CH626581A5

CH626581A5 - Package with container for heating food in a microwave oven

Info

Publication number: CH626581A5
Application number: CH1194177A
Authority: CH
Inventors: Hat Auf Nennung Verzichtet Erfinder
Original assignee: Pillsbury Co
Priority date: 1976-10-08
Filing date: 1977-09-29
Publication date: 1981-11-30
Also published as: FR2367003B1; NL7707116A; CA1091305A; AU506612B2; AU2197277A; DE2745307C2; ATA712577A; GB1592978A; AT362296B; FR2367003A1; BE859509A; MX145465A; DE2745307A1; BR7704865A; IT1090092B; JPS5345748A

Description

io Die Erfindung betrifft eine Verpackung mit Behälter zum Erhitzen von Nahrungsmitteln in einem Mikrowellenofen.

Direktes Erhitzen eines Nahrungsmittels, d.h. üblicherweise in einem Mikrowellenofen, macht dieses häufig feucht 15 und durchweicht, wenn es ein Brotprodukt ist, wird es gelegentlich lederartig, was dem gleichen Produkt, das nicht in einem Mikrowellenofen erhitzt wurde, nicht entspricht. Die Kruste einiger Produkte, wie beispielsweise Pizzakuchen, entwickelt ein ungewöhnliches Gefüge, das entweder 20 weich oder lederartig und überhaupt nicht ansprechend ist. Somit ist, während Weichheit und Gefüge in einigen Nahrungsmittelprodukten ein Problem darstellen, die Tatsache, dass ein gewöhnlicher Mikrowellenofen nicht in der Lage ist, die Oberfläche zu bräunen, besonders wichtig beim Er-25 hitzen von Fleisch, Eiern, Brot oder Gemüse, wie beispielsweise kleingeschnittene Bratkartoffeln, Pommes frites oder überbackene Kartoffeln. In den letzten Jahren wurden Keramikschalen, die in einem Mikroofen heiss werden, hergestellt um dieses Problem zu lösen. Eine derartige Schale 30 oder Schüssel ist ziemlich schwer, relativ teuer und muss ohne Nahrungsmittel während etwa 2 bis 5 Minuten vorgewärmt werden. Eine Anzahl anderer Behälter, die zum Bräunen oder Überbacken der Oberfläche eines Nahrungsmittels vorgeschlagen wurden, fallen in drei generelle Kategorien. 35 Die erste umfasst solche, die einen elektrisch widerstandsfähigen Film, gewöhnlich von etwa 0,00001 cm bis 0,00002 cm Stärke auf die Oberfläche eines Nichtleiters, wie beispielsweise eine Keramikschale aufgebracht, enthalten und z.B. in den US-PS 3 853 612, 3 705 054, 3 922 452 und 3 783 220 40 beschrieben sind.

Aufgrund des I2R-Verlustes (Widerstandsverlust) wird Wärme erzeugt. Dieses System ist zur Verwendung bei der Erfindung nicht annehmbar, wegen des Gesamtgewichts, der Kosten der Schale und ihrer Zerbrechlichkeit. Zur zwei-45 ten Kategorie gehören Mikrowellenenergieabsorber, die aus einer Teilchenmasse oder einem Teilchenbett gebildet werden, die gesamthaft heiss werden, wenn sie der Mikrowellenenergie ausgesetzt sind. Die Mikrowellen absorbierende Substanz kann aus Ferriten, Kohlenstoffteilchen und dgl. 50 aufgebaut sein. Beispiele sind in den US-PS 2 582 174,

2 830 162, 3 302 632, 3 773 669, 3 777 099, 3 881 027,

3 701 872 und 3 731 037 und der DT-PS 1 049 019 beschrieben. Diese Materialien sind geeignete Bestandteile in der vorliegenden Erfindung. Die dritte Kategorie umfasst

55 elektrische Leiter, wie beispielsweise parallele Stäbe, ferner Becher oder Streifen, die ein intensives elektrisches Interferenzfeldmuster erzeugen, das eine Oberflächenerhitzung in einem angrenzenden Nahrungsmittel herbeiführt. Beispiele sind die US-PS 2 540 036, 2 71 552, 3 591 751, 3 857 009, 60 3 946 187 und 3 946 188. Dieses Erhitzungssystem wird in der vorliegenden Erfindung nicht verwendet.

