2/12/2009. aqua ardens (água inflamável).

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1 AGUARDENTES - Histórico TECNOLOGIA DE AGUARDENTES aqua arns (água inflamável). É uma nominação comum a todas as bebidas em cujos processos fabricação estejam incluídas uma etapa fermentação alcoólica e uma etapa stilação- teor alcoólico na faixa 38 a 54% em volume. Conforme a matéria-prima, as aguarntes levam diferentes nomes: uísque ( cevada), conhaque ( uva), tequila ( agave), saquê ( arroz),... AGUARDENTES - Histórico A cana--açúcar era conhecida e apreciada s as mais antigas civilizações. Com as vitórias Alexandre, o Gran, foi levada para a Pérsia, Síria e Egito, chegando até a Sicília. Europa - o açúcar era privilégio poucos, sendo empregado como produto da farmacopéia ou fins nobres, consirado uma rarida elevado preço. AGUARDENTES Histórico Início da indústria açucareira com a introdução da cana--açúcar no Brasil (portugueses). Primeiros engenhos: São Vicente/SP ücaldo esquecido nos tachos melaço fermentavam um dia para o outro e assim scobre-se a aguarnte ou cagaça üa cachaça sai da senzala e vai para a mesa do Senhor do Engenho ( interesse econômico do Brasil colônia). A bagaceira (Pt) passou a ser consumida em menor escala. üsímbolo da resistência da cultura brasileira contra a domínio português (iais inconfintes - gran número engenhos no Estado Minas Gerais. ü Primeira tentativa impedir até sua fabricação. ü Decreto régio proíbe expressamente a produção aguarnte na Capitania da Bahia. ü Com a transmigração da corte portuguesa para o Rio Janeiro, a cachaça já era consirada como um dos principais produtos da economia brasileira. 1

2 AGUARDENTES Histórico Já se podia dizer que a cachaça era a aguarnte do país Lei 5.823: Sobre a padronização, classificação, inspeção e registro bebidas - Regulamentação - Decreto Aguarnte Melaço e a Cachaça como sendo uma mesma bebida = Aguarnte Melaço ou Cachaça é a bebida com a graduação alcoólica 38 a 54 GL, obtida do Destilado Alcoólico Simples Melaço ou pela stilação do mosto fermentado melaço resultante da produção do açúcar. AGUARDENTES Histórico Decreto 2314: aprova o Regulamento da Lei 8.918/94 e introduz mudanças na finição ssas nominações. Posicionou a Cachaça, a Aguarnte Cana e a Caninha como sendo uma mesma bebida: Aguarnte cana, Caninha ou Cachaça = é a bebida com graduação alcoólica 38 a 54 % em volume, a 20 C, obtida do stilado alcoólico simples cana açúcar ou, ainda, pela stilação do mosto fermentado cana--açúcar Lei 8.918: Sobre a padronização, a classificação, o registro, a inspeção, a produção e a fiscalização bebidas. Cria a Comissão Internacional Bebidas. Revoga Lei 5.823/72, assim como do seu regulamento. 2

3 AGUARDENTES Histórico Decreto 4.062: Definiu as expressões "cachaça", "Brasil" e "cachaça do Brasil" como indicações geográficas, uso restrito aos produtores estabelecidos no País Decreto 4.072: Nova redação ao artigo 91 do Regulamento da Lei 8.918/94, assim finindo o substantivo cachaça: Cachaça é a nominação típica e exclusiva da aguarnte cana produzida no Brasil, com graduação alcoólica 38 a 48% em volume, a 20 C e com características sensoriais peculiares". AGUARDENTES Histórico Publicação do Decreto 4.851: Revogação do Decreto n /2002, A Cachaça ficou assim finida : Cachaça é a nominação típica e exclusiva da aguarnte cana produzida no Brasil, com graduação alcoólica 38 a 48 % em volume, a 20 C, obtida pela stilação do mosto fermentado cana--açúcar com características sensoriais peculiares, pondo ser adicionada açúcares até 6,0 g/l, expressos em sacarose = Instrução Normativa n.13, do MAPA: Regulamento Técnico para Fixação dos Padrões Intida e Qualida para Aguarnte Cana e para Cachaça Caracterização da Bebida AGUARDENTES Características Organolépticas São as características organolépticas uma cachaça (aspecto, cor, odor e sabor) que refletem a qualida do processamento e dos ingredientes utilizados na sua elaboração. LIMPIDEZ - Toda cachaça ve apresentar-se límpida, isto é, sem partículas em suspensão, sem pósito. Presença partículas indica que o processo produção, filtração e armazenamento da bebida não se apresenta vidamente higienizado. 3

