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Processos Químicos de Fabricação - Cachaça

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ
DEPARTAMENDO DE CIÊNCIA EXATAS E TECNOLÓGICAS
ENGENHARIA QUÍMICA
PRODUÇÃO DE CACHAÇA
MARIANA MEIRELES AMARAL
MARINA PASSOS SOARES CARDOSO (201411027)
ILHÉUS – BAHIA
2018
MARIANA MEIRELES AMARAL
MARINA PASSOS SOARES CARDOSO
PRODUÇÃO DE CACHAÇA
Relatório apresentado como parte dos critérios de avaliação da disciplina CET1XX – PQF
Professor: Elilton Edwards
ILHÉUS – BAHIA
2018
Introdução 
A cachaça, bebida feita da fermentação e destilação do melaço proveniente da cana-de-açúcar foi descoberta pelos escravos dos engenhos de açúcar em meados do século XVI. Era considerada uma bebida de baixo status perante a sociedade, pois era consumida apenas por escravos e brancos pobres.
Porém, mesmo assim os engenhos de cachaça foram se espalhando, tornando-se a bebida alcoólica mais consumida no Brasil Colônia. Com isso, a Corte Portuguesa proibiu sua produção, comercialização e consumo sob a justificativa de que seu consumo pelos escravos poderia ameaçar a segurança e a ordem da Colônia, e que prejudicava, também, o rendimento dos trabalhadores das minas de ouro e no comércio local. Entretanto, o principal motivo segundo alguns historiadores, é que a cachaça produzida no Brasil começou a ganhar espaço junto à classe média da época, levando à diminuição do consumo da bagaceira, importada de Portugal e, consequentemente, arrecadando menos impostos.
Como na prática nunca se conseguiu acabar com o consumo da bebida, em meados do século XVIII a Corte Portuguesa decidiu taxar a venda da cachaça, porém sem sucesso, pois a sonegação era muito elevada e a aguardente tornou-se um símbolo de resistência contra a dominação portuguesa.
Quando o produto nacional começou a ganhar força entre todas as classes sociais, alguns setores da elite e da classe média do século XIX e início do XX iniciaram um movimento de preconceito contra a cachaça, uma vez que eles buscavam uma identidade mais próxima da européia.
Somente durante a Semana de Arte de 1922, quando se buscou as raízes brasileiras, é que a cachaça voltou a ser considerada um símbolo da cultura nacional e contra a adoção da cultura européia. E, desde então, é considerada a mais brasileira das bebidas e famosa em todo o mundo. http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/cana-de-acucar/arvore/CONT000fiog1ob502wyiv80z4s473agi63ul.html
Segundo dados do PBDAC (2005), o Brasil produz 1,3 bilhões de litros de cachaça por ano, o que equivaleria a um consumo anual de 12 litros por brasileiro acima de 18 anos. Praticamente toda a produção é consumida no mercado interno, sendo a cachaça a segunda bebida alcoólica mais consumida no país, perdendo apenas para a cerveja, e a terceira bebida destilada mais consumida no mundo, ficando atrás apenas da vodka e do soju (bebida oriental destilada a partir do mosto fermentado do arroz) (PBDAC, 2005; APEX, 2003). 
Desta forma este trabalho tem por objetivo apresentar uma breve revisão bibliográfica a respeito do processo químico de fabricação da cachaça. http://www.custoseagronegocioonline.com.br/numero3v4/cachaca.pdf 
Processo químico de fabricação da cachaça 
Definição: 
A denominação típica e exclusiva da Aguardente de Cana produzida no Brasil, com graduação alcoólica de 38% vol. (trinta e oito por cento em volume) a 48% vol. (quarenta e oito por cento em volume) a 20°C, obtida pela destilação do mosto fermentado do caldo de cana-de-açúcar com características sensoriais peculiares, podendo ser adicionada de açúcares até 6,0 g L-1 (seis gramas por litro), expressos em sacarose.
A produção de cachaça envolve várias etapas, iniciando com a cana e finalizando com a comercialização do produto. Deve-se examinar todo o processo, apontando os principais aspectos a serem observados, a fim de obter em cada uma de suas etapas, os melhores resultados, objetivando inserir no mercado um produto final de qualidade comprovada. A Figura 1 ilustra o fluxograma da produção da cachaça.
Figura 1: Fluxograma do processo de produção de cachaça artesanal
Corte e transporte 
A cana de-açúcar destinada à produção de cachaça deve ser cortada bem rente ao solo para evitar infestações de pragas e doenças nas soqueiras remanescentes e emissões de brotações aéreas.
De preferência, a cana-de-açúcar deve ser moída no mesmo dia do corte. O limite máximo é de 24 horas, para se evitar perda da qualidade da cana devido à deterioração do açúcar via contaminação microbiológica. Após ser cortada, a cana deve ser disposta paralelamente em pequenos montes sobre o terreno, sendo transportada para uma área coberta, próxima a seção de moagem. O transporte deve ser feito com cuidado e o mais rápido possível, procurando evitar tanto danos mecânicos quanto a ação direta da luz solar.
Moagem
 A moagem propicia a extração do caldo existente nos colmos da cana de-açúcar. Na cana madura, o caldo possui aproximadamente, entre 75% a 82% de água e de 18% a 25% de açúcares. O principal objetivo desta etapa é recuperar o açúcar que está dissolvido no caldo, que se encontra armazenado nos colmos de cana-de-açúcar. A cana pode ser moída inteira ou após preparo. O preparo da cana consiste em picar e/ou desfibrar a cana, com a finalidade de destruir a resistência das partes duras dos colmos, aumentando a capacidade de trabalho da moenda e a extração. 
