Cachaça

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1Engenharia Bioquímica - Professora Cristina Fantini
Cachaça  é a denominação exclusiva da aguardente de cana produzida
no Brasil, com teor alcoólico entre 38°GL e 48°GL.
• A aguardente de cana pode ter grau alcoólico entre 38°GL e 54°GL,
mas acima de 48°GL, não pode ser denominada cachaça
•Principais etapas produção de cachaça: Preparo do caldo de cana;
propagação do fermento; fermentação; destilação; envelhecimento.
TECNOLOGIA DE
PRODUÇÃO DE CACHAÇA
• Escolha da variedade de cana:
 Produtividade
 Teor de açúcar
 Período de maturação(precoces, médias e tardias)
Dimensionamento do canavial
Exemplo: produção de 300 litros de cachaça diário; período de safra = 180 dias;
rendimento agrícola = 75 toneladas de cana/ha; rendimento industrial= 100L de
cachaça/tonelada de cana
•Produção esperada = 300*180 = 54.000 L/ano
• Matéria-prima necessária = 54.000/100 = 540 toneladas de cana
•Área anual de corte = 540 ton/75 = 7,2 ha
•Área de renovação (20% da área de corte)= 20% de 7,2 ha = 1,44 ha
•Área total = 8,64 ha
CACHAÇA – MATÉRIA
PRIMA

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• A área de cana a ser cortada diariamente é diretamente relacionada à
capacidade de produção industrial diária do alambique e à produtividade
do canavial
• Para produção de cachaça de qualidade a cana não deve ser queimada
antes da colheita, já que a queima do canavial interfere de forma
negativa na qualidade da cachaça
 Acelera a deterioração da cana
 A inversão da sacarose ocorre + rapidamente
 Leva ao acúmulo de cinzas nas dornas de fermentação
 Altera paladar da cachaça  facilita o aparecimento de sabor de
queimado (% furfural e compostos correlatos)
PRIMA
• O corte da cana pode ser feito mecanicamente ou manualmente
• O intervalo de tempo entre o corte e a moagem não deverá ultrapassar
24hs. O ideal é que seja menor que 12hs  corte a tarde para moagem na
manha seguinte
• Quanto o maior tempo de intervalo entre corte e moagem, maior a
perda de CHO  respiração e transpiração
• Cana deve ser cortada o mais rente do solo  possibilitar rebrota +
sadia e resistente longevidade do canavial
• Transporte da cana deve ser feito logo após o corte
• Estocagem da cana antes da moagem (empilhada) deve ser em local
coberto e a arejado  proteger a cana do sol e chuva e controlar a
respiração e transpiração (dissipar calor vital)
PRIMA

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• Para produção de cachaça não devem ser usadas as pontas da cana 
região com menor [açúcar] e maior [gomas e resinas]  seu uso eleva a
[álcoois superiores] na cachaça
• Colmos despontados  retirar as ponteiras da cana
PROCESSO DE MOAGEM DA CANA-DE-AÇÚCAR
• Moagem = extração do caldo
• Moenda  na produção de cachaça artesanal uso de moenda de um
terno = formada por 3 rolos (cilindros)
• A separação da fibra do caldo ocorre por aplicações sucessivas de
pressão à medida que a cana passa entre os rolos
PRIMA
Engenharia Bioquímica - Professora Cristina Fantini
• Preparo do caldo da cana para a fermentação
• Envolvem operações que permitem melhora nas condições de
fermentação do caldo de cana
LIMPEZA DO CALDO – FILTRAÇÃO E DECANTAÇÃO
• Logo após a moagem da cana, o caldo extraído atravessa uma tela fina,
destinada a reter sólidos e resíduos de bagaço, provenientes da MP
• Geralmente, utilizam-se telas de aço inoxidável (ou de náilon ou plástico
resistente) com malha de 1 mm de abertura
• Após a filtração, o caldo atravessa um decantador, onde partículas
sólidas remanescentes no caldo filtrado e mais densas que ele
(bagacilhos), deslocam-se para o fundo do recipiente
CACHAÇA – PREPARO DO
MOSTO

