Como se fazem rolhas de cortiça?

Relatório do Projecto FEUP

Equipa 1M5_02

Como se fazem rolhas de cortiça?

Projeto FEUP

2012/2013

Relatório de pesquisa

Autores:

Equipa 1M5_02

Adriana de Sousa Caetano (em12104) Diogo Filipe Duarte Castanheira (em12040)

João Rodrigues Barbosa (em12083) João Miguel Martins Braga (em12109) Jorge Tiago Carneiro Moreira Mendes (em12099)

Coordenadora MIEM:

Prof. Teresa Duarte

Supervisor:

Prof. António Monteiro Baptista

Monitor:

Agradecimentos

O grupo agradece:



Ao Professor Monteiro Baptista e ao monitor João

Ferreira, por toda a disponibilidade apresentada, quer nos

esclarecimentos prestados, quer nos conselhos dados e por

todo o incentivo e de dedicação ao longo destas semanas de

trabalho.

Sumário

Este relatório, desenvolvido no âmbito da unidade curricular do Projecto FEUP, tem como objectivo principal o aprofundamento do conhecimento acerca dos processos que envolvem a produção de rolhas de cortiça.

Neste sentido, ao longo do mesmo, irão ser descritas as principais etapas do fabrico das rolhas, que envolvem a preparação da matéria-prima, a fabricação e produção e, por fim, o acabamento.

A primeira etapa deste processo consiste nas operações de extracção da cortiça dos sobreiros, estabilização, cozedura, nova estabilização e traçamento/escolha.

Após este período, dá-se o início da fabricação e produção das rolhas, que se traduz nas seguintes etapas:

1. Rabaneação e brocagem; 2. Pré-secagem; 3. Retificação; 4. Lavagem; 5. Secagem; 6. Desodorização; 7. Escolha.

Conteúdos

1. Introdução ... 1

2. Cortiça – matéria-prima ... 2

3. Rolhas de cortiça natural – o processo de produção ... 3

3.1. Descortiçamento ... 3 3.2 Cozedura ... 4 3.3. Estabilização/traçamento/escolha ... 4 3.4. Rabaneação ... 5 3.5. Brocagem ... 5 3.6. Pré-secagem ... 6 3.7. Retificação ... 6

3.8. Processos de desinfeção e desodorização ... 7

3.9. Lavagem ... 8

3.10. Desodorização ... 10

3.11. Secagem ... 12

3.12. Escolha ... 14

4. Tipos de rolhas de cortiça ... 15

1. Introdução

Portugal é, desde há alguns anos, um líder na exploração da cortiça, tendo esta atividade uma grande importância económica, social e ambiental. Efectivamente, a indústria corticeira tem vindo a desenvolver uma grande variedade de artigos produzidos a partir deste material vegetal, sendo as rolhas de cortiça as que mais procura têm, pelo facto de possuíram características únicas, que permitem a conservação das propriedades do vinho. O processo de fabrico das rolhas divide-se, então, em três etapas principais: a preparação da matéria-prima, a fabricação e produção e, por fim, o acabamento.

Inicialmente, após a extração das pranchas de cortiça, estas são empilhadas, durante um mínimo de seis meses, de modo a permitir a estabilização da textura da matéria vegetal. Posteriormente são submetidas a uma cozedura, bem como ao traçamento, de modo a que se faça uma seleção das pranchas de acordo com o grau de qualidade.

Ao longo da segunda etapa, a matéria-prima vai ser cortada em tiras (rabaneação) e perfurada (brocagem), sendo também sujeita a uma retificação das dimensões, resultando então as rolhas de cortiça. Estas são submetidas a uma nova seleção e lavagem, de modo a serem desinfetadas e melhorarem o seu aspeto visual e textural. Após estas operações ocorre a secagem, que visa estabilizar o teor em humidade das rolhas.

Na fase final, são selecionadas novamente de acordo com o seu grau de qualidade e poderão ser impressas tendo em conta as especificações de cada cliente.

