Кухонная посуда и контейнеры для приготовления пищи, используемые при кулинарной обработке пищи узкополосным облучением, а также соответствующие устройства и способы
Изобретение относится к средствам или устройствам, позволяющим осуществлять прямое облучение пищевых или съедобных объектов в целях кулинарной обработки, предусматривающей воздействие энергией прямого излучения на пищевые или съедобные объекты. Предложены емкости или контейнеры для приготовления пищи, которые оптически прозрачны в узких диапазонах длин волн инфракрасного или видимого излучения, используемого в подходящих устройствах для кулинарной обработки или нагрева узкополосным облучением. Благодаря данным емкостям и прямому облучению, а также использованию узкого диапазона длин волн инфракрасного или видимого излучения достигается увеличение скорости приготовления продукта, кроме того, сводится к минимуму разность температур на поверхности и внутри приготавливаемого блюда. 8 н. и 66 з.п. ф-лы, 9 ил.
Данная заявка испрашивает приоритет на основании предварительной заявки US 61/353782, поданной 11 июля 2010 г. и полностью включенной в настоящий документ посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
За последние десятилетия в области кулинарной обработки пищи, выпекания и другой тепловой обработки пищевых продуктов почти не произошло существенных или коренных изменений. В этой связи очень незначительно изменилась и кухонная посуда, используемая при тепловой обработке пищевых продуктов. Кухонную посуду, в том числе, не ограничиваясь перечисленным, такие емкости для приготовления пищи как горшки, кастрюли, сковороды, соусные ковши, сковороды вок, кассероли, чайники или грили обычно изготавливают из металла или керамики, то есть материалов, непрозрачных для большинства длин волн. Упаковка или контейнеры для приготовления пищи, в которых продают расфасованные пищевые объекты, также часто изготавливают из оптически непрозрачных или почти непрозрачных материалов. Поэтому любое излучение, направленное на пищевые объекты, не будет пропущено емкостью или упаковкой для приготовления пищи и не окажет прямого воздействия. В такой ситуации невозможен прямой нагрев облучением, по меньшей мере, под углами, при которых блокируется прямое световое воздействие пищевой объект - поскольку энергия облучения попадает не непосредственно на пищевой объект, а на емкость для приготовления пищи. Поскольку энергия облучения падает на емкость или упаковку для приготовления пищи, она либо ими отражается, либо поглощается. В результате, вместо непосредственного нагрева пищи, происходит нагрев кастрюли, емкости или упаковки для приготовления пищи. Для нагрева пищи должен происходить вторичный теплообмен между емкостью или упаковкой для приготовления пищи и пищевым объектом воздействия. В большинстве случаев такой процесс теплообмена является неэффективным, и поскольку большая часть произведенного тепла так и не попадает на пищевой объект, значительная доля энергии теряется.
Во-вторых, когда тепло, наконец, достигает пищевого объекта, оно должно пройти от внешнего слоя в толщу пищевого объекта. Такой процесс неизбежно приводит к нагреву наружной поверхности пищевого объекта до температуры, значительно превышающей температуру в самой его глубине. Кроме того, замедляется процесс кулинарной обработки, поскольку существует максимально возможная скорость кондуктивного и/или конвективного теплообмена от наружной поверхности к внутренней части пищевого продукта, при которой не происходит его подгорания, высыхания или перегрева.
Совершенно отличной является микроволновая кулинарная обработка, когда используют не обычный нагрев широкополосным излучением, а воздействуют на пищевой объект энергией высокой частоты. Большинство неметаллических материалов пропускают электромагнитную энергию высокой частоты, которая возбуждает или приводит во вращение свободные полярные молекулы, вырабатывающие в результате тепло внутри пищевого объекта. В этом случае не происходит передачи фотонов или горячего воздуха пищевому объекту. Напротив, любой тип процесса кулинарной обработки прямым излучением связан с тем, что для повышения эффективности обработки удерживать или фиксировать пищевой объект на пути прямого излучения от источника облучения.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, заявленная емкость содержит средство установки емкости в камере печи в заданное положение относительно облучающих систем с целью содействия облучению пищевого объекта облучающими системами, причем указанная емкость выполнена из материала, оптически прозрачного в узких диапазонах длин волн видимого или инфракрасного излучения, испускаемого облучающими системами.
Согласно другому варианту емкость выполнена из пластического материала.
В еще одном варианте пластический материал представляет собой по меньшей мере одно из перечисленного: полиэтилентерефталат (PET), полипропилен (РР), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), поливинилхлорид (PVC), полистирол (PS), вторичный полимер или нейлон.
В другом варианте емкость содержит выборочные области, выполненные оптически прозрачными для обеспечения возможности кулинарной обработки пищевого объекта прямым облучением.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, емкость выполнена, по меньшей мере, из частей стеклянного материала с коэффициентом теплового расширения менее 6,0×10-6.
В другом варианте выборочные участки стеклянного материала имеют очень малую толщину.
В еще одном варианте емкость имеет настолько малое поперечное сечение, насколько достаточно для получения конструктивной прочности, при которой сохраняется геометрическая форма емкости, обеспечивающая надлежащее функционирование.
В другом варианте осуществления заявленного изобретения материал снабжен средствами снятия напряжения.
В еще одном варианте материал представляет собой закаленное стекло или стекло повышенной прочности.
В другом варианте материал представляет собой боросиликатное стекло.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, материал содержит красители, оптически прозрачные для излучения с выбранными длинами волн.
В другом варианте материал содержит добавки для повышения коэффициента поглощения.
В еще одном варианте емкость также снабжена просветляющим покрытием.
В другом варианте предлагаемого изобретения емкость дополнительно содержит коды, указывающие по меньшей мере один из параметров кулинарной обработки или параметров конфигурации печи, в соответствии с физическими параметрам емкости.
В одном из вариантов коды представляют собой одномерные или двумерные штрихкоды.
В другом варианте коды представляют собой метки радиочастотной идентификации (RFID-метки).
Согласно другому варианту осуществления изобретения, средство установки емкости содержит выступ, размещенный на внешней стороне емкости и сопрягаемый с частью камеры печи для удержания и установки емкости внутри камеры печи.
В другом варианте емкость дополнительно содержит средство направления пищевого объекта для ориентации пищевого объекта относительно облучающих систем.
В еще одном варианте средство направления пищевого объекта содержит графическую или геометрическую маркировку.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, графическая или геометрическая маркировка нанесена на поверхность емкости или выполнена с заглублением в поверхность емкости.
В другом варианте емкость дополнительно содержит крышку, выполненную оптически прозрачной по меньшей мере в одном из узких диапазонов длин волн видимого или инфракрасного излучения, испускаемого облучающими системами.
В другом варианте емкость предназначена для содействия облучению пищевого объекта в направлении сверху и снизу.
Еще в одном варианте емкость выполнена из сетчатого материала.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, заявленный контейнер для приготовления пищи содержит: пластиковую нижнюю часть под размещение пищевого объекта, которая, с целью содействия нагреву пищевого объекта излучением облучающих систем, выполнена оптически прозрачной в видимом или инфракрасном узких диапазонах длин волн излучения, испускаемого облучающими системами; крышку для указанной нижней части.
В другом варианте указанная крышка выполнена из материала, оптически прозрачного по меньшей мере в одном из узких диапазонов длин волн видимого или инфракрасного излучения.
В другом варианте крышка представляет собой колпак или пленку.
В еще одном варианте контейнер для приготовления пищи выполнен по меньшей мере из одного из перечисленных материалов: полиэтилентерефталат (PET), полипропилен (РР), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), поливинилхлорид (PVC), полистирол (PS), вторичный полимер или нейлон.
В другом варианте по меньшей мере одно из перечисленного: пластиковая нижняя часть и крышка, содержит по меньшей мере один краситель, оптически прозрачный по меньшей мере в одном из узких диапазонов длин волн излучения.
Еще в одном варианте по меньшей мере одно из перечисленного: пластиковая нижняя часть и крышка, содержит добавки для повышения коэффициента поглощения.
В другом варианте контейнер для приготовления пищи дополнительно снабжен просветляющим покрытием.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, контейнер для приготовления пищи дополнительно содержит коды, указывающие по меньшей мере один из параметров кулинарной обработки или параметров конфигурации печи, в соответствии с пищевым объектом в контейнере.
В одном из вариантов коды представляют собой одномерные или двумерные штрихкоды.
В другом варианте коды представляют собой метки радиочастотной идентификации (RFID-метки).
Еще в одном варианте контейнер для приготовления пищи дополнительно снабжен клапаном сброса давления или пара.
В другом варианте контейнер для приготовления пищи дополнительно снабжен геометрическими элементами из различного материала для поджаривания или клеймения.
Еще в одном варианте контейнер для приготовления пищи дополнительно содержит средство установки емкости в камере печи в заданном положении относительно облучающих систем.
В другом варианте средство установки емкости содержит выступ, размещенный на внешней стороне емкости и сопрягаемый с частью камеры печи для удержания и установки емкости внутри камеры печи.
В другом варианте контейнер для приготовления пищи предназначен для содействия облучению пищевого объекта в направлении сверху и снизу.