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• É muito importante que o decantador seja corretamente dimensionado
• O tempo de residência do caldo deve ser limitado entre 20 a 30
minutos para evitar que sofra ação de MO que acompanham e que tendem
a acumular-se no material depositado, tornando-o foco de infecção.
• Após a decantação, o caldo deve estar límpido e isento de partículas
perceptíveis pela observação visual direta
• Saindo do decantador, o caldo é recolhido no tanque de ajuste de brix
por gravidade
MOSTO
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AJUSTE DO BRIX
• Normalmente, o caldo da cana madura apresenta entre 18° e 24° brix,
faixa excessiva para a atividade do fermento
• Assim, depois de decantado, precisa ser diluído, misturado com água
(potável e sem cloro), abaixando a [SS] para 15°-16° brix
• A água não deve ser adicionada diretamente à dorna onde se encontra o
fermento pode ocorrer choque osmótico das células, com prejuízo para
a produtividade e rendimento da fermentação
• Os tanques para ajuste de brix do caldo devem ser instalados entre o
decantador e as dornas de fermentação
• 2 tanques  assegurar a flexibilidade do processo um seja enchido de
caldo e ajustado, enquanto o outro alimenta as dornas
MOSTO

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• Devem ser de aço inoxidável, tendo geometria cilíndrica
• É desejável que sejam dotados de um sistema de agitação  assegurar
eficiente mistura e homogeneidade da [SS]
• Para maior estabilidade do fermento ao longo da fermentação caldo
diluído até [SS] entre 15° e 16° brix
• Mosto com [SS] > 16° brix  fermentações + lentas e
frequentemente incompletas e dificultam a multiplicação do fermento
Obs.: destilar mosto com fermentação incompleta  ocorrem
incrustações no alambique e formação de % furfural (problemas de
flavor indesejáveis na cachaça)
• Mosto com [SS] < 15° brix  permitem fermentações + rápidas,
porém levam a um rendimento (industrial) menor
MOSTO
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• Diluição  regra do retângulo ou regra das misturas
• C = ° brix do caldo cana (puro)
• M = ° brix do caldo cana diluído (desejado)
• a = ° brix do diluente (água = 0° brix) Exemplo: possuindo um caldo de
20° brix e pretendendo-se ter um caldo com 15° brix, qual a quantidade
de água necessário? Assim, para cada 15 kg de caldo a 20° brix precisa
ser adicionado 5 kg de água
MOSTO

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• Para transformar esta proporção em volume de caldo e de água 
divide-se o peso (no ex. 15 kg) de caldo a 20° brix pela sua densidade
(1,083) Do exemplo anterior e considerando uma dorna de volume útil de
750L:
• X = 552 L de caldo a 20° B e 198 L de água
• Como nem sempre no alambique é possível determinar a densidade do
caldo de cana  usa-se para cálculo da diluição o Cálculo Aproximado
MOSTO
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• Exemplo: Partindo de um caldo de 20°B, e desejando diluí-lo para 15° B
e encher uma dorna de fermentação com volume útil de 750 L de mosto.
Quanto de água e caldo a 20°B teremos que adicionar na dorna?
• cálculo do Índice de Diluição (ID)
ID= 100 X BC / BD
• BC = ° brix do caldo
• BD = ° brix do caldo diluído (desejado)
• Assim, pelo exemplo: ID = 100 X 20/15 = 133
• cálculo do volume de caldo a adicionar (VC)
VC = 100 X VUD / ID
• VUD = volume útil da dorna
• VC = 100 X 750 / 133 = 564 L caldo a 20° B e 186 L água
MOSTO

