EFEITO DE DIFERENTES MADEIRAS SOBRE A COMPOSIÇÃO DA AGUARDENTE DE CANA ENVELHECIDA 1

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1 EFEITO DE DIFERENTES MADEIRAS SOBRE A COMPOSIÇÃO DA AGUARDENTE DE CANA ENVELHECIDA 1 Silvia DIAS 2, Amazile MAIA 3, David NELSON 4,* RESUMO Foram dosados compostos fenólicos por cromatografia líquida de alta eficiência em aguardente de cana estocada por seis meses em barris de 20 L, das madeiras brasileiras amburana - Amburana cearensis (Fr. All.) A.C. Smith; bálsamo - Myroxylon peruiferum L.F.; jequitibá Cariniana estrellensis (Raddi) Kuntze; jatobá - Hymenaea spp; ipê - Tabebuia spp e carvalho europeu - Quercus sp. Constatou-se que cada madeira introduziu predominantemente compostos fenólicos específicos na bebida: a) ácidos elágico e vanílico no carvalho; b) ácido vanílico e sinapaldeído na amburana; c) vanilina e ácido elágico no bálsamo; d) ácido gálico no jequitibá, e) coniferaldeído no jatobá e f) ácidos siríngico e vanílico e coniferaldeído no ipê. Palavras-chave: envelhecimento, aguardente de cana, compostos fenólicos da madeira. SUMARY EFFECT OF DIFFERENT TYPES OF WOODS ON

2 THE COMPOSITION OF AGED SUGAR CANE SPIRITS. The phenolic constituents were determined by high performance liquid chromatographic in sugar cane spirits stored for six months in casks of 20 L, of the brasilian woods "amburana" - Amburana cearensis (Fr. All.) A.C. Smith; "bálsamo" - Myroxylon peruiferum L.F.; "jequitibá" - Cariniana estrellensis (Raddi) Kuntze; "jatobá" - Hymenaea spp; "ipê" - Tabebuia spp and of the european oak - Quercus sp. A predominance of the phenolic constituents of each wood was observed in the beverage: a) ellagic and vanillic acid in oak; b) sinapaldehyde and vanillic acid in "amburana"; c) vanillin and elagic acid in "balsamo"; d) gallic acids in "jequitibá"; e) coniferaldehyde in "jatobá" e f) coniferaldehyde, vanillic and syringic acids in "ipé". Keywords: aging, sugar cane spirits, wood phenolic components. 1 - INTRODUÇÃO O envelhecimento em barris de madeira influi no aroma, sabor e cor da aguardente, sendo etapa determinante para o desenvolvimento de sua qualidade sensorial. Durante o envelhecimento ocorrem inúmeras transformações, incluindo as reações entre os compostos secundários provenientes da destilação, a extração direta de componentes da madeira, a decomposição de algumas macromoléculas da madeira (lignina, celulose e hemicelulose) e sua incorporação à bebida e ainda as reações de compostos da madeira com os componentes originais do destilado [6, 9, 21]. No âmbito internacional, a madeira tradicionalmente empregada na fabricação de barris é o carvalho (adotado para envelhecimento do uísque, conhaque, vinhos, etc). Existe farta literatura sobre o efeito das diferentes espécies de carvalho (Quercus sp) na qualidade das bebidas

