Produção do vinho e o tratamento de seus efluentes

INTRODUÇÃO

O vinho iniciou sua história na Península Ibérica pelos Tartessos em 2000 a.c. sendo utilizado como moeda de troca no comércio com metais e apreciado por diversos povos e civilizações com grande relevância cultural, econômica e social. [5] Entre os séculos XII e XIII foi o produto mais exportado da Península Ibérica. Em 1143, com a criação do Estado de Portugal, passou a fazer parte da agricultura do país. Chegou ao Brasil nos séculos XV e XVI, na época do descobrimento deste país. [13] A produção de uvas no Brasil entre os anos 2000 e 2010 cresceu por volta de 84% e atualmente são mais de 1,1 mil vinícolas espalhadas pelo país. [7] O vinho é uma bebida resultante da fermentação do mosto de uvas frescas, que é feita através de microrganismos como a levedura Saccharomyces cerevisae que transforma os açucares da uva em etanol. [6] Sua composição química é complexa: depende do tipo de uva, da condição da colheita, do processo de vinificação e da idade do vinho. É composto por etanol, água, glicerol, ácido tartárico, ácido málico, ácido cítrico, ácido láctico, ácidos fenólicos e antocianinas. É necessário que sua matéria prima seja de excelente qualidade e que se tenha total controle do processo para garantir um bom produto. [11] O processo é realizado em sete etapas: recepção de uvas, esmagamento, fermentação, decantação, maturação, filtração e engarrafamento. [13] Os resíduos do processo são provenientes da uva, podendo se destacar a casca, o engaço, as sementes e o bagaço; Como resíduos provenientes do processamento, pode-se destacar a bentonita, a terra de diatomácea e produtos de filtração; nas emissões gasosas se destacam CO2 e compostos orgânicos voláteis. [9] Os principais impactos ambientais causados pela fabricação do vinho são: a poluição da água, a degradação do solo e da vegetação, os odores, as emissões atmosféricas, os subprodutos e os ruídos dos aparelhos da vinificação. [9] Os efluentes das vinícolas são extraídos de operações de lavagens e, também, das águas residuais, perdas de mostos, produtos de limpeza e desinfecção. [11] São destacados os seguintes processos biológicos e químicos para o tratamento dos efluentes: digestão anaeróbica, lagoas de aeração, sistemas de lamas ativadas, adsorção de carvão ativado e coagulação/floculação química. [6] Em cada litro de vinho, um litro de efluente é gerado. A sazonalidade da geração interfere no efluente, pois de dezembro a março é ácido, devido ao período de vinificação, e alcalino durante o resto do ano devido ás lavagens dos equipamentos/estruturas. [3] Os efluentes são resultantes das várias etapas de processamento e limpeza da vinícola e, são um grave problema ambiental, e devendo ter um tratamento diferenciado antes de sua descarga no meio ambiente. [6]. Por apresentarem concentrações de matéria orgânica nos termos de Demanda Química de Oxigênio - DQO na faixa de 1200 a 17.900 mg. L-1 e relação DBO5,20: N: P igual a 100:1:0,25, eles possuem pouca significância de nutrientes em comparação às concentrações de matéria orgânica. A acidez é constatada com pH da ordem de 3,5 a 5,0 no período de produção. [7] Para seu descarte é necessário o cumprimento da Lei 9.433/97, que fala sobre a Política Nacional dos Recursos Hídricos e a Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA 357/2005. Nessa perspectiva, este trabalho terá por objetivo realizar através de uma revisão bibliográfica de forma qualitativa o estudo, a caracterização e a descrição dos tratamentos de efluentes vinícolas. Como exemplo será usado a produção do vinho branco da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais - EPAMIG – Caldas – MG II. REFERENCIAL TEÓRICO Em todo o mundo, a produção de uva e vinho envolve mais de 40 países. Os maiores produtores são: França, Itália, Espanha, Estados Unidos e Argentina. Atualmente, o Brasil é o 16º produtor mundial de vinho. Anualmente são produzidos mais de 580 milhões de litros de vinho no Brasil. [7] O cadastro Vinícola Nacional registrou, em 2010, a atividade de 531 empresas, que processaram 526,08 milhões de quilos de uva. [7] Os estados brasileiros produtores de uva e vinho são: Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná, São Paulo, Minas Gerais, Mato Grosso, Goiás, Espirito Santo, Bahia e Pernambuco. [7] Nos tempos remotos a qualidade do vinho era medida pela higiene e enologia das vinícolas, mas, com a conscientização ambiental, aumentou-se a preocupação com o tratamento de efluentes gerados na fabricação. De acordo com a legislação vitivinícola do Mercosul, o vinho é exclusivamente a bebida que resulta da fermentação alcoólica completa ou parcial de uva fresca, esmagada ou não, ou do mosto simples ou virgem, com um conteúdo de álcool adquirido mínimo de 7%. [7] A transformação de uvas em vinho pode ser comparada ao fluxo de materiais. O fluxo de entrada pode ser - uvas, água, produtos vinícolas, produtos de limpeza e desinfecção. O fluxo de saída é: vinhos, efluentes gerados e subprodutos da vinificação. [10] A rota de vinificação da uva branca é descrita a seguir: Recepção das uvas, desengace mais esmagamento, engaço