專利名稱：具有微波感應(yīng)絕熱腔的包裝件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)品包裝，尤其涉及要在微波爐中加熱的食品包裝。
雖然對(duì)微波爐中加熱食品的包裝已經(jīng)取得成功，但是熱量損失經(jīng)常影響獲得最佳效果。例如，當(dāng)爆玉米花時(shí)，熱量損失可能使爆出的玉米花體積減小，并且使“啞豆”的數(shù)量增多，尤其是在低功率爐中會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象。這就引起了消費(fèi)者的不滿。在過去，微波感應(yīng)包裝件的絕熱元件體積大，制造包裝件時(shí)需要有組裝工序，而且用于制造包裝容器的材料昂貴。此外，絕熱元件僅僅位于包裝件的底部，即該部分放置在微波爐的底板上，因此僅在該區(qū)域能夠減小熱量損失。美國(guó)專利US-4，219，573中有一個(gè)實(shí)例，其中描述，為了防止每克爆玉米花損失至少18卡熱量，需要設(shè)置足夠的絕熱元件?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種措施可以獲得極好的效果，使每克爆玉米花僅損失9卡熱量。另外，本發(fā)明中不需要美國(guó)專利US-4，219，573中所提及的絕熱材料-軟木、木材、瓦楞板或陶瓷紙。這就明顯降低了包裝容器的費(fèi)用。當(dāng)包裝件被冷藏或冷凍時(shí)，以前使用的絕熱元件使食品的冷卻率降低?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，微波能量本身可以用于在微波場(chǎng)中產(chǎn)生絕熱結(jié)構(gòu)，而不需要在包裝容器中加入附加材料。在本發(fā)明的研制過程中發(fā)現(xiàn)，通過增大微波能量提供的熱量可以形成最有效的絕熱結(jié)構(gòu)。在實(shí)際形成絕熱結(jié)構(gòu)之前，該結(jié)構(gòu)是不起絕熱作用的潛在的絕熱元件。
鑒于以前的工藝不足，本發(fā)明的主要目的是減少微波對(duì)包裝件作用時(shí)產(chǎn)生的熱量損失，而不增加包裝費(fèi)用，或者不增加包裝材料;在包裝件的一處或多處選定的區(qū)域，或者在整個(gè)包裝件中，減少熱量損失;因此，可以對(duì)包裝容器中的食品有效地進(jìn)行烹調(diào)或加熱。而且，可以使包裝件有效地冷藏或冷凍，如同沒有設(shè)置絕熱元件的包裝件一樣。
本發(fā)明的這些和其它更詳細(xì)的、特殊的目的可以通過下面的詳細(xì)描述，并參照附圖所示的實(shí)施例來加深理解。但是，本發(fā)明的各種變化形式都包括在權(quán)利要求書所述的范圍內(nèi)。
本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的用微波加熱的包裝件，在受到微波作用時(shí)，至少有一個(gè)或最好有多個(gè)尚未形成的、未膨脹的或潛在的絕熱腔能夠膨脹。該包裝件包括包裝容器壁，該容器壁中設(shè)有膨脹裝置，在微波能量作用下，壁的厚度增加。在優(yōu)選的實(shí)施例中，該容器壁包括兩層片材，其中至少有一層柔性片材。片材沿選定的點(diǎn)、斑紋或密封線粘合在一起，在上述粘接區(qū)之間有未封閉區(qū)域，在這些點(diǎn)、斑紋、密封線之間形成中空的膨脹腔。微波感受器最好位于潛在的膨脹腔附近。由于受微波能的作用，包裝容器及其內(nèi)裝物變熱。這一加熱過程也導(dǎo)致斑紋、點(diǎn)或密封線之間的中空腔變熱，使這些腔中充滿熱空氣或水蒸汽。


圖1是本發(fā)明包裝件的一種實(shí)施例的透視圖。
圖2是沿圖1中2-2線的橫剖面圖。
圖3是圖1所示包裝件在微波爐中被加熱后的側(cè)視圖。
圖4是本發(fā)明另一種形式的透視圖，其中局部被剖視。
圖5是沿圖4中線5-5的局部剖視圖，該包裝件的外壁部分被掀開。
圖6是本發(fā)明包裝件局部放大的剖視圖，其表示未膨脹和膨脹(虛線表示)條件下的膨脹腔。
圖7是柱狀圖，表示使用本發(fā)明和未使用本發(fā)明的包裝件中，膨化的爆玉米花體積的差別。
圖8與圖7相類似，所不同的是表示膨化谷粒的百分比的差別。
圖9和圖10與圖7和8相類似，但是這些結(jié)果取自一個(gè)和圖7、圖8不同的微波爐。