Еще в одном варианте осуществления изобретения нижняя часть представляет собой тарелку или короб с вертикальными стенками.
В другом варианте нижняя часть содержит по меньшей мере одно из перечисленного: ребра и отверстия.
В другом варианте осуществления изобретения указанный по меньшей мере один краситель обеспечивает по меньшей мере частичную непроницаемость емкости для невооруженного глаза, с сохранением при этом высокой прозрачности по меньшей мере в одном из узких диапазонов длин волн видимых или инфракрасных излучаемых волн.
В другом варианте указанный по меньшей мере один краситель содержит печатные краски или красители, используемые в качестве маркировочного материала и читаемые невооруженным глазом, с сохранением при этом высокой прозрачности по меньшей мере в одном из узких диапазонов длин волн видимых или инфракрасных излучаемых волн.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, заявленный способ содержит следующие этапы: размещение пищевого объекта в заданном положении в емкости, выполненной из материала, оптически прозрачного по меньшей мере в одном из узких диапазонов длин волн видимого или инфракрасного излучения, испускаемого облучающими системами; размещение емкости в камере печи с использованием средства установки емкости для обеспечения заданного положения емкости относительно облучающих систем в камере печи; нагрев пищевого объекта в емкости посредством излучения, испускаемого облучающими системами.
В другом варианте этап размещения пищевого объекта в заданном положении в емкости предусматривает использование средства направления пищевого объекта для ориентирования пищевого объекта.
В еще одном варианте осуществления изобретения средство направления пищевого объекта содержит расположенную на донной части емкости графическую маркировку или геометрические элементы.
В другом варианте средство установки емкости содержит выступ, размещенный на внешней стороне емкости и сопрягаемый с частью камеры печи для удержания и установки емкости внутри камеры печи.
В другом варианте этап размещения емкости в заданное положение в камере печи с использованием средства установки емкости для обеспечения заданного положения емкости относительно облучающих систем в камере печи предусматривает сопряжение емкости с опорной конструкцией, встроенной или прикрепленной с внутренней стороны камеры печи, так что опорная конструкция поддерживает емкость, внутри которой находится пищевой объект, в правильном положении для выполнения кулинарной обработки.
В другом варианте осуществления изобретения заявленный способ содержит следующие этапы: выбор пластиковой емкости или контейнера для приготовления пищи, изготовленных по меньшей мере с одной областью, выполняющей функцию нижней части, причем пластиковая нижняя часть является оптически прозрачной по меньшей мере в одном из узких диапазонов длин волн видимого или инфракрасного излучения, испускаемого облучающими системами; помещение пищевого объекта в указанную нижнюю часть; закрытие пищевого объекта в указанной нижней части.
В другом варианте этап закрытия пищевого объекта предусматривает выполнение одного из следующих действий: размещение крышки в заданном положении на нижней части; нанесение поверх нижней части пленки; помещение нижней части в короб.
В другом варианте в способе дополнительно обеспечивают наличие кодов для обозначения параметров, относящихся к контейнеру для приготовления пищи или к пищевому объекту.
В другом варианте способа этап выбора предусматривает выбор пластиковой емкости или контейнера для приготовления пищи, в которых содержатся красители.
В другом варианте способ дополнительно предусматривает обеспечение пользователя емкостью или контейнером для приготовления пищи, что позволяет пользователю выполнить нагрев или кулинарную обработку пищевого объекта в камере печи.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, заявленное приспособление содержит: первую часть, выполненную из перфорированного или сетчатого материала; вторую часть, выполненную из перфорированного или сетчатого материала, причем, для облегчения размещения пищевого объекта между первой и второй часть, указанные части имеют шарнирное соединение; средство установки приспособления для размещения приспособления в камере печи в заданной ориентации относительно облучающих систем с целью содействия облучению пищевого объекта облучающими системами.
В другом варианте такая заданная ориентация в камере печи является вертикальной ориентацией, при которой самая большая плоскость пищевого объекта расположена приблизительно по вертикали.
В другом варианте средство установки приспособления содействует вращению или колебанию приспособления в камере печи.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, заявленное устройство содержит камеру печи, снабженную облучающими системами, испускающими видимое или инфракрасное излучение лишь в заданных узких диапазонах длин волн; емкость для использования в качестве опоры пищевого объекта; средство установки емкости в заданное положение относительно облучающих систем в камере печи с целью содействия облучения пищевого объекта облучающими системами, причем указанная емкость выполнена из материала, оптически прозрачного в узких диапазонах длин волн видимого или инфракрасного излучения, испускаемого облучающими системами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Описываемые варианты осуществления предлагаемого изобретения присутствуют в конструктивном исполнении, конфигурации и комбинации различных признаков устройства и этапов способа, при этом рассматриваемые объекты изобретения более полно раскрыты ниже, в частности, в формуле изобретения, и проиллюстрированы сопроводительными чертежами, на которых:
фиг.1(а), (b) - изображения примеров емкостей согласно изобретению;
фиг.2 - изображение примера емкости согласно изобретению;
фиг.3 - изображение примера емкости согласно изобретению;
фиг.4 - изображение примера емкости согласно изобретению;
фиг.5(a), (b) - изображения примеров емкостей согласно изобретению;
фиг.6 - изображение примера способа согласно изобретению;
фиг.7 - изображение примера способа согласно изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Рассматриваемые варианты осуществления предлагаемого изобретения раскрывают технические решения, относящиеся к способам принципы и конструктивные особенности средств или устройств, позволяющих осуществлять прямое облучение пищевых объектов в целях кулинарной обработки, предусматривающей воздействие энергией прямого излучения на пищевые или съедобные объекты. Для удобства объяснения при описании любого средства, используемого для нагрева или кулинарной обработки, под термином пищевой объект в материалах данной заявки может подразумеваться как один пищевой или съедобный объект, так и группа таких объектов. Средства кулинарной обработки прямым излучением можно разделить в целом на две широкие категории.
К первой категории, известной уже в течение многих лет, относятся средства с использованием различных видов широкополосных источников излучения. В большинстве традиционных способов кулинарной обработки, в которых используют горение дров или угля, газовые печи, средства резистивного нагрева, галогенные кварцевые лампы или другие средства, не применяются средства прямого облучения пищевого объекта воздействия. В общем случае предусмотрен нагрев воздуха в камере печи или в зоне кулинарной обработки, который, в свою очередь, осуществляет нагрев и кулинарную обработку пищевого объекта. Не всегда, но указанные средства могут использоваться в качестве нагревающих источников прямого облучения, выполняющих кулинарную обработку за счет поглощения пищевым объектом испускаемой ими прямой световой энергии. Все такие источники излучения отличаются тем, что общая ширина спектра излучения на выходе превышает несколько сот нанометров, с полной шириной на 10% пика полной энергии. На практике ширина спектра таких широкополосных источников обычно составляет тысячи нанометров. По этой причине их и называют широкополосными источниками облучения и устройствами для кулинарной обработки пищи широкополосным облучением.
Вторая категория, которая лишь недавно стала известна в области кулинарной обработки, отличается в целом очень узкой ширины спектра излучения на выходе. При этом средства продуманы таким образом, что длина волны соответствует прикладной задаче кулинарной обработки, что позволяет добиться желаемого приготовления пищевого объекта. В задачу предлагаемого изобретения не входит описание всех технических решений, позволяющих выполнять кулинарную обработку посредством узкополосного прямого излучения, для которых иногда используется условное название "цифровое подведение тепла" или DHI-технология. Такие решения подробно описаны, по меньшей мере, в следующих документах: патент US 7425296 и заявка US 2/718899 (подана 5 марта 2010 года с испрашиванием приоритета на основе временной заявки US 61/157799 от 5 марта 2009 года, которая является частичным продолжением заявки US 11/351030, которая является продолжением заявки US 11/003679), заявка US 1/448630, поданная 7 июня 2006 года и заявка US 12/718919 (подана 5 марта 2010 года с испрашиванием приоритета по временной заявке US 61/224765, поданной 10 июля 2009 года, и по временной заявке US 61/157799, поданной 5 марта 2009 года). Все перечисленные патентные документы включены в материалы настоящей заявки посредством ссылки.
При рассмотрении вариантов осуществления предлагаемого изобретения раскрыты новые технические средства и способы, относящиеся к кухонной посуде и соответствующим устройствам, предназначенным для надлежащего выполнения кулинарной обработки посредством узкополосного прямого облучения. В описании предлагаемого технического новшества приведены приемы, устройства и способы, относящиеся к конструированию и практическому осуществлению кухонной посуды и контейнеров для приготовления пищи, способствующих кулинарной обработке пищевого или съестного объекта или объектов посредством прямого воздействия световой энергии. По меньшей мере в одном из вариантов узкие диапазоны длин волн излучения соответствуют ожидаемым поглощающим характеристикам пищевого объекта, подвергаемого нагреву или кулинарной обработке. При рассмотрении вариантов осуществления изобретения подробно описаны кухонная посуда и контейнеры для приготовления пищи (и/или соответствующие устройства), которые выполнены таким образом, чтобы предотвратить задержку или обеспечить пропускание в той степени, которая необходима для реализации различных видов кулинарной обработки и нагревания пищи. Ниже приведено подробное описание разнообразных вариантов осуществления объектов изобретения.