Bei der Entwicklung der Erfindung wurde festgestellt,

dass Mikrowellenenergieabsorber bei alleiniger Verwendung nicht zufriedenstellend für die meisten Zwecke sind, ins-65 besondere in Verbindung mit dem Erhitzen von mehlhaltigen Nahrungsmitteln, wie beispielsweise Brotprodukten, Obstkuchen oder Pizzakuchen, bzw. -pasteten, vor allem weil die direkt durch das Nahrungsmittelprodukt aus dem Magne-

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tron oder einem anderen Mikrowellenerzeuger aufgenommene Mikrowellenenergie dazu führt, dass die Innentemperatur des Nahrungsmittelproduktes sehr rasch ansteigt, während die aus dem Mikrowellenabsorber geleitete Wärme viel langsamer aufgebracht wird. Dadurch ist in der Zeit, da das Äussere braun oder überbacken wird, da§ Innere bereits verbrannt, ausgetrocknet oder in anderer Weise überbehandelt. In der US-PS 3 941 967 wird ein Mikrowellenkoch-gefäss oder- gegenständ mit einem aus Glas, Porzellan und Keramik oder synthetischem Harz, wie beispielsweise einem fluorhaltigen Harz, Polypropylen oder dgl., gebildeten Körper beschrieben. In dem Behälter befindet sich eine Metallplatte, unterhalb der ein Heizelement, wie beispielsweise Ferrit-Keramikmaterial, Siliziumkarbid-Keramikmaterial oder ein Widerstandsfilm, vorgesehen ist. Ein Abschirmdeckel aus Blech oder ein Gitter ist über dem Nahrungsmittel angebracht, um die Mikrowellenstrahlung von diesem zu isolieren, und die innere Erhitzung des zu backenden Materials wird auf einen geeigneten Wert eingestellt, indem der Anteil der Mikrowellenstrahlung, der durch die Abschirmabdeckimg hindurchtritt, entsprechend eingestellt wird. Obgleich das in der genannten Patentschrift angegebene System zur Herbeiführung eines Ausgleichs zwischen innerem und äusserem Erhitzen angewendet werden kann, ist der Behälter aufwendig, teuer und schwer. Ein Grossteil des Gewichts und der Kosten des erwähnten Behälters resultiert aus der inhärenten Masse und dem Gewicht des Wärmeabsorbers. Er wird daher als ein permanenter Haushaltgegenstand verwendet und ist vollständig ungeeignet als Behälter zum Verkauf eines Nahrungsmittels. Darüber hinaus führen der relativ grosse Umfang und die grosse Masse des Wärmeabsorbers dazu, dass der Behälter sehr heiss bleibt, beispielsweise 260 bis 320°C für eine ganze Zeit nach Entfernung aus dem Ofen, wodurch die Gefahr besteht, sich die Finger zu verbrennen.

Eine andere Heizvorrichtung ist in der US-PS 3 777 099 beschrieben. Ähnlich massiv ausgebildet ist der Wärmeabsorber innerhalb eines Isolators, wie beispielsweise Sand oder Mörtel, mit Pappe oder keramischem Material herum angeordnet. Sämtliche Formen der Erfindung verwenden einen schweren Teller oder eine Platte, auf der das Nahrungsmittel angeordnet ist. Dieses ist nicht abgeschirmt oder eingeschlossen. In der US-PS 3 731 037 wird ein als Mikrowellenofen ausgebildeter Behälter für Nahrungsmittel beschrieben, der Wärmeisolierwände, vorzugsweise aus einem Material, das die Glühtemperaturen aushalten kann, ausgekleidet mit einem Material, wie beispielsweise Glas oder Keramik, das mit Verlust behaftet hergestellt wird, beschrieben. Die Patentschrift gibt auch einen wegwerfbaren Aufwärmebehälter an, der eine Nahrungsmittelschale aus Aluminium, Polyurethanschaumwände und eine mit Verlust behaftete Bodenauskleidung, die aus Wasser besteht, enthält.