圖1、圖2和圖3表示一種包裝件，在這種情況下，本發(fā)明實(shí)施例中采用了可折疊袋10。袋10用紙制造，其包括下表面12，上表面14，連接板16和18，以及底部封邊17。在袋10裝入食品之前，它的一端張開，正如開口15。通過開口15將袋10充滿任何合適的食品20，例如定量的未膨化的爆玉米和食用油。上述內(nèi)裝物在袋10中，可以利用由微波爐供給的微波能膨化。然后將包裝件的開口15封閉。袋10的底壁或下表面12如圖1所示。在膨化過程中，使袋10定向，以致底壁12面朝下，并與食品20相接觸，正如圖2和圖3所示。
從圖2中可以看到，袋10由軟的內(nèi)層紙24和外層紙22組成，它們相互膠合在一起，例如，使用粘結(jié)劑28，形成疊層。但是，至少袋10的下表面12中，粘結(jié)劑28a的涂敷形式呈帶狀、占狀或斑紋狀，它們由沒有粘結(jié)劑28b的區(qū)域分隔開。這就提供了潛伏的或潛在的膨脹腔C。例如，片層22和24可以分別是30磅的漂白牛皮紙和30磅的不透油性牛皮紙。粘結(jié)劑28可以是適當(dāng)?shù)目篃嵴辰Y(jié)劑，如氯乙烯乳化粘結(jié)劑，乙烯氯乙烯乳化粘結(jié)劑或聚醋酸乙脂乳化粘結(jié)劑，如俄亥俄州哥倫布城富蘭克林國(guó)際公司制造的Duravet-12。本工藝中也使用了其它有技術(shù)性的粘結(jié)劑。另一種粘結(jié)劑28a能夠以任何合適的方式得到應(yīng)用，例如可以通過確定形式的涂膠裝置(未示出)來使用。不要求一定要在未封閉區(qū)28a中的片層22和24之間提供任何一種空間或空氣腔。不過可以相信在兩片層之間具有小空間存在，也有少量氣體存在。重要的必要條件非常簡(jiǎn)單，就是不粘接片層的28b區(qū)。
在膨脹腔C和內(nèi)壁24之間有已知的任意一種合適結(jié)構(gòu)的感受器26，例如在袋10的一面或兩面設(shè)置有微波感膜的柔性塑料片。最好使感受器26位于食物20附近，膨脹腔位于從食品20到感受器26的對(duì)面，使食品得到的熱擴(kuò)散達(dá)到最大，使?fàn)t板F上的損耗降到最小。眾所周知，各種組成形式的微波作用感受器可以用于加熱食品。在美國(guó)專利US-4，735，513、US-4，878，765、US-4，190，757和US-4，267，420中，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行了描述。圖2所示，片層22和24在膨脹條件下呈疊層狀結(jié)合在一起。也就是說，在未粘著區(qū)28b有鄰近的表面，其以接觸或者近似接觸的形式限定了潛在的膨脹腔C。在食物20和爐子F的底面之間形成絕熱的微波感應(yīng)層。膨脹腔C高度大約為1/4英寸。在微波加熱過程中，不能確切地知道這些腔的膨脹機(jī)理，也不能對(duì)其進(jìn)行充分解釋為什么不花費(fèi)過多精力使空氣存在于膨脹腔中，就能獲得空氣膨脹的結(jié)果。因此，人們認(rèn)識(shí)到濕蒸汽可以對(duì)這些腔的膨脹起部分作用。感受器26達(dá)到325°F～400°F。在這個(gè)溫度，在未膨脹腔內(nèi)的空氣或濕蒸汽能夠膨脹到它們?cè)畜w積的十倍。
應(yīng)當(dāng)注意的是，提供絕熱腔C不需要附加材料。此外，與美國(guó)專利US-4，219，573中所描述的一層瓦楞紙板一樣，由腔C所提供的絕熱層不能使該包裝件硬化。另外，對(duì)這種食品的冷藏或冷凍象在無(wú)絕熱層的包裝容器中的食品一樣。
以星狀形式涂敷粘結(jié)劑帶狀區(qū)28a，它們匯聚在袋10中部的中心29。已發(fā)現(xiàn)袋子易形成圓錐底表面，頂點(diǎn)在粘接劑帶狀區(qū)28a的交點(diǎn)29處。由于在爆裂過程中，袋子中心附近的未爆裂的爆玉米花易結(jié)塊，因而希望將爆玉米花保持在能夠最有效地接收熱傳遞的地方，以便提高膨化效果。因此，在這種結(jié)構(gòu)中，腔C將使包裝件10改變形狀，并且起錐形支架的作用，這種包裝結(jié)構(gòu)能將爆玉米花和食用油20集中起來。在本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)中，如果采用許多細(xì)長(zhǎng)的相互平行的腔C將有助于打開包裝件10。這種包裝件在折疊狀態(tài)下運(yùn)輸。在微波加熱過程中，包裝容器中的腔C將膨脹。