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ACIDEZ (pH) DO MOSTO
• pH desejável do caldo a ser fermentado esta entre 4 e 5 (reduz
crescimento de bactérias láticas e acéticas)
• Caldo de cana sadia e madura – pH entre 5 e 6
• O ajuste do pH é feito naturalmente pelas práticas normalmente
empregadas na produção artesanal de cachaça
 uso de fubá no fundo da dorna
 aumentar o volume do pé de cuba
 adição de vinhoto à água de diluição do caldo
MOSTO
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TEMPERATURA DO MOSTO
• A T ideal para fermentação = 28 a 30°C
• Se a T é mais baixa  reduz atividade do fermento
• Se a T é mais alta  favorece o crescimento de bactérias
contaminantes
• Em MG a safra de cana é junto aos meses mais frios  T pode ser +
baixa que o ideal  para resolver e controlar a T coloca-se uma lona
plástica sobre as dornas para reter o calor (fermentação é exotérmica)
• Pode também fazer o aquecimento do mosto pela introdução de
serpentina de cobre na dorna de fermentação
MOSTO

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• Se a T é + elevada  usar serpentina na parte externa e superior da
dorna para controle da T do mosto  circular água fria
NUTRIENTES DO MOSTO
• Em MG é comum o uso de fubá e farelo de arroz para enriquecer o
mosto com nutrientes para o fermento
• O fubá deve ser isento de inseticida e é usado em proporções variadas
em relação ao pé-de-cuba.
• Para uma dorna de volume útil de mosto de 1000 L o pé-de-cuba é em
torno de 200 a 300 Litros, e usam-se em torno de 30 a 40Kg de fubá 
além de fornecer nutrientes para fermento, o fubá causa a acidificação
do meio e o desenvolvimento de aroma desejável na cachaça
MOSTO
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NUTRIENTES DO MOSTO
• O farelo de arroz fresco é fonte de vitaminas do complexo B, que
aumentam a atividade e o vigor do fermento, melhorando o
desenvolvimento da fermentação
• Usam-se até 1 Kg de farelo de arroz fresco para cada 1000 Litros de
mosto, por dia, até o limite de 30Kg
•Deve ser colocado na dorna de fermentação, acondicionado em saco com
tecido de malha fina
MOSTO

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• É o preparo do fermento
• Na produção de cachaça artesanal  uso de leveduras “selvagens” =
naturalmente encontradas na cana-de-açúcar = fermento natural
• Espécies de leveduras presentes varia de região para região  solo,
tipo de cana, clima e características operacionais
• Fermento natural  microbiota mista que, além do álcool produz
quantidades mínimas de outros compostos que favorecem as
características de aroma e sabor da cachaça
PROPAGAÇÃO DO FERMENTO  consiste em propiciar condições para
uma ampla reprodução dos MO naturais
• Conduzida em várias etapas até se obter a quantidade necessária de
fermento
INÓCULO
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INÓCULO
•Tipos de fermentos
• Selvagem ou natural
• Fermento prensado (panificação)
• Fermento selecionado
• Tempo de propagação fermento natural = 6 a 7 dias
• Requisitos para uma boa propagação:
 Caldo da cana ser fresco
Baixa [SS] ~ 5 a 6° Brix
 pH = 5 a 6
T = 20 a 30°C
Intensa aeração
 Fontes de nutrientes minerais (uso de fubá, farelo de arroz e farinha
de soja)

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Exemplo de sistema de corte para multiplicação do fermento
• Elaborado o fermento, temos, na 1ª dorna de 1.000 litros, um pé-de-
cuba de 150 litros.
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• Deixar que o caldo caia para 7°B (mosto borbulhando bem  indica
intensidade na fermentação) e fazer o corte para a dorna 2
SISTEMA DE CORTE
• Acrescentar 450 L de caldo a 15°B nas dornas 1 e 2
SISTEMA DE CORTE