4 AGUARDENTES Características Organolépticas TURBIDEZ - A cachaça não po estar turva, vem apresentar-se transparente. A turbiz na cachaça indica falha no processo homogeneização da bebida, erros na condução da stilação ou ainda corte alcoólico realizado com água elevada condutivida elétrica BRILHO A limpiz, a viscosida e a transparência produzem reflexos intensos nas cachaças, que pom apresentar um aspecto brilhante. O brilho não é um sinal absoluto qualida, mas as grans cachaças em geral apresentam brilho intenso. Alguns produtores utilizam filtros carvão ativado para proporcionar o brilho sejado à cachaça (filtro polidor) AGUARDENTES Características Organolépticas AGUARDENTES Características Organolépticas COR A cor varia acordo com a maira em que foi envelhecida ou armazenada. Po provocar erro avaliação, com uso caramelo ou extratos maira. Po ser mais ou menos intensa, acordo com o tempo envelhecimento, a espécie da maira, condições do tonel e do ambiente on se senvolveu o processo 4

5 AGUARDENTES Características Organolépticas Aromas Deve ser agradável, pondo ser levemente frutado ou amairado, sem agressão do olfato. Compostos químicos, sobretudo ésteres, formados durante a fermentação e o envelhecimento são responsáveis pelos aromas da cachaça. O aroma não ve provocar ardor na boca e nariz, ou lágrimas nos olhos. Odor penetrante e enjoativo = furfural Gosto Deve ter sabor agradável, boa intensida e compatível com o tipo da cachaça e maira armazenamento. Em uma cachaça envelhecida po encontrar sabor amargo ou doce, conforme a maira ou vasilhame armazenamento Estes sabores não pom ser encontrados em uma cachaça nova. AGUARDENTES Características Físico Químicas Grau Alcoólico Real Baseia-se na separação do álcool por stilação da amostra e sua posterior quantificação acordo com a nsida relativa do stilado a 20 ºC. Legislação: 38,0 à 48,0% vol. Somente para condução produção, não são confiáveis para controle qualida e terminação do grau alcoólico. Não ve ser utilizado para produtos envelhecidos (alto extrato) ou adoçados AGUARDENTES Características Físico Químicas Aciz Volátil - 150mg/100mL aa O ácido acético é quantitativamente o principal componente da fração ácida das cachaças. A alta aciz presente na cachaça po ser atribuída à contaminação da cana ou do próprio mosto por bactérias acéticas. A aciz da cachaça vai penr do controle no processo fermentação, como: raça da levedura predominante no pé--cuba, pureza da fermentação, o tempo e a temperatura fermentação e o manejo do mosto. Deve-se evitar durante a fermentação a aeração do mosto, já que o aumento oxigênio faz com que a levedura transforme o açúcar em ácido acético em vez etanol. AGUARDENTES Características Físico Químicas Cobre-5mg/L O cobre na cachaça provém do arraste do metal que ocorre durante a Connsação da cachaça na presença ácidos. O cobre contribui para a eliminação terminados odores sagradáveis observados em cachaças stiladas em alambiques feitos com outros materiais, como o aço inox. Higienização do alambique e serpentina Manter cheio água nas paradas Terminada a fermentação, procer à stilação o mais rápido possível, evitando a proliferação bactérias acéticas, que aumentam a aciz 5

