Trabalho sobre Cachaça

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UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES 
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA, EXTENSÃO E PÓS-GRADUAÇÃO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
CAMPUS DE FREDERICO WESTPHALEN
CURSO DE QUÍMICA INDUSTRIAL
CACHAÇA
THAYS VIEIRA UTZIG
Frederico Westphalen, novembro, 2014.
THAYS VIEIRA UTZIG
	
CACHAÇA
Trabalho apresentado como requisito parcial para aprovação na disciplina de Tecnologia de Alimentos A, na Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões, Campus de Frederico Westphalen, pelo Departamento de Ciências Exatas e da Terra, Curso de Química.
Professora: Rosselei Caiél da Silva
Frederico Westphalen, novembro, 2014.
IDENTIFICAÇÃO
Instituição de Ensino/Unidade
URI – Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões
Campus de Frederico Westphalen
Direção do Campus
Diretora Geral: Silvia Regina Canan
Diretora Acadêmica: Elisabete Cerutti
Diretor Administrativo: Clóvis Quadros Hempel
Departamento/Curso
Departamento de Ciências Exatas e da Terra: Prof. Leandro Greff da Silveira
Curso de Química Industrial – Coordenador: Prof. Msc. Paula Balestrin
Disciplina
Tecnologia de Alimentos A
Temática
Cachaça
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO	5
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	6
2.1 História	6
2.2 Processos e elaboração	7
2.3 As aguardentes...........................................................................................................7
2.3.1 Aguardentes Vínicas	8
2.3.2 Aguardentes de Frutas	8
2.3.3 Aguardentes de Cereais	8
2.3.4 Aguardentes de Vegetais	8
2.4 A aguardente de cana ou cachaça	9
2.5 Etapas do processo de produção	9
2.5.1 A Cana	9
2.5.2 Moagem	10
2.5.3 Preparo da cana e embebição	10
2.5.4 Coamento e decantação do caldo	10
2.5.5 Preparo, diluição e correção do mosto	11
2.5.6 Fermento e Fermentação	12
2.6 Fabricação da cachaça	13
REFERÊNCIAS	15
1 INTRODUÇÃO
	As bebidas alcoólicas são encontradas em praticamente todas as civilizações e todas as épocas. Os espanhóis, ao entrarem em contato com a civilização asteca, descobriram que os índios bebiam um fermentado alcoólico denominado pulque. Da mesma forma, James Cook comprovou que os polinésios consumiam um destilado a que chamavam kava, extraído dos grãos da pimenta. 
Registros arqueológicos revelam que os primeiros indícios sobre o consumo de álcool pelo ser humano datam de aproximadamente 6000 a.C, onde o álcool era tido como uma substância divina. Inicialmente, as bebidas tinham conteúdo alcoólico relativamente baixo, como, o vinho e a cerveja, já que dependiam exclusivamente do processo de fermentação. Com o início do processo de destilação, surgiram novos tipos de bebidas alcoólicas, que passaram a ser utilizadas em sua forma destilada. 
A palavra destilação deriva do verbo latino "destillaire", que significa gotejar ou pingar, e é precisamente assim, em pequenas quantidades, que o líquido é obtido pelo processo de destilação.
As principais bebidas alcoólicas comercializadas no Brasil são: a cerveja, o licor, a cachaça, o uísque, o conhaque e os coquetéis.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 História
 As bebidas destiladas vieram com os gregos, que registraram o processo de obtenção da ácqua ardens. A “água que pega fogo”, “água ardente”, aparece nos registros do Tratado da Ciência escrito por Plínio, que viveu entre os anos 23 e 79 d.C. Onde relata que apanhava o vapor da resina de cedro, do bico de uma chaleira, com um pedaço de lã. Torcendo o tecido obteve o Al kuhu. Foi no século X que Avicena - médico, astrônomo e filósofo árabe - descobriu o processo de destilação do material fermentado.
A destilação produz um líquido composto em sua maior parte por álcool etílico. A palavra álcool tem origem árabe "Al Kuhul" que curiosamente significa fina poeira referindo-se ao sulfeto de antimônio, cosmético muito usado pelos egípcios. Posteriormente, este termo passou a designar qualquer essência como o álcool. Entre o século X e XII, os alquimistas europeus classificaram o produto da destilação como "aqua ardens" literalmente água que pegava fogo, e atribuem a ela propriedades místico-medicinais. A água que ardia posteriormente foi obtida com um maior teor alcoólico e foi chamada de “aqua vitae”, “eau de vie” em francês e “uisqe beatha” em irlandês. Esta água da vida era usada pelos médicos como remédio e receitada como elixir da longevidade. 
