Στην παρούσα διατριβή, αναπτύχθηκαν και εφαρμόστηκαν πρωτοποριακές διεργασίες, με σκοπό την απολύμανση και την απόσμηση των φλοιών φελλού και των φυσικών φελλών. Στόχος της απολύμανσης του φελλού είναι η μείωση του μικροβιακού του φορτίου, τόσο σε βακτήρια όσο και σε ζύμες-μύκητες, ενώ με την απόσμησή του επιχειρείται η μείωση της άμεσα απελευθερούμενης 2,4,6-Τριχλωροανισόλης (2,4,6-TCA) που περιέχεται σε αυτόν. Η εφαρμογή της διεργασίας του απλού οζονισμού αποδείχθηκε ιδιαίτερα ικανοποιητική στην επεξεργασία των φλοιών φελλού, ενώ συγκρίσιμα αποτελέσματα λήφθηκαν και μέσω της απλής ή παλμικής έκθεσής τους στον ατμό. Στην περίπτωση των φυσικών φελλών, είτε πρόκειται για τεχνητά ή φυσικά μολυσμένους και με βάση τεχνοοικονομικά κριτήρια, επιλέχθηκε ως βέλτιστη διεργασία, η παλμική διεργασία με έκθεση στον ατμό (SPP). Για την πληρέστερη περιγραφή της απόσμησης των φελλών, υλοποιήθηκε κατάλληλο μαθηματικό μοντέλο, του οποίου οι κρίσιμες παράμετροι προσδιορίστηκαν μετά από προσομοίωση των αποκτηθέντων πειραματικών αποτελεσμάτων. Στο δεύτερο μέρος της παρούσας διατριβής, μελετήθηκε η απόσμηση των φυσικών φελλών με χρήση εμπορικών προσροφητικών μέσων, διαμέσου της υγρής και αέριας φάσης και ως καταλληλότερο επιλέχθηκε το πολυμερές Tygon. Τέλος, προκειμένου να λάβει χώρα η διαχείριση της 2,4,6-TCA που αποβάλλεται από τους φελλούς κατά την απόσμησή τους στην υγρή και αέρια φάση, δοκιμάστηκε η χρήση διάφορων οξειδωτικών μέσων. / Novel processes for sterilization and deodorization of cork stoppers and cork barks have been developed and evaluated. Cork sterilization targets to microbial load reduction, either for bacteria or yeasts-moulds, while the reduction of rapidly releasable 2,4,6-trichloroanisole (2,4,6-TCA) of cork is achieved via their deodorization. The application of the plain ozonation process proved to be particularly efficient in cork barks treatment, while similar results were achieved using their plain or pulsed steam exposure. In the case of naturally or artificially contaminated cork stoppers, the steam pulsed process (SPP) was chosen as the optimum, based on techno economical criteria. The detailed description of cork deodorization was based on an appropriate mathematical model and the determination of its critical parameters was carried out via the simulation of the obtained experimental results. In the second part, the cork deodorization using commercially available adsorption materials via gas or liquid phase was studied and the polymer Tygon was chosen as the optimum. Finally, the management of 2,4,6-TCA, as a waste from cork deodorization in liquid and gas phase was tested using various oxidizing agents.

Lors de la conservation des vins en bouteilles, des réactions d’oxydation prématurées peuvent se produire et les propriétés barrières à l’oxygène de l’obturateur en liège sont souvent mises en cause. À l’heure actuelle, aucune étude n’a permis de déterminer la structure interne du liège ou l’effet de l’hydratation sur ses propriétés mécaniques. Quant aux propriétés barrières à l’oxygène, l’étape limitante au transfert reste indéterminée ainsi que l’effet de la compression et le rôle de l’interface verre/liège. L’étude de la structure interne du liège par imagerie a permis de visualiser la macroporosité du matériau et de conclure que pour les qualités de liège étudiées, les lenticelles ne sont pas interconnectées. La caractérisation des propriétés mécaniques du liège a montré que le module de Young n’était pas affecté pour une humidité relative < 50 %. En milieu plus humide, ce dernier diminue à cause de la formation de clusters de molécules d’eau entre les chaines de polymères constituants les parois cellulaires. En comparant le comportement du liège brut avec celui d’autres obturateurs, un effet de la taille des particules de liège et du ratio liège/additifs utilisés dans ces obturateurs, a également été mis en évidence. Au regard du mécanisme de transfert de gaz, les mécanismes en jeu et en particulier l’étape limitante ont été clairement déterminés : il s’agit de la diffusion au travers des parois cellulaires selon la loi de Fick. L’effet de la compression du bouchon ne modifie pas significativement le transfert d’oxygène tandis que le rôle de l’interface verre/liège semble gouverner les transferts de gaz de l’extérieur vers l’intérieur de la bouteille. / During the post bottling aging, premature oxidation reactions could occur and the oxygen barrier properties of the stopper are often pointed out. Nowadays, the internal structure of this material or the effect of hydration on its mechanical properties are still undetermined. Moreover, regarding the barrier properties, the limiting step of the oxygen transfer was not yet fully understood as well as the effect of compression or the role of the glass/cork interface in a bottleneck. The study of the internal structure of cork stopper allowed us to visualize the macroporosity of the material and conclude that there is no interconnectivity between lenticels, for the two qualities studied. The effect of hydration on the mechanical properties of cork was also investigated. The results shown that the rigidity of the material was not significantly affected for relative humidity < 50 %. Above this hydration level, the Young’s moduli decrease due to clusters formation of water molecules. Comparing the natural cork behavior to other stoppers, an effect of the particle size and the ratio cork/additives used in these stoppers was also highlighted. Regarding the transport mechanism of gas through cork, the limiting step was clearly determined: it’s the diffusion through the cell wall according to a Fickian mechanism. The compression of the stopper does not have a significant impact on the effective diffusion coefficient of oxygen. However, the role of the glass/cork interface is really important and seems to govern the gas transfer from the surrounding atmosphere into the bottle.