Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro Universidade Severino Sombra

Vassouras RJ Brasil

X Congresso Brasileiro de Engenharia Qumica Iniciao Cientfica

Influncia da pesquisa em Engenharia Qumica no desenvolvimento tecnolgico e industrial brasileiro

ESTUDO DA VIABILIDADE DE PRODUO DE AGUARDENTE A PARTIR DO SUCO

DE LARANJA

FARIA1, B.V.R; FLIX

1, L.G.S.; PEREIRA

1, A.F.C.; PEREIRA

1, L.P.; SOUZA

1, M.;

SILVA1, W.C.R.; WALTER

2, M.E.

1Aluno do IET/UNIBH;

2Professora do IET/UNIBH

Instituto de Engenharia e Tecnologia Centro Universitrio de Belo Horizonte Endereo UNIBH, Av. Professor Mrio Werneck, 1685, Estoril, CEP 30.455-610, MG,

e-mail: barbara1806@hotmail.com

RESUMO - A produo de aguardente determinada pela sazonalidade da colheita da cana-de-

acar, pois na entressafra, a produtividade da destilaria reduz-se drasticamente e a planta opera

abaixo de sua capacidade nominal. Porm, se fosse possvel utilizar outra matria-prima, cuja safra

seja garantida durante todo o ano, esse problema seria resolvido. Nessa linha, investigou-se o

desenvolvimento da fabricao de destilado do Citrus aurantium lumia, atravs do processo

fermentativo do suco natural da laranja e da adio do agente fermentador da

espcie Saccharomyces cerevisiae. Aps a fermentao, inicia-se o processo de destilao do vinho

com a separao estequiomtrica de trs fases do destilado: cabea, corao e calda. Para obter-se

dados analticos suficientes para produo em grande escala, foram realizados testes pilotos,

avaliando-se o grau brix, o teor de acidez, a temperatura ideal para fermentao e destilao, bem

como a higienizao do alambique e demais materiais utilizados, para assegurar a integridade da

fabricao. Alm disso, foram realizados testes de controle de qualidade avaliando teores de

compostos orgnicos, grau alcolico e outros elementos que podem influenciar, de alguma forma, o

produto final. Nos primeiros ensaios realizados com a laranja da espcie Serra dgua, o grau alcolico do produto foi insuficiente para ser classificado como aguardente. Realizou-se ento,

novos ensaios e foi possvel obter um destilado de teor alcolico de 44GL, com aparncia lmpida

e incolor, aroma ctrico com a particularidade do destilado convencional, podendo ser considerada

aguardente de acordo com as normas do Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento.

Palavras chave: mosto, fermentao, destilao, aguardente.

INTRODUO

Qualquer fruta que contenha nveis

razoveis de acar pode ser usada para

produzir uma boa aguardente, sendo que esta

ter sabores caractersticos da fruta utilizada

como matria-prima (CORAZZA et al., 2000).

Pela legislao, a aguardente definida como

a bebida com graduao alcolica de 38 a 48%

em volume, obtida atravs do rebaixamento do

teor alcolico do destilado alcolico simples

ou pela destilao do mosto fermentado,

podendo ser obtida a partir de diversas

matrias-primas vegetais (BRASIL, 2009).

Blucher Chemical Engineering ProceedingsDezembro de 2014, Volume 1, Nmero 1

O processo de produo das

aguardentes no interior do pas determinado

pela sazonalidade da produo da cana-de-

acar. Neste intervalo, os alambiques se

tornam improdutivos, ocorrendo assim a

interrupo da produo. Uma opo vivel

para os produtores que enfrentam esta

dificuldade seria a insero de outras matrias-

primas para produo do produto no perodo

de entressafra da cana (BARACHO, 2011).

A laranja uma das frutas de matria-

prima abundante, largamente difundida e de

fcil produo em diferentes regies. Trazida

para o Brasil pelos portugueses, a laranja se

tornou uma das frutas mais consumidas do

pas pelas suas ricas propriedades e valores

nutricionais. uma fruta pouco calrica,

possuindo aproximadamente 40 calorias por

100 gramas (GURAK, 2010).

A Laranja Serra dgua foi introduzida no Brasil pelas primeiras expedies

colonizadoras. conhecida por ter um formato

arredondado, uma casca lisa, fina e amarela.

Sua polpa suculenta, de sabor adocicado e

levemente cido, sendo assim muito indicada

para a preparao de sucos. (LAROUSSE

1998).

O maior produtor de laranja do pas o

estado de So Paulo sendo responsvel por

79% de toda produo de acordo com dados

do Instituto Brasileiro de Geografia e

Estatstica (IBGE, 2003).

Visando a otimizao do processo

produtivo devido ampla produo da fruta ao

longo do ano e o seu baixo custo de plantio, a

produo da aguardente de laranja apresenta

vantagens em relao matria prima

convencional (a cana de acar) para a

produo de cachaa, pelo fator principal do

perodo de safra que no ocorre o ano todo.

