Post on 07-Feb-2019
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Engenharia Mecânica na Agricultura
Mecanização na produção de vinho
Projeto FEUP 2015/2016 - Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica -
Armando Sousa Teresa Duarte
Equipa 1M07_03:
Supervisor: Abílio Jesus Monitor: Francisco Chaves
Estudantes & Autores:
Mónica B. Silva up201504673@fe.up.pt José L. Almeida up201505414@fe.up.pt
José R. Rego up201506031@fe.up.pt Ricardo Bettencourt up201505940@fe.up.pt
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 2 de 23
Agradecimentos
A nossa equipa sente o dever de deixar, neste relatório os devidos
agradecimentos àqueles que connosco colaboraram na elaboração do mesmo.
Desta forma destacamos o nosso supervisor, o professor Abílio Jesus, e o nosso
monitor, Francisco Chaves, pelo auxílio prestado na realização do trabalho, tanto na
forma de explorar o tema escolhido como na partilha de técnicas de pesquisa mais
apuradas.
Queremos agradecer também ao Instituto do Vinho do Douro e do Porto (IVDP)
pela disponibilidade com que nos receberam, aquando da visita à sua biblioteca.
Deixamos também o nosso sinal de gratidão à Herdade do Pinheiro pelas
informações prestadas, ainda que não tenham sido de utilidade na elaboração deste
relatório.
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 3 de 23
Resumo
Com a realização deste trabalho pretendeu-se analisar e apresentar o papel
fundamental que a engenharia mecânica desempenha na produção do vinho.
Este trabalho foi iniciado com uma introdução ao tema abordando a origem e
história do vinho, bem como os métodos utilizados nos primódios da sua produção.
Refere-se ainda a importância do vinho e o seu impacto na economia e sociedade
portuguesas. Focando nos objetivos do trabalho, é feita uma referência aos primeiros
mecanismos utilizados na produção do vinho. De seguida, desenvolve-se o tema, dando
ênfase à atualidade. São referidas as máquinas e equipamentos utilizados no processo
de produção do vinho, desde a produção da uva, à transformação da mesma em vinho
e, finalmente, ao armazenamento. Nesta parte do trabalho, descrevemos o modo de
funcionamento das máquinas e são explicadas técnicas que visam tornar todo este
processo mais rápido, simples, eficaz e lucrativo, mantendo simultaneamente os níveis
de qualidade exigidos.
Palavras-Chave
Vinho; Produção; Agricultura; Engenharia Mecânica.
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 4 de 23
Índice
Agradecimentos ............................................................................................................ 2
Resumo ........................................................................................................................ 2
Lista de figuras ............................................................................................................. 5
1. Introdução ................................................................................................................. 6
2. Contextualização histórica ........................................................................................ 7
2.1. Mecanismo primários de produção de vinho ...................................................... 8
2.2. História do vinho ................................................................................................. 7
2.2.1. Idade Antiga ................................................................................................. 7
2.2.2. Idade Média ................................................................................................. 7
2.2.3. Idade Moderna ............................................................................................. 7
2.3. Vinho na atualidade ............................................................................................ 8
3. Produção de vinho .................................................................................................. 10
3.1. Cultivo .............................................................................................................. 10
3.1.1. Semeação .................................................................................................. 10
3.1.2. Rega .......................................................................................................... 11
3.1.3. Apanha ...................................................................................................... 12
3.2. Produção .......................................................................................................... 14
3.2.1. Prensagem ................................................................................................ 14
3.2.2. Fermentação .............................................................................................. 15
3.2.3. Estágio ....................................................................................................... 15
3.2.4. Transfega................................................................................................... 16
3.2.5. Engarrafamento ......................................................................................... 16
3.3. Armazenamento do vinho ................................................................................. 17
3.3.1. Iluminação ................................................................................................. 17
3.3.2. Temperatura .............................................................................................. 17
3.3.3. Humidade .................................................................................................. 18
3.3.4. Armazenamento do Vinho da Madeira ....................................................... 18
4. Notas finais ............................................................................................................. 20
Referências bibliográficas ........................................................................................... 21
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 5 de 23
Lista de figuras
Figura 1 - Mecanismos primários usados na produção de vinho ................................... 8 Figura 2 - Produção do vinho na produção agrícola ao longo dos anos, em termos
monetários .................................................................................................................... 9 Figura 3 - Vinha em socalco ....................................................................................... 10 Figura 4 - Refratómetro ............................................................................................... 12 Figura 5 - Varas responsáveis por abanar a vinha ...................................................... 12 Figura 6 - Máquina agrícola de apanha da uva ........................................................... 12 Figura 7- Exemplar de robô Wall-Ye V.I.N. ................................................................. 14 Figura 8 - Desengançador esmagador ........................................................................ 15 Figura 9 - Tanques de fermentação ............................................................................ 15 Figura 10 - Colocação da rolha no processo de engarrafamento do vinho .................. 16 Figura 11- Armazenamento de garrafas em condições controladas ............................ 18 Figura 12 - Uso de cubas de vinho no armazenamento do vinho da Madeira ............. 18
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 6 de 23
1. Introdução
O presente relatório foi elaborado no âmbito da unidade curricular “Projeto
FEUP” com o objetivo de explorar o papel da engenharia mecânica na agricultura,
particularmente na produção do vinho.
