
destas leveduras traduziu-se em maior rendimento e em melhor qualidade do
produto final (CAMPOS, 2003). Por exemplo, a UFLA-CA11, foi selecionada
dentre mais de 1.800 outras leveduras e tem atributos de fermentar
imediatamente o caldo, tem produção inferior de aldeídos em comparação com
outras variedades e tem alto poder de sedimentação, que se reflete numa maior
limpidez do caldo fermentado (UFLA, 2007).
O anexo 1 apresenta o protocolo para produção de leveduras suficientes
para 750 litros de caldo, em 4 dias de trabalho, ao custo de R$ 50,00. Esse
protocolo foi desenvolvido por pesquisadores da Universidade Federal de Minas
Gerais (UFMG), em Belo Horizonte.
2.4.3 Filtragem do vinho
O mosto fermentado, ou vinho deve ficar em repouso após a fermentação,
de forma a ocorrer sedimentação dos sólidos em suspensão. Este repouso deve
30
durar o mínimo de tempo possível, mas que permita uma boa sedimentação.
Uma filtragem com coador é recomendável, para evitar que restos de leveduras e
outras partículas sólidas passem ao destilador: "quanto mais límpido o vinho,
melhor a destilação, logo melhor a qualidade do produto final" (DIAS, 2006).
2.4.4 Ésteres
Os ésteres são compostos resultantes da reação entre álcoois e ácidos.
Maia (1994) descreve como se forma o acetato de etila: "O etanol reage
intracelularmente com o acido acético, formando acetato de etila...". Outros
ésteres também são resultado da mesma reação, com alcoóis superiores. São
responsáveis pelo agradável aroma da cachaça, mas em excesso prejudicam o
sabor da bebida.
Para Maia (1994), os alcoóis superiores tem a formação favorecida por
fermentações mais demoradas. Originam-se, em geral, de alteração das rotas
metabólicas dos microrganismos. Os alcoóis com até 5 átomos de carbono
conferem odor característico do produto. Em concentrações elevadas, e também
quando o tamanho da cadeia carbônica aumenta, há um prejuízo à qualidade da
bebida.
2.4.5 Aldeídos
Os aldeídos são produzidos durante o processo metabólico. O acetaldeído
é um produto da descarboxilação do piruvato, reação esta que também gera gás
carbônico, eliminado para fora da célula. A continuação do processo requer a
conversão do acetaldeído a etanol, utilizando o hidrogênio oriundo da NADH, que
retorna à forma NAD+ e é reinserida no ciclo metabólico. O etanol também é
descartado. A enzima que promove essa conversão (desidrogenase alcoólica)
31
não é muito específica, agindo também sobre outros cetoácidos, o que gera
outros alcoóis (CROCOMO, GUTIERREZ, 2001).
Os aldeídos vão sendo progressivamente oxidados a acido acético. Os
aldeídos conferem qualidades negativas e causam reações desagradáveis após o
consumo (ressaca, dor de cabeça). Em bebidas recém-destiladas, são mais
comuns, sendo que um tempo de repouso, denominado descanso, reduz seu teor
pela oxidação a ácido. Uma alternativa é fazer borbulhar ar no recipiente de
armazenamento, o que acelera sua conversão a ácido (VEIGA, 2006).
2.4.6 Metanol
O metanol é um álcool também encontrado na cachaça. Sua origem devese a degradação das pectinas, comum em várias frutas e também presente na
cana-de-açúcar, embora em pequenas quantidades (MAIA 1994). O metanol é
tóxico, sendo a ingestão mesmo em pequenas quantidades e por um longo
período, causa cegueira e morte. Conforme Cardoso (2006), a ingestão entre 10
ml e 100 ml podem ser fatais e a ingestão de 15 ml já causa cegueira. O metanol
pode ser sensivelmente reduzido na etapa seguinte, a destilação, mediante
alguns cuidados na separação.
2.4.7 Furfural e Hidroximetilfurfural
Furfural e hidroximetilfurfural são compostos indesejáveis, oriundos de
desidratação de açúcares, hidrolisação de celuloses em meio ácido, seguidas da
desidratação de pentoses. Masson (2005) se refere a um maior teor presente em
aguardentes artesanais produzidas com canas queimadas. A presença de
açúcares durante a destilação, principalmente a fogo direto, também gera um
aumento destes compostos.
32
Ressaltada a importância da etapa de fermentação para a qualidade do
produto final, os pontos críticos são:
- preparo adequado do inóculo, fermento ou pé-de-cuba;
- as condições de higiene dos recipientes e ambientes, de forma a evitar a
contaminação;
- a observação correta do término da fermentação, que deve corresponder
ao consumo total do açúcar;
- a espera da deposição ou sedimentação do material sólido para enviar o
líquido para destilação.
2.5 DESTILAÇÃO
Concluída a fermentação, o caldo de cana deve ter zero de BRIX. A
ocorrência de fermentações incompletas significam perda de produto, pois nem
todo o açúcar presente no caldo foi convertido em álcool. Outro aspecto
importante, é que a presença de açúcares nesta etapa pode gerar furfural
(MASSON, 2005).
O processo de destilação, para produção de cachaça, não deve ser visto
somente como separação. Muitas reações ocorrem durante o processo de
destilação, como hidrólise, esterificação, acetalização, reações com o cobre,
produção de furfural, etc. (DIAS, 2006). O alambique de cobre é assim um
verdadeiro reator químico (PEREIRA; ROSA; FARIA, 2006).
O principio da destilação consiste no fato de que os teores de constituintes
da fase vapor e da fase líquida submetida a aquecimento são diferentes. Assim,
mediante um aquecimento e resfriamento adequados, é possível obter uma fração
mais rica no componente mais volátil, sendo que o líquido restante (MAIA et al,
1994) fica mais pobre nesse componente. O líquido obtido após a vaporização e
resfriamento é denominado destilado e o líquido que permanece no alambique é a
vinhaça.
33
Na destilação, as frações mais voláteis, inclusive o metanol, saem junto
com os primeiros vapores. Efetuando-se uma separação das frações, ou cortes,
são extraídos primeiro os componentes indesejáveis mais voláteis, ajusta-se o
teor alcoólico e os componentes secundários na fração intermediária e a fração
final pode ser reaproveitada na próxima destilação (MAIA et al, 1999).
As frações assim separadas são denominadas "cabeça", "coração" e
"cauda".
- destilado de cabeça: possui teor alcoólico elevado. Deve ser descartado
devido presença de componentes indesejáveis, em especial o metanol.
O corte deve ser feito quando o teor alcoólico medido for de 60º (no
alcoolômetro). Corresponde a cerca de 1% a 5% do total do vinho;
- destilado de coração: é a cachaça propriamente dita. Inicia-se a coleta
quando a graduação alcoólica possuir 60° no alcoolô metro e deve ser
interrompida quando o teor alcoólico medido no recipiente de recolhimento (e não
na saída do alambique) marcar o valor da graduação pretendida. Como é de se
esperar, a graduação medida no recipiente de recolhimento vai, pouco a pouco
decrescendo. É recomendável interromper em 1 ou 2 graus acima do pretendido,
pois haverá perdas de álcool por evaporação;
- destilado de cauda, ou água-fraca: é a porção final do destilado, até cerca
de 14º no alcoolômetro. A partir desse ponto, não compensa continuar a destilar,
pois fica mais difícil extrair o álcool. O destilado de cauda pode ser reaproveitado
na destilação seguinte, sendo misturado com o destilado de cabeça.
