Atualmente, as rolhas microaglomeradas de cortiça são constituídas por grânulos de cortiça e aglomerantes de base petroquímica (contento poliuretanos) pelo que não podem ser consideradas rolhas 100% naturais. Embora o produto seja percecionado pelos clientes como um produto natural, entre 10 a 20% da sua composição ainda provem de um aglomerante de base petroquímica. A crescente preocupação com a sustentabilidade e segurança alimentar, associada ao facto de se tratar de um produto para vedar bebidas alcoólicas, torna evidente a importância de produzir rolhas 100% naturais. Neste contexto, a presente dissertação teve como objetivo estudar e otimizar a aplicação de aglomerantes de base biológica na produção de rolhas de cortiça aglomerada. A metodologia empregue baseou-se no protocolo de validação de novas colas de aglomeração, utilizada na empresa. Inicialmente os aglomerantes de base biológica foram analisados quimicamente de modo a averiguar a conformidade alimentar, sendo esta avaliação feita externamente. Após validação, as matérias-primas foram utilizadas em ensaios à escala piloto, avaliando-se a performance físico-química e mecânica das rolhas obtidas. Posteriormente, foram realizados ensaios de produção em escala semi-industrial envolvendo também a caracterização físico-químico-sensorial do produto final. Foram testadas 3 colas (colas A, C e D) e 5 aditivos (produtos B, E, F, G e H) de origem biológica à escala piloto, dos quais a cola A e o aditivo G foram aprovados e testados em ensaios à escala semi-industrial. A partir destes produziram-se rolhas microaglomeradas que respeitam os requisitos de performance técnica (massa volúmica, humidade, resistência à fervura, absorção, torção e compressão/relaxação) exigidos para este produto final. Obtiveram-se assim rolhas bio microaglomeradas constituídas por granulado de cortiça, cola A e aditivo G, contendo tratamento de superfície I. Estas rolhas correspondem a uma incorporação de 94,5% de biomassa, das quais já se realizou um engarrafamento em cave para estudos posteriores, conforme protocolo de validação interno.

Currently, micro agglomerated stoppers are made of cork granules and petrochemical-based binders (containing polyurethanes) and therefore cannot be considered 100% natural cork stoppers. Although the product is perceived by customers as a natural product, between 10 and 20% of its composition still comes from a petrochemical based binder. The growing concern with sustainability and food safety, associated with the fact that it is a product to seal alcoholic beverages, makes evident the importance of producing 100% natural cork stoppers. In this context, the present dissertation aimed to study and optimize the application of biobased binders in the production of cork stoppers. The methodology used was based on the validation protocol of new agglomeration adhesives used in the company. Initially the biobased binders were chemically analyzed in order to verify the food conformity, being this done externally. After validation, the raw materials were used in pilot scale tests, evaluating the physical-chemical and mechanical performance of the corks obtained. Subsequently, semi-industrial scale production tests were also performed involving the physicochemical-sensorial characterization of the final products. Three binders (binder A, C and D) and five additives (products B, E, F, G and H) of biological origin were tested at pilot scale, of which the binder A and the additive G was approved and tested in an assay at semi-industrial scale. From these, micro-agglomerated stoppers that meet the technical performance requirements (density, moisture, boiling resistance, absorption, twisting and compression/relaxation) required for this final product, were produced. Thus bio-agglomerated cork stoppers consisting of cork granules, binder A and additive G and surface treatment I were obtained. These cork stoppers correspond to an incorporation of 94.5% of biomass, of which a cellar botting has already been carried out for studies, according to the internal validation protocol.

Mestrado em Engenharia Química