 São os árabes que descobrem os equipamentos para a destilação, semelhantes aos que conhecemos hoje. Eles não usam a palavra Al kuhu e sim Al raga, originando o nome da mais popular aguardente da Península Sul da Ásia: Arak. Uma aguardente misturada com licores de anis e degustada com água. Pela força da expansão do Império Romano, a tecnologia de produção espalha-se pelo velho e novo mundo. Na Itália, o destilado de uva fica conhecido como Grappa. Em terras Germânicas, se destila a partir da cereja, o Kirsch. Na Escócia o popular Whisky, destilado da cevada (ou o milho). No extremo Oriente, a aguardente serve para esquentar o frio das populações que não fabricam o vinho de uva. Na Rússia a Vodka, de centeio. Na China e Japão, o Sakê, de arroz. Portugal também absorve a tecnologia dos árabes e destila a partir do bagaço de uva, a Bagaceira. 
 Com o avanço da ciência os químicos classificaram os álcoois e sua grande família, o álcool etílico é o composto que nos embriaga. A famosa reação de fermentação onde a glicose vira álcool é chamada de reação de Gay Lussac, famoso químico francês. Ele deixou sua marca em cada garrafa, pois ao lermos o teor alcoólico usamos a escala que tem seu nome. 
 Avançando um pouco no tempo, até oo século XVI, período da introdução da cana de açúcar no Brasil, podemos verificar que nos engenhos de cana, o que restava da produção de açúcar era dado aos escravos e aos animais. Este resíduo era a borra do melaço fermentada, conhecido como "vinho de cana". Esta borra é chamada até hoje pelos espanhóis de "cachaza" ou cagassa em português. Foi então que passou-se a usar a técnica de Avicena, nesta época já espalhada pela Europa, e destilar este resíduo obtendo um destilado com alto teor alcoólico. Surgia assim a cachaça, a aguardente genuinamente brasileira. 
2.2 Processos e elaboração
A produção de bebidas alcoólicas baseia-se na transformação dos açúcares contidos em certos produtos, sobretudo frutas e cereais, em álcool etílico e dióxido de carbono, graças à ação de determinados microrganismos, na maioria leveduras. Esse processo é conhecido como fermentação alcoólicas e realiza-se através da ação de certas enzimas que promovem a transformação das moléculas de açúcar em álcool. 
De acordo com o tipo de processo a que são submetidas para sua obtenção, as bebidas alcoólicas podem ser classificadas em fermentadas, como o vinho e a cerveja, ou destiladas, como o uísque. Essas últimas apresentam um maior teor de álcool e derivam de certos vinhos ou cereais fermentados. No processo de destilação, o líquido utilizado como matéria-prima é aquecido, o que promove a evaporação do álcool, e posteriormente condensado em uma serpentina. Esse processo é utilizado desde a antiguidade, quando se limitava à condensação, sobre a superfície fria de um recipiente, dos vapores emanados pelo líquido em ebulição. São bebidas destiladas o uísque, o rum, a tequila, o gim e a vodca.
Bebidas destiladas são obtidas da destilação do mosto fermentado de frutas e grãos e outras partes vegetais. Estas bebidas deverão possuir teores alcoólicos entre 38 a 54° GL. O processo de destilação permite a separação de uma mistura de substâncias, através da evaporação, e subsequente evaporação, em duas ou mais frações de concentrações diferentes.
No Brasil a Portaria Nº 65, de 23 de Abril de 2008, é um Projeto de Instrução Normativa e Anexos, que aprovam os regulamentos técnicos para a fixação dos padrões de identidade e qualidade para as bebidas alcoólicas destiladas: aguardente de melaço, aguardente de cereal, aguardente de vegetal, aguardente de rapadura, aguardente demelado, aguardente de fruta, arac, rum, sochu, tequila, tiquira e uísque.
2.3 As aguardentes	
 As aguardentes são bebidas obtidas por fermentação e destilação do mosto da cana e outras matérias fermentáveis. Em alguns países as aguardentes são conhecidas por "Water of Life", "Fire Water" ou "Eau-de Vie", em latim significa “Aqua Vitae”.
Após a destilação, as aguardentes são incolores e aromáticas. Classificam-se em: 
2.3.1 Aguardentes Vínicas
Nesta classe encontramos as mais famosas aguardentes do mundo, tais como: Cognac, Armagnac, Aguardentes Velhas Portuguesas e Brandy.
