Congêneres presentes na Cachaça e em outros destilados: Estudos comparativos das concentrações em cada bebida e seus efeitos sensoriais

Os congêneres nas bebidas destiladas

O vasto universo dos destilados é repleto de aromas, sabores e complexidades que fascinam tanto consumidores quanto estudiosos. De onde vêm essas características tão distintas que diferenciam um uísque robusto de uma cachaça vibrante ou um rum aromático? A resposta reside, em grande parte, em minúsculas moléculas formadas durante a produção: os congêneres.

De forma simplificada, congêneres são todas as substâncias químicas presentes em uma bebida alcoólica, além do próprio etanol e da água, que são produzidas durante os processos de fermentação e destilação, e também modificadas ou adicionadas durante o envelhecimento (Kelly et al., 2023; Corbion et al., 2023). Eles são os responsáveis diretos pela vasta gama de aromas, sabores e até mesmo pela coloração e sensação na boca que caracterizam cada tipo de destilado.

Esse grupo diversificado inclui centenas de compostos, mas alguns se destacam por sua importância sensorial e quantitativa. Entre os principais estão:

Considerados por muitos os “astros” do aroma, os ésteres são formados pela reação química entre um ácido orgânico e um álcool (principalmente etanol e álcoois superiores). São responsáveis por uma vasta paleta de aromas frutados (banana, maçã, pera, abacaxi) e florais, sendo cruciais para o perfil sensorial de muitos destilados (Kelly et al., 2023; Stanzer et al., 2023). O acetato de etila é um dos ésteres mais abundantes, mas centenas de outros contribuem para a complexidade.

A quantidade e o tipo de congêneres formados dependem de uma miríade de fatores: a matéria-prima (cana, cevada, milho, agave), a cepa da levedura utilizada na fermentação, as condições dessa fermentação (temperatura, tempo, pH), o tipo de destilador (alambique de cobre vs. coluna de aço inoxidável), a forma como a destilação é conduzida (cortes de cabeça, coração e cauda), se há ou não dupla destilação, e, claro, o processo de envelhecimento (tipo de madeira, tempo, condições ambientais) (Kelly et al., 2023; Alcarde et al., 2011; Bortoletto & Alcarde, 2013).

Um estudo sobre os congêneres de acordo com as etapas de produção

Grãos vs. Cana: A influência da matéria-prima

A primeira grande bifurcação na produção de destilados reside na escolha da matéria-prima. De um lado, temos os grãos (cevada, milho, centeio, trigo), base para uísques e vodkas; do outro, a cana-de-açúcar (seja o caldo fresco ou seus derivados como melaço e xarope), origem da cachaça, do rum e do rhum agricole (Corbion et al., 2023; Kelly et al., 2023).

Essa diferença fundamental impacta diretamente o processo fermentativo e, por consequência, o perfil inicial de congêneres. Os grãos são ricos em amido, um carboidrato complexo que precisa ser quebrado em açúcares fermentáveis (principalmente maltose e glicose) através do processo de mostura (malteação e/ou adição de enzimas). Esse processo mais longo e complexo, comparado à fermentação direta dos açúcares simples (sacarose, frutose, glicose) presentes no caldo ou melaço da cana, pode influenciar o metabolismo das leveduras e os tipos de compostos secundários gerados (Kelly et al., 2023).

Embora seja difícil generalizar devido à enorme variedade de processos dentro de cada categoria, algumas tendências podem ser observadas. A fermentação da cana, frequentemente mais rápida e por vezes realizada com leveduras selvagens ou cepas específicas adaptadas a altas concentrações de açúcar, pode favorecer a produção de certos ésteres que conferem notas frutadas e florais intensas, características marcantes de muitas cachaças e runs agrícolas (Corbion et al., 2023). A própria composição do caldo de cana, rico não apenas em sacarose mas também em outros compostos, contribui para o perfil sensorial único desses destilados.

