BR112020010370A2 - método para a preparação de uma folha incluindo um material homogeneizado contendo alcaloides e artigo formador de aerossol que compreende um componente preparado a partir dele - Google Patents

Abstract

A invenção refere-se a um método para a preparação de uma folha incluindo um material homogeneizado contendo alcaloides, em que o referido método compreende: - formar uma mistura compreendendo um açúcar redutor e partículas de um material contendo alcaloides; - extrudar a mistura; - adicionar água à mistura extrudada para formar uma pasta fluida; e - moldar a pasta fluida em uma folha.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTO- DO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA FOLHA INCLUINDO UM MA-

TERIAL HOMOGENEIZADO CONTENDO ALCALOIDES E ARTIGO FORMADOR DE AEROSSOL QUE COMPREENDE UM COMPO- NENTE PREPARADO A PARTIR DELE".

[001] A presente invenção refere-se a um método de produção de uma folha, incluindo um material homogeneizado contendo alcaloi- des, como material de tabaco homogeneizado e a um artigo formador de aerossol que compreende um componente preparado a partir do mesmo.

[002] Atualmente, na fabricação de produtos de tabaco, além de folhas de tabaco, também é utilizado material de tabaco homogenei- zado. Esse material de tabaco homogeneizado é normalmente fabri- cado a partir de partes da planta do tabaco que são menos adequadas para a produção de preenchimento fino como, por exemplo, caules de tabaco ou pó de tabaco. Normalmente, o pó de tabaco é criado como um produto secundário durante a manipulação das folhas de tabaco durante a fabricação.

[003] A matéria-prima para a produção de material de tabaco homogeneizado para o artigo gerador de aerossol também pode ser principalmente folhas de tabaco que, portanto, têm as mesmas propri- edades físicas e de tamanho que o tabaco para a mistura de material de preenchimento cortado.

[004] Possíveis formas de material de tabaco homogeneizado incluem folha de tabaco reconstituído e folha moldada. O processo pa- ra formar folhas de material de tabaco homogeneizado compreende comumente uma etapa em que o tabaco moído e um ligante são mis- turados para formar uma pasta fluida. A pasta fluida é, em seguida, usada para criar uma trama ou folha de tabaco, por exemplo, ao reves- tir uma pasta fluida viscosa sobre uma correia de metal móvel para produzir a assim chamada folha revestida. Alternativamente, uma pas- ta fluida com viscosidade baixa e alto teor de água pode ser usada pa- ra criar tabaco reconstituído em um processo que se assemelha à fa- bricação de papel.

[005] A folha ou trama de material de tabaco homogeneizado é tipicamente retirada de uma correia transportadora de metal, enrolada em bobinas que devem ser desenroladas a fim de serem adicional- mente processadas e incluídas no substrato formador de aerossol do artigo formador de aerossol.

[006] Pode ser desejável melhorar ou modificar o processo para formar uma folha incluindo um material de tabaco homogeneizado em termos de sua produtividade ou de características do aerossol gerado a partir do material de tabaco homogeneizado.

[007] De fato, a folha incluindo um material de tabaco homoge- neizado pode ser de difícil manuseio e armazenamento devido à sua consistência, sensibilidade ao calor, viscosidade ou baixa resistência à tração: poderia rasgar facilmente e, caso uma força muito alta seja usada para manusear as folhas ou tramas, elas poderiam se romper. Por exemplo, a folha de material de tabaco homogeneizado pode ser difícil de ser removida de uma correia transportadora de metal onde está posicionada ou de ser desenrolada de bobinas.

[008] Além disso, as bobinas incluindo folhas de materiais de ta- baco homogeneizado também podem ser difíceis de transportar. Além disso, as mesmas são, atualmente, preferencialmente, utilizadas em um prazo muito curto, uma vez que os enrolamentos da folha de mate- riais de tabaco homogeneizado se unem e podem comprometer o de- senrolar. Consequentemente, acumular um estoque de segurança de tais bobinas também pode ser uma tarefa difícil.

[009] Além disso, dependendo das características do tabaco usado para produzir o material de tabaco homogeneizado, pode ser desejado controlar a quantidade de certos compostos, a fim de obter uma composição desejada com características predeterminadas espe- cíficas do aerossol gerado a partir da mesma.

[0010] O tabaco presente no material de tabaco homogeneizado pode, de fato, constituir a maioria do tabaco ou mesmo substancial- mente a quantidade total de tabaco presente no artigo gerador de ae- rossol. O impacto sobre as características do aerossol pode, portanto, derivar predominantemente da quantidade de certos compostos conti- dos em material de tabaco homogeneizado, entre outros compostos contendo amônia e amônio.

[0011] Por exemplo, devido à presença de amônia ou compostos contendo amônio, o tabaco usado para produzir o material de tabaco homogeneizado, um aerossol com características indesejadas devido à presença de certos compostos pode ser obtido. Por conseguinte, pode ser desejável controlar, minimizar ou remover a quantidade de tais compostos contendo amônia e amônio, a fim de obter uma com- posição desejada com características predeterminadas específicas, por exemplo, sabor, quando um aerossol for gerado a partir da mes- ma.

[0012] Há, portanto, a necessidade de um método para a produ- ção de uma folha de material contendo alcaloides, como material de tabaco homogeneizado, que possa satisfazer pelo menos uma das ne- cessidades acima em termos de produtividade ou de características do aerossol gerado a partir do material contendo alcaloides.

[0013] Entre outras, há a necessidade de um método para produzir uma folha de material contendo alcaloides que seja facilmente removi- da de uma correia transportadora na qual seja transportada. Existe a necessidade de um método para produzir uma folha de material com- preendendo alcaloides que seja facilmente desenrolada de uma bobi- na e que, portanto, permita fornecer uma alimentação de material de tabaco homogeneizado contínua, constante e regular para um apare- lho a jusante para que o resto da linha de produção possa aumentar a taxa de produção total, melhorando, assim, a produção ou proprieda- des de manuseio.

[0014] Existe também a necessidade de um método para a prepa- ração de um material contendo alcaloides que permita controlar as ca- racterísticas do aerossol, como seu sabor, gerado a partir do referido material, diminuindo a quantidade de amônia ou compostos contendo amônio.