С принципиальной точки зрения, предмет кухонной посуды или контейнер для приготовления пищи, выполненный согласно одному из рассматриваемых вариантов осуществления изобретения, должен давать возможность подходящей и достаточной передачи обрабатываемому пищевому объекту световой энергии (например, видимого или инфракрасного диапазонов) от источников облучения, входящих в состав устройства для кулинарной обработки узкополосным облучением. При этом, по меньшей мере в одном варианте, расчетные узкие диапазоны длин волн излучения, испускаемого облучающими системами в направлении пищевого объекта, соответствуют ожидаемым поглощающим характеристикам пищевого объекта, подвергаемого нагреву или кулинарной обработке. Разработаны несколько решений, благодаря которым прямое излучение может проходить непосредственно к пищевому объекту.
Первое решение предполагает использование предмета кухонной посуды в виде емкости, имеющей подходящие отверстия и пространства, которые охватывают пищевой объект таким образом, что облучение может оказывать непосредственное воздействие на пищевой объект. Открытый доступ для облучения сверху можно легко обеспечить за счет использования кухонной посуды без крышки или открытого типа - такой, например, как традиционная сковорода или кастрюля с ручкой. Однако во многих случаях важно иметь возможность прямого облучения снизу или сбоку. Изготовление кухонной посуды из сетчатого, плетеного или перфорированного материала позволяет излучению снизу или сбоку проходить, по существу, непосредственно к пищевому объекту. Для получения максимально прямого доступа излучения идеальной будет высокая пропорция отверстий относительно сплошного материала. Хотя для изготовления кухонной решетки или корзины для кулинарной обработки можно использовать множество различных материалов, особенно предпочтительной будет медная сетка с очень мелкими ячейками и значительным пустым пространством между проволокой. Несмотря на возможность разработки самых различных способов изготовления донной и боковых частей, значительную долю которых занимали бы отверстия, такое конструктивное решение имеет ряд существенных недостатков. Один из наиболее важных недостатков состоит в том, что емкость не будет удерживать в себе сок, кровь, соус или другие жидкости, присутствующие при пищевой кулинарной обработке. Если же для решения конкретной задачи это не важно, данное решение может оказаться идеальным для «подвеса» пищевого объекта относительно источников облучения для выполнения его облучения. Следует отметить, что для кулинарной обработки узкополосным облучением не требуются специальные жидкости или соусы, обеспечивающие увлажнение и придающие вкус пищевому объекту. Поэтому, при практическом осуществлении такого типа кухонной посуды для кулинарной обработки узкополосным облучением, будет предпочтительно сместить источники облучения с пути соков, стекающих под действием гравитации с пищевого объекта. Гораздо более предпочтительной будет конструкция, в которой излучение подается сбоку или под углом таким образом, что соки не попадают на источники излучения.
На фиг.1(a) показана камера 100 печи, которая содержит облучающие системы 120, установленные согласно приведенным выше примерам расположения и испускающие (при эксплуатации) излучение в узких диапазонах длин волн с целью кулинарной обработки или нагрева (в том числе как описано со ссылками на фиг.2). Внутри камеры 100 подвешена корзина или емкость 102, изготовленная, например, как описано выше, из медной сетки с очень мелкими ячейками. Разумеется, можно использовать любой подходящий материал (в том числе пластик или другой материал, который может образовывать часть контейнера для приготовления пищи или упаковки пищевого объекта). Корзина или емкость может иметь самую различную форму, которая, в том числе, может предусматривать наличие внутренних перегородок для разделения находящихся внутри объектов. На чертеже показаны также средства 104 установки емкости, сопрягаемые с выступающими элементами 110 камеры печи. Средства 104 установки емкости, которые могут иметь самую различную форму, предназначены для размещения емкости в выбранном или подходящем положении относительно облучающих систем для содействия облучению пищевого объекта и могут быть изготовлены из различных материалов, подходящих для использования в камере 100 печи. Например, средства установки емкости можно выполнить в виде выступающих опорных элементов или консолей, сопрягаемых с соответствующими элементами камеры печи для обеспечения подходящих ориентации и положения емкости в камере печи. Кроме того, в рассматриваемом примере также показаны опциональные средства 106 направления пищевого объекта, позволяющие пользователю направлять пищевой объект при помещении его в емкость. Аналогичным образом средства 106 направления пищевого объекта могут быть использованы для установки пищевого объекта относительно систем с целью содействия облучению пищевого объекта, и изготовлены (или размещены или выполнены) на сетчатом материале емкости 102, в указанном материале или внутри указанного материала.
При этом такую сетчатую кухонную посуду можно использовать для сдавливания пищевых объектов с обеих сторон, что позволяет осуществлять облучение в другом направлении, например по горизонтали. Например, можно поместить порционный кусок мяса между двумя листами медной сетки, расположив его большую плоскость по вертикали и осуществляя облучение в горизонтальном направлении. В этом случае все соки и жир будут стекать вниз в сборный желоб непосредственно под пищевым объектом, без повреждения или загрязнения источников прямого облучения.
На фиг.1(b) показана камера 200 печи, которая содержит облучающие системы 202, установленные согласно приведенным выше примерам расположения для выполнения описанных здесь функций. Внутри камеры 200 подвешена уже другая емкость, например сетчатое приспособление 203, изготовленное, например, из вышеупомянутой медной сетки с очень мелкими ячейками. При этом пищевой объект 209 (например, порционный кусок мяса) помещен, с целью кулинарной обработки, между сетчатыми листами 205 и 206. На одном конце листы 205 и 206 можно соединить посредством различных механических средств. Одним из вариантов предусмотрен шарнирный механизм 201. На открытом конце листы 205 и 206 соединены скобой 207 для удержания между ними пищевого объекта 209, причем для этой цели можно использовать и различные другие механизмы или средства. Скоба 207 поворотно закреплена на шарнире 211 и защелкивается или замыкается на противоположной стороне сетчатого приспособления на участке 213 с помощью различных механических средств, в том числе защелки, фрикционной посадки, замка или других подобных средств. На чертеже изображено также средство 204 крепления или установки, на котором подвешено приспособление 203. Можно использовать средство 204 крепления различных видов, в том числе ручное, моторизованное или автоматическое устройство, обеспечивающее колебание или вращение приспособления 203. Кроме того, на чертеже изображен желоб 210 для сбора стекающих соков. При этом, как показано на чертеже, большая плоскость пищевого объекта занимает, по существу, вертикальное положение относительно дна камеры печи, напротив облучающих систем или соответствующих сторон.
Более технически сложным является практическое осуществление предложенного изобретения, предусматривающее использование материалов, выполненных оптически прозрачными или пропускающими излучение в узких диапазонах длин волн, используемых для кулинарной обработки. При этом, по меньшей мере в одном варианте, излучение в расчетном узком диапазоне длин волн, испускаемое облучающими системами в направлении пищевого объекта, соответствуют ожидаемым поглощающим свойствам пищевого объекта, подвергаемого нагреву или кулинарной обработке. Для полного понимания и применения на практике предлагаемого технического решения рассмотрим основные принципы кулинарной обработки узкополосным облучением, а также характеристики пропускания различных материалов для изготовления кухонной посуды или контейнеров для приготовления пищи.
Как отмечено выше, еще с доисторических времен кулинарная обработка традиционно осуществляется посредством широкополосных источников. Последние инновации, относящиеся к кулинарной обработке узкополосным облучением, которую в англоязычной литературе называют иногда «цифровым подведением тепла» или DHI-технологией, предполагают использование источников прямого облучения совершенно иного типа. Хотя в теории существует много видов узкополосных источников облучения, предпочтительной является группа, включающая в себя твердотельные полупроводниковые излучатели, вырабатывающие энергию непосредственно в узком диапазоне, например, в видимом и/или в инфракрасном диапазоне. В зависимости от применяемой технологии полная ширина, при ширине спектра излучения в половину от максимальной, будет в общем случае составлять менее нескольких сот нанометров. В других широко применяемых источниках общая ширина спектра может составлять менее 50 нанометров. В настоящее время наиболее эффективными из применяемых считаются источники с шириной менее 10 нанометров или даже всего 1 нанометр. Взаимодействие таких современных узкополосных источников прямого облучения для кулинарной обработки с различными видами пропускающих материалов значительно отличается по сравнению с широкополосными источниками.