O vinho é a bebida alcoólica que se obtém da fermentação, total ou parcial, do
sumo das uvas frescas (mosto), podendo, no entanto, ser produzido a partir de outros
frutos [1].
Por outro lado, a engenharia mecânica, segundo a American Society of
Mechanical Engineers, é o ramo da engenharia responsável pela criação, produção e
operação de aparelhos mecânicos, fazendo uso de conceitos como força, energia e
cinemática [2]
Desta forma, o papel da engenharia mecânica na produção vinícola será
principalmente, na forma como as máquinas intervêm neste sector, assim como no
tratamento e conservação dos seus produtos.
Tendo em vista a diminuição dos custos de operação com mão de obra, tem sido
procurada uma menor intervenção manual na agricultura, daí que haja a presença de
tantas máquinas no processo.
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 7 de 23
2. Contextualização histórica
2.1. História do vinho
2.1.1. Idade Antiga
A história do vinho em Portugal vai para além da fundação da nacionalidade.
Considera-se que a primeira vinha foi plantada na Península Ibérica (no vale do Tejo e
no vale do Sado) por volta de 2000 anos a.C. pelos Tartessos (povo que habitava a
atual Andaluzia). Mais tarde, os Fenícios introduziram novas castas e tomaram conta do
comércio do vinho, que até essa altura era dominado pelos Tartessos. No séc. VII a.C.
os gregos instalaram-se na Península Ibérica, e deram também o seu contributo para o
desenvolvimento da cultura da vinha, alcançando grandes progressos na forma de
cultivar e produzir vinho. Mais tarde, com a presença dos Romanos no séc. II a.C, o
vinho tornou-se um símbolo cultural, sendo um dos ícones de poder e riqueza no Império
Romano [3].
2.1.2. Idade Média
Com a fundação de Portugal, o vinho manteve a sua importância, enquanto
produto base na alimentação diária e enquanto símbolo da cultura de um povo, sendo
nesse tempo o produto mais exportado por Portugal. Assim continuou até à altura dos
descobrimentos, já que era sempre transportado vinho nas caravelas, levando-o desta
forma para comunidades mais distantes [3].
2.1.3. Idade Moderna
A assinatura do tratado de Methwen, em 1703, foi um momento chave para um
incremento nunca visto no comércio e, consequentemente, na produção do vinho.Com
a sua assinatura, o comércio entre Portugal e Inglaterra ficou facilitado, ao abrigo de
condições especiais para a entrada do vinho português em Inglaterra. Fruto deste
aprofundamento comercial, em 1756, o vinho do Porto já era tão famoso e importante
no comércio entre os dois países, que foi criado a primeira região demarcada do mundo,
a região do Alto Douro. Desde essa altura, a produção de vinhos em Portugal teve altos
e baixos, mas manteve sempre a sua importância a nível económico, cultural e social
[3].
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 8 de 23
2.2. Mecanismo primários de produção de vinho
A necessidade de extração de sumos e óleos vegetais, tais como o vinho e o
azeite, levou o ser humano a criar utensílios e mecanismos, tais como a prensa de saco,
a prensa de alavanca e a prensa de parafuso com alavanca, para auxiliar nesta tarefa,
apresentadas na figura 1 [4].
As prensas têm a função de extrair a maior quantidade de sumo ou óleo de frutos
e sementes. Nos antigos relevos egípcios, podemos encontrar representações da pisa
de uvas em tanques e verificar que o sumo escorre para um tanque de recoleção. Os
egípcios, por volta de 3000 a.C, perceberam que uma maior pressão podia ser exercida
por torção do que pelo peso e pela pisa. A partir desse momento tornou-se mais comum,
depois da pisa realizada no tanque, prensar a polpa da fruta que resultava da pisa,
podendo aproveitar-se quase a totalidade do sumo. As prensas desenvolvidas foram a
prensa de alavanca e pesos , prensa de alavanca e tambor e prensa de alavanca e
parafuso(ver Fig.1) [4].