- vinhaça: é o restante do vinho que permaneceu no alambique. Pode ser
usado para fertirrigação de áreas do canavial, além de outros destinos, com os
devidos cuidados. Possui potencial poluente pela grande DBO, não devendo ser
descartado em corpos d’água.
Segundo Mutton e Mutton (2005), as frações de cabeça e de cauda devem
ser misturadas no novo vinho a destilar. Essa mistura possibilita a recuperação de
todo o álcool produzido. Como as frações cabeça e cauda tem compostos
específicos ou presentes em maior quantidade em cada uma delas, a referida
34
mistura possibilita ainda que esses compostos reajam entre si,
permitindo a
formação de substâncias com propriedades aromáticas importantes.
A Tabela 2 relaciona a temperatura de ebulição dos diversos componentes
da cachaça e os teores máximos admitidos, conforme o Regulamento Técnico
para Fixação dos Padrões de Identidade e Qualidade para Aguardente de Cana e
para Cachaça .
Tabela 2 - Componentes da cachaça, temperatura de ebulição e valores máximos
Componentes
Temperatura
Normal de
Ebulição (°C)
Padrões de Identidade
e qualidade (mg/l,
exceto quando
indicado)
Aldeído acético
21,0
Máx.: 30,00
Acetato de metila
57,0
Álcool metílico
65,5
Máx.: 200,00
Acetato de etila
77,0
Máx.: 200,00
ÁLCOOL ETÍLICO
78,3
38 a 48 % v/v
Álcool butílico
116,0
máx.: 30,00 µg/L
Álcool isopropílico
83,0
Álcool propílico
97,0
Álcool sec-butílico
99,0
Máx.: 100,00
Álc. isoamílico, isobutílico,
xxxx
Máx.: 360,00
propílico
ÁGUA
100,0
Acetato de propila
101,0
Ácido acético
118,0
Máx.: 150,00
Álcool isoamílico
131,0
Álcool butílico
163,0
Carbamato de etila
183,0
máx. 150,0 µg/L
Furfural/Hidroximetilfurfural
160,0
Máx.: 5,00
Soma dos Compon. Secundários
Máx: 200,00
Secundários
Fonte: (BRASIL, 2005; DIAS, 2006)
35
2.5.1 Alambiques
Alambiques são os destiladores utilizados nos processos artesanais. Há
vários modelos e tamanhos diferentes. Nos processos artesanais, são sempre
construídos em cobre. O uso do cobre possibilita a remoção de compostos de
enxofre (SOUZA, 2009).
O aquecimento ocorre de forma direta, pela base, ou através de vapor, que
exige
equipamentos
especiais,
treinamento
e
permissão
de
autoridade
competente devido aos riscos.
Existem no mercado alambiques de um só corpo e alambiques de três
corpos. O sistema mais comum é de aquecimento direto, que, com os devidos
cuidados, resulta num rendimento satisfatório. Há necessidade de efetuar um
aquecimento brando, o que permite uma destilação lenta e melhor separação das
frações e redução da formação de furfural (MAIA et al., 1994; LIMA, 1964,
adaptado).
Por último, é relevante destacar os aspectos relacionados a presença de
cobre. O cobre é um metal que está presente no organismo humano. Segundo
Jerônimo (2004) o limite máximo ingestão diária de 5 mg permite ampla margem
de segurança para o consumo de cachaça.
Segundo Cardoso (2006), a presença do cobre na cachaça está
relacionada a limpeza correta do alambique, previamente à destilação. Durante
esta, os vapores alcoólicos dissolvem o "azinhavre" ou zinabre [CuCO3.Cu(OH)2],
que é um carbonato básico de cobre que se forma nas paredes do alambique. A
autora recomenda encher o alambique e as serpentinas com água durante os
períodos de não utilização. Quando for iniciar a utilização, após a lavagem, devese efetuar uma destilação com água pura e depois efetuar uma destilação com
solução ácida de suco de limão (5 litros para cada 100 litros de água) ou, também
com solução de vinagre, conforme Pereira, Rosa e Faria (2006).
36
2.5.2 Resíduos
Após a extração da cachaça de calda, o restante do líquido que ficou no
alambique recebe o nome de vinhoto ou vinhaça. É um material com grande
Demanda Bioquímica de Oxigenio (DBO) e com grande potencial poluente. Na
produção de álcool, cada litro gera cerca de 11 litros de vinhoto (CARDOSO,
2006). Na produção de cachaça, são gerados cerca de 5 a 6 litros por litro
produzido. No entanto pode ser retornado ao canavial, como nutriente, como o
fazem
as
indústrias.
Outras
aplicações
também
têm
sido
estudadas,
principalmente ligadas à alimentação de bovinos, sempre buscando integrar as
atividades da propriedade, aproveitamento dos resíduos e aumento de renda
(EVANGELISTA, 2006). .
Tabela 3 - Características físico-químicas médias do vinhoto gerado em uma
destilaria no estado de Alagoas
Características
PH
Valor Observado
3,73
Sólidos totais (g/L)
25,2
Sólidos voláteis (g/L)
19,3
DQO (mg/L)
31.350
DBO (mg/L)
17.070
Nitrogênio (mg/L)
412
Fósforo (mg/L)
109
Sulfato (mg/L)
897
Potássio (mg/L)
1.473
Fonte: Uchimura (2006)
A destilação tem importância essencial para o processo, desde a correta e
adequada limpeza do alambique, aquecimento, até criteriosa separação das
frações (cabeça, coração e cauda). Os pontos críticos desta etapa são:
- correta e adequada limpeza do alambique, como descrito;
37
- aquecimento a fogo brando, de forma cuidadosa, nos casos de
aquecimento direto;
- a cuidadosa separação das frações cabeça, coração e cauda, em
recipientes separados.
2.6 ACONDICIONAMENTO
A cachaça uma vez preparada, ainda não se apresenta agradável, pois
"sempre tem um sabor ardente e seco" (LIMA, 2001), ou conforme Mutton e
Mutton (2005), apresenta-se com gosto ardente, agressivo, sabor repugnante e
buquê irregular. Por esse motivo, recomenda-se o descanso.
2.6.1 Descanso
Trata-se de um período em que a cachaça é armazenada para que se
complete algumas reações de oxidação, principalmente dos aldeídos. O descanso
permite uma melhora das propriedades organolépticas e também permite
uniformizar os lotes de produção, principalmente quando se usa recipientes de
grande volume (CARDOSO, 2006; PEREIRA, ROSA, FARIA, 2006). Uma prática
alternativa que permite redução dos níveis de aldeídos é borbular ar no produto,
por cerca de uma hora (CARDOSO, 2006).
