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Sobre a otimização de condições de operação na destilação de bebidas espirituosas, e o desafio de minimizar o teor de metanol (tóxico) no produto final



"As bebidas alcoólicas destiladas são produzidas em todo o mundo a partir de matérias-primas locais. Por exemplo, o whisky (Reino Unido, Irlanda) é produzido a partir de cereais, a cachaça provém da cana (Brasil), a tequila provém do agave (México), e o conhaque (França, Espanha) e pisco (Peru, Chile) provêm de uvas [1]. Os destilados são caracterizados por um aroma delicado que se assemelha à fruta original. Além disso, os destilados de alta qualidade devem estar livres de sabores estranhos e compostos tóxicos. Nos processos de produção de destilados, a destilação desempenha um papel fundamental para garantir que os padrões de qualidade do produto sejam atendidos. Esta é uma operação já usada por culturas antigas para produzir medicamentos e perfumes, e hoje em dia é usada em quase todas as fábricas de processamento químico.

(…) Várias técnicas têm sido aplicadas para projetar estratégias operacionais ótimas para processos de destilação batch relevantes em engenharia química. A maioria desses métodos transforma o projeto num problema de controle ótimo, onde os objetivos habituais são minimizar o tempo, maximizar o destilado, maximizar a concentração de um componente-chave ou maximizar o lucro [14].



(…) O trabalho aqui apresentado concentrou-se no uso de ferramentas modernas de engenharia para produzir consistentemente bebidas alcoólicas com baixo teor de metanol em alambiques do tipo Charentais. (…) O metanol metaboliza-se lentamente no corpo humano, produzindo formaldeído e ácido fórmico, que são extremamente tóxicos em altas concentrações. A ingestão excessiva de metanol gera várias complicações de saúde, como fadiga, sede, dor de cabeça, dor de estômago, náuseas, vômitos, sensibilidade à luz e ao ruído, falta de concentração e atenção, tremores, transpiração excessiva e hipertensão [37]. Assim, em muitos países, o teor de metanol nas bebidas alcoólicas é regulado.

(…) O método de trabalho envolveu o desenvolvimento de um modelo dinâmico, a formulação de um problema de otimização dinâmica de objetivos múltiplos e a implementação de um sistema de controlo de processo automático. A otimização permitiu definir uma temperatura variável no condensador parcial, que foi rastreada por um sistema de controle automático que manipulou a transferência de calor na caldeira. O procedimento foi validado experimentalmente em triplicado usando uma mistura ternária. Com a operação ótima, os destilados  são produzidos com 12% menos metanol do que os destilados padrão , com uma redução moderada (2,4%) na recuperação do etanol."

Fonte: R. Luna, F. López, J.R. Pérez-Correa, Minimizing methanol content in experimental charentais alembic distillations, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 57 (2018) 160-170