2.3. Vinho na atualidade
Nos dias de hoje, a produção de vinho em Portugal é uma importante
componente do ramo agrícola nacional, tendo representado, em 2007, cerca de 13% do
valor gerado neste sector. Com uma superfície vitícola de 240 mil hectares repartida
pelas diferentes regiões, a cultura da vinha ocupa cerca de 6,9% da superfície agrícola
útil (SAU). Na vertente económica, assinala-se o crescimento do peso do sector do vinho
que representava 9,1% da produção agrícola, no período de 1980-1989, e que registou
15,4% no período de 2000-2007 [5].
Nas regiões vitivinícolas, com níveis de produção diferentes, também devido à
incidência da cultura da vinha, assinala-se um maior peso relativo na produção total de
Figura 1 - Mecanismos primários usados na produção de vinho [4]
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 9 de 23
vinho: 25% no Douro; 17% na Estremadura, 14% nas Beiras e 14% no Alentejo. A
produção de vinhos com denominação de origem controlada (designação dada a
produtos que têm caraterísticas, ou reputação, específicas por terem vindo de uma
determinada região) tem vindo a aumentar a sua expressão a nível nacional, tendo
atingido, na campanha 2008/2009, cerca de 75% da produção total [5].
De acordo com as Contas Económicas da Agricultura de 2008, recolhidas pelo
Instituto Nacional de Estatística, a produção de vinho a preços correntes (preços base)
em 2007 foi de cerca de 862 milhões de euros, o que corresponde a 13 % da Produção
do Ramo Agrícola, e a 22% da Produção Vegetal (ver Fig. 2) [5].
Figura 2 - Produção do vinho na produção agrícola ao longo dos anos, em termos monetários [5]
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 10 de 23
3. Produção de vinho
Feita uma contextualização da forma como evoluiu o vinho ao longo da história
da humanidade, pretende-se agora mostrar a forma como a Engenharia Mecânica tem
desenvolvido o sector agrícola, particularmente na obtenção deste produto.
3.1. Cultivo
A mecanização da agricultura, nomeadamente na produção do vinho, começa
no processo de obtenção da sua matéria-prima. A produção da uva é fruto de práticas
de cultivo, rega e apanha do produto. Estes processos são já muito mecanizados
permitindo uma otimização dos recursos e do tempo- podendo, no entanto, haver
espaço para melhoramentos.
3.1.1. Plantação
A influência da engenharia mecânica pode ser desde cedo identificada na
construção das vinhas, mais especificamente na utilização de máquinas agrícolas na
preparação do terreno para cultivo. Este
processo, denominado tilling, consiste no
uso de veículos mecânicos, ou de
trabalho manual, que dotados de
ferramentas com movimentos oscilatórios
promovem o levantamento leve da terra
do solo para cultivo. Isto é feito com o
objetivo de arejá-lo para facilitar a
semeação [6]. Muitas vinhas em Portugal,
nomeadamente no Douro e na Madeira,
apresentam-se em encostas de inclinação elevada (figura 3), necessitando
primariamente de outro tipo de preparação que é construção de socalcos. Esta consiste
no nivelamento do solo, em patamares de diferentes alturas, de forma a facilitar o
trabalho agrícola.
Se o proprietário da vinha pretender fazer uso de máquinas agrícolas na sua
vinha, terá de ter especial atenção às caraterísticas do terreno (inclinação do solo,
Figura 3 - Vinha em socalcos
Figura 3 - Vinha em socalco [7]
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 11 de 23
ângulo de curva no fim da fila e espaçamento entre filas) de modo a que seja possível
fazer a apanha de forma mecanizada [8].
A preparação de vinha passa também pela colocação de suportes de apoio ao
crescimento das uvas, prática denominada de vine training, constituídos por postes e
arames que mantêm os ramos da videira no local e posição correta. Esta prática é muito
importante para a manutenção do equilíbrio de sombra da folhagem e das uvas assim
como para facilitar os processos de rega, poda, aplicação de pesticidas e fertilizantes,
e apanha da uva. Por este motivo compreende-se a existência de diferentes sistemas
de vine training consoantes os requisitos da vinha [9].
Depois de preparado o terreno, efetua-se a plantação. Esta é feita na sua maioria
manualmente, colocando um ramo de videira no solo. No entanto, começam já a haver
desenvolvimentos e investimentos tecnológicos em máquinas responsáveis por este
processo, orientadas por GPS, o que poderá melhorar os tempos de plantação e reduzir
os custos com funcionários [10].