O caldo que sai da moenda ainda não está adequado para a produção de cachaça. Esse caldo deve ser filtrado e decantado para separação de impurezas, antes de entrar nas dornas de fermentação
Diluição do caldo 
Quando a cana é colhida no ponto ideal de maturação, o caldo possui um percentual de sólidos solúveis (°Brix) entre 20 e 24, o qual deve ser diluído para 16 a 18 °Brix para a fermentação. A água utilizada para a diluição do caldo deve ser limpa, inodora, incolor, sem microrganismos patogênicos e estar dentro dos critérios de potabilidade.
http://www.appca.com.br/publication.pdf
Fermentação
Por definição, a fermentação é um processo de oxidação parcial da glicose na ausência de oxigênio, realizada através de agente biológicos especializados conhecidos como leveduras que atuam transformando o mosto de cana em vinho de cana.
Trata-se do ponto crítico do processo de fabricação da cachaça e depende da maturidade certa da cana, da padronização do °Brix do caldo antes de entrar na dorna, da sanidade da cana e da composição química do caldo. O principal produto da fermentação do mosto da cana é o álcool etílico (etanol), também podendo ocorrer a formação de gás carbônico, que é liberado para o ambiente. Também é comum a formação de espuma, principalmente nos estágios iniciais da fermentação, dada a interação do gás carbônico formado com lipídeos e macromoléculas presentes no mosto. Nas fermentações saudáveis, observa-se também o desenvolvimento progressivo de um aroma extremamente agradável, decorrente dos componentes secundários da fermentação, especialmente ésteres. Além dos ésteres, ocorre formação de aldeídos, ácidos orgânicos, glicerol, materiais para a constituição da biomassa e produtos para sobrevivência e adaptação da levedura no meio. São mais de 250 compostos já identificados.
Para a produção de cachaça, o processo de fermentação ocorre por meio de uma “batelada-alimentada”, na qual o caldo é transferido lentamente para dorna, processo esse que pode levar de 6 a 8 horas. Recomenda-se encher no máximo 75% a 80% do volume total da dorna, a fim de evitar o transbordamento do mosto durante o processo de fermentação, que acarretaria na perda de leveduras e açúcares. 
O ciclo fermentativo se encerra quando o fermento que está suspenso, flutuando no líquido, tende a decantar. Idealmente, esse processo deve se encerrar no intervalo de 14 a 18 horas. Esse processo de decantação do fermento é necessário para evitar a presença de fermento dentro do destilador, o que afeta a qualidade da cachaça. Também,é a forma de separar o vinho do fermento para seu reaproveitamento nas próximas fermentações. O ponto final deve ser verificado usando o densímetro de Brix, que deverá estar marcando zero (°Brix) ou valores inferiores devido à presença de etanol, e pela ausência de bolhas na superfície do líquido (espelhamento).
Destilação
A destilação trata-se de um processo físico de separação. Consiste no aquecimento de um líquido até sua passagem para o estado gasoso, que em seguida retorna ao estado líquido por meio de resfriamento, objetivando especialmente a purificação ou formação de novos produtos por decomposições de frações. Trata-se da etapa responsável por separar todas as substâncias de interesse formadas pela fermentação, por este motivo é considerada de extrema importância para obtenção de uma cachaça de qualidade.
O vinho de cana produzido pela levedura durante a fermentação é rico em componentes nocivos à saúde, como aldeídos, ácidos, bagaços e bactérias, além de possuir baixa concentração alcoólica. Como a concentração fixada por lei é de 38 a 54 °GL, é preciso destilar o vinho para elevar o teor de álcool. O processo é fazer ferver o vinho dentro de um alambique de cobre, produzindo vapores que são condensados por resfriamento e apresentam assim grande quantidade de álcool etílico.
       A cachaça de cabeça, obtida na fase inicial da destilação, é rica em substâncias mais voláteis do que o etanol, não recomendadas para o consumo sendo, portanto descartada. Na prática, os produtores consideram que essa fração corresponde de 5 a 10% do total destilado. A cachaça do coração, a segunda fração destilada, é a cachaça propriamente dita, ou seja, aquela de qualidade elevada. Esta fração corresponde de 75 a 85% do total do produto destilado. A cachaça de cauda, ou “água fraca”, apresenta um maior teor de substâncias menos voláteis e indesejáveis e também é descartada.
       Após a destilação, para corrigir eventuais defeitos de qualidade e dar maior limpidez, transparência e brilho, a cachaça passa por uma etapa de filtração, sendo então enviada para o envelhecimento.
Envelhecimento
O processo de envelhecimento visa a estabilização dos compostos químicos da cachaça, principalmente os congêneres voláteis, formados pela ação das leveduras durante a fermentação, e concentrados pela destilação. Outro mecanismo que ocorre é a extração de compostos da madeira, denominados congêneres de maturação. Os congêneres de maturação são responsáveis por caracterizar bebidas envelhecidas e estão presentes em quantidades diferentes de acordo com o tipo de madeira utilizada e o tempo de permanência nos barris. O principal benefício do envelhecimento da cachaça é o aprimoramento da qualidade química e sensorial da bebida, além de agregar maior valor comercial ao produto.
Após o período determinado para o envelhecimento a cachaça está pronta para ser engarrafada.

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