Емкости и контейнеры для приготовления пищи согласно рассматриваемым вариантам осуществления изобретения, по меньшей мере в одном варианте, являются оптически прозрачными или способными пропускать излучение, испускаемое облучающими системами, в узком видимом или инфракрасном диапазоне длин волн. В этом отношении, например, в соответствующих диапазонах длин волн, указанные объекты имеют высокую прозрачность (например, прозрачность 95% или выше, или даже прозрачность выше 98%). Все материалы, из которых могут быть изготовлены кухонные емкости или контейнеры для приготовления пищи, пропускающие световую энергию, имеют характерную кривую поглощения. Кривая поглощения показывает степень поглощения, демонстрируемую материалом для каждой значимой длины волны. Такую характеристику можно получить на участке от ультрафиолетовой до видимой области спектра и далее по ближней инфракрасной области спектра до средней инфракрасной области спектра и дальней инфракрасной области спектра. Многие материалы имеют окна прозрачности в ближней и коротковолновой областях инфракрасного диапазона, где они обладают высокой степенью пропускания. Как правило, они будут иметь и другие окна, где материал обладает высокой степенью поглощения. При проходе облучающих фотонов через материал при длине волны, соответствующей высокой степени пропускания, нагрев основного материала крайне мал, и большая часть энергии будет проходить его насквозь. С другой стороны, поскольку этот объем энергии светового излучения направляют с длиной волны, при которой материал обладает высокой степенью поглощения, значительная доля энергии поглощается и преобразуется в тепло внутри материала, тогда как с обратной стороны материала энергия вообще не выходит или выходит лишь малая ее часть. Поскольку световая энергия проходит в материал при определенной длине волны, она преобразуется в тепло и затухает по экспоненциальному закону в зависимости от коэффициента поглощения этого материала при этой длине волны. Для любого материала можно рассчитать значение поглощения или пропускания, причем расчет должен выполняться как функция толщины материала. Более толстые материалы обладают более протяженной линией поглощения световой энергии, поэтому их прохождение для любой длины волны будет неизбежно сопровождаться более значительным преобразованием световой энергии в тепло. Соответственно, по меньшей мере в одном из вариантов, емкость или контейнер для приготовления пищи имеет тонкое поперечное сечение или профиль, например, поперечное сечение или профиль, толщина которых настолько мала, насколько возможно для обеспечения целостности конструкции или устойчивости геометрической формы, достаточных для надлежащего функционирования емкости. Например, в некоторых случаях можно использовать материал толщиной всего в 1 мил, однако из практических соображений для обеспечения надлежащего баланса прочности, целостности и прозрачности (например, пластического материала) толщина составляет приблизительно от 5 до 10 мил. Для других материалов, например, таких как стекло, подойдет толщина приблизительно 3 мм.
Следует понимать, что емкость или контейнер для приготовления пищи можно снабдить и только выборочными областями, являющимися оптически прозрачными или пропускающими излучение при соответствующих длинах волн с целью кулинарной обработки пищевого объекта посредством прямого облучения в емкости или в контейнере для приготовления пищи. По меньшей мере в одном из вариантов такие выборочные области имеют очень малую толщину профиля или поперечного сечения, что предусмотрено для улучшения свойств пропускания.
Таким образом, при выборе материала изготовления предмета кухонной посуды или контейнера для приготовления пищи, используемых при кулинарной или тепловой обработке узкополосным облучением, необходимо учитывать свойства этого материала. Например, при рассмотрении пластика в качестве материала контейнера для приготовления, пищи следует учитывать не только характеристики пропускания/поглощения при используемой длине или длинах волн, но и температуры плавления и "размягчения" или стеклования. По меньшей мере в одном из вариантов контейнер сохраняет целостность конструкции, достаточную для завершения процесса кулинарной обработки. Разумеется, что в общем случае контейнер для приготовления пищи будет обеспечивать хранение пищевого объекта и использоваться в качестве контейнера или емкости, в которых пищевой объект нагревают или подвергают кулинарной обработке согласно предлагаемому изобретению. В этой связи необходимо отметить, что двухмерное растяжение некоторых материалов, например полиэтилентерефталата (PET), в общем случае обеспечивает повышенную целостность или прочность конструкции с уменьшением при этом толщины профиля материала. Следует также отметить, что с уменьшением толщины профиля, как правило, увеличивается его оптическая прозрачность. Кроме того, по меньшей мере в одном варианте, емкость или контейнер для приготовления пищи не выделяют вредных веществ при используемых температурах и интенсивностях излучения.
В качестве конкретного примера материала, который можно с уверенностью рассматривать для использования в упаковке замороженных пищевых продуктов, предназначенных для кулинарной обработки по DHI-технологии, можно назвать полиэтилентерефталат (PET). Полиэтилентерефталат (PET) обладает тем преимуществом, что его окно прозрачности, где коэффициент поглощения крайне мал и составляет всего лишь около 0,027 в ближней ИК-области приблизительно между 800 и 1000 нанометрами. Кроме того, крайне малое поглощение наблюдается при любой длине волны приблизительно до 1600 нанометров, за исключением незначительного поглощения в области примерно 1415 нанометров. Стеклование полиэтилентерефталата (PET) начинается при температуре около 185°F, а плавление - при температуре, значительно превышающей 450°F. В настоящее время данный материал находит промышленное применение для горячего розлива жидкостей при температуре приблизительно 200°°F.
Для изготовления емкостей или контейнеров для приготовления пищи можно использовать и другие типы пластических материалов, например полипропилен (РР), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), поливинилхлорид (PVC), полистирол (PS), вторичные полимеры или нейлон.
Стекло является материалом, который также имеет значительное окно прозрачности в диапазоне от видимой до средней инфракрасной области спектра. Представленная в настоящее время на рынке стеклянная кухонная посуда в большинстве своем не очень подходит для использования при кулинарной обработке узкополосным облучением. Узкополосные полупроводниковые излучатели, такие как лазеры и светодиоды, могут создавать в небольших локальных зонах энергию высокой концентрации, которую не способна выдерживать обычная кухонная посуда, изготовленная из натрий-кальциевого или другого стандартного стекла. Надлежащим образом изготовленная кухонная посуда для кулинарной обработки узкополосным облучением должна иметь малый коэффициент теплового расширения. Таким малым коэффициентом теплового расширения обладает боросиликатное стекло, которое будет хорошо выдерживать термические нагрузки DHI-технологии. Согласно изобретению предпочтительно, чтобы стеклянная кухонная посуда для кулинарной обработки узкополосным облучением имела коэффициент теплового расширения менее 6,0×10-6. В идеальном варианте стеклянная кухонная посуда имеет тонкое поперечное сечение - чтобы за счет более короткого светового пути получить меньший нагрев самого стекла, при этом при его обработке можно предусмотреть снятие напряжений и закаливание. Материал (например, стекло или закаленное стекло), по меньшей мере в одном варианте, выбран с учетом устойчивости в отношении сопротивления деформированию, целостности конструкции и прозрачности.
Может возникнуть вопрос, должны ли выбранные в качестве примера стекло или пластический материал, например полиэтилентерефталат (PET), быть визуально прозрачными. Еще одной особенностью предложенного изобретения является то, что для надлежащего функционирования кухонную посуду или контейнер для приготовления пищи узкополосным облучением не обязательно изготавливать из визуально прозрачного материала. Многие из используемых красителей поглощают видимый свет только в своем конкретном диапазоне длин волн. При том, что длины волн видимого света лежат в диапазоне от приблизительно 400 нанометров до приблизительно 750 нанометров, в общем случае эффект любого конкретного красителя приходится лишь на небольшой участок этого диапазона. При этом следует отметить, что часто используемые в качестве красителей вещества с широкой полосой поглощения, например диоксид титана и углерод, не подойдут для использования в кулинарной обработке узкополосным облучением, поскольку такие красители не имеют окон высокой прозрачности в применяемых ближнем и коротковолновом инфракрасных диапазонах. Существует множество красителей, имеющих ограниченное поглощение на участке диапазона длин волн видимого света или немного выше.
Преимущество такого решения состоит в возможности создания упаковки или кухонной посуды красивого и желаемого цвета, причем абсолютно без негативных последствий для кулинарной обработки прямым облучением. В этой связи для получения весьма востребованного потребительского товара можно добавлять красители в стекло, пластик и в некоторые керамические материалах. Красители следует выбирать просто исходя из наличия окон прозрачности, обеспечивающих прохождение применяемых длин волн с учетом решаемой задачи и заданных параметров нагрева. Таким образом, по меньшей мере в одном варианте, красители выбирают в зависимости от оптической прозрачности или способности пропускать излучение выбранных длин волн, которыми облучают или обрабатывают пищевой объект. Кроме того, красители, по меньшей мере в одном варианте, придают емкости или контейнеру для приготовления пищи по меньшей мере частичную (в том числе полную или по существу полную) непрозрачность для невооруженного глаза, сохраняя при этом высокую прозрачность по меньшей мере в отношении одного из узких диапазонов длин волн излучения, используемого для кулинарной обработки. Стоит также отметить, что на емкости или контейнеры для приготовления пищи можно с помощью печатной краски или красителя наносить удобочитаемую невооруженным глазом маркировку, сохраняя при этом высокую прозрачность по меньшей мере в отношении одного из узких диапазонов длин волн излучения, используемого для кулинарной обработки.
Некоторые варианты использования кухонной посуды и контейнеров для приготовления пищи узкополосным облучением могут быть оптимизированы за счет незначительного повышения уровня поглощения предмета кухонной посуды. Например, лучшей оптимизации кулинарной обработки можно достичь, повысив температуру самой емкости для приготовления пищи. Для этого в материал можно внести поглощающую добавку, которая на заданной длине волны увеличит коэффициент поглощения. Как уж отмечено, добавление небольшого количества технического углерода надлежащим образом увеличит поглощающие свойства самой емкости для приготовления пищи.