3.1.2. Rega
Outro aspeto de intervenção da engenharia mecânica, particularmente da
hidráulica, na produção da uva é o mecanismo de rega. A sua escolha deverá ser o
resultado de uma deliberação das várias exigências físicas e químicas do terreno e do
ambiente, assim como das limitações financeiras do produtor, das quais dependerá a
produção [11].
Assim, poderemos destacar três métodos principais de rega:
irrigação de superfície (a água é aplicada e distribuída pelo solo recorrendo
à força gravítica) [12];
irrigação por aspersor (a água é conduzida por tubos até ao aspersor, de
onde é projetada obliquamente, resultando na queda de gotículas) [13];
irrigação gota-a-gota (a água é conduzida por tubos de onde cai, lentamente,
diretamente na base da planta) [14].
Tendo em vista a higiene alimentar, assim como o cumprimento das épocas
específicas para cada fase da produção da uva, muitos métodos de rega foram
adaptados. Tendo o agricultor de, por vezes, colocar fertilizantes assim como alguns
químicos de proteção da vinha, aproveitam-se às vezes os sistemas de rega para esse
efeito ou sistemas de pulverização.
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 12 de 23
3.1.3. Apanha
Já na fase final da produção da uva
encontra-se o processo de apanha da uva (a
vindima), cuja mecanização já vai sendo muito
explorada em território estrangeiro, principalmente
nos Estados Unidos, mas também em território
nacional.
Este passo tem de ser efetuado no momento
correto, uma vez que as uvas só devem ser
colhidas quando tiverem atingido um certo nível de
açúcar. De modo a tornar esta etapa mais precisa e
eficaz, atualmente, são utilizados refratómetros
(figura 4), instrumentos que indicam a quantidade de açúcar presente nas uvas. Para
fazer esta avaliação, é recolhido mosto das uvas para fazer o teste. Este líquido é
colocado num vidro que permite a passagem da luz e, de seguida, observa-se através
de uma lente uma linha que indica o nível de açúcar presentes no mosto. Esta linha
aparece graças à refração da luz, que varia de acordo com os níveis de açúcar [16,17].
Caso as uvas preencham os requisitos necessários, procede-se então à sua
recolha. Dependendo de fatores como a mão de obra disponível, o clima, a área de
plantação, o tipo e irregularidade do solo, assim como o tipo de vinho, esta pode ser
feita manual ou automaticamente usando colhedoras. Em zonas em que o uso da
máquina não seja favorável ou justificável, a recolha é feita manualmente, com grandes
grupos de trabalhadores.
A vindima mecanizada consiste no uso de máquinas agrícolas altas, com uma
cavidade interior, na qual existem conjuntos de pequenas varas que, ao percorreram a
vinha com movimentos oscilatórios, provocam a queda do fruto (ver figuras 5 e 6).
Figura 4 - Refratómetro Figura 4 – Refratómetro [15]
Figura 6 - Máquina agrícola de apanha da uva [19] Figura 6 - Varas responsáveis por abanar a vinha [18]
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 13 de 23
Existem variantes destas máquinas consoante o sítio onde é pretendido que as varas
entrem em contacto (o tronco ou os ramos exteriores) [8]. Após a queda do cacho, a uva
cai em esteiras que transportam o fruto até a recipientes que podem estar localizados
numa máquina agrícola independente ou incorporado na máquina responsável pela
apanha. Durante este pequeno percurso, existem ventoinhas responsáveis por remover
qualquer resíduo leve (como folhas), uma zona onde um técnico retira resíduos mais
pesados como ramos e por fim por um íman que retira qualquer metal proveniente dos
suportes da vinha [16]. Algumas máquinas podem incluir também um desengançador,
o qual separa as uvas do cacho (explicação mais detalhada em 3.2.1 Prensagem)
A mecanização desta prática permite uma apanha muito mais rápida, até 200
toneladas por dia, tendo em conta que pode operar 24 horas por dia e que o faz mais
depressa que na apanha manual, o que facilita imenso em locais cuja apanha está muito
condicionada temporalmente pelo clima. No entanto, este método só deve ser usado
em uvas de casca mais rija, menos suscetíveis de serem danificadas [20]. Este processo
tem sido alvo de muitas críticas e, apesar das suas vantagens, ainda não gerou
consenso. A sua discussão prende-se com a relação qualidade-preço do vinho gerado
por estas uvas.
Os defensores da mecanização da apanha na vitivinicultura argumentam que a
rapidez é crucial na redução de preços e de cumprimento dos períodos indicados para
esta fase. Por outro lado, muitos enólogos criticam o facto de algumas uvas apanhadas
estarem já podres e poderem contaminar outras, assim como o dano que estas sofrem
poder iniciar a fermentação antes de tempo [21].