Por outro lado, a fermentação dos grãos, com seu perfil diferente de açúcares e aminoácidos (precursores dos álcoois superiores), pode levar a uma maior concentração de certos álcoois superiores e outros congêneres que, após a destilação e especialmente a maturação em madeira, contribuirão para a complexidade e corpo característicos de muitos uísques. A presença de compostos fenólicos derivados dos grãos (ou da turfa usada na secagem da cevada maltada no caso de alguns Scotch Whiskies) também é um diferencial importante (Kelly et al., 2023).

Portanto, a matéria-prima não define apenas a fonte de açúcar para o álcool, mas estabelece o palco inicial para a sinfonia de congêneres que será regida pelas etapas seguintes de destilação e envelhecimento.

A fermentação láctica

Em um estudo realizado por Nascimento et al. (2008), um total de 136 amostras de cachaça foram coletadas no estado de São Paulo, gentilmente cedida por seus produtores. Destas amostras, 68 unidades foram produzidas em alambique de cobre, 27 amostras por destilação em colunas de aço inoxidável e 41 foram produzidas em alambiques mistos (compostos por parte do equipamento em cobre e partes em aço inoxidável). Além disso, foram analisadas 10 amostras de uísque e 10 amostras de rum para fins de comparação. As marcas de uísque e rum analisadas são apresentadas na Tabela 1.

Tabela 1. Relação de amostras de destilado analisados comparativamente no estudo Nascimento et al., (2008).

As análises das cachaças, uísque e rum foram realizadas através da Cromatografia Gasosa com Detector de Massa (GM-MS) em um cromatógrafo gasoso modelo GC17A (Shimadzu, Tóquio, Japão). A cromatografia gasosa permitiu a quantificação dos ésteres alvos de cada amostra, sendo eles: acetato de etila, butirato de etila, 4-metil-2-pentanol, hexanoato de etila, lactato de etila, octanoato de etila, nonanoato de etila, decanoato de etila, octanoato de isoamila e laurato de etila. 

Nos resultados, o estudo apresentou que os ésteres mais presentes nas amostras de cachaça foram o acetato de etila e o lactato de etila. 

A presença do lactato de etila na cachaça é decorrente, principalmente, à presença do caldo de cana por cepas de Lactobacillus spp., que são responsáveis pela fermentação láctica. A presença pode ocorrer tanto por meio da levedura, cana-de-açúcar ou água. A fermentação láctica, que é uma fermentação secundária, não afeta negativamente o rendimento de etanol. Pelo contrário, os autores Geddes et al., (1989) afirmam que a presença dessa fermentação, de maneira equilibrada, também pode contribuir positivamente para o sensorial da bebida. 

Ainda é válido ressaltar, que neste estudo (NASCIMENTO et al. (2008), apenas nove amostras de cachaça, das 136 unidades analisadas, excederam os limites da legislação em relação ao acetato de etila. 

De acordo com o estudo, diferente do resultado obtido nas cachaças, os odores frutados/florais nonanoato de etila e octanoato de isoamila não foram detectados nas amostras de uísque e rum analisadas. 

Como esperado, tanto no uísque quanto no rum, o éster de maior concentração foi o acetato de etila, seguido pelo lactato de etila nas amostras de rum. No uísque, o lactato de etila aparece em baixas concentrações, indicando a ausência de leveduras Lactobacillus spp. durante seu processo de fermentação. Provavelmente, esse fato se deve ao uso exclusivo de leveduras selecionadas para produção de uísque, além de pH e temperaturas mais baixas durante a fermentação, em relação à cachaça e ao rum. 

Alambique vs. Coluna: O Impacto da Destilação

Ao longo dos anos, diversos debates foram levantados sobre as diferenças entre cachaças destiladas em colunas — conhecidas como “industriais” — e aquelas produzidas em alambiques — popularmente chamadas de “artesanais”. Esses debates se baseiam nos diferentes processos produtivos, que afetam diretamente o perfil sensorial da bebida.

