AvaliaçÃo das características físico-químicas da cachaça industrial e artesanal comercializadas no centro norte paranaense



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AVALIAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DA CACHAÇA INDUSTRIAL E ARTESANAL COMERCIALIZADAS NO CENTRO NORTE PARANAENSE

EVALUATION OF PHYSICO-CHEMICAL CACHAÇA INDUSTRIAL AND ARTISANAL MARKETED IN CENTRE NORTH PARANAENSE
Resumo: A cachaça é a segunda bebida alcoólica mais consumida pelos brasileiros, perdendo apenas para a cerveja. A fabricação está dividida em artesanal (alambique) e industrial (coluna de destilação). O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da cachaça produzida artesanalmente e industrialmente na região centro norte do Paraná, através de quantificações físico-químicas da acidez volátil, teor alcoólico, pH, cobre, álcoois superiores, aldeídos, ésteres, furfural e metanol; além de avaliar diferenças estatísticas entre a origem da bebida para os compostos estudados. Foram coletadas três amostras de cachaça de alambique (A101, A102 e A103) e três de estabelecimentos industriais (B101, B102 e B103). Com relação aos parâmetros, teor alcoólico, álcoois superiores, ésteres, furfural e metanol, as amostras de forma global exibiram 100% de conformidade aos valores limítrofes; para acidez volátil e aldeídos, 83,3% apresentaram valores adequados e, 33,3% expuseram valores inaceitáveis para a determinação do teor de cobre. Assim sendo, das bebidas artesanais, apenas A101, esteve totalmente em conformidade com os valores estabelecidos pela legislação vigente, enquanto, todas as cachaças industriais, estiveram coerentes. Em relação à origem da bebida, a cachaça artesanal, diferenciou da industrial (p≤0,05), por ter apresentado as maiores concentrações para os teores de acidez volátil, cobre, aldeídos e teor alcoólico. Ao mesmo nível de significância, a bebida industrial se sobressaiu a artesanal quanto à álcoois superiores e ésteres. Concluiu desta forma que, as bebidas artesanais e industriais são divergentes quanto aos compostos analisados, assim como, na garantia dos padrões de qualidade frente os limites legais.

Palavras-Chave: Cachaça; Artesanal; Industrial; Físico-Química; Legislação.
Abstract: Cachaça is the second most consumed alcoholic beverage by Brazilians, second only to beer. Manufacturing is divided into artisanal (still) and industrial (distillation column). The objective of this study was to evaluate the quality of cachaça handcrafted and industrially in north central Paraná region through physico-chemical measurements of volatile acidity, alcohol content, pH, copper, higher alcohols, aldehydes, esters, furfural and methanol; beyond to evaluate statistical differences between the origin of the drink for the studied compounds. Three samples of cachaça (A101, A102 and A103) and three industrial establishments (B101, B102 and B103) were collected. With respect to the parameters, alcohol content, higher alcohols, esters, furfural and methanol, samples globally exhibited 100% compliance to the boundary values, for aldehydes and volatile acidity, 83.3% had adequate values ​​and 33.3% exhibited unacceptable for determining the values ​​for copper. Therefore, craft drinks, only A101, was fully in accordance with the values ​​set by law, while all industrial cachaça, were consistent. Regarding the origin of the beverage cachaça, differentiated industrial (p≤0.05) for having presented the highest concentration to the levels of volatile acidity, copper, aldehydes and alcohol content. At the same significance level, industrial-scale beverage excelled as the higher alcohols and esters. Thus concluded that the industrial and artisanal drinks are divergent on compounds analyzed, as well as the guarantee of quality standards across the legal

Keywords: Cachaça; Artisanal; Industrial; Physical-Chemistry; Legislation.

1 Introdução
Segundo a Lei Nº 8.918, de 14 de julho de 1994, que dispõe sobre a padronização, classificação, registro, inspeção, produção e fiscalização de bebidas, tem-se que cachaça é a denominação típica e exclusiva da aguardente de cana-de-açúcar produzida no Brasil, com graduação alcoólica de 38 a 48% em volume, a 20ºC (BRASIL, 1994). Caso a bebida não se enquadre nesta definição, não poderá ser comercializada como cachaça e receberá então a denominação de aguardente. Para que o produto seja reconhecido como aguardente, deve satisfazer aos parâmetros de 38 a 54ºGL a 20ºC, podendo ser acrescida de outros sabores e desenvolvida fora do Brasil (BRASIL, 1997).

Segundo França, Sá e Fiorini (2011) e o Instituto Brasileiro da Cachaça - IBRAC (2013), a produção de cachaça no país teve início nos anos de 1538-1545. Desde então, o Brasil vem se destacando na produção, assim como o vinho na Itália, a cerveja na Alemanha e o uísque na Escócia. Atualmente é a segunda bebida alcoólica mais consumida no país, perdendo apenas para a cerveja.

