Procedimiento para el tratamiento directo de tapones de corcho, utilizando fluidos supercríticos.

Procedimiento para el tratamiento de tapones de corcho natural,

con el objetivo de eliminar/reducir compuestosque contaminan el corcho, concretamente 2,4,6-tricloroanisol (TCA), caracterizado porque comprende la utilizaciónde fluidos supercríticos en un recipiente a alta presión que comprende un dispositivo de separación que permite,durante ciclos de compresión/descompresión, la contracción y la expansión de los tapones de corcho con contactomínimo entre ellos, sin distorsión significativa de su forma original y manteniendo intactas sus propiedades desellado.

Procedimiento para el tratamiento directo de tapones de corcho, utilizando fluidos supercríticos.

Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento que permite la aplicación del tratamiento con fluidos supercríticos directamente a tapones de corcho natural sin perder su forma y manteniendo sus propiedades de sellado, utilizando un dispositivo de separación. Este procedimiento elimina o reduce una cantidad de contaminantes del corcho, concretamente 2, 4, 6-tricloroanisol que es el principal compuesto responsable de los malos olores que se producen en el vino.

Antecedentes de la invención Tradicionalmente, se ha utilizado corcho como tapones para sellar botellas de vino. La aplicación más importante del corcho es como tapones en la conservación de vinos. El tapón de corcho natural presenta propiedades físicas únicas tales como elasticidad, hidrofobicidad e impermeabilidad a gases y líquidos. Hasta la fecha, no hay otros productos naturales o artificiales que posean tales características deseables. Además de un sellado eficaz, estas propiedades garantizan la maduración o envejecimiento adecuado del vino y, por tanto, se utilizan frecuentemente tapones de corcho natural para el almacenamiento de vinos durante largos periodos de tiempo (Fischer, 1997; Insa, 2006) . Sin embargo, esta aplicación se está poniendo en duda debido al denominado problema de la “contaminación por mohos”, que conduce al rechazo del producto por los consumidores, provocando por tanto pérdidas considerables en la industria del vino. Soleas et al. (2002) demostraron que aproximadamente el 6, 1% de las botellas de vino resultaban afectadas por el problema de la “contaminación fúngica”. Otro estudio (Quercus (1996) ) reveló que entre el 0, 1 y el 10% de las botellas de vino europeas están contaminadas.

El problema de las desviaciones sensoriales producidas por los tapones de corcho, que se producen frecuentemente en vinos, se ha relacionado con la presencia de cloroanisoles, especialmente del 2, 4, 6-tricloroanisol (TCA) , pero también con el 2, 3, 4, 6-tetracloroanisol (TeCA) y el pentacloroanisol (PCA) (Insa, 2006) . TeCA y PCA están más relacionados con contaminantes procedentes del entorno de la bodega. Por primera vez en 1982, Tanner et al. identificaron el TCA como el principal compuesto responsable del problema de la “contaminación fúngica”.

Aun cuando se han relacionado otros compuestos aromáticos con el mismo problema (Simpson, 2004; Pena-Neira 2000; Chatonnet, 2004) , generalmente se considera que el TCA es el principal indicador (Hervé, 2000) . Según el proyecto europeo “Quercus”, se detectó la presencia de TCA en al menos el 80% del vino con desviación sensorial no deseable. Además, el TCA es un compuesto con un límite de detección sensorial a concentraciones muy pequeñas, del orden de algunos nanogramos por litro de vino (Amon, 1989; Tanner, 1982) .

La presencia de TCA en vinos se asocia con los tapones de corcho y su aparición en tapones ha sido objeto de numerosos estudios (Silva Pereira, 2000) . Los precursores directos de los cloroanisoles son los clorofenoles, que se convierten en cloroanisoles a través de una reacción de metilación provocada por microorganismos, especialmente hongos en determinadas condiciones de temperatura y presión (Insa, 2006) . De esta forma, los clorofenoles constituyen una fuente potencial de TCA y su aparición en el alcornoque puede producirse a través de la utilización de determinados productos insecticidas y fungicidas, así como a partir de determinados materiales utilizados en el almacenamiento, transporte y envasado (Czaplicka, 2004, Alvarez-Rodríguez, 2002) . Aunque la industria del corcho ha desarrollado procedimientos preventivos con el fin de evitar la presencia de estos compuestos, continúan detectándose cloroanisoles residuales en tapones de corcho.

