Cuando se saca un corcho de una botella de vino, ¿por qué el extremo interior suele expandirse más que el exterior?

Question

Cuando saco un corcho de una botella de vino, suele expandirse ligeramente en su circunferencia. Esto tiene sentido: se quiere que el corcho esté ligeramente comprimido en relación con su diámetro natural cuando está dentro de la botella para hacer un cierre hermético.

Pero he observado que el corcho suele expandirse de forma asimétrica, con el extremo que estaba originalmente hacia el interior de la botella expandiéndose significativamente más que el extremo que estaba hacia el exterior de la botella. Una vez que se extrae el corcho, suele acabar siendo notablemente asimétrico, con el extremo interior más ancho que el exterior. Esto no sólo ocurre con los tapones de champán con forma de seta, sino también con los tapones que (por lo que sé) son perfectamente cilíndricos y simétricos cuando están inicialmente dentro de la botella.

De hecho, la asimetría en el corcho expandido es a menudo tan pronunciada que el extremo que estaba inicialmente hacia el interior de la botella se ha expandido tanto que no puedo volver a encajarlo en la botella, pero puedo encajar el extremo que estaba inicialmente hacia el exterior en la botella. Es decir, no puedo meter el corcho en la botella en su orientación inicial, pero si le doy la vuelta puedo meterlo.

¿Cuál es la causa de esta expansión asimétrica (para los tapones de vino tranquilo)? ¿Los fabricantes hacen realmente los corchos asimétricos por alguna razón? ¿O tiene algo que ver con el hecho de que el sacacorchos penetra en el extremo exterior del corcho pero no en el interior, por lo que la fuerza se aplica de forma desigual? ¿O tal vez tenga algo que ver con la diferencia de presión de aire en los dos extremos al sacar el corcho? ¿O tal vez me estoy inventando todo este fenómeno? (Aunque otras personas con las que he hablado también lo han notado).

Me parece que la asimetría es mucho más pronunciada en los corchos sintéticos que en los naturales, por lo que sospecho que puede tener algo que ver con las propiedades del material de los corchos.

Answer 1

Podría ser simplemente que el extremo del corcho que estaba en la botella tiene mayor contenido de humedad, por lo que tiene tendencia a expandirse. La madera suele expandirse cuando absorbe agua. Si esperas a que el corcho se seque, ¿seguirá mostrando una diferencia en la circunferencia?

Answer 2

Los tapones de vino son cilíndricos antes de entrar en la botella. Cuando se retira el corcho, pueden tener formas diferentes.

No todos los tapones tienen la forma cónica. Sólo algunos.

Corchos de champán

La forma cónica está presente sobre todo en los tapones de vino de champán. A continuación puede ver la imagen del antes y el después de un corcho de champán. La parte superior es más ancha porque el corcho no entra completamente en la botella. Pero la parte inferior es cónica. La razón es que el fondo está hecho de dos discos de corcho densos en lugar de material aglomerado. El material es diferente.

El grado de expansión de la parte inferior depende de la edad y la forma recibe nombres juponne (fuertemente cónico como una enagua) para tapones jóvenes que se expanden mucho, y cheville (poco cónico casi recto como un tapón de pared) para corchos viejos que se expanden menos.

Corchos de vino normales

La forma cónica puede seguir estando presente en otros tapones que no tienen estos discos en la parte inferior.

Plastificante

Una razón para esto puede ser que la actividad del agua del corcho es diferente en el interior que en el exterior y esto cambia las propiedades del material de corcho .

Por un lado, el agua funciona como plastificante y el módulo de Young disminuye cuando los corchos están más húmedos (posiblemente por eso la gente a veces remoja los corchos del vino en agua antes de embotellarlo). Por lo tanto, es de esperar que la parte inferior húmeda del corcho se expanda menos extremadamente, pero posiblemente la histéresis es más fuerte para la parte superior más seca (aunque no puedo encontrar ninguna fuente sobre esto).

También podría influir un efecto de envejecimiento como el de los corchos de champán. El corcho de vino no volverá completamente a su forma original después de haber sido comprimido durante tanto tiempo y el lado más seco podría ser más rígido y reorganizarse menos rápidamente o podrían haberse roto estructuras que no ocurrieron tanto en el lado húmedo.

Hinchazón

Otro efecto es que el corcho se expande cuando hay más humedad. Este efecto se describe en este artículo:

Rosa, M. Emília, y M. A. Fortes. " Absorción de agua por el corcho ." Ciencia de la madera y la fibra (1993): 339-348.

"La absorción de agua en las paredes celulares provoca la expansión del corcho"

Forma de botella

Estas imágenes de https://winemakersacademy.com/cork-closures-oxygenation/ muestran que parece que el cuello de la botella no causa la forma.

En esta imagen el cuello es recto y el corcho sigue saliendo cónico. También es visible hasta qué punto el vino entró en los poros del corcho y es esa línea donde la diferencia entre el diámetro es más pronunciada.

Sin embargo, el efecto que provoca esta correlación podría ser inverso (la forma del corcho hace que el vino suba, en lugar de al revés). Si el cuello de botella es cónico, la parte inferior se comprime menos y es eso lo que puede hacer que el vino suba por el corcho.

Como explica FourW en su respuesta, los cuellos de botella no son completamente cilíndricos, sino ligeramente cónicos. Otras fuentes para esto están en Prades López, C., y M. Sánchez-González (2019). Se refieren a la norma europea EN 12768 que establece que el diámetro en la parte superior debe ser de 18,5 ± 0,5 mm y 45 mm por debajo de la parte superior puede ser de 20 ± 1 mm. Además, el diámetro medio debe ser como máximo 1 mm menor que el diámetro en la parte superior.

