Коробка для использования в свч печи, имеющая множество сосредоточенных поглотителей
Изобретение относится к упаковке для использования в СВЧ печи для пищевых продуктов. Коробка, содержащая множество сосредоточенных поглотителей, может быть настроена на обеспечение множества конфигураций нагрева для микроволнового нагревания упакованного пищевого продукта. По меньшей мере, в одной конфигурации нагрева микроволновые поглотители располагаются таким образом, чтобы после нагревания пищевой продукт имел более мягкую консистенцию. Во второй конфигурации нагрева микроволновые поглотители располагаются таким образом, чтобы после нагревания пищевой продукт имел более рассыпчатую консистенцию. При применении покупатель может выбирать любую из множества конфигураций коробки для нагрева пищевого продукта. Изобретение обеспечивает оптимальный нагрев продуктов с различной консистенцией. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 15 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится, в основном, к упаковке для использования в СВЧ печи для пищевых продуктов и способам использования такой упаковки для подогрева пищевого продукта. В частности, изобретение относится к пригодному для использования в СВЧ печи контейнеру, который может быть настроен на реализацию альтернативных методов подогрева, придающих пищевому продукту дополнительные свойства.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Коробка для использования в СВЧ печи в соответствии с настоящим изобретением в предпочтительном варианте осуществления выполнена таким образом, чтобы данная коробка могла использоваться, по меньшей мере, в двух конфигурациях для подогрева и/или тепловой обработки упакованного в нее пищевого продукта. Предпочтительно, по меньшей мере, в одной из конфигураций коробка содержит множество микроволновых поглощающих поверхностей, которые могут использоваться для отражения микроволновой энергии от полости, содержащей пищевой продукт, в то же время, генерируя при этом достаточное лучистое тепло, влияющее на подогрев и/или тепловую обработку, по меньшей мере, верхней поверхности пищевого продукта. Кроме того, по меньшей мере, одна дополнительная поглощающая поверхность имеет уменьшенную отражательную способность, чтобы передавалась часть падающей микроволновой энергии, оптимальная для подогрева и/или тепловой обработки других частей пищевого продукта.
Кроме того, предлагается способ подогрева пищевого продукта, в соответствии с которым выбирается одна из множества конфигураций коробки в зависимости от того, нужен ли продукт с более мягкой консистенцией или с более рассыпчатой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Многие цели и преимущества настоящего изобретения будут ясны специалистам при чтении данного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые номера позиций используются для обозначения одинаковых элементов и на которых:
Фиг.1 - горизонтальная проекция предпочтительного варианта осуществления заготовки.
Фиг.2 - перспективный вид коробки, имеющей множество панелей с сосредоточенными поглотителями, сформированной из показанной на фиг.1 заготовки после сборки.
Фиг.3 - увеличенное поперечное сечение собранной коробки, полученное по линии 3-3 фиг.2.
Фиг.4 - перспективный вид изображенной на фиг.2 коробки с открытой крышкой.
Фиг.5 - перспективный вид изображенной на фиг.2 коробки, содержащей пищевой продукт и открытой.
Фиг.6 - наглядное представление изображенного на фиг.5 пищевого продукта, извлеченного из внешней обертки.
Фиг.7 - перспективный вид изображенной на фиг.2 коробки с поставленной на место верхней панелью, содержащей пищевой продукт и используемой в первом способе подогрева.
Фиг.8 - перспективный вид изображенной на фиг.2 коробки со снятой верхней панелью, содержащей пищевой продукт и используемой во втором способе подогрева.
Фиг.9 - перспективный вид изображенной на фиг.2 коробки, верхняя панель которой поддерживается оставшейся частью коробки, используемой в третьем способе подогрева.
На фиг.10 показаны шаги процесса упаковки пищевого продукта и последующий микроволновый нагрев пищевого продукта с использованием изображенной на фиг.2 коробки.
Фиг.11 - график сравнения плотности нагретого до рассыпчатого состояния продукта с существующим уровнем техники.
Фиг.12 - график сравнения плотности на единицу площади нагретых до рассыпчатого состояния продуктов с существующим уровнем техники.
Фиг.13 графически демонстрирует статистический анализ различий между двумя способами подогрева.
Фиг.14 графически демонстрирует коэффициент отраженной, переданной и поглощенной мощности микроволнового излучения в зависимости от оптической плотности поглотителей.
Фиг.15 - горизонтальная проекция альтернативного варианта осуществления заготовки картонной коробки.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В соответствии с приведенным описанием, в предпочтительном варианте осуществления пригодная для использования в СВЧ печи коробка для упаковки пищевых продуктов содержит множество микроволновых поглотителей. Микроволновые поглотители могут быть сосредоточенными. В предпочтительном варианте осуществления указанная коробка формируется или собирается из заготовки. При использовании для подогрева пищевого продукта в СВЧ печи коробка трансформируется в лоток для нагрева микроволновым излучением, в котором используется (i) микроволновая энергия для прямого нагревания части пищевого продукта, (ii) лучистое тепло, которое генерируется материалами поглотителя, возбуждаемыми микроволновой энергией или (iii) совокупность микроволновой энергии и лучистого тепла для быстрого и равномерного нагревания пищевого продукта. Исходя из конфигурации тепловой обработки теплопередача осуществляется за счет теплопроводности, конвекции и/или прямого нагрева. Коробка сама по себе может быть размещена в любой из нескольких различных конфигураций для получения требуемых свойств пищевого продукта, который в случае хлебопекарных изделий может иметь либо более мягкую консистенцию, либо более рассыпчатую. Коробка может использоваться для обеспечения более равномерного нагрева пищевых продуктов, включая хлебопекарные и кондитерские изделия. В другом варианте осуществления коробка может иметь одну конфигурацию тепловой обработки.
В предпочтительном варианте осуществления (см. фиг.1) коробка в соответствии с настоящим изобретением включает в себя заготовку 100. В предпочтительном варианте осуществления заготовка 100 формируется из единого листа материала. В предпочтительном варианте осуществления из единого куска картона формируется заготовка 100, которая является по существу симметричной относительно проходящей в продольном направлении оси. Такой картон выбирается из материалов, имеющих достаточные прочностные свойства для формирования коробки, способной вмещать один или более пищевых продуктов. Общий вес пищевых продуктов может составлять приблизительно до 48 унций (~1361 г), но желательно меньше, например, приблизительно до 10 унций (~284 г), а еще лучше приблизительно до 8 унций (~227 г). В зависимости от конкретных пищевых продуктов общий вес может быть даже меньше, например, приблизительно до 7 унций (~199 г), приблизительно до 6 унций (~170 г), приблизительно до 5 унций (~142 г), приблизительно до 4 унций (~113 г), приблизительно до 3 унций (~85 г), приблизительно до 2 унций (~57 г) или приблизительно до 1 унции (~28 г). Кроме того, материал картона выбирается таким образом, чтобы при трансформировании его в лоток для нагрева указанный лоток мог выдерживать пищевой продукт с приведенными выше весовыми характеристиками.
В предпочтительном варианте осуществления материал, используемый для формирования заготовки 100, имеет толщину в диапазоне от приблизительно 14 пунктов до приблизительно 24 пунктов (т.е. от приблизительно 0,014 дюйма (0,36 миллиметра) до приблизительно 0,024 дюйма (0,61 миллиметра)), и предпочтительно может иметь толщину приблизительно 18 пунктов (т.е. 0,018 дюйма (0,46 миллиметра)). Материал может содержать, например, сплошной беленый сульфатный (SBS) картон. Картон может быть любого цвета. Тем не менее, в предпочтительно варианте осуществления картон может быть белым, поскольку на белом легко печатать коды товарного маркетинга до формирования окончательной упаковки. Желательно, чтобы выбираемый картон был безопасным для использования с пищевыми продуктами и безопасным для использования в СВЧ печах. Картон толщиной 18 пунктов (0,46 миллиметра) может иметь металлизированный ориентированный полиэстер (ОРЕТ) толщиной 48-го калибра (0,00048 дюйма (0,01 миллиметра)), адгезивно наслоенный на один или более участков на его поверхности, которые должны быть обращены к внутренней стороне коробки. Кроме того, для улучшения восприимчивости к печати на наружную поверхность (или на поверхность, не соприкасающуюся с пищей) может быть нанесено физиологически безопасное покрытие, такое как мелованное покрытие. Предпочтительно, чтобы любые такие покрытия были безопасны при нагревании в СВЧ печи. По меньшей мере, часть заготовки 100 может иметь нанесенные и/или отпечатанные на ней орнаменты, знаки и/или коды товарного маркетинга.
В других вариантах осуществления заготовка 100 может быть сформирована из других пригодных для использования в СВЧ печи материалов, таких как теплостойкие пластики и т.п. при наличии воздействия микроволновой энергии и возникающих при нагреве температур. Желательно, чтобы такие альтернативные материалы были безопасны для использования с пищевыми продуктами.
В предпочтительном варианте осуществления заготовка 100 включает две основные наружные части 200, 202, которые, как правило, могут быть квадратными или прямоугольными. Первая основная наружная часть 200 в конечном итоге становится дном собранной коробки 300 (см. фиг.2), а вторая основная наружная часть 202 (см. фиг.1) в конечном итоге становится крышкой собранной коробки 300 (см. фиг.2). Указанные основные наружные части пропорциональны для соответствия пищевому продукту, имеющему заданные размеры по ширине, длине и толщине. Как правило, размеры основных наружных частей 200, 202 выбираются превышающими указанные заданные размеры продукта на некоторый зазор в диапазоне от приблизительно 0,1 дюйма (2,54 миллиметра) до приблизительно 0,5 дюйма (12,7 миллиметра), предпочтительно в диапазоне от приблизительно 0,2 дюйма (5,08 миллиметра) до приблизительно 0,3 дюйма (7,62 миллиметра), чтобы продукт не касался периметра основных наружных частей 200, 202.
К двум, как правило, параллельным сторонам первой основной наружной части 200 присоединены как одно целое две, как правило, прямоугольные внутренние боковые панели 206, 208. К каждой из остальных, как правило, параллельных сторон первой основной наружной части 200 присоединены как одно целое, как правило, прямоугольная внутренняя передняя панель 210 и, как правило, прямоугольная задняя панель 212. Каждый край задней панели 212 в предпочтительно варианте осуществления включает соответствующий отходящий в сторону отгибаемый клапан 214, 214', который может приклеиваться или иным образом прикрепляться к соответствующей одной из смежных внутренних боковых панелей 206, 208 во время сборки коробки.