3 envelhecidas [1, 2, 5, 11, 12, 13, 17, 22]. Há certo consenso sobre a importância dos galotaninos e elagiotaninos, assim como certos aldeídos e ácidos fenólicos provenientes da degradação da lignina, sobre a qualidade sensorial de bebidas destiladas envelhecidas em barris de carvalho [4, 14, 16, 23, 24]. No Brasil, várias madeiras são utilizadas na fabricação de barris e tonéis para o envelhecimento da aguardente. Contudo, ainda há grande carência de estudos sistemáticos para caracterização dos compostos extraídos de cada tipo de madeira durante o envelhecimento da aguardente. Com o objetivo de contribuir para os conhecimentos neste setor, foram selecionados alguns taninos e compostos fenólicos previamente identificados em bebidas envelhecidas em barris de carvalho, os quais foram pesquisados em aguardente de cana armazenada em barris de madeiras comumente empregadas pelos produtores mineiros de aguardente: amburana, bálsamo, jequitibá, jatobá e ipê. 2 - MATERIAL E MÉTODOS Foram utilizados seis barris das seguintes madeiras: carvalho - Quercus sp; amburana - Amburana cearensis (Fr. All.) A.C. Smith; bálsamo - Myroxylon peruiferum L.F.; jequitibá - Cariniana estrellensis (Raddi) Kuntze; jatobá - Hymenaea spp e ipê - Tabebuia spp. Os barris empregados eram de 20 litros, verticais, sendo um de cada madeira, com as seguintes dimensões: 106 cm de diâmetro da base, 95 cm de diâmetro de topo e 44 cm de altura. Os barris das madeiras brasileiras eram novos e não sofreram tratamento térmico durante a confecção. O barril de carvalho foi confeccionado a partir de pranchas recuperadas de barris importados, usados. A aguardente recém-destilada foi armazenada em cômodo com pouca iluminação e temperatura entre 19 e 25 º C. A umidade relativa do ar variou de 67 a 80%. 2.1 Dosagem de compostos fenólicos Foram dosados taninos (ácidos gálico e elágico) e produtos da degradação da lignina - aldeídos (siringaldeído, sinapaldeído, vanilina e coniferaldeído) e ácidos (vanílico e siríngico) na aguardente estocada por 2, 4 e 6 meses nos barris das diferentes madeiras. A técnica foi ajustada com base em publicações anteriores [3, 10, 20]. Utilizou-se

4 cromatógrafo a líquido de alta eficiência, marca Shimadzu, modelo LC- 10AD, com duas bombas Shimadzu LC-10AD, detector UV-Visível Shimadzu SPD-10AV e processador de dados C-R7A Cromatopac Shimadzu, sistema dual para detecção no ultravioleta a 280 e 313 nm. O sistema de injeção foi manual com loop de 20 µ L, fluxo de 1,1 ml/min com sistema gradiente de eluição (Tabela 1). As fases móveis foram A: ácido acético a 2 % em água e B: ácido acético a 2 % em metanol. Utilizou-se coluna HRC-ODS C18, 5 µ m, 250 x 4,6 mm Shimadzu e pré-coluna C18 (Shimadzu). Os compostos fenólicos foram identificados pelo tempo de retenção e/ou pela adição de solução padrão na amostra; a quantificação foi realizada diretamente por meio da curva-padrão. TABELA 1. Gradiente de eluição das fases móveis para a determinação de compostos fenólicos TEMPO(min) FASES MÓVEIS 1 (%) A B Período de eluição 0, , ,0 100 Retorno Equilíbrio Fases móveis - A: ácido acético a 2 % em água e B: 2 % de ácido acético em metanol.

5 3 - RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Figura 1 mostra-se o cromatograma da solução-padrão de compostos fenólicos analisados. Observa-se uma boa resolução entre os picos. As médias dos coeficientes de variação do tempo de retenção, os fatores de capacidade K e o coeficiente de variação foram calculados pela injeção de solução padrão em triplicata (Tabela 2). FIGURA 1. Separação cromatográfica dos compostos fenólicos em solução-padrão - ácido gálico (3,0 mg/l); ácido vanílico (3,5 mg/l); ácido siríngico (1,5 mg/l); siringaldeído (2,5 mg/l); vanilina (5,0 mg/l); coniferaldeído (10,0 mg/l); sinapaldeído (10 mg/l) e ácido elágico (14 mg/l). Condições cromatográficas: solventes A (ácido acético 2%); B (metanol em ácido acético a 2%); detecção (280/313 nm); fluxo (1,1 ml/min.); coluna Shimadzu, HRC, C 18,5 m m, 250 x 4,6 mm. TABELA 2. Parâmetros cromatográficos dos padrões de compostos fenólicos Compostos Fenólicos Solução padrão