用感應(yīng)器26代替復(fù)合分層材料，它可以是涂層。在液態(tài)下，將該涂層涂敷在內(nèi)層24的外表面上，并按照烘干油墨那樣進(jìn)行干燥。在這種情況下，感應(yīng)器涂層將包含微波相互作用的加熱顆粒物質(zhì)，它與層24結(jié)合在一起，作為構(gòu)成感應(yīng)器26的涂層部分。
還能夠看到在包裝件上不附加絕熱材料的情況下，也能達(dá)到絕熱效果。在這種意義上，包裝件能自身絕熱，腔C的高度產(chǎn)生絕熱效果。由于不增加任何東西，包裝件10將保持柔軟、柔韌、易彎和可折疊性。由于在裝有爆玉米花的20的袋中心上方，包裝袋10的兩端折疊，上述包裝件的特性非常重要。還要注意，在微波加熱過程中，絕熱層在熱力和膨脹作用下形成。
人們能夠獲得許多不同的方案，例如在感應(yīng)器26中裝入釋放濕氣或蒸汽的物質(zhì)，或者至少將這種蒸汽與腔C連通，以便在微波加熱過程中釋放氣體、蒸汽或煙霧。一個(gè)實(shí)例是美國(guó)專利申請(qǐng)SN07/456，159所述，一種可釋放蒸汽的無(wú)機(jī)水化物，該專利申請(qǐng)的名稱是用于加熱控制的帶有衰減器的微波感應(yīng)器。
由于本發(fā)明在加熱食品方面進(jìn)行了相當(dāng)大的改進(jìn)，因此在有些情況下可以減少感應(yīng)器26的尺寸或數(shù)量。這在一定條件下是個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，在感應(yīng)器26易使包裝件燒壞或烤焦的情況下。
圖4、5和6是本發(fā)明的另一種形式，其中相同的序號(hào)表示前面所述實(shí)施例中相應(yīng)的部分。在這個(gè)實(shí)施例中，與圖1～3的差別主要是膨脹腔C的形式不同。在圖4～6中，膨脹腔C包括許多較小的、并排的氣泡。
正如圖4～6所示，袋11包括如上所述的下表面12，上表面14，連接板16，18和感應(yīng)器26。用粘接劑28將薄層22和24粘接在一起。在加熱過程中形成腔C的區(qū)域。涂敷粘接劑28，使其形成許多帶有粘接劑的環(huán)形區(qū)域28a，在環(huán)形區(qū)域內(nèi)是無(wú)粘接劑區(qū)28b。在加熱之前，可以看到，潛在的膨脹腔C只占據(jù)粘接劑環(huán)形區(qū)28a內(nèi)狹小的空間。當(dāng)包裝件放在微波爐中，并受微波能量作用時(shí)，由微波能量產(chǎn)生的熱量，特別是由感應(yīng)器26產(chǎn)生的熱量，將使相應(yīng)的無(wú)粘接劑區(qū)28b中潛在的膨脹腔C膨脹，正如圖6中虛線、圖4中實(shí)線所示。從而形成膨脹腔C，該膨脹腔C為減少食物和感應(yīng)器26中的熱量損失提供了絕熱層。
本發(fā)明適用于包裝各種各樣的食品，如爆玉米花、意大利餡餅、法國(guó)油炸食品、烘烤食品(如法國(guó)烤土豆片、薄煎餅、華夫餅干)、卷餅、炸面餅圈等。由于片層22和24具有柔韌性，因此它們比平的剛性材料，象瓦楞紙板，能夠更好地符合無(wú)規(guī)則形狀食品表面輪廓，如意大利餡餅外形。這樣可以有效地促使熱量傳入食品內(nèi)部。
參照?qǐng)D7～8，它表示本發(fā)明在微波爐中膨化爆玉米花的效率，使用GE479-Watt微波爐。56克未膨化的爆玉米花和23.5克食用油放在高11英寸，寬4 1/2 英寸的袋中進(jìn)行膨化?？梢钥吹?，通過提供感應(yīng)器和完全粘合的疊層，即在片層之間全部涂敷粘接劑，能使體積從1200毫升增加互1600毫升。但是，通過使用本發(fā)明，能從1600毫升再增加到1800毫升。平均體積增加約19%。膨化的谷粒百分率也有相同程度的增長(zhǎng)，正如圖8所示。
如圖9和圖10所示，表示在Litton975-Watt微波爐中膨化爆玉米花所得數(shù)據(jù)。
圖9中右邊所示為沒有感應(yīng)器的實(shí)驗(yàn)樣品的平均數(shù)，爆開的玉米花體積約為1600毫升。當(dāng)使用完全粘合的疊層的感應(yīng)器時(shí)，即在整個(gè)結(jié)合面上涂敷粘接劑，其體積將增加到約1900毫升。但是，采用本發(fā)明，其體積將進(jìn)一步增加到約為2300毫升，體積平均增加約21%。如圖8所示，膨化的谷粒百分率也有相同程度的增長(zhǎng)。