Вторая основная наружная часть 202 заготовки 100 соединена как одно целое вдоль одной стороны с задней панелью 212 таким образом, что две основные наружные части 200, 202 смыкаются друг с другом вдоль продольной оси заготовки 100. К двум, как правило, параллельным сторонам второй основной наружной части 202 прикрепляется как одно целое, как правило, прямоугольная наружная боковая панель 218, 220. Каждая наружная боковая панель 218, 220, как правило, смыкается в продольном направлении с соответствующей одной из панелей внутренней стороны 206, 208. К оставшейся стороне второй основной наружной части 202 прикрепляется как одно целое наружная передняя панель 230. Каждый край наружной передней панели 230 включает в себя крепежный отгибаемый клапан 215, 215', имеющий выступ 217, предназначенный для взаимодействия с соответствующей одной из панелей внутренней стороны 206, 208 с целью образования угла коробки после сборки. Наружная передняя панель 230 включает 50%-ные линии разрезки 245 и отрывной язычок, которые образуют отрывную ленту 205. Рядом с отрывным язычком отрывной ленты 205 имеется отверстие для пальцев 239. Соответствующее стандартное фальцевание и рилевание определяют края коробки (показанные пунктирными линиями) в заготовке 100 таким образом, чтобы оборудование для формирования картонных коробок могло сформировать открытый лоток, а после заполнения лотка съедобным пищевым продуктом закрыть и запечатать крышку для получения законченной упаковки.
В соответствии с фиг.1, поверхность заготовки 100 образует внутренние части собранной коробки. В свою очередь, противоположная поверхность заготовки (т.е., поверхность под заготовкой в соответствии с фиг.1) образует наружные части собранной коробки. Заготовка 100 в предпочтительно варианте осуществления включает четыре микроволновых поглощающих поверхности, расположенные на частях заготовки, образующих внутренние части собранной коробки. На первой основной наружной части 200 заготовки 100 имеется первая поглощающая поверхность 240. Поглощающая поверхность 240 может быть прикреплена к наружной части 200 адгезивно или механически и может быть отпечатана на ней или присоединена иным способом. В предпочтительном варианте осуществления первая поглощающая поверхность по форме соответствует периметру первой основной наружной части 200. В соответствии с чертежом, первый поглотитель, как правило, может быть квадратным и иметь размеры, достаточные для того, чтобы по существу закрывать первую основную наружную часть 202, оставляя при этом небольшой зазор между периметром первой поглощающей поверхности 240 и периметром первой основной наружной части 200. В предпочтительно варианте осуществления указанный зазор может составлять от приблизительно 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) до приблизительно 0,5 дюйма (12,7 миллиметра). Для надлежащего нагрева пищевого продукта предпочтительно, чтобы первая поглощающая поверхность 240 имела размер, соответствующий заданным размерам по ширине упаковываемого пищевого продукта, и по существу такую же протяженность, как и первая основная наружная часть 200. Несмотря на то, что величина зазора 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) между соответствующими периметрами соответствует условию по существу одинаковой протяженности, расстояния свыше 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) также могут удовлетворять этому условию, поскольку подлежащий нагреву продукт будет иметь значительный поверхностный контакт с материалом поглотителя.
На второй основной наружной части 202 имеется вторая поглощающая поверхность 242, которая может быть прикреплена к наружной части 202 адгезивно или механически и может быть отпечатана на ней или присоединена иным способом. Периметр второй поглощающей поверхности 242 имеет такие конфигурацию и размер, чтобы она могла находиться несколько внутри 50%-ных линий разрезки 244, 246, которые определяют линии, вдоль которых может отделяться вторая основная панель 204 для открытия собранной коробки. В свою очередь, периметр второй поглощающей поверхности может отстоять от указанных линий разрезки на минимальное расстояние, лежащее в диапазоне от приблизительно 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) до приблизительно 0,5 дюйма (12,7 миллиметра) от указанных 50%-ных линий разрезки 244, 246. Кроме того, периметр второй поглощающей поверхности может отстоять от линии сгиба между задней панелью 212 и второй основной частью 204. При таком размещении вторая поглощающая поверхность 242 обеспечивает по существу одинаковую протяженность со съемной частью второй основной поверхности 204. При необходимости вторая поглощающая панель 242 может быть выполнена, как правило, квадратной или, как правило, прямоугольной. Кроме того, вторая поглощающая панель 242 может иметь участки со скошенными углами, так что ее периметр больше приближается к размеру съемной части поверхности 204.
Третья поглощающая поверхность 241 в предпочтительном варианте осуществления расположена на внутренней передней панели 210. Указанная третья поглощающая поверхность 241 может быть присоединена к передней панели 210 описанным выше способом относительно первого и второго поглотителей. Третья поглощающая поверхность 241, как правило, может быть прямоугольной и иметь размеры, достаточные для того, чтобы по существу закрывать внутреннюю переднюю панель 210, так что периметр внутренней передней панели 210 и периметр третьей поглощающей поверхности отстоят друг от друга на величину, находящуюся в диапазоне от приблизительно 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) до приблизительно 0,375 дюйма (9,52 миллиметра).
Четвертая поглощающая поверхность 243 в предпочтительном варианте осуществления расположена на задней панели 212 и может быть присоединена к задней панели 212 способом, описанным выше применительно к другим поглощающим панелям. Четвертая поглощающая поверхность 243, как правило, может быть прямоугольной и иметь размеры, достаточные для того, чтобы по существу закрывать заднюю панель 212, оставляя при этом зазор в диапазоне от приблизительно 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) до приблизительно 0,375 дюйма (9,52 миллиметра) между периметром задней панели 212 и периметром четвертой поглощающей поверхности 243.
В предпочтительном варианте осуществления используются четыре поглощающие поверхности. Однако в коробке могут иметься и дополнительные поглощающие поверхности. Общая площадь поглощающих поверхностей должна выбираться такой, чтобы поглотители при нагревании в СВЧ печи не выделяли такого количества теплоты, при котором клей и прочие связывающие материалы (используемые для формирования коробки) плавятся или иным образом разрушаются, так что коробка теряет конструктивную целостность, распадается на части и/или не способна выдерживать нагревание. Это может осуществляться путем выбора для коробки высокотемпературных связывающих материалов или путем регулирования свойств поглотителя (площади, оптической плотности, схемы нанесения и т.п.) либо путем использования совокупности перечисленного.
В других вариантах осуществления первые поглощающие поверхности 242 могут иметь скошенные углы или могут быть выполнены различной формы, включая в качестве неограничивающих примеров круговую, прямоугольную, овальную и т.п. В предпочтительном варианте осуществления форма основных поглощающих поверхностей 240, 242 выбирается соответствующей основным размерам подлежащего нагреванию пищевого продукта.
Каждая поглощающая поверхность 240, 241, 242, 243 может быть сформирована из любого подходящего активного к микроволновому излучению материала, включая металлы, такие как алюминий, или неметаллические основанные на пастах материалы. Например, поглощающие поверхности могут формироваться из полиэфирной пленки, металлизированной алюминием. При использовании основанных на пастах материалах поглотителя они могут быть отпечатаны непосредственно на картоне, тем самым обеспечивая простой, быстрый и не требующий усилий способ формирования поглощающих поверхностей без необходимости выравнивания, центрирования и прикрепления многослойных материалов поглотителя. В других вариантах осуществления описанная здесь поглощающая поверхность может входить в состав коробки в качестве отдельного съемного элемента в виде пачки поглощающих карточек, которые могут устанавливаться на место перед нагреванием.
В предпочтительном варианте осуществления используемые здесь поглотители имеют оптическую плотность, лежащую в диапазоне от приблизительно 0,20 до приблизительно 0,28. В некоторых применениях оптическая плотность может составлять приблизительно 0,215. Для описания материалов поглотителя может также использоваться оптическая плотность. Оптическая плотность (коэффициент поглощения) характеризует количество падающей электромагнитной энергии, которое передается через частично поглощающую среду, такую как металлизированная пленка, и может измеряться в оптических единицах (AU), которые являются логарифмическими единицами, используемыми для измерения оптической плотности. Если Т - доля прошедшей электромагнитной энергии, то коэффициент поглощения вычисляется с помощью выражения:
AU=-log100T.
Увеличение коэффициента поглощения на 1,0 AU соответствует уменьшению коэффициента пропускания в 10 раз. Если коэффициент поглощения равен 1,0 AU, то проходит 10% электромагнитной энергии, а при 2,0 AU проходит только 1% электромагнитной энергии.
Коэффициент поглощения зависит от материала поглотителя, а также от его толщины и схемы нанесения. В соответствии с этим, заданный коэффициент поглощения может быть достигнут при соответствующих сочетаниях материала, толщины и схемы нанесения. Таким образом, каждый из поглотителей, используемых в данной структуре, может быть выполнен с заданными характеристиками поглощения, необходимыми для конкретного способа нагревания пищи.
В предпочтительном варианте осуществления поглотители могут быть нанесены на подложку, образуемую из двуосноориентированного полиэстера 48-го калибра, металлизированного алюминием (МРЕТ), который затем наслаивается на сплошной беленый сульфатный картон толщиной 18 пунктов.
Если не ограничиваться теорией, то можно считать, что увеличение оптической плотности приблизительно до 0,26-0,27 приведет к оптимальным характеристикам хлеба, поскольку коэффициент мощности микроволнового излучения изменяется приблизительно на 10%-ное пропускание, 45%-ное поглощение и 45%-ное отражение.
Коэффициент отражения, коэффициент поглощения и коэффициент пропускания могут регулироваться путем изменения оптической плотности, регулирования схемы нанесения материала поглотителя и/или путем наслаивания материала поглотителя. Например, как показано на фиг.14, оптическая плотность, измеренная на 626 нм, может выбираться исходя из предпочтительного коэффициента мощности микроволнового излучения для отраженной, переданной и поглощенной мощности. В предпочтительном варианте осуществления оптическая плотность материала поглотителя выбирается таким образом, чтобы они имел максимальный коэффициент мощности поглощенного микроволнового излучения.
В предпочтительном варианте осуществления первая поглощающая поверхность 240 может быть структурирована для обеспечения менее чем максимального нагревания. Структурирование поглотителя на всех поверхностях зависит от соотношения тестового и/или хлебобулочного продукта и верхнего слоя и/или начинки в пищевом продукте, нагреваемом микроволновым излучением, а также предполагаемого появления на хлебе хрустящей корки или его зарумянивания. Уменьшение процентной доли поглотителя на крышке и боковых стенках контейнера увеличит прохождение микроволнового излучения в различные слои нагреваемого пищевого продукта. Если не ограничиваться теорией, то можно считать, что уменьшение процентной доли поглотителя на крышке и боковых стенках контейнера может оказывать негативное воздействие на качество замороженных хлебобулочных продуктов, нагреваемых в СВЧ печи.