6 TR 1 (min) Variação TR 2 (min) K 3 CV% 4 Ácido gálico 5,19 0,041 0,87 0,79 Ácido vanílico 16,60 0,03 5,02 0,17 Ácido siríngico 18,19 0,06 5,58 0,31 Siringaldeído 20,30 0,06 6,35 0,29 Vanilina 24,78 0,09 7,87 0,38 Coniferaldeído 26,86 0,14 8,72 0,51 Sinapaldeído 27,18 0,12 8,99 0,46 Ácido elágico 40,20 0,16 13,56 0,40 1 TR: tempo de retenção; 2 Calculado a partir de 6 injeções; 3 K : fator de capacidade (K = TR - To/ To, em que To = tempo morto); 4 CV: coeficiente de variação. Na Tabela 3 observa-se que a aguardente de cada barril apresentou preponderância de compostos fenólicos específicos. A aguardente estocada em barril de carvalho apresentou os menores índices de compostos fenólicos. Como mencionado anteriormente, o barril de carvalho utilizado nesta pesquisa era de origem desconhecida, diferente dos barris das madeiras nacionais, que foram novos e nãoqueimados. Segundo trabalhos realizados por NISHIMURA & MATSUYAMA [9], PUECH [15] e REAZIN [18] com barris de carvalho, a idade e o número de vezes que são utilizados influenciam na extração e oxidação dos aldeídos e ácidos fenólicos, ocorrendo diminuição gradativa em suas concentrações.

7 TABELA 3. Teores médios dos compostos fenólicos predominantes na aguardente estocada por 6 meses em barris de diferentes madeiras Madeiras Carvalho Bálsamo Compostos fenólicos predominantes 1 ácido elágico ácido vanílico Vanilina ácido elagico Concentração(mg/l) 2,06 1,94 14,91 6,89 Jequitibá ácido gálico 6,31 Amburana ácido vanílico sinapaldeído 34,92 17,35 Jatobá Coniferaldeído 14,74 Ipê Ácido siríngico coniferaldeído ácido vanílico 29,56 14,09 7,59 1 Entre os testados, sendo registrados em ordem decrescente Na Figura 2 está representada a evolução dos compostos fenólicos na aguardente armazenada durante 2, 4 e 6 meses nos barris das diferentes madeiras.

8 a) Ácido gálico b) Ácido elágico c) Sinapaldeído

9 d) Siringaldeído e) Ácido siríngico f) Coniferaldeído

10 g) Vanilina h) Ácido vanílico FIGURA 2.Compostos fenólicos nas frações de aguardente estocada em diferentes madeiras durante 2 o, 4 e 6 meses. Bál.: bálsamo; Carv.: carvalho; Jeq.: jequitibá; Amb.: amburana; Jat.: jatobá. Observa-se que o tempo de estocagem, de modo geral, acarretou elevação progressiva das concentrações de compostos fenólicos na aguardente estocada nos diferentes barris. O mecanismo do aumento gradativo nos teores de ácidos e aldeídos é complexo, mas parece seguir o seguinte esquema [11, 17, 19]: aldeídos cinâmicos (coniferaldeído e sinapaldeído), aldeídos benzóicos (vanilina e siringaldeído) e ácidos benzóicos (ácidos vanílico e siríngico). Entre os taninos, ocorreram diminuição nos teores de ácido elágico (Fig. 2-b) após 6 meses de armazenamento nos barris em que foram detectados, exceto no carvalho. Em estudos prévios com barris de carvalho, foi demonstrado que os teores de ácido elágico podem aumentar, diminuir ou manter-se constantes [16, 23, 25]. Isto ocorre pelo fato de que, no processo de envelhecimento, os elagiotaninos podem ser convertidos em ácido hexahidroxidifênico e/ou ácido

