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 val ores.

Aos meus irmãos, pela amizade, sinceridade, apoio.

Ao meu tio Antonio, pelo incentivo e confiança.

Ao Antônio Aurélio, Arthur Fernando, Ana Paula, Jea nne, Lavínia e todos os outros que me compreenderam e ajudaram

Aos meus professores destes anos todos, por seus va lores, 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 conheci mentos e experiência.

Agradeço especialmente o mestre, professor, orienta dor 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 buscou-

se 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 pelo s 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

Potássio(k2O) 0,12 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; VENTURINI-

FILHO, 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 em vista que o caldo não fermenta espontaneamente

(LIMA, 2001). Dentre 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-de-

cuba (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 deve-

se 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,

propílico xxxx Máx.: 360,00

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

Secundários Máx: 200,00

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, deve-

se 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 Valor Observado PH 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

TEMPO NA ATIVIDADE

PREÇO DE VENDA (R$)

set. 2013

Cachaça Cocerinha

(marca)

10.000 a 13.000

Silveiras (SP)

bares, restaurantes, apreciadores,

cliente específico

compra 10 %

mais de 8 anos

R$ 6,00 (750 mL)

Cachaça Ruy do C.

(marca) 18.000

Cachoeira Paulista (SP)

bares, restaurantes, apreciadores,

etc

mais de 5 anos

não informou (700 mL)

Cachaça Poesia 30.000 Munhoz (MG)

bares, restaurantes, apreciadores, etc exportado para Estados

Unidos

6 anos R$ 34,90 (670 mL)

P.C. (produtor) 5.000 Cachoeira

Paulista (SP)

vários: recente na

atividade, não tem clientes específicos

menos de 2 anos

não informou

Ronaldo (produtor) 1.000

Passa Quatro (MG)

IDEM menos de 2

anos não informou

J.B. (produtor) 2.000 Lavrinhas (SP)

vários: apreciadores

que já conhecem o seu produto.

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

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 6

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58

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59

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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 PERG UNTAS 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)

MAT. PRIMA

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 Como identifica o inicio

da colheita?

a partir de meados de maio, dependendo da

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

MOAGEM

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

62

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)

TRATAM. CALDO

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

FERMENT.

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

preparo próprio através de fubá de milho

molhado com o caldo

preparo próprio ( não deu

detalhes – informou ser seu segredo )

15 Conhece os fermentos próprios para cachaça?

Não Por alto, não usa. Sabe da existência, mas

não experimentou - - - Não

16 Como acompanha o

andamento da fermentação?

Pela ebulição(*) do caldo – cessa ao fim da

fermentação

Visualmente, pela ebulição (ou não)

Apenas visualmente

Medição do teor de açúcar no início e no fim da fermentação - usa aparelho próprio

para medir solução de açucar e alcool

Visualmente; “quando esta se conclui, pode se ver reflexo de seu rosto

na superfície”

Apenas visualmente, tem

experiência de mais de 3

décadas

DESTILAÇÃO

17 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

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”

18

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.

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

_____________

DESTILAÇÃO (continuação)

ID QUESTÃO DE PESQUISA

Cachaça Cocerinha (marca)

Cachaça Ruy do C. (marca) P.C. (produtor) Cachaça Poesia

(marca) Cachaça Ronaldo

(produtor) J. B. (produtor)

8 Separa as frações ? sim

Sim. Os primeiros 5 l são descartados,

recolhe com cerca de 78-76 GL e corta com

30 GL.

Sim. Descarta a primeira fração até 75 Gl, aproveita o resto

até 25 GL Sim ("com certeza" !)..

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

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 Não deu detalhes

ACONDICIO-NAMENTO

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

INF. GERAIS

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

64

ANEXO A

Fornecimento de leveduras selecionadas para a prod ução 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: raquel_cadete@yahoo.com.br

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 14-

16º Brix dentro da dorna.

Fonte:UFMG - ICB - disponível no endereco:

<http://www.icb.ufmg.br/cenex/index.php/prestacao-servicos/assessoria-

consultoria/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.