Например, поглотители могут наноситься на все поверхности со структурированием от 5% до 100%. Второй, третий и четвертый поглотители 241, 242, 243, расположенные на крышке и боковых стенках контейнера, наносятся со структурированием 100%, в то время как первый поглотитель 240 наносится со структурированием от приблизительно 40% до приблизительно 60%. Например, в предпочтительном варианте осуществления первая поглощающая поверхность наносится со структурированием от приблизительно 20% до приблизительно 100%, предпочтительнее от приблизительно 25% до приблизительно 55%. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления вторая поглощающая поверхность 242 формируется из по существу непрерывного поглотителя для обеспечения более высоких температур нагрева. Однако в других вариантах осуществления вторая поглощающая поверхность 242 может быть структурированной. Третья и четвертая поглощающие поверхности 241, 243 могут быть по существу непрерывными, как в предпочтительном варианте осуществления, или структурированными для уменьшения их количества. Структурирование поглотителей может изменяться в зависимости от количества, необходимого для быстрого и равномерного нагрева типа пищевого продукта, содержащегося в коробке. Кроме того, структурирование поглотителей может выбираться для регулирования интенсивности нагрева, которая, в свою очередь, может влиять на результирующую консистенцию пищевого продукта. Поглотители 241, 242, 243 могут иметь одинаковые или различные структуры.
Поглотители для второй, третьей и четвертой панелей 241, 242, 243 являются наиболее благоприятными для свойств разогретого в СВЧ печи хлеба, когда они имеют приблизительно 100%-ное покрытие соответствующей поверхности. Такое размещение максимизирует отражение и поглощение микроволновой энергии в неконтактирующих поверхностях поглотителя. Такое размещение также увеличит нагревание продукта за счет лучистого тепла и уменьшит воздействие микроволнового излучения на продукт. Схема нанесения поглотителя на первую панель 240 может обеспечивать покрытие, варьирующееся от 0% до 100% в зависимости от требуемой степени зарумянивания и появления хрустящей корки на нижней поверхности продукта.
Для сборки упаковки внутренние боковые панели 206, 208, внутренняя передняя панель 210 и задняя панель 212 складываются относительно первой основной поверхности 200 таким образом, чтобы первый поглотитель 240 располагался на дне частично собранной коробки. Отгибаемые клапаны 214, 214' прикрепляются к соответствующей внутренней поверхности соответствующей внутренней боковой панели 206, 208 таким образом, чтобы образовался устойчивый лоток с неотделимой крышкой. При этом пищевой продукт, помещенный и герметизированный в наружной упаковке, размещается в частично собранной коробке. Наружная упаковка пищевого продукта может, например, содержать бесцветный пищевой пленочный материал. Размеры пищевого продукта и заготовки коробки выбраны такими, чтобы частично собранная коробка вмещала пищевой продукт, так что габариты пищевого продукта по существу совпадают с протяженностью первого поглотителя 240 и отстоят от задней панели 212 и поглощающей поверхности 243. При согласованных таким образом размерах пищевого продукта и коробки пищевой продукт имеет заданный вес. Пищевой продукт может быть заморожен перед помещением в частично собранную коробку. В альтернативном варианте осуществления пищевой продукт может быть заморожен после завершения формирования, заполнения и запечатывания коробки.
Далее заполненная частично собранная коробка закрывается и запечатывается. В частности, вторая основная поверхность 202 складывается по линии сгиба, проходящей между второй основной поверхностью 204 и задней панелью 212 таким образом, чтобы вторая основная поверхность 202 размещалась над положением лотка упаковки. После этого наружные боковые панели 218, 220 складываются в положение выше соответствующих внутренних боковых панелей 206, 208 и прикрепляются и/или прикладываются к ним. Либо до, либо после того, как боковые панели складываются и/или прикрепляются, внутренняя передняя панель 210 складывается вверх по линии сгиба, проходящей между внутренней передней панелью 210 и части первой панели 200. Наружная передняя панель 230 складывается вниз по линии сгиба, проходящей между наружной передней панелью 230 и частью второй панели 202 таким образом, чтобы наружная передняя панель 230 располагалась над частью внутренней передней панели 210. Затем отгибаемые клапаны 215, 215' прикрепляются и/или прикладываются к соответствующим наружным боковым панелям 218, 220. При необходимости часть нижнего края наружной передней панели 230 может быть прикреплена к соседней нижней части внутренней передней панели 210. Для прикрепления различных поверхностей друг к другу в соответствии с вышеизложенным могут использоваться подходящие стандартные пищевые клеи. Полностью собранная упаковка показана на фиг.2.
Главные размеры заготовки 100 (см. фиг.1) также выбираются таким образом, чтобы собранный лоток для нагревания 300 (см. фиг.2) при его размерах и конфигурации помещался в стандартную СВЧ печь. Кроме того, глубина упаковки выбирается такой, чтобы упаковка стояла на своей боковой стенке на полке типичной морозильной камеры вертикального морозильного шкафа магазина, продающего бакалею и продукты питания. Кроме того, пропорции упаковки должны быть достаточными для того, чтобы упаковка могла легко формироваться, заполняться и запечатываться с использованием механического оборудования для формирования картонных коробок. Исходя из этих и вышеизложенных соображений характерные размеры коробки 300 могут варьироваться от квадрата со стороной приблизительно 5,00 дюйма (12,7 сантиметра) до квадрата со стороной приблизительно 10,00 дюйма (25,4 сантиметра), а высота от приблизительно 1,0 дюйма (2,54 сантиметра) до приблизительно 3,0 дюйма (7,62 сантиметра). В предпочтительном варианте осуществления коробка 300 может представлять собой квадрат со стороной приблизительно 7,25 дюйма (18,42 сантиметра) и иметь высоту приблизительно 1,375 дюйма (3,49 сантиметра).
Конкретный пищевой продукт, для которого может использоваться описанная выше коробка, не ограничивается. В связи с этим, к пищевому продукту могут относиться лепешки (такие как пита, тонкий блинчик, тортилья, фокачча, тонкий плоский хлеб, наан, чапати, лаваш, южноазиацкий хлеб, блин, блинчик с начинкой, французский хлеб, египетский плоский хлеб, иранский хлеб, однослойный плоский хлеб, круглый плоский индийский хлеб, мягкий пакистанский хлеб, фламкухен французский хлеб, исландский плоский хлеб, эфиопский плоский хлеб, китайский плоский хлеб, малый эфиопский плоский хлеб, лефсе, пропеченный плоский хлеб из пшеничной муки, йеменский плоский хлеб, восточно-среднеземноморский плоский хлеб, малийский плоский хлеб, индийский и шри-ланкийский плоский хлеб, парата, блюдо типа пиццы, финский хлеб, иранский плоский хлеб, шведский вариант плоского хлеба, турецкий хлеб из тонкораскатанного теста, галета), хлеб панини (к которому могут относиться французский хлеб, хлеб из теста на закваске, чиабатта или иные близкие виды кислого или пресного хлеба), печенье, английские мафины, мафины, пышки, пшеничные лепешки, песочный коржик, вафли, кондитерские изделия, круассаны, пицца, пироги с начинкой из сыра и окорока, стромболи, чесночный хлеб, бейглы, длинный французский хлеб, рулеты из котлетной масс, булочки с горячей сосиской, хлебные палочки, бриошь, гренок, поджаренный в молоке с яйцом, сэндвич в мешочке (начинки, заключенные в хлеб/тесто), пирог с заварным кремом и различной начинкой и прочие кондитерские изделия и изделия из готового песочного теста. Кроме того, любой из перечисленных пищевых продуктов может также быть покрыт верхним слоем. Так, пищевой продукт может включать (а) легкую открытопористую хлебообразную часть и (b) плотный верхний слой или покровный слой, содержащий прочие пищевые компоненты. Как правило, ширина и длина полости коробки превышают номинальные заданные размеры пищевого продукта с учетом колебаний номинальных размеров, которые возникают при изготовлении, и для того, чтобы пищевой продукт полностью опирался на одну из основных поверхностей 200, 202. Как правило, пищевой продукт имеет толщину от приблизительно 1 дюйма (2,54 сантиметра) до приблизительно 1,25 дюйма (3,18 сантиметра). Как правило, хлебобулочное изделие может содержать верхние слои, так что соотношение хлебобулочного изделия к верхнему слою составляет приблизительно 40/60. Предпочтительно, чтобы пищевой продукт полностью и/или частично готовился таким образом, чтобы пищевой продукт лишь частично готовился и/или подогревался с использованием описанной здесь коробки 300. В предпочтительном варианте осуществления пищевой продукт полностью готовится и подогревается с использованием коробки 300.
Следует отметить, что собранная коробка предпочтительно включает 50%-ные линии разрезки 244', 246', проходящие от 50%-ных линий разрезки 245 на наружной передней панели 230 на краях отрывного язычка 238. 50%-ные линии разрезки 244', 246' также проходят вдоль (но отдельно от) наружных боковых кромок второй основной поверхности 202 между второй основной поверхностью 202 и соответствующими боковыми панелями 218, 220 (на чертеже не видны), так что в каждом углу коробки 300 на ее верхней стороне 202 образуется, как правило, треугольный клин. Кроме того, в предпочтительном варианте осуществления 50%-ные линии разрезки 244', 246' на внутренней стороне второй основной поверхности 202 могут быть смещены в поперечном направлении относительно 50%-ных линий разрезки 244, 246 (см. фиг.1) на наружной стороне второй основной поверхности 202. Такое смещение позволяет использовать глубокие по существу непрерывные линии разрезки на обеих сторонах второй основной поверхности 202, в то же время, сохраняя герметичность продукта. При открывании картон прогибается между смещенными линиями разрезки, оставляя более тонкие гибкие края на верхней стороне 202.
На фиг.3 показано поперечное сечение собранной коробки 300, содержащей пищевой продукт 400. В предпочтительном варианте осуществления пищевой продукт 400 завернут в наружную обертку 350, такую как подходящий пищевой пластик или термоусадочная пленка. Завернутый пищевой продукт 400 помещается в собранную коробку 300 таким образом, чтобы пищевой продукт 400 опирался главным образом на первую поглощающую поверхность 240, которая закреплена или отпечатана на первой основной панели 200. Задняя панель 212 соединяет как одно целое первую основную панель 200 со второй основной панелью 202. Четвертая поглощающая поверхность 243 закреплена или отпечатана на задней панели 212. Вторая основная панель 202 по существу параллельна первой основной панели 200. Вторая поглощающая поверхность 242 закреплена или отпечатана на второй основной панели 202. Внутренняя передняя панель 210, которая соединена как одно целое с первой основной панелью 200, сложена вверх, в то время как наружная передняя панель 230 сложена вниз и прикреплена к внутренней передней панели 210 для герметизации коробки 300, как описано выше. Третья поглощающая поверхность 241 закреплена или отпечатана на внутренней передней панели 210.
В предпочтительном варианте осуществления после сборки вторая основная поверхность 202 и поглощающая поверхность 242, задняя панель 212 и четвертая поглощающая поверхность 243, а также внутренняя передняя панель 210 и третья поглощающая поверхность 241 коробки 300 расположены на некотором удалении от пищи и не контактируют с ней. В предпочтительном варианте осуществления «бесконтактное» пространство по существу окружает бока и верх пищевого продукта с тем, чтобы между пищевым продуктом 400 и панелями 202, 212, 210 оставалось окружающее пустое пространство 340.
