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Extração Térmica de 2,4,6-Tricloroanisol da Cortiça

Bibliographic Details
Main Author: Monteiro, Susana Maria Ferreira
Publication Date: 2023
Language: por
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: http://hdl.handle.net/10362/166393
Summary: A contaminação dos vinhos com 2,4,6-Tricloroanisol (TCA) é um problema para as indústrias Corticeira e Vitivinícola. Quando o vinho tem “gosto a rolha”, é o resultado da presença de TCA que, provoca defeitos sensoriais e reduz a sua qualidade. Com frequência, a contaminação com TCA é pro- veniente da rolha pelo que o seu controlo tem sido objeto de grande esforço pelo setor corticeiro nas últimas duas décadas. Mas, apesar desses esforços, os fundamentos da interação entre o TCA e a cortiça são poucos compreendidos. Esta compreensão é crucial para a conceção e otimização de processos ca- pazes de o remover da cortiça, sem comprometer as propriedades físico-mecânicas que fazem da rolha um excelente vedante. Esta dissertação resulta de um plano de investigação que teve como objetivo contribuir para a compreensão desta interação entre o contaminante e a cortiça. Numa primeira fase, foi estudada a localização e a distribuição de TCA em rolhas contaminadas naturalmente. Rolhas foram cortadas em fatias e o TCA libertável foi determinado, em cada fatia. Os resultados indicaram que não existe uma distribuição típica, uma vez que enquanto algumas rolhas apresentaram TCA distribuído ao longo de todo o comprimento, outras apresentaram TCA concentrado numa pequena região. Paralelamente, foi feito um estudo que pretendeu avaliar a possibilidade de transferência de TCA de rolhas contaminadas para rolhas limpas, quer por via líquida quer por via gasosa. Os resultados demonstraram que quando rolhas limpas e contaminadas são maceradas em con- junto, algum TCA pode ser transferido. Experiências em fase gasosa demonstraram que o TCA também pode ser transportado por essa via. No entanto, em ambos os casos, a extensão dessa transferência é diminuta pelo que apenas é notada na presença de rolhas muito contaminadas. A interação entre o TCA e a cortiça foi estudada com recurso a uma técnica de dessorção térmica em vácuo, com amostras artificialmente contaminadas. Foi também incluída uma investigação realizada com um equipamento que conjuga a ionização química a um espetrómetro de massa de tempo de voo, com limites de deteção na ordem de pptv, que possibilitou estudar a dessorção em amostras contami- nadas naturalmente. Estas experiências revelaram a presença de dois picos de dessorção. O primeiro pico foi associado a um processo de difusão de TCA em fase gasosa e o segundo a uma adsorção entre o TCA e os compostos fenólicos presentes nos extrativos e na lenhina. Ao avaliar o impacto dos tratamentos térmicos em vácuo, verificou-se que a perda de água era a causa das alterações nas propriedades físico-mecânicas nas rolhas de cortiça. Não obstante, demons- trou-se que foi possível recuperar essas propriedades ao humidificar a cortiça. Por último, descreve-se o trabalho que permitiu quantificar a difusão de TCA na cortiça. A au- mentada difusão de TCA na cortiça, a temperaturas elevadas (> 100 °C) demonstrou ser possível a re- moção deste composto para além da superfície da rolha durante o tratamento térmico em vácuo.