O consumo de aguardente/cachaça por habitante no Brasil era de 8,0 L/ano em 2010; em 2011 totalizou 10,5; 2012 somou 11,5 L/ano/habitante e estima-se para 2013 um índice de 11,6, sendo, portanto, a bebida destilada mais consumida pelos brasileiros (CENTRO BRASILEIRO DE REFERÊNCIA DA CACHAÇA – CBRC, 2013). A produção no país foi da ordem de 1,4 bilhão/L no ano de 2012, deste total a exportação equivaleu menos de 1%. Do valor produzido, aproximadamente 70% foram oriundos de empresas industriais. Os 30% restantes foram provenientes de aguardentes artesanais (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE BEBIDAS – ABRABE, 2013; PROGRAMA BRASILEIRO DE DESENVOLVIMENTO DA CACHAÇA, 2013).

Tanto a cachaça industrial como artesanal devem seguir os padrões de identidade e qualidade da bebida, atendendo às disposições legais contidas na Instrução Normativa Nº 13 de 29 de junho de 2005, alterada pela Instrução Normativa Nº 58 de 19 de dezembro de 2007 e pela Instrução Normativa Nº 27 de 15 de maio de 2008 do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (BRASIL, 2005; BRASIL, 2007; BRASIL, 2008). Estes padrões visam situar a influência de cada composto nas características sensoriais da aguardente/cachaça (VENTURINI, 2010; FRANÇA; SÁ; FIORINI, 2011).

As crescentes exigências do mercado têm feito crescer a preocupação com qualidade, consequentemente, as análises físico-químicas são ferramentas essenciais para geração de informações relevantes para obtenção de uma cachaça de excelência (CARDELLO; FARIA, 1997; RODRIGUES; OLIVEIRA, 2007; PINHEIRO, 2010; VOLPE, 2013). Deste modo, o presente trabalho teve por objetivo estabelecer a caracterização físico-química de cachaças artesanais e industriais comercializadas no centro norte do Paraná.
2 Material e Métodos
2.1 Obtenção e Tratamento das Cachaças
Seis amostras de cachaças divididas em artesanais e industriais não envelhecidas e não adoçadas da safra de junho/2012 foram coletadas. A classificação das bebidas se deu por meio de códigos; amostras dos estabelecimentos produtores A101, A102 e A103 forneceram cachaças de alambique de cobre (artesanais), enquanto bebidas nomeadas de B101, B102 e B103 proporcionaram as oriundas de torres de destilação de aço inox (industriais). As amostras coletadas foram mantidas a temperatura ambiente e ao abrigo da luz.
2.2 Análises Físico-Químicas
As amostras colhidas passaram por determinações físico-químicas, em triplicata, para averiguação quanto a Instrução Normativa Nº 13 de 29 de junho de 2005. Cada bebida teve a quantificação da acidez volátil, teor alcoólico, pH, teor de cobre, álcoois superiores, aldeídos, ésteres, furfural e metanol.
2.2.1 Determinação da Acidez Volátil
A acidez volátil foi determinada de acordo com a metodologia empregada pelo Instituto Adolfo Lutz (2008), baseada na diferença entre a acidez total e acidez fixa da bebida. Os resultados foram expressos em mg de ácido acético por 100mL de álcool anidro.
2.2.2 Determinação do Teor Alcoólico
A porcentagem em volume de etanol foi determinada pelo método alcoométrico de acordo com a NBR 13920 (1997), fundamentada na correlação entre a densidade da mistura hidroalcoólica e seu teor alcoólico. Os resultados foram expressos em ºGL.
2.2.3 Determinação do pH
O pH das amostra foi determinado em pHmetro eletrônico digital, de acordo com a Instrução Normativa N° 13 de 29 de junho de 2005. As análises se deram com as cachaças em temperatura ambiente, submetidas à leitura direta no aparelho, depois da calibração do mesmo.