e água residual, SO2, prensagem, películas mais sementes, água residual, clarificação, borras, agua residual, leveduras, fermentação, SO2, trasfegas, borras, sementes, água residual, SO2, conservação, tartaratos, água residual, colagem, SO2, bicarbonato de potássio, colas, bitartarato de potássio, goma arábica, CO2, estabilização por frio, tartaratos, resíduos, sedimentos, água residual, filtração, engarrafamento, água residual. [9] As principais etapas de produção de vinhos estão detalhadas a seguir. Recepção das Uvas: Durante a safra (vindima) as uvas são transportadas das plantações até as vinícolas. É necessário que cheguem inteiras e em uma temperatura baixa para evitar contaminação microbiana pela fermentação natural. Desengaço / Esmagamento: Os bagos passam por um processo de separação do engaço (parte lenhosa) parcial (vinhos brancos e roses) ou total (vinhos tintos). [10] Nesse artigo trataremos do vinho branco. Esse processo influencia bastante na qualidade do vinho. Após o desengaço, as uvas são esmagadas e dilaceradas sem que as grainhas ou o engaço o sejam. Desinfecção - Durante a decantação ou durante o próprio esmagamento das uvas desinfetantes sulfurosos são adicionados ao mosto para matar os microrganismos indesejados, - retardantes do início da fermentação e oxidação. Esse procedimento paralisa a tirocinase e a lactase, enzimas presentes nas uvas apodrecidas, garantindo a qualidade final ao vinho. O anidrido sulfuroso inibe o desenvolvimento de bactérias que atacam os ácidos gerados durante o processo e favorece a dissolução dos ácidos orgânicos presentes nas células vegetais como ácido málico. [10] Fermentação/ Remontagem/ Levedação/ Maceração - O mosto é enviado aos tonéis onde acontece a fermentação alcoólica. O contato das cascas e sólidos com o vinho (maceração) garante a cor, os taninos e o aroma final do produto. Existe a tendência de separação dos produtos com densidades menores e, por isso, faz - se uma mistura constante usando-se bombeamento, homogeneizando a distribuição das leveduras e da temperatura. [10] 1ª Trasfega/Decantação: O mosto é transferido do tanque de fermentação para o de decantação. O vinho límpido será separado dos depósitos que se formam no fundo dos tonéis. A velocidade do depósito dependerá do diâmetro e do peso das partículas presentes no mosto, bem como do vinho e do recipiente. Os depósitos formados no fundo são chamados de grúspula e são pastosos. [10] Prensagem: Com a finalidade de aproveitar o vinho retido no bagaço é realizada a prensagem do mosto. Para as uvas brancas, objeto de estudo deste trabalho, a prensagem é feita depois do esmagamento e, para o vinho tinto, faz-se depois da fermentação. 2ª Trasfega/Estabilização/Acabamento: Após a fermentação maloláctica nos vinhos tintos ou após a prensagem nos brancos (estudo deste artigo) inicia-se o processo de estabilização e acabamento do vinho. Estes processos servem para corrigir o pH, eliminar o dióxido de enxofre e para o término da precipitação dos sais. O vinho é refrigerado a uma temperatura próxima do seu congelamento, este com valor negativo, em °C, correspondente a metade da graduação alcoólica. [10] Pasteurização/Aquecimento/3ªTrasfega - Os vinhos são aquecidos pelo método de pasteurização para a esterilização e redução de oxidação. Nos vinhos brancos, o excesso de cobre presente acaba sendo reduzido, passando para a forma coloidal, separável por colagem. [10] Clarificação: Antes do engarrafamento é realizada a clarificação nos vinhos brancos, onde serão removidas partículas em suspensão. O processo é feito em duas maneiras: colagem ou filtração. Na colagem adiciona-se gelatina, bentonita, ou outra substância coagulante capaz de sedimentar, levando consigo as impurezas do produto. [10] Na filtração, o vinho passa por um filtro, onde ficarão as impurezas. A última parte do processo é o engarrafamento, onde o vinho é adicionado a garrafas devidamente rotuladas e, após, essas são fechadas com rolhas de cortiça. Esse último processo geralmente é feito por máquinas que lavam as garrafas com água esterilizada por microfiltração ou por ozônio. [7] Estima- se que a produção de resíduos seja cerca de 1,3 a 1,5 kg por cada litro de vinho produzido, sendo 75% de efluentes vinícolas 24% produtos de vinificação e 1% de resíduos sólidos. [10] Os efluentes vinícolas se parecem muito com os vinhos, principalmente em sua composição química sendo constituídos por açúcares, álcool, ésteres, ácidos orgânicos, compostos fenólicos, leveduras, bactérias e compostos biodegradáveis. Contém antocianina, que é um composto extraído da casca da uva com propriedade indicadora de pH, pois muda de tonalidade em função do pH. [7] O pH é ácido, entre 4 e 5, devido aos ácidos orgânicos. A concentração de matéria orgânica é alta, com valores médios de Demanda Química de Oxigênio - DQO que podem atingir 14.150 mg. L-1 , De acordo com a literatura existem várias faixas de DQO dos efluentes vinícolas, o que se deve aos diferentes processos produtivos, pois quanto maior o uso de água para limpeza maior será a diluição do efluente.

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