Pensando na importncia desse fruto e

sua ampla utilizao comercial, este trabalho

prope o desenvolvimento de um destilado,

atravs da fermentao biolgica do Citrus

aurantium lumia (Laranja Serra Dgua), utilizando como agente fermentador a espcie

Saccharomyces cerevisiae, uma levedura

muito empregada na indstria alimentcia e a

avaliao da qualidade do produto fabricado.

MATERIAL E MTODOS

Matria-Prima A Laranja Serra dgua (Citrus

aurantium lumia) foi principal matria-prima

utilizada neste trabalho. Elas foram adquiridas

na Central Empresa de Abastecimento de

Minas Gerais S/A (Ceasa/Minas) localizada no

municpio de Contagem, em Minas Gerais.

Recepo e Seleo

As frutas adquiridas foram

transportadas at a Planta Piloto do UNI-BH

(Campus Estoril), onde foram selecionadas

para utilizao apenas as laranjas que se

encontravam em bom estado de conservao.

Posteriormente, a matria prima foi pesada,

lavada, cortada, com auxlio de uma

centrfuga, retirou-se o suco. Devido uma

grande quantidade de partculas provenientes

do bagao da laranja, foi necessria uma

filtragem em uma peneira fina.

Teste Piloto Para obter dados analticos suficientes

para produo em grande escala, foram

realizados testes pilotos, para assegurar a

integridade da fabricao, os efeitos dos erros,

das respostas, da falta de respostas e das

diferenas nos diversos tipos de amostragem.

Piloto 01

Aos 26 dias do ms de agosto de 2013,

foi realizado um piloto, a fim de testar a

viabilidade de produo em grande escala.

O suco utilizado foi extrado de 55

laranjas, com rendimento de 2000 mL,

separados em um bquer. O rendimento foi

baixo devido a alguns frutos estarem secos e

outros com pouco suco a ser extrado. Em

seguida com o auxlio do refratmetro foi

medido o Brix e adicionado ao suco 22g de

fermento inoculo, posteriormente feita a

correo do Brix com 170g de sacarose.

Piloto 02

O segundo teste piloto foi realizado aos

09 dias do ms de setembro de 2013, com o

intuito de se ter um maior volume de mosto

fermentado.

O suco a ser utilizado na fermentao

foi extrado de 120 laranjas, com rendimento

aproximado de 6500 mL.O Brix apresentou

um valor abaixo do necessrio, ento

adicionou-se ao suco natural uma soluo de

2500 mL de sacarose para corrigi-lo obtendo

ento 9000mL de mostro ento acrescentou-se

90g de fermento ativado pela adio de 50mL

gua morna e 90g de acar.

A dorna de fermentao contendo o

mosto foi lacrada com plstico filme e mantida

em local seco, com iluminao indireta e sem

agitao.

Produo da Aguardente

Aps todos os mtodos, manuseios e

preparos realizados nos testes pilotos

verificou-se quais seriam as variaes para se

produzir a aguardente em maior escala.

Figura 1 - Dornas de Fermentao

FONTE - Arquivo Pessoal

O mosto foi preparado a partir dos 26

litros do suco extrado de 320 laranjas, foi

adicionado 260g de fermento biolgico

ativado pelo acrscimo de 50mL gua morna e

260g de acar. Para adequar o Brix desejado

adicionou-se uma soluo de 3 litros de

sacarose preparada a partir de uma parte do

suco de laranja. Aps adequao do mesmo o

mosto foi separado em 3 dornas de

fermentao FIG. 1.

Destilao

A fermentao alcolica a etapa mais

crtica para a produo de aguardente. nesta

etapa que os cuidados so redobrados, pois a

partir dela passa-se a trabalhar com micro-

organismos vivos (BARACHO, 2011).

A destilao foi feita em um alambique

de cobre na Planta Piloto do UNI-BH campus Estoril (FIG. 2).

Figura 2 - Alambique utilizado na destilao.

Fonte - Arquivo Pessoal

O Piloto 02 foi destilado no dia 11 de

setembro de 2013 e a produo da aguardente

no dia 19. O mosto foi filtrado atravs de uma

peneira fina, para a separao do vinho dos

slidos insolveis decantados.

RESULTADOS E DISCUSSO

Tabela 2 - Produo da Aguardente

Volume

(mL)

Brix

Inicial

Fermento

(g)

Acar (g) /

Soluo de

Sacarose (mL)

Brix aps

correo

Piloto 1 2000 10,8 22,0 Acar - 170g 18,0

Piloto 2 6500 9,0 90,0 Soluo - 2500mL 14,0

Aguardente 26000 10,7 260,0 Soluo - 3000mL 16,0

A ocorrncia de alguns erros no

Piloto 1, como a ativao incorreta do

fermento biolgico, a falta de controle da

temperatura, que, segundo Neves 2003,

deveria ter sido mantida entre 28C e 35C, o

tempo de fermentao extrapolou o necessrio

na inteno de que o grau brix abaixasse, e a

no disponibilizao de oxignio ao meio, j

que as dornas foram mantidas em uma estufa

com temperatura de 42C, levou a uma

fermentao tumultuosa, e a no obteno do

volume necessrio para destilar.