6 AGUARDENTES Características Físico Químicas AGUARDENTES Características Físico Químicas Alídos 30mg/100mL aa O alído acético é o principal alído encontrado na cachaça São voláteis e produzem odor característico quando em altas concentrações. Não é comum teor acima do limite, sendo bem controlado pela separação correta da cabeça Ésteres 200mg/100mL aa. São formados em reações esterificação entre álcoois e ácidos carboxílicos durante o processo oxidativo. Promovem o bouquet O principal éster encontrado na cachaça é o acetato etila que incorpora um aroma agradável frutas Em grans quantidas produz na cachaça um sabor insejável e enjoativo AGUARDENTES Características Físico Químicas Alcoóis Superiores - 360mg/100mL aa. Álcool N-Propílico, Iso-Butílico e Iso-Amílico São provenientes, em gran parte, das transformações dos aminoácidos durante o processo fermentação São responsáveis diretos pelo aroma da cachaça, juntamente com ésteres Colaboram na formação do bouquet O excesso precia o valor comercial da cachaça Corte aquado da água-fraca minimiza AGUARDENTES Características Físico Químicas Furfural - 5mg/100mL aa. Os teores estão bem abaixo do limite máximo Cachaça com cana queimada apresenta teores entre 0,6 à 1,5mg/100mL álcool anidro Sem queima da cana, entre 0,3 à 0,8mg/100mL álcool anidro Metanol - 20mg/100mL aa. É originado da gradação da pectina, um polissacarío presente na cana-açúcar. Não é encontrado em teores acima 10mg, em média encontra-se até 6mg/100mL aa. Evitar a fermentação com presença sucos e polpas frutas 6

7 AGUARDENTES Características Físico Químicas Açucares até 6g/Litro Adicionado para melhorar o paladar, não é uma prática comum. Utilizado em cachaça adoçada Contaminantes Orgânicos Álcool Sec-Butílico: 10mg/100mL aa. Álcool N-Butílico: 3mg/100mL aa. AGUARDENTES Características Físico Químicas IMPLEMENTAÇÃO 1. Carbamato Etila: 150µg/100mL 2. Acroleina: 5mg/100mL 3. Hidroximetilfurfural 4. Chumbo (Pb) 200µg/L 5. Arsênio (As) 100µg/L Controle Qualida Formar lotes homogêneos Análise das bateladas Homogeneização do lote antes do engarrafamento Lavagem perfeita do vasilhame Filtragem Analisar após período prolongado armazenamento (granel) Análise todo lote após engarrafamento PLANTIO As épocas plantio da cana--açúcar tradicionalmente empregadas nas regiões Suste, Sul e Centro-Oeste são: Cana ano e meio ou 18 meses Cana ano ou 12 meses Qualida da Cana A região terminal do colmo canas em amadurecimento ü baixa concentração (elevado teor redutores), ü proporcionalmente maior O processamento problemas: porá açúcares fibras. provocar "embuchamento" da moenda formação excessiva espumas na fermentação redução do rendimento do processo produtivo 7

8 MOAGEM Matéria-prima - ve estar limpa, com menor teor impurezas vegetais e minerais e ser moída com a maior brevida possível após o corte/carregamento, num prazo 24 horas no máximo. Preparo da cana Finalida = struir a resistência das partes duras dos colmos cana, aumentando a capacida trabalho das moendas 24 horas (máx) ü sintegração da cana objetivo romper o maior número feixes fibrovasculares, (on estão as células armazenamento = facilita o trabalho das moendas. Embebição A cana preparada é submetida a ação das moendas com o objetivo se separar a fração líquida conhecida como caldo ou garapa do resíduo fibroso, que é o bagaço. Para se conseguir uma maior recuperação caldo, é comum a passagem do mesmo bagaço várias vezes pela moenda. Entretanto, após certo limite, a extração do caldo a seco torna-se nula. Então, faz-se necessária a realização lavagem ste resíduo em processo com água ou água + caldo diluído, com a finalida diluir o caldo remanescente. Esta operação é chamada EMBEBIÇÃO. Fatores que afetam a Embebição Quantida água - pen do teor fibra; Preparo da cana para moagem cana mal preparada, embebição ficiente. O mau preparo cana dispensa a embebição pois água adicionada não é absorvida pelo bagaço; Qualida e temperatura da água : requer características potáveis; veículo contaminação das fermentações; temperatura favorece o senvolvimento contaminantes. 8

