Contribuição para a tipificação da aguardente de cana de açúcar utilizando análise química - Serafim, Felipe Augusto Thobias (2015)
A caracterização das etapas de produção da aguardente de cana de açúcar por meio da análise química dos destilados pode vir a ser utilizada na certificação da procedência da bebida e, consequentemente, no rastreamento do processo pelo qual a bebida foi submetida, fornecendo aos consumidores a garantia da qualidade e da conformidade do produto a ser consumido. Assim, a verificar o tipo de aparelho utilizado durante o processo de destilação, a identificar o tipo do processo fermentativo utilizado durante a etapa de fermentação do caldo de cana de açúcar, a comparar o perfil químico das frações de \"cauda\", \"coração\" e cabeça\' obtidas durante a destilação do caldo em alambiques, determinar a origem geográfica do destilado de acordo com os Estados onde o mesmo foi produzido e correlacionar o perfil químico e sensorial das amostras de aguardente, são os objetivos deste trabalho. Para a cerificação do processo de destilação, seis amostras diferentes de caldo de cana de açúcar fermentado (vinho) foram destiladas em dois aparelhos de destilação (alambique de cobre e coluna de aço inox), gerando 24 destilados (seis para cada fração de alambique - \"cabeça\", \"coração\" e \"cauda\"; e outros seis destilados de coluna). A composição química dos destilados obtidos a partir do mesmo vinho foi obtida utilizando técnicas cromatográficas (GC-FID, GC-MS e HPLC-UV-vis). Os dados analíticos foram submetidos à Análise de Componentes Principais (PCA) e à Análise Hierárquica de Grupos (HCA), as quais conduziram o agrupamento das amostras de acordo com seus perfis químicos e o tipo de aparelho utilizado no processo de destilação. Estas análises permitiram certificar que os diferentes processos de destilação caracterizam a composição química da cachaça, uma vez que a influência da etapa fermentativa foi eliminada. Para a avaliação da etapa de fermentação, foram utilizadas 105 amostras de aguardentes produzidas no Estado de São Paulo. Quarenta e cinco dessas amostras foram destiladas em colunas de aço inox, sendo que em 31 delas foi utilizado o fermento industrial fleischmann e, nas outras 14 amostras, utilizou-se o fermento natural, obtido a partir do processo denominado \"pé-de-cuba\". As 60 amostras restantes foram destiladas em alambiques de cobre. Desse total, em 28 delas, foi utilizado o fermento industrial; em outras 20, o fermento natural; em outras 12, utilizou-se uma mistura do fermento natural com o industrial. Os dados analíticos foram submetidos à Análise de Componentes Principais (PCA), à Análise Hierárquica de Agrupamentos (HCA) e à Análise Discriminante Linear (LDA), possibilitando a discriminação do tipo de processo fermentativo utilizado durante a fermentação do caldo de cana para as aguardentes destiladas em colunas de aço inox. O modelo químico de previsão, elaborado para o reconhecimento do tipo de processo fermentativo, foi capaz de identificar corretamente 83% das amostras destiladas em colunas de aço inox. No caso das aguardentes destiladas em alambiques de cobre, foi possível identificar o tipo de fermento com uma certeza de apenas 41%. Tal comportamento pode ser devido a uma descaracterização do destilado em virtude do processo de cortes realizado durante a etapa de destilação em alambiques. As frações de \"cabeça\", \"coração\" e \"cauda\", obtidas durante a destilação em alambiques, foram quimicamente caracterizadas através da analise das concentrações de 39 compostos orgânicos. Os resultados foram avaliados utilizando-se análise de variância (ANOVA), teste de Tukey, análise de componentes principais (PCA), agrupamento hierárquico (HCA) e análise discriminante linear (LDA). De acordo com PCA e HCA, os dados experimentais conduzem à formação de três agrupamentos. As frações de cabeça deram origem a um grupo mais definido. As frações coração e cauda apresentaram alguma sobreposição coerente com sua composição em ácidos. As habilidades preditivas de calibração e validação dos modelos gerados pela LDA para a classificação das três frações foram de 90,5 e 100%, respectivamente. Este modelo reconheceu, como fração \"coração\", doze das treze cachaças comerciais (92,3%), cujas qualidades sensoriais foram previamente reconhecidas, apresentando, portanto, potencial para a orientação do processo de cortes. Para o reconhecimento da região geográfica (Estado) onde a bebida foi produzida, foram utilizadas 50 amostras obtidas junto a diferentes produtores (sendo 15 oriundas do Estado de São Paulo, 11 de Minas Gerais, três do Rio de janeiro e outras três da Paraíba). Todas as amostras foram obtidas por fermentação natural, destiladas em alambique de cobre e não submetidas ao processo de envelhecimento. O tratamento dos dados por meio da Análise de Componentes Principais permitiu a observação da correlação entre o perfil químico dos destilados e a região onde os mesmos foram produzidos. KNN, SIMCA, PLS-DA, LDA foram os métodos de classificação utilizados na construção de modelos de predição cujos graus de acertos de cada um deles foram de 84%, 98%, 64%, 76% respectivamente. Os resultados mostram que, para as amostras em questão, é possível identificar a procedência regional das aguardentes de acordo com a composição química das mesmas. A correlação entre a composição química e os dados sensoriais de 28 amostras de cachaças foi investigada por meio de análise de componentes principais (PCA). Foi então elaborado um modelo químico usando análise discriminante linear (LDA) para classificar as amostras de cachaças de acordo com suas qualidades sensoriais. Este modelo apresentou habilidades preditivas de calibração e validação de 87,4 e 100%, respectivamente, e foi capaz de reconhecer a qualidade sensorial de maneira correta, 7 dentre 9 amostras comerciais previamente avaliadas sensorialmente, apresentando-se como uma ferramenta potencial alternativa para a avaliação das qualidades sensoriais de cachaças.