A destilação é o coração do processo de produção de qualquer espírito, o momento mágico onde o álcool e os congêneres voláteis são separados da água e dos sólidos do mosto fermentado. O tipo de equipamento utilizado e a metodologia empregada têm um impacto profundo no perfil final da bebida, influenciando diretamente a concentração e a seleção dos congêneres que chegarão ao copo.

Durante a destilação, uma mistura aquecida, rica em compostos voláteis obtidos na fermentação, entra em contato com a superfície quente do equipamento. Os metais presentes nessas superfícies atuam como catalisadores de reações químicas, promovendo processos como oxidação, esterificação e outras transformações. Assim, o material utilizado na construção do destilador, a temperatura e o tipo de equipamento influenciam diretamente no buquê aromático da bebida (CARDOSO et al., 2003; MADRERA et al., 2003; GARCÍA et al., 2007; NASCIMENTO et al., 1998; RECHE et al., 2007).

Por exemplo, a redução de compostos voláteis de enxofre, como o sulfeto de dimetila, e os altos teores de aldeídos em bebidas destiladas estão associados à presença de cobre na parte ascendente do destilador (NASCIMENTO et al., 1998; RECHE et al., 2007; MUTTON-MUTTON, 2005). Quanto ao processo de aquecimento, se não for realizado de forma uniforme e em temperaturas adequadas, pode ocorrer o aumento da concentração de 2-furfuraldeído e 5-hidroximetil-2-furfuraldeído (MUTTON-MUTTON, 2005; CARDOSO et al., 2003; MADRERA et al., 2003).

A destilação em alambique também permite a separação mais precisa das frações cabeça, coração e cauda, resultando em menores concentrações de compostos tóxicos e sensorialmente negativos, e maior concentração de compostos favoráveis ao sabor e aroma na fração coração.

Em relação ao aquecimento, se não realizado de forma uniforme e em temperaturas adequadas, pode ocasionar o aumento da concentração de 2-furfuraldeído e 5-hidroximetil-2-furfuraldeído (MUTTON-MUTTON, 2005; CARDOSO et al., 2003; MADRERA et al., 2003).

A destilação em alambique também propicia a baixa concentração de compostos tóxicos e sensoriais negativos, através da separação correta e controlada das frações cabeça, coração e cauda, além da alta concentração da fração coração de compostos favoráveis ao sabor e aroma da cachaça.

A bidestilação:

Outro fator crucial é o número de destilações. Muitos uísques (especialmente Scotch e Irish) passam por uma dupla destilação em alambiques. A primeira destilação produz o “low wines”, e a segunda destilação separa este em frações: cabeça, coração e cauda. Apenas o coração, a fração mais nobre e equilibrada, é selecionada para maturação. Essa dupla destilação, combinada com os cortes precisos, permite refinar o destilado, removendo compostos mais voláteis indesejáveis (cabeça) e os mais pesados e oleosos (cauda), concentrando os congêneres desejáveis no coração (Kelly et al., 2023).

No mundo da cachaça, a prática varia. Cachaças industriais são tipicamente feitas em colunas contínuas. Já as cachaças artesanais (ou de alambique) são tradicionalmente monodestiladas em alambiques de cobre. No entanto, estudos como o de Alcarde et al. (2011) demonstraram que a dupla destilação em alambique, seguindo metodologias inspiradas no uísque ou cognac, pode contribuir para a qualidade química da cachaça, reduzindo a concentração total de congêneres (incluindo acidez, aldeídos, ésteres e álcoois superiores). Isso sugere que, embora a monodestilação possa reter mais congêneres no geral, a dupla destilação permite uma seleção apurada, potencialmente concentrando ésteres e álcoois desejáveis no corte do coração, enquanto remove excessos indesejáveis.

