Em nosso primeiro artigo sobre condensadores, falamos da magia dos Worm Tubs – a famosa serpentina – e seu impacto no caráter final do whisky.

Hoje vamos olhar para o seu “concorrente” moderno, o condensador Shell and Tube e como os diferentes condensadores afetam o whisky que você deveria estar bebendo enquanto lê este artigo.

Como sabe qualquer um que já tenha assumido a empreitada de fazer um cafezinho à tarde em uma quarta-feira preguiçosa, evaporar um líquido é algo fácil. O problema surge quando você quer que o vapor volte à sua forma original.

Por eras, a conversão eficiente de vapor em líquido deve ter permanecido um mistério enlouquecedor, até surgirem as serpentinas – você pode ver como elas funcionam aqui.

Independente de sua origem exata – assim como álgebra, escovas de dente e café – a serpentina revolucionou o processo de destilação, permitindo que álcool cada vez mais puro fosse produzido e assim, as coisas seguiram seu rumo até mais ou menos a década de 70, mais precisamente a década de 1770.

Entra em cena Christian Ehrenfried Weigel, um cientista alemão. Ele nasceu em 24 de maio de 1748 em Stralsund na Alemanha e, em 1771, se formava como químico e botânico pela Universidade de Greifswald, tendo estudado sob a orientação de Johann Christian Erxleben em Göttingen – hora dos matemáticos se arrepiarem.

Em 1774 ele começou a lecionar química, farmácia, botânica e mineralogia, dois anos depois se tornava médico pessoal da casa real sueca. Mas o que nos interessa em seu currículo é que, em algum momento de sua carreira, ele começou a trabalhar em um trocador de calor de resfriamento (Gegenstromkühler). A função de tal aparelho é realizar a transferência de calor de um ou mais fluidos que se encontram em temperaturas diferentes.

Na época, vários cientistas, pesquisadores e inventores estavam trabalhando na versão de um aparato que conseguisse condensar melhor vapores, todos de maneira independente e, aparentemente, Weigel foi o primeiro a obter êxito.

Sua invenção tinha um design básico de fluido refrigerado de circulação. Imagine dois tubos coaxiais de estanho, que eram unidos em suas extremidades inferiores e abertos em suas extremidades superiores. A água fria entrava, por abertura na extremidade inferior e saía pela extremidade superior. Havia um segundo tubo de vidro que transportava vapores de um balão de destilação e passava pelo tubo interno de estanho, sem entrar em contato com a água de resfriamento.

Muito complicado?

Eventualmente, Weigel substituiu o tubo interno de estanho por um tubo de vidro e inventou um grampo para segurar o condensador. Em 1791, o químico alemão Johann Friedrich August Göttling (1753–1809), que era ex-aluno de Weigel, selou ambas as extremidades do condensador.

Então foi a vez do químico alemão Justus Liebig (1803–1873) eliminar a parede interna do condensador de Weigel, colocando o tubo de vidro em contato direto com a água de resfriamento. Ele também substituiu a parede externa de metal do condensador de Weigel por vidro e usou mangueiras de borracha, em vez de tubos de metal, para conduzir a água para o condensador e fora dele.

O resultado final (e moderno):

Era um invento tão prático e simples que se tornou um sucesso comercial. Os circuitos de refrigeração inventados por Weigel e aprimorados por Liebig foram adaptados na Escócia na forma de condensadores em zigue-zague ou com uma configuração mais eficiente, que permitiam acelerar a condensação e, por conseguinte, a destilação. Em 1825 o londrino William Grimble inventou o condensador de casco de múltiplos tubos que, gradualmente, substituiu os tradicionais condensadores worm tubs na maioria das destilarias.

Basicamente, e de forma simplificada, um condensador Shell and Tube funciona assim:

Ele é composto por uma grande câmara vertical (o casco ou Shell), com longos tubos (os tubes) de cobre (geralmente até 100 tubos) percorrendo o comprimento da câmara.

Água fria é continuamente bombeada para esses tubos, na base da câmara, resfriando os tubos enquanto sobe por eles, com a água sendo descarregada do topo da câmara.