9 COAMENTO E DECANTAÇÃO DO CALDO Decantação Filtragem O caldo extraído pelas moendas arrasta várias impurezas grosseiras, tais como bagacilho e terra; Sua separação é importante pelos inconvenientes que promove, uma vez que agem como focos infecções; A separação po ser realizada através peneiras fixas, rotativas ou vibratórias; Decantadores Caldo é on o caldo passa lentamente, enquanto separa-se das impurezas menores, que não foram eliminadas no coamento e que porão prejudicar a fermentação. ASSEPSIA DOS EQUIPAMENTOS E CONTROLES Assim como em qualquer processo produção, a limpeza dos equipamentos utilizados no preparo dos colmos, extração do caldo, embebição do bagaço, coamento do caldo e condução do caldo extraído ve ser regular e bastante rigorosa, empregando-se água boa qualida, escovas e vapor, se possível; Sem esse manejo aquado dos equipamentos, po-se observar a formação focos contaminações, insejáveis à fermentação, que se senvolvem por falta assepsia, resultando em perda açúcar e rendimento do processo. PREPARO E CORREÇÃO DO MOSTO Compreen toda a série operações tecnológicas que visam acondicionar a matéria-prima acordo com as exigências da levedura alcoólica. DUAS OPERAÇÕES: DILUIÇÃO E CORREÇÕES. Concentração sólidos solúveis e açúcares totais (Diagrama Cobenze ou Regra das Misturas) Aciz total e ph (ph varia 4,0 a 5,0 - ácido sulfúrico a 10% ) Sais minerais (Difosfato Amônio, Uréia, Sulfato Amônio, Superfosfato Triplo) Nitrogênio Vitaminas Antissépticos (pentaclorofenol) Temperatura 9

10 LEVEDURA ALCOÓLICA ESPÉCIES MAIS IMPORTANTES a Saccharomyces cerevisiae e S. uvarum; A massa células para se iniciar a fermentação = PÉ-DE-CUBA, PÉ-DE- FERMENTAÇÃO, LÊVEDO ALCOÓLICO ou FERMENTO e verão estar ativas, e em quantida aquada para que o processo ocorra modo satisfatório (2 a 5 x 106 cel/ml) /ml); Tipos fermento empregados: Fermento Natural ou Selvagem Fermento Prensado Fermento Misto Fermento Seco (Granulado) Dentre as características pretendidas, o fermento escolhido verá apresentar: velocida fermentação; tolerância ao álcool, pois um maior teor alcoólico proporciona maior rendimento do processo; rendimento; resistência à aciz e temperatura; estabilida genética. Culturas mistas Clostridium thermocellum e C. thermosaccharolyticum pom ser usadas. Hemiceluloses e celuloses são hidrolisadas em monossacaríos (hexoses e pentoses) por essas bactérias e os MONOSSACARÍDEOS SÃO FERMENTADOS DIRETAMENTE A ETANOL. A sacarose (açúcar cana) participa das seguintes reações: 1ª ETAPA - Hidrólise da sacarose Durante o processo, o caldo esquenta vido C 12 H 22 O 11 + H 2 O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 sacarose INVERTASE Glicose Frutose 2ª ETAPA - Fermentação alcoólica à energia liberada e são sprendidas bolhas CO 2. O álcool produzido está misturado com a água e muitas outras substâncias. C 6 H 12 O 6 2 H 3 C- CH 2 -OH + 2 CO 2 + Energia Monossacarío Etanol Gás carbônico Leveduras que se encarregam executar a transformação açúcar em álcool etílico. Através uma stilação fracionada, o álcool é separado dos mais componentes. 10

11 Multiplicação das leveduras Na biossíntese do etanol é empregado linhagens selecionadas Saccharomyces cerevisae. A multiplicação do fermento é feita no inicio da safra até que se atinja a população ial para a condução do processo. É muito importante que a cultura levedura possua um crescimento vigoroso e uma elevada tolerância ao etanol, apresentando assim a fermentação um gran rendimento final. No correr da safra é feito o acompanhamento, verificando-se existência mortes por envelhecimento ou condições adversas e perdas levedura no processo (centrifugas e fundo dorna). Multiplicação das leveduras Necessário criar condições reprodução das células, controlando o equilíbrio do percentual células ativas, tomando cuidados especiais na condução do processo: Multiplicação das Leveduras Exemplos teor alcoólico; tempo tratamento; adição bactericidas e antibióticos. 11