Observou-se que em todos os pilotos

foi necessria a adio de sacarose para

corrigir o grau brix, pois a laranja apesar de ser

uma fruta adocicada no atinge um valor

adequado para a fermentao biolgica.

Passando-se 18 horas (1080min) do

incio da fermentao da aguardente, aferiu-se

que a converso j havia atingido 75% do

esperado. A converso total foi atingida aps

36 horas (2160min) de fermentao restando

apenas slidos insolveis.

Durante a filtragem do mosto para a

destilao, averiguou-se que somente 70%

poderiam ser utilizados, parte esta denominada

vinho e o restante no aproveitado apresentava

uma caracterstica gelatinosa e com um odor

caracterstico do inoculo, por este motivo,

impossibilitou a sua filtrao.

Na destilao do vinho foi separada a

cabea, o corao e a calda como

recomendado. Sendo o corao a aguardente

propriamente dita foi realizada a

Cromatografia para determinar a sua qualidade

qumica. A TAB. 3 apresenta os resultados

analticos encontrados no produto final.

Tabela 3 - Qualidade Qumica

PARMETRO UNIDADE REFERNCIAS PILOTO 2 AGUARDENTE

Teor Alcolico GL a 20 C 38 - 48 45 44

Alcois Superiores

Totais mg/100mL 360 276 350

lcool n-proplico mg/100mL - 44 33

lcool Isobutlico mg/100mL - 80 118

lcool Isoamlico mg/100mL - 152 200

Acetato de Etila mg/100mL 200 11 23

Aldedo Actico mg/100mL - 11 23

Componentes

Volteis Totaismg/100mL 200 - 650 299 397

Cobre mg/1000mL 5 - 4,8

Alm destes dados, tambm foi obtido

um cromatograma que tem por finalidade

mostrar os picos especficos de cada

componente. A FIG. 3 mostra o cromatograma

referente aguardente produzida a partir do

suco de laranja.

Cada pico corresponde presena do

grupo funcional no produto final. As

correspondncias dos picos foram:

Pico 1 Acetaldedo; Pico 2 Acetato de Etila; Pico 3 lcool n-Proplico;

Pico 4 lcool Isobutlico; Pico 5 lcool Isoamlico. No foi detectado pelo cromatograma o

pico referente ao metanol, isso significa que

durante a destilao a cabea e o corao

foram separados corretamente. Um alto teor de

metanol contaminaria a aguardente e esta

estaria imprpria para o consumo.

Minutes

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

pA

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

aceta

ldeid

oaceta

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tila

alc

ool n-p

ropili

co

alc

ool is

obutilic

o

alc

ool is

o-a

mili

co

b

Back Signal

Corao 2

Name

Figura 3 Cromatograma da Aguardente de

Laranja

Pode-se observar que com os ensaios

realizados, foi possvel obter dois destilados

com aparncia lmpida e incolor e aroma

ctrico, um com teor alcolico de 45GL e

outro com 44GL. Todos os outros parmetros

ficaram dentro do permitido, sendo assim o

destilado pode ser considerada uma aguardente

de acordo com as normas do MAPA.

A partir dos parmetros operacionais

do piloto 2, possvel produzir aguardente

utilizando-se como matria-prima o suco de

laranja.

Os principais resduos obtidos durante

a produo foram a casca, o bagao do fruto e

o slido suspenso retido na filtrao do mosto.

Todos eles podem ser reaproveitados, por

exemplo, como aditivos na produo de rao

animal.

CONCLUSO

Foi possvel o desenvolvimento da

aguardente a partir da matria-prima proposta,

dando s destilarias uma alternativa de

produo trazendo uma nova opo para o

mercado alvo.

Avaliando todo o projeto e os

resultados obtidos, constatou-se a viabilidade

do processo em escala laboratorial, sendo

necessria uma avaliao das condies em

uma produo industrial.

Como a aguardente o

desenvolvimento um novo produto no

mercado, preciso conhecer sua aceitao

comercial. Com isso posteriormente ser

necessrio uma anlise sensorial para

responder a trs importantes questes

determinsticas para o sucesso de um novo

produto: descritiva, que revela quais

caractersticas sensoriais so percebidas pelos

1 2 3

4 5

entrevistados, discriminativa, que mostra se o

consumidor consegue sentir diferena entre

seu produto e um outro similar, e preferencial,

onde se tem o conhecimento da aceitao e

satisfao daquele novo desenvolvimento. Seu

resultado deve ser expresso de forma

especfica em meios estatsticos concluindo

assim a viabilidade do produto.

A produo de uma nova aguardente

com uma matria-prima diferenciada, como

proposta neste estudo, requer todo esse

trabalho de reconhecimento e mapeamento das

caractersticas produzidas, a fim de satisfazer e

atender as exigncias de pblico alvo.

REFERNCIAS

BARACHO, Rafael de Albuquerque. Estudo

da produo piloto de aguardente de

laranja em escala laboratorial. Universidade Federal da Paraba.

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padronizao, a classificao, o registro, a

inspeo, a produo e a fiscalizao de

bebidas. Braslia, art. 84, inciso IV, 2009.

Seo 1.

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NEVES, L. C. M. Obteno da enzima

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