[0015] A invenção pode satisfazer pelo menos uma das necessi- dades supracitadas.

[0016] Em um aspecto, a invenção refere-se a um método de pre- paração de uma folha incluindo um material homogeneizado contendo alcaloides, o referido método que compreende: formar uma mistura compreende açúcar redutor e as partículas de um material contendo alcaloides; extrusão da mistura; formar uma pasta fluida que compre- ende a mistura extrudada; e moldar a pasta fluida em uma folha.

[0017] A invenção também refere-se a um método de preparação de uma folha incluindo um material homogeneizado contendo alcaloi- des, o referido método que compreende: formar uma mistura compre- ende açúcar redutor e as partículas de um material contendo alcaloi- des; extrusão da mistura; adicionar água à mistura extrudada para formar uma pasta fluida; e moldar a pasta fluida em uma folha.

[0018] No método da invenção, uma mistura de partículas de um material contendo alcaloides e um açúcar redutor é formada e extru- dada. A extrusão pode modificar o material contendo alcaloides, de modo que o material resultante descarregado da extrusora tenha ca- racterísticas diferentes em comparação com o material que contém alcaloides antes da extrusão em termos de composição dos materiais contendo alcaloides. Essas diferenças afetam as características finais da folha moldada que é formada criando uma pasta fluida a partir da mistura extrudada.

[0019] No que diz respeito à composição do material contendo al- caloides após a extrusão, durante a extrusão, ocorre possivelmente uma reação entre o açúcar redutor e o material contendo alcaloides, particularmente se houver amônia e compostos contendo amônio. Es- sa reação modifica a composição do material contendo alcaloides, de modo que o material resultante descarregado da extrusora tenha uma menor quantidade de amônia ou compostos contendo amônio em comparação ao material contendo alcaloides antes da extrusão e de modo que o aerossol gerado a partir do referido material possa, por- tanto, mostrar as características desejadas, por exemplo, em termos de sabor.

[0020] Além disso, o tratamento na extrusora modifica as caracte- rísticas químicas ou físicas do material contendo alcaloides, de modo que o material resultante seja descarregado da extrusora quando for combinado com um ligante para formar uma pasta fluida e depois mol- dada pode levar a uma folha mostrando características aprimoradas em relação a consistência, sensibilidade ao calor, viscosidade e resis- tência à tração.

[0021] Como usado neste documento, o termo "folha" denota um elemento laminar com uma largura e comprimento substancialmente maior do que sua espessura. A largura de uma folha é, preferencial- mente, maior que cerca de 10 milímetros, mais preferencialmente, maior que cerca de 20 milímetros ou cerca de 30 milímetros. Ainda mais preferencialmente, a largura da folha é compreendida entre cerca de 100 milímetros e cerca de 300 milímetros.

[0022] Um "material contendo alcaloides" é um material que con- tém um ou mais alcaloides. Os alcaloides podem compreender nicoti- na. A nicotina pode ser encontrada, por exemplo, no tabaco.

[0023] Alcaloides são um grupo de compostos químicos de ocor- rência natural que contêm principalmente átomos de nitrogênio bási- cos. Este grupo também inclui alguns compostos relacionados a pro- priedades neutras e até mesmo fracamente ácidas. Alguns compostos sintéticos de estrutura semelhante também são denominados alcaloi- des. Além de carbono, hidrogênio e nitrogênio, os alcaloides também podem conter oxigênio, enxofre e, mais raramente, outros elementos tais como cloro, bromo e fósforo.

[0024] Alcaloides são produzidos por uma grande variedade de organismos, incluindo bactérias, fungos, plantas e animais. Eles po- dem ser purificados a partir de extratos brutos desses organismos por extração ácido-base. Cafeína, nicotina, teobromina, atropina, tubocura- rina são exemplos de alcaloides.

[0025] Conforme usado neste documento, o termo "material de tabaco homogeneizado" denota um material formado pela aglomera- ção de tabaco particularizado, que contém a nicotina alcaloide. O ma- terial contendo alcaloides pode ser, assim, um material de tabaco ho- mogeneizado.

[0026] As formas mais comumente usadas de material de tabaco homogeneizado são folha de tabaco reconstituído e folha moldada. O processo para formar folhas de material de tabaco homogeneizado comumente compreende uma etapa em que o pó de tabaco e um li- gante são misturados para formar uma pasta fluida. A pasta fluida é então usada para criar uma folha de tabaco. Por exemplo, pelo molde de uma pasta fluida sobre uma correia transportadora de metal para produzir a chamada folha moldada. Alternativamente, uma pasta fluida com viscosidade baixa e alto teor de água pode ser usada para criar tabaco reconstituído em um processo que se assemelha à fabricação de papel.

[0027] O material de folha do tabaco pode ser referido como um material de folha reconstituído e formado usando tabaco em partículas (por exemplo, tabaco reconstituído) ou um blend de partículas de ta- baco, um umectante e um solvente aquoso para formar a composição de tabaco. Essa composição de tabaco é, então, moldada, extrudada, laminada ou prensada para formar um material de folha a partir da composição de tabaco. A folha de tabaco pode ser formada usando um processo úmido em que os grãos de tabaco são usados para fazer um material semelhante a papel; ou um processo de folha revestida, em que grãos de tabaco são misturados com um material aglutinante e moldadas em uma correia transportadora para formar uma folha.

[0028] A folha de material de tabaco homogeneizado pode, em seguida, ser enrolada em bobinas que devem ser desenroladas a fim de serem adicionalmente processadas, para que façam parte, por exemplo, de um artigo formador de aerossol, que deve ser incluído no substrato formador de aerossol do artigo formador de aerossol. Em um artigo gerador de aerossol de "aquecimento sem queima", um substra- to formador de aerossol é aquecido a uma temperatura relativamente baixa a fim de formar um aerossol, mas impedindo a combustão do material de tabaco. Adicionalmente, o tabaco presente na folha de ta- baco homogeneizado é, normalmente, o único tabaco ou inclui a maio- ria do tabaco presente no material de tabaco homogeneizado de tal artigo gerador de aerossol de "aquecimento sem queima". Isto significa que a composição de aerossol que é gerada por tal artigo gerador de aerossol de "aquecimento sem queima" é substancialmente baseada apenas no material de tabaco homogeneizado.