Enquanto isso, vapores são conduzidos do alambique até o topo da câmara e depois descem pela câmara (sendo “empurrados para baixo” por mais vapores que chegam do alambique). Os vapores são resfriados ao entrarem em contato com os tubos de cobre (que transportam água fria), se condensando na superfície desses tubos. O líquido resultante desce ao longo dos tubos até a base da câmara, onde é coletado.

Resumindo tudo isso, eles colocam água nos tubos e o gás no tambor e o gás vira new make no fundo, onde é coletado.

E como isso afeta seu whisky?

A resposta chega a ser quase esotérica.

Em primeiro lugar existe uma diferença essencial entre o Shell and Tube e os Worm Tubs: no primeiro os vapores se condensam na parte externa de numerosos tubos de cobre que transportam água, já no segundo temos um único tubo de cobre. Os vapores entram nele e são condensados pela água do lado de fora.

Agora, para entender a relevância disso precisamos falar sobre o cobre.

A explicação popular e simples é que “o cobre filtra o destilado tirando o enxofre dele, deixando o new make mais leve e frutado”. Essa é uma simplificação boa e curta, mas aqui na academia nem sempre somos fãs de explicações curtas, então vamos ver o que costumam varrer para debaixo do tapete químico quando dizem isso.

Por que cobre?

Em primeiro lugar o cobre é um metal, de cara mais resistente do que vidro, barro e outros materiais mais comuns.

Em segundo lugar ele é macio, então é muito mais fácil de ser trabalhado para chegar na forma de um alambique, por exemplo, do que outros metais. Mas quando é martelado ele endurece e se torna muito resistente.

Existe ainda a sua característica de ser um ótimo condutor de calor – tanto para o lado quente quanto para o lado frio do termômetro.

Mas ele se torna muito mais interessante quando analisamos sua interação com o enxofre e ele tem uma afinidade muito grande com esse elemento – e estou falando de uma afinidade do nível do Tinder.

Quando a cevada maltada é transformada em um mosto e recebe as leveduras começa a ser fermentada. Esse processo é importante porque é ai que o álcool do whisky é criado, mas não é apenas isso que surge. O caldo fermentado contém compostos organossulfurados – alguns vêm do próprio grão, outros são criados durante o processo de fermentação.

Esses compostos incluem principalmente etanetiol, dissulfeto de dimetila e trissulfeto de dimetila, mas também podem haver outros compostos não identificados que contribuem significativamente para os sabores indesejados de enxofre.

A biossíntese de aminoácidos sulfurados – principalmente a cisteína e a metionina – e sais de sulfato solúveis em água são fontes naturais de enxofre. Durante a fermentação eles são convertidos em sulfeto de hidrogênio e outros sulfetos. Esses compostos costumam ser muito voláteis e geram aquele cheiro de enxofre que todos conhecem ou são capazes de imaginar.

O sulfeto de hidrogênio, por exemplo, tem um característico cheiro de ovo podre, que pode ser detectado em níveis muito baixos. Em concentrações mais elevadas, esses compostos criam notas de borracha, de queimado ou o famoso “carnudo”, além de aromas de repolho e vegetais cozidos.

E onde entra o cobre nessa história toda?

Durante a destilação, o líquido alcoólico é aquecido e começa a evaporar. Cada vez que os vapores quentes entram em contato com a superfície de cobre, várias reações químicas começam a ocorrer: aqueles compostos de enxofre fedidos reagem – com o cobre – para formar sulfetos de cobre, que são depositados na forma de partículas negras. O dióxido de carbono formado durante a fermentação e dissolvido na lavagem também reage, se transformando em carbonato de cobre com aquela cor verde-azulada ou seja, eles se transformam em sais que não tem cheiro.

De tempos em tempos, esses sais inodoros precisam ser removidos da superfície para expor novamente o cobre puro para que novas reações continuem acontecendo.

O interessante desse processo é que o cobre não apenas tira os aromas e sabores podres do destilado. A combinação de taninos e oxigênio com o forte cheiro de peróxido de hidrogênio cria óxidos de enxofre inodoros que, quando são misturados com álcool, criam ácidos. Esses ácidos e dióxidos de enxofre quando são combinados criam ésteres frutados e aromáticos.

Assim o cobre não apenas tira as “partes ruins” do whisky, ele cria partes boas também e, dita a lógica, quanto mais superfície de cobre e quanto mais tempo as substâncias tem contato umas com as outras mais dessas reações acontecem.