Другим вариантом рассматриваемого изобретения предусмотрено нанесение на емкость для приготовления пищи или на контейнер для приготовления пищи просветляющего покрытия для улучшения характеристик пропускания. Такие покрытия позволяют добиться более точного соответствия коэффициенту преломления при прохождении излучения определенной длины волны из воздуха в кухонную емкость. Поскольку при кулинарной обработке узкополосным облучением используют в общем случае только одну, две или три очень узких диапазона длин волн, можно изготовить покрытие, которое будет соответствовать коэффициенту преломления для каждой из используемых длин волн гораздо лучше, чем широкополосное покрытие, для которого потребуется соответствие всему широкополосному диапазону. В случае прозрачных материалов без покрытия на каждой поверхности имеет место френелевское отражение примерно пяти процентов энергии излучения, поэтому использование покрытий, обеспечивающих соответствие коэффициенту преломления, позволяет получить некоторое повышение эффективности. Следует также отметить, что покрытия (если таковые используются) должны быть безопасными, не выделяющими вредные вещества в пищу и отвечать требованиям норм и стандартов в области безопасности пищевых продуктов и изготовления пищевых продуктов.
Контейнеры для приготовления пищи, предназначенные для использования в кулинарной обработке узкополосным облучением, могут содержать или быть связанными с различного рода специальными кодами, к которой могут относиться числа (или другие буквенно-цифровые символы), метки, графические указатели или другие подобные коды, используемые для решения различных задач, в том числе для автоматической настройки печного устройства на оптимальную кулинарную обработку. Указанные коды могут представлять собой одномерные и двумерные коды, считываемые или визуально считываемые коды или невидимые коды, напечатанные краской, светящейся в ультрафиолетовом или инфракрасном свете. Они могут быть выполнены как стандартные штрихкоды, одномерные или двумерные штрихкоды, матричные штрихкоды или метки радиочастотной идентификации (RFID-метки), передающие в печь большой объем информации для различных целей. При этом такие коды могут, например, в зависимости от пищевого объекта в контейнере для приготовления пищи, указывать параметры кулинарной обработки или параметры конфигурации печи. Кроме того, использование таких кодов позволяет печам, например, автоматически считывать и передавать информацию, которая может быть использована для поддержания товарного запаса в магазине, или соединить печь с домашней автоматической системой для отслеживания запасов продовольствия, сроков или других относящихся к делу параметров. Разумеется, что вышеупомянутые кухонные емкости можно снабдить также кодами, указывающими параметры кулинарной обработки или параметры конфигурации печи, в соответствии, например, с физическими параметрам емкости. Кроме того, при практическом осуществлении кухонной посуды или контейнеров для приготовления пищи согласно вариантам предлагаемого изобретения, коды можно самыми различными способами соотнести с конкретной емкостью, предметом кухонной посуды, контейнером для приготовления пищи или пищевым объектом, в том числе: 1) разместив на емкости, предмете кухонной посуды или на продукте питания; 2) поместив на упаковку или подобное средство; или 3) указав в сопутствующей документации или совместно с сопутствующей документацией, такой как квитанция.
Следует отметить, что код можно передавать в печь различными способами. Например, как указано выше, печь может соответствующим образом считывать коды посредством подходящих датчиков или камер и передавать их контроллеру печи (для упрощения изображения такие элементы не показаны на фиг.1, 2 и 4). Кроме того, коды может ввести пользователь, используя для этого меню печи (также не показано для упрощения изображения).
Кроме того, контейнеры для приготовления пищи могут содержать встроенный в контейнер клапан сброса давления или пара (например, в нижней части, в колпаке или в крышке) для предотвращения разрыва или протекания упаковки во время кулинарной обработки по технологии узкополосного облучения. На контейнер можно также нанести различные материалы в виде полос (или другой геометрической формы) с целью получения поджаривания, клеймения или "гравировки" логотипов за счет, например, контактного нагрева с указанными материалами, которые могут поглощать большое количества облучения и нагреваться. Кроме того, они могут содействовать получению специальных эффектов, необходимых при кулинарной обработке с использованием множества ингредиентов.
На фиг.2 изображен один из примерных вариантов осуществления предлагаемого изобретения, представляющее собой устройство, которое содержит камеру печи для кулинарной обработки, представленную пространством 10 и ограниченную по обеим сторонам двумя стенками 11 печи. Изображена также нижняя узкополосная облучающая система 20а и верхняя узкополосная облучающая система 20b. Облучающие системы 20а, 20b оснащены, к примеру, лазерными диодными излучателями 21 с поверхностным излучением, которые облучают пищевой объект 2 воздействия в соответствии с распределением облучения, показанному векторными линиями 22 (например, 22а и 22b) светового луча. Лазерные диодные излучатели 21, по меньшей мере, в нескольких вариантах, излучают волны в узких полосах видимого и/или инфракрасного диапазонов, причем излучаемые узкие диапазоны длин вол соответствуют ожидаемым поглощающим характеристикам пищевого объекта, подвергаемого кулинарной/тепловой обработке. Распределение излучения лазерных диодных излучателей 21 представлено линиями 22 (например, 22а и 22b) только для объяснения принципа. В типовом устройстве будет наблюдаться перекрывание распределений излучения от излучателей 21, что обеспечивает отсутствие разрывов между выходным излучением соседних излучателей. В правильно сконструированной узкополосной печи поля излучения соответствующих излучателей 21 должны иметь распределение, обеспечивающее достаточно однородное и перекрывающееся поле облучения в точке падения на пищевой объект 32 воздействия.
Пищевой объект 32 воздействия размещен на специально изготовленной емкости 41 для приготовления пищи узкополосным облучением. Емкость 41 выполнена в соответствии с рассматриваемыми вариантами осуществления изобретения (может содержать любой один из признаков, любую комбинацию признаков или все приведенные в описании признаки) и для иллюстрации предлагаемого устройства показана в камере печи. Емкость 41 можно выполнить таким образом, что она будет содержать такие специальные средства установки, как нижние выступы емкости 43, которые можно использовать совместно с опорными консолями или выступом 12 для надлежащего размещения емкости относительно облучающих систем 20а и 20b. Отметим, что емкость 41 может иметь различные конфигурации, в том числе содержать отделения, разделяющие пищевые продукты. Изображенная емкость 41 является лишь примером емкости для приготовления пищи узкополосным облучением. Опорные консоли или выступ 12 могут иметь и другую форму, или же вместо них могут использоваться направляющие или другие приспособления, причем, по меньшей мере в одном варианте, другие или заменяющие конструктивные элементы содействуют размещению в заданное положение и ориентации, и изготовлены из материала, пропускающего излучение соответствующего диапазона длин волн, за счет чего происходит нагрев или кулинарная обработка пищевого объекта в соответствии с рассматриваемыми вариантами осуществления изобретения.
На своей верхней поверхности 44 емкость 41 для приготовления пищи узкополосным облучением может содержать графическую или геометрическую маркировку, например концентрические круги или другие концентрические метки, служащую ориентиром для повара или оператора печного устройства узкополосного облучения при установке пищевого объекта в надлежащее положение для кулинарной обработки облучением. Такую маркировку можно выполнить либо на самой поверхности 44, либо в толще предмета 41 кухонной посуды. Любой материал или краситель, используемый для получения такой маркировки, должен иметь надлежащее пропускание на длинах волн, применяемых в кулинарной обработке узкополосным излучением. Маркировку можно выполнить любым образом, обеспечивающим заданную очередность для надлежащего размещения пищевых объектов в емкости для кулинарной обработки. В большинстве случаев пищевые объекты надлежит устанавливать по центру емкости для приготовления пищи, однако возможны случаи или причины, по которым их надо установить не по центру, - например при кулинарной обработке в одной емкости для приготовления пищи пищевых объектов разного типа. Маркировка укажет правильное расположение каждого из объектов воздействия. Это можно использовать в случае узкополосной печи для получения разной степени облучения для каждого объекта, подвергаемого обработке кулинарной обработке. Расположения пищевых объектов могут соответствовать различным зонам или участкам облучающих систем, например, таких как 20а или 20b, поэтому в каждом конкретном случае одни излучатели 21 можно будет включать, а другие - выключать. Для обеспечения гибкости, обусловленной требованиями конкретных операций по приготовлению пищи, соответствующая программа может обеспечивать программируемое управление каждого излучателя 21 или их групп или подгрупп, в зависимости от конфигурации узкополосного облучающего устройства, определенного разработчиком. Маркировку 44 можно выполнить трехмерной и выступающей над поверхностью предмета кухонной посуды или контейнера 41 для приготовления пищи таким образом, что указанная маркировка задает действительные материальные пространства (например, уже упомянутые отделения), что упрощает установку пищевых объектов в надлежащее положение для выполнения кулинарной обработки облучением.
Если емкость для приготовления пищи представляет собой контейнер для приготовления пищи или выполнена из подходящего материала, разделители 44 могут быть сформованы трехмерными из тонкого пропускающего материала, что позволит удерживать пищевые объекты на месте, обеспечивая при этом их надлежащую установку для облучения устройством для кулинарной обработки пищи узкополосным облучением. Штрихкод или метка радиочастотной идентификации (RFID), относящаяся к отдельному виду предварительно упакованного пищевого объекта или обеда, может содержать всю необходимую установочную информацию маркировки 44 или разделителей, которые могут бы сформованы внутри пропускающей упаковки, для автоматической регулировки системы управления с целью контроля выходного излучения систем, таких как 20а или 20b, что означает, что в любой момент кулинарной обработки можно с заданной интенсивностью включить излучатели 21.