2.2.4 Determinação de Álcoois Superiores


A quantidade total de álcoois superiores foi avaliada através de medidas espectrofotométricas efetuadas na região visível do espectro, no comprimento de onda de 540nm, conforme a NBR 14052 (1998). Os resultados obtidos foram expressos em mg por 100mL de álcool anidro.
2.2.5 Determinação de Aldeídos
O método empregado para a determinação de aldeídos seguiu a metodologia disposta pelo Instituto Adolfo Lutz (2008), que se baseia na reação de bissulfito com aldeídos da cachaça, formando bissulfiticos. O excesso de bissulfito é titulado com solução de iodo na presença de amido. Os valores obtidos foram expressos em miligrama de aldeído acético por 100mL de álcool anidro.
2.2.6 Determinação de Ésteres
A quantificação dos ésteres (acetato de etila) foi determinada a partir do método descrito nas normas do Instituto Adolfo Lutz (2008), fundamentado na saponificação dos ésteres com hidróxido de sódio. Os resultados adquiridos foram expressos em mg de acetato de etila por 100mL de álcool anidro.
2.2.7 Determinação de Cobre, Furfural e Metanol
As amostras foram enviadas para o Laboratório de Análises Físico-Químicas de Aguardente da cidade de Joinville – Santa Catarina, com a finalidade de quantificar os teores de Cobre, Furfural e Metanol. Foram aplicadas leituras no espectrômetro de absorção atômica CGS 4005.01; em cromatógrafo a líquido, coluna C-18, usando metanol-água como fase móvel e; cromatógrafo a gás (CGAR) empregando coluna HP-FFAP (Polyethylene Glycol - TPA modified), para os respectivos compostos. A empresa convencionada não disponibilizou os limites de detecção. Os valores fornecidos foram expressos em miligrama por litro de álcool anidro para o teor de cobre e expressos em mg por 100mL de álcool anidro para furfural e metanol.
2.3 Análises estatísticas
Foram aplicados os testes estatísticos, Análise de Variância (ANOVA) e teste de Tukey, ao nível de 95% de confiabilidade, tendo em vista a comparação dos grupos de bebidas estudados (artesanais e industriais). Os dados também foram tratados por Análise dos Componentes Principais (ACP) a fim de visualizar uma segmentação das amostras utilizando os parâmetros físico-químicos. Valeu dos softwares de estatísticas BioEstat 5.0 e Matlab 7.0, respectivamente.
3 Resultados e Discussão
3.1 Acidez Volátil
O resultado da caracterização físico-química das bebidas artesanais e industriais, quanto ao teor de ácido acético, estão apresentados na Tabela 1.

Tabela 1: Resultados das análises quantitativas do composto ácido acético.



Artesanal

Acidez Volátil (mg ácido

acético.100 mL-1

álcool anidro)


Industrial

Acidez Volátil (mg ácido

acético.100 mL-1

álcool anidro)


A101

78,37± 0,22c

B101

72,24 ± 0,25d

A102

152,12 ± 0,16ax

B102

44,35 ± 0,06f

A103

125,59 ± 0,36b

B103

58,87 ± 0,18e

Média Final

118,694

Média Final

58,594

-Resultado (média ± desvio padrão).

-Letras diferentes, na mesma coluna, são significativamente diferentes no teste de Tukey (p≤0,05).

-Resultados seguidos de x se encontram fora dos padrões estabelecidos pela legislação.
Segundo a legislação brasileira, os valores encontrados para a acidez volátil não devem ultrapassar 150mg/100mL de álcool anidro (BRASIL, 2005). As amostras artesanais e industriais avaliadas apresentaram média final dentro do limite máximo. Contudo, se diferenciaram estatisticamente ao nível de 5% de significância, resultando, na distinção das bebidas quanto sua origem.

No teste de Tukey, as cachaças de maneira geral divergiram estatisticamente entre si. Entretanto, apenas a bebida artesanal A102 apresentou acidez volátil superior ao teor legal, com intervalo de confiança de 95% (151,9 ≤ μ ≤ 152,3). Miranda et al. (2008) afirma que, quanto menor a acidez melhor são as características sensoriais da aguardente e maior sua aceitação pelos consumidores.

Nascimento et al. (1998) e Silva e Nóbrega (2001) Nóbrega et al. (2011) asseguraram que, não existe informações relevantes sobre alterações no perfil químico da aguardente para acidez volátil em função da composição do material que a destila (aço inox ou cobre) ou a forma de destilação (coluna ou alambique). No trabalho feito por Cardoso, Lima-Neto e Franco (2002), por exemplo, a influência do material do destilador na composição ácida das aguardentes não diferiu as mesmas.

Segundo Lima e Nobrega (2004), Miranda et al. (2008) e Volpe (2013), o aumento da acidez é decorrente de motivos como: má fermentação ou má higienização do local de trabalho, além da qualidade da matéria-prima; ou seja, a acidez está diretamente relacionada com a contaminação do processo, resultando posteriormente, em características sensoriais baixas. Desta forma, de acordo com Bizelli, Ribeiro e Novaes (2000), Silva (2003), Vilela (2005) e Venturini (2010), para garantir a qualidade da bebida quanto ao seu teor ácido, a solução é valer-se de um programa de boas práticas de fabricação, abordando atitudes como: prevenção (controle da matéria-prima, das leveduras, da temperatura de processo, assim como, utilização de locais e equipamentos em adequadas condições de higiene), emprego da bidestilação (nova destilação), e/ou ainda, de acordo com Volpe (2013), simplesmente misturando água e álcool neutro junto à bebida.


