Evaluation of the influence of the cachaça distillation conditions in the quality of the final product

Resumo: A relevância da cachaça no agronegócio nacional é evidenciada pelo alto volume produzido, de 1,3 bilhão de litros/ano, volume que a coloca como o primeiro destilado mais consumido no Brasil e o terceiro no mundo. As exportações anuais correspondem a somente 1 % deste volume, indicando um grande potencial de crescimento no mercado internacional, que, nos últimos anos, tem aumentado a uma taxa de 10 %. Em vista deste mercado promissor, se faz necessário um estudo mais detalhado da destilação da aguardente de cana, visando melhorias na qualidade do produto final e também sua padronização a partir de variações nas condições de processamento, bem como na configuração dos equipamentos. Assim, neste trabalho foi realizado um estudo da destilação de cachaça, para avaliar os efeitos das condições de processo no produto final e em seus congêneres, tanto em uma destilação em alambique simples como em batelada com refluxo. O processo também foi estudado através da aplicação de um modelo transiente na simulação do processo de destilação de cachaça; e a validação do programa de simulação foi feita através da comparação com os resultados dos experimentos em laboratório, realizados nas mesmas condições de processo. Uma boa concordância foi obtida entre os resultados experimentais e as simulações, principalmente em termos de graduação alcoólica, temperatura e perfil de destilação de alguns compostos como acetato de etila e propanol. Grandes aprimoramentos foram feitos na simulação, como a possibilidade de cálculo da vazão de vaporização através de um coeficiente de transferência de calor experimentalAbstract: The relevance of the cachaça in the Brazilian agribusiness is evidenced by its high production volume of 1.3 billion liters per year, a volume that places it as the most consumed distillate in Brazil and the third in the world. Annual exports represent only 1% of the volume, indicating a great potential for growth in the international market that, in recent years, has increased at a rate of 10%. In view of this promising market, it is necessary a more detailed study of the distillation of this sugar cane spirit, aimed at improving the quality of the final product and also its standardization from variations in processing conditions and the characteristics of equipment. In this work a study of the distillation of cachaça was conducted in order to evaluate the effects of process conditions in the final product and its congeners, in a single step distillation and also in a batch distillation with reflux. The process was also studied by applying a transient model to simulate the process of distillation of cachaça; and the validation of the simulation program was made by comparing with the results of laboratory experiments, conducted on the same process conditions. A good agreement was obtained between the experimental results and simulations, especially in terms of alcohol content, temperature profiles and the distillation of some minor compounds, such as ethyl acetate and propanol. Improvements were made in the simulation program, such as the possibility of calculating the vaporization rate based on a experimental heat transfer coefficien