A escolha entre alambique ou coluna, e entre uma ou duas (ou até mais) destilações, juntamente com a arte do mestre destilador em definir os pontos de corte, são decisões que moldam fundamentalmente o equilíbrio e a intensidade dos congêneres, impactando diretamente se a bebida será mais leve e neutra ou mais rica e complexa.

A influência das madeiras para a complexidade sensorial da cachaça

O período de maturação em barris de madeira é uma etapa crucial que transforma profundamente o perfil químico e organoléptico da bebida, adicionando novas camadas de complexidade e suavizando eventuais asperezas do destilado jovem.

Durante o envelhecimento, ocorrem diversas interações físico-químicas entre o destilado e a madeira do barril (geralmente carvalho, mas outras madeiras como as brasileiras estudadas por Bortoletto & Alcarde (2013) também são usadas para cachaça).

Inúmeros debates também surgem relacionados à comparação da complexidade sensorial da cachaça envelhecida e do uísque, como é o caso do estudo de ALCARDE et al. (2014). Nesta pesquisa, a cachaça estudada foi bidestilada na destilaria do Laboratório de Tecnologia e Qualidade de Bebidas da ESALQ/USP. Em seguida, foram utilizados barris de 50 litros de Carvalho, sem tosta ou carbonização, para o armazenamento durante 180 dias (em triplicata), com retirada de amostras a cada dez dias. 

Os congêneres de envelhecimento foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) em um equipamento Shimadzu, modelo LC-10 AD (Tóquio, Japão). 

Os marcadores de envelhecimento (ácido gálico, furfural, 5-hidroximetilfurfural, ácido vanílico, ácido siríngico, vanilina, siringaldeído, sinapaldeído e coniferaleína) foram comparados com os compostos encontrados no uísque, cognac, armagnac, bourbon e aguardente (Tabela 2 e Tabela 3).

Tabela 2. Relação entre congêneres relacionados à maturação em bebidas destiladas envelhecidas.

A relação apresentada na Tabela 2 foi elaborada a partir de duas diferentes vias de formação: as vias guaiacil (vanilina, ácido vanílico e coniferaleína) e siringil (sinapaldeído, siringaldeído e ácido siríngico), estabelecendo relações entre compostos de uma mesma via de formação. As razões permitiram a análise existente no equilíbrio entre as concentrações de congêneres relacionados à maturação em ambas as vias, consequentemente avaliando a complexidade química de uma cachaça durante o processo de envelhecimento. A tabela em questão demonstrou uniformidade na formação de congêneres tanto na via guaiacil como siringil, o que favorece a qualidade química e sensorial da bebida.

Tabela 3. Composição média (mg/L) de congéneres relacionados com a maturação em bebidas destiladas envelhecidas.

Com a avaliação da Tabela 3, por sua vez, foi possível aos autores concluir que a composição dos congêneres relacionados à maturação encontrados na cachaça analisada foi semelhante ao perfil médio dos compostos aromáticos encontrados em uísques envelhecidos por 12 anos e cognacs envelhecidos por 10 anos.   

A justificativa desses resultados consiste no complexo papel empenhado pela madeira durante o envelhecimento. Os inúmeros compostos presentes na madeira não se comportam da mesma forma quando interagem com diferentes bebidas destiladas, favorecendo reações peculiares e a obtenção de distintas concentrações de congêneres (ALCARDE et al., 2014). Além da composição do destilado, alguns procedimentos de tanoaria tendem a modular características específicas na bebida envelhecida. Por exemplo, o nível de tosta aplicada nos barris pode aperfeiçoar a complexidade de seu aroma e selecionar a extração de compostos específicos.

O tipo de madeira (carvalho americano vs. europeu, madeiras brasileiras como amburana, bálsamo, jequitibá), o tratamento do barril (novo ou usado, nível de tosta ou carbonização), o tamanho do barril (influencia a relação superfície/volume), o tempo de maturação e as condições ambientais (temperatura, umidade) são variáveis que influenciam drasticamente a intensidade e o perfil dos congêneres desenvolvidos durante o envelhecimento (Bortoletto & Alcarde, 2013; Kelly et al., 2023).