No entanto, foi conduzida uma experiência pela Paumanock Vineyards, em Nova
Iorque, que consistiu numa prova cega de dois vinhos da mesma casta, um de apanha
manual e outro de apanha mecanizada. O resultado apurou uma ligeira superioridade
do vinho de apanha mecanizada, o que poderá ter passado pela anulação de alguns
dos factores que o prejudicam como a apanha ser processada de madrugada impedindo
a fermentação prematura e a remoção prévia das uvas podres. Também pode ser uma
vantagem não haver contato das uvas com qualquer material para além do plástico ou
metal do recipiente e da esteira [20,21].
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 14 de 23
Para além deste método
mecânico, começa a ser desenvolvido
um outro dispositivo de caráter mais
eletrónico, por Burgundian Christophe
Millot, que é um robot denominado
Wall-Ye V.I.N. Este é conduzido, por
GPS, numa recolha de dados relativos
à vinha nomeadamente ao estado de
maturação da uva. Isto indicia que com
um investimento neste ramo da
vitivinicultura, poderemos ter no
espaço de poucos anos máquinas
agrícolas capazes de fazer apanha
seletiva [23].
Perante o acesso debate no seio da comunidade vinícola relativamente à apanha
da uva, tem-se procurado uma solução de compromisso, que retenha o melhor das duas
alternativas. Esta tem passado por uma segregação da produção vinícola, mantendo a
mecanização em vinhos mais vulgares ou de quotidiano, onde não é exigida tanta
qualidade mas sim uma maior valorização da relação qualidade-preço. Por outro lado,
procurou-se manter métodos manuais em vinhos mais requintados e prestigiados pela
vantagem qualitativa que estes trazem. Além disso, esta prática continua a ser muito
observada em vinhas com uma forte herança cultural e de caráter turístico devido à
grande procura que existe pela experiência da apanha vinícola.
3.2. Produção
3.2.1. Prensagem
Dependendo do tipo de vinho, a prensagem pode ocorrer antes ou após a
fermentação. No caso do vinho branco, a prensagem ocorre antes da fermentação,
enquanto que no vinho tinto ocorre depois da fermentação. Durante este processo, as
uvas são separadas dos cachos e de seguida esmagadas para que o sumo dos bagos
seja extraído. De modo a tornar este processo mais rápido e eficaz, são utilizados
desengançadores esmagadores [24]. Este equipamento é constituído por um
reservatório circular giratório e por pás metálicas que se encontram no seu interior e que
Figura 7- Exemplar de robô Wall-Ye V.I.N. [22]
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 15 de 23
rodam no sentido contrário do tanque. São
estes movimentos que permitirão
simultaneamente separar as uvas dos cachos
e começar a produção de mosto [25]. O
esmagamento pode ainda ser feito
manualmente, pisando as uvas. Este é um
processo exigente já que é extremamente
demorado e, por isso, torna-se difícil arranjar
mão de obra disposta a realizar esta tarefa. No entanto, este método tem uma vantagem
em relação ao processo mecânico: durando mais tempo, o vinho fica mais rico em
termos de cores, aromas e sabores [24].
De modo a prevenir a oxidação do mosto, este é arrefecido e sulfitado desde que
é extraído dos bagos das uvas. O arrefecimento pode ser feito adicionando gelo seco
(dióxido de carbono solidificado) às uvas acabadas de esmagar ou armazenando o
mosto em sistemas de frio. A sulfitação é feita com um sulfitador mecânico e automático
ou lançando soluções sulfurosas no mosto [24].
3.2.2. Fermentação
De seguida, o mosto é
transferido para tanques de
fermentação, geralmente de aço
inoxidável, madeira ou cimento (figura
9). Nestes reservatórios, o açúcar é
transformado em álcool e gás carbónico
pelas leveduras que existem
naturalmente na casca da uva. Estes
tanques possuem sistemas de bombeamento que permitem que o mosto circule,
mantendo uma distribuição homogénea da temperatura e da levedura e impedindo que
as partes sólidas das uvas se mantenham na superfície [28].
3.2.3. Estágio
Após estes procedimentos, o vinho pode ser armazenado em barris, que fazem
com que o vinho obtenha características amadeiradas. Neste caso, os barris são
mantidos em túneis e caves subterrâneas, mantendo assim o vinho à temperatura
adequada. O armazenamento pode ainda ser feito em tanques próprios para o efeito,
Figura 9 – Tanques de fermentação
Figura 8 - Desengançador esmagador [26]
Figura 9 - Tanques de fermentação [27]
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 16 de 23
que permitem controlar a temperatura do vinho, através de tubos internos nos quais
circula água. Dependendo do tipo de vinho, o estágio pode durar desde poucos meses
até a alguns anos [24].