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Esta dissertação resulta de um plano de investigação que teve como objetivo contribuir para a compreensão desta interação entre o contaminante e a cortiça. Numa primeira fase, foi estudada a localização e a distribuição de TCA em rolhas contaminadas naturalmente. Rolhas foram cortadas em fatias e o TCA libertável foi determinado, em cada fatia. Os resultados indicaram que não existe uma distribuição típica, uma vez que enquanto algumas rolhas apresentaram TCA distribuído ao longo de todo o comprimento, outras apresentaram TCA concentrado numa pequena região. Paralelamente, foi feito um estudo que pretendeu avaliar a possibilidade de transferência de TCA de rolhas contaminadas para rolhas limpas, quer por via líquida quer por via gasosa. Os resultados demonstraram que quando rolhas limpas e contaminadas são maceradas em con- junto, algum TCA pode ser transferido. Experiências em fase gasosa demonstraram que o TCA também pode ser transportado por essa via. No entanto, em ambos os casos, a extensão dessa transferência é diminuta pelo que apenas é notada na presença de rolhas muito contaminadas. A interação entre o TCA e a cortiça foi estudada com recurso a uma técnica de dessorção térmica em vácuo, com amostras artificialmente contaminadas. Foi também incluída uma investigação realizada com um equipamento que conjuga a ionização química a um espetrómetro de massa de tempo de voo, com limites de deteção na ordem de pptv, que possibilitou estudar a dessorção em amostras contami- nadas naturalmente. Estas experiências revelaram a presença de dois picos de dessorção. O primeiro pico foi associado a um processo de difusão de TCA em fase gasosa e o segundo a uma adsorção entre o TCA e os compostos fenólicos presentes nos extrativos e na lenhina. Ao avaliar o impacto dos tratamentos térmicos em vácuo, verificou-se que a perda de água era a causa das alterações nas propriedades físico-mecânicas nas rolhas de cortiça. Não obstante, demons- trou-se que foi possível recuperar essas propriedades ao humidificar a cortiça. Por último, descreve-se o trabalho que permitiu quantificar a difusão de TCA na cortiça. A au- mentada difusão de TCA na cortiça, a temperaturas elevadas (> 100 °C) demonstrou ser possível a re- moção deste composto para além da superfície da rolha durante o tratamento térmico em vácuo.Wine contamination with 2,4,6-Trichloroanisole (TCA) is a problem for the Cork and Wine in- dustries. When wine has “cork taint”, it is the result of the presence of TCA, which causes sensory de- fects and reduces its quality. Often, TCA contamination comes from the cork, so its control has been the subject of great effort by the cork sector over the last two decades. But despite these efforts, the funda- mentals of the interaction between TCA and cork are poorly understood. This understanding is crucial for the design and optimization of processes that can remove it from cork, without compromising the physical-mechanical properties that make the cork stopper an excellent sealant. This dissertation is the result of a research plan that aimed to contribute to the understanding of this interaction between the contaminant and cork. First, the location and distribution of TCA in naturally contaminated corks was studied. Corks were cut into slices and the releasable TCA was determined in each slice. The results indicated that there is no typical distribution, since while some stoppers presented TCA distributed along the entire length, others presented TCA concentrated in a small region. At the same time, a study was carried out to evaluate the possibility of transferring TCA from contaminated stoppers to clean ones, either via liquid or gas phase. The results demonstrated that when clean and contaminated stoppers are soaked together, some TCA can be transferred. Experiments in the gas phase demonstrated that TCA can also be trans- ported via this route. However, in both cases, the extent of this transfer is small and is only noticeable in the presence of very contaminated stoppers. The interaction between TCA and cork was studied using a vacuum thermal desorption tech- nique, with artificially contaminated samples. An investigation carried out with equipment that com- bines chemical ionization with a time-of-flight mass spectrometer, with detection limits in the order of pptv, was also included, which made it possible to study desorption in naturally contaminated samples. These experiments revealed the presence of two desorption peaks. The first peak was associated with a TCA diffusion process in the gas phase and the second with an adsorption between TCA and phenolic compounds present in extractives and lignin. When evaluating the impact of heat treatments in vacuum, it was found that water loss was the cause of changes in the physical-mechanical properties of cork stoppers. However, it was demonstrated that it was possible to recover these properties by humidifying the cork. Finally, we describe the work that made it possible to quantify the diffusion of TCA in cork. The increased diffusion of TCA in cork, at high temperatures (> 100 °C) demonstrated that it is possible to remove this compound beyond the surface of the stopper during the vacuum heat treatment.Teodoro, OrlandoCabral, MiguelMota, JoséRUNMonteiro, Susana Maria Ferreira2024-04-19T10:05:28Z20232023-01-01T00:00:00Zdoctoral thesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/166393porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2024-05-22T18:20:35Zoai:run.unl.pt:10362/166393Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-28T17:51:13.610008Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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