2. Cortiça – matéria-prima

Na verdade, essas características tão especiais são:

- Leveza, pois a cortiça apresenta uma densidade muito baixa (variando entre os 0.15 e os 0.20g/cm3), devido, em grande parte, à sua estrutura alveolar;

- Flexibilidade, elasticidade e compressibilidade, que permite uma perfeita adaptação da rolha ao gargalo, quando é comprimida ao ser inserida, e uma capacidade de retomar a forma quando é descomprimida. Estas características são também importantes, na medida em que permitem que a rolha acompanhe as dilatações e contracções que o vidro sofre devido às variações da temperatura ambiente, assegurando a estanquicidade da garrafa. - Impermeabilidade a líquidos e gases, devido, em grande parte, à presença de suberina (substância insolúvel) e cerina nas paredes das células;

- Imputrescibilidade, que se refere à capacidade de resistência relativamente à acção da humidade e, consequentemente, à oxidação que ela provoca. [1]

3. Rolhas de cortiça natural – o processo

de produção

3.1. Descortiçamento

O descortiçamento consiste na extração, normalmente de modo manual (Figura 1), da cortiça, esta decorre entre os meses de Maio e Setembro.

Figura 1. Descortiçamento manual[i]

A primeira extração decorre quando o sobreiro atinge os 25 a 30 anos de idade e de seguida é feita de 9 em 9 anos. A primeira cortiça, a que se dá o nome de cortiça virgem, é de pior qualidade pelo que se destina a trituração. Na segunda extração a cortiça é denominada cortiça secundeira, que também não apresenta qualidade suficiente para a produção de rolhas. É a partir da terceira extração que se obtém a cortiça própria para o fabrico de rolhas de qualidade, que se denomina cortiça amadia. [3] [4]

Por ser necessária uma grande habilidade para a extração, esta não pode ser automatizada e portanto é completamente manual dividindo-se em 5 fases:

• Abertura: golpeia-se a cortiça, verticalmente na fenda mais profunda do sobreiro com um machado e roda-se o mesmo para separar a cortiça do tronco.

• Traçar: faz-se um corte horizontal, que delimita o tamanho da prancha de cortiça a sair e aquela que fica na árvore.

• Extrair: a prancha é removida da árvore, com cuidado para não se partir. Quanto maior for a prancha, maior é o valor comercial.

• Descalçar: após a remoção da primeira prancha, repetem-se os procedimentos em todo o tronco. [4] [5]

3.2 Cozedura

Na cozedura pretende-se melhorar a qualidade e estrutura da cortiça, limpando-a e desinfetando-a. O processo de cozedura mais comum consiste na imersão das pranchas de cortiça em água limpa a ferver (Figura 2).

Por vezes é necessário que a cozedura ocorra em duas fases, em que a primeira cozedura tem uma duração de 60-75 minutos e a segunda, denominada Escalda, tem uma duração de 30-40 minutos, sendo que entre elas há um período de repouso variável. [4] [6]

Figura 2. Cozedura através de caldeira com água a ferver [ii]

3.3. Estabilização/traçamento/escolha

3.4. Rabaneação

O processo de rabaneação resume-se ao corte de tiras de cortiça perpendiculares à direcção axial da mesma, com uma ferramenta designada serra de disco, como se pode ver na Figura 3. [6]

Figura 3. Serra de disco usada na rabaneação [iii]

3.5. Brocagem

Na brocagem o produto da rabaneação é perfurado com o auxílio de um tubo de metal oco que tem um movimento de rotação e translação. Este processo é efetuado na direcção perpendicular ao crescimento da cortiça, tal como se pode verificar na Figura 4. [6]

O produto deste processo é um conjunto de rolhas cilíndricas que preenchem os requisitos dimensionais necessários para serem submetidas à retificação.

3.6. Pré-secagem

Após a brocagem é necessário efetuar uma pré-secagem, pois a rolha de cortiça, tal como a madeira, na presença de humidade incha, então a pré-secagem retira a humidade e dá à cortiça maior estabilidade dimensional diminuindo assim a possibilidade de existirem erros nas medidas de corte. Para além disso um baixo teor de humidade das rolhas previne as contaminações microbiológicas.

A pré-secagem é feita, normalmente, numa estufa de secagem, elétrica ou a gás natural. [6]

3.7. Retificação

Depois da pré-secagem a rolha de cortiça é sujeita a uma retificação nas dimensões (comprimento e diâmetro), de modo a colocá-las no intervalo de valores admissíveis.