La eliminación de TCA es un procedimiento difícil debido a una combinación de varios factores tales como:

1. características impermeables del corcho;

2. necesidad de alcanzar valores de concentración del orden de ppt, un valor extraordinariamente bajo, debido al bajo umbral de percepción de la concentración;

3. gran estabilidad química del compuesto.

Debido a la identificación del TCA como principal compuesto responsable del sabor no deseable del vino, se han desarrollado procedimientos de tratamiento y minimización (Gil, 2006) .

En la industria, los tapones de corcho se limpian utilizando peróxido de hidrógeno o ácido peracético. El objetivo de este procedimiento es lavar y desinfectar los tapones. También hay otros procedimientos tales como implementación de microondas (Jager, 1999) . El lavado/desinfección va seguido por la estabilización del nivel de humedad, optimizando el rendimiento del corcho como sellador y reduciendo simultáneamente la contaminación microbiológica. Sin embargo, estos procedimientos no son suficientes para los compuestos volátiles (Gil, 2006) .

Se han propuesto otros procedimientos para la eliminación de los contaminantes de los tapones de corcho. Los más destacados son la esterilización del corcho utilizando radiación gamma (PT103006) , tratamiento con ozono (Vlachos, 2007) , un procedimiento con ultrasonidos (Penn, C, 2004) , extracción de vapor (documento WO03041927) , fotodegradación (Vlachos, 2008) y extracción con CO2 supercrítico (documento FR19990012003, publicado como US2007/0017550 y WO 01/23155) .

El CO2 supercrítico está reconocido como un disolvente muy eficaz para la extracción de contaminantes del corcho, concretamente de TCA. Este hecho se notificó originalmente en 1997 por Chouchi et al. Los autores notificaron que la “extracción supercrítica de contaminantes del corcho que provocan el sabor no deseable del vino es eficaz y mucho más rápida que los procedimientos convencionales”.

En 2000, Taylor et al. confirmaron que los rendimientos de la extracción supercrítica de TCA presentan valores similares en comparación con la extracción de Soxhlet, siendo sin embargo mucho más eficaz en lo que se refiere al tiempo.

La patente FR19990012003 ilustra un procedimiento para la extracción de contaminantes del corcho utilizando fluidos supercríticos, concretamente CO2 supercrítico. En los ejemplos presentados en la descripción de la invención, está claro que el corcho tratado mediante extracción supercrítica está siempre en forma granulada o como tablas y no en forma de tapones de corcho. De hecho, no hay ninguna aplicación conocida directamente a los tapones de corcho natural.

La publicación de Eduard Lack en 2006 en el 3rd Chemical Engineering and High Pressure International Meeting (3er encuentro internacional sobre ingeniería química y alta presión) es especialmente relevante. El autor, que representa a NATEX, la empresa austriaca responsable del diseño y la construcción de las instalaciones industriales para el procedimiento patentado de extracción supercrítica, afirma que los tapones de corcho no vuelven a su forma original durante la etapa de despresurización. Por tanto, el autor ha concluido que es imposible implementar la extracción supercrítica en tapones de corcho natural. El autor también declara que el tratamiento con fluidos supercríticos debe aplicarse directamente al corcho granulado y que los tapones de corcho deben producirse después.

Breve descripción de los dibujos Esta invención puede ilustrarse utilizando los dibujos adjuntos. Estos dibujos muestran los dispositivos y procedimientos utilizados para llevar a cabo esta invención:

Figura 1: muestra un modelo de un dispositivo de separación con anaqueles unidos. La figura 1A es una vista frontal de dicho dispositivo de separación, que está compuesto por una varilla central (1) y tres varillas laterales (2) con una base compuesta por lámina metálica perforada, a la que se unen los anaqueles que soportan los tapones de corcho que van a tratarse. Los anaqueles se organizan uno por encima del otro y se unen a las varillas mencionadas anteriormente hasta un número limitado por la altura de las varillas. La figura 1B es una vista en planta del dispositivo de separación, que presenta una tapa de cubierta con un gancho para permitir levantar toda la estructura.

