(73) Titular(es): (72) Inventor(es): (74) Mandatário:

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1 (11) Número de Publicação: PT (51) Classificação Internacional: C13B 50/02 (2011) (12) FASCÍCULO DE PATENTE DE INVENÇÃO (22) Data de pedido: (30) Prioridade(s): (43) Data de publicação do pedido: (73) Titular(es): VITOR MANUEL FERREIRA NUNES RUA DO GINJAL, Nº 5, CABANAS QUINTA DO ANJO PT (72) Inventor(es): VITOR MANUEL FERREIRA NUNES JOÃO CARLOS MOURA BORDADO SANDRO FILIPE DOS SANTOS MATOS ANA PAULA ROCHA DUARTE PT PT PT PT (74) Mandatário: ALBERTO HERMÍNIO MANIQUE CANELAS RUA VÍCTOR CORDON, LISBOA PT (54) Epígrafe: PROCESSO DE PRODUÇÃO DE AGREGADOS COMPACTOS DE AÇÚCAR OU DE ADOÇANTE COM PALETINA OU ESPÁTULA INSERIDA E RESPETIVOS AGREGADOS ASSIM OBTIDOS (57) Resumo: A PRESENTE INVENÇÃO DIZ RESPEITO A UM PROCESSO DE PRODUÇÃO DE AGREGADOS COMPACTOS DE AÇÚCAR OU ADOÇANTE COM PALETINA OU ESPÁTULA, QUE COMPREENDER OS PASSOS DE SE SUJEITAR O AÇÚCAR OU O ADOÇANTE A UM PRÉ-TRATAMENTO DE HUMIDIFICAÇÃO, UTILIZANDO-SE TEORES TOTAIS DE HUMIDADE ENTRE 0,01 E 7,0%, EM MASSA; SE POSICIONAR A PALETINA OU ESPÁTULA EM MOLDE DE COMPRESSÃO COM CONTRA-MOLDE, QUE ATUA COMO UM PISTON; SE INTRODUZIR O PRODUTO OBTIDO EM A) NO MOLDE DE COMPRESSÃO; SE SUBMETER O AÇÚCAR OU O ADOÇANTE PRÉ- TRATADO A UM CICLO DE COMPRESSÃO, A UMA PRESSÃO DE 0,1 A 8 BAR. A INVENÇÃO DIZ TAMBÉM RESPEITO AOS AGREGADOS ASSIM OBTIDOS QUE APRESENTAM UMA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO SUPERIOR A 2 KG/CM2 E UMA DUREZA SUPERFICIAL SUPERIOR A 80 SHORE A.

2 - 1 - RESUMO "PROCESSO DE PRODUÇÃO DE AGREGADOS COMPACTOS DE AÇÚCAR OU DE ADOÇANTE COM PALETINA OU ESPÁTULA INSERIDA E RESPETIVOS AGREGADOS ASSIM OBTIDOS" A presente invenção diz respeito a um processo de produção de agregados compactos de açúcar ou adoçante com paletina ou espátula, que compreender os passos de se sujeitar o açúcar ou o adoçante a um pré-tratamento de humidificação, utilizando-se teores totais de humidade entre 0,01 e 7,0%, em massa; se posicionar a paletina ou espátula em molde de compressão com contra-molde, que atua como um piston; se introduzir o produto obtido em a) no molde de compressão; se submeter o açúcar ou o adoçante pré-tratado a um ciclo de compressão, a uma pressão de 0,1 a 8 bar. A invenção diz também respeito aos agregados assim obtidos que apresentam uma resistência à compressão superior a 2 kg/cm 2 e uma dureza superficial superior a 80 shore A.

3 - 1 - DESCRIÇÃO "PROCESSO DE PRODUÇÃO DE AGREGADOS COMPACTOS DE AÇÚCAR OU DE ADOÇANTE COM PALETINA OU ESPÁTULA INSERIDA E RESPETIVOS AGREGADOS ASSIM OBTIDOS" Campo da invenção A presente invenção insere-se no campo da indústria alimentar e realaciona-se com o processo de produção de compactos de açúcar ou adoçante com paletina ou espátula em madeira ou material polimérico ou ainda outro material aprovado para contato alimentar, bem como ao novo produto obtido por este processo. Antecedentes da invenção Os cubos de açúcar são utilizados há muitos anos, quer para adoçar o café, quer para outras bebidas e requerem, normalmente, a utilização de uma pinça ou colher para o respetivo manuseamento, com o inconveniente de que não são fáceis de fracionar e de que a introdução de um cubo na chávena pode corresponder a uma quantidade superior aquela que se pretende utilizar. É claro que a dissolução deve ser auxiliada por uma colher ou paletina, no entanto, nenhum destes utensílios após utilizado deverá ser usado de novo para manusear os cubos de açúcar. Por outro lado, os

4 - 2 - convencionais pacotes de açúcar cristalizado solto não são, regra geral, transparentes pelo que se torna difícil estimar a quantidade já adicionada ou efetuar um doseamento preciso. No que diz respeito à produção específica de cubos de açúcar o número de patentes publicado é escasso sendo de citar, por exemplo, a patente nº US 38,487 datada de 1863 que, apesar de não ter a forma convencional, diz respeito exclusivamente à construção da máquina não tendo qualquer reinvindicação sobre as características dos cubos produzidos. Também a republicação de patente nº US 1,799 (republicação da patente US 33,078) datada de 1864 se refere exclusivamente à máquina e aos moldes a utilizar na produção de cubos de açúcar. A patente US 161,424 de 1875 também introduz algumas alterações indúbias no equipamento mas nada refere quanto ao produto obtido. Já a patente US 1,154,557 de 1915 refere-se ao método de produção e também ao produto obtido quanto à forma (arestas arredondadas para serem menos quebradiças) mas não usa qualquer paletina nem menciona a possibilidade do cubo ter uma haste. Relativamente à patente US 2,807,559 de 1957 a produção é efetuada utilizando um ligante ou cola interna, pelo que difere drasticamente do processo que é objeto do atual pedido de registo.

5 - 3 - A patente US 3,424,109 de 1969 utiliza alguns artifícios de molhagem dos grãos de açúcar no sentido de se conseguir obter uma boa molhagem a pressões relativamente mais baixas e, portanto, melhorar a eficiência do processo, mas não indica a utilização de paletina, nem de outros formatos do agregado de açúcar. Ainda de referir o pedido de patente nº US 2006/ A1 que diz respeito a açúcar em cubos mas formulado com especiarias. O referido pedido de patente descreve os passos do processo sem, no entanto, entrar em pormenores. O Modelo de Utilidade Português nº9778, cujo titular é o requerente do presente pedido de patente, diz respeito a um dispositivo para adoçar e ao mesmo tempo mexer uma bebida mas não entra em grandes detalhes quanto ao processo utilizado, o qual é diferente do presente processo. O dispositivo apresenta deficiências notórias, pelo que não vem resolver o problema técnico que a presente invenção resolve. O documento FR A descreve o processo de produção de blocos de açúcar com espátula integrada mas utilizando um processo totalmente diferente de presente invenção e conduzindo a um produto de características diferentes.

6 - 4 - O documento JP A divulga um método de preparação de um aglomerado de açúcar com espátula integrada, em que os cristais de açúcar originam um aglomerado através de meios de ligação; e em que uma espátula é integrada no dito aglomerado. O documento FR A1 descreve um processo de fabricação de um aglomerado de açúcar a partir de cristais de açúcar. O documento EP A1 divulga uma colher ou espátula de uso alimentar constituída por uma espátula contendo um cabo e uma extremidade munida de uma cavidade que serve para alojar o produto alimentar. O documento JP A divulga um saco de açúcar com uma espátula para agitação incorporada. Assim, e após observados com detalhe os documentos acima referidos, constatou-se que não se referem a produtos compactados de açúcar contendo uma paletina com as características da presente invenção. Breve descrição dos desenhos A Figura 1 mostra exemplos de formatos de açúcar comercializados atualmente. A Figura 2 apresenta exemplos de embalagens

7 - 5 - contendo açúcar e paletina comercializadas atualmente: a) paletina e açúcar separados; b) paletina e açúcar juntos mas não ligados. A Figura 3 diz respeito a um modelo de realização de agregado compacto de açúcar com paletina inserida de acordo com a presente invenção. Sumário da invenção A presente invenção diz respeito a um processo de produção de compactos de açúcar, a que podem ser conferidos múltiplos formatos, que contêm açúcar cristalizado ou adoçante fortemente compactado, e uma paletina ou espátula em madeira ou material polimérico ou ainda outro material aprovado para contacto alimentar, bem como ao novo produto obtido por este processo. O processo de produção inclui uma fase de prétratamento, a compactação em molde, em que previamente foi posicionada a paletina ou espátula, a desmoldagem e o embalamento de proteção final. Descrição pormenorizada da invenção Os agregados compactos de açúcar, que são objeto da presente invenção, permitem ultrapassar o tipo de dificuldades referido no estado da técnica visto que a paletina ou espátula que vem integrada dispensa o uso de

8 - 6 - qualquer outro utensílio, permitindo também visualmente verificar a quantidade que já se soltou possibilitando assim mais facilmente controlar a quantidade a utilizar. Quando a paletina ou espátula é colocada no prato, o açúcar remanescente, molhado pela bebida, torna-se muito fácil de separar, pelo que a paletina ou espátula, já sem açúcar, pode ser utilizada para prolongar a agitação assegurando assim que o açúcar desprendido se dissolve completamente. Este passo adicional não é, regra geral, necessário, com bebidas quentes ou mornas em que a dissolução é relativamente rápida mas ganha importância nas bebidas geladas ou sempre que a quantidade de açúcar disprendido for muito elevada, por exemplo, quando na mesma bebida se utilizam dois agregados compactos. Uma outra vantagem da utilização dos agregados compactos é de que se minimiza, ou evita mesmo, o contacto da pele com o açúcar o que, além de ser mais higiénico, também evita a fixação de pequenas partículas de açúcar na pele dos dedos que, está documentado, favorece a proliferação de fungos entre eles (cândida albicans). Os agregados compactos apresentam uma área específica muito menor que o açúcar granulado pelo que a tendência para absorver humidade é menor o que permitirá, certamente, utilizar material na embalagem de proteção

9 - 7 - menos estanque que o que atualmente tem de ser utilizado para o açúcar granulado. Quando se tentam utilizar as condições de produção dos cubos de açúcar para produzir os agregados compactos com paletina ou espátula, surpreendentemente os resultados são completamente desastrosos já que a adesão à paletina ou espátula é praticamente nula. Quer a gama de pressões a utilizar, quer o próprio perfil do ciclo de pressurização têm de ser diferentes dos utilizados para produção de cubos de açúcar. Também os teores de humidade iniciais têm de ser cuidadosamente ajustados a valores bem diferentes dos que são utilizados para a produção de cubos de açúcar. Constata-se também que a distribuição de humidade aquando da compressão não é indiferente e que se a humidade estiver melhor distribuída resulta numa maior energia de coesão e também de adesão à paletina ou espátula. Se, por exemplo, a quantidade de humidade calculada for adicionada por pulverização, imediatamente antes da compressão, os resultados são muito piores que os obtidos com exatamente a mesma quantidade de água se esta for pulverizada 6 a 24 h antes de se efetuar a compressão. Neste caso a água teve tempo para migrar para a mesoporosidade do açúcar, o que acaba por resultar numa distribuição mais homogénea que favorece e energia de

10 - 8 - coesão e que, surpreendentemente, melhora também a adesão. De facto, seria de esperar que a água, quer nos limites de grão, quer em contacto direto com a superfície da paletina ou espátula, pudesse favorecer a adesão à paletina ou espátula, mas constata-se não ser o caso, pelo menos, para a gama de teores em que se verifica uma boa coesão. A verificação deste fenómeno mostra haver vantagem em proceder a um pré-tratamento de humidificação do açúcar algumas horas antes da alimentação da máquina o que, para além do sistema de doseamento, requer a utilização de um silo com humidade controlada a partir do qual é feita a alimentação à máquina. O processo geral de moldagem é, genericamente, o de moldagem por compressão com algumas diferenças que importa assinalar: 1. Os meios-moldes inferiores, onde o açúcar pré-tratado é alimentado, estão munidos de uma ranhura onde é posicionada a paletina ou espátula e o meio-molde superior tem um percurso de compactação dentro do molde inferior, já que a densidade aparente do açúcar não compactado é substancialmente inferior à que se constata após compactação. 2. A tolerância entre o molde inferior e o molde superior tem de ser muito inferior à dimensão média dos grãos de açúcar, de forma a evitar que haja grãos que se desloquem entre essas duas paredes o que provocaria

11 - 9 - dificuldades na re-abertura do molde e a formação de uma barbela perifericamente no corpo do agregado compacto. 3. O alinhamento da parte superior e da parte inferior do molde são conseguidos pelo processo habitual de cone e contra-cone de ângulo de geratriz próximo dos 90º, com um mínimo de três cones por molde. É recomendável que após injeção por processos convencionais o molde seja soprado para eliminar vestígios de pó ou de barbela da peça anterior, que podem prejudicar o aspeto estético da superfície do agregado compacto que deve, na medida do possível, apresentar uma superfície completamente homogénea, quer quanto à cor quer quanto à textura aparente. 4. O açúcar compactado continua a ser higroscópico, pelo que o passo de embalamento de cada um dos agregados compactos com paletina ou espátula deverá ser feito poucos minutos após a produção do mesmo. Objetos da invenção Constitui um primeiro objeto da invenção um processo de produção de agregados compactos de açúcar ou adoçante com paletina ou espátula, que compreende os seguintes passos: a) se sujeitar o açúcar ou o adoçante a um pré-tratamento de humidificação, utilizando-se teores totais de humidade entre 0,01 e 7,0%, em massa,

12 b) se posicionar a paletina ou espátula em molde de compressão com contra-molde, que actua como um piston; c) se introduzir o produto obtido em a) no molde de compressão; d) se submeter o açúcar ou o adoçante pré-tratado a um ciclo de compressão, a uma pressão de 0,1 a 8 bar. No passo a), pode-se utilizar também um ou mais corantes e/ou aromas ou outros aditivos alimentarmente aceitáveis. No passo a) os teores totais de humidade situamse, preferencialmente, entre 0,02 e 5,0%. No passo b) a paletina ou espátula préposicionada é normalmente de madeira, material polimérico ou ou ainda de qualquer outro material com a rigidez necessária. No passo c) introduz-se no molde, habitualmente, uma quantidade de açúcar de 3 até 10 g, de preferência de 4 até 8 g, com maior preferência de 5 até 6 g, ou uma quantidade equivalente de adoçante em função do respetivo poder adoçante. O ciclo de compressão é, geralmente, realizado em

13 duas etapas, a primeira relativamente lenta para assegurar uma saída do ar intersticial e arraste de partículas, e uma segunda muito rápida, tipo pancada, para assegurar uma compactação com deformação das arestas da maior parte dos grãos. No passo d) a pressão aplicada é, preferencialmente, de 0,2 a 3 bar. É aconselhável que o processo da invenção seja seguido, adicionalmente, de um passo de embalamento. Constitui um segundo objeto da invenção um agregado compacto com paletina ou espátula, obtido de acordo com o processo da invenção, que apresenta uma resistência à compressão superior a 2 kg/cm 2 e uma dureza superficial superior a 80 shore A. Esse agregado compacto com paletina ou espátula, apresenta, no caso geral, a forma de um paralelepípedo com arestas e vértices boleados, de uma meia-lua também com arestas boleadas, ou qualquer outro formato sem arestas vivas. De preferência o agregado compacto com paletina ou espátula, apresenta um tempo de dissolução total, em 100 ml de bebida a 50ºC entre 15 segundos e 3 minutos, preferencialmente entre 20 segundos e 1,5 minutos e ainda preferencialmente entre 30 segundos e 1 minuto.

14 Características do produto obtido Os agregados compactos com paletina ou espátula apesar de protegidos pela embalagem primária, têm de suportar esforços de compressão, e mesmo de atrito, resultantes dos processos de arrumação na embalagem secundária (caixa de cartão ou equivalente) ou mesmo resultantes de deformação da embalagem secundária aquando da sobreposição de embalagens em palete. Consideram-se assim ensaios essenciais o ensaio de compressão, o ensaio de impacto sobre a superfície e o ensaio de abrasão da superfície. A observação microscópica da superfície do agregado compacto com paletina ou espátula, com uma ampliação de 100X, não permite distinguir a presença de porosidade aberta na superfície, nem nas zonas de contacto visível entre o açúcar e a paletina ou espátula. Lisboa, 4 de julho de 2013

15 - 1 - REIVINDICAÇÕES 1. Processo de produção de agregados compactos de açúcar ou adoçante com paletina ou espátula, caracterizado por compreender os seguintes passos: a) se sujeitar o açúcar ou o adoçante a um pré-tratamento de humidificação, utilizando-se teores totais de humidade entre 0,01 e 7,0%, em massa, b) se posicionar a paletina ou espátula em molde de compressão com contra-molde, que atua como um piston; c) se introduzir o produto obtido em a) no molde de compressão; d) se submeter o açúcar ou o adoçante pré-tratado a um ciclo de compressão, a uma pressão de 0,1 a 8 bar. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por no passo a) se utilizar também um ou mais corantes e/ou aromas ou outros aditivos alimentarmente aceitáveis. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por no passo a) os teores totais de humidade se situarem entre 0,02 e 5,0%. 4. Processo de acordo com qualquer uma das

16 - 2 - reivindicaçõeso 1 a 3, caracterizado por no passo b) paletina ou espátula pré-posicionada ser de madeira ou material polimérico. 5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por no passo c) se introduzir no molde uma quantidade de açúcar de 3 até 10 g, ou uma quantidade equivalente de adoçante em função do respectivo poder adoçante. 6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por se introduzir no molde uma quantidade de açúcar de 4 até 8 g, ou uma quantidade equivalente de adoçante em função do respectivo poder adoçante. 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por se introduzir no molde uma quantidade de açúcar de 5 até 6 g, ou uma quantidade equivalente de adoçante em função do respectivo poder adoçante. 8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicaçõeso 1 a 7, caracterizado por no passo d) o ciclo de compressão ser realizado em duas etapas, a primeira relativamente lenta para assegurar uma saída do ar intersticial e arraste de partículas, e uma segunda muito rápida, tipo pancada, para assegurar uma compactação com deformação das arestas da maior parte dos grãos. 9. Processo de acordo com qualquer uma das

17 - 3 - reivindicações 1 a 8, caracterizado por no passo d) a pressão aplicada ser de 0,2 a 3 bar. 10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por ser seguido, adicionalmente, de um passo de embalamento. 11. Agregado compacto com paletina ou espátula, obtido de acordo com o processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por apresentar uma resistência à compressão superior a 2 kg/cm 2 superficial superior a 80 shore A. e uma dureza 12. Agregado compacto com paletina ou espátula, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por apresentar um tempo de dissolução total, em 100 ml de bebida a 50ºC entre 15 segundos e 3 minutos. 13. Agregado compacto com paletina ou espátula, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o tempo de dissolução total se situar entre 20 segundos e 1,5 minutos. 14. Agregado compacto com paletina ou espátula, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por o tempo de dissolução total se situar entre 30 segundos e 1 minuto. Lisboa, 4 de julho de 2013

18 1/3 Figura 1

19 2/3 a) b) Figura 2

20 3/3 Figura 3

21 Relatório de Pesquisa de Portugal Ref. do pedido: CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA C13B50/02 De acordo com a Classificação Internacional de Patentes DOCUMENTAÇÃO E BASES DE DADOS ELETRÓNICAS PESQUISADAS GOOGLE, ESPACENET, WPI, EPODOC, OEPMPAT, XPESP, XPESP2, SGPI DOMÍNIOS TÉCNICOS PESQUISADOS C13B50/02/IC/EC/FT/C De acordo com a Classificação Internacional de Patentes DOCUMENTOS CONSIDERADOS RELEVANTES Categoria* Citação do documento, com indicação, sempre que apropriado, das passagens relevantes Relevante para a reivindicação X; A FR A (ROSSI, E.M; RAINERO; A.A) Página 1, coluna lado esquerdo, linhas 1-9; página 4, coluna lado esquerdo, linhas 2-6, 14-15, 43-49; figuras ; 1-10 X; A JPH A (HIDEHIRO, K.) Resumo; figuras ; 1-10 A FR A1 (CAUMON ALAIN) Resumo; página 1, linhas 2-4,-16-22; página 3, linhas * Categorias dos documentos citados: A Estado da técnica; X Documento de particular relevância quando considerado isoladamente; Y Documento de particular relevância quando combinado com um ou mais deste tipo de documentos; E Pedido de patente anterior publicado na mesma data ou em data posterior à do pedido; L Documento citado por qualquer outra razão; Data do termo da pesquisa Data de elaboração do Relatório de Pesquisa T & P D O Princípio ou teoria subjacente à invenção; Documento membro da mesma família de documentos de patente; Documento publicado antes da data de pedido mas depois da data de prioridade; Documento citado no pedido; Documento que se refere a uma divulgação oral, uso, exibição ou qualquer outro meio. Técnico examinador: Vanessa Fatal Telefone: INPI, Campo das Cebolas, LISBOA Fax: Assinatura Nota: Esta pesquisa refere-se aos elementos apresentados até à data da elaboração deste relatório de pesquisa. Quaisquer elementos que possam ter sido entregues posteriormente a esta data, não foram objeto de apreciação técnica. M /3

22 Relatório de Pesquisa de Portugal Ref. do pedido: DOCUMENTOS CONSIDERADOS RELEVANTES (Continuação) Categoria* A Citação do documento, com indicação, sempre que apropriado, das passagens relevantes EP A1 (RAMBIN, C.) Resumo; coluna 1, linhas 52-63; coluna 5, linhas 13-14; figuras 1,2,7 Relevante para a reivindicação 1-14 A JPH A (ONODERA KEIKO) Resumo; figuras M /3

23 Anexo ao Relatório de Pesquisa de Portugal Informação sobre os membros da família de documentos de patente Ref. do pedido: Documento de patente citado no relatório Data de publicação Membro(s) da família Data de publicação FR A JPH A FR A FR B EP A AT91598T AU A BR A CA C CN A DE T2 EP B1 ES T3 FR A1 FR B1 FR A2 FR B2 JPH A PL276465A1 RU C US A WO A1 YU228188A JPH A M /3