Para além do referido na retificação também se regulariza a superfície da rolha.

A retificação pode ser dividida em duas partes cruciais, o Topejamento e a Ponçagem.

O primeiro consiste em lixar os topos da rolha para que fiquem paralelos entre si e perpendiculares ao eixo do corpo, ao mesmo tempo que se ajusta o comprimento desejado da rolha.

Processos de

Desinfeção e

Desodorização

Esterilização

Radiação

Processos

Químicos

Ações

Enzimáticas

Lavagem

3.8. Processos de desinfeção e

desodorização

Após uma primeira seleção, as rolhas de cortiça são sujeitas a um ou mais processos de desinfeção e desodorização. Os métodos mais utilizados são os que permitem uma desinfeção e desodorização por lavagem. No entanto existem outros métodos que utilizam radiações, ozono, e outras substâncias para desinfetar as rolhas.

Estes métodos surgiram da necessidade de combater a contaminação das rolhas de cortiça por microorganismos, sendo que alguns destes, na presença de clorofenóis (que resultam do contacto de substâncias que contenham fenol com uma fonte de cloro) podem originar um composto denominado TCA (2,4,6 tricloroanisol), que é o principal responsável pelo surgimento de odores e/ou sabor a mofo nos vinhos que entram em contacto

com rolhas contaminadas. Daí que a lavagem com cloro das rolhas de cortiça esteja expressamente proibida pelo Código Internacional de Práticas Rolheiras (CIPR).

Desde a descoberta do efeito do TCA nos vinhos, têm surgido vários métodos para tentar eliminar este problema, sendo que alguns destes processos centram-se na eliminação das causas do seu aparecimento (eliminação dos microorganismos presentes e/ou presença de fontes de cloro), enquanto outros atuam diretamente sobre os níveis de TCA presentes nas rolhas de cortiça. [1] [7] [8]

3.9. Lavagem

Após a retificação procede-se à lavagem das rolhas em tambores de lavagem (Figura 5), onde são colocadas as rolhas que posteriormente serão lavadas com base em produtos químicos oxidantes. Sendo assim, a lavagem é um conjunto de processos, envolvendo produtos químicos, que permitem a desinfeção e o branqueamento das rolhas de cortiça. Permite ainda a extração suplementar de certos compostos, por exemplo, de substâncias com fenol. [4] [6]

Peróxido de Hidrogénio Oxidante •Cal •Hidróxido de Sódio Catalisa-dor •Enzimas •Ácido Cítrico •Bissulfato de Sódio neutrali-zaçao ácida

Dentro dos tambores as rolhas podem ser sujeitas a processos que envolvem:

Esquema 2. Alguns intervenientes nos processos de lavagem

Este processo de lavagem serve para desinfetar as rolhas, eliminando e prevenindo assim possíveis contaminações microbiológicas que pudessem pôr em risco a qualidade das rolhas de cortiça. [6]

A lavagem tem como objetivo preparar as rolhas para o acabamento, uma vez que só após esta etapa (e posterior secagem) estarão em condições propícias para serem submetidas às últimas modificações segundo as preferências do consumidor.

Na etapa da lavagem as empresas adotam diferentes processos/métodos. Alguns exemplos são:

1) Tratamentos com ácidos – por vezes não são suficientes por si só,

uma vez que só atingem as camadas mais próximas da superfície (devido à impermeabilidade da cortiça). Daí que possam ser utilizadas técnicas complementares para uma desinfeção mais eficiente.

2) Tratamentos que incluem a imersão das rolhas em etanol e numa

solução sulfurosa, de modo a eliminar os microorganismos.

3) Diversos tratamentos com peróxidos, por exemplo, uma lavagem à

3.10. Desodorização

A desodorização engloba diferentes processos que permitem remover substâncias indesejáveis que conferem odores aos objetos em que se encontram.