3.2 Teor Alcoólico
O resultado da caracterização físico-química das bebidas quanto ao teor alcoólico, estão apresentados na Tabela 2.

Tabela 2: Resultados das análises quantitativas do teor alcoólico.



Artesanal

Teor Alcoólico (ºGL)

Industrial

Teor Alcoólico (ºGL)

A101

42,96 ± 0,45a

B101

39,88 ± 0,57a

A102

51,33 ± 0,29a

B102

47,69 ± 0,07a

A103

47,21 ± 0,01a

B103

45,43 ± 0,42a

Média Final

47,280

Média Final

44,334

-Resultado (média ± desvio padrão).

-Letras diferentes, na mesma coluna, são significativamente diferentes no teste de Tukey (p≤0,05).


A legislação vigente estima o teor alcoólico entre 38 a 54°GL, à temperatura de 20ºC para aguardente e 38 a 48°GL para cachaça (BRASIL, 2005). A origem da bebida neste estudo proporcionou média dentro dos limites, 47,28 e 44,3°GL, respectivamente para artesanal e industrial. No trabalho feito por Labanca et al. (2006), com 71 amostras de cachaças de alambique, o teor médio foi de 45,6°GL, e no estudo de Borges (2011), com 11 amostras de torre de destilação, foi observado 42,71°GL.

A classificação quanto à denominação de cachaça ou aguardente para comercialização divergiu para uma das amostras neste trabalho. A bebida A102 foi à única considerada aguardente, as demais foram classificadas como cachaças.

Foi constato, pelo teste da análise de variância, que as médias das amostras artesanais e industriais acompanhadas, apresentaram 95% de confiança entre si. Esse resultado já era esperado, visto que ambos os produtores buscam o teor alcoólico dentro dos limites estabelecidos, para posterior comercialização de suas bebidas.

O teor alcoólico da bebida, segundo Marinho, Rodrigues e Siqueira (2009), é facilmente padronizado pelo estabelecimento produtor. Volpe (2013) relata que, a correção pode ser feita para mais ou para menos, conforme necessidade. Emprega-se água potável para diminuir e álcool neutro para aumentar. Venturini (2010) e França, Sá e Fiorini (2011) afirmam que, cachaça com baixa ou alta graduação, resulta na formação de um produto túrbido e com qualidade depreciada, respectivamente.


3.3 pH
O resultado da caracterização do pH das bebidas, estão apresentados na Tabela 3.

Tabela 3: Resultados das análises quantitativas do pH.



Artesanal

pH

Industrial

pH

A101

4,3 ± 0,15a

B101

5,1± 0,15a

A102

5,2 ± 0,10a

B102

4,4 ± 0,12a

A103

4,5 ± 0,15a

B103

4,0 ± 0,06a

Média Final

4,667

Média Final

4,511

-Resultado (média ± desvio padrão).

-Letras diferentes, na mesma coluna, são significativamente diferentes no teste de Tukey (p≤0,05).


A legislação brasileira não tem estabelecido limites máximos e mínimos para o pH da cachaça/aguardente (VOLPE, 2013). Neste estudo, os valores variaram entre 4,0 a 5,2, resultando em valor ácido para todas as amostras; o mesmo foi constatado por Cavalcanti (2009), Borges (2011) Carvalho et al. (2011), onde obtiveram valores de pH entre 4,41-5,4; 4,0-5,3 e 4,18-4,70, respectivamente.

De acordo com o teste da análise de variância, as amostras industriais e artesanais não se diferenciaram estatisticamente quanto a determinação de pH. Segundo Borges (2011) e Volpe (2013) a acidez da bebida é influenciada pela soma dos fatores de qualidade da matéria-prima e do mosto de fermentação, que tendem a apresentar os mesmos teores ácidos, independente do processo artesanal ou industrial.


3.4 Teor de Cobre
O resultado da caracterização físico-química das bebidas quanto ao teor de cobre, estão apresentados na Tabela 4.

Tabela 4: Resultados das análises quantitativas do teor de cobre.



Artesanal

Cobre (mg.L-1)

Industrial

Cobre (mg.L-1)

A101

3,89

B101

1,17

A102

6,13x

B102

1,02

A103

5,37x

B103

1,61

Média Final

5,130

Média Final

1,267

-Resultados seguidos de x se encontram fora dos padrões estabelecidos pela legislação.
A Instrução Normativa Nº 13 de 29 de junho de 2005, define o limite máximo de 5mg de cobre por litro de cachaça/aguardente (BRASIL, 2005). Foi constato que as amostras A102 e A103 oriundas de alambique exibiram concentrações acima do determinado legalmente. Observou ainda que, as bebidas artesanais tiveram aproximadamente 305% de representatividade do composto sobre as bebidas industriais. De acordo com Boza e Horri (1999), França, Sá e Fiorini (2011), esta desproporcionalidade é devido à contaminação por cobre ocorrer principalmente na destilação realizada em equipamento constituído pelo próprio metal.