2.3.2 Aguardentes de Frutas	
Estas aguardentes são destiladas a partir de frutos fermentados tais como: medronho, pêssego, ameixa, maçãs, pêras, framboesas, damascos, amoras.
2.3.3 Aguardentes de Cereais	
As aguardentes de cereais são bebidas obtidas da destilação de cereais fermentados, tais como: cevada, milho, centeio, trigo, aveia e arroz. Nesta classe de aguardentes, as mais famosas são: Akvavit ou Aquavit; Arrack; Gin; Vodka; Whisky ou Whiskey.
2.3.4 Aguardentes de Vegetais
As aguardentes de vegetais, também consideradas agrícolas, são bebidas resultantes da destilação de vegetais, tais como: melaços de cana-de- açúcar, xarope de açúcar, cactos, etc. Alguns exemplos de aguardente de vegetais são: Rum; Aguardente de cana; Cachaça e Tequila.
2.4 A aguardente de cana ou cachaça
A produção de aguardente teve início no período de 1538-1545 quando se observou que a borra separada do processo de concentração da garapa (denominada cachaza), visando a cristalização do açúcar, para a produção dos pães de açúcar, colocada em recipiente e deixada de um dia para outro, fermentava espontaneamente produzindo um líquido com cheiro e sabor diferente. Esse vinho submetido a destilação, em pequenos alambiques de barro, resultava em um líquido transparente, brilhante e ardente se ingerido. Considerando-se que parecia com água, denominou-se água ardente, originando a aguardente. Outro nome que lhe foi atribuído foi cachaça por ser originada da borra ou cachaza ou ainda, por que servia de alimentação para os porcos (cachaços). E, considerando-se que durante a destilação o líquido pingava sempre, surgiu o nome pinga.
Tipicamente brasileira, e conhecida por “abrideira”, “água-benta”, “água que gato não bebe”, “água que passarinho não bebe”, “aguardente de cana”, “a que matou o guarda”, “arrebenta peito”, “birita”, “branquinha”, “caninha”, “canjebrina”, “cinquenta e um”, “danada”, “dona-branca”, “engasga-gato”, “esquenta-peito”, “jinjibirra”, “malvada”, “marafo”, “mata-bicho”, “meu-consolo”, “perigosa”, “pura”, “purinha”, “quebra-goela”, “saideira”, “sumo de cana”, “suor de alambique”, “teimosa”, “trago”, “uca”, ‘uma”, “urina de santo”, “zuninga”, dentre outros.
2.5 Etapas do processo de produção
A cachaça é obtida através do mosto fermentado e destilado da cana-de-açúcar. As etapas, equipamentos e condições necessárias para produção desta bebida estão descritas abaixo.
2.5.1 A Cana
É a matéria prima para a fabricação da cachaça. São cinco as espécies mais utilizadas por várias razões incluindo-se aí o teor de açúcar e a facilidade de fermentação do caldo.
 A cana é composta em média, de 65 a 75% de água, mas seu principal componente é a sacarose, correspondendo de 70 a 91% de seus sólidos solúveis. A planta também contém glicose (de 2 a 4%), frutose (de 2 a 4%), sais (de 3 a 5%), proteínas (de 0,5 a 0,6%), amido (0,001 a 0,05%), ceras e graxas (0,05 a 0,15%) e corantes (3 a 5%). Algumas pesquisa tem sido realizadas na pesquisa da cana de açúcar, tendo obtido resultados positivos em mais de dez variedades, com períodos de maturação diferentes, que permitem estender o tempo da safra. A cana usada na produção do destilado artesanal é colhida manualmente e não é queimada, prática que precipita sua deterioração.
2.5.2 Moagem
A matéria-prima destinada ao processo de produção de aguardente deve estar limpa, com menor teor de impurezas vegetais e minerais, e moída num prazo de 36 horas.
O processo de extração de caldo é um dos fatores importantes que governam o rendimento do processo produtivo. O principal objetivo desta etapa é recuperar o açúcar que está dissolvida nos tecidos de reserva ou células parenquimatosas dos colmos da cana-de-açúcar.
2.5.3 Preparo da cana e embebição
Consiste em destruir a resistência das partes duras dos colmos de cana aumentando a capacidade de trabalho das moendas e a extração. O preparo normalmente é realizado por aparelhos preparadores que funcionam com alta velocidade e baixa pressão, não extraindo caldo. A cana preparada submetida a ação das moendas com o objetivo de se separar a fração líquida (caldo) e resíduo fibroso (bagaço), sendo comum a passagem do mesmo bagaço várias vezes pela moenda.