Излучение, испускаемое отдельными излучателями 21 системы 20а, будет иметь распределение излучения, определяемое областью 23, которую в целом можно описать как идущую вертикально вверх к пищевому объекту воздействия, аналогично тому, как образуется распределение излучения системой 20b в нижнем направлении, за исключением того, что для наглядности на чертеже не проставлены векторные линии светового излучения. И в этом случае, по меньшей мере в одном варианте, расчетные узкие диапазоны длин волн излучения, направленного на пищевой объект, соответствуют заданным характеристикам поглощения пищевого объекта, подвергаемого термической или кулинарной обработке.
Емкость 41 для приготовления пищи можно снабдить выступающими опорными элементами 42, охватывающими часть емкости или всю емкость исключительно для создания установочной поверхности, которой емкость для приготовления пищи может опираться на консоли 12, чтобы занять нужное положение в пространстве по вертикали. Такая опциональная конструкция, осуществимая в самых различных конфигурациях, может хорошо подходить для одних случаев и быть излишней для других. При этом установочный опорный элемент 42 может иметь один или более ориентирующих опорных элементов 42' соответствующей формы, которые могут сопрягаться со специальными вырезами в крепежной консоли 12 предмета кухонной посуды - как показано на виде сверху с фиг.3. На фиг.3 также изображен вид сверху маркировки 44, которую можно использовать в качестве средства обеспечения очередности размещения пищевого объекта.
Как показано на фиг.2, векторы 22 светового излучения иногда падают на пищевой объект 32, а иногда - нет. Как показано вектором 24, прошедшим мимо пищевого объекта воздействия, излучение может пройти прямо сквозь предмет 41 кухонной посуды и продолжить движение по траектории. Хотя это и не входит в объем предлагаемого изобретения, стоит отметить, что в правильно сконструированном устройстве для кулинарной обработки пищи узкополосным облучением будут применяться выполненные соответствующим образом отражатели для возврата или повторного использования фотонов, не попавших на пищевой объект воздействия при первом проходе, с тем, чтобы они все-таки могли быть поглощены внутри пищевого объекта.
Направленное вверх излучение системы 20а и излучателей 21 представлено векторами 22 светового излучения, исходящего от каждого включенного излучателя 21. Хотя предмет 41 кухонной посуды загораживает собой путь к пищевому объекту 32 воздействия, он является прозрачным на длине волны, используемой для кулинарной обработки узкополосным облучением. Как описано выше, одна или обе поверхности предмета 41 кухонной посуды могут быть снабжены просветляющим покрытием, что обеспечит лучшее соответствие коэффициента преломления предмета 41 кухонной посуды воздушному пространству 10, благодаря чему световая энергия, представленная векторами 22а, будет лишь в минимальной степени отражаться на поверхностях на своем пути к пищевому объекту 32.
Необходимо отметить, что хотя предмет 41 кухонной посуды изображен как цельное, относительно однородное изделие, он может иметь множество других форм. Например, предмет 41 кухонной посуды может содержать колпак или крышку (например, по меньшей мере в одном варианте, из подходящего оптически прозрачного материала, согласно рассматриваемым вариантам осуществления изобретения), или же его боковые стенки можно изготовить из металла, а донную часть - из оптически прозрачного материала. Еще одним вариантом предусмотрено обеспечение опоры подходящей емкости, выполненной согласно рассматриваемым вариантам осуществления изобретения, посредством металлической направляющей с выступами, сопрягаемыми с камерой печи.
На фиг.4 изображена ситуация, аналогичная показанной на фиг.2, за исключением того, что показан тонкостенный пластиковый контейнер 46 для приготовления пищи, имеющий нижнюю часть 49 и пластиковую крышку 45. Для иллюстрации предлагаемого устройства показана камера печи. Нижняя часть 49 и крышка 45 могут иметь множество различных конфигураций, в том числе содержать ребра, отверстия или отделения для разделения объектов, например пищевых объектов. Как показано на чертеже, край нижней части и/или крышки может служить установочным элементом для сопряжения с выступом 12 печи (в этом варианте и в других вариантах, в том числе изображенных на фиг.5(a), 5(b), 6 и 7). Кроме того, опционально, в целях облегчения установки, контейнер или емкость для приготовления пищи можно снабдить выступающими опорными или консольными элементами. Выступ или опорную консоль 12 можно заменить направляющей или другим приспособлением для опоры указанного контейнера, причем при осуществлении вариантов рассматриваемого изобретения, возможно, придется учитывать также и оптическую прозрачность такого заменяющего приспособления. В проиллюстрированном случае энергию в направлении пищевого объекта 33 испускает верхняя система 20b и нижняя система 20а. При этом световая энергия 22а и 22b пропускается контейнером 46, в том числе крышкой 45, и облучает или производит кулинарную обработку пищевого объекта 33 воздействия. Кроме того, при наличии нескольких пищевых объектов или отделений, могут реализовываться технические решения по нагреву или кулинарной обработке нескольких пищевых объектов, описанные со ссылкой на фиг.2. Для изготовления контейнера 46, в том числе крышки 45, специально выбирают пластик, пропускающий, как более подробно раскрыто в других частях описания, узкополосное излучение, присущее кулинарной обработке узкополосным облучением. Кроме того, один из вариантов предусматривает наличие опционального признака, что крышка или нижняя часть может содержать клапан или отверстие для сброса давления, показанных номерами позиций 39 или 38. По меньшей мере, в еще одном варианте расчетные длины волн узкополосного излучения, испускаемого системами в направлении пищевого объекта, соответствуют ожидаемым поглощающим характеристикам пищевого объекта, подвергаемого нагреву или кулинарной обработке. Согласно некоторым вариантам, во время выполнения кулинарной/тепловой обработки может не использоваться крышка 45, которая может иметь различные формы, в том числе формы, которые подробно описаны ниже.
На фиг.5 (а) показан другой вариант контейнера 500 для приготовления пищи, внутри которого размещен пищевой объект 506. Хотя для простоты иллюстрации камера печи не показана, рассматриваемый в качестве примера контейнер можно использовать в устройстве, обеспечивающем нагрев или кулинарную обработку в соответствии с рассматриваемыми вариантами осуществления изобретения. Изображенный на фиг.5(a) контейнер 500 для приготовления пищи содержит нижнюю часть 502 и, вместо крышки, закрываться пленкой 504. Нижняя часть 502 может иметь множество различных форм, в том числе содержать ребра, отверстия и отделения, разделяющие объекты, например пищевые объекты. Кроме того, нижняя часть 502 может опционально содержать клапан или отверстие 505 для сброса давления. Следует отметить, что в общем случае закрывающая пленка 504 герметично закреплена на нижней части 502, однако в некоторых случаях во время кулинарной или тепловой обработки возможно ее удаление. Для изготовления нижней части 502 контейнера и закрывающей пленки 504 специально выбирают пластик, пропускающий, как более подробно раскрыто в других частях описания, узкополосное излучение, присущее кулинарной обработке узкополосным облучением.
На фиг.5(b) показан еще один вариант контейнера 550 для приготовления пищи, внутри которого размещен пищевой объект 556. Хотя и в этом случае для простоты иллюстрации камера печи не показана, рассматриваемый в качестве примера контейнер можно использовать в устройстве, обеспечивающем нагрев или кулинарную обработку в соответствии с рассматриваемыми вариантами осуществления изобретения. Контейнер 550 содержит нижнюю часть 552, которая выполнена, по существу, плоской (например, без вертикальных стенок). Нижняя часть 552 может иметь множество различных форм, в том числе тарелки с перфорацией или отверстиями (например, сита или сетчатой тарелки) или тарелки с ребрами. Имеется также закрывающая пленка 554, которую во время кулинарной или тепловой обработки можно в некоторых случаях удалить. Для изготовления нижней части 552 контейнера и закрывающей пленки 554 по меньшей мере в одном варианте специально выбирают пластик, пропускающий, как более подробно раскрыто в других частях описания, узкополосное излучение, присущее кулинарной обработке узкополосным облучением.
Следует отметить, что проиллюстрированные примеры контейнеров для приготовления пищи (например, контейнеры для приготовления пищи с фиг.4, 5(a), 5(b), 6 и 7) могут иметь множество различных форм и содержать различные комбинации рассмотренных признаков (например, кодов, красителей и других рассмотренных признаков). При этом такие контейнеры могут быть использованы различными путями, приведенными в описании.
Согласно рассматриваемым вариантам осуществления изобретения, на этапе приготовления или на этапе кулинарной обработки можно уникальным образом манипулировать кухонными емкостями и упаковками для приготовления пищи. В этой связи фиг.6 изображает блок-схему способа кулинарной обработки с использованием некоторых устройств, выбранных из представленных в описании.