[0029] Conforme usado neste documento, o termo "material for- mador de aerossol" denota um material que é capaz de liberar com- postos voláteis mediante aquecimento para gerar um aerossol. O ta- baco, juntamente com outros compostos, pode ser classificado como um material formador de aerossol, particularmente uma folha de taba-

co homogeneizado compreendendo um formador de aerossol. Um substrato formador de aerossol pode compreender ou consistir em um material formador de aerossol.

[0030] As propriedades do material de tabaco homogeneizado po- dem influenciar o processo para formar uma folha incluindo o último, assim como as características do aerossol gerado a partir do mesmo.

[0031] De fato, geralmente, o material de tabaco homogeneizado é "pegajoso", ou seja, se adere a objetos adjacentes e, ao mesmo tem- po, é bastante frágil com uma resistência à tração relativamente baixa. Sem ser limitado pela teoria, acredita-se que tais propriedades podem ser decorrentes da presença de um ligante e de um formador de ae- rossol, como guar e glicerina, no material de tabaco homogeneizado.

[0032] Ao mesmo tempo, o material de tabaco homogeneizado também inclui compostos que contribuem - entre outras coisas - para as características do aerossol, por exemplo, seu sabor, gerado a partir do referido material. Os compostos que contribuem para as caracterís- ticas do aerossol incluem - entre outros - amônia e compostos conten- do amônio.

[0033] De acordo com o método da invenção, uma folha de mate- rial contendo alcaloides é produzida.

[0034] É formada uma mistura de partículas de um material con- tendo alcaloides e um açúcar redutor. A mistura pode conter água em diferentes quantidades. Preferencialmente, as partículas e o açúcar redutor são misturados por qualquer ferramenta conhecida.

[0035] Esta mistura é então extrudada.

[0036] A extrusão é um processo usado para criar objetos ao for- çar um material, neste caso a mistura acima mencionada, através de um molde de uma seção transversal desejada. A mistura no molde en- contra tensões compressivas e de cisalhamento. A mistura, portanto, é forçada de uma entrada para uma saída de um extrusor, enquanto ab-

sorve substancialmente a energia.

[0037] A extrusão modifica o material contendo alcaloides presen- tes na mistura, de modo que o material resultante tenha características diferentes em comparação ao material contendo alcaloides antes da extrusão. Quando submetido ao tratamento na extrusora, o açúcar re- dutor pode reagir com a amônia ou compostos contendo amônio do material contendo alcaloides. Sem estar vinculado a nenhuma teoria específica, nas condições do método da invenção acredita-se que o grupo carbonil do açúcar redutor da mistura sofra as chamadas rea- ções de Maillard com o grupo amino de amônia ou dos compostos contendo amônio do material contendo alcaloides, diminuindo sua quantidade.

[0038] Desta forma, a mistura descarregada do extrusor compre- ende uma quantidade menor de amônia ou amônio contendo compos- tos em comparação ao material contendo alcaloides antes da extrusão e uma composição desejada que permite controlar as características do aerossol gerado a partir do referido material é obtido.

[0039] Além disso, a mistura extrudada é usada, preferencialmen- te, junto com um ligante, para formar uma pasta fluida. A mistura ex- trudada e o ligante são, preferencialmente, adicionalmente misturados para se tornarem homogêneos. Preferencialmente, a água também é adicionada na pasta fluida.

[0040] A pasta fluida é, então, moldada, por exemplo, em um su- porte móvel, como uma correia transportadora. A moldagem ocorre com qualquer aparelho conhecido, por exemplo, inserindo a pasta flui- da em uma caixa de moldagem posicionada acima do suporte móvel e a pasta fluida é moldada por meio de uma lâmina de moldagem fixada à caixa de moldagem.

[0041] O tratamento da mistura na extrusora também pode modifi- car as características físicas do material contendo alcaloides, de modo que a mistura resultante seja descarregada da extrusora quando na forma de pasta fluida e depois moldada, forma uma folha , que mostra características de consistência, sensibilidade ao calor, viscosidade e resistência à tração que são ideais para serem usadas como compo- nente em um artigo gerador de aerossol. Em particular, a folha pode ter uma resistência à tração melhorada ou uma melhor resistência ao calor ou uma menor viscosidade ou uma melhor consistência quando comparada a uma folha formada pela mesma pasta fluida, mas onde o material contendo alcaloides não foi extrudado antes da moldagem.

[0042] Além disso, a folha pode apresentar melhores propriedades superficiais, como uma superfície mais lisa com menos defeitos quan- do comparada a uma folha formada pela mesma pasta fluida, mas on- de o material contendo alcaloides não foi extrudado antes da molda- gem.

[0043] Além disso, a mesma pasta fluida antes da moldagem mos- tra propriedades ideais relacionadas à sua viscosidade e densidade, que permanecem estáveis.

[0044] Preferencialmente, a mistura antes da etapa de extrusão compreende entre cerca de 2 por cento e cerca de 30 por cento em peso de açúcar redutor, mais preferencialmente entre cerca de 5 por cento e cerca de 25 por cento em peso em base de peso seco da mis- tura, mais preferencialmente entre cerca de 10 por cento e cerca de 15 por cento em peso em base de peso seco da mistura e ainda mais pre- ferencialmente entre cerca de 11 por cento e cerca de 14 por cento em peso em base de peso seco da mistura.

[0045] Essa quantidade de açúcar redutor provou ser ideal para obter as características desejadas no produto final. Por exemplo, o ní- vel desejado de amônia é obtido.

[0046] Preferencialmente, as partículas do material contendo alca- loides têm um tamanho médio compreendendo entre cerca de 0,02 milímetro e cerca de 0,3 milímetro.

[0047] O tamanho médio de cerca de 0,02 milímetro e cerca de 0,3 milímetro representa o tamanho no qual as células de tabaco são pelo menos em parte, destruídas. O uso de um material contendo alcaloi- des com tamanho médio vantajosamente resulta em uma pasta fluida lisa e uniforme nas etapas de processamento a jusante do material contendo alcaloides.