Используемые здесь термины «бесконтактный» и «бесконтактное пространство» относятся к расстоянию между верхней и боковыми панелями коробки и содержащимся в нее пищевым продуктом. В предпочтительном варианте осуществления пищевой продукт имеет толщину от приблизительно 1 дюйма (2,54 сантиметра) до приблизительно 1,25 дюйма (3,18 сантиметра). Допуск на толщину пищевого продукта составляет от приблизительно 0,125 дюйма (3,175 миллиметра) до приблизительно 0,25 дюйма (6,35 миллиметра). Внутренняя высота коробки составляет приблизительно 1,75 дюйма (44,45 миллиметра). Таким образом, «бесконтактное пространство» может находиться в диапазоне от приблизительно 0,1 дюйма (2,54 миллиметра) до приблизительно 0,75 дюйма (19,05 миллиметра) или более предпочтительно в диапазоне от приблизительно 0,125 дюйма (3,175 миллиметра) до приблизительно 0,625 дюйма (15,875 миллиметра), а наиболее предпочтительно в диапазоне от приблизительно 0,125 дюйма (3,175 миллиметра) до приблизительно 0,375 дюйма (9,525 миллиметра). Такое «бесконтактное» пространство немаловажно, когда пищевой продукт нагревается внутри коробки с закрытой крышкой. Если бесконтактное пространство слишком мало, пищевой продукт может перегреться и подгореть. Если бесконтактное пространство слишком велико, тепловая энергия может уменьшиться, и пищевой продукт не будет прогреваться равномерно.
В предпочтительном варианте осуществления температуры бесконтактных поглощающих поверхностей варьируются от приблизительно 370°F (~188°С) до приблизительно 420°F (~216°С) после 40 секунд нагревания, в то время как диапазон температур поглотителя, контактирующего с продуктом, зависит от температуры продукта, площади контакта и массы пищевого продукта.
Вторая поглощающая поверхность 242 (см. фиг.4) может представлять собой по существу сплошной, по существу непрерывный поглотитель. Однако для некоторых пищевых продуктов вторая поглощающая поверхность 242 может быть структурированной. В то время как крышка 202 прикреплена как одно целое к первой основной панели 200 с помощью задней панели 212 в заготовке (см. фиг.1), при открывании упаковки для подготовки к нагреванию крышка 202 может сниматься вдоль линии сгиба между крышкой 202 и задней панелью 212. Задняя панель 212 содержит четвертую поглощающую поверхность 242, расположенную, как правило, перпендикулярно первой поглощающей поверхности 240. Предпочтительно, чтобы четвертая поглощающая поверхность 242 была обращена к внутренней полости, образуемой коробкой 300, и была выполнена в виде сплошной непрерывной поглощающей поверхности. Однако в зависимости от требований к нагреванию упакованного пищевого продукта четвертая поглощающая поверхность 242 может быть структурированной.
Первый шаг использования коробки описанного выше типа включает в себя упаковку пищевого продукта 450 (см. фиг.10), подлежащего упаковке и распространению. С помощью заготовки 200 (см. фиг.1) осуществляется частичная сборка или подготовка 452 коробки, как описано выше. После этого пищевой продукт объединяется 454 с частично собранной коробкой путем помещения в нее пищевого продукта. На этом этапе выполняются последние шаги по формированию и запечатыванию описанной выше коробки, и получается законченная упаковка. Как также описано выше, пищевой продукт может быть заморожен перед помещением в коробку или после объединения с коробкой. Затем заполненная коробка или упаковка поступает в коммерческую торговую сеть для распространения по всем районам сбыта.
После распространения и покупки покупатель, наконец, решает приготовить пищевой продукт для потребления. В качестве первого шага потребления покупатель открывает 456 упаковку. Шаг открытия выполняется путем захватывания конца отрывного язычка 238 (см. фиг.2) и вытягивания и удаления отрывной ленты 205 из наружной передней панели 230 вдоль линий разрезки 245. При удаленной отрывной ленте 205 верхняя часть передней панели 230 поднимается, отрывая центральную часть крышки 202 от оставшейся части коробки вдоль 50%-ных линий разрезки 244, 246, тем самым, поднимая крышку 200 коробки 300 от боков 206, 208, 218, 220 вдоль 50%-ных линий разрезки 244, 244', 246, 246' и раскрывая пищевой продукт 400.
При открытой крышке 202 (см. фиг.4) покупатель извлекает пищевой продукт 400 из коробки 300 (см. фиг.5). Далее (фиг.10) покупатель удаляет 458 с пищевого продукта 400 наружную обертку или оболочку 350. Обертка может быть удалена путем ее перерезания, разрывания или отделения частей обертки вдоль шва. Конкретный шаг удаления определяется конкретными характеристиками и конструкцией используемой обертки. В пределах объема настоящего изобретения находится также создание пищевого продукта, не имеющего отдельной обертки. Такое размещение могло бы использоваться в ситуациях, в которых коробка обеспечивает достаточный срок хранения продукта, распространяемого вместе с коробкой.
После подготовки пищевого продукта покупатель выбирает 460 (см. фиг.10) требуемую консистенцию пищевого продукта после его нагревания. При наличии в коробке указанных выше конструктивных особенностей покупатель, по меньшей мере, может выбирать консистенцию продукта между мягкой и рассыпчатой. Для получения продукта мягкой консистенции покупатель помещает пищевой продукт 462 (см. фиг.10) на первую поглощающую поверхность 240 (см. фиг.4) на дне открытой коробки 300. Пищевой продукт располагается таким образом, чтобы он, как правило, равномерно отстоял от поглощающих поверхностей на передней и задней панелях коробки 300. Затем покупатель закрывает 464 (см. фиг.10) крышку 202 над пищевым продуктом (см. фиг.7), толкая крышку 202 вниз. В закрытом положении крышка 202 опирается на края боковых панелей 206, 208, 218, 220 и края передней панели 302, образованной путем перекрытия внутренней передней панели 210 и наружной передней панели 230 заготовки 100 (см. фиг.1). После закрытия коробки 300 «бесконтактное» пространство 340 предотвращает контакт поглотителей 241, 242, 243 с пищевым продуктом 400 во время нагревания микроволновым излучением.
«Бесконтактное» пространство исключает контакт пищевого продукта с передней и задней поглощающими поверхностями, чтобы избежать кондуктивного теплообмена с этими поглощающими поверхностями. Кроме того, благодаря использованию по существу сплошной поглощающей поверхности на передней и задней панелях коробки эти поглощающие панели действуют как экраны микроволнового излучения, проходящего через соответствующие поверхности, тем самым уменьшая интенсивность микроволновой энергии, передаваемой через них в пищевой продукт. Экранирование обеспечивается благодаря тому, что поглотители на неконтактирующих панелях как отражают микроволновую энергию от внутренней стороны упаковки и находящегося в ней пищевого продукта, так и поглощают микроволновую энергию, падающую на эти поверхности. Предпочтительно также, чтобы микроволновый поглотитель на внутренней стороне крышки 202 был по существу непрерывным и действовал таким же образом, как и передний и задний поглотители, и приводил к отражению частей падающей микроволновой энергии и/или поглощению частей этой падающей микроволновой энергии. Тем не менее, поглощающие поверхности не передают значительные части падающей микроволновой энергии.
Ввиду поглощения микроволновой энергии верхним, передним и задним поглотителями указанные поглотители при наличии микроволнового излучения сильно нагреваются. В предпочтительном варианте осуществления эти поглотители создаются в расчете на достижение температуры в диапазоне от приблизительно 250°F (~121°C) до приблизительно 450°F (~232°C). Верхняя граница диапазона температур выбирается таким образом, чтобы достигаемая температура была ниже температуры воспламенения картона, используемого для контейнера. Таким образом, горячие поглощающие поверхности не вызовут обгорания или опаливания материала картона. Вследствие высокой температуры, достигаемой поглощающими поверхностями, поглощающие поверхности передают тепло за счет теплопередачи в пищевой продукт внутри коробки. Бесконтактное пространство между указанными поглотителями и пищевым продуктом выбирается таким образом, чтобы тепловая энергия, передаваемая за счет теплопередачи в пищевой продукт, была значительной, в частности, чтобы энергия, передаваемая за счет теплопередачи в пищевой продукт, превышала тепло, генерируемое за счет микроволновой энергии, а тепло, генерируемое за счет теплопередачи поглощающими поверхностями, могло оставлять приблизительно до 90% от тепла, генерируемого поглощающими поверхностями при наличии микроволновой энергии. Таким образом, пищевой продукт нагревается лучистым теплом, испускаемым неконтактирующими поглощающими поверхностями. Нагревание с помощью лучистого тепла обеспечивает важное воздействие на поверхность пищевого продукта, особенно при наличии у продукта покрытия - более равномерное нагревание верхнего слоя осуществляется без участков перегрева, которые характерны для нагревания только с помощью микроволновой энергии. Кроме того, тепло, подводимое от переднего, заднего и верхнего поглотителей, может подводиться без значительного взаимодействия с микроволновым излучением.
Как обсуждалось выше, предпочтительно, чтобы нижний поглотитель 240 (см. фиг.4) был структурирован таким образом, чтобы его характеристики передачи микроволнового излучения отличались от остальных поглотителей. В частности, нижний поглотитель 240 позволяет осуществлять передачу заданного количества падающего микроволнового излучения - например, части, лежащей в диапазоне от приблизительно 20% до приблизительно 80% от падающей микроволновой энергии, а более предпочтительно приблизительно 50% от указанной падающей энергии. Остальная часть падающего микроволнового излучения отражается наружу нижним поглотителем 240, а некоторая часть энергии может вызывать нагревание нижнего поглотителя. И в этом случае поглотитель выбирается и создается таким образом, чтобы его температура лежала в диапазоне от приблизительно 250°F (~121°C) до приблизительно 450°F (~232°C).
Конечно, микроволновая энергия не достигает полости внутри коробки через боковые панели без значительного затруднения или ослабления. Тем не менее, различные характеристики поглощающих панелей позволяют осуществлять микроволновое нагревание через массу пищевого продукта при одновременном избирательном нагревании верхнего слоя лучистым теплом верхнего поглотителя.
В предпочтительном варианте осуществления использование лучистого нагрева для нагревания пищевых продуктов приводит к улучшению консистенции по сравнению с пищевыми продуктами, которые нагреваются с использованием одного поглотителя. Кроме того, использование как верхнего, так и боковых неконтактирующих поглотителей ускоряет нагревание верхней поверхности пищевого продукта при более медленном нагревании низа пищевого продукта. Такое размещение обеспечивает более равномерное и более фокусированное нагревание верхнего слоя, в то же время, увеличивая общее время нагревания, необходимое для надлежащего прогревания хлебной части пищевого продукта. Кроме того, снижается также воздействие на низ передаваемых микроволн, в результате чего получается продукт, хлебная часть которого не поддается жеванию.