Es wurde bisher vorgeschlagen, eine Papierschachtel mit einer Metallfolienschicht zu versehen, welche ein in der Verpackung enthaltenes Nahrungsmittel vor Mikrowellenbestrahlung abschirmt, wenn es in einem Mikrowellenofen erhitzt wird. Beispiele sind die US-PS 2 714 070, 3 865 301 und 3 219 460. Wenn Nahrungsmittel in Packungen dieser Art erhitzt werden, treten die vorstehend erwähnten Probleme der Weichheit oder Ledrigkeit und des Fehlens der Oberflächenröstung auf, wodurch der Behälter für den vorgesehenen Zweck ungeeignet wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Verpackung zur Mikrowellenerhitzung von Nahrungsmitteln ohne die erwähnten Nachteile. Diese Verpackung kennzeichnet sich durch die Merkmale des Anspruches 1.

Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Mikrowellenofens, der eine Verpackung gemäss der Erfindimg enthält,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Verpackung von Fig. 1 in einem vergrösserten Massstab mit offenem Deckel,

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 1, wobei sich die Verpackung in geschlossenem Zustand befindet,

Fig. 4 einen stark vergrösserten Teilquerschnitt entlang der Linie 4-4 der Fig. 2,

Fig. 5 einen partiellen Vertikalquerschnitt ähnlich Fig. 3 einer modifizertien Form der Erfindung,

Fig. 6 einen Vertikalquerschnitt einer anderen Form der Erfindung,

Fig. 7 einen Vertikalquerschnitt einer anderen modifizierten Form der Erfindung,

Fig. 8 eine andere Form der Erfindung in vertikalem Querschnitt,

Fig. 9 eine grafische Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Dicke des zusammengesetzten Absorbers und der erhaltenen Oberflächentemperatur nach Erhitzen während einer Minute wiedergibt.

Fig. 10 eine grafische Darstellung, welche die Zeit/Temperaturansprechcharakteristik für Absorber verschiedener Dicken wiedergibt.

Die Figuren 1, 2 und 3 erläutern eine typische Anwendung der Erfindung zur Verwendung beim Transport, Erhitzen und Servieren einer einzigen Portion eines Nahrungsmittels, wie beispielsweise eine Pizzapastetenscheibe.

Fig. 1 zeigt eine Verpackung gemäss der Erfindung in einem Mikrowellenofen 5 geeigneter bekannter Konstruktion einschliesslich der üblichen Regelvorrichtungen 6, wobei ein Mikrowellengenerator 7 Mikrowellen mit der üblichen Frequenz von 2450 Megahertz erzeugt. Es ist jedoch klar, dass die vorliegende Erfindung bei sämtlichen Wellenlängen anwendbar ist, bei welchen Mikrowellen zum Erhitzen verwendet werden können. Mikrowellen liegen üblicherweise im Bereich von 1000 bis 30.000 MHz. Die Wellen werden durch die Führung 8 zu einem Mikrowellenofenhohlraum 9 geleitet, in dem die Verpackung 10 angeordnet ist.

Die Verpackung 10 umfasst einen äussern Behälter 12, der aus einem für Mikrowellen durchlässigen, nicht mit Verlust behafteten Material, wie beispielsweise einem dielektrischen Bahnmaterial, z.B. Pappe oder Kunststoff, gebildet ist, einschliesslich vier Seitenwänden 14, 16,18 und 20, die durch sich zentral erstreckende integrale Eckenfaltungen 22, 24, 26 und 27 verbunden sind. Diese weisen jeweils ein Paar gemeinsam herunterklappbarer Lappen, die auch längs einer Seitenklappe zu einer angrenzenden Seitenwand aufklappbar sind, auf. Der Behälter 12 enthält auch die Bodenwand 29 und obere oder Deckwand 28 mit einem Vorsprung 30, der in irgendeiner geeigneten Weise z.B. durch Ankleben an die Seitenwand 20, fixiert werden kann, wenn der Behälter geschlossen wird. Der Deckel 28 enthält auch ein Paar Seitenlappen 32, 34, die nach unten gefaltet sind und angrenzend an die äusseren Oberflächen der Seitenwände 14 und 18 liegen. Der Behälter kann, wenn er für eine einzelne Pizzapastetenportion verwendet wird, Abmessungen von 10 x 10 x 2,5 cm aufweisen. Wenn Pappe verwendet wird, wird auf einen Wert 14 bis 18 gebleichte Sulfatpappe von Nahrungsmittelqualität bevorzugt. Die Verpackung wird mit Cellophan oder anderem flexiblen Schutzfolienmaterial 36 (Fig. 3) einschliesslich beliebiger bekannter Verpackungsfolien, wie beispielsweise «Nylon», Polyester, Polystyrol, Wachspapier usw. umhüllt, wobei die Umhüllung 36 zum Schutz der Verpackung während der Lagerung verwendet und vor der Einbringung der Packung in den Mikrowellenofen entfernt wird.