O excesso de cobre na bebida é reflexo do composto “azinhavre”, formado pela oxidação que ocorre no aparelho, quando o mesmo é exposto ao ar úmido. Este composto é então dissolvido pelos vapores alcoólicos ácidos, gerados durante o processo de destilação, se incorporando na bebida. Desta forma, a utilização de aço inox, porcelana e alumínio, ao invés de cobre, na construção dos alambiques, são alternativas eficientes para contornar a contaminação (FARIA; CAMPOS, 1989; AZEVEDO et al., 2003; FRANÇA; SÁ; FIORINI, 2011; VOLPE, 2013).

De acordo com Siebald et al. (2002) e Nóbrega et al. (2011) o contágio por de íons cobre em cachaças brasileira é considerado o maior entrave na exportação da bebida. No trabalho de França, Sá e Fiorini (2011), por exemplo, 75% das amostras artesanais testadas em Minas Gerais divergiram quanto à legislação.

Nascimento et al. (1998), Cardoso (2000), Azevedo et al. (2003) e Machado et al. (2013a) afirmam que, a forma mais eficaz de evitar a contaminação da bebida em um alambique de cobre é através da prevenção, por meio da assepsia dos alambiques, antes e após cada produção, além de, nos períodos de paradas preencher o equipamento com água.

De acordo com Oliveira (1970) e Cardoso (2001), Volpe (2013) se mesmo assim for constatado pelo produtor contaminação na bebida, a maneira mais eficiente para minimizar o contágio é a filtragem desta, por meio do uso de carvão ativado, ou emprego de resinas de troca iônica. Outra sugestão descrita por Bizelli et al. (2000) e Machado et al. (2013a) é o emprego da bidestilação.
3.5 Álcoois Superiores
O resultado da caracterização físico-química das bebidas artesanais e industriais, quanto ao teor de Álcoois Superiores, estão apresentados na Tabela 5.
Tabela 5: Resultados das análises quantitativas da soma dos Álcoois Superiores.


Artesanal

Álcoois Superiores

(mg.100 mL-1 álcool anidro)



Industrial

Álcoois Superiores

(mg.100 mL-1 álcool anidro)



A101

172,38 ± 0,37d

B101

298,31 ± 0,16a

A102

128,75 ± 0,47f

B102

218,01 ± 0,99b

A103

138,54 ± 0,48e

B103

204,02 ± 0,15c

Média Final

146,558

Média Final

240,111

-Resultado (média ± desvio padrão).

-Letras diferentes, na mesma coluna, são significativamente diferentes no teste de Tukey (p≤0,05).


Segundo a regulamentação da qualidade da cachaça/aguardente o máximo permitido de álcoois superiores é de 360mg/100mL de álcool anidro (BRASIL, 2005). Das cachaças estudadas nenhuma apresentou desconformidade com a legislação. Nos trabalhos realizados por Vargas e Glória (1995), Araújo et al. (2000) e Pinheiro (2010) com 50, 7 e 16 marcas, respectivamente, também não houveram irregularidades.

A origem da bebida neste estudo, de acordo com o teste da ANOVA, resultou na hipótese das cachaças se diferenciarem ao nível de 95% de confiabilidade. No teste de Tukey, ao mesmo nível de significância, foi revelado que as bebidas são, entre si, desiguais quanto à soma dos álcoois superiores. Segundo Pereira et al. (2003) e Volpe (2013), esse resultado se deve a forma como os álcoois são formados e dosados, ou seja, forma-se na etapa de fermentação, porém pode ser regulado na destilação. Apesar dos produtores seguirem a mesma ordem (fermentação-destilação), cada estabelecimento tem um fator distinto que interfere na instauração dos mesmos.

Yokoya (1995), Vilela et al. (2007) e Venturini (2010), pontam que, o estabelecimento destes compostos na bebida é reflexo da viabilidade do mosto na fermentação. Assim sendo, quanto menor a qualidade do fermento, maior será a formação dos álcoois, visto que, o desenvolvimento é resultado de reações de defesa, que as leveduras realizam, quando o meio está contaminado ou em falta de algum nutriente; procedendo um produto final de gosto e aroma enjoativo. Os álcoois superiores de maior interesse na cachaça/aguardente, conhecidos como óleo fúsel da cachaça, são: isoamílico (soma dos álcoois 2-metil-1-butanol e 3-metil-1-butanol), isobutílico (2-metil-1-propanol) e n-propílico (1-propanol).