Например, при нагревании в СВЧ печи пиццы нагревание верхних слоев может быть ускорено, в то время как хлебная часть пиццы нагревается медленнее. Повышенная активность воды в верхних слоях пиццы вызывает поглощение микроволновой энергии, тем самым обеспечивая дополнительную защиту хлеба от передаваемых микроволн. При добавлении поглотителя к крышке контейнера вода, содержащаяся в верхних слоях пищевого продукта, быстрее переходит из твердого состояния в жидкое. Поскольку хлеб нагревается микроволновой энергией - хотя и при значительно пониженном уровне энергии - хлеб полностью прогревается на уровне, позволяющем прогреть хлебную часть за то же время нагревания, которое необходимо для нагревания верхней части лучистой энергией. В результате внутренняя физическая структура хлеба по существу не меняется, и хлеб сохраняет мягкую консистенцию.
Если не ограничиваться теорией, то можно считать, что при использовании падение теплообмена излучением составляет от приблизительно 0,1% до приблизительно 10% на протяжении описанных выше бесконтактных расстояний. Кроме того, поскольку при нагревании в первой конфигурации коробка 300 закрыта, пищевой продукт нагревается в условиях повышенной влажности, при этом преимущества такого нагревания состоят в том, что конвективные тепловые потоки сокращают общие потери влаги и дополнительно укорачивают время нагревания продукта.
Помимо отмеченных выше аспектов нагревания, первая поглощающая поверхность 240 контактирует с нижней частью пищевого продукта во время нагревания. В предпочтительном варианте осуществления первая поглощающая поверхность 240 обеспечивает менее чем максимальную интенсивность и приводит к умеренному поджариванию и/или подсушиванию нижней части пищевого продукта без ухудшения его консистенции.
После нагревания пищевого продукта в СВЧ печи 468 (см. фиг.10) крышка контейнера 300 может быть открыта, и нагретый продукт может быть извлечен. Для таких продуктов как плоский хлеб и т.п. нагретый пищевой продукт может быть сложен приблизительно пополам 468 и подан 470.
Когда покупатель выбирает для упаковки конфигурацию нагрева продукта до рассыпчатой консистенции (см. фиг.10), покупатель сначала вытягивает и удаляет отрывной язычок 238 (см. фиг.8) коробки 300. Как описано выше, покупатель далее поднимает верхнюю часть наружной передней панели 230 и поднимает крышку 202, тем самым открывая часть крышки 202 верхней панели 230 по линиям разрезки (50%-ным линиями разрезки) 245 для раскрывания пищевого продукта 400.
После раскрывания пищевого продукта покупатель может извлекать пищевой продукт 400 из коробки 300 (см. фиг.6) для удаления с пищевого продукта 400 защитной оболочки 350. Далее покупатель отделяет или снимает 472 (см. фиг.10) крышку 202 (см. фиг.8) коробки 300 с задней панели 210 по линии перфорации между ними. Затем коробка 300 (без пищевого продукта) переворачивается 476 (см. фиг.10), чтобы полость открылась вниз (см. фиг.9). Далее крышка 202 переворачивается, чтобы поглотитель 242 находился наверху и был обращен кверху. Затем крышка 202 помещается на перевернутую коробку 300 (см. фиг.9), при этом вторая поглощающая поверхность 242 обращена кверху. Далее 478 (см. фиг.10) покупатель помещает пищевой продукт на раскрытый перевернутый поглотитель 242 и помещает совокупность коробки 300, крышки 202 и пищевого продукта в СВЧ печь для нагревания.
В предпочтительном варианте осуществления после воздействия микроволнового нагрева вторая конфигурация нагрева коробки дает нагретый пищевой продукт, имеющий рассыпчатую текстуру с мягким внутренним мякишем. В частности, после нагревания нижняя часть пищевого продукта получает тепло за счет теплопроводности от нижележащего поглотителя 242, изначально расположенного на внутренней стороне крышки коробки. Кроме того, поглотитель 242 находится в конфигурации «спина к спине», в результате чего поглотитель 240 изначально располагается на дне коробки. Поскольку крышка 202 является плоской поверхностью, тепло обычно теряется на обе стороны. Однако за счет размещения дна 200 и первой поглощающей поверхности 240 «спиной к спине» относительно крышки 202 и второй поглощающей поверхности 242 поглотитель 240 как снижает потери получаемого от пищевого продукта тепла от поглотителя 242, так и увеличивает тепловую энергию, получаемую пищевым продуктом за счет теплопроводности во время операции нагревания. С учетом того, что второй поглотитель 242 имеет непрерывную конфигурацию, а первый поглотитель 240 имеет структурированную конфигурацию, второй поглотитель 242 обеспечивает более горячую поверхность для придания нижней части пищевого продукта рассыпчатости. В результате пищевой продукт, приготовленный или подогретый при второй конфигурации коробки, имеет более рассыпчатую консистенцию, чем пищевой продукт, приготовленный или подогретый при первой конфигурации коробки.
При использовании указанного способа нагревания до рассыпчатого состояния первый и второй поглотители 240, 242 размещаются спина к спине и могут достичь общей температуры приблизительно 425°F (~218°C). Контейнер, имеющий один поглотитель, обычно достигает температуры приблизительно 355°F (~179°C), в то время как контейнер без поглотителей обычно достигает температуры всего лишь приблизительно 200°F (~93°C). Если не ограничиваться теорией, то можно считать, что указанные более высокие температуры, достигаемые в описанных здесь контейнерах, обеспечивают более подходящее нагревание хлебобулочных изделий и придают наружной стороне таких изделий рассыпчатую консистенцию. Созданный в соответствии с этим контейнер минимизирует перегрев верхних слоев из-за отражения микроволновой энергии от второго поглотителя, в то же время, имитируя нагревание пиццы в печи. При нагревании тех же пищевых продуктов в микроволновых контейнерах, не имеющих второго, третьего и четвертого поглотителей, верхние слои стремятся к перегреву, в то время как нижележащее хлебобулочное изделие прогревается должным образом. При нагревании в микроволновых контейнерах, не имеющих никаких поглотителей, верхние слои также перегреваются, в то время как самая нижняя поверхность нагревается с образованием жесткой корки.
Кроме того, при нагревании пищевого продукта в СВЧ печи 466 при указанной второй конфигурации коробки верх, бока и вся толща пищевого продукта подвергаются в печи воздействию микроволновой энергии и не экранированы от этой энергии за исключением нижней поверхности. Взаимодействие этой микроволновой энергии с хлебной частью пищевого продукта повышает разжевываемость нагреваемого пищевого продукта по сравнению с пищевым продуктом, нагреваемым в коробке при обсуждаемой выше первой конфигурации. После нагревания пищевой продукт может быть сложен 468, как описано выше (см. фиг.10), а затем подан 470.
При использовании способа нагрева до мягкой консистенции измеренная конечная температура корки составила 178°F (~81°C) после нагревания микроволнами на высокой мощности 1200 Вт в течение приблизительно 2 минут и 30 секунд. Нагреваемый пищевой продукт является лепешкой, содержащей приблизительно 33,51% простого плоского хлебобулочного изделия, 14,76% соуса, 20,58% овощной смеси, 21,16% протеина и приблизительно 9,99% сыра. Предпочтительно, чтобы соотношение хлеба и верхних слоев составляло приблизительно 1:2, например, приблизительно 34:66. Лепешка может представлять собой кислый, прессованный, наполовину печеный хлеб без кармашков типа питы, имеющий толщину от приблизительно 0,24 дюйма (~6 миллиметров) до приблизительно 0,30 дюйма (7,62 миллиметра). Когда та же лепешка нагревается с использованием способа нагрева до рассыпчатой консистенции, измеренная конечная температура корки составила 187°F (~86°C). Возрастание температуры верхнего слоя составило приблизительно 15°F (~9°C).
Как для способа нагрева до мягкой консистенции, так и для способа нагрева до рассыпчатой консистенции заданная оптическая плотность поглотителя составляет приблизительно 0,215 (измеренная на длине волны 626 мм). Для такого материала поглотителя 20% микроволновой энергии отражается, 45% поглощается, а 35% передается в продукт. Поэтому разрабатываемый поглотитель для неконтактирующих поверхностей упаковки снижает пропускание микроволновой энергии приблизительно на 65%. Рабочая поверхность упаковки, имеющая такое снижение пропускания, составляет приблизительно 51,625 дюйма (131,1275 сантиметра) или приблизительно 64% от площади внутренней поверхности упаковки за исключением нижней части образования корки. Несмотря на указанное снижение пропускания микроволнового излучения, конечные температуры верхнего слоя и корки с верхним и боковыми поглотителями и без них являются по существу одинаковыми.
В идеальном случае контейнер создается таким образом, чтобы верхние слои и хлеб достигали приблизительно 165°F (~74°C) одновременно. Однако для получения оптимальных свойств хлеба он может быть доведен до приблизительно 165°F (~74°C) после верхних слоев.
Другие конфигурации коробки 300 могут использоваться для дополнительных способов нагревания. Например, перед нагреванием крышка может быть полностью снята. В такой конфигурации пищевой продукт нагревается главным образом микроволновой энергией, при этом нагревание нижней поверхности уменьшено, поскольку нижний поглотитель 240 структурирован и имеет пониженную теплоотдачу, а экранирование, обеспечиваемое верхним поглотителем 242, отсутствует. В другой конфигурации крышка коробки может быть снята, повернута на угол приблизительно 45° и помещена под некоторым углом над верхним краем боковых, задней и передней панелей коробки. В такой конфигурации влага, выходящая при нагревании пищевого продукта, выходит из полости коробки и может быть выпущена в СВЧ печь.
Как правило, консистенция пищевого продукта, нагреваемого при одной из описанных здесь конфигураций нагрева, улучшена по сравнению с консистенцией пищевых продуктов, нагреваемых с использованием одной микроволновой поглощающей поверхности и прочими конфигурациями микроволновой коробки. Консистенция пищевых продуктов, нагреваемых с помощью описанной здесь коробки, может измеряться и оцениваться для сравнения с использованием стандартного анализатора консистенции пищевого продукта, такого как Анализатор консистенции пищевого продукта TA.XTPlus или TA.XT2i, поставляемого компанией Texture Technologies Corp. (графство Вестчестер, штат Нью-Йорк). В таких анализаторах консистенции пищевого продукта могут применяться различные функции и/или приспособления, такие как множество щупов, для количественной оценки сжимаемости, рассыпчатости, ломкости, жесткости, набухаемости, плотности, липкости, клейкости, вязкости, упругости, эластичности, слипаемости, хрупкости, сохраняемости и множества других характеристик пищевых продуктов.
Например, для изучения нагреваемой микроволновым излучением лепешки она может быть нагрета либо в первой конфигурации нагрева (бесконтактный способ), либо во второй конфигурации нагрева (контактный способ). Материал поглотителя помещается внутрь упаковки как при контактном способе, так и при бесконтактном для преобразования микроволновой энергии в лучистый и кондуктивный поток тепла для обеспечения сохранения консистенции лепешки и равномерного и сквозного прогрева каких-либо верхних слоев, которые она может содержать.