A desodorização pode ser realizada com recurso a tratamentos de lavagem, por exemplo:

a) Tratamentos que utilizam uma suspensão aquosa de carvão ativado, que é capaz de reter contaminantes nos seus poros, permitindo a eliminação de odores.

b) Tratamentos através de destilação sob vapor controlado (temperatura e humidade controladas), baseado em princípios de destilação e arrastamento dos odores por uma corrente de vapor. Este processo usa uma mistura no estado gasoso de vapor de água, etanol e ar pré-aquecido. É um processo altamente eficaz para a extração de TCA, uma vez que o TCA passa ao estado gasoso a temperaturas de 60 ºC, tornando possível a sua extração. Neste método são necessárias máquinas semelhantes à observada na Figura 6.

c) Tratamentos de extracção de TCA com CO2, em que se submete a cortiça a uma corrente de CO2 em estado supercrítico, isto é, sujeito a condições em que se encontra num estado intermediário entre o líquido e o gasoso, podendo agir como solvente, para arrastar e extrair TCA e, por vezes, outros compostos presentes na cortiça. [1] [8]

A desodorização também pode ser realizada por esterilização, que tem como objetivo eliminar todos os microorganismos presentes na cortiça, além de permitir a desodorização das rolhas através da prevenção da formação do TCA ou da sua eliminação/extração.

A desodorização por esterilização pode ser realizada, essencialmente, através de 3 técnicas diferentes:

1. Esterilização através de radiação:

1.1) Utilizando feixes de eletrões – usa-se tecnologia de feixe de electrões para eliminar os microorganismos, e assim ao diminuir a contaminação microbiológica diminui-se a probabilidade da formação do TCA.

1.2) Utilizando microondas – tem por objetivo aquecer a cortiça e os microorganismos nela presentes, recorrendo-se a ondas eletromagnéticas. Assim através do aquecimento da água existente nos microorganismos e na cortiça, provoca-se a morte destes e a evaporação dos contaminantes químicos, que podem estar na origem dos odores e sabores estranhos.

1.3) Utilizando radiação gama (Figura 7) – a exposição à radiação gama é uma técnica eficiente e simples porque consegue apenas num passo eliminar os microorganismos e reduzir ou mesmo eliminar o TCA das rolhas de cortiça, isto graças à sua elevada capacidade de penetração. [1] [8]

2. Esterilização através de processos químicos:

2.1) Utilizando antibióticos – consiste na exposição das rolhas a um antibiótico contido numa emulsão. É eficaz para resolver o problema da contaminação microbiológica, mas não tem efeitos diretos na concentração de TCA.

2.2) Utilizando ozono – utiliza-se água ozonizada ou uma emulsão de

silicone ozonizada de modo a provocar a desodorização e/ou esterilização da cortiça. [8]

3. Esterilização através de ações enzimáticas:

3.1) A utilização de algumas enzimas capazes de inativar compostos que contêm fenol, nomeadamente os clorofenóis, necessários à formação do TCA, sendo por isso uma solução de redução/eliminação dos odores e sabores. [1] [8]

3.11. Secagem

A secagem é uma etapa que consiste em reduzir e estabilizar, por tratamento térmico, o teor de humidade das rolhas até um valor entre os 6% e os 9% sem alterar ou danificar a estrutura interna da cortiça. A secagem tem como objetivo assegurar um bom comportamento mecânico e uma boa estabilidade microbiana das rolhas. [7] [9]

Durante a secagem ocorrem dois fenómenos físicos:

1. Evaporação da superfície húmida graças à transferência de energia sob a forma de calor do meio envolvente para as rolhas de cortiça;

A secagem pode ser realizada ao ar livre, em estufas simples, com recurso ao aquecimento solar, em estufas/salas/compartimentos (Figura 8) de secagem aquecidas, ou através de secadores especiais, como por exemplo, sequências automatizadas de tapetes rolantes ao longo dos quais as rolhas “vão secando”. [10]

A secagem em estufas/salas de secagem é a mais utilizada pelas empresas, de modo a obter uma secagem mais rápida do que numa estufa simples, e compreende, essencialmente, 3 etapas:

a) Aquecimento – aumento sequencial da temperatura.

b) Monitorização da secagem – controlo da redução do teor de humidade das rolhas, visando atingir os objetivos pretendidos.

c) Uniformização – verificar a humidade das rolhas de modo a garantir a sua qualidade. [11]

3.12. Escolha

Esquema 3. Tipos de escolha de rolhas

A etapa de escolha consiste num exame minucioso das rolhas de cortiça, com vista a eliminar as rolhas com defeitos estruturais ou de fabrico, e com o objetivo de separar as rolhas num determinado número de classes visuais, isto é, classificar as rolhas com um determinado grau de qualidade que reflete o seu grau de porosidade. [7] [9]

Normalmente em primeiro lugar ocorre a escolha eletrónica, em que as rolhas são separadas em diferentes classes por uma máquina de visão digital (leitores óticos automatizados), de acordo com a sua porosidade e os seus defeitos, de modo a eliminar as rolhas com defeitos.