2.6.2 Envelhecimento
Denomina-se envelhecimento de um destilado ao conjunto de reações
químicas que ocorrem ao longo do tempo e que causam uma melhoria nas
características sensoriais e visuais da bebida. Não deve ser confundido com o
38
descanso. O envelhecimento deve ser realizado em tonéis de madeira apropriada,
sendo que o carvalho é o preferido nos vários destilados. No Brasil, rico em
madeiras, usa-se também a amburana, amendoim, ararubá, bálsamo, cabreúva,
cedro, cerejeira, entre outras. O envelhecimento deve ser natural, sendo que o
artificial pode descaracterizar o produto e introduzir substâncias indesejáveis
(MUTTON: MUTTON; 2005).
Segundo Souza (2006), algumas características deste processo são:
- o tempo de duração, que pode variar entre 1 e 10 anos,
- as bebidas envelhecidas têm características sensoriais (paladar e olfato)
diferentes daquelas encontradas nos recém-destilados,
- a perda de etanol e água que ocorre através da madeira,
- as reações de esterificação que quando ocorrem, requerem a presença
de ácidos, etanol e alcoóis superiores,
- a formação de novos alcoóis e ácidos, reações estas que requerem
presença de ésteres.
- ocorre variação de características e qualidade de tonel para tonel, que
são oriundas da natureza da madeira, do número de vezes que o mesmo já
foi usado, do teor alcoólico do produto, tratamento prévio a que o mesmo
foi submetido, também do tamanho, temperatura e umidade do ambiente.
Os tonéis devem ter um volume útil de até 700 litros, para permitir um
maior contato entre as fases (FARIA 2001).
O ponto crítico da etapa de acondicionamento é deixar a cachaça
descansar. Alternativamente, pode-se borbulhar ar no produto final, para redução
dos níveis de aldeídos.
39
3. METODOLOGIA
3.1 O MÉTODO DE PESQUISA
O presente trabalho utilizou-se da abordagem pesquisa qualitativa e de
forma exploratória, visando conhecer melhor o universo pesquisado, a fim de
possibilitar estudos mais avançados sobre o tema.
Bryman (1995) destaca que o pesquisador consegue, através da pesquisa
qualitativa, um senso geral do contexto, propiciando facilidade e entendimento do
que ocorre no objeto de estudo. O pesquisador compõe um panorama geral da
situação da empresa, de seus problemas e de suas necessidades através do
auxílio da pesquisa qualitativa.
Para Goldenberg (2000), na pesquisa qualitativa, a preocupação do
pesquisador não deve estar com a representatividade numérica do grupo
pesquisado, mas com o aprofundamento da compreensão de um grupo social, de
uma organização ou de uma instituição.
O método de pesquisa utilizado foi o estudo de caso e a coleta de dados foi
feita em seis alambiques, subsidiado pela pesquisa bibliográfica e documental
sobre o tema em sites, livros e artigos de revistas especializadas. Este método
permite, a partir do conhecimento da base teórica, buscar respostas para as
principais questões da pesquisa.
O estudo de caso caracteriza-se pela análise em profundidade de um
objeto de pesquisa (neste caso, empresas), reunindo, segundo Martins e Lintz
(2010), por meio de diferentes técnicas de coleta de dados (observação,
observação participante, questionário, entrevistas, análise de conteúdo, etc.) um
relevante número de informações detalhadas que possibilita uma maior
profundidade no tema pesquisado.
40
3.2 UNIVERSO E AMOSTRA
O universo desta pesquisa são alambiques com produção artesanal.
A amostra foi escolhida por critérios não probabilísticos e constitui-se de
seis alambiques, localizados nos Estados de São Paulo (Lavrinhas, Silveiras e
Cachoeira Paulista) e Minas Gerais (Passa Quatro e Munhoz).
A figura 4 apresenta as principais informações dos 6 produtores de
cachaça de alambique pesquisados neste trabalho.
MARCA ou
PRODUTOR
VOLUME
ANUAL
(Litros)
LOCALIZAÇÃO
PRINCIPAIS
CLIENTES
bares,
restaurantes,
apreciadores,
cliente
específico
compra 10 %
bares,
restaurantes,
apreciadores,
etc
bares,
restaurantes,
apreciadores,
etc exportado
para Estados
Unidos
vários:
recente na
atividade, não
tem clientes
específicos
Cachaça
Cocerinha
(marca)
10.000 a
13.000
Silveiras (SP)
Cachaça Ruy
do C.
(marca)
18.000
Cachoeira
Paulista (SP)
Cachaça
Poesia
30.000
Munhoz (MG)
P.C.
(produtor)
5.000
Cachoeira
Paulista (SP)
Ronaldo
(produtor)
1.000
Passa Quatro
(MG)
IDEM
Lavrinhas (SP)
vários:
apreciadores
que já
conhecem o
seu produto.
J.B.
(produtor)
2.000
TEMPO NA
ATIVIDADE
PREÇO DE
VENDA (R$)
set. 2013
mais de 8
anos
R$ 6,00
(750 mL)
mais de 5
anos
não informou
(700 mL)
6 anos
R$ 34,90
(670 mL)
menos de 2
anos
não informou
menos de 2
anos
não informou
mais de 20
anos
Entre R$
10,00 e 20,00
(900 ml)
Figura 4 - Principais informações dos alambiques pesquisados
O trabalho foi precedido por uma consulta à literatura, sobre o processo de
produção de cachaça, bem como a jornais, revistas e outros meios de
comunicação, que permitiram um entendimento do processo macro e atualização
de notícias afins. Concomitantemente, foram feitas visitas informais junto a outros
41
produtores, para conhecimento de seus processos, bem como a algumas lojas
especializadas, supermercados, etc., para visualização de produtos e preços.
3.3 COLETA DE DADOS
Nesta pesquisa verificou-se qualitativamente o nível de utilização de
ferramentas e técnicas de produção aplicada pelas empresas, com ênfase
principalmente no levantamento de informações junto ao grupo de produtores, a
fim de ampliar e aprofundar o conhecimento existente, sendo, portanto uma
pesquisa de campo do tipo exploratória.
Para aprofundar a coleta de dados, as seguintes etapas foram feitas:
a) compreensão do processo como um todo, bem como as etapas que o
compõem e seu inter-relacionamento;
b) as particularidades de cada etapa, sua contribuição ao resultado final e
os aspectos mais importantes, tanto para a qualidade como para um rendimento
econômico, que foram denominados pontos críticos;
c) a elaboração de um questionário com perguntas abertas, com maior
ênfase nos pontos críticos apurados na revisão bibliográfica;
d) aplicação do questionário junto ao principal responsável de cada um dos
6 alambiques;
e) a análise das respostas e as conclusões obtidas.
O principal instrumento de coleta de dados foi o questionário (Apêndice A).
A sua estruturação consistia de questões abertas, ordenadas de maneira clara e
lógica, passando por todos os principais processos da indústria da cachaça. O
objetivo destas questões era permitir ao entrevistado responder de forma mais
ampla as questões formuladas, visando a discussão da temática de interesse
deste trabalho.
42
Definida a amostra, iniciou-se a coleta de dados. Durante os meses de
agosto de 2012 a setembro de 2013, as empresas foram visitadas e uma
entrevista com o proprietário ou principal gestor do alambique foi realizada.
Não fizeram parte do questionário questões referentes a escolha de
variedades da cana e formação do canavial. Em todos os casos, este já estava
implantado. Qualquer melhoria nessa etapa, ainda que fundamental para a
exploração, excederia o tempo de duração deste trabalho.
3.4 LIMITAÇÕES DA PESQUISA
A análise feita é a partir da realidade dos 6 pequenos alambiques que
aceitaram participar deste trabalho. Suas informações são relevantes e permitem
que se faça uma análise básica do setor. Entretanto, as conclusões deste trabalho
não podem ser generalizadas, pois são especificas para o universo pesquisado,
podendo servir de base para estudos mais bem elaborados sobre o tema.
43
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
A partir da revisão da literatura, foram apurados os pontos críticos de cada
etapa do processo. Destes, os que são mais relevantes foram escolhidos e deram
origem a um questionário, que também incluiu perguntas sobre detalhes da
produção (Apêndice A). Alguns pontos não foram incluídos no questionário. A
razão desta exclusão é a seguinte:
- escolha da variedade da matéria prima, pois todos os produtores já tem o
canavial implantado, sendo que novas variedades introduzidas estariam prontas
para uso após um ano, prazo superior ao disponível para a elaboração desta
monografia. Por outro lado, a análise deste aspecto envolve estudos quantitativos
da produtividade, tanto da cana como do açúcar e da cachaça, o que não foi feito;
- transporte e moagem da matéria prima, após o corte: pois os produtores
colhem a cana suficiente para uma batelada, já transportam e moem no mesmo
dia, conforme foi apurado nas visitas realizadas;
- eficiência da extração, na etapa de moagem, pois envolve estudos
quantitativos, que não foram objetos deste estudo.
Os resultados referentes ao processo produtivo, passando por todas as
suas etapas, são detalhados na sequência deste trabalho.
4.1 Matéria-Prima
Quatro pontos críticos foram identificados em relação à matéria prima. Dois
deles não foram estudados (escolha de variedades e transporte) conforme já
explicado na introdução deste capítulo. Os dois pontos críticos aqui analisados
foram:
- observação do ponto de maturação da cana, e
- despalha e desponte adequados.
44
Para determinação do ponto de maturação, todos os produtores avaliam
visualmente a lavoura para a colheita, porém apenas dois (Ruy do C. e Poesia)
amostram o teor de açúcar. Ainda que essa avaliação visual seja assertiva,
devido à experiência dos produtores, amostrar o teor de açúcar da cana é a forma
correta de confirmar sua maturação.
Além de evitar erros na avaliação do canavial, a avaliação do ponto de
maturação pelo teor de açúcar do caldo permite determinar o melhor ponto para o
desponte da cana, evitando um desponte muito rigoroso que significaria perda de
material útil.
Quanto a forma como a colheita é realizada, apurou-se que nenhum
produtor utiliza fogo para a despalha, não sofrendo assim seus efeitos negativos.
Todos efetuam uma limpeza previamente ao corte (despalha manual), desponte e
descarte de partes brotadas, com raízes, podridão ou desenvolvimento desigual.
Essas medidas já contribuem positivamente para o caldo, reduzindo partículas
sólidas, sujidades, partes não adequadas (como as pontas e partes brotadas).
Observou-se que todas as práticas adotadas pelos produtores, como acima
referido, contribuem para a melhoria do produto final. A determinação do Brix da
cana, previamente ao corte, possibilitará avaliação mais correta da maturação,
com implicação no rendimento.
4.2 Moagem ou Extração
Esta etapa tem, como ponto crítico, a extração da maior quantidade
possível de caldo, o que pressupõe equipamentos em boas condições,
adequados e ajustados e, quando for utilizada, criteriosa embebição do caldo.
Apurou-se que todos os produtores utilizam moinhos elétricos do tipo um
terno, efetuam apenas uma passagem da cana e não efetuam embebição do
bagaço. A otimização da extração do caldo, na etapa da moagem, representa
aumento do rendimento. O caldo residual retido no bagaço, qualquer que seja o
destino dado a este, significa perda de açúcar. Segundo Moutton e Moutton
45
(2005) a otimização da extração significa ganhos de até 20%. Dessa forma, os
ajustes no equipamento, manutenção e até sua substituição se recomendam,
tendo em vista os relevantes ganhos.
A prática da embebição, em geral, pode melhorar o rendimento da extração
em até 7%, em relação ao total presente na cana (MUTTON; MUTTON, 2005).
Demanda investimentos simples e alguns cuidados, principalmente para evitar
excessiva diluição do caldo. Constatou-se nas visitas realizadas, no mês de
setembro de 2012, o efeito do clima quente e seco em alguns canaviais da região
do Vale do Paraíba. Essa condição, comum na época, aumenta a concentração
de açúcar na planta e aumenta o teor e a dureza das fibras, o que dificulta a
moagem e aumenta a retenção de caldo e açúcar. Nestes casos a embebição é
ainda mais indicada.
A manutenção do moinho é crucial para melhorar a extração. Embora não
foram feitos estudos quantitativos para verificar percentual de extração, é
recomendável efetuá-los para uma correta avaliação da relação custo x benefício
na eventual substituição do equipamento.
O resíduo da etapa de moagem é a palha, que contém alto teor de fibra e
pode ser usada como parte do volumoso para animais, principalmente bovinos.
Também pode ser usada como fonte de calor.
4.3 Tratamento do caldo
Os vários tratamentos do caldo visam adequá-lo ao processo de
fermentação. A concentração de açúcar no caldo original é sempre superior à
faixa considerada ideal para atuação das leveduras. Devem ser removidas
partículas sólidas oriundas da colheita e da moagem. Alguns produtores ainda
efetuam outros tipos de tratamento (correção de pH, tratamento térmico, etc.).
Os pontos críticos desta etapa são:
- filtração adequada;
46
- decantação que ocorra com tempo de retenção máximo de 20 minutos;
- diluição do caldo, com água potável, para atingir 14º-16º Brix.
Constatou-se que todos os produtores efetuam uma única filtração do
caldo, com tela fina, o que permite a separação da grande maioria dos resíduos
sólidos presentes. Mas apenas a filtração é insuficiente para adequada limpeza.
Apenas dois produtores (Cachaça Ruy do C. e Cachaça Poesia) efetuam
decantação do caldo. A decantação é importante para a retirada dos resíduos
sólidos e espuma. Os resíduos sólidos, como areia e terra, tendem a se acumular
no fundo da dorna, junto com o pé-de-cuba. E como o pé-de-cuba é reutilizado e
permanece durante boa parte ou até todo o período de produção, os resíduos vão
se acumulando. A caixa de decantação também permite retirar, pela superfície,
espuma e outros materiais leves a ela aderidos, completando a limpeza.
Também verificou-se que apenas os produtores mencionados efetuam a
medição do teor de açúcar do caldo e a sua diluição, também chamada ajuste de
Brix. Sua importância reside na redução da concentração de açúcar, para a faixa
mais adequada à fermentação, entre 14° e 16° Brix. Concentrações de açúcar
mais altas geram concentrações de álcool mais altas, o que é prejudicial aos
microrganismos. Ocorre também uma fermentação parcial, com redução do
rendimento e prejuízos à qualidade final, pois a presença de açúcares na próxima
etapa (destilação) gera problemas, incrustações e aumento do furfural. Algumas
vezes os operadores relatam que o fermento "perde a força". Isto é, o fermento
fica submetido a uma situação de estresse devido à presença de etanol,
reduzindo seu poder fermentativo.
Portanto, é indispensável a diluição do caldo e, para tanto, a medição do
seu teor de açúcar. Os cuidados são calcular corretamente o volume de água a
ser adicionado (Anexo A), não efetuar a diluição diretamente no recipiente de
fermentação (deve ser feito em recipiente específico) e utilizar água de boa
qualidade e isenta de cloro. A Cachaça Ruy do C. utiliza o próprio alambique para
destilar a água usada na diluição.
Os outros tratamentos, empregados pela Cachaça Poesia, são importantes
devido ao fato de utilizar linhagens selecionadas de fermento, que podem sofrer
47
concorrência de microrganismos locais, mais adaptados. Esses tratamentos
também são aplicáveis aos demais, embora muito menos usuais.
As operações de tratamento mencionadas no início deste ítem são
indispensáveis , embora não adotadas pela maioria. Não demandam valores altos
de investimentos e têm reflexo imediato na melhora das condições do caldo e na
fermentação. Se refletem também na qualidade do produto final, tanto pela
redução de alguns compostos prejudiciais, como pelo aumento dos favoráveis.
4.4 Fermentação
A fermentação é a etapa mais importante da produção de cachaça, quando
são produzidos o etanol, outros álcoois e compostos secundários que influem no
aroma e sabor. Ela interfere também no rendimento.
Os pontos críticos para que o processo de fermentação ocorra de forma
adequada são:
- preparo adequado do fermento, inóculo ou pé-de-cuba;
- as condições de higiene e correta limpeza dos recipientes e ambientes;
- a observação correta do término da fermentação;
- a deposição ou sedimentação do material sólido após a fermentação e sua
filtração.
Quanto a obtenção e preparo do fermento, constatou-se que Poesia
adquire levedura selecionada, proveniente do Rio Grande do Sul, o que justifica o
tratamento térmico utilizado no caldo, para reduzir a competição com os
microrganismos eventualmente presentes. Este produtor também utiliza uma sala
exclusiva para a fermentação, totalmente isolada das demais construções e com
restrição de entrada de pessoas (POESIA, 2012). Os demais utilizam o fermento
caipira, preparado de diversas maneiras, segundo receitas próprias e apenas dois
informaram ter conhecimento das leveduras selecionadas. A cachaça J.B disse
48
que o fermento é o segredo do seu produto. A importância do fermento é clara:
promover a conversão de açúcares em álcool e outros produtos, do que resulta os
aspectos sensoriais da cachaça. Também a forma de prepará-lo é determinante
para que se tenha uma população adaptada ao caldo. A preparação de novo
fermento demora vários dias no método tradicional (até 15 dias). Assim, é
recomendável manter uma sala anexa para seu preparo, pois eventual
contaminação ou perda do fermento interromperá a produção. Devido às
vantagens do fermento selecionado e seu custo, ao menos a título de
experimentação, os produtores deveriam utilizá-lo.
A higiene das instalações, equipamentos e utensílios é importante, tanto
por se tratar de um produto a ser ingerido como também para evitar contaminação
do caldo antes e durante a fermentação. O produtor J.B. reforçou a prática de
sanitizar o local de fermentação (que ele chamou de cocho). Conforme Pereira,
Rosa e Faria (2006) todas as instalações devem ser lavadas e desinfetadas, bem
como os equipamentos. Atenção especial deve ser dada ao alambique e
tubulações que conduzem o destilado, pois além de limpos devem ser tratados
com uma solução ácida, de suco de limão ou vinagre, para remover o carbonato
básico de cobre (azinhavre), garantindo assim a adequação do teor deste
elemento no produto final (CARDOSO,2006; PEREIRA, ROSA, FARIA, 2006).
Em relação a determinação do final da fermentação, verificou-se que todos
os produtores definem o final da fermentação pela cessação da efervescência, ou
seja, pela calmaria e espelhamento da superfície do vinho. A Cachaça Poesia é a
única que utiliza equipamento adequado para medir o teor de açúcar nessa fase.
Como o vinho (nome dado ao caldo de cana fermentado) contém álcool, ocorre
mudança na sua densidade, em comparação com o caldo não fermentado. O
equipamento para medir açúcar no vinho deve ser adequado e calibrado para
esta solução. Este equipamento deve fazer parte do rol de utensílios do produtor,
pois é importante não haver açúcar no vinho, quando este é encaminhado para a
destilação.
Por último, é necessário aguardar a decantação da levedura e passar o
caldo destinado ao alambique por um filtro fino, de forma a reter alguma partícula
49
sólida presente, particularmente leveduras. Geralmente a presença de leveduras
na destilação confere gosto de sabão na cachaça (DIAS, 2006).
4.5 Destilação
Para a destilação, observou-se que todos os produtores utilizam alambique
de cobre, do tipo martelado ou rebatido. Quase todos utilizam aquecimento a fogo
direto. A Cachaça J.B. relatou que chegou a utilizar equipamento de aço inox,
porém o resultado não foi satisfatório. Apenas Cachaça Ruy do C. e Cachaça
Poesia utilizam deflegmador5, que, conforme PEREIRA (2010), tem a grande
contribuição de reduzir os teores de Carbamato de Etila, que é carcinogênico.
Este equipamento demanda um maior investimento de recursos e orientação
técnica para sua aquisição, para ser adequado ao alambique e à faixa de
graduação alcoólica da cachaça.
Os pontos críticos da destilação:
- correta e adequada limpeza do alambique;
- aquecimento a fogo brando, de forma cuidadosa, nos casos de
aquecimento direto;
- a cuidadosa separação das frações cabeça, coração e cauda, em
recipientes separados.
O cobre contribui de forma ativa na qualidade do produto, pois propicia
reações químicas que eliminam compostos prejudiciais, portanto é positiva a
utilização deste material na construção do alambique. O grande inconveniente é a
presença de resíduos de cobre no produto final. Segundo Cardoso (2006), o
excesso de cobre é mais um problema de falta de higienização do alambique.
5
deflegmador: é uma peça colocada sobre o alambique, que canaliza os gases provenientes deste
e aumenta a taxa de refluxo, ou seja, a fração líquida que sofre condensação e volta para o alambique.
Geralmente o deflegmador é construído como um conjunto de tubos e possui uma entrada e saída de água
para ser resfriado (CARDOSO, 2006, adaptado).
50
Verificou-se que todos os produtores têm cuidados com a lavagem do alambique,
embora empreguem métodos diferentes: água e detergentes, seguidos de vários
enxagües. Ruy do C. utiliza, após a lavagem com detergente, uma solução de
soda cáustica seguida de enxagüe e depois efetua uma destilação de suco de
limão. O uso do limão também é referido por P.C. e J.B. sem dar detalhes.
Cachaça Poesia informa ainda que desmonta o alambique antes e depois da
safra, lavando peça por peça. No intervalo entre as operações, o equipamento
fica cheio de água. O emprego de soluções ácidas, como suco de limão e de
vinagre são indicados pela literatura para remoção do azinhavre. Os
procedimentos de deixar o alambique cheio de água entre operações são
recomendados. Enfim, a utilização do cobre é favorável à qualidade do produto,
devendo-se efetuar uma adequada limpeza do alambique e demais equipamentos
construídos em cobre, para evitar resíduos deste metal na cachaça.
Quanto ao aquecimento cuidadoso em fogo brando, é aplicável nos casos
de aquecimento direto. Constatou-se que esta é a forma utilizada pela grande
maioria dos produtores. Apenas um utiliza aquecimento por vapor, que tem a
grande vantagem de permitir o controle da temperatura do vinho e evita o risco de
superaquecimento, o que propiciaria formação de furfural. Por outro lado, o
aquecimento a vapor implica em maiores investimentos em equipamento,
treinamento de pessoal, possíveis adaptações do alambique e do local. Seria a
última melhoria a implantar, em um projeto de melhoramento, devido aos custos e
características da contribuição a oferecer, ou seja, um vinho mal preparado, mal
fermentado, não se beneficiará das contribuições do aquecimento a vapor.
Um detalhe interessante é que alguns produtores (Cocerinha, Ruy do C.)
preferem a lenha ao bagaço de cana, para aquecimento do alambique. O fogo da
lenha, conforme relatou um operador, é mais constante e menos intenso, sem
labaredas, permitindo um aquecimento constante e mais brando, como é
recomendado pela literatura. No aquecimento a vapor, o bagaço pode ser usado
normalmente para aquecer a caldeira.
Quanto a separação de frações, constatou-se que todos os produtores
reconhecem sua importância e efetuam a separação. Todos utilizam-se do
alcoolômetro, mas as faixas de corte são diferentes. Alguns produtores
51
descartam, no início, um volume pré-definido da fração cabeça. Outros efetuam o
corte quando o destilado apresenta uma determinada graduação, mas medem o
grau alcoólico na saída do alambique. Cachaça Ronaldo informou que efetua o
corte da fração cauda (separação da fração coração da fração cauda) quando o
recipiente de coleta marca 45°GL. Esta é a forma co rreta de separar a fração
coração, segundo a literatura, pois o teor alcoólico no recipiente de coleta vai
sendo reduzido. Efetuar seu corte pela graduação na saída do alambique é
incorreto.
4.6 Acondicionamento
Todos os produtores aguardam um tempo de descanso para o
engarrafamento. Ruy do C. comercializa a safra do ano somente no ano seguinte,
o que dá de 8 a 10 meses de descanso. Este informou ainda que o tanque de
grande capacidade de armazenamento uniformiza as várias 'alambicadas', que, a
rigor, não são uniformes. O ponto crítico desta etapa é deixar a cachaça
descansar, o que não é o mesmo que envelhecer. É praticado por todos os
produtores. A alternativa de borbulhar ar no destilado também é de fácil
execução, necessitando-se, todavia de equipamento compressor para essa
injeção. No entanto, não é utilizada.
Verificou-se também que nenhum dos produtores efetua o envelhecimento
da cachaça.
4.7 Conclusões do Capítulo
A observação dos pontos críticos permite um maior rendimento da
exploração, desde a etapa da matéria-prima. Também propicia obter um produto
com melhor qualidade sensorial e redução de substâncias indesejáveis ou
prejudiciais.
52
O processo de produção revelou-se relativamente simples, embora devam
ser observados rigorosamente os pontos críticos que interferem na qualidade do
produto: não uso de fogo na colheita, grau de maturação da cana,
correta
diluição, filtração e decantação, todas as operações referentes a fermentação,
destilação e acabamento. Também é recomendável observar os pontos críticos
relacionados ao rendimento.
Embora não substituam análises laboratoriais para determinação do teor
dos constituintes da cachaça, as recomendações acima referidas contribuem
enormemente para redução dos níveis de substâncias indesejadas ou prejudiciais
e melhora do bouquet pelo aumento das substâncias que conferem aroma e
sabor. Os limites máximos definidos pela legislação devem ser obedecidos,
visando a segurança dos consumidores e adequação legal e devem ser aferidos
por análises técnicas.
Este trabalho não efetuou estudo de preços para aquisição e instalação de
equipamentos, mas pode-se afirmar que algumas práticas, devido sua
simplicidade e materiais a serem utilizados, são de baixo custo e permitem um
ganho na qualidade do produto, além de resultados imediatos.
53
5. CONCLUSÃO
Foi realizado um Estudo de Caso em seis pequenos alambiques e uma
análise pormenorizada do processo produtivo de cada um, onde se constatou
que:
- Quanto a etapa da matéria prima: todos os produtores avaliam
visualmente a lavoura para a colheita. Somente dois produtores fazem teste para
verificar o teor de açúcar na matéria prima. Todos os produtores efetuam
despalha manual, sem fogo e desponte;
- Quanto a etapa de moagem ou extração: todos os produtores usam
moenda de um terno e uma passagem e não efetuam embebição do bagaço;
- Quanto a etapa de tratamento do caldo: todos os produtores efetuam uma
filtragem com tela fina. Todos os produtores medem teor de açúcar no caldo, mas
somente dois produtores efetuam diluição do caldo e uso do decantador. Apenas
um produtor utiliza correção de pH e tratamento térmico;
- Quanto a etapa de fermentação: cinco produtores utilizam o fermento
caipira, preparado conforme receitas próprias e apenas um utiliza levedura
selecionada. Todos acompanham a
evolução
da fermentação mas só
eventualmente medem os teores de açúcar. Todos efetuam limpeza dos
equipamentos mas apenas um informou que sanitiza
o recipiente de
fermentação. Apenas dois produtores informaram que determinam o final da
fermentação pelo zeramento do Brix. Nenhum produtor informou que decanta e
filtra o caldo;
- Quanto a etapa da destilação: todos os produtores utilizam alambique de
cobre, e efetuam lavagem com água e detergente. Apenas um produtor informou
que destila suco de limão, como é recomendado. Outros dois se referem a
utilização do limão, sem detalhes. Todos os cinco produtores utilizam
aquecimento a fogo direto tem o cuidado de fazê-lo lentamente e com fogo
brando, e um utiliza aquecimento por vapor. Todos os produtores efetuam
54
separação das frações, ou cortes, porém com faixas de graduação alcoólica
diferentes;.
-
Quanto a etapa de acabamento: todos os produtores efetuam o
descanso. Nenhum deles efetua o envelhecimento.
55
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Científica, in GERHARDT, TATIANA ENGEL; SILVEIRA, DENISE TOLFO.
Métodos de pesquisa [organizado por]; coordenado pela Universidade Aberta do
Brasil - UAB/UFRGS e pelo Curso de Graduação Tecnológica - Planejamento e
Gestão para o Desenvolvimento Rural da SEAD/UFRGS, Porto Alegre: Editora da
UFRGS, 2009.
SOUZA, PAULA ARAÚJO DE. Produção da aguardentes de cana-de-açúcar
por dupla destilação em alambique retificador. 2009. Dissertação (Mestrado
em Ciência e Tecnologia de Alimentos) - Escola Superior de Agricultura Luiz de
Queiroz, Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2009.
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qualidade. Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - Casa do Produtor,
Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2013.
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VALOR
ECONÔMICO
(VALOR
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disponível
no
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VEIGA, J.F., Equipamento para produção e controle de operação da fábrica
de Cachaça, in CARDOSO, M. de G., Produção de aguardente de cana (2. ed.),
Lavras, MG, Brasil: UFLA, 2006.
60
APÊNDICE A
Perguntas apresentadas aos produtores entrevistados:
1) Produção anual
2) Localização
3) Público-alvo ou principais clientes
4) Quanto tempo está na atividade
5) Preço médio por litro (ou outra medida) ?
6) como identifica o ponto de maturação ?
7) Como identifica o início da colheita ?
8) Como é feita a colheita (mecânica, manual, desfolha, desponte, etc.) ?
9) Como é feita a moagem da cana ?
10) A moagem usa engenhos de um, dois, três ternos de moenda ?
11) Molha o bagaço para aumentar extração, na moagem da cana ?
12) Mede o teor de açúcar no caldo ?
13) Efetua tratamento do caldo (filtra, dilui, mede teor de açúcar,) ?
14) Como é obtido o fermento ?
15) Conhece os fermentos próprios para cachaça ?
16) Como acompanha o andamento da fermentação ?
17) Como é o alambique (localização, aquecimento) ?
18) Como é feita a limpeza ?
19) Separa as frações ?
20) Como identifica as frações ?
21) Após destilação, a cachaça é descansada ?
22) Quanto tempo a cachaça é descansada?
23) Em que recipiente ?
24) Faz alguma análise ?
25) Tem equipamentos para medição ?
61
APÊNDICE B - QUADRO-RESUMO DAS RESPOSTAS DADAS PELOS PRODUTORES ÀS PERGUNTAS DO APÊNDICE A
OBJETIVO ID
QUESTÃO DE
PESQUISA
Cachaça
Cocerinha
(marca)
Cachaça Ruy do
C. (marca)
P. C. (produtor)
Cachaça Poesia
(marca)
Cachaça Ronaldo
- produtor
J.B. (produtor)
INF. GERAIS
1
PRODUÇÃO ANUAL
10.000 a 13.000 L
18.000 L
Mais de 5.000 L
(como informou)
Cercas de 30.000 L
1.000 L
Mais de 2.000 L como
informou, não deu
detalhes)
INF. GERAIS
2
LOCALIZAÇÃO
Silveiras (SP)
Cachoeira Paulista-SP
Cachoeira Paulista-SP
Munhoz - MG
Passa Quatro - MG
Lavrinhas - SP
INF. GERAIS
3
PÚBLICO-ALVO OU
PRINCIPAIS
CLIENTES
Diversos, sem
especificação. Cliente em
Cunha – SP, compra 10%
Diversos, sem
especificação.
Diversos
Diversos, com
representantes nos
Estados Unidos e no
Brasil
Diversos, sem
especificação – produção
recente (2 safras)
Diversos. Tem clientes de
vários
anos
(consumidores finais)
INF. GERAIS
4
QUANTO TEMPO
ESTÁ NA ATIVIDADE
Mais de oito anos
mais de cinco anos
menos de dois anos
seis anos
menos de dois anos
mais de 30 anos
INF. GERAIS
5
PREÇO MÉDIO DO
LITRO (OU OUTRA
MEDIDA)
cerca de R$ 6,00 (750 ml)
não informou (700 ml)
não informou
R$ 34,90 (670 ml)
não informou
entre R$ 10,00 e R$ 20,00
(900 ml)
6
Como identifica o ponto
de maturação
Pelo aspecto visual da
lavoura
Pelo teor de sacarose, via
sacarímetro
Aspecto visual, corta
talhão uniforme,
Efetua teste de
maturidade: amostras
aleatórias e medição do
teor de açúcar
Aspecto visual da planta
Visualmente
7
a partir de meados de
Como identifica o inicio
maio, dependendo da
da colheita?
disponibilidade da mão de
obra
Comumente em maio,
dependendo do clima no
ano
Inicio na época seca
Com a cana madura (teor
de açúcar atingido)
Evita meses de chuva
Variável, mas sempre no
frio
8
Como é feita a colheita?
(mecânica,
manual,desfolha,usa
fogo,etc)
Manual, no facão, com
desponte na lavoura,
desfolha, descarta brotos,
não usa fogo
Manual, no facão, com
desponte na lavoura, não
usa fogo.
Manual, sem fogo, com
despalha no local da
lavoura
Manual, sem fogo, com
desponte e despalha
Manual, sem fogo, com
despalha, seleciona as
canas (pequena produção
permite)
No facão
9
Como é feita a Moagem
da cana?
engenho elétrico, uma
passada (*)
Moinho elétrico
Moinho elétrico
Moinho elétrico
Moinho elétrico
Moinho elétrico
10
A Moagem usa
engenho de um,dois,três
ternos de moenda
um terno
de um terno
de um terno
de um terno (uma
passagem)
de um terno
de um terno
11
Molha o bagaço para
aumentar extração na
Moagem da cana ?
não molha bagaço
não molha o bagaço
não molha bagaço
não molha bagaço
não molha bagaço
não molha bagaço
MAT. PRIMA
MOAGEM
62
Cachaça
Cocerinha
(marca)
Cachaça Ruy do
C. (marca)
P. C. (produtor)
Cachaça Poesia
(marca)
Cachaça Ronaldo
- produtor
J. B. (produtor)
12
Mede teor de açúcar
no caldo ?
Como prática, não
Tem que medir - a
fermentação deve ser a
15-16 º Brix e a cana
tem 18-21 Brix
Mede.
Mede
Não
Sim, via sacarímetro
13
Efetua tratamento do
caldo (filtra, dilui,
mede teor açúcar)
Apenas filtra
Decantação e filtração,
além da diluição,
quando o Brix está alto
Apenas filtração e
diluição
Filtração, diluição,
decantação, correção
pH, tratamento térmico
Apenas filtração
Apenas filtração
14
Como é obtido o
fermento?
fermento caipira,
natural, produção
própria (colonização de
mistura de fubá de
milho
fermento caipira,
produção própria quirera de milho e
garapa (6 kg ; 100 l)
fermento natural, com
produção própria
levedura selecionada,
própria para cachaça,
produzida em Bento
Gonçalves
15
Conhece os fermentos
próprios para cachaça?
Não
Por alto, não usa.
Sabe da existência, mas
não experimentou
---
Apenas visualmente
Medição do teor de
açúcar no início e no
fim da fermentação usa aparelho próprio
para medir solução de
açucar e alcool
OBJETIVO ID
TRATAM.
CALDO
FERMENT.
16
17
DESTILAÇÃO
18
QUESTÃO DE
PESQUISA
Como acompanha o
andamento da
fermentação?
Pela ebulição(*) do
caldo – cessa ao fim da
fermentação
Visualmente, pela
ebulição (ou não)
Como é o alambique?
(Localização,
aquecimento)
Alambique de cobre tipo “cebola”, a fogo
direto, gravidade para
operações de carga e
descarga
Alambique de cobre tipo "cebola", a fogo
direto, gravidade para
operações
Como é feita a
limpeza?
Lavagem com água e
detergente, enxagues.