Vale deixar uma nota aqui: muitos desses aromas e sabores “desagradáveis” serão removidaos durante o processo de destilação, mas não todos: na fração coletada do destilado alguns deles serão coletados com um limiar de odor baixo o suficiente ou concentração suficientemente alta para dar ao whisky os sabores e aromas que a destilaria deseja.

Agora, que tipo de condensador você acha que oferece um maior contato entre o cobre e o destilado?

It’s a Long way to the top…

À primeira vista é fácil pensar que há uma quantidade significativa maior de cobre na serpentina de um worm tub mas, na verdade, é o oposto que acontece.

Em um Worm Tub não apenas o diâmetro do tubo diminui constantemente, mas a serpentina está em um ambiente mais frio do que dentro da casa de destilação, afogada em um tanque de água fria e isso por si só resulta em uma condensação rápida, logo menos tempo de interação do cobre com o vapor do destilado. Como resultado, ela resulta em um new make mais pesado e sulfuroso.

Já em um Shell and Tube, composto por um conjunto de cerca de 100 tubos de cobre pelos quais flui água fria – que. Por sua vez está contido dentro de uma estrutura de cobre – tem mais cobre disponível e resulta em um destilado com caráter leve.

Um exemplo vivo disso é a Dalwhinnie, que originalmente tinha Worm Tubs. Em 1986, durante uma modernização da destilaria, condensadores Shell and Tube foram instalados e isso alterou o caráter do seu whisky, então, em 1995, os condensadores foram removidos e os “worms” foram reinstalados.

E por isso acabamos associando destilarias que tem Worm Tubs com whiskies mais pesados ou o oposto, todas as outras destilarias com whiskies mais leves, mas como eu disse lá em cima esse assunto fica meio esotérico.

Lembra que a superfície e o tempo de contato com o cobre é que afetam o destilado?

Bem, as destilarias podem brincar com o processo para trapacear o tipo de condensadores que usam.

Uma dessas brincadeiras ocorre com a temperatura da água de resfriamento. Uma água mais quente significa uma condensação mais lenta, o que resulta em mais contato com o cobre e em um new make mais leve e o oposto também é verdadeiro.

Por exemplo, a Benromach instalou seus Shell and Tube do lado de fora da sala de destilação – que é quente. Esse set up é muito comum para as serpentinas (pois são muito grandes demais para ficarem do lado de dentro). Então o ar frio externo ajuda a acelerar a condensação, o que confere ao destilado um caráter mais encorpado.

Já a Inchdairnie, passa água fria pelo seu condensador de Shell and Tube para obter um destilado mais pesado – e se querem um mais leve aumentam a temperatura da água.

Algumas destilarias, como a Mortlach, por exemplo, pulverizam água fria no braço lyne logo antes de descer para o Worm Tub. Isso acelera ainda mais a condensação e ajuda a criar a característica robusta da destilaria.

Outro ponto é a taxa de fluxo da água: se for lenta, o Worm Tub se aquece e prolonga a interação entre o vapor e o cobre. Isso ajudará a criar um estilo mais leve de destilado, exemplos disso são a Glen Elgin, Oban e Royal Lochnagar.

Novamente a Dalwhinnie é outro exemplo. Seus Worm Tubs originais eram tanques retangulares de ferro fundido. Como a primeira coisa que os visitantes veriam ao chegar à destilaria seriam os Worm Tubs, quando os reinstalaram pensaram em uma estrutura mais esteticamente agradável, que lembrassem grandes barris. Como a água fluía de maneira diferente, o caráter do destilado, embora novamente sulfuroso, era diferente do antigo, então a taxa de fluxo teve que ser ajustada.

Trocando em miúdos: se o fluxo de água fria for rápido, a condensação ocorrerá rapidamente, resultando em um destilado pesado e sulfuroso. Se o fluxo for lento, temos um destilado mais leve.

E ainda existem as destilarias que vão ao cerne do assunto e simplesmente removem o cobre da equação: Ailsa Bay e Roseisle podem alternar entre condensadores de cobre e aço inoxidável, dependendo se estão fazendo um estilo leve ou pesado – tempos atrás tanto a Dailuaine quanto a Fettercairn faziam essas trocas e em 2019 a Glenmorangie instalou condensadores de aço inoxidável em sua nova área de destilação.