Segundo Pereira et al. (2003) e Vidal et al. (2013) o fator que irá refletir na permanência de tais compostos na cachaça, é a condução da etapa de destilação e a composição do material. Em um estudo anterior, Nascimento et al. (1998) e Cardoso, Lima-Neto e Franco (2003) avaliaram a influência do material do alambique na composição química dos álcoois das aguardentes, eles obtiveram que o produto destilado em cobre apresentou um teor médio total de álcoois superiores (136 e 109mg/100mL, respectivamente) inferior ao observado para aguardentes destiladas em aço inox (187 e 155mg/100mL); relação também notada neste estudo. Ambos os autores concluíram que, o material cobre, influencia grupos de reações que permite a desintegração dos álcoois.

Um fator mais expressivo que a composição do material é a operação unitária do processo de destilação, proporcionado distinção das cachaças industriais e artesanais de forma mais expressiva. Segundo Maia (1994), Pereira et al. (2003) e Volpe (2013) envolveria possivelmente os pontos de corte das frações da cachaça, denominadas de cabeça e cauda para o produtor artesanal. De acordo com Chaves (1998), Vilela (2005) e Nóbrega et al. (2011), denomina-se cabeça (compostos com baixo ponto de ebulição) os 10% iniciais do processo de destilação e cauda (compostos com alto ponto de ebulição) os 10% finais. Em um estudo feito por Maia (1994) e Vidal et al. (2013), verificou-se que os álcoois superiores incorporam na bebida principalmente a partir do destilado de cauda, já que o ponto de ebulição dos mesmos é entorno de 82,5 a 128ºC.

Pereira et al. (2003), França, Sá e Fiorini (2011) e Vidal et al. (2013) afirmam que, os produtores artesanais separam as frações cabeça e calda, a fim de proporcionar maior qualidade sensorial à bebida, porém, esses pontos de corte variam muito de um alambique para outro (de 2 a 15% de remoção). Independentemente do percentual retirado, este ocasiona diminuição de álcoois na cachaça artesanal final. Em contrapartida, as cachaçarias industriais, devido à coluna de destilação, pouco se preocupam em separar as frações e sim, remover a bebida no teor alcoólico e temperatura ideal, o que, possivelmente permitiria maiores concentrações de álcoois superiores em comparação com as artesanais.

3.6 Aldeídos
O resultado da caracterização físico-química das bebidas artesanais e industriais, quanto ao teor de aldeídos, estão apresentados na Tabela 6.
Tabela 6: Resultados das análises quantitativas do composto aldeído.


Artesanal

Aldeídos (mg.100 mL-1 álcool anidro)

Industrial

Aldeídos (mg.100 mL-1 álcool anidro)

A101

19,67 ± 0,36a

B101

8,54 ± 0,46b

A102

31,02 ± 0,63dx

B102

9,37 ± 0,51bc

A103

19,01 ± 0,17a

B103

9,79 ± 0,21c

Média Final

23,256

Média Final

9,232

-Resultado (média ± desvio padrão).

-Letras diferentes, na mesma coluna, são significativamente diferentes no teste de Tukey (p≤0,05).

-Resultados seguidos de x se encontram fora dos padrões estabelecidos pela legislação.
De acordo com a legislação brasileira, o limite máximo permitido é de 30mg de acetaldeído/100mL de álcool anidro (BRASIL, 2005). Apenas a amostra A102 teve a concentração do composto acima do estabelecido. Na aplicação da análise de variância, foi possível concluir que as cachaças artesanais e industriais se diferenciaram. Pelo teste de Tukey, a cachaça A102 diferenciou das demais bebidas, exatamente por estar fora dos padrões legais; não houve correlação ente as cachaças e suas origens, porém, entre os grupos, algumas bebidas se identificaram, por exemplo, B101 e B102.

A concentração de acetaldeído ocorre na etapa de fermentação, assim sendo, cada estabelecimento tem suas características peculiares, podendo se igualar ou diferenciar. Fatores como: oxidação espontânea no meio, presença de bactérias contaminantes no mosto, linhagem da levedura, pH do meio e temperatura da fermentação, são os parâmetros essenciais de concentração do composto (YOKOYA, 1995; SILVA; MALCATA; REVEL, 1996; VILELA, 2005; NÓBREGA et al., 2011).

De acordo com Andrade, Lana e Pataca (2005) e Souza (2006), Souza et al. (2009), quando tais parâmetros não são controlados na sala de fermentação, tem-se o excesso do composto, trazendo influências negativas para cachaça, como odor desagradável na maioria dos casos avaliados, e para o consumidor, geralmente intoxicação e sintomas de ressaca.

Maia (2002), Pereira et al., (2003) e Volpe (2013), afirmam que, mesmo que a fermentação não ocorra em grau de qualidade, é possível reduzir o teor de aldeídos na etapa de destilação, ou seja, para o produtor artesanal, aumenta-se a remoção da fração cabeça durante a destilação (acetaldeído apresenta ponto de ebulição entorno de 21ºC). Os processos industriais, entretanto, já têm por característica apresentar baixas concentrações, devido à forma contínua e as variáveis de trabalho da coluna (altura da torre, temperatura e pressão de trabalho) controlando de forma eficiente a presença do composto na bebida.

Contudo, existem relatos de trabalhos que apontam como outra distinção de alambique e coluna de destilação, o material que constitui os mesmos. Nos trabalhos realizados por Nascimento et al. (1998) e Cardoso, Lima-Neto e Franco (2002) os valores médios encontrados para o destilador de cobre foram mais relevantes que o mesmo destilado em aço inox (19,72 e 9,01 mg/L, 19,0 e 9,00 mg/L, respectivamente para cada trabalho), valores bem coerentes ao obtidos nesta pesquisa. Os autores concluíram que o material que constitui o destilador influencia na composição química da cachaça para a concentração de aldeídos. Contudo, não justificam quimicamente dos dados.

3.7 Ésteres


O resultado da caracterização físico-química das bebidas artesanais e industriais, quanto à presença de ésteres, estão apresentados na Tabela 7.
Tabela 7: Resultados das análises quantitativas de ésteres nas cachaças.

Artesanal

Ésteres (mg.100 mL-1 álcool anidro)

Industrial

Ésteres (mg.100 mL-1 álcool anidro)

A101

29,87 ± 0,12d

B101

87,83 ± 0,44c

A102

18,90 ± 0,27e

B102

93,39 ± 0,24b

A103

16,41 ± 0,14f

B103

94,75 ± 0,54a

Média Final

21,726

Média Final

91,992

-Resultado (média ± desvio padrão).

-Letras diferentes, na mesma coluna, são significativamente diferentes no teste de Tukey (p≤0,05).


Segundo a Instrução Normativa Nº 13 de 2005, o limite máximo permitido para ésteres em cachaças é de 200mg/100mL (BRASIL, 2005). Todas as amostras estudadas da região centro norte do Paraná se enquadraram dentro dos padrões estabelecidos para ésteres, com concentrações bem inferiores ao padrão. Este resultado já era esperado, pois as amostras coletadas eram recém-destiladas, e a concentração de ésteres tende ser maior com o tempo de envelhecimento, como observa Moraes (2004), Vilela et al. (2007) e Venturini (2010).

No teste da ANOVA, foi comprovado (p≥0,05), que as médias obtidas para as cachaças artesanais e industriais são divergentes, ou seja, bebidas industriais puderam concentrar mais o composto. Na aplicação do teste de Tukey, foi notado que, as bebidas entre si não apresentação qualquer correlação tendenciosa.

De modo geral, os ésteres são desejáveis na aguardente, pois favorecem o aroma; sua presença está relacionada principalmente com o envelhecimento produto (cachaças envelhecidas apresentam buque de aromas mais concentrado), mais também com o desencadeamento da fermentação e destilação, característico de cada estabelecimento produtor (MAIA; PEREIRA; SCHWBE, 1994; VILELA et al., 2007; NASCIMENTO, 2007; VOLPE, 2013).

Na fermentação, a formação de ésteres tem pouca representação para o produto final, porém, é influenciado pela qualidade da mesma, necessitando de eficiência em relação ao tempo, temperatura, viabilidade das leveduras e controle de infecção; proporcionando, desta forma, aumento da concentração de aromas agradáveis (VIDAL et al., 2013).

É difícil prever como ocorreu a fermentação das bebidas analisadas, porém, dados de Reed e Nagodawithana (1991), Yokoya (1995) e Vidal et al. (2013) indicam que, a remoção da fração cabeça pelo produtor artesanal modifica o sensorial da bebida, ou seja, compostos mais voláteis que o etanol (representado por seus ésteres, com ponto de fusão próximo a 77°C) são mais frequente nesta fração. Deste modo, justificaria as baixas concentrações dos compostos aromáticos para as bebidas artesanais em comparação com as industriais recém-destiladas. A cachaça industrial, devido à destilação contínua e as condições de operação da coluna, promove a presença em maior concentração de ésteres, proporcionando odores mais frutados.
3.8 Furfural
O resultado da caracterização físico-química das bebidas quanto ao composto furfural, estão apresentados na Tabela 8.

Tabela 8: Resultados das análises quantitativas da concentração de furfural.



Artesanal

Furfural (mg.100 mL-1 álcool anidro)

Industrial

Furfural (mg.100 mL-1 álcool anidro)

A101

0,81

B101

0,53

A102

1,07

B102

0,98

A103

0,47

B103

0,24

Média Final

0,783

Média Final

0,583

Na legislação brasileira tem-se estabelecido como valor máximo do composto furfural de 5mg/100mL de álcool anidro (BRASIL, 2005).