В целях проведения испытаний сначала создаются коробки, которые изготавливаются из того же материала. Некоторые из коробок должны создаваться в соответствии с настоящим описанием, а другие коробки должны включать один стандартный поглотитель на нижней поверхности в качестве обычных лотков для нагрева микроволновым излучением. Затем одинаковые лепешки без верхних слоев могут помещаться в каждую коробку и нагреваться в течение 1 минуты. Затем после нагревания лепешки остужаются в течение 1 минуты. Затем коробки и лепешки могут быть извлечены из СВЧ печи и разрезаны на четыре одинаковые части шириной приблизительно 1,5 дюйма (3,81 сантиметра) в самом широком месте. Далее может быть осуществлена оценка консистенции указанных частей с использованием анализаторов консистенции пищевого продукта, подробно описанных выше. Полученные результаты должны показать, что при нагревании в описанной здесь коробке консистенция лепешки после нагревания сохраняется в противоположность лепешке, нагреваемой в стандартных коробках без поглотителей или в коробках с одним поглотителем. После нагревания лепешки, нагретые различными способами нагревания, могут иметь одинаковые или различные температуры. Однако лепешка, нагреваемая в описанных здесь коробках, должна оказаться более рассыпчатой при нагревании во второй конфигурации или более мягкой при нагревании в первой конфигурации по сравнению с лепешками, нагреваемыми в стандартных коробках с одним поглотителем или в коробках без поглотителей.
Пищевые продукты, нагреваемые с использованием первой конфигурации контейнера и лучистого нагрева, имеют мягкую консистенцию по сравнению с пищевыми продуктами, нагреваемыми с использованием одного микроволнового поглотителя и испытываемыми с использованием анализаторов консистенции пищевого продукта. По результатам измерений с помощью анализатора консистенции пищевого продукта пищевые продукты, нагреваемые с использованием второй конфигурации контейнера, имеют более рассыпчатую консистенцию и более тонкую внутреннюю корку, чем пищевые продукты, нагреваемые с использованием одного микроволнового поглотителя или без поглотителей.
В первых испытаниях определено отличие плотности плоского хлебобулочного изделия, нагреваемого в описанных здесь контейнерах (испытательный образец) с использованием способа нагрева до рассыпчатой консистенции, от плотности плоских хлебобулочных изделий, нагреваемых в обычных лотках для нагрева микроволновым излучением без поглотителей (контрольный образец). Плоские хлебобулочные изделия, используемые во всех проводимых испытаниях, содержат приблизительно 33,51% простого плоского хлебобулочного изделия, 14,76% соуса, 20,58% овощной смеси, 21,16% протеина и приблизительно 9,99% сыра. Соотношение хлеба и верхних слоев составляет приблизительно 1:2. Лепешка представляет собой кислый, прессованный, наполовину печеный хлеб без кармашков типа питы, имеющий толщину от приблизительно 0,24 дюйма (~6 миллиметров) до приблизительно 0,30 дюйма (7,62 миллиметра).
Сначала с помощью стандартной СВЧ печи готовится контрольная лепешка, а испытательная лепешка готовится в испытательном контейнере, описанным здесь и имеющим структурированный алюминиевый поглотитель. Каждый образец помещается в упаковку предварительно поджаренным боковой стороной вниз. Каждый образец нагревается в течение приблизительно 45 секунд при 100%-ной мощности в СВЧ печи мощностью 1200 Вт и после нагревания оставляется приблизительно на 2 минуты. Затем каждый образец извлекается из контейнера и быстро нарезается на полоски шириной от приблизительно 11/8 дюйма (2,86 сантиметра) до приблизительно 11/4 дюйма (3,175 сантиметра) и длиной от приблизительно 3 дюймов (7,62 сантиметра) до приблизительно 31/8 дюйма (~7,94 сантиметра) с помощью ножа и разделочной доски. Полоски образцов осторожно, но быстро устанавливаются на нижний и верхний зубцы стенда для испытания пиццы на растяжение, при этом следует принять меры, чтобы не порвать и не погнуть образец.
Используемый при этом стенд для испытания пиццы представляет собой Стенд для испытания пиццы на растяжение (А/РТ), в котором используется 5-килограммовый тензодатчик, устанавливаемый на TA-XT2 Plus компании Texture Technologies Incorporated. После загрузки образцов активируется TA-XT2 Plus. Непосредственно после этого запускается вторая полоска той же лепешки. Предпочтительно, чтобы во время испытаний TA-XT2 Plus имел следующие установки: Режим: Измерение силы растяжения; Опция: Возврат с последующим пуском; Скорость до испытаний: Нет; Скорость при испытаниях: 5,0 мм/с; Скорость после испытаний: 10,0 мм/с; Расстояние: 45 мм; Время: 60 с; Тип запуска: Кнопка; и Скорость сбора данных: 400 импульсов в секунду. Записывается макрокоманда определения Максимальной силы (г), площади силы (г·с) и градиента (г/с) результирующих графиков работы TA-XT2 Plus.
По каждой испытательной группе и контрольной группе было проведено 10 испытаний. Для нескольких из нагретых лепешек отрезалась третья полоска, чтобы установить, становился ли образец значительно толще через более длительный промежуток времени, прошедшего после нагревания. Величины максимальной силы и площади силы использовались для оценки «плотности» образца и сравнения образцов, нагретых в испытательной коробке и в контрольной коробке.
Выявление выбросов осуществлялось с использованием критерия Граббса для статистических выбросов и основывалось на допущении о нормальном распределении. В соответствии с критерием Граббса значение Р вычисляется только для значения, более всего отличающегося от остальных. В Таблице 1 приведены критические значения для критерия Граббса. Если Z больше приведенного в таблице значения, то Р меньше 0,05.
| Таблица 1 | |
| N | Критическое Z 5% |
| 3 | 1,15 |
| 4 | 1,48 |
| 5 | 1,71 |
| 6 | 1,89 |
| 7 | 2,02 |
| 8 | 2,13 |
| 9 | 2,21 |
| 10 | 2,29 |
| 11 | 2,34 |
| 12 | 2,41 |
| 13 | 2,46 |
| 14 | 2,51 |
| 15 | 2,55 |
| 16 | 2,59 |
| 17 | 2,62 |
| 18 | 2,65 |
| 19 | 2,68 |
| 20 | 2,71 |
| 21 | 2,73 |
| 22 | 2,76 |
| 23 | 2,78 |
| 24 | 2,80 |
| 25 | 2,82 |
| 26 | 2,84 |
| 27 | 2,86 |
| 28 | 2,88 |
| 29 | 2,89 |
| 30 | 2,91 |
| 31 | 2,92 |
| 32 | 2,94 |
| 33 | 2,95 |
| 34 | 2,97 |
| 35 | 2,98 |
| 36 | 2,99 |
| 37 | 3,00 |
| 38 | 3,01 |
| 39 | 3,03 |
| 40 | 3,04 |
| 50 | 3,13 |
| 60 | 3,20 |
| 70 | 3,26 |
| 80 | 3,31 |
| 90 | 3,35 |
| 100 | 3,38 |
| 110 | 3,42 |
| 120 | 3,44 |
| 130 | 3,47 |
| 140 | 3,49 |
После исключения выбросов (был выявлен только один) остается проверить указанное ниже количество экспериментальных точек, приведенное в Таблице 2.
| Таблица 2 | |
| Подготовка к нагреву и измеренное значение | N |
| Контрольная максимальная сила (г) | 22 |
| Испытательная максимальная сила (г) | 22 |
| Контрольная площадь силы (г) | 22 |
| Испытательная площадь силы (г) | 23 |
Результаты испытаний при максимальной силе для контрольной и испытательной групп приведены в Таблице 3.
| Таблица 3 | ||||||||
| N | Сред. | Станд. откл. | % ковариации | Мин. | Макс. | Медиана | Асимметрия | |
| Контрольная группа | 22 | 971 | 354 | 36,5 | 444 | 1579 | 903,5 | 0,07 |
| Испытательная группа | 22 | 408 | 57 | 13,9 | 351 | 567 | 396,2 | 1,28 |
Проверка нормальности показала, что результаты испытаний при максимальной силе для испытательной группы не подчиняются нормальному распределению, как показано на фиг.11.
Поскольку результаты испытаний при максимальной силе поглотителя не подчиняются нормальному распределению, использовался критерий Левена, чтобы определить, имеются ли равные дисперсии для двух результатов при максимальной силе. Критерий Левена - это статистика вывода, используемая для оценки качества дисперсии различных образцов. Р-значение 0,000 гарантирует неравенство дисперсий. Результаты проверки по критерию Левена также показаны на фиг.11.
Как показано в Таблице 4, средние значения для максимальной силы образцов, нагретых в контрольной коробке, отличаются от максимальной силы в граммах (г) образцов, нагретых в испытательной коробке с достоверностью в 95%. Таблица 4 включает результаты двухвыборочного t-критерия с неодинаковыми дисперсиями.
| Таблица 4 | ||||
| N | Сред. | Станд. откл. | Стандартная ошибка среднего | |
| Контрольная максимальная сила | 22 | 971 | 354 | 75 |
| Испытательная максимальная сила | 22 | 408,7 | 56,6 | 12 |
Разность = µ (N для контрольной максимальной силы) - µ (N для испытательной максимальной силы)
Оценка разности: 562,223
95% доверительный интервал для разности: (403,736, 720,709)
T-критерий разности = 0 (по сравнению с ≠): Т-значение = 7,36, DF = 22
Р-значение = 0,000
Результаты для площади силы приведены в Таблице 5.
| Таблица 5 | ||||||||
| N | Сред. | Станд. откл. | % ковариации | Мин. | Макс. | Медиана | Асимметрия | |
| Контрольная группа | 22 | 1385 | 637 | 46,0 | 383 | 2578 | 1251 | 0,38 |
| Испытательная группа | 23 | 723 | 206 | 28,6 | 423 | 1215 | 719 | 0,60 |
В соответствии с Таблицей 5 и фиг.12, результаты как контрольной, так и испытательной группы имеют нормальное распределение.
Испытания силы использовались, чтобы определить, имеются ли равные дисперсии для двух результатов площади силы в граммах в секунду (г/с), и полученные результаты приведены ниже в Таблице 6. Р-значение 0,000 гарантирует неравенство дисперсий.
| Таблица 6 | ||||
| N | Сред. | Станд. откл. | Стандартная ошибка среднего | |
| Контрольная макс. сила | 22 | 1385 | 637 | 136 |
| Испытательная макс. сила | 23 | 723 | 206 | 43 |
Разность = µ (N для контрольной площади) - µ (N для испытательной площади)
Оценка разности: 661,996
95% доверительный интервал для разности: (368,416, 955,575)
T-критерий разности = 0 (по сравнению с ≠): Т-значение = 4,64, DF = 25
Р-значение = 0,000
В соответствии с приведенными данными, для проверенных образцов было выявлено, что по результатам анализа консистенции два отдельных параметра, соответствующие плотности образца, являются статистически различными при сравнении измерений образцов, нагретых в контрольной коробке, с результатами измерений в испытательной коробке. Таким образом, описанные здесь контейнеры выполняют функцию обеспечения формирования других консистенций пищевых продуктов, нагреваемых с использованием описанных здесь контейнеров, по сравнению с обычными микроволновыми контейнерами.