Prades López, C., y M. Sánchez-González "Comportamiento de los tapones de corcho natural al modificar los parámetros estándar de descorche: Tres casos prácticos". Ciencia del corcho y sus aplicaciones II 14 (2019): 20. enlace a google-books

Answer 3

Sólo para añadir otra conjetura al azar (aunque al menos para el corcho natural estoy de acuerdo en que es en gran medida moistoure):

Si el corcho es lo suficientemente largo como para que el fondo se extienda más allá de la parte estrecha del cuello, entonces esa sección no está comprimida. Cuando se retira el corcho, la sección comprimida (superior) muestra histéresis y puede que nunca vuelva a expandirse a su diámetro original fabricado.

Answer 4

No soy específicamente un experto en corcho, pero trabajo como científico analítico en un laboratorio comercial australiano de pruebas de vino. (@Barmar, ¡espero que eso sea suficiente experiencia!)

Para responder primero a @tparker, los corchos no son cónicos, ya que se cortan descorchando la corteza pelada del alcornoque con cuchillos giratorios o punzones (para más información, véase Riboulet y Alegoet 1994 "Practical aspects of wine corkage" ISBN 2 9054208-07-04). Por lo tanto, los corchos tienen nominalmente el mismo diámetro a lo largo de su longitud cuando se preparan. Cortar un cono en el corcho podría ser posible, (quizás https://woodworking.stackexchange.com/ podría ayudar en este caso), pero es bastante difícil y no vale la pena el esfuerzo para embotellar cientos o miles de botellas a la vez.

En cuanto a la diferente expansión del corcho en cada extremo, hablé con un colega que sugirió que "la razón es que el diámetro interno de la botella aumenta con el aumento de la distancia desde el acabado de la botella (el "acabado" = la parte superior de la botella) - es decir, después de una corta distancia de diámetro interno algo consistente, el diámetro comienza a aumentar (el diámetro interno tiene una especie de forma de cono si se ve de lado, lo que ayuda a mantener el corcho en la botella). En consecuencia, la sección del corcho en el extremo de la botella está más comprimida que el extremo opuesto. Sospecho que cuanto más se comprime una sustancia hacia su límite elástico, menos probable es que vuelva a su forma original; esto explicaría las observaciones".

Según la norma de fabricación francesa CETIE BV4, los cuellos de botella modernos normalizados son de 18,5 mm ± 0,5 mm a 3 ó 4 mm del cuello y de 20,0 mm ± 1 mm a 45 mm del cuello (Riboulet y Alegoet 1994). No he podido acceder directamente a los documentos del CETIE en el sitio web porque parecen ser de pago ( https://www.cetie.org/en/the-ceties-documentary-database_122.html ). Incluso las botellas con tapón de rosca (el formato de envase predominante aquí en Australia) tienen una conicidad de 5-7 grados en los 50-60 mm de la parte superior del cuello antes del ajuste de la rosca. La fabricación de un orificio cilíndrico en lugar de cónico debilitaría la parte superior o abultaría la parte inferior del cuello (véase Stelzer 2005 "Taming the screw" 978-0958062848 para más detalles al respecto).

Para los que necesiten pruebas, lo he comprobado con otro colega que ha afirmado que los cuellos de las botellas de vino son efectivamente cónicos internamente, aunque las dimensiones exteriores parezcan uniformes a lo largo del cuello. Me proporcionó algunos datos de algunas pruebas que hicimos sobre la consistencia del cuello de las botellas el año pasado. El siguiente gráfico muestra el diámetro del cuello desde la parte superior de la botella (0 mm) hasta 45 mm hacia abajo. (El gráfico está girado 90 grados porque no pude encontrar una forma rápida de hacerlo en vertical).

La mayoría de las botellas son más estrechas (unos 18,9 mm de diámetro) en la parte superior de la botella y luego el diámetro aumenta de (~19,4 mm hasta casi 21 mm) entre 25 mm y 50 mm hacia abajo.

@njzk2, hay presión en una botella de vino, aunque sea presión "atmosférica" (STP en mi viejo libro de física). Aunque el vino puede estar envasado a presión positiva o negativa si el vino se ha calentado o enfriado en el momento del embotellado. He medido presiones positivas y negativas en vinos "tranquilos" del orden de -10 a +40 kPa con un manómetro montado en una aguja de gran calibre introducida en el corcho. Los vinos espumosos pueden alcanzar los 400 kPa, lo cual es "emocionante" cuando se abren a STP.

No he visto lo que le ocurre a un corcho extraído tras ser introducido en una botella vacía y seca, pero imagino que seguirá expandiéndose en el extremo inferior debido a la compresión ligeramente menor que experimenta, en comparación con la que se produce en la parte superior del cuello. La humedad en el corcho probablemente aumente la expansión debido a la rehidratación de las células del corcho, pero probablemente sea una contribución menor que la descompresión que se produce tras la extracción.

Answer 5

Tampoco soy un experto en corcho, pero quizá la respuesta sea más sencilla. Por supuesto, puede darse el caso de que el corcho ya fuera asimétrico desde el principio. El propósito del corcho es sellar la botella, lo que funciona mejor si es cónico y (con algo de esfuerzo) se mete primero la parte ancha.

La forma de volver a poner el corcho en la botella es obviamente más fácil, pero también es un cierre mucho menos seguro.

En su caso, si el corcho se mueve ligeramente (por ejemplo, debido a que la botella se agita y se golpea durante el transporte), el cierre será menos hermético, lo que facilitará que el corcho se caiga, lo que, por supuesto, supone más residuos que lo contrario. Si el corcho se mueve un poco durante el transporte, la botella permanecerá bien cerrada.