Figura 2: Se muestra un modelo de anaquel utilizado en el dispositivo de separación. La figura 2A es una vista en perspectiva de dicho anaquel, compuesto por una placa perforada (5) , que presenta orificios (4) de unión, un anillo lateral en una placa plana (6) con una varilla unida en la parte superior (7) . La figura 2B representa una vista en planta de dicho anaquel.

La figura 3: Muestra un esquema del procedimiento en el que... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para el tratamiento de tapones de corcho natural, con el objetivo de eliminar/reducir compuestos que contaminan el corcho, concretamente 2, 4, 6-tricloroanisol (TCA) , caracterizado porque comprende la utilización de fluidos supercríticos en un recipiente a alta presión que comprende un dispositivo de separación que permite, durante ciclos de compresión/descompresión, la contracción y la expansión de los tapones de corcho con contacto mínimo entre ellos, sin distorsión significativa de su forma original y manteniendo intactas sus propiedades de sellado.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que, en el recipiente (9) a alta presión, el fluido supercrítico o mezcla de fluidos supercríticos, con o sin codisolvente, entra en contacto directamente con los tapones de corcho natural.

3. Procedimiento, según las reivindicaciones 1 ó 2, que se lleva a cabo según las etapas siguientes:

a) suministrar un fluido comprimido, o una mezcla de fluidos comprimidos, a través de una bomba (8) de líquidos/compresor, al interior de un recipiente (9) a alta presión sellado, situado en un horno o baño de temperatura controlada, que contiene los tapones de corcho situados en el dispositivo de separación mencionado anteriormente, utilizando opcionalmente un codisolvente inerte, preferentemente no tóxico, que puede añadirse a través de una bomba (8) de líquidos/compresor o introducirse previamente dentro del recipiente (9) a alta presión;

b) hacer circular el fluido comprimido, la mezcla de fluidos comprimidos o la mezcla de fluidos comprimidos y codisolvente, a través del recipiente a alta presión;

c) retirar el fluido comprimido, la mezcla de fluidos comprimidos o la mezcla de fluidos comprimidos y codisolvente, mediante descompresión y, opcionalmente, mediante sustitución con un gas permanente, tal como nitrógeno.

4. Procedimiento, según la reivindicación 3, en el que la etapa de extracción supercrítica se lleva a cabo en el

intervalo de temperatura comprendido entre 30ºC y 120ºC. 30

5. Procedimiento, según las reivindicaciones 3 ó 4, en el que la etapa de extracción supercrítica se lleva a cabo en el intervalo de presión comprendido entre 6 MPa y 40 MPa.

6. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que la etapa de extracción supercrítica se 35 lleva a cabo en el intervalo de tiempo comprendido entre 1 y 24 horas.

7. Procedimiento, según la reivindicación 6, en el que la etapa de extracción supercrítica se lleva a cabo en el intervalo de tiempo comprendido entre 4 y 8 horas.

8. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el fluido utilizado es dióxido de carbono.

9. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en el que el dispositivo de separación consiste en:

-una estructura metálica, que comprende cuatro varillas, una central (1) y tres laterales (2) , con una base

compuesta realizada a partir de una lámina metálica perforada, en la que se fijan los anaqueles (3) que soportan los tapones de corcho que van a tratarse;

-unos anaqueles (3) realizados con unas láminas perforadas (5) , con cuatro orificios (4) de unión, en los que se fijan las varillas mencionadas anteriormente, una tapa lateral realizada a partir de una lámina metálica (6) con

una varilla soldada en la parte superior (7) ; estando fijados estos anaqueles entre sí hasta un número máximo limitado por la altura de las varillas;

-una tapa de cubierta realizada a partir de una lámina metálica, en la que se fija un gancho para permitir levantar

toda la estructura. 55

10. Procedimiento, según la reivindicación 9, en el que la estructura metálica está realizada en acero inoxidable.