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• Dorna 1  Quando a [SS] cair para ~ 0° B, retirar 750 L do caldo
fermentado e levar para destilar, deixando um pé-de-cuba de 150 litros.
• Dorna 1  Completar o volume com 750 L de caldo a 15°B, deixar que a
[SS] caia para ~ 0°B e destilar novamente
• Nesta fase a dorna 1 atinge seu processo normal
SISTEMA DE CORTE
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• Acrescentar 450 L de caldo a 15°B nas dornas 2 e 3
• Dorna 2  Quando a [SS] cair para ~ 0° B, retirar 750 L do caldo fermentado
e levar para destilar, deixando um pé-de-cuba de 150 litros.
• Dorna 2  Completar o volume com 750 L de caldo a 15°B, deixar que a [SS]
caia para ~ 0°B e destilar novamente  atinge seu processo normal
• Dorna 2  Deixar que o caldo caia para 7°B (mosto borbulhando bem) e
fazer o corte para dorna 3
SISTEMA DE CORTE

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• A fermentação alcoólica pode ser conduzida por 4 diferentes sistemas
• Na produção artesanal de cachaça o sistema mais empregado é o de
bateladas sucessivas
• Cada batelada é encerrada após a decantação do fermento no
fundo da dorna, onde será mantido como pé-de-cuba para a
batelada seguinte
• Consiste na transferência do mosto para a dorna já contendo o
fermento
• A prática correta é efetuar esta transferência lentamente  se o
mosto é adicionado rapidamente haverá inibição do fermento (infecções
e fermentação + lenta) adicionar o mosto de forma parcelada ou em
filete contínuo = batelada alimentada
FERMENTAÇÃO
• A fermentação alcoólica é dividida em 3 etapas:
1) Fase inicial
2) Fase tumultuosa
3) Fase complementar
FASE INICIAL
• É a propagação do fermento
• Há multiplicação intensa das células
• Há uma pequena elevação da T, pouco desprendimento de CO2
• Há formação de pouca espuma
• Fase dura de 4 a 5 horas
• [SS] ~3 a 6%
FERMENTAÇÃO

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FASE TUMULTUOSA
• É a fermentação principal (propriamente dita)
• Maior nível de conversão de açúcar em etanol e CO2
• Rápido aumento da T
• Rápida queda da densidade do mosto
• Tempo de duração de 9 a 12 horas
• Aumento da acidez e nível de álcool no caldo fermentado
• Caldo agita-se como na ebulição  liberação volumosa de CO2
• Às vezes é necessário refrigerar o mosto para controlar a T
• Grande quantidade de espuma  bolhas se avolumam e ocupam grande
espaço vazio da dorna  problema de transbordamento (uso do V útil da
dorna)
FERMENTAÇÃO
FASE COMPLEMENTAR
• Também chamada de pós-fermentação
• Inicia-se logo após que desaparecem as espumas abundantes e
persistentes
• Redução do desprendimento de CO2
• Queda mais lenta da [SS] (Brix)
• Maior tranquilidade na superfície do líquido
• Sem formação de espuma
• Tempo de duração = ~ 6 horas  quanto menor o tempo desta fase,
melhor para manutenção da qualidade do vinho e do pé-de-cuba
• No fim desta fase a [açúcares] é ~ zero
• [álcool] = ~8° GL
FERMENTAÇÃO

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CONDUÇÃO DA FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
• A fermentação alcoólica pode ser conduzida por sistemas
intermitentes, semicontínuos ou contínuos.
• Entretanto, a grande maioria das unidades de produção emprega os
sistemas intermitentes, sendo que os mais empregados na indústria de
cachaça são os seguintes: processo de cortes, processo de decantação,
processo Melle-Boinot e processo Melle-Boinot- Almeida.
• Processos de cortes  é um dos processos mais empregados nos
engenhos de produção de cachaça, especialmente no início da safra,
visando a multiplicação do fermento.
FERMENTAÇÃO
• Processo de decantação  este processo propõe a reutilização do
fermento, separado de uma fermentação anterior, por decantação
das células que se depositam no fundo da dorna
• A fermentação tem início através do preparo do fermento, seguindo as
recomendações técnicas, com alimentação posterior do mosto em filete
contínuo, até que as dornas estejam cheias.
• Aguarda-se que as fermentações terminem, a superfície do vinho
fique tranquila e o fermento deposite-se no fundo das dornas. A
seguir, separa-se o vinho para destilação através de canalização lateral.
Com o fermento recuperado, reinicia-se nova fermentação (Figura 1).
PROCESSO
DE DECANTAÇÃO