2.5.4 Coamento e decantação do caldo
O caldo extraído pelas moendas arrasta várias impurezas grosseiras, tais como bagacilho e terra, que aumentam sua quantidade e com o maior preparo da cana, assentamento inadequado da bagaceira, além do carregamento mecanizado. Sua separação é importante pelos inconvenientes que promovem, uma vez que agem como focos de infecções, além da formação de produtos indesejáveis para a qualidade da aguardente como o furfural.
Os decantadores de caldo são recipientes ou tanques, por onde o caldo passa lentamente, enquanto se separa das impurezas menores, que não foram eliminadas no coamento e que poderão prejudicar a fermentação. 
2.5.5 Preparo, diluição e correção do mosto
Mosto é o líquido açucarado apto a sofrer fermentação. O caldo de cana puro, extraído sem embebição apresenta elevados teores de açúcares sendo impróprio para receber o inoculo devendo ser diluído para ajustar-se as exigências da levedura alcoólica, ajustando a concentração de açúcares que passa a ser da ordem de 13 a 15 Brix.
Mostos muito diluídos produzem fermentação mais fáceis, resultando em menor teor alcoólico do vinho; maior consumo de água de diluição, requerendo dornas de maior capacidade; necessidade de maior capacidade dos aparelhos de destilação, maior consumo de água de condensação e maior consumo de vapor; maior facilidade de infecção do mosto e maiores gastos com mão de obra. Mostos muito concentrados favorecem fermentações incompletas, mais demoradas, resultando em perdas de açúcares que provocam incrustação nos aparelhos destiladores, e consequentemente, menores rendimentos na destilação.
As leveduras fermentativas crescem melhor em meio ácido quando o pH varia entre 4,0 a 5,0. Para se obter esses valores, pode-se adicionar sulfúrico a 10% até o limite de 250 mL/100 L de caldo. A acidez total expressa em ácido sulfúrico, deve-se enquadrar na faixa de 2,5 a 3,0 g/L de mosto, não devendo ultrapassar 5,0 g/L. Com baixos valores de acidez não há condições favoráveis ao desenvolvimento da levedura, facilitando a ocorrência das infecções bacterianas, bem como teores excessivos de ácidos podem destruir as células de leveduras. Em meio com pH neutro, poderá haver o desenvolvimento das bactérias contaminantes, resultando em aumento dos significado nos teores da acidez volátil.
A levedura sintetiza as vitaminas de que necessita para o bom desempenho do seu metabolismo. Entretanto, para as pequenas unidades de produção é comum o emprego de farelo de arroz, fubá ou quirera de milho, que fornecem vitaminas e auxiliam na decantação das células ao final da fermentação.
As leveduras mais empregadas nas destilarias de cachaça trabalham entre 25 e 30 ºC, sendo temperatura ótima entre 26 e 32 ºC.
2.5.6 Fermento e Fermentação
 Conhecido também como pé-de-cuba, pé-de-fermentação ou levedo alcoólico, o fermento é a suspensão de células de leveduras, suficientemente concentradas (2-5 cel/mL), de modo a garantir a fermentação de um volume de mosto economicamente rentável. Ou seja, a transformação do açúcar em álcool, o principal componente da cachaça. As leveduras são fungos de interesse industrial pertencentes a classe dos Ascomicetos, sendo a espécie mais empregada a Saccharomyces cerevisiae.Entre as características pretendidas, o fermento escolhido deverá apresentar alta velocidade de fermentação, tolerância ao álcool, resistência a acidez e a temperatura elevada, estabilidade genética, além de maior rendimento do processo. Os fermentos mais empregados na pratica são: fermentos naturais (constituído por células de leveduras que vivem na superfície dos colmos da cana-de-açúcar), fermentos prensados (células no estado sólido da espécie Saccharomyces cerevisiae, que é um fermento alcoólico por excelência), fermentos mistos e fermentos secos (granulado, altamente concentrado, tem fermentação mais rápida).
Fermentação é todo fenômeno causado por microrganismos vivos, sejam bactérias, fungos ou leveduras que decompõem e transformam o substrato. No caso da fermentação alcoólica, o processo é realizado em substrato açucarado, que e transformado em gás carbônico (CO2) e etanol, através da ação de leveduras. As leveduras espalhadas por toda a natureza podem inocular espontaneamente os caldos açucarados, mesmo antes de estarem adequadamente preparados para receber o fermento. A fermentação alcoólica é um processo constituído basicamente por três etapas importantes, conhecidas como: fermentação preliminar (pré-fermentação); fermentação principal (tumultuosa); e fermentação complementar (pós-fermentação).