Фиг.6 иллюстрирует способ 600, предусматривающий размещение пищевого объекта в заданном положении в емкости (или, в некоторых случаях, в контейнере для приготовления пищи) (этап 602). Этап может содержать использование вышеописанных средств направления пищевого объекта в емкости. Емкость размещают в камере печи, например, используя вышеописанные средства установки емкости (этап 604). После надлежащего размещения емкости относительно облучающих систем камеры печи выполняют нагрев или кулинарную обработку (этап 606). Как указано выше, по меньшей мере, в нескольких вариантах нагрев или кулинарную обработку выполняют, используя введенные или считанные коды.
На фиг.7 изображена блок-схема подготовки контейнера для приготовления пищи к последующему использованию в камере печи. В этой связи способ 700 предусматривает выбор подходящего контейнера для приготовления пищи (этап 702), выполненного согласно одному из вариантов, представленных в настоящем описании. Соответственно, способ может предусматривать также выбор подходящего материала и изготовление или формование контейнера для приготовления пищи, характеристики которого были приведены выше, в том числе, прозрачного в узких диапазонах длин волн видимой или инфракрасной области спектра излучения облучающих систем согласно рассматриваемым вариантам осуществления изобретения. Как указано выше, в целях улучшения процесса кулинарной обработки или нагрева, контейнер для приготовления пищи можно снабдить или связать со специальными кодами. В одном варианте коды наносят, например, на контейнер (или на упаковку или сопутствующую документацию), с последующим считыванием печью или вводом информации в печь. Кроме того, как указано выше, контейнер для приготовления пищи может содержать красители. В нижней части контейнера для приготовления пищи размещают пищевой объект (этап 704), после чего закрывают пищевой объект в нижней части (этап 706). В качестве средства закрывания можно использовать различные средства, в том числе крышку, пленку или колпак. Необходимо учитывать, что затем контейнер для приготовления пищи можно передать потребителю или пользователю для последующего нагрева или кулинарной обработки пищевого объекта с использованием подходящей печи, выполненной в соответствии с рассматриваемыми вариантами осуществления изобретения.
Следует отметить, что выбранный контейнер для приготовления пищи, по меньшей мере в одном варианте, должен не только обеспечивать хранение пищевого объекта, но и являться контейнером или емкостью для нагрева или кулинарной обработки пищевого объекта в соответствии с рассматриваемыми вариантами осуществления изобретения.
При описании примерного варианта осуществления изобретения были приведены предпочтительные варианты его осуществления. Очевидно, что, прочтя приведенное выше подробное описание и поняв сущность предложенного изобретения, его можно различным образом изменить и модифицировать. В этой связи необходимо учитывать, что примерный вариант осуществления изобретения включает в себя все возможные изменения и модификации в объеме правовой защиты, определяемом прилагаемой формулой изобретения или ее эквивалентами.
1. Кухонная емкость для обеспечения опоры пищевого объекта в камере печи, причем камера печи снабжена облучающими системами, испускающими видимое или инфракрасное излучение лишь в заданных узких диапазонах длин волн, при этом кухонная емкость содержит:
средство установки емкости для обеспечения ориентации и положения кухонной емкости в камере печи относительно облучающих систем для содействия облучению пищевого объекта облучающими системами с целью кулинарной обработки,
причем кухонная емкость выполнена из материала, прозрачного в диапазонах длин волн видимого или инфракрасного излучения, используемого с целью кулинарной обработки.
2. Кухонная емкость по п. 1, выполненная из пластического материала.
3. Кухонная емкость по п. 2, в которой пластический материал представляет собой по меньшей мере одно из перечисленного: полиэтилентерефталат (PET), полипропилен (РР), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), поливинилхлорид (PVC), полистирол (PS), вторичный полимер или нейлон.
4. Кухонная емкость по п. 1, содержащая выборочные области, выполненные прозрачными для обеспечения возможности кулинарной обработки пищевого объекта прямым облучением.
5. Кухонная емкость по п. 1, выполненная, по меньшей мере, из частей стеклянного материала с коэффициентом теплового расширения менее 6,0×10-6.
6. Кухонная емкость по п. 5, в которой выборочные участки стеклянного материала имеют очень малую толщину.
7. Кухонная емкость по п. 5, имеющая настолько малое поперечное сечение, насколько достаточно для получения конструктивной прочности с сохранением геометрической формы кухонной емкости, обеспечивающей надлежащее функционирование.
8. Кухонная емкость по п. 5, в которой указанный материал снабжен средствами снятия напряжения.
9. Кухонная емкость по п. 5, в которой указанный материал представляет собой закаленное стекло или стекло повышенной прочности.
10. Кухонная емкость по п. 5, в которой указанный материал представляет собой боросиликатное стекло.
11. Кухонная емкость по п. 1, в которой указанный материал содержит красители или метки, причем красители или метки прозрачны для выбранных длин волн кулинарной обработки.
12. Кухонная емкость по п. 1, в которой указанный материал содержит добавки, повышающие коэффициент поглощения указанного материала в определенных диапазонах длин волн.
13. Кухонная емкость по п. 1, дополнительно содержащая просветляющее покрытие, действующее в диапазонах излучения, используемого с целью кулинарной обработки.
14. Кухонная емкость по п. 1, дополнительно содержащая коды, указывающие по меньшей мере один из параметров кулинарной обработки или параметров конфигурации печи.
15. Кухонная емкость по п. 14, в которой коды представляют собой одномерные или двумерные штрихкоды.
16. Кухонная емкость по п. 14, в которой коды представляют собой метки радиочастотной идентификации (RFID-метки).
17. Кухонная емкость по п. 1, в которой средство установки кухонной емкости содержит выступ, расположенный на внешней стороне кухонной емкости и выполненный с возможностью сопряжения с частью камеры печи для удержания и установки емкости внутри камеры печи.
18. Кухонная емкость по п. 1, дополнительно содержащая средство направления пищевого объекта для ориентации пищевого объекта относительно облучающих систем.
19. Кухонная емкость по п. 18, в которой средство направления пищевого объекта содержит графическую или геометрическую маркировку.
20. Кухонная емкость по п. 19, в которой графическая или геометрическая маркировка нанесена на поверхность емкости или выполнена с заглублением в поверхность емкости.
21. Кухонная емкость по п. 1, дополнительно содержащая крышку, выполненную прозрачной в диапазонах длин волн видимого или инфракрасного излучения, используемого с целью кулинарной обработки.
22. Кухонная емкость по п. 1, выполненная с возможностью содействия облучению пищевого объекта в направлениях сверху и снизу.
23. Кухонная емкость по п. 1, выполненная из сетчатого материала.
24. Кухонная емкость по п. 1, в которой средство установки кухонной емкости выполнено так, чтобы при размещении в камере печи взаимодействовать с соответствующим средством с целью удержания и установки емкости внутри камеры печи.
25. Кухонная емкость по п. 1, содержащая отделения для разделения пищевых продуктов.
26. Кухонная емкость по п. 14, в которой обеспечено автоматическое считывание кодов.
27. Кухонная емкость по п. 14, в которой коды содержат установочную информацию.
28. Контейнер для приготовления пищи, предназначенный для хранения и/или кулинарной обработки пищевого объекта в камере печи, причем камера печи снабжена облучающими системами, испускающими видимое или инфракрасное излучение лишь в заданных узких диапазонах длин волн, при этом контейнер для приготовления пищи содержит:
пластиковую нижнюю часть под размещение пищевого объекта, выполненную прозрачной в видимом или инфракрасном диапазонах длин волн излучения, используемого с целью кулинарной обработки, для содействия нагреванию пищевого объекта излучением, испускаемым облучающими системами; и
средство установки для обеспечения расположения контейнера для приготовления пищи в камере печи относительно облучающих систем для содействия облучению пищевого объекта с целью кулинарной обработки облучающими системами узкого диапазона длин волн.
29. Контейнер по п. 28, дополнительно содержащий крышку, выполненную из материала, который прозрачен в диапазонах длин волн видимого или инфракрасного излучения, используемого с целью кулинарной обработки.
30. Контейнер по п. 29, в котором крышка представляет собой колпак или пленку.
31. Контейнер по п. 28, выполненный по меньшей мере из одного из перечисленного: полиэтилентерефталат (PET), полипропилен (РР), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полиэтилен низкой плотности (LDPE), поливинилхлорид (PVC), полистирол (PS), вторичный полимер или нейлон.
32. Контейнер по п. 28, в котором пластиковая нижняя часть содержит по меньшей мере один краситель или метку, причем указанные по меньшей мере один краситель или метка прозрачны в диапазонах длин волн излучения, используемого с целью кулинарной обработки.
33. Контейнер по п. 28, в котором пластиковая нижняя часть содержит добавки, повышающие коэффициент поглощения нижней части в определенных диапазонах длин волн.
34. Контейнер по п. 28, дополнительно содержащий просветляющее покрытие, действующее в диапазонах излучения, используемого с целью кулинарной обработки.
35. Контейнер по п. 28, дополнительно содержащий коды, указывающие по меньшей мере один из параметров кулинарной обработки или параметров конфигурации печи.
36. Контейнер по п. 35, в котором коды представляют собой одномерные или двумерные штрихкоды.
37. Контейнер по п. 35, в котором коды представляют собой метки радиочастотной идентификации (RFID-метки).
38. Контейнер по п. 28, дополнительно включающий в себя клапан сброса давления или пара.
39. Контейнер по п. 28, дополнительно содержащий геометрические элементы из различного материала для целей поджаривания или клеймения.
40. Контейнер по п. 28, в котором средство установки выполнено с возможностью расположения и ориентации контейнера для приготовления пищи в заданном положении в камере печи относительно облучающих систем.
41. Контейнер по п. 28, в котором средство установки содержит часть, размещенную на внешней стороне контейнера для приготовления пищи и выполненную с возможностью сопряжения с частью камеры печи для удержания и установки емкости внутри камеры печи.
42. Контейнер по п. 28, выполненный с возможностью содействия облучению пищевого объекта в направлениях сверху и снизу.
43. Контейнер по п. 28, в котором указанная нижняя часть представляет собой тарелку или короб с вертикальными стенками.
44. Контейнер по п. 28, в котором указанная нижняя часть содержит по меньшей мере одно из перечисленного: ребра и отверстия.
45. Контейнер по п. 32, в котором указанный по меньшей мере один краситель обеспечивает, по меньшей мере, частичную непроницаемость емкости для невооруженного глаза, с сохранением при этом высокой прозрачности по меньшей мере в одном из диапазонов длин волн видимого или инфракрасного излучения, используемого с целью кулинарной обработки.
46. Контейнер по п. 32, в котором указанный по меньшей мере один краситель содержит печатные краски или красители, используемые в качестве маркировочного материала, читаемого невооруженным глазом, с сохранением при этом высокой прозрачности по меньшей мере в одном из диапазонов длин волн видимого или инфракрасного излучения, используемого с целью кулинарной обработки.
47. Контейнер по п. 28, в котором средство установки выполнено так, чтобы при размещении в камере печи взаимодействовать с соответствующим средством с целью удержания и установки контейнера для приготовления пищи внутри камеры печи.
48. Контейнер по п. 28, содержащий отделения для разделения пищевых продуктов.
49. Контейнер по п. 35, в котором обеспечено автоматическое считывание кодов.
50. Контейнер по п. 35, в котором коды содержат установочную информацию.
51. Контейнер по п. 35, в котором коды используются с целью контроля в ходе кулинарной обработки того, какие устройства систем облучения включены, с какой интенсивностью и на какое время.
52. Способ нагрева пищевого объекта в камере печи, причем камера печи содержит облучающие системы, испускающие видимое или инфракрасное излучение лишь в заданных узких диапазонах длин волн, при этом способ содержит следующие этапы:
расположение пищевого объекта в емкости, выполненной из материала, оптически прозрачного по меньшей мере в одном из диапазонов длин волн видимого или инфракрасного излучения, испускаемого облучающими системами;
расположение емкости в камере печи с использованием средства установки емкости для обеспечения ориентации и положения емкости в камере печи относительно облучающих систем; и
нагрев пищевого объекта в емкости посредством излучения, испускаемого облучающими системами.
53. Способ по п. 52, в котором этап расположения пищевого объекта в емкости предусматривает использование средства направления пищевого объекта для ориентирования пищевого объекта.
54. Способ по п. 53, в котором средство направления пищевого объекта содержит расположенные на донной части емкости графическую маркировку или геометрические элементы.
55. Способ по п. 52, в котором средство установки емкости содержит выступ, размещенный на внешней стороне емкости и выполненный с возможностью сопряжения с частью камеры печи для удержания и установки емкости внутри камеры печи.
56. Способ по п. 52, в котором этап расположения емкости в камере печи с использованием средства установки емкости для размещения емкости в заданном положении в камере печи относительно облучающих систем предусматривает сопряжение емкости с опорной конструкцией, встроенной или прикрепленной с внутренней стороны камеры печи, так что опорная конструкция поддерживает емкость, внутри которой находится пищевой объект, в правильном положении для выполнения кулинарной обработки.
57. Приспособление для кулинарной обработки, предназначенное для использования в качестве опоры пищевого объекта в камере печи, причем камера печи снабжена облучающими системами, испускающими видимое или инфракрасное излучение лишь в заданных узких диапазонах длин волн, при этом приспособление содержит:
первую часть, выполненную из перфорированного или сетчатого материала;
вторую часть, выполненную из перфорированного или сетчатого материала, причем для облегчения размещения пищевого объекта между первой и второй частями указанные первая и вторая части имеют шарнирное соединение; и
средство установки приспособления для обеспечения ориентации и положения приспособления в камере печи относительно облучающих систем с целью содействия облучению пищевого объекта облучающими системами.
58. Приспособление по п. 57, причем заданная ориентация в камере печи является вертикальной ориентацией, при которой самая большая плоскость пищевого объекта расположена приблизительно по вертикали.
59. Приспособление по п. 57, в котором средство установки приспособления содействует вращению или колебанию приспособления в камере печи.
60. Устройство для нагрева пищевого объекта, содержащее:
камеру печи, снабженную облучающими системами, испускающими видимое или инфракрасное излучение лишь в заданных узких диапазонах длин волн;
кухонную емкость для использования в качестве опоры пищевого объекта;
средство установки для обеспечения ориентации и положения кухонной емкости в камере печи относительно облучающих систем для содействия облучению пищевого объекта облучающими системами с целью кулинарной обработки,
причем кухонная емкость выполнена из материала, прозрачного в диапазонах длин волн видимого или инфракрасного излучения, используемого с целью кулинарной обработки.
61. Устройство по п. 60, в котором кухонная емкость содержит отделения для разделения пищевых продуктов.
62. Устройство для нагрева пищевого объекта, содержащее:
камеру печи, снабженную облучающими системами, испускающими видимое или инфракрасное излучение лишь в заданных узких диапазонах длин волн;
средство установки для обеспечения ориентации и положения контейнера для приготовления пищи в камере печи относительно облучающих систем для содействия облучению пищевого объекта облучающими системами с целью кулинарной обработки,
причем контейнер для приготовления пищи выполнен из материала, прозрачного в диапазонах длин волн видимого или инфракрасного излучения, используемого с целью кулинарной обработки.
63. Устройство по п. 62, выполненное с возможностью реагирования на коды, указывающие по меньшей мере один из параметров кулинарной обработки или параметров конфигурации печи, соответствующих пищевому объекту в контейнере для приготовления пищи.
64. Устройство по п. 63, в котором коды связаны с пищевым объектом в контейнере для приготовления пищи.
65. Устройство по п. 63, в котором обеспечена возможность передачи кодов к контроллеру печи.
66. Устройство по п. 62, в котором контейнер для приготовления пищи содержит отделения для разделения пищевых продуктов.
67. Контейнер для приготовления пищи, предназначенный для хранения и кулинарной обработки пищевого объекта в камере печи, причем контейнер для приготовления пищи содержит:
пластиковую нижнюю часть под размещение пищевого объекта, выполненную прозрачной в видимом или инфракрасном узких диапазонах длин волн излучения, испускаемого облучающими системами в камере печи так, что видимое или инфракрасное излучение испускается лишь в заданных узких диапазонах длин волн, для содействия нагреванию пищевого объекта посредством излучения, испускаемого облучающими системами; и
средство установки для расположения контейнера для приготовления пищи в камере печи относительно облучающих систем для содействия облучению пищевого объекта с целью кулинарной обработки облучающими системами,
причем с контейнером для приготовления пищи связаны коды или метки, указывающие по меньшей мере один из параметров кулинарной обработки или параметров конфигурации печи, соответствующих пищевому объекту в контейнере для приготовления пищи.
68. Контейнер по п. 67, в котором обеспечена возможность передачи кодов к контроллеру камеры печи.
69. Контейнер по п. 67, содержащий отделения для разделения пищевых продуктов.
70. Контейнер по п. 69, в котором коды или метки содействуют контролю над системами облучения в зависимости от соответствующих пищевых продуктов в отделениях контейнера для приготовления пищи.
71. Способ упаковки пищевого объекта для использования в камере печи, содержащей облучающие системы, испускающие видимое или инфракрасное излучение лишь в заданных узких диапазонах длин волн, причем способ содержит следующие этапы:
выбор пластиковой емкости или контейнера для приготовления пищи, изготовленных по меньшей мере с одной областью, выполняющей функцию нижней части, причем пластиковая нижняя часть является оптически прозрачной по меньшей мере в одном из узких диапазонов длин волн видимого или инфракрасного излучения, испускаемого облучающими системами;
помещение пищевого объекта в указанную нижнюю часть и
закрытие пищевого объекта в указанной нижней части.
72. Способ по п. 71, в котором этап закрытия пищевого объекта предусматривает выполнение одного из следующих действий: размещение крышки в заданном положении на нижней части; нанесение поверх нижней части пленки; помещение нижней части в короб.
73. Способ по п. 71, в котором дополнительно обеспечивают наличие кодов для обозначения параметров, относящихся к контейнеру для приготовления пищи или к пищевому объекту.
74. Способ по п. 71, в котором этап выбора предусматривает выбор пластиковой емкости или контейнера для приготовления пищи, в которых содержатся красители.