只要理解了所述的發(fā)明原理，對(duì)于本專業(yè)的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明的權(quán)利要求書所述范圍內(nèi)，具有各種不同形式，這是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種用微波進(jìn)行烹調(diào)的包裝結(jié)構(gòu)，其特征在于a)、包裝件包括第一和第二相對(duì)的側(cè)壁，在兩側(cè)壁之間形成容納食品的腔；b)、所述第一側(cè)壁包括內(nèi)、外層柔性包裝材料；c)、在選定的區(qū)域，將內(nèi)、外層軟包裝材料相互密封起來的裝置，在所述內(nèi)、外層軟包裝材料之間至少形成一個(gè)可膨脹的腔，通過一部分所述的第一側(cè)壁將至少一個(gè)可膨脹的腔與所述容納食品的腔隔開；d)、所述包裝件處在微波爐中受微波能量作用時(shí)，有選擇地使所述至少一個(gè)可膨脹腔膨脹的裝置，該包裝件中裝有可受微波能量作用的食品，這些食品被包裝在所述容納食品的腔中，所述膨脹裝置包括設(shè)置在包裝袋上的能夠受微波能量相互作用的感應(yīng)器(ⅰ)、在食品烹調(diào)過程中，容納食品的腔的區(qū)域受熱傳遞影響；(ⅱ)、至少有一個(gè)所述的膨脹腔受熱傳遞影響；e)、所述可膨脹腔布置在所述感應(yīng)器和所述外層片材的外表面之間，以便在作用時(shí)，所述感應(yīng)器與所述外層片材接觸微波爐的部分之間產(chǎn)生絕熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述第一側(cè)壁中包括許多所述可膨脹腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的包裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述內(nèi)、外層柔性包裝材料相互粘結(jié)在一起的封閉裝置包括許多帶狀粘帶區(qū)，這些帶狀粘接區(qū)將內(nèi)、外層片材相互粘接在一起，并在中心點(diǎn)匯聚，該中心點(diǎn)大致處于所述包裝袋的中部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述將內(nèi)、外層柔性包裝材料相互粘接在一起的裝置，在所述中心點(diǎn)附近沿徑向構(gòu)成多個(gè)可膨脹腔，每個(gè)可膨脹腔與所述中點(diǎn)分開，從而當(dāng)膨脹腔膨脹時(shí)，可膨脹腔將形成頂點(diǎn)與所述包裝袋的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的錐形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的包裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述用于將內(nèi)、外兩層柔性包裝材料相互粘接在一起的裝置構(gòu)成許多環(huán)形可膨脹腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的包裝結(jié)構(gòu)，其特征在于環(huán)形可膨脹腔包括許多封閉的小腔，這些小腔相互之間鄰接，并由所述內(nèi)、外兩層相互粘接的封閉區(qū)沿橫向隔開。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可用微波加熱的絕熱包裝件，其中至少有一個(gè)，最好有多個(gè)潛在的未膨脹絕熱腔，當(dāng)包裝件受微波作用時(shí)，能夠使這些未膨脹腔膨脹。該包裝件包括至少兩層材料，它們?cè)谶x擇的點(diǎn)、斑紋或沿著密封線粘合在一起。這些粘接部分由未封閉區(qū)分隔開。這些未封閉區(qū)在線、斑紋或點(diǎn)之間形成中空的膨脹腔。在微波能量的作用下，該包裝容器及其內(nèi)裝物被加熱。
文檔編號(hào)B65D81/38GK1058938SQ9110564
公開日1992年2月26日 申請(qǐng)日期1991年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月11日
發(fā)明者L·C·布蘭德堡, J·T·沃特金斯 申請(qǐng)人:黃金谷微波食品有限公司