12 O etanol é inibidor à altas concentrações, e a tolerância das leveduras é um ponto crítico para uma produção elevada ste metabólito primário. De modo geral, o processo envolve as seguintes etapas: A tolerância ao etanol varia consiravelmente acordo com as linhagens leveduras. O crescimento cessa quando a produção atinge 5% etanol (v/v), e a taxa produção é reduzida a zero, na concentração 6 a 10% etanol (v/v). (1) preparo do substrato; (2) correção do mosto; (3) preparo do inóculo; (4) fermentação; (5) stilação. Tratamento do caldo para stilaria Após passar pelo tratamento primário, o caldo verá sofrer pasteurização: aquecimento e resfriamento imediato. Preparo do fermento O processo fermentação mais comumente utilizado nas stilarias do Brasil é o Melle - Boinot Um tratamento mais completo do caldo implica adição cal, aquecimento e posterior cantação, tratamento semelhante àquele utilizado na fabricação açúcar. Característica principal é a recuperação leveduras através da centrifugação do vinho. 12

13 Esta levedura recuperada, antes retornar ao processo fermentativo. Recebe um tratamento severo, que consiste em diluição com água e adição ácido sulfúrico até, normalmente, ph= 2,5, ou mais baixo (ph = 2,0). Esta suspensão fermento diluído e acidificado, conhecido na prática com o nome pé--cubaþpermanece em agitação uma a três horas, antes retornar à dorna fermentação. FERMENTAÇÃO - DORNAS TIPOS DE PROCESSO DE FERMENTAÇÃO FERMENTAÇÃO DESCONTÍNUA COM CENTRIFUGAÇÃO (MELLE BOINOT) A sacarose transforma-se se em álcool durante a fermentação. Para o fermento funcionar = a concentração açúcar no caldo ve ficar na faixa 14 a 16 Brix. Se o caldo estiver com um teor açúcar superior a 16 Brix, ve-se adicionar água boa qualida para ajustar a concentração. MOSTO FERMENTO TRATADO DORNA ÁGUA CUBA ÁCIDO VOLANTE DE VINHO TURBINADO Para calcular a quantida água a ser adicionada em certo volume caldo: A = C (G g) g on A volume água a ser adicionada, em litros C volume caldo integral, em litros G - Brix do caldo integral g - Brix sejado no mosto CENTRÍFUGA ÁGUA TROCADOR DE CALOR TANQUE PULMÃO VINHO BRUTO DESTILAÇÃO 13

14 Preparação do Fermento Caldo Cana + Fermento à Mosto Fermentação todo fenômeno causado por microrganismos vivos (bactérias, fungos ou leveduras) que compõem e transformam o substrato. Tem sua origem no latim fermentare,, que significa ferver, em virtu do aspecto apresentado pelo mosto quando em fermentação vigorosa. Substrato açucarado à CO 2 + ETANOL + outros componentes Controles Concentração açúcares à sacarímetro Temperatura do mosto em fermentação à 28 a 32 C Tempo à 12 a 24 horas Cheiro à frutado Aspecto da espuma à bolhas pequenas e regulares rebentando na superfície Mosto fermentado à Vinho 14

15 Vinho Substâncias Líquidas / Voláteis água (85 a 95%) álcool etílico (5 a 10%) alídos, ácidos acéticos, furfural, álcoois superiores (propílico, butílico, amílico, etc.) Substâncias Sólidas / Não Voláteis células leveduras, bactérias, sólidos em suspensão, sais minerais, proteínas e açúcares não fermentáveis Fermentação MOSTO = uma solução açúcar cuja concentração foi ajustada forma a facilitar a sua fermentação. Constituído uma mistura méis e caldo, com uma concentração sólidos ~19 Brix. Caso haja necessida, usa-se água para o ajuste do Brix. O tempo fermentação varia 4 a 12 horas. Ao final ste período praticamente todo o açúcar já foi consumido, com a conseqüente redução da liberação gases. Ao terminar a fermentação, o teor médio álcool nestas dornas é 7% a 10%. Mistura recebe o nome VINHO FERMENTADO É preciso realizar o resfriamento do vinho, circulando água em serpentinas internas às dornas. 15