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FIGURA 1: Processo de condução da fermentação por decantação
PROCESSO
DE DECANTAÇÃO
• A decantação é processo que requer instalações simples, de fácil
execução e supervisão, porém, para se conseguir bons resultados é
necessário que se observe uma série de recomendações, tais como
utilizar linhagem de levedura adequada, usar volume correto de
lêvedo em relação ao volume útil da dorna, preparar tecnicamente o
lêvedo inicial, e controlar a T do mosto em fermentação.
• Após determinados intervalos, deve-se realizar a reativação ou
revigoramento do fermento, através do  do pH ( bact.
contaminantes)
• Recomenda-se também a adição farelos e/ou fubá, antes da adição de
novo mosto  melhorar as características do meio de fermentação
PROCESSO
DE DECANTAÇÃO

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• Processo Melle-Boinot  fundamenta-se no reaproveitamento das
células de leveduras provenientes de uma fermentação anterior e que
são separadas do vinho por centrifugação
• As células obtidas são tratadas com ácido até pH 2,5 a 3,0 por 3 horas,
em dornas menores, denominadas cubas de tratamento, onde também
recebem nutrientes, água e agitação, revigorando-se antes de uma nova
fermentação.
• Considerando-se a necessidade do emprego da centrífuga e o seu custo
elevado, normalmente é utilizada em unidades de produção de médio e
grande porte.
PROCESSO
MELLE - BOINOT
• Processo Melle-Boinot-Almeida  este processo é resultante de uma
combinação entre o processo de decantação e o Melle-Boinot.
• Propõem a recuperação das células através da decantação da maior
parte das leveduras na dorna, após o término da fermentação,
enquanto o vinho sobrenadante, retirado por uma canalização lateral, é
enviado às turbinas ou centrífugas.
• As células obtidas desta operação são tratadas conforme descrito no
processo Melle-Boinot, retornando em seguida ao processo.
• Entre muitas vantagens, pode-se destacar a possibilidade de se
trabalhar com mostos um pouco mais concentrados, resultando em
vinho com maiores teores alcoólicos, melhorando a capacidade de
destilação.
PROCESSO
MELLE BOINOT ALMEIDA

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• Não queimar a cana usada para produção de cachaça
• Só usar caldo fresco e com °brix ajustado para ~15 a 16°
• Alimentar o caldo lentamente à dorna
• Controlar a T  faixa ótima varia entre as diferentes regiões
produtoras. O mais comum é T = ~ 28 a 32°C
• Manter a sala de fermentação bem ventilada para exaustão do CO2,
mas eliminar correntes de ar que possam incidir sobre as dornas
• Controlar o acesso de pessoas durante a fermentação
•Assegurar-se de que todo o fermento decantou efetivamente antes de
retirar o vinho para ser encaminhado para o alambique
• Revigorar o pé-de-cuba depois de retirar o vinho sobrenadante 
microaeração rápida
CUIDADOS PARA BOA
FERMENTAÇÃO
TRATAMENTO DO FERMENTO
• No final da fermentação  fermento se deposita na parte inferior da
dorna
• Concluída a fermentação, deve-se separar o vinho sobrenadante das
células de fermento  a manutenção das leveduras no meio rico em
álcool e ou metabólitos prejudica as células, favorece contaminações
indesejáveis no processo.
•A seguir, acidifica-se o meio por ± 2 horas, selecionando-se leveduras
jovens e sadias, reduzindo os níveis de contaminantes.
• Após, reinicia-se a adição de mosto, observando os parâmetros T e
[mosto] de alimentação, assim como a alimentação das dornas.
FERMENTAÇÃO