Во вторых испытаниях с целью анализа консистенции лепешек, нагреваемых с использованием описанных здесь контейнеров, одинаковые лепешки нагревались как способом нагрева до мягкой консистенции, так и способом нагрева до рассыпчатой консистенции. Затем характеристики «рассыпчатости» изучались с помощью статистического анализа градиентов (средний наклон графика силы в г/с), полученных по результатам работы анализатора консистенции, и определялись возможные различия между подготовками к нагреву.
Первый образец нагревался в течение приблизительно 2 минут и тридцати секунд с использованием способа нагрева до мягкой консистенции, а второй образец нагревался в течение приблизительно 2 минут и сорока пяти секунд с использованием способа нагрева до рассыпчатой консистенции. Оба образца нагревались в СВЧ печи мощностью 1200 Вт. После нагревания в СВЧ печи образцы оставлялись в СВЧ печи еще на 1 минуту. Затем верхние слои снимались, и образцы опускались на разделочную доску. На противоположных сторонах образца проводились параллельные измерения.
Во время испытаний анализатор консистенции имеет следующие установки: Режим: Измерение силы сжатия; Скорость до испытаний: 1,0 мм/с; Скорость при испытаниях: 1,0 мм/с; Скорость после испытаний: 10,0 мм/с; Расстояние: 5,0 мм; Тип запуска: Автоматический - 5 грамм; и Скорость сбора данных: 400 импульсов в секунду.
Критерий Граббса для выбросов, как описано выше, применялся к наборам данных как для способа нагрева до мягкой консистенции, так и для способа нагрева до рассыпчатой консистенции. Одна экспериментальная точка была исключена из «мягкого» набора данных, поскольку было установлено, что это статистический выброс. В Таблице 7 приведены экспериментальные точки, полученные для 29 мягких образцов и 30 рассыпчатых образцов. Приведенные данные измеряются в граммах в секунду (г/с).
| Таблица 7 | ||
| «Мягкий» | «Рассыпчатый» | |
| Количество | 29 | 30 |
| Среднее значение | 285,7 | 414,7 |
| Медиана | 258,6 | 402,6 |
| % ковариации | 36,38 | 39,92 |
| Минимум | 99,3 | 126,9 |
| Максимум | 479,4 | 795,7 |
Затем как к наборам данных как для способа нагрева до мягкой консистенции, так и для способа нагрева до рассыпчатой консистенции применялись критерии нормальности. Критерии нормальности используются, чтобы определить, подчиняются ли данные нормальному распределению. Кроме того, критерии нормальности позволяют вычислить, с какой вероятностью базисная случайная переменная может иметь нормальное распределение.
Было обнаружено, что оба набора данных имеют нормальное распределение (р>0,5). Затем наборы данных проверялись на одинаковость дисперсий, и полученные при этом результаты приведены в Таблице 8. Как видно из таблицы, данные имеют 95%-ные доверительные интервалы Бонферрони для стандартных отклонений, F-критерий показал нормальное распределение, тестовая статистика составила 0,39, а Р-значение равнялось 0,016.
| Таблица 8 | ||||
| N | Нижнее значение | Станд. отклонение | Верхнее значение | |
| Градиент для мягкой консистенции (без выбросов) | 29 | 79,9 | 103,9 | 147,3 |
| Градиент для рассыпчатой консистенции | 30 | 127,8 | 165,6 | 232,9 |
Затем проводилась двухвыборочная проверка по t-критерию при предположении о неодинаковости дисперсий, и ее результаты приведены в таблице 9.
| Таблица 9 | ||||
| N | Среднее значение | Станд. отклонение | Стандартная ошибка среднего | |
| Градиент для мягкой консистенции (без выбросов) | 29 | 285,7 | 104 | 19 |
| Градиент для рассыпчатой консистенции | 30 | 414,7 | 166 | 30 |
Разность = µ (градиент для мягкой консистенции без выбросов) - µ (градиент для рассыпчатой консистенции)
Оценка разности: -129,038
95% доверительный интервал для разности: (-201,105, -56,971)
T-критерий разности = 0 (по сравнению с ≠): Т-значение = -3,60
Р-значение = 0,001; DF = 49
При 95%-ной достоверности дисперсии неравны
Как показано на фиг.13, характеристики «рассыпчатости» измерялись с помощью статистического анализа градиентов (средний наклон графика силы в г/с), полученных по результатам работы анализатора консистенции. Чем выше градиент, тем более «рассыпчатыми» являются образцы. На фиг.13 показаны границы 95%-ного доверительного интервала (усы), а также сами средние значения (квадраты и указанные числа) для градиентов двух способов нагревания. Эти значения были получены по результатам 29 измерений более короткого «мягкого» способа нагревания и 30 измерений более длинного «рассыпчатого» способа нагревания.
Как показано, полученные по результатам работы анализатора консистенции градиенты, соответствующие рассыпчатости образцов, визуально и статистически различны при достоверности 95%. Образцы, нагретые в СВЧ печи в конфигурации коробки с платформенным поглотителем в течение 2 минут и 45 секунд, являются более рассыпчатыми, чем образцы, нагретые в СВЧ печи в коробке с поглотителем в течение 2 минут и 30 секунд.
В других вариантах осуществления коробка может представлять собой коробку с верхней загрузкой, формируемую из заготовки 600, как по существу показано на фиг.15. В предпочтительном варианте осуществления заготовка 600 формируется из единого листа материала. Материалом может быть картон, как описано выше. В предпочтительном варианте осуществления заготовка 600 включает две наружные части 500, 502. Первая наружная часть 500, в конечном счете, становится дном собранной коробки, а вторая наружная часть 502, в конечном счете, становится крышкой собранной коробки. К двум, как правило, параллельным сторонам первой основной наружной части 500 присоединены как одно целое две, как правило, прямоугольные внутренние боковые панели 506, 508. К каждой из остальных, как правило, параллельных сторон первой основной наружной части 500 присоединены как одно целое, как правило, прямоугольная внутренняя передняя панель 510 и, как правило, прямоугольная задняя панель 512. Каждый край задней панели 512 в предпочтительно варианте осуществления включает соответствующий отходящий в сторону отгибаемый клапан 514, 514', который может быть приклеен или иным образом прикреплен к соответствующей одной из смежных внутренних боковых панелей 506, 508 во время сборки коробки. Каждый край передней панели 210 включает в себя также отходящий в сторону отгибаемый клапан 515, 515', который может быть приклеен или иным образом прикреплен к соответствующей одной из смежных внутренних боковых панелей 506, 508 во время сборки коробки. Отходящие в сторону отгибаемые клапаны 514, 514', 515, 515' могут включать выступы, предназначенные для взаимодействия с соответствующей одной из панелей внутренней стороны 506, 508 с целью образования угла коробки после сборки.
Вторая основная наружная часть 502 заготовки 600 соединена как одно целое вдоль одной стороны с задней панелью 512 таким образом, что две основные наружные части 500, 502 смыкаются друг с другом вдоль продольной оси заготовки 600. К двум, как правило, параллельным сторонам второй основной наружной части 502 прикрепляется как одно целое, как правило, прямоугольная наружная боковая панель 518, 520. Каждая наружная боковая панель 518, 520, как правило, смыкается в продольном направлении с соответствующей одной из панелей внутренней стороны 506, 508. К оставшейся стороне второй основной наружной части 502 прикрепляется как одно целое наружная передняя панель 530. Наружная передняя панель 530 включает линии разрезки 545 и конец отрывного язычка 538, которые образуют отрывную зону 505, которая может вытягиваться для поднятия и отделения верхней второй основной наружной части 502 от остальной части коробки после сборки.
В предпочтительном варианте осуществления заготовка 600 включает пять микроволновых поглощающих поверхностей, расположенных на частях заготовки, образующих внутреннюю часть собранной коробки. Первая поглощающая поверхность 540 создается на первой основной наружной части 500 заготовки 600. Поглощающая поверхность 540 может быть присоединена к наружной части 500 адгезивно или механически и может быть отпечатана на ней или присоединена иным способом. В предпочтительном варианте осуществления первая поглощающая поверхность соответствует форме периметра первой наружной части 500. Как показано, первый поглотитель может быть, как правило, квадратным и иметь размеры, достаточные для того, чтобы по существу закрыть первую основную наружную часть 500, при этом остается небольшой зазор между периметром первой поглощающей поверхности 540 и периметром первой основной наружной части 500. В предпочтительном варианте осуществления зазор может составлять порядка от приблизительно 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) до приблизительно 0,5 дюйма (12,7 миллиметра). Для надлежащего нагрева пищевого продукта предпочтительно, чтобы первая поглощающая поверхность 540 имела размер, соответствующий заданным размерам по ширине упаковываемого пищевого продукта, и по существу такую же протяженность, как и первая основная наружная часть 500. Несмотря на то, что величина зазора 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) между соответствующими периметрами соответствует условию по существу одинаковой протяженности, расстояния свыше 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) также могут удовлетворять этому условию, поскольку подлежащий нагреву продукт будет иметь значительный поверхностный контакт с материалом поглотителя.
На второй основной наружной части 502 имеется вторая поглощающая поверхность 542, которая может быть прикреплена к наружной части 502 адгезивно или механически и может быть отпечатана на ней или присоединена иным способом. Периметр второй поглощающей поверхности 542 имеет такие конфигурацию и размер, чтобы он мог находиться несколько внутри 50%-ных линий разрезки 544, 546, которые определяют линии, вдоль которых может отделяться вторая основная панель 504, чтобы открыть собранную коробку. В свою очередь, периметр второй поглощающей поверхности может отстоять от указанных линий разрезки на минимальное расстояние, лежащее в диапазоне от приблизительно 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) до приблизительно 0,5 дюйма (12,7 миллиметра) от указанных 50%-ных линий разрезки 544, 546. Кроме того, периметр второй поглощающей поверхности может отстоять от линии сгиба между задней панелью 512 и второй основной частью 504. При таком размещении вторая поглощающая поверхность 542 обеспечивает по существу одинаковую протяженность со съемной частью второй основной поверхности 504. При необходимости вторая поглощающая панель 542 может быть выполнена, как правило, квадратной или, как правило, прямоугольной. Кроме того, вторая поглощающая панель 542 может иметь участки со скошенными углами, так что ее периметр больше приближается к размеру съемной части поверхности 504.