[0048] Preferencialmente, o açúcar redutor é selecionado dentre glicose, frutose, xilose, ribose, galactose e suas misturas. Mais prefe- rencialmente, o açúcar redutor é glicose, frutose e suas misturas.

[0049] Preferencialmente, o açúcar redutor é misturado com o ma- terial contendo alcaloides em forma de pó, em forma líquida ou em forma de pasta fluida.

[0050] O material que contém alcaloides pode estar em qualquer forma desejada antes de misturar com os açúcares redutores. Possi- velmente, é adicionada água caso o material que contenha alcaloides esteja substancialmente seco.

[0051] Preferencialmente, antes da etapa de extrusão, a mistura tem um teor de água entre cerca de 2 por cento e cerca de 30 por cen- to em peso, mais preferencialmente entre cerca de 5 por cento e cerca de 25 por cento em peso, mais preferencialmente entre cerca de 10 por cento e cerca de 20 por cento em peso, mais preferencialmente entre cerca de 11 por cento e cerca de 18 por cento em peso e ainda mais preferencialmente entre cerca de 11 por cento e cerca de 14 por cento em peso.

[0052] O teor de água da mistura pode influenciar a reação entre o açúcar redutor e os compostos contendo amônia ou amônio na extru- sora e, portanto, pode ser um fator relevante.

[0053] Preferencialmente, a etapa de extrusão é realizada em uma temperatura menor ou igual a cerca de 190 graus Celsius, mais prefe-

rencialmente entre cerca de 30 graus Celsius e cerca de 190 graus Celsius.

[0054] Preferencialmente, no método da invenção, a extrusão in- clui: alimentação da mistura a uma extrusora; aquecer a mistura a uma primeira temperatura menor ou igual a cerca de 190 graus Celsius; es- friar a mistura da primeira temperatura para uma segunda temperatura inferior ou igual a cerca de 70 graus Celsius; e descarregar uma mistu- ra extrudada da extrusora.

[0055] Desta forma, o material descarregado da extrusora com- preende uma quantidade menor de amônia ou compostos contendo amônio em comparação ao material contendo alcaloides antes da ex- trusão, sem qualquer perda indesejada de outros componentes do ma- terial, e particularmente de alcaloides como nicotina.

[0056] Assim, é obtido um material contendo alcaloides com uma composição desejada que permite controlar as características do ae- rossol gerado a partir do referido material.

[0057] Preferencialmente, o método da invenção compreende o aquecimento da mistura a uma primeira temperatura entre cerca de 90 graus Celsius e cerca de 190 graus Celsius, mais preferencialmente entre cerca de 140 graus Celsius e cerca de 190 graus Celsius, ainda mais preferencialmente entre cerca de 175 graus Celsius e cerca de 185 graus Celsius.

[0058] Mais preferencialmente, o método da invenção compreende resfriar a mistura da primeira temperatura para uma segunda tempera- tura entre cerca de 30 graus Celsius e cerca de 70 graus Celsius, mais preferencialmente entre cerca de 35 graus Celsius e cerca de 50 graus Celsius, ainda mais preferencialmente entre cerca de 35 Graus Celsius e cerca de 45 graus Celsius.

[0059] Preferencialmente, a etapa de extrusão é realizada por um tempo de extrusão compreendido entre cerca de 10 segundos e cerca de 80 segundos, mais preferencialmente entre cerca de 10 segundos e cerca de 60 segundos, mais preferencialmente entre cerca de 15 se- gundos e cerca de 50 segundos, mais preferencialmente entre 20 se- gundos e cerca de 30 segundos e ainda mais preferencialmente entre 22 segundos e cerca de 27 segundos.

[0060] O tempo de extrusão pode influenciar a reação entre o açú- car redutor e a amônia ou compostos contendo amônio. A redução da quantidade de amônia ou compostos contendo amônio, no entanto, pode levar à perda de outros componentes ou compostos presentes no material, por exemplo, alcaloides como a nicotina.

[0061] Esse tempo de extrusão na extrusora provou ser ideal para obter uma redução da quantidade de amônia e compostos contendo amônio no material contendo alcaloides sem causar a perda de outros componentes do material e, particularmente, dos alcaloides como a nicotina.

[0062] De um modo preferencial, o aquecimento é realizado numa primeira parte da extrusora e o arrefecimento é realizado numa segun- da parte da extrusora, estando a segunda parte da extrusora a jusante da primeira parte da extrusora na direção da extrusão.

[0063] Conforme usado aqui, o termo "direção de extrusão" denota a direção do fluxo do material em extrusão dentro da extrusora.

[0064] Preferencialmente, a mistura tem um tempo de permanên- cia na primeira parte da extrusora compreendida entre cerca de 2 se- gundos e cerca de 60 segundos, mais preferencialmente entre cerca de 10 segundos e cerca de 40 segundos, mais preferencialmente entre cerca de 14 segundos e cerca de 35 segundos, ainda mais preferenci- almente entre cerca de 18 segundos e cerca de 22 segundos.

[0065] A primeira parte da extrusora é aquela parte da extrusora em que a mistura é aquecida.

[0066] Preferencialmente, a mistura tem um tempo de permanên-

cia na segunda parte da extrusora compreendida entre cerca de 2 se- gundos e cerca de 60 segundos, mais preferencialmente entre cerca de 10 segundos e cerca de 40 segundos, mais preferencialmente entre cerca de 14 segundos e cerca de 35 segundos, ainda mais preferenci- almente entre cerca de 18 segundos e cerca de 22 segundos. A se- gunda parte da extrusora é aquela parte da extrusora em que a mistu- ra é resfriada.

[0067] Preferencialmente, o processo de extrusão inclui manter a mistura à primeira temperatura por um tempo de permanência entre cerca de 2 segundos e cerca de 55 segundos antes da etapa de resfri- amento da mistura, mais preferencialmente entre cerca de 6 segundos e cerca de 26 segundos, ainda mais preferencialmente entre cerca de 7 segundos e cerca de 11 segundos.

[0068] No processo da invenção, o perfil térmico na extrusora po- de influenciar a reação entre o açúcar redutor e os amônia e compos- tos contendo amônio.

[0069] Esse perfil térmico na extrusora provou ser ideal para obter uma redução na quantidade de amônia ou compostos contendo amô- nio no material contendo alcaloides sem causar a perda de outros componentes do material e, particularmente, dos alcaloides como a nicotina.

[0070] Preferencialmente, o método da invenção compreende o aquecimento da mistura a uma primeira temperatura entre cerca de 175 graus Celsius e cerca de 185 graus Celsius e a mistura tem um tempo de permanência na primeira parte da extrusora compreendida entre cerca de 18 segundos e cerca de 22 segundos.

[0071] Preferencialmente, o método da invenção compreende res- friar a mistura da primeira temperatura para uma segunda temperatura entre cerca de 35 graus Celsius e cerca de 45 graus Celsius e a mistu- ra tem um tempo de permanência na segunda parte da extrusora compreendida entre cerca de 18 segundos e cerca de 22 segundos. No método da invenção, outras condições de processamento, como a energia mecânica aplicada durante a extrusão, também podem ser fa- tores relevantes para o resultado geral do método da invenção, pois também influenciam a reação entre o açúcar redutor e os compostos do material contendo alcaloides.

[0072] Preferencialmente, no método da invenção, a etapa de ex- trusão é realizada aplicando à mistura uma energia mecânica entre cerca de 150 watts-hora por quilograma da mistura e cerca de 350 watts-hora por quilograma da mistura, mais preferencialmente entre aproximadamente 200 watts-hora por quilograma da mistura e cerca de 300 watts-hora por quilograma da mistura, e ainda mais preferenci- almente entre cerca de 225 watts-hora por quilograma da mistura e cerca de 275 watts-hora por quilograma da mistura.

[0073] Preferencialmente, no método da invenção, a etapa de for- mação de uma pasta fluida compreende: combinação da mistura ex- trudada com um aglutinante para formar uma pasta fluida.

[0074] Preferencialmente, no método da invenção, a etapa de for- mação de uma pasta fluida compreende: combinação da mistura ex- trudada com um formador de aerossol para formar uma pasta fluida.

[0075] Preferencialmente, no método da invenção, a etapa de for- mação da pasta fluida compreende: homogeneização da pasta fluida.

[0076] Preferencialmente, a pasta fluida tem um teor de água entre cerca de 10 por cento e cerca de 90 por cento em peso, mais prefe- rencialmente entre cerca de 20 por cento e cerca de 80 por cento em peso, ainda mais preferencialmente entre cerca de 40 por cento e cer- ca de 80 por cento em peso, ainda mais preferencialmente entre cerca de 60 por cento e 80 por cento antes da etapa de fundição.

[0077] Preferencialmente, no método da invenção, a etapa de for- mação de uma pasta fluida compreende a adição de um aglutinante em uma quantidade entre cerca de 1 por cento e cerca de 12 por cento em peso, com base no peso seco da pasta fluida, mais preferencial- mente entre cerca de 4 por cento e cerca de 10 por cento com base no peso seco do peso seco da pasta fluida e ainda mais preferencialmen- te entre cerca de 5 por cento e cerca de 7 por cento.

[0078] O ligante usado na pasta fluida pode ser qualquer uma das gomas ou pectinas descritas neste documento. O ligante pode garantir que as partículas de material contendo alcaloides permaneçam subs- tancialmente dispersas por toda a folha moldada. Para uma análise descritiva de gomas que podem ser usadas como um ligante, ver Gums And Stabilizers For The Food Industry, IRL Press (G.O. Phillip et al., eds., 1988); Whistler, Industrial Gums: Polysaccharides And Their Derivatives, Academic Press (2ª ed., 1973); e Lawrence, Natural Gums For Edible Purposes, Noyes Data Corp. (1976).

[0079] Embora qualquer ligante possa ser empregado, ligantes preferenciais são pectinas naturais, tais como pectinas de frutas, cítri- cas ou de tabaco; gomas guar, tais como hidroxietil guar e hidroxipropil guar; gomas de alfarroba, tais como goma de alfarroba de hidroxietil e hidroxipropil; alginato; amidos, tais como amidos modificados ou deri- vados; celuloses, tais como metil, etil, etil-hidroximetil e carboximetilce- lulose; goma de tamarindo; dextrano; pululano; farinha de konjac; go- ma xantana e similares. O ligante particularmente preferencial para uso na presente invenção é guar.

[0080] Preferencialmente, o método da invenção compreende a adição de fibras de celulose ao material contendo alcaloides.

[0081] Fibras de celulose podem ser introduzidas na pasta fluida. A introdução das fibras de celulose na pasta fluida tipicamente aumen- ta a resistência à tração do material contendo alcaloides, atuando co- mo um agente de fortalecimento. Portanto, a adição das fibras de celu- lose pode aumentar a resiliência do material contendo alcaloides.

[0082] As fibras de celulose para adição a um material contendo alcaloides tal como um material de tabaco homogeneizado são conhe- cidas na técnica e incluem, mas não estão limitadas a: fibras de ma- deira macia, fibras de madeira dura, fibras de juta, fibras de linho, fi- bras de tabaco e suas combinações. Além de polpação, as fibras de celulose adicionadas podem ser submetidas a processos adequados, tais como refinação, polpação mecânica, polpação química, clarea- mento, polpação por sulfato e combinação destes.

[0083] Fibras de celulose podem incluir materiais de caule de ta- baco, talos ou outro material da planta do tabaco. Preferencialmente, fibras de celulose, tais como fibras de madeira compreendem um bai- xo teor de lignina. Fibras alternativas, tais como fibras vegetais, podem ser usadas com as fibras acima mencionadas ou, alternativamente, incluindo cânhamo e bambu.

[0084] O comprimento das fibras de celulose é vantajosamente entre cerca de 0,2 milímetros e cerca de 4 milímetros. Preferencial- mente, o tamanho médio em peso das fibras de celulose é entre cerca de 1 milímetro e cerca de 3 milímetros.

[0085] Ainda mais preferencialmente, a quantidade de fibras de celulose adicionadas ao material contendo alcaloides em adição às fibras de celulose já presentes no último é compreendida entre cerca de 1 por cento e cerca de 7 por cento em base de peso seco do peso total da pasta fluida.

[0086] Preferencialmente, o método da invenção compreende a adição de um formador de aerossol ao material contendo alcaloides. Formadores de aerossol podem ser introduzidos na pasta fluida.

[0087] Formadores de aerossol adequados para adicionar ao um material contendo alcaloides tal como o material de tabaco homoge- neizado são conhecidos na técnica e incluem, mas não estão limitados a: álcoois mono-hídricos como mentol, álcoois poli-hídricos, como pro-

pilenoglicol, trietilenoglicol, 1,3-butanodiol e glicerina; ésteres de álco- ois poli-hídricos, como mono, di ou triacetato de glicerol; e ésteres ali- fáticos de ácidos mono, di ou policarboxílicos, como dodecanodioato de dimetila e tetradecanodioato de dimetila.

[0088] Exemplos de formadores de aerossol preferenciais são a glicerina e o propilenoglicol.

[0089] O material contendo alcaloides pode ter um teor de forma- dor de aerossol superior a cerca de 3 por cento em uma base em peso seco. O material contendo alcaloides pode alternativamente ter um te- or de formador de aerossol de entre cerca de 3 por cento e cerca de 30 por cento em peso com base em peso seco. Mais preferencialmen- te, o formador de aerossol é compreendido entre cerca de 7 por cento e cerca de 25 por cento do peso seco do material contendo alcaloides. Mais preferencialmente, o formador de aerossol é compreendido entre cerca de 10 por cento e cerca de 25 por cento do peso seco do mate- rial contendo alcaloides.

[0090] Preferencialmente, o método da invenção compreende a etapa de adição de um outro material contendo alcaloides à pasta flui- da.

[0091] Preferencialmente, no método da invenção, a etapa de ho- mogeneização é realizada a uma temperatura de cerca de 20 graus Celsius e cerca de 60 graus Celsius, mais preferencialmente entre cerca de 25 graus Celsius e cerca de 55 graus Celsius.

[0092] Preferencialmente, o método da invenção compreende a etapa de secagem da folha incluindo o material homogeneizado con- tendo alcaloides após moldagem.

[0093] Preferencialmente, a folha incluindo o material homogenei- zado contendo alcaloides tem um teor de água entre 7 por cento e cerca de 15 por cento em peso após a secagem.

[0094] Preferencialmente, a folha incluindo o material homogenei-

zado contendo alcaloides compreende entre 45 por cento e cerca de 93 por cento em base de peso seco do material contendo alcaloides.

[0095] Preferencialmente, o material contendo alcaloides é um ma- terial de tabaco homogeneizado. Nesse caso, os alcaloides contidos no material podem compreender nicotina. Preferencialmente, o materi- al de tabaco inclui tabaco do tipo Burley.

[0096] De acordo com um segundo aspecto, a invenção se relaci- ona a um artigo formador de aerossol que compreende um componen- te preparado a partir do método de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

[0097] As vantagens do segundo aspecto da invenção já foram descritas com referência ao primeiro aspecto e, portanto, não serão repetidas neste documento.

[0098] Artigos formadores de aerossol de acordo com a presente invenção podem estar na forma de cigarros com filtro ou outros artigos para fumar, nos quais o material de tabaco é queimado para formar fumaça. A presente invenção abrange, adicionalmente, artigos nos quais o material de tabaco é aquecido para formar um aerossol, em vez de ser queimado, e artigos nos quais um aerossol contendo nicoti- na é gerado a partir do material de tabaco sem combustão ou aqueci- mento.

[0099] Os artigos formadores de aerossol de acordo com a inven- ção podem ser integrais, artigos formadores de aerossol montados ou componentes de artigos formadores de aerossol que são combinados com um ou mais outros componentes a fim de prover um artigo mon- tado para produção de um aerossol, tais como, por exemplo, a parte consumível de um dispositivo para fumar aquecido.

[00100] Um artigo formador de aerossol pode ser um artigo que ge- ra um aerossol que é diretamente inalável em um pulmão do usuário através da boca do usuário. Um artigo formador de aerossol pode pa-

recer um artigo para fumar convencional, tal como um cigarro e pode compreender um tabaco. Um artigo formador de aerossol pode ser descartável. Um artigo formador de aerossol pode alternativamente ser parcialmente reutilizável e compreender um substrato formador de ae- rossol reabastecível ou substituível.

[00101] Um artigo formador de aerossol também pode incluir um cigarro combustível. Em modalidades preferenciais, o artigo formador de aerossol pode ser de formato substancialmente cilíndrico. O artigo formador de aerossol pode ser substancialmente alongado. O artigo formador de aerossol pode ter um comprimento e uma circunferência substancialmente perpendiculares ao comprimento. O artigo formador de aerossol pode ter um comprimento total dentre aproximadamente cerca de 30 milímetros e aproximadamente cerca de 100 milímetros. O artigo formador de aerossol pode ter um diâmetro externo dentre apro- ximadamente cerca de 5 milímetros e aproximadamente cerca de 12 milímetros.

[00102] Em todos os aspectos da invenção, preferencialmente, o material que contém alcaloides é um material de tabaco homogenei- zado. Nesse caso, os alcaloides contidos no material podem compre- ender nicotina.

[00103] De acordo com o primeiro aspecto da invenção, o material de tabaco homogeneizado é obtido na forma de folha ao moldar uma pasta fluida.

[00104] A folha de tabaco homogeneizado inclui partículas de taba- co moídas a partir de folhas de tabaco (por exemplo, haste e lâmina de tabaco).

[00105] A folha de tabaco homogeneizado também pode conter uma quantidade menor de um ou mais dentro pó de tabaco, resíduos de tabaco e outros subprodutos de tabaco em partículas formados du- rante o tratamento, manuseio e remessa do tabaco.

[00106] O tabaco presente no material de tabaco homogeneizado pode constituir a maioria do tabaco ou mesmo substancialmente a quantidade total de tabaco presente no artigo gerador de aerossol.