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ACOMPANHAMENTO E CONTROLE DA FERMENTAÇÃO
• Considera-se que o tempo ideal para a realização de uma fermentação
seja variável de 12 a 24 horas  depende do MO empregado, [açúcares]
do mosto de alimentação, sistema de condução do processo
• Quando essa é realizada com a predominância de leveduras no meio,
resultará em fermentação conhecida como pura apresenta cheiro
agradável, lembrando o aroma de frutas. Verifica-se também a formação
de espumas leves, com bolhas pequenas e regulares que se rompem com
facilidade. A conclusão da fermentação ocorrerá no intervalo de tempo
previsto.
• Quando o processo ocorre na presença de MO contaminantes  o
tempo de fermentação é maior, o cheiro exalado é desagradável
FERMENTAÇÃO
• Assim, o cheiro de vinagre indica que está havendo uma fermentação
acética, enquanto o de ranço é característico da fermentação butírica.
• A espuma que se forma é persistente, formando bolhas grandes que
não se rompem, provocando o derramamento de material até mesmo o
transbordamento do mosto em fermentação.
• Várias características devem ser consideradas para que os problemas
sejam identificados e solucionados com a maior rapidez possível.
• As mais importantes estão relacionadas a seguir:
 Fermentação acética: ocorre pela ação de bact. do gênero
Acetobacter, em condição de aerobiose, T de 15 a 34°C, [álcool] de 11 a
12%. É diagnosticada pelo forte odor de vinagre e presença da mosca do
vinagre (drosófila).
FERMENTAÇÃO

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 Fermentação lática: ocorre pela ação de bact. do gênero
Lactobacillus, em condição de anaerobiose, pH próximo da neutralidade,
T de 30 a 45°C, [álcool] até 20%. É diagnosticada pelo aumento da
acidez do mosto, redução da produção de C02 e da formação de espumas.
 Fermentação butírica: ocorre pela ação de bact. do gênero
Clostridium, em condição de anaerobiose, pH próximo da neutralidade, T
de 30 a 35°C. É diagnosticada pelo odor penetrante de ranço e aumento
da acidez do mosto.
 Fermentação dextrânica: ocorre pela ação da bact. Leuconostoc
mesenteroides, em condições pH neutro ou alcalino, T de 30 a 35°C,
caldo de cana queimada e armazenada por longos períodos. É
diagnosticada pela formação de aglomerados gelatinosos conhecidos
como "cangica", aumento da viscosidade.
 Fermentação levânica: ocorre pela ação de bact. Bacillus, Aerobacter
e Streptomices, em condições de pH neutro ou alcalino, T de 30 a 35°C,
caldo de cana queimada e armazenada por longos períodos. É
diagnosticada pelo aumento da viscosidade dos mostos, dificultando a
liberação do C02 formado na fermentação. Pode ocorrer a formação de
grandes bolhas no interior da dorna, provocando o seu transbordamento.
• Quando o fermento estiver infeccionado, deve ser descartado do
processo, lavando-se a dorna com água quente, preparando-se novo pé-
de-cuba para o próximo ciclo de fermentação.
FERMENTAÇÃO

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• Entre os fatores facilitadores das infecções, pode-se destacar a
qualidade da MP processada, higiene e limpeza dos equipamentos e
do ambiente de trabalho, emprego do fermento adequado, preparo
correto do mosto, inoculação da quantidade adequada de fermento,
condução e controles da fermentação.
PARÂMETROS DE CONTROLE DA FERMENTAÇÃO
• Concentração de açúcares: avaliada através da medida do Brix do
mosto, durante toda a fermentação, em intervalos regulares, do início ao
final do processo. Os valores obtidos devem indicar a queda contínua dos
mesmos, revelando que as leveduras estão transformando os açúcares
em álcool
FERMENTAÇÃO

Cachaça

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