Lava por dentro, com
água e detergente,
depois passa solução de
soda cáustica, enxagua
e faz passar - destila caldo de limão.
preparo próprio ( não
preparo próprio através
deu
de fubá de milho
detalhes – informou ser
molhado com o caldo
seu segredo )
Não
Visualmente; “quando
esta se conclui, pode se
ver reflexo de seu rosto
na superfície”
Apenas visualmente,
tem
experiência de mais de
3
décadas
Alambique de cobre.
Usa gravidade para
operações
Alambique de cobre
martelado, com
deflegmador (simples)
Alambique de cobre
rebatido
Alambique de cobre.
“Montou
alambique de aço inox,
mas não ficou
satisfeito com
resultado do produto”
Lava por dentro com
água e detergente, faz
passar suco de limão.
Lavagem com água
pura, na pressão. Início
e fim da safra: é
desmontado e lavado
peça a peça; entre
operações: cheio de
água; uso do limão tira
oxidações e deixa
brilhante.
Lava com água e
sabão, enxagues.
Lava com água e sabão,
além do suco de limão
cravo.
63
OBJETIVO
ID
QUESTÃO DE
PESQUISA
Cachaça Cocerinha
(marca)
Cachaça Ruy do C.
(marca)
P.C. (produtor)
Cachaça Poesia
(marca)
Cachaça Ronaldo
(produtor)
J. B. (produtor)
Sim. Descarta a
primeira fração – cerca
de 3% do total
produzido – e mede a
graduação da parte
recolhida até cerca de
45 GL; o restante do
conteúdo é descartado
Sim, separa a “cabeça
_____________
Separa as frações ?
sim
Sim. Os primeiros 5 l
são descartados,
recolhe com cerca de
78-76 GL e corta com
30 GL.
20
Como identifica as
frações (separadas)?
Mede graduação na saída
do alambique descartando
o inicio, até cerca de 70
GL., vai coletando até que
a saída marque cerca de
15 GL
Mediante alcoolômetro
Mediante alcoolômetro
Efetua cortes com base no
grau alcoólico, volumes e
até odores
21
Após destilação a
cachaça é descansada?
Sim.
Sim
Sim
Não propriamente
Sim
Sim
22
Quanto tempo a cachaça
é "descansada"?
Pelo menos 3 meses
cerca de 10 meses
Pelo menos 6 meses
-
Pelo menos 3 meses
Pelo menos um ano
23
Em que recipiente?
Segue para tonel de
grande capacidade, de
madeira,
Em dorna de grande
capacidade, de madeira não é o envelhecimento.
Toneis de inox e de
madeira
Efetua rápida passagem
por madeira neutra, para
não alterar sabor, cor e
aroma. Não envelhece.
Em barris de carvalho
Barril de madeira
parafinada. Parte fica
armazenada até alguns
anos
24
Faz alguma análise?
Não faz regularmente. As
análises já feitas (para teor
de cobre) deram dentro do
limite.
Sim. Profissional efetua
análises junto com prof.
Ismael (EEL-USP).
Sim. Terceirizada.
Sim. Utiliza laboratórios
terceirizados.
Não.
(não deu detalhes de
analises)
25
Tem equipamentos para
medição?
Apenas alcoolômetro
Possui alcoolômetro e
sacarímetro.
Tem alcoolômetro e
sacarímetro
Alcoolômetro, sacarímetro,
inclusive próprios para
medir açúcar+álcool em
água, medidas de volume
Somente alcoolômetro
Equipamentos:
sacarímetro
e alcoolômetro
8
DESTILAÇÃO
(continuação)
ACONDICIONAMENTO
INF. GERAIS
Sim. Descarta a
primeira fração até 75
Gl, aproveita o resto
até 25 GL
Sim ("com certeza" !)..
Não deu detalhes
64
ANEXO A
Fornecimento de leveduras selecionadas para a produção de cachaça
Descrição: A produção de cultura iniciadora (fermento biológico) no
Laboratório de Ecologia e Biotecnologia de Leveduras - Universidade Federal de
Minas Gerais (UFMG)
consiste no cultivo de linhagens da levedura
Saccharomyces cerevisiae isoladas a partir da fermentação da cachaça artesanal
visando o fornecimento dessa cultura para produtores da bebida em questão, com
o objetivo de acelerar o processo de produção da cachaça e para manter um
padrão de qualidade estável da mesma.
Produto/Consultoria: Fornecimento de cultura iniciadora (fermento
biológico) para a produção de cachaça.
Responsável:Raquel Miranda Cadete
Contato: 3409-2739
E-mail: [email protected]
Preços:
Fermento – 08 a 10L – Preços variam de R$ 40,00 a R$ 50,00
Consultoria: Preço a combinar.
Protocolo para o preparo do pé-de-cuba (fermento)
1º Dia
Tarde
- Inóculo da levedura UFMG
- Colocar 50 litros de caldo de cana a 8° Brix
- Colocar 2kg de fubá
- Aerar por 2 horas utilizando um compressor de ar
65
2º Dia
Manhã
- Medir o Brix
- Adicionar 50 litros de caldo de cana a 8° Bri x
- Colocar 2kg de fubá
- Aerar durante 2 horas
Tarde
- Adicionar 50 litros de caldo de cana a 10° Br ix
- Adicionar 3kg de fubá
- Aerar durante 1 hora
3º Dia
Manhã
- Adicionar 50 litros com caldo de cana a 10° B rix
- Adicionar 5kg de fubá
- Aerar durante 1 hora
Tarde
- Colocar 100 litros de garapa a 12° Brix
- Aerar 1 hora
4º Dia
Manhã
- Colocar 100 litros de garapa a 12° Brix
- Aerar 1 hora
Tarde
- Completar a dorna para 750 litros
- Esperar zerar
- Alambicar
66
Segunda Alambicagem
- Completar a dorna com caldo de cana para uma concentração final de 12ºBrix
- Deixar zerar o Brix
Obs.: Nos dias seguintes, trabalhar com garapa a uma concentração final de 1416º Brix dentro da dorna.
Fonte:UFMG - ICB - disponível no endereco:
<http://www.icb.ufmg.br/cenex/index.php/prestacao-servicos/assessoriaconsultoria/15-leveduras-para-cachaca.html>. data da consulta: 14/09/2012.
(grifos nossos, com adaptação/uniformização de letras e caracteres).
67
ANEXO B
Método para cálculo do volume de água para diluição do caldo de
cana
O caldo de cana costuma ter sua concentração em °Br ix (massa de açúcar
dividido pela massa do caldo). Para o cálculo da quantidade de água necessária,
pode-se utilizar o diagrama de Cobenze, abaixo, conforme Souza et al (2013):
Onde:
C: Brix do Caldo original
a: Brix da água (zero)
M: Brix do caldo preparado
Pc: Densidade do caldo
Pa: Densidade da água utilizada
Exemplo:
para um caldo com C = 20 ° Brix, Pc = 1,09 2, que se deseja diluir a
M = 18° Brix, com água Pa = 1:
(M – a) / Pc = (18 – 0) / 1,092 = 16,5 (litros)
(C – M) / Pa = (20 –18) / 1 = 2,0 (litros)
Portanto: adicionando-se 2,0 litros de água a 16,5 litros a 20° Brix, têm-se
18,5 litros de caldo a 18 ° Brix.
Para outros volumes, basta utilizar uma regra de três.