A destilação deve ser lenta e gradual para que ocorra a formação e separação dos compostos aromáticos no destilador, permitindo ao destilado atender aos padrões de identidade e qualidade, onde busca-se uma composição de não-álcoois totais (aldeídos, ácidos voláteis, ésteres, furfural e álcoois superiores) entre 200 e 650 mg/100 ml de álcool. 
 A destilação é considerada boa quando a fração conhecida como coração representa ao menos 85% do destilado e apresenta teor alcoólico em torno de 50%(V/V). Para isso é importante controlar o tempo da destilação, volume e grau alcoólico das frações cabeça, cauda e coração. 
A cachaça é uma solução contendo várias substâncias químicas. Sua composição depende da matéria prima utilizada e do modo como a produção foi conduzida. Além da água e do etanol, estão presentes álcoois, aldeídos, cetonas, ésteres, ácidos carboxílicos, compostos de enxofre e outras substâncias.
2.6 Fabricação da cachaça
A fabricação de cachaça ocorre seguindo basicamente os mesmos processos da fabricação do etanol combustível, com diferenças nas etapas a partir de destilação: A cana colhida é levada para a moenda para a extração do caldo, que é é filtrado e vai para a dorna de decantação com o objetivo de separar impurezas, como bagacilhos, terra e areia. A diluição do caldo é o processo em que se prepara o caldo de cana para atingir o teor de sacarose entre 14 e 16 graus Brix. Isto acontece com a adição de água de boa qualidade na dorna de diluição. Ainda nesta etapa, pode-se adicionar ácido sulfúrico para evitar a contaminação do caldo por bactérias que podem produzir outros compostos prejudiciais à qualidade final da cachaça.
Na fermentação utiliza-se a levedura Saccharomyces cerevisae, comumente encontrada em supermercados e padarias. Nas pequenas fábricas de cachaça, é utilizado o “fermento caipira”, fabricado pelo próprio produtor com um pouco da garapa misturada com fubá, farelo de arroz.
Independente do fermento utilizado, esse processo deve ser concluído em aproximadamente 24 horas. O método usual para verificar o fim da fermentação é quando o caldo começa a soltar borbulhas de forma uniforme e com cheiro agradável, com leve aroma de frutas. O fermento depositado no fundo da dorna costuma ser reutilizado na próxima fermentação.
O vinho de cana produzido pela levedura durante a fermentaçao é rico em componentes nocivos a saúde como aldeídos, cetonas, ácidos, bagaços e bactérias, mas possui baixa fermentação alcoólica. O processo de ferver o vinho dentro de um alambique de cobre produzindo vapores que são condensados por resfriamentoe apresentam assim grande quantidade de álcool etílico. Os primeiros 10% do líquido que sai da bica do alambique, a chamada cabeça e os últimos 10% , ou cauda devem ser separados, eliminados ou reciclados, por causa das toxinas que são liberadas e outros componentes indesejáveis, que tem ponto de ebulição baixo e saem antes na destilação (cabeça) e outros componentes como álcool butílico, isopropílico, butirato e barbonato de etila que saem no final da destilação (cauda).
Após a retirada do álcool, este é padronizado para que o teor alcoólico fique entre 38 e 54%. A partir disso, a cachaça já pode ser engarrafada ou ir para tonéis de madeira para envelhecimento. A cachaça envelhecida tem sabor e aroma mais agradáveis do que a cachaça recém destilada, o que lhe agrega maior valor.
REFERÊNCIAS
AGUARDENTES DE CEREAIS. Disponível em <http://www.g-sat.net/garrafeira-1676/aguardentes-de-cereais-24931.html>. Acessado em: 13 nov. 2014. 
BEBIDAS DESTILADAS. Disponível em <http://biobiodoalcool.blogspot.com.br/2011/01/bebidas-destiladas.html>. Acessado em: 15 nove. 2014.
	
BEBIDAS. Disponível em <http://www.gastronomias.com/bar-bebidas/vinicas.htm>. Acessado em: 15 nov. 2014.
BIOQUÍMICA DO ÁLCOOL. Disponível em <http://www.setor1.com.br/bebidas/destilados/des_tilados.htm> Acessado em: 02 nov. 2014.
FILHO, Waldemar G. V. Bebidas Alcoólicas. Blucher, São Paulo, 
O PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE AÇÚCAR E ÁLCOOL. Disponível em <http://sites.ffclrp.usp.br/laife/teia/Arquivos/Apostilas/08%20-%2024-09-05/Turma%20I/Apostila%20-%20O%20Processo%20da%20Fermenta%E7%E3o.pdf.> Acessado em: 11 nov. 2014.