3.2.4. Transfega
A transfega é a etapa que consiste em retirar os sedimentos indesejados do
mosto. Este passo pode ser comparado a uma decantação. O vinho é transferido para
novos reservatórios e depois são eliminadas as partículas que, com o tempo, acabaram
por se depositar no fundo dos recipientes [28].
3.2.5. Engarrafamento
Finalmente, o vinho encontra-se pronto para ser engarrafado. As garrafas são
colocadas em bases de suporte para garantir estabilidade. Estas bases acompanharão
a garrafa até ao final do processo. Seguidamente, é introduzido o vinho através de um
equipamento constituído por um tubo que desce verticalmente e que entra na garrafa.
Após o vinho ser transferido, o tubo é retirado do interior da garrafa. O próximo passo é
a colocação da rolha (figura 10) e do invólucro que
visa proteger a mesma. Estes encontram-se em
tubos que, assim como o tubo do vinho, se
movimentam verticalmente. O tubo que contém as
rolhas tem um design próprio e um mecanismo que
permitem fazer pressão na parte inferior da rolha e
que assim, torna o seu raio menor do que o do
gargalo da garrafa, permitindo que esta seja
inserida. Existe ainda um equipamento que
pressiona a parte superior da rolha e que certifica
que esta ficou fixa na garrafa. De seguida, é
colocado o invólucro com um instrumento que,
como os referidos anteriormente, se movimenta
verticalmente. Após ser colocado, existem duas peças que se movimentam
horizontalmente e que juntas formam o contorno do gargalo. Estas partes efetuam
pressão e colocam uma colal que assegura que o invólucro se manterá fixo e seguro.
Finalmente, procede-se à rotulação. Nesta etapa, existe um braço mecânico que se
Figura 10 - Colocação da rolha no processo de engarrafamento do vinho [29]
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 17 de 23
movimenta horizontalmente e que encosta o rótulo já com cola à garrafa. Esta, depois,
gira sobre si própria, permitindo que todo o rótulo fique em contacto com a garrafa. As
garrafas são depois, colocadas manualmente em caixas de cartão ou madeira. Estas
são seladas e encontram-se assim prontas para serem comercializadas. [30]
No processo de produção do vinho, é possível encontrar inúmeras etapas que
se encontram de alguma forma automatizadas ou nas quais são utilizados instrumentos
que permitem criar condições ideais para a elaboração de um vinho de qualidade. O
desenvolvimento de todos estes aparelhos pode ser relacionado com a engenharia
mecânica.
3.3. Armazenamento do vinho
Para poder armazenar o vinho é necessário ter em consideração alguns
parâmetros que podem alterar a sua qualidade. Antigamente esses parâmetros eram
tidos em conta, e eram alcançados por processos artesanais. Tais processos foram
substituídos por máquinas e sistemas automáticos para facilitar todo o processo de
produção de vinho.
3.3.1. Iluminação
O vinho é sensível à luz tanto artificial como natural. Demasiada exposição pode
alterar o aroma e o sabor dos vinhos. O controlo da exposição deve ser tido em conta
dependendo do tipo de vinho que é produzido (branco, tinto, rosé...)
No que toca ao controlo da iluminação, nas caves mais antigas este controlo
pode ser realizado aquando da construção da mesma. Nas caves mais recentes podem
ser implementados sistemas de controlo de iluminação remotos. Em certas adegas
destinadas ao uso doméstico podem ser utilizados vidros escuros para controlar a
entrada de luz na adega [31].
3.3.2. Temperatura
A temperatura ideal para o vinho é 12ºC, se a temperatura for ligeiramente
inferior à recomendada pode retardar o processo de envelhecimento do vinho não
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 18 de 23
alterando a sua qualidade (figura 11). Se a temperatura for superior a 24ºC pode oxidar
o vinho o que leva ao seu apodrecimento.
O vinho deve ser guardado a uma temperatura constante, pois as oscilações de
temperatura intervêm no seu
envelhecimento.
Para manter a qualidade do
vinho são usados, no controlo da
temperatura, termómetros
especialmente feitos para esse fim.
Em produções mais mecanizadas
usam-se cubas de aço inox que
têm incorporados termómetros e
sistemas que controlam as
oscilações de temperatura [31].
