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Um percurso científico com a cortiça

Portugal 9/3/2020

O testemunho de Helena Pereira, professora catedrática no Instituto Superior de Agronomia da Universidade de Lisboa e uma das maiores autoridades mundiais no campo da cortiça

 

 

Nas comemorações dos 150 anos da Corticeira Amorim e, portanto, nesta celebração da história da indústria da cortiça, gostaria de deixar o meu contributo sobre o percurso de conhecimento da cortiça, pois fui participante ativa na investigação científica e testemunha da inovação tecnológica que se verificou na indústria.

Da antiguidade até aos anos 90

Desde há milénios que os homens apreciaram as propriedades singulares da cortiça e as aproveitaram para diferentes aplicações: a capacidade de isolamento térmico em construções e capacetes militares, a flutuabilidade resultante da baixa densidade e da pequeníssima absorção de água para boias e artigos de pesca, a impermeabilidade e compressibilidade para tampões e rolhas vedantes.
A cortiça também suscitou a curiosidade científica e tal levou ao papel que ela representa na história da ciência. No século XVII, num período de grande curiosidade científica, a cortiça foi um dos materiais observados pelo investigador Robert Hooke (1635-1703) no microscópio que estava a desenvolver e que lhe permitiu estabelecer que a cortiça tinha uma estrutura contínua de pequenos alvéolos ou caixas (a palavra célula foi aí cunhada), com desenhos diferentes nos dois planos de observação, o tangencial e o transversal, de uma prancha de cortiça. Esta estrutura foi amplamente difundida, desde logo na época, através do livro Micrographia: or some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses with observations and inquiries thereupon, publicado em 1665, em Londres, e que suscitou então um enorme interesse, mas que continua hoje a ser mostrada em livros de biologia vegetal. Tão interessante como a descrição microscópica da estrutura é a explicação dada por Hooke para as propriedades da cortiça – a leveza, a flotabilidade, a compressibilidade e a recuperação dimensional, tendo por base as características microscópicas observadas. Ele descreve também a formação da cortiça na árvore: “… E tendo procurado a História da Cortiça, encontrei a sua consideração como uma excrescência da casca de uma certa Árvore, que é distinta das duas cascas que estão no seu interior, e que são comuns também a outras árvores. Que demora algum tempo até a cortiça que cobre os jovens e tenros rebentos se tornar discernível; que se rasga, enfraquece e rompe em fissuras muitas grandes, ficando a casca por baixo inteira. Que pode ser separada e removida da Árvore e que, no entanto, as duas sub-cascas não são de todo feridas …”
A cortiça continuou a suscitar curiosidade científica, que se estendeu ao campo da química, e o conhecimento sobre este material cresceu ao longo dos anos no século XVIII e início do século XIX. O livro Subericultura, de Joaquim Vieira Natividade (1899-1968), publicado em 1950, em Lisboa, faz a revisão do conhecimento sobre a cortiça até à data. No entanto, encontravam-se ainda falhas importantes no conhecimento deste material, nomeadamente sobre a sua composição química e principalmente sobre a estrutura química do seu componente específico - a suberina - e na relação entre química, estrutura e propriedades.

O meu percurso de investigação sobre a cortiça

Jovem doutorada, vinda da Alemanha, quis iniciar investigação científica nas áreas para as quais tinha ganho competências – química de produtos naturais e utilização integral de recursos – e em tema relevante para Portugal. As estatísticas económicas mostraram-me a importância da cortiça… E desde então, já lá vão 40 anos, fui descobrindo este material fascinante, complexo e que se deixa revelar apenas parcimoniosamente.
Comecei por analisar o quadro geral do processo fabril da cortiça, estudar a extração de componentes da cortiça, por exemplo na operação de cozedura das pranchas de cortiça, e a caracterizar quimicamente a cortiça virgem e amadia. As primeiras publicações que apareceram na revista portuguesa “A Cortiça”, editada pelo Instituto dos Produtos Florestais, tratam destes temas e estenderam-se entre 1979 e 1988.
A química, a estrutura e a biologia da cortiça foram depois os temas condutores do meu programa de investigação, incluindo os aspetos relevantes para a utilização da cortiça como matéria-prima industrial.
No início dos anos oitenta, um plano estruturado promovido pelo ministro da indústria Ricardo Bayão Horta para aumentar o conhecimento sobre o sector, permitiu o desenvolvimento de uma fase moderna de investigação que envolveu, nos primeiros anos, um grupo do Instituto Superior Técnico, liderado por Manuel Amaral Fortes, e o meu grupo do Instituto Superior de Agronomia, mais tarde alargando-se a outros grupos de investigação em diferentes universidades e instituições. Desta colaboração nasceu um livro de revisão, A cortiça, publicado em 2004, em Lisboa, tendo como autores Manuel Amaral Fortes, Emília Rosa e Helena Pereira, que faz uma síntese integrada do conhecimento existente numa perspetiva de ciência dos materiais, ou seja, integrando a estrutura, a química e a biologia para sustentar as propriedades do material e as operações industriais de processamento e aplicações.
Entretanto a investigação sobre a cortiça estendeu-se a múltiplos grupos, em Portugal e noutros países, principalmente em Espanha, e em áreas diversas, integrando desde estudos fundamentais de genética e biologia, e principalmente de química, ao aprofundamento das propriedades como material e das características dos produtos de cortiça. A publicação de artigos científicos cresceu exponencialmente neste período e as fronteiras do conhecimento alargaram-se substancialmente.
O meu grupo de investigação contribuiu ativamente para este aumento do conhecimento em algumas das áreas. Exemplifico alguns pontos onde houve avanços significativos:

  • a estrutura da cortiça, revisitando o trabalho pioneiro de Hooke e posteriormente de Natividade, determinando os parâmetros relevantes para este material celular, a sua relação com o processo de formação biológica e o comportamento durante a aplicação nos produtos;
  • a química da cortiça, nomeadamente em relação à suberina, estabelecendo a estrutura química de base do polímero como um poliéster de glicerol com ácidos e álcoois alifáticos de cadeia comprida, assim como em relação à lenhina, determinando pela primeira vez a sua composição monomérica e características poliméricas;
  • a importância da composição química, nomeadamente da relação suberina-lenhina, e da estrutura celular para a definição das principais propriedades da cortiça, integrando também os aspetos da variabilidade natural que ocorre;
  • a qualidade tecnológica da cortiça como matéria-prima para a indústria, incluindo estudos sobre a porosidade e métodos de avaliação, assim como o desempenho de produtos, principalmente na transferência de oxigénio através de rolhas.

Em 2007, por convite da editora internacional Elsevier, publiquei um livro de revisão “Cork: biology, production and uses” que faz a síntese do conhecimento existente e referencia todas as publicações até à data.

A inovação industrial

Neste período fui testemunha do percurso industrial percorrido pelo sector e pude assistir a uma fantástica evolução tecnológica e inovação industrial. Nas primeiras visitas que fiz a unidades industriais, tanto a pequenas fábricas com poucos trabalhadores como a grandes complexos como a Mundet ou a Robinson, que já não existem hoje, muitas das operações tinham características que se assemelhavam a um quase início de revolução industrial, com utilização preponderante de trabalho manual, ambientes obscuros, e uma mentalidade governada por supostos segredos e verdades empíricas que não podiam ser partilhadas. Lembro-me de não me ter sido permitida a visita à sala de repouso e maturação das pranchas de cortiça após a cozedura…

O que se passa hoje, e desde há alguns anos já, é bem diferente com uma alteração profunda de práticas e adoção plena de critérios de qualidade e controle. Os fluxos do processo industrial foram otimizados e racionalizados, aplicam-se métodos automatizados de produção em algumas operações, novos equipamentos e, sobretudo, vigora um clima de transparência e de valorização do conhecimento. Gostava de citar apenas dois exemplos emblemáticos:

  • a operação de cozedura das pranchas de cortiça, em autoclaves controladas e automatizadas em termos de temperatura e tempo, com circuitos de circulação de água e remoção de voláteis, e sem a maturação das pranchas cozidas em câmara fechada, tudo realizado em ambiente limpo, arejado e sem contaminação microbiana;
  • a classificação de rolhas e de discos utilizando inteligência artificial baseada em informação da superfície obtida por análise de imagem, com algoritmos adaptáveis ao cliente e com processos automatizados.

A inovação industrial que foi sendo adotada acompanhou o aumento do conhecimento sobre a cortiça e ganhou o seu próprio ímpeto com um processo quase contínuo. As minhas visitas a fábricas de cortiça mostram-me agora sempre um qualquer aspeto novo que não estava lá na visita anterior. Mas o grande motor foi a existência de diálogo e interação entre a indústria e os investigadores, criando um clima de valorização do conhecimento científico e tecnológico.

 

Helena Pereira

Nascida em Coimbra em 1949, Helena Pereira é  professora catedra?tica no Instituto Superior de Agronomia da Universidade de Lisboa. É licenciada em Engenharia Química-Industrial pelo Instituto Superior Técnico, doutorada pela Faculdade de Biologia da Universidade de Hamburgo, Alemanha, e agregada pelo Instituto Superior de Agronomia. Entre 2007 e 2011 foi vice-reitora da Universidade Te?cnica de Lisboa, e de 2011 a 2012 foi reitora da mesma Universidade. O desempenho de diversos cargos de gestão académica e científica não a afastou da investigação na área das florestas e produtos florestais, sendo autora de 300 publicações cientificas internacionais e de duas patentes internacionais, uma das quais finalista do European Patent Inventor Award 2013. Recebeu diversas distinções científicas e académicas, nomeadamente o Prémio Cientifico ULisboa/Santander (2016), o Prémio de Mérito e Distinção ISA 100 anos (2011), o Prémio Científico UTL/Santander (2008), o Prémio Academie Amorim (2008), o Prémio Transferência EID (2008), o Prémio Criatividade Empreeendedora (2008) da UTL, e o Prémio Excelência FCT (2006). A investigadora florestal, autora do livro de referência “Cork: Biology, Production and Uses”, deixa aqui o seu testemunho sobre a cortiça, traçando o perfil de um material intrinsecamente sustentável, com características impares e uma impressionante diversidade de aplicações, desde a sua origem milenar às mais recentes inovações tecnológicas.