Destilados de grãos, como o uísque, dependem fortemente da maturação em carvalho para desenvolver seu caráter complexo, integrando os congêneres da destilação com os compostos extraídos da madeira. A legislação escocesa e americana, por exemplo, exigem maturação mínima em carvalho. Já os destilados de cana apresentam maior diversidade: enquanto runs industriais podem ser leves e não envelhecidos, runs e cachaças envelhecidas passam por maturação, muitas vezes explorando diferentes tipos de madeira para obter perfis sensoriais distintos, desde as notas de baunilha do carvalho até as especiarias da amburana ou o toque herbal do bálsamo (Bortoletto & Alcarde, 2013; Corbion et al., 2023).

Assim, o envelhecimento não é apenas um período de descanso, mas uma fase dinâmica de transformação química que adiciona novas famílias de congêneres e modifica as existentes, sendo essencial para a identidade final de muitos dos destilados mais apreciados do mundo.

Legislação vs. Realidade: O que os padrões dizem (e não dizem)

As legislações que definem e regulamentam os destilados ao redor do mundo oferecem um vislumbre interessante sobre como as características químicas, incluindo os congêneres, são percebidas e controladas em cada categoria. No entanto, a análise comparativa revela abordagens bastante distintas.

Cachaça (Brasil – IN MAPA nº 13/2005)

A regulamentação brasileira é uma das mais precisas em relação aos congêneres. Ela define um coeficiente de congêneres totais — a soma de acidez volátil, aldeídos, ésteres, álcoois superiores e furfural (ou HMF) — que deve situar-se entre 200 e 650 mg/100 mL de álcool anidro (AA). Além disso, impõe limites máximos individuais para cada grupo:

• Ésteres totais: até 200 mg/100 mL AA
  
• Álcoois superiores: até 360 mg/100 mL AA
  

Esse controle visa garantir uma complexidade mínima (ao exigir no mínimo 200 mg/100 mL AA), ao mesmo tempo em que evita excessos que possam comprometer a qualidade ou a segurança do produto, no entanto, que acaba também limitando a complexidade.

Os principais ésteres identificados na cachaça são: acetato de etila, lactato de etila, octanoato de etila, butirato de etila, nonanoato de etila, decanoato de etila, hexanoato de etila e laurato de etila. A análise quantitativa desses compostos costuma ser feita por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS), técnica que permite identificar e quantificar compostos voláteis que contribuem para os aromas frutados e complexos da bebida (ROSSITER, 1996; LEE et al., 2001; SOUZA et al., 2006).

Rum (União Europeia – Regulamento (UE) 2019/787)

A regulamentação da União Europeia apresenta uma abordagem distinta. O foco está na origem da bebida — deve ser obtida exclusivamente a partir de derivados da cana-de-açúcar — e estabelece apenas um mínimo de 225 mg/100 mL AA de substâncias voláteis totais, visando assegurar características organolépticas mínimas. Contudo, não impõe limites máximos gerais para congêneres como ésteres, álcoois superiores ou aldeídos, com exceção do metanol (limite máximo de 200 mg/100 mL AA).

Em geral, apenas rótulos com Indicação Geográfica Protegida (IGP) podem estar sujeitos a exigências químicas adicionais, dependendo da tradição e estilo da região.

Estudos como o de SOUZA et al. (2006) analisaram as diferenças sensoriais entre cachaça e rum a partir de técnicas como cromatografia gasosa-olfatométrica (GCO) e análise sensorial descritiva (DSA). Os principais achados:

• A cachaça apresentou descritores mais intensos de “herbáceo”, “picante”, “sulfuroso”.
  
• Os descritores “maçã” e “caramelo” foram encontrados em ambos os destilados.
  
• Compostos como butirato de etila, isobutirato e 2-metilbutirato, associados ao aroma de maçã, apareceram em concentrações semelhantes nas duas bebidas.
  