3.3.3. Humidade
A humidade é um fator bastante importante e que afeta a qualidade do vinho. Se
esta não for adequada – entre os 65% e os 75% - as rolhas podem vir a secar,
favorecendo a entrada de oxigénio na garrafa que, por sua vez, vai degradar as
características adquiridas pelo vinho [31].
3.3.4. Armazenamento do Vinho Madeira
Ao contrário do que se
passa com o vinho produzido na
região do Douro e na maior parte
do país, em que o envelhecimento
ainda se processa em pipas de
madeira, o envelhecimento do
vinho da madeira já se encontra
numa forma muito mecanizada.
Decidimos então fazer uma
referência ao armazenamento do
vinho da Madeira.
Este processo mecânico de
envelhecimento designa-se “estufagem”. Neste processo, o vinho é colocado em cubas
Fig 12- Uso de cubas no armazenamento do vinho da Madeira
Figura 11- Armazenamento de garrafas em condições controladas [32]
Figura 12 - Uso de cubas de vinho no armazenamento do vinho da Madeira [33]
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 19 de 23
de aço inox (figura 12), que contêm um sistema de aquecimento constituído por uma
serpentina onde circula água quente. O vinho permanece nessas estufas por um período
superior a 3 meses e a uma temperatura que varia entre os 45 e os 50 ºC. Após a
estufagem, o vinho passa por um período de “estágio”, de pelo menos 90 dias à
temperatura ambiente. Concluídos os processos de “estufagem” e “estágio” o vinho
pode permanecer nas cubas de aço inox ou pode ser colocado em cascos de madeira,
até atingirem as condições necessárias para os enólogos realizarem o acabamento do
vinho [34].
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 20 de 23
4. Notas finais
Como se pôde constatar ao longo do trabalho, a produção de vinho está
dependente da engenharia mecânica, sendo essenciais os processos mecânicos
implantados pelos engenheiros.
Os mecanismos utilizados foram evoluindo tendo como principais objetivos o
aumento da produção e controlo da qualidade do vinho. Outra das conclusões a que se
chegou através da pesquisa efetuada é que o processo de apanha das uvas continua a
ser um grande desafio para os engenheiros mecânicos.
Este trabalho permitiu também contrariar algumas das ideias pré-definidas, tais
como a ideia de que a viticultura era constituída por processos rudimentares.
Em termos técnicos, foi possível por em prática algumas das técnicas de
pesquisa aprendidas durante as palestras lecionadas na semana de Projeto FEUP.
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 21 de 23
Referências bibliográficas
[1] Wikipédia. “Vinho” (página consultada em outubro de 2015)
https://pt.wikipedia.org/wiki/Vinho
[2] American Society of Mechanical Engineers. “What is a Mechanical Engineer?”
(página consultada em outubro de 2015)
https://www.asme.org/career-education/k-12-students/what-is-a-mechanical-engineer
[3]Casa José Repolho – “História do vinho em Portugal” (página consultada em
outubro de 2015)
http://www.casajoserepolho-
distinctivewines.com/index.php?option=com_content&view=article&id=12&Itemid=13
[4] Costa Miguel, Machado Jorge, Lopes Hugo , Almeida Tiago, “Lagares Rupestres,
Vinário, Concelho de Viana do Castelo” ,24 de Setembro de 2011 , Ministério da
agricultura do desenvolvimento rural e das pescas , 3 e 5
[5] Instituto Português da Vinha e do Vinho , Factos e Números, Novembro de 2009,
edição nº1 , Cadernos Vianenses 75,76
[6] Wikipedia – “Tillage” (página consultada em outubro de 2015)
https://en.wikipedia.org/wiki/Tillage
[7] Figura 3 -
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d3/Terrassenweingaerten_Wachau.j
pg
[8] Wine-grape-growing “Harvesting Wine Grapes; Mechanical Harvesting” (página
consultada em outubro de 2015)
http://www.wine-grape-
growing.com/wine_grape_growing/harvesting_wine_grapes/mechanical_wine_grape_h
arvesting.htm
[9] Wikipedia – “Vine training” (página consultada em outubro de 2015)
https://en.wikipedia.org/wiki/Vine_training
[10] Western Farm Press – “GPS mechanical tree, vine planter offers greater