Третья и четвертая поглощающие поверхности 541, 541' в предпочтительном варианте осуществления расположены на внутренней передней панели 510. Указанные третья и четвертая поглощающие поверхности 541, 541' могут быть присоединены к передней панели 510 описанным выше способом относительно первого и второго поглотителей. Третья и четвертая поглощающие поверхности 541, 541', как правило, могут быть прямоугольными и иметь размеры, достаточные для того, чтобы по существу закрывать внутреннюю переднюю панель 510, так что периметр внутренней передней панели 510 и периметр третьей и четвертой поглощающих поверхностей 541, 541' отстоят друг от друга на величину, находящуюся в диапазоне от приблизительно 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) до приблизительно 0,375 дюйма (9,52 миллиметра).
Пятая поглощающая поверхность 543 в предпочтительном варианте осуществления расположена на задней панели 512 и может быть присоединена к задней панели 512 способом, описанным выше применительно к другим поглощающим панелям. Пятая поглощающая поверхность 543, как правило, может быть прямоугольной и иметь размеры, достаточные для того, чтобы по существу закрывать заднюю панель 512, оставляя при этом зазор в диапазоне от приблизительно 0,125 дюйма (3,18 миллиметра) до приблизительно 0,375 дюйма (9,52 миллиметра) между периметром задней панели 512 и периметром пятой поглощающей поверхности 543.
Каждая поглощающая поверхность может быть сформирована из любого подходящего микроволнового материала, как подробно обсуждалось выше.
Для сборки упаковки внутренние боковые панели 506, 508, внутренняя передняя панель 510 и задняя панель 512 складываются относительно первой основной поверхности 500 таким образом, чтобы первый поглотитель 540 располагался на дне частично собранной коробки. Затем отгибаемые клапаны 214, 214', 215, 215' прикрепляются к соответствующей внутренней поверхности соответствующей внутренней боковой панели 506, 508 таким образом, чтобы образовался устойчивый лоток с неотделимой крышкой. При этом пищевой продукт, помещенный и герметизированный в наружной упаковке, размещается в частично собранной коробке. Наружная упаковка пищевого продукта может, например, содержать бесцветный пищевой пленочный материал. Размеры пищевого продукта и заготовки коробки выбраны такими, чтобы частично собранная коробка вмещала пищевой продукт, так что габариты пищевого продукта по существу совпадают с протяженностью первого поглотителя 540 и отстоят от задней панели 512 и поглощающей поверхности 543.
Далее заполненная частично собранная коробка закрывается и запечатывается. В частности, вторая основная поверхность 502 складывается по линии сгиба, проходящей между второй основной поверхностью 504 и задней панелью 512 таким образом, чтобы вторая основная поверхность 502 размещалась над положением лотка упаковки. После этого наружные боковые панели 518, 520 складываются в положение выше соответствующих внутренних боковых панелей 506, 508 и прикрепляются и/или прикладываются к ним. Либо до, либо после того, как боковые панели складываются и/или прикрепляются, внутренняя передняя панель 510 складывается вверх по линии сгиба, проходящей между внутренней передней панелью 510 и частью первой панели 500. Наружная передняя панель 530 складывается вниз по линии сгиба, определенной таким образом, чтобы наружная передняя панель 530 перекрывала часть внутренней передней панели 510.
В некоторых широких вариантах осуществления настоящее изобретение относится к использованию контактирующего поглотителя в сочетании с множеством неконтактирующих поглотителей, по существу окружающих нагреваемый пищевой продукт, причем неконтактирующие поглотители выполняют функцию отражения падающего микроволнового излучения от пищевого продукта и преобразования микроволнового излучения в тепловое излучение, направленное на одну или более частей поверхности пищевого продукта. В соответствии с этим ясно, что хотя приведенное здесь описание относится к коробке в форме прямоугольного параллелепипеда, коробка также могла бы иметь иную форму и, тем не менее, находиться в пределах сущности и объема настоящего изобретения. Например, упаковки, являющиеся многоугольными, дугообразными, криволинейными или круглыми на виде сверху, находятся в пределах сущности и объема настоящего изобретения. С той же целью форма профиля упаковки может также иметь конфигурации, отличные от, как правило, прямоугольной формы, показанной и описанной выше.
В настоящем описании слово «приблизительно» часто используется применительно к численной величине для указания на то, что данная величина не предполагает математической точности. В соответствии с этим предполагается, что при использовании слова «приблизительно» с численной величиной для данной численной величины предусматривается допуск 10%.
Кроме того, при использовании слов «как правило» и «по существу» применительно к геометрическим формам предполагается, что точность геометрической формы не требуется, но допустимое отклонение этой формы находится в пределах сущности и объема настоящего изобретения. При использовании слов «как правило» и «по существу» с геометрическими формами они охватывают не только признаки, соответствующие узким определениям, но и признаки, которые в достаточной степени приближаются к узким определениям.
Несмотря на то, что указанное выше подробно описывает пригодную для использования в СВЧ печи коробку, имеющую множество сосредоточенных поглотителей, способы изготовления коробки и способы использования, специалистам ясно, что возможны различные другие варианты осуществления предлагаемой коробки и способов и, кроме того, что могут использоваться варианты, которые не выходят существенным образом за пределы сущности и объема изобретения. В соответствии с этим, при этом охватываются все такие варианты, которые находятся в пределах сущности и объема изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.
1. Коробка для использования в микроволновой печи, имеющая множество поглотителей, содержащая:
заготовку, содержащую нижнюю панель, верхнюю панель, заднюю панель, боковые панели и внутреннюю переднюю панель; и
множество поглотителей,
причем указанная коробка, имеющая множество поглотителей, выполнена с возможностью обеспечения, по меньшей мере, двух различных конфигураций нагрева и, по меньшей мере, двух различных способов нагрева,
при этом в первой конфигурации верхняя панель находится в закрытом положении относительно нижней панели, а во второй конфигурации верхняя панель снята и повернута и действует, чтобы поддержать пищевой продукт, и
бесконтактное пространство между пищевым продуктом и верхней панелью, задней панелью, боковыми панелями и внутренней передней панелью коробки, высота которого составляет от около 0,125 дюйма (3,18 мм) до около 0,75 дюйма (19,05), когда коробка находится в первой конфигурации.
2. Коробка по п.1, которая выполнена из картона.
3. Коробка по п.1, которая обеспечивает первую конфигурацию нагрева и вторую конфигурацию нагрева.
4. Коробка по п.3, в которой указанная первая конфигурация нагрева обеспечивает нагревание пищевых продуктов, по меньшей мере, частично с помощью лучистого тепла для изготовления мягких пищевых продуктов.
5. Коробка по п.3, в которой указанная вторая конфигурация нагрева обеспечивает нагревание пищевых продуктов с помощью микроволновой энергии и энергии кондуктивного нагрева для изготовления рассыпчатых пищевых продуктов.
6. Коробка по п.1, которая имеет размеры и конфигурацию для помещения в нее пищевого продукта.
7. Коробка по п.6, в которой указанный пищевой продукт выбирается из группы, состоящей из кислых хлебобулочных изделий, пресных хлебобулочных изделий и их совокупности.
8. Коробка по п.1, в которой, по меньшей мере, четыре поглотителя структурированы на от приблизительно 20% до приблизительно 100%.
9. Коробка по п.1, в которой, по меньшей мере, один из четырех поглотителей структурирован, а три из, по меньшей мере, четырех поглотителей являются по существу непрерывными цельными поглотителями.
10. Коробка по п.1, дополнительно содержащая пищевой продукт, имеющий хлебобулочное изделие и верхний слой, при этом верхний слой и хлебобулочное изделие имеют весовое соотношение приблизительно 1:2.
11. Коробка по п.1, в которой указанные поглотители имеют оптическую плотность от приблизительно 0,20 до приблизительно 0,28.
12. Коробка по п.1, в которой указанные поглотители сформированы из алюминиевой фольги.
13. Коробка по п.1, которая представляет собой коробку с верхней загрузкой.
14. Коробка по п.1, которая представляет собой коробку с боковой загрузкой.
15. Коробка по п.1, в которой указанные поглотители во время нагревания достигают температуры от приблизительно 250°F (121°C) до приблизительно 450°F (232°C).
16. Способ нагревания пищевого продукта с использованием упаковки, имеющей открывающуюся крышку, поглощающие микроволновое излучение поверхности на двух основных панелях упаковки и поглощающие микроволновое излучение поверхности на противоположных боковых панелях упаковки, согласно которому:
открывают упаковку для раскрывания пищевого продукта;
выбирают один из двух способов нагревания;
если выбран первый способ,
закрывают упаковку для заключения в нее пищевого продукта,
облучают упаковку микроволновой энергией для генерации лучистого тепла от поглощающих поверхностей, направленного на пищевой продукт, чтобы осуществить лучистый нагрев пищевого продукта,
если выбран второй способ,
снимают с упаковки открываемую крышку,
переворачивают упаковку таким образом, чтобы нижняя поверхность была обращена кверху,
помещают открываемую крышку на перевернутую упаковку поглотителем наверх,
помещают пищевой продукт на открываемую крышку, и
облучают упаковку микроволновой энергией для нагрева пищевого продукта до заданной температуры по существу микроволновой энергией, чтобы вызвать нагревание нижней поверхности пищевого продукта за счет теплопередачи от поглотителя; и
извлекают нагретый пищевой продукт из упаковки для подачи,
при этом бесконтактное пространство между пищевым продуктом и верхней панелью, задней панелью, боковыми панелями и внутренней передней панелью коробки, высота которого составляет от около 0,125 дюйма (3,18 мм) до около 0,75 дюйма (19,05), когда коробка находится в первой конфигурации.
17. Способ изготовления коробки для использования в микроволновой печи, имеющей множество поглотителей, согласно которому
формируют заготовку, содержащую нижнюю панель, верхнюю панель, заднюю панель, боковые панели и переднюю панель; и
наносят на заготовку множество поглотителей,
причем коробка, имеющая множество поглотителей, выполнена с возможностью обеспечения, по меньшей мере, двух различных конфигураций нагрева и, по меньшей мере, двух различных способов нагрева,
при этом в первой конфигурации верхняя панель находится в закрытом положении относительно нижней панели, а во второй конфигурации верхняя панель снята и повернута и действует, чтобы поддержать пищевой продукт, и
коробка имеет бесконтактное пространство между пищевым продуктом и верхней панелью, задней панелью, боковыми панелями и внутренней передней панелью коробки, высота которого составляет от около 0,125 дюйма (3,18 мм) до около 0,75 дюйма (19,05), когда коробка находится в первой конфигурации.
18. Способ по п.17, согласно которому дополнительно наносят, по меньшей мере, один контактирующий поглотитель, используемый для воздействия на нижнюю поверхность пищевого продукта.
19. Способ по п.17, согласно которому дополнительно наносят множество неконтактирующих поглотителей, причем неконтактирующие поглотители используются в одной из двух конфигураций нагрева для лучистого нагревания пищевых продуктов.
20. Способ по п.17, согласно которому, по меньшей мере, четыре поглотителя наносят на нижнюю панель, верхнюю панель и боковые панели коробки.
