Thermal expansion of bottled wines and brandies
: validation of the bottle’s expansion chambers

  • Manuel Carlos Nunes Bessa (Aluno)

Tese do aluno

Resumo

A expansão térmica de bebidas engarrafadas é um parâmetro de grande importância no momento da escolha dos materiais, nomeadamente a garrafa e o sistema de fecho. Se este fator não for considerado, podem ocorrer problemas durante o transporte e armazenamento das bebidas, especialmente nas alturas mais quentes do ano. As dimensões da garrafa e do vedante têm que garantir que exista um espaço livre entre o vedante e a bebida, permitindo o aumento do seu volume causado pelas variações de temperatura. Este espaço livre designa-se como câmara de expansão (EC). Esta tese concentrou-se no estudo do comportamento térmico de várias bebidas alcoólicas (vinho tinto de consumo, vinho do Porto ruby, brandy e aguardente velha) e na validação das EC utilizadas pela empresa nestas bebidas. O estudo detalhado do perfil interno do gargalo permitiu desenvolver um modelo de cálculo da EC mais preciso, para cada par garrafa-bebida. Os resultados foram comparados com o método utilizado atualmente pela empresa para o mesmo efeito. Foram encontradas diferenças significativas no que respeita às amostras de vinho tinto. Para as restantes amostras, não foram encontradas diferenças relevantes. Foram realizadas simulações de condições variáveis de temperatura no transporte e armazenamento para observar o comportamento dos produtos quando expostos a temperaturas elevadas. Concluiu-se que as EC para o vinho do Porto, brandy e aguardente estão bem definidas. Para as amostras de vinho tinto resultaram defeitos que impossibilitaram o término das simulações, demonstrando que estas EC necessitam de revisão. Foram realizadas experiências para a determinação do coeficiente volumétrico de expansão térmica (CTE), tendo-se obtido CTEs de 4.02×10 -4 °C-1, 5.11×10 -4 °C-1, 6.35 ×10 -4 °C-1 e 7.78 ×10 -4 °C-1, para vinho tinto, vinho do Porto, brandy e aguardente, respetivamente. A compilação dos resultados obtidos permitiu o desenvolvimento de um modelo de previsão para o nível de bebida em função da temperatura, baseado no perfil interno da garrafa, nas dimensões do vedante, no nível de enchimento e no CTE. Este modelo foi utilizado para propor uma solução para o problema observado nas amostras de vinho tinto durante as simulações.
Data do prémio28 jul. 2022
Idioma originalEnglish
Instituição de premiação
  • Universidade Católica Portuguesa
SupervisorMaria de Fátima Poças (Supervisor)

Keywords

  • Garrafa
  • Bebidas alcoólicas
  • Expansão térmica de bebidas engarrafadas
  • Câmara de expansão
  • Coeficiente volumétrico de expansão térmica

Designação

  • Mestrado em Engenharia Alimentar

Citação

'