Os teores encontrados nesta pesquisa estiveram bem inferiores ao padrão. Vários trabalhos apresentaram o mesmo resultado, como o de Vargas e Glória (1995), Dantas et al. (2007) e Pinheiro (2010), onde depararam com um teor médio de 0,2; 0,11 e 1,5mg/100 mL, respectivamente.

As baixas concentrações são resultados de uma boa filtração do caldo, removendo os bagacilhos presentes na garapa e evitando os mesmo na sala de fermentação, pois é a desidratação de pentoses do bagacilho que leva à formação elevada de furfural. O emprego de temperatura controlada na destilação é outro fator favorável para diminuição da formação do composto, já que durante a destilação também pode ocorrer à reação de Maillard, que é a principal fonte de compostos heterocíclicos como furanos (DANTAS et al., 2007; PINHEIRO, 2010).


3.9 Metanol
O resultado da caracterização físico-química quanto à presença do metanol nas bebidas, estão apresentados na Tabela 9.

Tabela 9: Resultados das análises quantitativas da concentração de metanol.



Artesanal

Metanol (mg.100 mL-1 álcool anidro)

Industrial

Metanol (mg.100 mL-1 álcool anidro)

A101

3,31

B101

2,52

A102

2,04

B102

1,38

A103

1,12

B103

2,34

Média Final

2,157

Média Final

2,08

Os limites máximos tolerados para metanol, em aguardente/cachaça, são fixados pela legislação brasileira em 20 mg/100mL de álcool anidro (BRASIL, 2005).

Nenhuma das amostras analisadas teve a concentração de metanol fora dos padrões determinados pela legislação. No estudo feito por Souza (2006), a concentração de metanol ficou dentro dos limites máximos recomendados pela legislação brasileira para as 5 cachaças artesanais analisadas. No trabalho de Vilela et al. (2005) com 21 amostras divididas em destiladas em alambique de cobre e aço inox, os valores médios destas não ultrapassaram 2mg/100mL.

As baixas concentrações na bebida é devido ao teor de matérias pécticas em cana-de-açúcar ser baixo, posteriormente o teor de álcool metílico em seus destilados também serão baixos (VILELA et al., 2007; MIRANDA et al., 2008). Porém, vale salientar que, quando a fermentação está contaminada, esta pode percorrer uma rota diferente da produção de etanol, levando a produção de metanol em grandes quantidades (VOLPE, 2013). De acordo com França (1988) Machado et al (2013b), sua presença na cachaça pode causar agressividade olfativa, além de ser altamente prejudicial à saúde do consumidor.


3.10 Análise de Componentes Principais (ACP)


A Figura 1, ilustra a dispersão das amostras em relação às duas primeiras componentes principais que representam 74,92% da variância dos dados.

Figura 1 - Representação bidimensional dos resultados físico-químicos.

Notas: amostra A – A102 (artesanal); amostra B – A101 (artesanal); amostra C – A103 (artesanal); amostra D – B101(industrial); amostra E – B102(industrial); amostra F – B103 (industrial).
A primeira componente principal (CP1) segue na direção da variação, máxima possível, existente no conjunto de dados, enquanto a segunda componente (CP2) é ortogonal a primeira, segue a segunda maior variância. Foi observado, como identifica a Figura 1 que a CP1, com 58,90% da variância, segmenta as amostras artesanais no quadrante positivo, enquanto as industriais estão no quadrante negativo. É possível observar que os parâmetros que mais diferenciam as amostras artesanais das industriais são os teores de cobre, acidez e aldeídos. Já para as amostras industriais destacou o teor de álcoois superiores e ésteres. Esses resultados corroboram com as conclusões já apresentadas através da análise individual de cada parâmetro. As variáveis furfural, metanol e teor alcoólico não foram importantes para a diferenciação das amostras de acordo com o tipo de produção.

Quando estudado a CP2 (variância de 16,02%), não se tem mais a separação entre artesanal e industrial, e sim a dispersão das amostras perante o composto pH. Isto é resultado dos autovetores da matriz de correlação identificados pelo programa utilizado. O pH teve o maior autovetor, consequentemente, as amostras A102 e B101 são as de pH mais significativos, resultando no deslocamento positivo. Como já discutido, o aumento ou a diminuição do pH da cachaça, seja ela artesanal ou industrial é resultado de características de cada processo, que levam a variações na porção ácida da bebida.


4 Conclusões
Das cachaças industriais analisadas todas estiveram em conformidade com a Instrução Normativa Nº13, de 29 de junho de 2005, em contrapartida, apenas uma artesanal apresentou todos os parâmetros coerentes com os padrões estipulados. Foi evidente que a origem da bebida refletiu na concentração de alguns compostos; cobre, acidez e aldeídos foram característicos de bebidas artesanais, enquanto álcoois superiores e ésteres para as cachaças industriais.
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