Posteriormente ocorre a escolha manual, em que funcionários experientes e qualificados realizam uma inspeção visual de todas as rolhas, de modo a separá-las por qualidades e classes, e verificam se as rolhas respeitam os padrões previamente estabelecidos (por exemplo com os clientes), eliminando as rolhas com defeitos que não foram detetados pelas máquinas automatizadas. [12] [13]

Escolha

4. Tipos de rolhas de cortiça

No mercado da indústria corticeira, existem vários tipos de rolhas com medidas muito variadas, de modo a adaptarem-se às diferentes garrafas, bem como às exigências dos diversos vinhos.

Assim, as várias rolhas de cortiça possíveis de ser encontradas são:

Rolhas naturais (Figura 9) – correspondem a uma peça única, feita a partir

da brocagem de uma tira de cortiça.

Rolhas naturais multipeça (Figura 9) – são fabricadas a partir da colagem de duas ou mais metades de cortiça entre si.

Rolhas naturais colmatadas (Figura 9) – são rolhas naturais em que os poros (lenticelas) estão preenchidos com pó de cortiça proveniente da etapa da rectificação.

Rolhas de champanhe (Figura 9) – são rolhas técnicas que possuem um, dois ou três discos de cortiça num dos topos, sendo estes maiores que o diâmetro das rolhas normais.

Rolhas aglomeradas (Figura 10) – são produzidas com granulados de cortiça, provenientes dos sub-produtos resultantes de algumas etapas do processo de produção de rolhas naturais.

Rolhas micro-granuladas – possuem um corpo de cortiça aglomerada, tal

como nas rolhas aglomeradas, no entanto os granulados que a constituem são de muito menor dimensão.

Rolhas técnicas (Figura 10) – são formadas por um corpo de cortiça aglomerada muito densa e com discos colados em um, ou nos dois topos. As que possuem um disco em cada topo são designadas rolhas técnicas 1+1. Com dois discos de cortiça natural em cada topo, denominam-se rolhas técnicas 2+2, e com dois discos apenas num topo chamam-se rolhas técnicas 2+0.

Rolhas capsuladas (Figura 10) – são rolhas naturais ou colmatadas em que

num dos topos é colada uma cápsula, podendo esta ser de plástico, vidro, metal, madeira, entre outros. [1] [14]

5. Conclusão

Deste modo, ao longo destas semanas o grupo investiu essencialmente em investigar matéria técnica e científica capaz de responder ao problema de uma forma concisa.

Na verdade, a tarefa de pesquisa foi muito facilitada pois, dado o desenvolvimento da indústria corticeira em Portugal, havia inúmeras fontes de informação acerca dos processos de fabrico das rolhas de cortiça.

Por outro lado, o grupo também pensou em ir fazer uma visita às instalações da APCOR (Associação Portuguesa de Cortiça) com o objectivo de se conseguir um contacto mais directo com quem realmente é especialista nesta matéria-prima, mas devido ao escasso tempo e às dificuldades no transporte, acabou por esta ideia não se concretizar.

Figuras

Figura da Capa. http://www.amorim.pt/cor_noticias_detail.php?aID=1180

[i] http://www.jgr.pt/processo.php#tiradia [ii]. http://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/60313/2/Texto%20integral.pdf [iii]. http://corticeiracardoso.com/site/produtos.php?menuId=produtos&id=6 [iv]. http://www.jgr.pt/processo.php#brocagem [v]. http://www.sersan.pt/item.php?id=50 [vi]. http://www.apcor.pt/userfiles/File/INNOCORK%20_P_Oct%2007.pdf [vii]. http://www.sabemais.pt/mais_infor_foto.asp?tipo=2&cod=22250&pic=101 [viii]. http://boacompracomprar.blogspot.pt/2012/08/tipos-de-rolhas.html

[ix] [x]. Modificadas a partir da original de: