DE69709756T2

DE69709756T2 - Mikrowellenerhitzbarer behälter

Info

Publication number: DE69709756T2
Application number: DE69709756T
Authority: DE
Inventors: Lawrence Lai; Neilson Zeng
Original assignee: Graphic Packaging Corp
Current assignee: Graphic Packaging Corp
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2017-08-27
Also published as: DE69709756D1; US6150646A; WO1998008750A1; CA2264121C; EP0921992B1; CA2264121A1; AU4006497A; EP0921992A1

Description

BEREICH DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft Behälter für Lebensmittelprodukte und insbesondere einen mikrowellentauglichen Behälter und eine Schale dafür.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Mikrowellenherde sind zu einer wichtigen Form des Kochens von Lebensmitteln in einer schnellen und effektiven Weise geworden, und die Anzahl erhältlicher Lebensmittelprodukte für die Zubereitung in einem Mikrowellenherd nimmt ständig zu. Mit dem Wachstum des Marktes für mikrowellentaugliche Lebensmittelprodukte hat auch die von solchen Lebensmittelprodukten geforderte Differenziertheit zugenommen. Folglich gibt besteht ständig der Bedarf, die Qualität von Lebensmitteln zu verbessern, die in einem Mikrowellenherd zubereitet werden, sowie für die Gewährleistung, dass das Lebensmittel, wenn es dem Verbräucher präsentiert wird, ansprechend ist und den normalerweise mit einem solchen Lebensmittel verbundenen Maßstäben gerecht wird.
Speziell zum Garen in einem Mikrowellenherd vorgesehene Lebensmittelzubereitungen werden dem Verb raucher in Behältern bereitgestellt, die direkt in dem Mikrowellenherd zum Einsatz kommen können, um die Zubereitung zu vereinfachen. Diese Behälter müssen daher nicht nur in der Lage sein, das Lebensmittelprodukt während des Transportes effektiv aufzubewahren, sondern müssen auch beim Kochen des Lebensmittels in dem Mikrowellenherd und bei der anschließenden Präsentation des Lebensmittels mitwirken.
Mit der gestiegenen Nachfrage nach differenzierteren Lebensmittelprodukten nimmt auch die Nachfrage nach Effekten, insbesondere dem Aussehen, die normalerweise mit Lebensmittelzubereitungen verbunden sind, zu. Bei einem Lebensmittelprodukt, das einen Teigmantel oder -deckel umfasst, wird zum Beispiel gewünscht, dass es ein gebräuntes Aussehen hat, so dass es wie gebacken aussieht. Diese Effekte können zwar getrennt erreicht werden, doch ist es schwieriger, einen solchen Effekt in Kombination mit einem Behälter zu erzielen, der das Lebensmittel auch gleichmäßig innerhalb eines Zeitraums erhitzen kann, der gegenüber herkömmlichen Gartechniken Vorteile bietet.
Typischerweise befinden sich die Bereiche, in denen eine Bräunung oder Knusprigkeit benötigt wird, auf der Außenfläche des Lebensmittelprodukts. Solche Bereiche empfangen gewöhnlich den größten Teil einfallender Mikrowellenstrahlung und garen oder erwärmen daher am schnellsten. Andererseits gibt es Bereiche des Lebensmittelprodukts, die vor einfallender Mikrowellenstrahlung relativ abgeschirmt sind oder die in einem Bereich minimaler HF-Feldstärke vorhanden sind und daher längere Garzeiten benötigen. Wird jedoch eine längere Garzeit erbracht, dann neigen die Außenflächen des Lebensmittelprodukts dazu zu verkohlen oder zu verbrennen, was zu einem unakzeptablen Lebensmittelprodukt führt.
In der Vergangenheit wurden verschiedene Versuche unternommen, Behälter bereitzustellen, die Effekte produzieren, die normalerweise mit gegarten Lebensmitteln verbunden sind. Das US-Patent Nr. 5,322,984 von Habeger, Jr. et al schlägt beispielsweise einen Behälter mit Heizvorrichtungen auf der unteren Wand und möglicherweise auf der oberen Wand des Behälters vor. Die Heizvorrichtungen sind so gestaltet, dass sie einen Verkohlungseffekt erzeugen, der normalerweise mit dem Grillen verbunden ist, indem Energie, die normalerweise nicht auf das Lebensmittelprodukt einfällt, in bestimmte Regionen gerichtet wird. Dies erzeugt angeblich eine örtlich begrenzte Verkohlung des Lebensmittelproduktes. Insgesamt waren solche Behälter jedoch nicht erfolgreich. Der auf dem Lebensmittelprodukt erzielte Verkohlungseffekt kann den hohen Feldintensitäten und damit verbundenen Induktionsströmen zugeschrieben werden, die aus der Energiekonzentration an bestimmten Stellen hervorgehen. In der Praxis wird festgestellt, dass solche Induktionsströme auch zu einem Verkohlen und Verbrennen des Behälters selbst führen können.
Es wurde außerdem gefunden, dass für die Erzielung der benätigten Ergebnisse für die Zubereitung des Lebensmittelprodukts der Behälter in der Lage sein muss, die Verteilung von Energie um das Lebensmittelprodukt zu steuern, um die Energie in der wirksamsten Weise zu nutzen und gleichzeitig zu gewährleisten, dass das Lebensmittelprodukt und der Behälter ein angenehmes und akzeptables fertiges Lebensmittelprodukt hervorbringen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuartigen mikrowellentauglichen Behälter, eine Schale für einen mikrowellentauglichen Behälter und einen Mikrowellenenergieheizeinsatz bereitzustellen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein mikrowellentauglicher Behälter bereitgestellt, umfassend: eine Außenhülle;
eine innere Schale innerhalb der genannten Hülle, die eine Bodenwand und wenigstens eine aufrechte Seitenwand um den Umfang der genannten Bodenwand aufweist;
ein erstes aktives Mikrowellenenergieheizelement innerhalb der genannten Hülle und gegenüber der genannten Schale; und ein zweites aktives Mikrowellenenergieheizelement auf der genannten Schale, wobei das genannte zweite Mikrowellenenergieheizelement Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material auf der Bodenwand und den Seitenwänden der genannten Schale aufweist, die so konfiguriert sind, dass ein kontrolliertes Maß an Durchdringung der genannten Bodenwand mit einfallender Mikrowellenenergie ermöglicht wird, um Mikrowellenenergie in Richtung auf einen zentralen Bereich der genannten Schale zu lenken und das Bräunen eines Lebensmittelprodukts zu fördern, das vorn der genannten Schale um deren Umfang getragen wird.
In einer Ausgestaltung weist das mit Mikrowellenenergie interagierende Material auf den Seitenwänden eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Schlitzen auf. Die Schlitze neben den Ecken der Schale sind nach oben gekrümmt, um das Bräunen des Lebensmittelprodukts in den Eckbereichen der genannten Schale zu fördern. Vorzugsweise sind gegenüberliegende Enden von wenigstens einigen der Schlitze knollenförmig, um den Heizeffekt weiter zu verbessern, indem die Feldstärke über die Länge der Schlitze ausgeglichen wird. Es kann ein Suszeptor verwendet werden, der über dem mit Mikrowellenenergie interagierenden Material auf der Bodenwand und den Seitenwänden liegt.
In einer Ausgestaltung beinhaltet das Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material auf der Bodenwand wenigstens eine und vorzugsweise ein Paar große mäandrierende Schleife(n). Vorzugsweise ist die Länge der Schleifen etwa gleich einem ganzzahligen Vielfachen der effektiven Wellenlänge der einfallenden Mikrowellenenergie. Es wird außerdem - bevorzugt, dass das Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material auf der Bodenwand ferner einen Ring um die Umfangskante der Bodenwand umfasst, wobei die mäandrierenden Schleifen offen sind und mit dem Ring über Brücken verbunden sind.
Vorzugsweise umfasst das erste aktive Mikrowellenenergieheizelement ein Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material, das einen Ring um den Umfang des Mikrowellenergieheizelements aufweist und eine mittig gelegene Öffnung definiert. In einer Ausgestaltung ist eine Anordnung von mit Mikrowellenenergie interagierenden Elementen innerhalb der Öffnung gelegen. Die mit Mikrowellenenergie interagierenden Elemente können die Form kreisförmiger oder sechseckiger Inseln haben. Alternativ können die mit Mikrowellenenergie interagierenden Elemente die Form von Schleifen haben, wobei jede der Schleifen eine Insel umgibt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schale für einen mikrowellentauglichen Behälter bereitgestellt, umfassend:
eine Bodenwand;
wenigstens eine aufrechte Seitenwand um den Umfang der genannten Bodenwand; und
ein aktives Mikrowellenenergieheizelement in der genannten Schale, wobei das genannte aktive Mikrowellenenergieheizelement Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material auf der Bodenwand und den Seitenwänden der genannten Schale aufweist, die so konfiguriert sind, dass ein kontrolliertes Maß an Durchdringung der genannten Bodenwand mit einfallender Mikrowellenenergie ermöglicht wird, um Mikrowellenenergie in Richtung auf einen zentralen Bereich der genannten Schale zu lenken und das Bräunen eines Lebensmittelprodukts zu fördern, das von der genannten Schale um deren Umfang getragen wird. Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein aktiver Mikrowellenenergieheizeinsatz bereitgestellt, der unter einen mikröwellentauglichen Behälter gesetzt wird, umfassend:
ein Substrat; und
ein aktives Mikrowellenenergieheizelement auf dem genannten Substrat, wobei das genannte aktive Mikrowellenenergieheizelement ein Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material darauf umfasst, das so konfiguriert ist, dass ein kontrolliertes Maß an Durchdringung davon mit einfallender Mikrowellenenergie ermöglicht wird, um Mikrowellenenergie in Richtung auf einen zentralen Bereich eines darauf befindlichen mikrowellentauglichen Behälters zu lenken.
Die vorliegende Erfindung ist dahingehend von Vorteil, dass die Ausführung des mikrowellentauglichen Behälters derart ist, dass ein Lebensmittelprodukt im Allgemeinen gleichmäßig erwärmt wird, während gleichzeitig das Bräunen und Trocknen der Außenfläche des Lebensmittelprodukts in einer Packung stattfindet. Diese Ausführung ist vor allem für das Garen von Pasteten und anderen ähnlichen Produkten mit einer Kruste geeignet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlicher unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Seitenaufriss eines mikrowellentauglichen Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein aktives
Mikrowellenergieheizelement, das einen Bestandteil des mikrowellentauglichen Behälters von Fig. 1 bildet;
Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung eines Abschnitts des mikrowellentauglichen Behälters von Fig. 1;
Fig. 4 eine Perspektivansicht einer Schale, die einen Bestandteil des mikrowellentauglichen Behälters von Fig. 1 bildet;
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Rohling, der zur Bildung der Schale von Fig. 4 zusammengesetzt werden kann;
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine alternative Ausgestaltung eines aktiven Mikrowellenenergieheizelementes für den mikrowellentauglichen Behälter von Fig. 1;
Fig. 7 eine Draufsicht auf noch eine andere Ausgestaltung eines aktiven Mikrowellenenergieheizelementes für den mikrowellentauglichen Behälter von Fig. 1;
Fig. 8 eine Draufsicht auf noch eine andere Ausgestaltung eines aktiven Mikrowellenenergieheizelementes für den mikrowellentauglichen Behälter von Fig. 1;
Fig. 9 eine Perspektivansicht einer anderen Ausgestaltung einer Schale für den mikrowellentauglichen Behälter von Fig. 1;
Fig. 10 eine Perspektivansicht noch einer anderen Ausgestaltung einer Schale für den mikrowellentauglichen Behälter von Fig. 1;
Fig. 11a bis 11c Diagramme, die dreidimensionale Oberflächentemperaturprofile von Lebensmittelprodukten darstellen, die in einem konventionellen Ofen und in einem Mikrowellenherd gekocht und von einer Reihe mikrowellentauglicher Behälter, einschließlich des mikrowellentauglichen Behälters von Fig. 1, getragen wurden; und
Fig. 12 eine Draufsicht auf einen aktiven Mikrowellenenergieheizeinsatz gemäß der vorliegenden Erfindung. AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSGESTALTUNG In den Fig. 1 bis 5 wird eine Ausgestaltung eines mikrowellentauglichen Behälters dargestellt, der allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Der Behälter 10 umfasst einen allgemein rechteckigen Außenkarton 12 und eine innere Schale 14, die dafür vorgesehen ist, ein Lebensmittelprodukt, vorzugsweise in der Form einer Pastete mit einer Kruste, zu tragen. Der Karton 12 wird von einem Papprohling gefaltet und weist obere und untere Hauptplatten 20, 22 auf, die durch Seitenplatten 24 miteinander verbunden sind. Seitenklappen 26 verlaufen um die Kanten der Hauptplatten 20, 22 und um die Seitenp latten 24. Die Seitenklappen 26 können zum Verschließen des Kartons 12 gefaltet werden. Die exakten Details des Kartons und Papprohlings variieren gemäß den Abmessungen des Lebensmittelprodukts und Charakteristiken des Kartons und dienen lediglich illustrativen Zwecken.
Die obere Hauptplatte 20 des Kartons 12 trägt ein aktives Mikrowellenenergieheizelement 28, wie am besten in Fig. 2 und 3 zu sehen ist. Das aktive Mikrowellenenergieheizelement 28 ist an die nach innen gerichtete Fläche der oberen Platte 20 gebunden oder geklebt, so dass das aktive Mikrowellenenergieheizelement 28 über der inneren Schale 14 liegt, wenn die Schale in den Karton 12 eingesetzt ist.
Das aktive Mikrowellenenergieheizelement 28 beinhaltet ein aus einem geeigneten Material wie Polymerfolie, Papier oder Pappe gebildetes Substrat 30. Auf dem Substrat 30 befindet sich ein Muster 32 aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material. Das mit Mikrowellenenergie interagierende Material kann ein elektrisch leitendes oder halbleitendes Material wie z. B. Metallfolie, vakuumbedampftes Metall oder Metallfarbe sein. Als elektrisch leitendes Material wird Aluminium bevorzugt, allerdings können auch andere Metalle wie Kupfer verwendet werden. Darüber hinaus kann das elektrisch leitende Material durch ein geeignetes elektrisch leitendes, halbleitendes oder nichtleitendes künstliches Dielektrikum oder Ferroelektrikum ersetzt werden. Künstliche Dielektrika umfassen leitendes unterteiltes Material in einer polymeren oder anderen geeigneten Matrix oder einem solchen Bindler und können Flocken von elektrisch leitendem Metall wie Aluminium beinhalten.
Alternativ kann das mit Mikrowellenenergie interagierende Material die Form eines gemusterten. Suszeptors haben, einschließlich einer oder mehrerer Lagen aus suszeptiblem Material. In der vorliegenden Ausgestaltung hat das mit Mikrowellenenergie interagierende Material die Form von Metallfolie.
Wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist, umfasst das Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material einen äußeren dicken Ring 34, der eine mittig gelegene Öffnung 36 definiert. Innerhalb der Öffnung 36 befindet sich eine Anordnung 38 von Inseln 40. Die Inseln 40 der Anordnung 38 sind größtenteils allgemein sechseckig geformt, allerdings haben die Inseln 40 in der Nähe der Ecken und entlang den Seiten der Anordnung eine andere Gestalt. Im Speziellen befindet sich in dem vorliegenden Beispiel in jeder Ecke der Anordnung 38 eine Gruppe 42 sechseckiger Ringe 44, die kreisförmige Inseln 46 umgeben. Die sechseckigen Ringe 44 sind in zwei kleinen Reihen angeordnet und werden entlang einer Seite von kleineren Inseln 47 umgeben, die so gestaltet sind, dass sie die Zwischenräume zwischen den sechseckigen Ringen 44 und den sechseckigen Inseln 40 ausfüllen. Teilweise sechseckige Inseln 48 sind entlang den Seiten der Anordnung positioniert, wo nicht genügend Raum für komplette sechseckige Inseln vorhanden is t.
Ein Suszeptor 50, der wenigstens eine Lage aus suszeptiblem Material beinhaltet, liegt über dem mit Mikrowellenenergie interagierenden Material und Substrat 30. Wie gut bekannt ist, erzeugt der Suszeptor 50 auf eine Erregung durch einfallende Mikrowellenenergie hin einen Heizeffekt. Der Suszeptor kann die Form einer Druckfarbe oder alternativ einer Beschichtung haben, die über das Substrat 30 und das mit Mikrowellenenergie interagierende Material gesputtert oder aufgedampft wird. Je nach dem benötigten Heizeffekt braucht der Suszeptor 50 nicht verwendet zu werden oder es werden zusätzliche Lagen von suszeptiblem Material verwendet. Wird der Suszeptor 50 nicht verwendet, dann wird statt dessen gewöhnlich eine einfache Polymerfolie benutzt.
Als hauptsächliche Steuerungsform sind die Ringe und Inseln mit der einfallenden Mikrowellenenergie reaktiv, so dass durch ihre Beschaffenheit und ihr Ausmaß an Abdeckung der oberen Platte 20 des Kartons 12 die Menge und Verteilung von Energie bestimmt wird, die zur oberen Fläche des Lebensmittelprodukts übertragen wird, das von der inneren Schale 14 getragen wird. Die Inseln verhindern im Wesentlichen die Übertragung von Mikrowellenenergie, allerdings erbringen sie auch eine lokale Erregung an ihren Außenkanten. Folglich verstärken die Inseln die Erregung des Suszeptors, um seine Wirkung zu erhöhen. Der Abstand zwischen den Inseln und Ringen und ihre Größe wird so ausgewählt, dass die Übertragung und Verteilung von Energie zum Lebensmittelprodukt gesteuert wird, um ein Verkohlen des Lebensmittelproduktes zu verhindern, während gleichzeitig gewährleistet wird, dass die obere Fläche des Lebensmittelprodukts wie gewünscht gebräunt wird.
In Fig. 4 ist die innere Schale 14 besser abgebildet. Wie zu sehen ist, werden ähnliche Techniken wie solche, die beim aktiven Mikrowellenenergieheizelement 28 auf dem Außenkarton 12 zum Einsatz kommen, auf der inneren Schale angewendet. Die innere Schale 14 beinhaltet eine Bodenwand 60 und aufrechte größere und kleinere Seitenwände 62 um den Umfang der Bodenwand. Die Seitenwände 62 enden in einem nach außen verlaufenden Rand 64. Zungen 66 erstrecken sich von den Seitenwänden 62 durch Öffnungen 68 im Rand 64 und werden gefaltet und auf den Rand 64 geklebt, um die strukturelle Integrität der inneren Schale 14 zu verbessern. Die innere Schale 14 ist in diesem Beispiel aus einem Papprohling konstruiert, wie am besten in Fig. 5 zu sehen ist, aber es ist natürlich klar, dass die Schale auch pressgeformt werden kann. Ein aktives Mikrowellenenergieheizelement 70 wird jeweils an die Innenfläche der Bodenwand und der Seitenwände 60 und 62 gebondet oder geklebt. Ähnlich wie das aktive Mikrowellenenergieheizelement 28, hat das aktive.
Mikrowellenenergieheizelement 70 die Form eines Laminats, einschließlich eines Substrats, auf dem sich ein Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material befindet. Ein Suszeptor, der wenigstens eine Lage aus suszeptiblem Material umfasst, liegt so über dem Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material und dem Substrat, dass der Suszeptor zwischen dem aktiven Mikrowellenenergieheizelement 70 und einem Lebensmittelprodukt positioniert ist, das von der inneren Schale 14 getragen wird. Je nach dem benötigten Heizeffekt braucht der Suszeptor nicht verwendet zu werden oder es können zusätzliche Lagen aus suszeptiblem Material vorhanden sein. Wird der Suszeptor nicht verwendet, dann wird statt dessen gewöhnlich eine einfache Polymerfolie benutzt.
In diesem speziellen Beispiel beinhaltet das Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material auf der Bodenwand einen allgemein rechteckigen Ring 72 um die Umfangsgrenze der Bodenwand. Innerhalb des rechteckigen Rings 72 befinden sich zwei große mäandrierende offene Schleifen 74, die im. Allgemeinen an Ahornblätter erinnern. Die mäandrierenden Schleifen 74 sind mit dem rechteckigen Ring 72 über ein Paar Brücken 76 verbunden. Die Länge jeder mäandrierenden Schleife 74 ist vorzugsweise nahe einem ganzzahligen Vielfachen der Wellenlänge der einfallenden Mikrowellenenergie. In diesem spezifischen Beispiel hat jede mäandrierende Schleife eine Länge, die etwa 5? entspricht, wobei ?A die effektive Wellenlänge der einfallenden Mikrowellenenergie ist, die auf die Oberfläche des aktiven Mikrowellenenergieheizelementes 70 projiziert wird. Durch die Verwendung von großen mäandrierenden Schleifen mit Längen von einem Mehrfachen der Wellenlänge und Bereitstellung enger Krümmungen in den Schleifen, die zum Erhöhen lokalisierter Kapazität verwendet werden können, wird eine bessere und gleichmäßigere Erwärmung eines zentralen Bereichs des Lebensmittelprodukts erreicht.
Die mäandrierenden Schleifen 74 werden auf ihrer Innenseite und ihrer Außenseite von einer Mehrzahl von Schleifen 78 und Inseln 80 umgeben. Die Schleifen 78 haben die Formringförmiger Ringe, die kleinere kreisförmige Inseln umgeben. Die Inseln 80 befinden sich an verschiedenen Stellen und haben eine Gestalt, die mit den umliegenden Inseln oder Schleifen übereinstimmt, so dass ein allgemein gleichförmiger Abstand zwischen nebeneinander liegenden Inseln und Schleifen vorhanden ist.
Die Größe der Schleifen und Inseln wird so gewählt, dass das gewünschte Kochergebnis erzielt wird. Die Größe der Schleifen und Inseln kann beispielsweise so gewählt werden, dass sie klein genug sind, dass die Schleifen 78 und Inseln 80 von den großen mäandrierenden Schleifen 74 getrennt sind und folglich sehr wenig zum Heizeffekt beitragen, der vom aktiven Mikrowellenenergieheizelement 70 erzeugt wird. Alternativ kann die Größe der Schleifen und Inseln so gewählt werden, dass sie groß genug sind, um zum Heizeffekt beizutragen.
Die Innenfläche jeder Seitenwand 62 ist ebenfalls mit dem mit Mikrowellenenergie interagierenden Material beschichtet. Eine Mehrzahl voneinander beabstandeter länglicher Schlitze 82 ist in dem mit Mikrowellenenergie interaqierenden Material auf jeder Seitenwand ausgebildet. Die länglichen Schlitze sind so bemessen und gestaltet, dass lokalisierte Felder daneben gefördert und die Erregung des Suszeptors erhöht wird, um das Bräunen des Lebensmittelprodukts zu unterstützen, das von der inneren Schale getragen wird, wenn es einfallender Mikrowellenenergie ausgesetzt wird.
Die Anordnung der Schlitze 82, die in dem Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material auf jeder größeren Seitenwand ausgebildet sind, ist die gleiche. Wie zu sehen ist, befinden sich an jedem Ende jeder größeren Seitenwand 62 zwei Paare seitlich beabstandeter gekrümmter Schlitze 84, die eine allgemein U-förmige Konfiguration aufweisen. Zwischen jeder U- förmigen Konfiguration befindet sich ein allgemein horizontaler Schlitz 86 mit gewölbten Hauptkanten. Zentral auf jeder größeren Seitenwand ist eine andere Konfiguration von Schlitzen. Diese Konfiguration umfasst einen Stapel vertikal beabstandeter, allgemein U-förmiger Schlitze 88. Der untere Schlitz in dem Stapel ist umgedreht. Auf jeder Seite des Stapels befindet sich ein Paar seitlich beabstandeter, allgeme in aufrechter Schlitze 90 und 92. Beide Schlitze haben gewölbte Hauptkanten. Die inneren Schlitze 92 haben nach innen gedrehte Enden. Jeder der in dem mit Mikrowellen interagierenden Material geformten Schlitze hat knollenförmige Enden, um die Feldstärke entlang der Länge der Schlitze auszugleichen.
Die Anordnung der in dem mit Mikrowellenenergie interagierenden Material geformten Schlitze 82 auf jeder kleineren Seitenwand 62 ist die gleiche, allerdings unterscheiden sich die Muster von denen der größeren Seitenwände. Am Ende jeder kleineren Seitenwand befindet sich ein Paar vertikal voneinander beabstandeter gekrümmter Schlitze 94, die jeweils knollenförmige Enden haben. Über dem Paar befindet sich ein allgemein horizontaler Schlitz 96 mit einem aufrechten Ende und einem gegenüberliegenden sanft gekrümmten Ende. Zentral auf jeder kleineren Seitenwand ist ein Stapel vertikal voneinander beabstandeter, allgemein U-förmiger Schlitze 98. Die beiden unteren Schlitze in dem Stapel sind flach und haben knollenförmige Enden. Der Stapel von Schlitzen ist oberhalb eines allgemein horizontalen Schlitzes 100 mit gewölbten Hauptseiten und knollenförmigen Enden positioniert. Auf jeder Seite des Stapels befindet sich ein abgewinkelter Schlitz 102 mit nach unten gedrehten Enden, die knollenförmig sind.
Die in dem mit Mikrowellenenergie interagierenden Material geformten Schlitze neben den Ecken der inneren Schale 14 sind nach oben gekrümmt, um das Bräunen des Lebensmittelprodukts neben den Eckbereichen der inneren Schale zu fördern. Die knollenförmigen Enden der Mehrheit der Schlitze unterstützen ferner den Heizeffekt. Es wird zwar eine bestimmte Anordnung von Schlitzen dargestellt, doch wird es für die fachkundige Person klar sein, dass andere verschiedene Anordnungen je nach dem gewünschten Heizeffekt verwendet werden können.
In Fig. 5 ist der zum Zusammenbauen der inneren Schale 14 verwendete Rohling besser abgebildet. Der Rohling umfasst eine allgeme in rechteckige mittlere Platte 103, die die Bodenwand darstellt, und vier allgemein rechteckige Umfangsplatten 104, die mit einer jeweiligen Kante der mittleren Platte über Strichlinien 105 verbunden sind. Die Umfangsplatten 104 stellen die Seitenwände der inneren Schale dar. Zwischenplatten 105 überbrücken die Umfangsplatten an den Ecken des Rohlings und weisen halbierende Strichlinien 107 darauf auf. Eine Zunge 66 ist ent lang der Außenkante jeder Zwischenplatte ausgebildet. Wenn die innere Schale 14 aus dem Rohling zusammengebaut wird, werden die rechteckigen Platten 104 um die Strichlinien 105 nach oben gefaltet. Die halbierenden Strichlinien 107 und die Zwischenplatten 106 werden in einer Richtung gefaltet, die vom Inneren der inneren Schale 14 wegführt. Die Zwischenplatten 105 werden dann so gefaltet, dass sie so über einer Seitenwand liegen, dass die Zungen 66 durch die Öffnungen 68 in dem Rand 64 laufen können. Die Zungen werden dann so gefaltet, dass sie über dem Rand liegen.
In Fig. 6 ist eine andere Äusgestaltung eines aktiven mikrowellentauglichen Heizelements dargestellt, das auf der nach innen gerichteten Oberfläche der oberen größeren Platte 20 des inneren Kartons 12 ruht und über der inneren Schale 14 liegt. In dieser Ausgestaltung werden die gleichen Bezugsziffern dazu verwendet, gleiche Komponenten der vorherigen Ausgestaltung darzustellen, wobei zur Klarheit eine "100" hinzugefügt ist. Ähnlich wie das aktive Mikrowellenenergieheizelement 28, beinhaltet das aktive Mikrowellenenergieheizelement 128 ein Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Materia l 132 auf einem Substrat. Es kann ein Suszeptor verwendet werden, der wenigstens eine Lage aus suszeptiblem Material umfasst, das über dem mit Mikrowellenenergie interagierenden Material und dem Substrat liegt. Wird der Suszeptor nicht verwendet, dann wird statt dessen gewöhnlich eine einfache Polymerfolie verwendet. Das Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material beinhaltet einen äußeren dicken Ring 134, der eine mittlere Öffnung 136 definiert. Innerhalb der Öffnung 136 befindet sich eine Anordnung L38 von Schleifen 144. Jede Schleife 144 hat die Form eines kreisförmigen Rings, der eine kreisförmige Insel 146 umgibt.
In Fig. 7 wird noch eine andere Ausgestaltung eines aktiven Mikrowellenheizelements dargestellt, das auf der nach innen gerichteten Oberfläche der oberen größeren Platte 20 des inneren Kartons 12 ruht und über der inneren Schale 14 liegt. In dieser Ausgestaltung werden die gleichen Bezugsziffern verwendet, um gleiche Komponenten der ersten Ausgestaltung darzustellen, wobei zur Klarheit eine "200" hinzugefügt ist. Wie zu sehen ist, umfasst das Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material einen äußeren dicken Ring 234, der eine mittlere Öffnung 236 definiert. Innerhalb der Öffnung 236 befinciet sich eine Anordnung 238 von kreisförmigen Inseln 240. Es kann ein Suszeptor verwendet werden, der wenigstens eine Lage aus suszeptiblem Material umfasst, das über dem mit Mikrovaellenenergie interagierenden Material und dem Substrat liegt. Wird der Suszeptor nicht verwendet, dann wird statt dessen gewöhnlich eine einfache Polymerfolie verwendet.
In Fig. 8 wird noch eine andere Ausgestaltung eines aktiven Mikrowellenenergieheizelementes 328 dargestellt, das auf der nach innen gerichteten Oberfläche der oberen Hauptplatte 20 des inneren Kartons 12 getragen wird und über der inneren Schale 14 liegt. In dieser Ausgestaltung werden die gleichen Bezugsziffern verwendet, um gleiche Komponenten der ersten. Ausgestaltung darzustellen, wobei zur Klarheit eine "300" hinzugefügt ist. Wie zu sehen ist, beinhaltet das Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material einen äußeren dicken rechteckigen Ring 334, der eine mittlere Öffnung 336 definiert. Es kann ein Suszeptor verwendet werden, der wenigstens eine Lage aus suzeptiblem Material umfasst, das über dem mit Mikrowellenenergie interagierenden Material und dem Substrat liegt.
Fig. 9 zeigt eine andere Ausgestaltung einer inneren Schale 414, die der ersten Ausgestaltung sehr ähnlich ist. In dieser Ausgestaltung werden die gleichen Bezugsziffern verwendet, um gleiche Komponenten der ersten Ausgestaltung darzustellen, wobei zur Klarheit eine "400" hinzugefügt ist. Wie zu sehen ist, ist das aktive
Mikrowellenenergieheizelement 470 dem der ersten Ausgestaltung sehr ähnlich. Im Gegensatz zur ersten Ausgestaltung umfasst das Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material auf der Bodenwand 460 jedoch nur einen recht eckigen Ring 472 und zwei große mäandrierende offene Schleifen 474, die mit dem Ring 472 über Brücken 476 verbunden sind. In dieser Ausgestaltung sind die Schleifen 78 und Inseln 80 von dem Substrat entfernt.
Fig. 10 zeigt noch eine andere Ausgestaltung der inneren Schale 514. Wie in den vorherigen Ausgestaltungen, ist ein aktives Mikrowellenenergieheizelement jeweils an die Innenfläche der Bodenwand und der Seitenwände 560 und 562 gebondet oder geklebt. Wie zu sehen ist, umfasst das Muster aus mit Mikrowellenergie interagierendem Material auf der Bodenwand 560 einen rechteckigen Ring 572, der um die Umfangsbegrenzung der Bodenwand positioniert ist. Zwei konzentrische achteckige Ringe 574 und 576 sind jeweils zentral auf der Bodenwand positioniert. Der äußere achteckige Ring 576 ist mit dem rechteckigen Ring 572 über ein Paar Brücken 578 verbunden. Der innere achteckige Ring 574 ist mit dem äußeren achteckigen Ring 576 über zwei Paare von divergierenden Brücken 580 verbunden. Allgemein rechteckige Ringe 582 sind neben gegenüberliegenden Enden der Bodenwand positioniert und geringfügig vom rechteckigen Ring 572 beabstandet. Jeder Ring 582 hat einen größeren quer verlaufenden Schenkel 584 und einen größeren allgemein konkaven Schenkel 586. Die beiden größeren Schenkel werden durch eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten Brücken 588 miteinander verbunden.
Eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Schlitze 590 ist in dem mit Mikrowellenenergie interagierenden Material auf jeder Seitenwand 562 ausgebildet. Die länglichen Schlitze sind in versetzten Reihen angeordnet, wobei die Schlitze in der zur Bodenwand am nächsten gelegenen Reihe länger sind als solche in den anderen Reihen. Die länglichen Schlitze sind so bemessen, dass sie lokalisierte Felder fördern, um den Suszeptor zu verbessern und ein Bräunen des Lebensmittelprodukts zu fördern, das von dem Behälter gehalten wird, wenn es von Mikrowellenenergie durchdrungen wird.
In den oben beschriebenen Ausgestaltungen ist der mikrowellentaugliche Behälter so beschrieben, dass er ein aktives Mikrowellenenergieheizelement aufweist, das so an den äußeren Behälter gebondet oder geklebt ist, dass es über der Schale liegt. Der fachkundigen Person wird klar sein, dass die aktive Mikrowellenenergieheizung auf der oberen Hauptplatte frei schwebend und in den Karton 12 eingefügt sein kann und auf der Schale 14 oberhalb des Lebensmittelprodukts ruht. Es ist jedoch auch zu verstehen, dass die Schalen alleine mit oder ohne Deckel verwendet werden können. Wird ein Deckel benutzt, so kann dieser auch die Form einer Polyrnerfolie, Metallfolie oder eines Suszeptors haben. Es ist auch zu verstehen, dass, obwohl die beschriebenen Ausgestaltungen vorsehen, dass das Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material mit einem Suszeptor bedeckt ist, der Suszeptor optional ist.
Fig. 12 zeigt einen aktiven Mikrowellenenergieheizeinsatz, der allgemein mit der Bezugsziffer 700 bezeichnet ist. Der Einsatz 700 umfasst ein Pappsubstrat 702, auf das ein aktives Mikrowellenenergieheizelement gebondet oder geklebt ist. Das aktive: Mikrowellenenergieheizelement umfasst ein Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material, das von einem Suszeptor bedeckt sein kann oder auch nicht. Das Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material ist dem auf der Bodenwand der Schale ähnlich, das in Fig. 9 dargestellt ist. Im Speziellen umfasst das Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material einen dicken, allgemein rechteckigen Ring 704 um die Umfangsgrenze des Einsatzes, der eine mittlere Öffnung 706 definiert. Innerhalb der Öffnung befinden sich zwei große mäandrierende offene Schleifen 708. Die offenen Schleifen 708 sind mit dem rechteckigen Ring über B rücken 710 verbunden. Der Einsatz 700 ist dafür vorgesehen, unter einen konventionellen mikrowellentauglichen Behälter gesetzt zu werden, um den Heizeffekt zu fördern, so dass das Lebensmittelprodukt im konventionellen mikrowellentauglichen Behälter beim Kochen gleichmäßiger erwärmt wird.
Die Ausgestaltungen der Fig. 4, 9 und 12 zeigen zwar ein aktives Mikrowellenenergieheizelement, das ein Paar große mäandrierende Schleifen beinhaltet, doch wird es für die fachkundige Person klar sein, dass je nach dem gewünschten Heizeffekt eine große mäandrierende Schleife oder mehr als zwei mäandrierende Schleifen verwendet werden kann/können.

Beispiel

Das folgende Beispiel veranschaulicht den positiven Effekt, der mit dem mikrowellentauglichen Behälter 10 der vorliegenden Erfindung erhalten wird.
Eine 1 kg schwere Hühnerpastete wurde in einen Folienbehälter (Probe 1), in einen konventionellen mikrowellentauglichen Behälter (Probe 2) und in einen mikrowellentauglichen Behälter gegeben, der gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 1 bis 5 dargestellt, konstruiert war (Probe 3). Probe 1 wurde in einem konventionellen Ofen 75 Minuten lang gegart. Probe 2 und 3 wurden 20 Minuten lang Mikrowellenenergie ausgesetzt. Es wurden die Pastetenoberseite, die Seitenwände und der Boden jeder Probe beurteilt. Außerdem wurden die Temperaturprofile der gegarten Proben ermittelt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Fig. 11a bis 11c aufgeführt. Anhand dieser Figuren ist erkennbar, dass durch die Verwendung der erfindungsgemäßen mikrowellentauglichen Behälterstruktur, insbesondere der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten, die Kerntemperatur der gegarten Probe im Vergleich zur Probe 2, die in einem Mikrowellenherd über einen ähnlichen Zeitraum gegart wurde, wesentlich höher ist. Die Pastetenkruste war im Gegensatz zu Probe 2 außerdem trocken und gebräunt. Die einzige damit vergleichbare Probe war Probe 1, die jedoch eine wesentlich längere Zubereitungszeit voninsgesamt 90 Minuten benötigte 15 Minuten zum Vorwärmen des Ofens und 75 Minuten zum Garen der Probe.

Zusammenfassung

Der fachkundigen Person wird klar sein, dass die vorliegende Erfindung einen neuartigen mikrowellentauglichen Behälter für Lebensmittelprodukte und insbesondere Pasteten bereitstellt, der die Pastete im Allgemeinen gleichmäßig erwärmt, während die Pastetenkruste gebräunt und getrocknet wird. Es wird ihr außerdem verständlich sein, dass Variationen und Modifikationen an der vorliegenden Erfindung möglich sind, ohne dass von ihrem Umfang abgewichen wird, der in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

1. Mikrowellentauglicher Behälter, umfassend:

eine Außenhülle (12);

eine innere Schale innerhalb der genannten Hülle, die eine Bodenwand (60) und wenigstens eine aufrechte Seitenwand (62) um den Umfang der genannten Bodenwand aufweist;

ein erstes aktives Mikrowellenenergieheizelement (26) innerhalb der genannten Hülle und gegenüber der genannten Schale; und

ein zweites aktives Mikrowellenenergieheizelement auf der genannten Schale, wobei das genannte zweite Mikrowellenenergieheizelement (72-104) Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material auf der Bodenwand und den Seitenwänden der genannten Schale aufweist, die so konfiguriert sind, dass ein kontrolliertes Maß an Durchdringung der genannten Bodenwand mit einfallender Mikrowellenenergie ermöglicht wird, um Mikrowellenenergie in Richtung auf einen zentralen Bereich der genannten Schale zu lenken und das Bräunen eines Lebensmittelprodukts zu fördern, das von der genannten Schale um dessen Umfang getragen wird.

2. Schale für einen mikrowellentauglichen Behälter, umfassend:

eine Bodenwand (60);

wenigstens eine aufrechte Seitenwand (62) um den Umfang der genannten Bodenwand; und

ein aktives Mikrowellenenergieheizelement (28) in der genannten Schale, wobei das genannte aktive Mikrowellenenergieheizelement Muster ausrnit Mikrowellenenergie interagierendem Material auf der Bodenwand und den Seitenwänden der genannten Schale aufweist, die so konfiguriert sind, dass ein konürolliertes Maß an Durchdringung der genannten Bodenwand mit einfallender Mikrowellenenergie ermöglicht wird, um Mikrowellenenergie in Richtung auf einen zentralen Bereich der genannten Schale zu lenken und das Bräunen eines Lebensmittelprodukts zu fördern, das von der genannten Schale um dessen Umfang getragen wird.

3. Aktiver Mikrowellenenergieheizeinsa tz, der unter einen mikrowellentauglichen Behälter gesetzt wird, umfassend:

ein Substrat (30); und

ein aktives Mikrowellenenergieheizelement (28) auf dem genannten Substrät, wobei das genannte aktive Mikrowellenenergieheizelement ein Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material (32) darauf umfasst, das so konfiguriert ist, dass ein kontrolliertes Maß an Durchdringung davon mit einfallende r Mikrowellenenergie ermöglicht wird, um Mikrowellenenergie in Richtung auf einen darauf befindlichen mikrowellentauglichen Behälter zu lenken.

4. Mikrowellentauglicher Behälter oder aktiver Mikrowellenenergieheizeinsatz nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das genannte Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material (32) wenigstens eine meandrierende Schleife (74) umfasst.

5. Mikrowellentauglicher Behälter oder aktiver Mikrowellenenergieheizeinsatz nach Anspruch 4, wobei die Länge der genannten wenigstens einen meandrierenden Schleife (74) etwa gleich einem ganzzahligen Vielfachen der effektiven Wellenlänge der einfallenden Mikrowellenenergie ist.

6. Mikrowellentauglicher Behälter oder aktiver Mikrowellenenergieheizeinsatz nach Anspruch 5, wobei das genannte Muster aus mit Mikrowellenenergie[*1] interagierendem Material (32) ferner einen Ring um die Umfangskante des genannten Substrats (30) oder der Bodenwand umfasst, und wobei die genannte wenigstens eine meandrierende Schleife offen ist, wobei die genannte Schleife mit dem genannten Ring über Brücken (76) verbunden ist.

7. Mikrowellentauglicher Behälter oder aktiver Mikrowellenenergieeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend wenigstens eine Lage aus suszeptiblem Material (SO) auf dem genannten Substrat (30) oder der Bodenwand und über dem genannten, mit Mikrowellenenergie interagierenden Material.

8. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 1 oder 2, wobei in dem mit Mikrowellenenergie interagierenden Material (32) auf den genannten Seitenwänden (62) eine Mehrzahl von Schlitzen (82) ausgebildet ist.

9. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 8, wobei die Schlitze (94, 96) neben den Ecken der genannten Schale gekrümmt sind, um das Bräunen des Lebensmittelprodukts in den Eckbereichen der genannten Schale zu fördern.

10. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 9, wobei gegenüberliegende Enden von wenigstens einigen der genannten Schlitze (94) knollenförmig sind.

11. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 10, ferner umfassend wenigstens eine Lage aus suszeptiblem Material (50) auf der genannten wenigstens einen aufrechten Seitenwand (62) und über dem genannten mit Mikrowellenenergie interagierenden Material (32).

12. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 5 oder 6, wobei das genannte Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material (32) auf der genannten Bodenwand (60) ferner eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten Schleifen und Inseln (40, 80) umfasst.

13. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 1, wobei das genannte erste aktive Mikrowellenenergieheizelement (28) ein Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material (32) umfasst, wobei das genannte Muster einen Ring um den Umfang des genannten Mikrowellenergieheizelements umfasst und eine mittig gelegene Öffnung definiert.

14. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 12, wobei das genannte Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material (32) ferner eine Anordnung (38) von mit Mikrowellenenergie interagierenden Elementen innerhalb der genannten Öffnung umfasst.

15. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 14, wobei die genannten mit Mikrowellenenergie interagierenden Elemente die Form kreisförmiger oder sechseckiger Inseln (40) haben.

16. . Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 14, wobei die genannten mit Mikrowellenenergie interagierenden Elemente die Form von Schleifen (78) haben, wobei jede der genannten Schleifen eine Insel (80) umgibt.

17. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 8, wobei die genannten Längsschlitze in Reihen angeordnet sind.

18. ·Nlikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 17, wobei die genannten Reihen von Schlitzen versetzt angeordnet sind.

19. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 18, ferner umfassend wenigstens eine Lage aus suszeptiblem Material (50) auf der genannten wenigstens einen aufrechten Seitenwand (62) und über dem genannten mit Mikrowellenenergie interagierenden Material (32).

20. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 19, ferne r umfassend wenigstens eine Lage aus suszeptiblem Material (50) auf der genannten Bodenwand (60) und über dem genannten mit Mikrowellenenergie interagierenden Material (32).

21. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 1, wobei das genannte Muster aus mit Mikrowellenenergie interagierendem Material (32) auf der genannten Bodenwand (60) einen Umfangsring und zentral gelegene, konzentrische, achteckige Ringe umfasst, die mit dem genannten Umfangsring über Brücken (26) verbunden sind.

22. Mikrowellentauglicher Behälter nach Anspruch 21, wobei die genannten konzentrischen, achteckigen Ringe durch Paare von divergierenden Brücken (76) verbunden sind.