[00107] Preferencialmente, nem todo o material contendo alcaloides é extrudado antes de formar a pasta fluida. Portanto, preferencialmen- te, a etapa de adição de água à mistura extrudada para formar uma pasta fluida inclui a adição de água e partículas de um material con- tendo alcaloides à mistura extrudada para formar uma pasta fluida. Como mencionado, a extrusão é realizada a fim de obter, no material resultante descarregado da extrusora, uma quantidade menor de amônia ou amônio do que o material inicial. No entanto, nem todos os materiais contendo alcaloides têm a mesma quantidade de amônia ou amônio. Por exemplo, no caso de os alcaloides forem nicotina, diferen- tes tipos de tabaco têm um teor diferente de amônia. Geralmente, uma folha moldada inclui uma mistura de diferentes tipos de tabaco. Portanto, apenas os tipos de tabaco com alto teor de amônia ou amô- nio são extrudados e os demais tipos de tabaco com um teor relativa- mente "baixo" de amônia ou amônio podem ser adicionados na pasta fluida sem a etapa de extrusão. Dessa forma, a etapa extra de extru- são é usada apenas quando necessário.

[00108] As modalidades específicas da invenção serão adicional- mente descritas, a título de exemplo apenas, com referência às figuras anexas, nas quais: a Figura 1 mostra um diagrama de fluxo de um método para produção de uma folha incluindo material de tabaco homogeneizado de acordo com a invenção; a Figura 2 mostra uma visão lateral esquemática de um ex- trusor usado para produzir uma mistura extrudada; e a Figura 3 mostra um perfil térmico de um extrusor usado para produzir uma mistura extrudada.

[00109] Com referência inicial à Figura 1, é representado um méto- do para produzir uma mistura extrudada de um material de tabaco ho- mogeneizado de acordo com a invenção.

[00110] Na primeira etapa 100, é formada uma mistura de partícu- las de um material contendo alcaloides e um açúcar redutor. O materi- al contendo alcaloides é um material de tabaco contendo a nicotina alcaloide. O açúcar redutor é glicose, frutose ou uma mistura dos mesmos. A mistura de açúcar redutor e material de tabaco pode ter um teor de água entre cerca de 11 por cento e cerca de 14 por cento em peso, com base no peso seco da mistura.

[00111] O método inclui uma etapa adicional 101 na qual a mistura é extrudada em uma extrusora 200 (representada na Figura 2) incluin- do uma entrada 201 e uma saída 202. Na extrusora 200, a mistura se move ao longo de uma direção de extrusão definida entre a entrada 201 e a saída 202 indicada na Figura 2 pela seta 203 e é submetida a um tratamento termomecânico durante o qual o açúcar redutor prefe- rencialmente sofre uma reação com a amônia e os compostos conten- do amônio do material do tabaco. Preferencialmente, durante a extru- são, uma energia mecânica entre cerca de 225 watts-hora por quilo- grama da mistura e cerca de 275 watts-hora por quilograma da mistura é aplicada à mistura presente na extrusora.

[00112] Na Figura 3 é mostrado um perfil térmico esquemático ao longo da direção da extrusão 203 de um processo de extrusão do mé- todo da invenção.

[00113] A etapa 101 da Figura 1 inclui uma subetapa 301 em que a mistura é alimentada para o extrusor 200.

[00114] Após a subetapa 301, a etapa 101 inclui uma nova subeta- pa 302 de aquecimento da mistura presente dentro do extrusor 200 até uma primeira temperatura menor ou igual a cerca de 190 graus Cel- sius. Preferencialmente, a primeira temperatura é entre cerca de 90 graus Celsius e cerca de 190 graus Celsius, mais preferencialmente entre cerca de 140 graus Celsius e cerca de 190 graus Celsius, ainda mais preferencialmente entre cerca de 175 graus Celsius e cerca de 185 graus Celsius. Preferencialmente, o aquecimento é realizado em uma primeira parte 204 da extrusora 200. Preferencialmente, o tempo de permanência na primeira parte da extrusora é entre cerca de 18 segundos e cerca de 22 segundos.

[00115] Após a subetapa 302 de aquecimento da mistura até uma primeira temperatura, uma nova subetapa 303 de resfriamento da mis- tura presente no interior do extrusor 200 da primeira temperatura para uma segunda temperatura menor ou igual a cerca de 70 graus Celsius é preferencialmente realizada. Preferencialmente, a segunda tempera- tura é entre cerca de 30 graus Celsius e cerca de 70 graus Celsius, mais preferencialmente entre cerca de 35 graus Celsius e cerca de 50 graus Celsius, ainda mais preferencialmente entre cerca de 35 graus Celsius e cerca de 45 graus Celsius. Preferencialmente, o resfriamento é realizado em uma segunda parte 205 da extrusora 200, a jusante da primeira parte 204 da extrusora 200 na direção da extrusão 203. Prefe- rencialmente, o tempo de permanência na segunda parte 205 da ex- trusora é entre cerca de 18 segundos e cerca de 22 segundos.

[00116] Como mostrado na Figura 3, a etapa de extrusão 101 pode incluir a manutenção da mistura na primeira temperatura, preferenci- almente no interior da primeira parte 204 do extrusor 200, por um certo tempo de permanência antes da etapa de resfriamento da mistura. Preferencialmente, esse tempo de permanência é compreendido entre cerca de 6 segundos e cerca de 40 segundos. Mais preferencialmente, esse tempo de permanência está entre cerca de 7 segundos e cerca de 11 segundos.

[00117] Após a subetapa 303 de resfriamento da mistura da primei- ra temperatura para uma segunda temperatura, uma etapa adicional

304 de despejo da mistura na segunda temperatura do extrusor 200 é realizada. Dessa forma, é gerada uma mistura de tabaco com menor quantidade de compostos contendo amônia e amônio em comparação com o material de tabaco antes do processo de extrusão.

[00118] Após a etapa de extrusão 101, a mistura extrudada é usada em uma subsequente etapa de preparação da pasta fluida 102.