• A cachaça apresentou níveis mais altos de eugenol, 4-etilguaiacol e 2,4-nonadienal, responsáveis pelas notas picantes e herbáceas.
  

Uísque / Whisky / Whiskey (Escócia – The Scotch Whisky Regulations 2009 | EUA – 27 CFR Part 5)

Tanto a legislação escocesa quanto a americana adotam uma abordagem mais orientada ao processo do que à composição química final.

• Na Escócia, o uísque deve ser destilado a no máximo 94,8% ABV e envelhecido por pelo menos 3 anos em barris de carvalho.
  
• Nos Estados Unidos, muitos tipos de whiskey não podem ultrapassar 80% ABV na destilação e devem ser envelhecidos em barris novos de carvalho carbonizado, conforme o tipo.
  

Essas exigências atuam como mecanismos indiretos para garantir um perfil aromático rico, sem a necessidade de impor limites quantitativos para congêneres. Isso permite uma grande diversidade de estilos — desde os mais leves e florais até os defumados e intensamente turfados.

Tequila (México – NOM-006-SCFI-2012)

A legislação mexicana adota uma abordagem híbrida, combinando exigências de origem com limites químicos específicos. Entre os parâmetros definidos:

• Álcoois superiores: 100 a 500 mg/100 mL AA
  
• Metanol: 30 a 300 mg/100 mL AA
  
• Aldeídos: até 40 mg/100 mL AA
  
• Ésteres totais: até 250 mg/100 mL AA
  
• Furfural: até 4 mg/100 mL AA
  

Comparativamente, o limite de ésteres na tequila (250 mg/100 mL AA) é superior ao da cachaça (200 mg/100 mL AA), e o intervalo permitido para álcoois superiores é mais amplo (100 a 500 mg/100 mL AA contra o teto de 360 na cachaça). Esses valores demonstram uma flexibilidade maior na composição do destilado mexicano, respeitando seu perfil tradicional, mas mantendo padrões de segurança e qualidade.

A legislação, por si só, não corrobora totalmente essa tese de forma direta. A cachaça e o tequil possuem limites máximos explícitos para ésteres, enquanto o rum (UE) e o uísque (Escócia/EUA) não têm tetos gerais definidos, dependendo mais do controle do processo. O limite para tequila é, inclusive, superior ao da cachaça.

Muitas variáveis colaboram para a diversidade dos diferentes destilados

A natureza da matéria-prima (cana vs. grãos) e os métodos de produção são os fatores decisivos para a definição dos congêneres. A fermentação da cana pode favorecer a criação de perfis de ésteres específicos, percebidos como intensamente frutados e florais. A destilação em alambique de cobre, comum em cachaças artesanais e alguns runs, embora possa reter mais congêneres totais na monodestilação, permite, quando bem conduzida (especialmente com dupla destilação seletiva, como demonstrado por Alcarde et al., 2011), uma concentração de ésteres desejáveis no coração, contribuindo para o aroma característico.

O uísque, por sua vez, frequentemente bidestilado e obrigatoriamente maturado em carvalho, desenvolve sua complexidade através da interação dos congêneres da fermentação/destilação com os compostos extraídos da madeira, resultando em um perfil diferente, muitas vezes menos focado em ésteres frutados primários e mais em notas de baunilha, especiarias, madeira e os próprios álcoois superiores integrados.

Em resumo, não se trata apenas de quantidade total de congêneres, mas da qualidade e do perfil específico desses compostos, especialmente dos ésteres. Destilados de cana, como cachaça e rum, podem sim apresentar um perfil aromático onde os ésteres frutados e florais têm maior destaque, não necessariamente por limites legais mais altos, mas pela sinergia entre a matéria-prima e certos métodos de produção (fermentação, destilação em alambique). Já os destilados de grãos como o uísque constroem sua complexidade aromática de forma distinta, com forte influência da maturação em madeira.

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