11 flavogalônico por hidrólise. Por sua vez, o ácido hexahidroxidifênico pode ser hidrolisado a ácido elágico e o ácido flavogalônico aos isômeros vescalagim e castalagim. Na aguardente estocada em barris de bálsamo, ocorreu diminuição nos teores de siringaldeído (Fig. 2-d) e ácido vanílico (Fig. 2-h). Em contrapartida, houve acréscimo dos produtos de degradação correspondentes, o ácido siríngico (Fig. 2-e) e vanilina (Fig. 2-g), respectivamente. Já na fração estocada em jequitibá não ocorreram aumentos significativos de coniferaldeído (Fig. 2-f) e ácido vanílico (Fig. 2-h) com o tempo de estocagem, observando-se porém, aumento do aldeído correspondente, a vanilina (Fig. 2-g). As oscilações nos teores dos componentes fenólicos associadas à oxidação estão relacionadas com as características peculiares de cada madeira (permeabilidade, porosidade...), tendo em vista que as condições de armazenamento, o tamanho e geometria dos barris foram os mesmos [7, 8]. 4 - CONCLUSÃO As madeiras brasileiras amburana, bálsamo, jequitibá, jatobá e ipê incorporaram à aguardente compostos fenólicos presentes em bebidas envelhecidas em barris de carvalho. Cada uma delas acarretou predomínio de um a três compostos fenólicos, entre os pesquisados. A concentração destes compostos variou no decurso do envelhecimento. Os resultados obtidos representam o início da caracterização de madeiras nativas sobre o envelhecimento da aguardente. Há necessidade, entretanto, de aprofundar os estudos. Neste sentido, a metodologia apresentada representa a base para: estabelecimento de perfis característicos para a identificação de cada tipo de madeira usado para o envelhecimento, com base nos teores dos componentes fenólicos predominantes em cada madeira; mistura de aguardentes com diferentes idades (tempos de envelhecimento), a fim de obter efeitos mais finos sobre as características organolépticas da bebida; estudo da associação de diferentes madeiras na confecção de

12 cada barril para obter padrões sensoriais peculiares, eventualmente similares aos propiciados pelos barris de carvalho. 5 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] ARTAJONA, A.; BARBERO, E.; BOBET, M.; MARCO, J.; PARENTE, F. Influence du <bousinage> de la barrique sur les qualités organoléptiques des brandies vieillis en fûts de chêne. In: BERTRAND, A.(Ed.) Les eaux-de-vie traditionnelles d origine viticole. Paris: Lavoisier, p [2] CONNER, J.L.; PATERSON, A.; PIGGOT, J. The distribution of lignin breakdown products through new and used cask staves. In: PIGGOT, J.R.; PATERSON, A. (Ed.) Distilled beverage flavour: origin and development. Chichester: Ellis Horwood, cap. 15, p [3] DELGADO, T.; GOMÉZ-CORDOVÉS, C.; VILLARROYA, B. Relationships between phenolic compounds of low molecular weight as indicators of the aging conditions and quality of brandies. Am. J. Enol. Vitic., v. 41, p , [4] LAVERGNE, J.; OLIVER, J.M.; THOMAS, Y.; RAFFIER, C. Origine géographique des grumes, < bousinage> et gestion des fûts neufs, incidence sur la composition des cognac. In: BERTRAND, A. (Ed.) Les eaux-de-vie traditionnelles d origine viticole. Paris: Lavoisier, p [5] MAGA, J.A. Oak lactones in alcoholic beverages. Food Rev. Int., v. 12, p , [6] MAIA, A.B.R.A. Componentes secundários da aguardente. Soc. Técn. Açuc. Alcooleiros Bras., v. 12, p , [7] MENDES, L. M.; SILVA, J.R.M.; TRUGILHO, P.F. Influência da qualidade da madeira no envelhecimento de aguardentes. In: Produção artesanal de aguardente. Lavras: UFLA/FAEPE, cap. 9, p. [8] MOUTOUNET, G.; MASSON, G.; SCALBERT, A.; BAUMES, R.; LEPOUTRE, J.P.; PUECH, J.L. Les facteurs de variabilité de la composition des eaux-de-vie en extractibles du bois de chene. R.F.C.E., [ s.v], p , [9] NISHIMURA, K.; MATSUYAMA, R. Maturation and maturation

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