16 Em geral, o resfriamento do caldo é realizado em duas etapas: * Fazendo-se passar o caldo quente por um trocador calor (regenerativo) em contra corrente com o caldo misto frio, on o caldo misto é aquecido e o caldo para stilaria é resfriado (60 C). * Resfriamento final até aproximadamente 30 C, normalmente realizado em trocadores placas utilizando água em contra corrente, como fluido resfriamento. Livre impurezas (areia, bagacilhos etc.) e vidamente esterilizado, o caldo está pronto para ser encaminhado à stilaria. No processo stilação, o líquido utilizado como matéria-prima é aquecido, o que promove a evaporação do álcool, e posteriormente connsado em uma serpentina. Sala e dornas fermentação Piso ve ser impermeável para evitar focos infecção; As pares externas vem ser espessas para se evitar flutuações internas temperatura, que são sfavoráveis às fermentações; As pares vem ser dotadas portas e janelas amplas para facilitar a ventilação. 16

17 Fases da Fermentação Alcoólica do Mosto Fermentação preliminar ou pré- fermentação; Fermentação principal ou tumultuosa; Fermentação complementar ou pós- fermentação. Tratamento do Fermento Cuidados com as células leveduras ou fermento são fundamentais para que haja a otimização seu aproveitamento, resultando em maior rendimento; Alimentação das dornas com mosto diluído para que predomine o processo gradação dos açúcares pela respiração Separação do vinho sobrenadante das células fermento Acidificação do meio por 2 horas. Controle e Rendimento do Processo Fermentativo Tempo ial para a realização uma fermentação: 12 a 24 horas, penndo do microrganismo empregado, concentração açúcares do mosto alimentação, sistema condução do processo, etc; Fermentação Pura: cheiro agradável, formação espumas leves, com bolhas pequenas e regulares que se rompem com facilida; Fermento infeccionado ve ser scartado do processo, lavando-se a dorna com água quente, preparando-se novo pé--cuba para o próximo ciclo fermentação; Todas as orientações técnicas verão ser rigorosamente atendidas. Parâmetros Empregados para Condução da Fermentação Concentração Açúcares; Temperatura do Mosto em Fermentação; Tempo Fermentação; Cheiro; Aspecto da Espuma; Aciz e ph; Açúcares Residuais; Rendimento. 17

18 DESTILAÇÃO Processos Destilação É o processo volatilizar líquidos pelo aquecimento, connsando-osos a seguir, objetivando especialmente a purificação ou formação produtos novos por composição das frações; Na produção cachaça, ve-se consirar ainda a formação componentes em virtu reações que ocorrem ntro dos alambiques Cobre, que funcionam como verdairos reatores. Destilação Intermitente Alambique Simples Alambique Dois Corpos Alambique Três Corpos Destilação Sistemática Colunas Destilação vinho água OPERAÇÕES FINAIS DA PRODUÇÃO DE AGUARDENTES R R 1 T Envelhecimento; A Filtração; B E J P Engarrafamento; V A - Coluna stilação R 1 - Connsador Auxiliar T Trombeta V Vinhaça B - Registro vapor R - Aquecedor vinho J - Resfriaira P - Proveta E - Prova Esgotamento Padronização. Coluna Destilação Clássica. (STUPIELLO, 1992). 18

19 Destilação A stilação da cachaça artesanal é fracionada, obtendo-se os seguintes produtos: Cabeça: a primeira fração, contém a maior parte metanol e ainda parte dos alídos e álcoois superiores, todos insejáveis na cachaça. Esta parte equivale a 10% do volume stilado. Coração: a segunda fração, contém o etanol, parte dos alídos, éster, álcoois superiores, ácidos voláteis e mais produtos secundários gerados na fermentação ou ntro do próprio alambique. Equivale a 80% do volume stilado. Cauda: a última fração, contém um maior teor ácidos voláteis e outros compostos secundários insejáveis. Equivale aos 10% restantes do volume stilado. Controle à Alcoolômetro 19

20 Envelhecimento 20