[00119] Antes ou durante a etapa de preparação da pasta fluida 102, o método da invenção pode incluir duas etapas adicionais: uma etapa de preparação de polpa 103, onde fibras de celulose 5 e água 6 são amassadas para dispersar e refinar uniformemente as fibras na água e uma etapa de preparação de suspensão 104, onde um forma- dor de aerossol 7 e um ligante 8 são pré-misturados. Preferencialmen- te o formador de aerossol 7 inclui glicerol e o aglutinante 8 inclui guar. Vantajosamente, a etapa de preparação de suspensão 104 inclui uma pré-mistura de guar e glicerol sem a introdução de água.

[00120] A etapa de preparação da pasta fluida 102 compreende preferencialmente transferir a solução de pré-mistura do formador de aerossol e do ligante para um tanque de mistura de pasta fluida e transferir a polpa para o tanque de mistura da pasta fluida. Além disso, a etapa de preparação da pasta fluida compreende a dosagem da mis- tura do pó de tabaco no tanque de mistura da pasta fluida com a polpa e a suspensão de guar-glicerol. Mais preferencialmente, esta etapa também inclui o processamento da pasta fluida com um misturador de alto cisalhamento para garantir a uniformidade e homogeneidade da pasta fluida.

[00121] Preferencialmente, a etapa de preparação da pasta fluida 102 também inclui uma etapa de adição de água, onde a água é adici- onada à pasta fluida para obter a viscosidade e teor de água deseja- dos. Preferencialmente, a quantidade de água está entre cerca de 65% e cerca de 75% em peso do peso total da pasta fluida.

[00122] A fim de formar a folha incluindo o material de tabaco ho- mogeneizado, preferencialmente a pasta fluida formada de acordo com a etapa 102 é moldada em uma etapa de moldagem 105. Prefe- rencialmente, esta etapa de moldagem 105 inclui o transporte da pasta fluida até uma estação de moldagem e a moldagem da pasta fluida na folha com uma espessura homogênea e uniforme sobre um suporte. Preferencialmente, durante a moldagem, a espessura da folha molda- da, o teor de água e a densidade são controlados imediatamente após a moldagem e mais preferencialmente são também continuamente monitorados e controlados por feedback usando dispositivos de medi- ção da pasta fluida durante todo o processo.

[00123] A folha moldada homogeneizada é então seca em uma etapa de secagem 106 compreendendo uma secagem uniforme e su- ave da folha moldada, por exemplo em um secador de correia de aço inoxidável contínuo. O secador de correia de aço inoxidável contínuo pode compreender zonas controláveis individualmente. Preferencial- mente, a etapa de secagem compreende o monitoramento da tempe- ratura da folha moldada em cada zona de secagem para garantir um perfil de secagem suave em cada zona de secagem e aquecimento do suporte onde a trama moldada homogeneizada é formada. Preferenci- almente, o perfil de secagem é o que é chamado de perfil de secagem TLC.

[00124] Na conclusão da etapa de secagem da trama 106, uma etapa de monitoramento (não mostrada) é executada para medir o teor de umidade e o número de defeitos presentes na trama seca.

[00125] A folha incluindo o tabaco homogeneizado que foi seca até um teor de umidade alvo é então retirada da correia transportadora de aço e é preferencialmente enrolada em uma etapa de enrolamento 107, por exemplo, para formar uma bobina principal única. Devido às características aprimoradas da folha incluindo o tabaco homogeneiza-

do, de acordo com a invenção, a mesma é facilmente removida ou de- senrolada da bobina principal sem ruptura significativa da folha, au- mentando, assim, a produtividade do processo geral.

Esta bobina prin- cipal pode então ser facilmente usada para executar a produção de bobinas menores por laminação e pelo processo de formação de bobi- na pequena.

A bobina menor pode então ser usada para a produção de um artigo gerador de aerossol (não mostrado).

Claims (17)

REIVINDICAÇÕES

1. Método para a preparação de uma folha incluindo um material homogeneizado contendo alcaloides, o referido método carac- terizado pelo fato de que compreende: o formar uma mistura compreendendo um açúcar redutor e partículas de um material contendo alcaloides; o extrudar a mistura; o adicionar água à mistura extrudada para formar uma pasta fluida; e o moldar a pasta fluida em uma folha.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mistura antes da etapa de extrusão compreende entre cerca de 2 por cento e cerca de 30 por cento em peso de açúcar redutor, com base no peso seco da mistura.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteri- zado pelo fato de que as partículas do material contendo alcaloides tem um tamanho compreendido entre cerca de 0,02 milímetro e cerca de 0,3 milímetro.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o açúcar redutor é selecionado dentre glicose, frutose, xilose, ribose, galactose e suas misturas.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a mistura tem um teor de água entre cerca de 2 por cento e cerca de 30 por cento em peso antes da etapa de extrusão.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a etapa de extrusão é realizada a uma temperatura menor ou igual a cerca de 190 graus Celsius.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a etapa de extrusão é realizada por um tempo de extrusão entre cerca de 10 segundos e cerca de 80 segundos.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a etapa de extrusão é realizada aplicando uma energia mecânica entre cerca de 150 watts-hora por quilograma e cerca de 350 watts-hora por quilograma de mistura.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a etapa de formar uma pasta flui- da compreende a adição de um ligante em uma quantidade entre cer- ca de 1 por cento e cerca de 12 por cento em peso com base no peso seco da pasta fluida.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende: - adicionar fibras de celulose ao material contendo alca- loides.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende: - adicionar um formador de aerossol ao material que con- tém alcaloides.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de secagem da folha, incluindo o material homogeneizado contendo alca- loides após a moldagem.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o material contendo alca- loides é um material de tabaco.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteriza- do pelo fato de que o material de tabaco inclui tabaco Burley.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a pasta fluida tem um teor de água entre cerca de 10% e cerca de 90% em peso antes da molda- gem.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a etapa de adição de água à mistura extrudada para formar uma pasta fluida inclui a adição de água e partículas de um material contendo alcaloides à mistura extru- dada para formar uma pasta fluida.

17. Artigo formador de aerossol caracterizado pelo fato de que compreende um componente preparado a partir do método, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 16.