efficiency” (página consultada em outubro de 2015)
http://westernfarmpress.com/gps-mechanical-tree-vine-planter-offers-greater-efficiency
[11] Ucanr – “Vineyard Irrigation Systems” (página consultada em outubro de 2015)
http://www.ucanr.org/sites/intvit/files/24456.pdf
[12] Wikipedia – “Surface irrigation” (página consultada em outubro de 2015)
https://en.wikipedia.org/wiki/Surface_irrigation
[13] Wikipedia – “Irrigation sprinkler” (página consultada em outubro de 2015)
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 22 de 23
https://en.wikipedia.org/wiki/Irrigation_sprinkler
[14] Wikipedia – “Drip irrigation” (página consultada em outubro de 2015)
https://en.wikipedia.org/wiki/Drip_irrigation
[15] Figura 4 - http://pt.aliexpress.com/item/New-Hand-Held-Brix-Refractometer-For-
Sugar-Beer-Brix-Test-Optical-0-32-Brix-ATC-Refractometer/32378947452.html
[16] Made How – “The Manufacturing Process” (página consultada em outubro de
2015)
http://www.madehow.com/Volume-1/Wine.html
[17] Youtube – “Como Usar o Refratômetro” (página consultada em outubro de 2015)
https://www.youtube.com/watch?v=QT-tuReLSmA
[18] Figura 5 -
https://www.google.pt/search?q=mechanical+harvesting&source=lnms&tbm=isch&sa=
X&ved=0CAcQ_AUoAWoVChMIgtTC29-
_yAIVwbIUCh3RnQpY&biw=1920&bih=947#q=grape+picking+rods&tbm=isch&tbas=0
&imgrc=CYwOAjoo1aHpBM%3A
[19] Figura 6 -
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/76/Mechanical_Grape_Harvester3.J
PG
[20] Airfield wines – “The Scoop on Machine Harvesting Wine Grapes” (página
consultada em outubro de 2015)
http://www.airfieldwines.com/blog/2010/05/11/the-scoop-on-machine-harvesting-wine-
grapes/
[21] Wine frog – “machine harvesting” (página consultada em outubro de 2015)
https://www.winefrog.com/definition/137/machine-harvesting
[22] Figura 7-
https://www.google.pt/search?q=google+images&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=
0CAcQ_AUoAWoVChMI5P_inNq_yAIVyNYUCh3m-w88&biw=1920&bih=947#q=Wall-
Ye+V.I.N.&tbas=0&tbm=isch&imgrc=NdIJUD_Nz8rNhM%3A
[23] Wine searcher – “Champagne Keen to Investigate Machine Harvesting” (página
consultada em outubro de 2015)
http://www.wine-searcher.com/m/2013/06/champagne-keen-to-consider-machine-
harvesting
[24]AFONSO, João – “Entender de Vinho”, 1ª Edição, Lisboa: a esfera dos livros, 2010
[25] Youtube – “Como funciona o desengançador esmagador – uvas do Douro”
(página consultada em outubro de 2015)
https://www.youtube.com/watch?v=gXycrDXfGW8
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Projeto FEUP – Engenharia Mecânica
Engenharia Mecânica na Agricultura – Mecanização da Produção de Vinho Página 23 de 23
[26] Figura 8 -
http://www.sograpevinhos.com/enciclopedia/guia_vinho/vinificacao/madeira_aberta
[27] Figura 9 –
http://www.sograpevinhos.com/enciclopedia/guia_vinho/vinificacao/jerez_palomino?det
alhe=fermentacaoAlc
[28] Infovini – “Como se faz um vinho” (página consultada em outubro de 2015)
http://www.infovini.com/classic/pagina.php?codPagina=23&flash=1
[29]Figura 10 - http://www.academiadovinho.com.br/_ela_brancos.php
[30] Embrapa – “Sistema de produção de vinho tinto - Engarrafamento” (página
consultada em outubro de 2015)
http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Vinho/SistemaProducaoVin
hoTinto/engarrafamento.htm
[31] Sobre vinho – “Como guardar vinho” (página consultada em outubro de 2015)
http://www.sobrevinho.net/curiosidades/como-guardar-vinho
[32] – Figura 11
http://www.bing.com/images/search?q=armazenamento+de+vinho&view=detailv2&&id
=44080431B447E825941632E7C1ED2C29BA477BEE&selectedIndex=10&ccid=Tbw3
zg%2f2&simid=608031880829865316&thid=OIP.M4dbc37ce0ff6536a1bdf7cfddfc352d
3o0&ajaxhist=0
[33] – Figura 12
https://www.google.pt/search?q=vinho+madeira+estufagem&source=lnms&tbm=isch&s
a=X&ved=0CAcQ_AUoAWoVChMI6NyL2LvFyAIVQU4aCh3vXgAJ&biw=1024&bih=51
3#imgrc=GOd6YzMPiofaDM%3A
[34] Vinho da Madeira – Envelhecimento (página consultada em outubro de 2015)
http://www.vinhomadeira.pt/envelhecimento-23.aspx