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Mit der Innenoberfläche des Deckels 28 ist eine Abschirmung aus einer elektrisch leitenden Metallfolie 38 verbunden, die eine Aluminiumfolie von 0,009 mm laminiert mit Kraftpapier, aufweist. Dieses Laminat ist mit irgendeinem geeigneten Klebstoff mit der Innenoberfläche des Deckels 28 verbunden. Die Abschirmung 38 schirmt in diesem Fall das in der Verpackung enthaltene Nahrungsmittelprodukt nicht vollständig von sämtlicher Mikrowellenbestrahlung ab, sondern wirkt vielmehr als eine partielle Abschirmung, die so ausgebildet ist, dass der direkte Eintritt von Mikrowellenenergie in das Nahrungsmittelprodukt geregelt wird. Das Ausmass, welches das Nahrungsmittel direkt erreicht, ist geringer als das Ausmass, welches das Nahrungsmittel ohne die Abschirmung erreichen würde. Die Übertragung erfolgt durch Öffnungen 40 einer vorbestimmten Grösse. Wenn die Erhitzung erfolgt, werden Feuchtigkeitsdampf und Wasserdampf durch die Öffnungen 40 ventiliert, wodurch die Möglichkeit gesteigert wird, dass Feuchtigkeit aus der Kruste ausgetrieben wird und diese knusprig wird. Gegebenenfalls können eine oder mehrere bewegliche Metallabdeckungen (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um die Öffnungen 40 vor dem Erhitzen in irgendeinem beliebigen Ausmass zu öffnen oder zu schliessen, um dadurch die innere Erhitzung nach Bedarf zu regulieren. Gute Ergebnisse wurden bei Pizzapastete von 66 g in einem lOOO-Watt-Ofen mit 4 Öffnungen von jeweils 8 cm2, d.h. mit einem offenen Bereich von insgesamt etwa 32 cm2 erreicht, während der Gesamtbereich der Abschirmung 38 (einschliesslich des Lochbereichs) etwas 135 cm2 beträgt. Somit beträgt der Bereich der Löcher 40 etwa 25% des abgeschirmten Bereichs, jedoch können gute Ergebnisse mit einem viel breiteren Bereich erzielt werden; beispielsweise können etwa 10% bis 75% der Abschirmung offen sein, wenn direkte Mikrowellénerhitzung erwünscht ist. In einigen Fällen, wie nachfolgend beschrieben, erfolgt keine direkte Mikrowellenerhitzung für das Nahrungsmittelprodukt, das Produkt wird in diesem Fall lediglich durch Leistung aus dem Mikrowellenabsorber erhitzt. Zur Bestimmung der Grösse der Öffnungen 40, d.h. des Ausmasses der Abschirmung, entscheidet man zunächst über das Ausmass der Leitung oder Oberflächenerhitzung, die notwendig ist, und bestimmt die Dimensionen und Zusammensetzung einer Verbundstruktur die einen Heizkörper 42 bildet. Die Grösse der Öffnungen 40 (oder im Fall anderer Ausführungsformen, wie beispielsweise der in Fig. 8, wo keine Löcher verwendet werden, die Grösse der Abschirmung selbst) wird dann grösser oder kleiner gemacht, bis die gewünschte vorbestimmte Menge innerer Erwärmung durch direkte Mikrowellenenergieübertragung ohne Verbrennen oder Trocknung des Innern erreicht wird. Dies erfolgt am besten empirisch. Somit werden, wenn das Produkt nicht warm genug an der Innenseite ist, die Öffnungen 40 grösser gemacht; wird das Innere jedoch zu warm oder verbrannt, werden die Öffnungen 40 verkleinert. Im allgemeinen wird die Grösse der Öffnungen 40 oder die Grösse der Abschirmung selbst, wenn keine Löcher verwendet werden, durch die Art des Nahrungsmittels, seiner Zusammensetzung, die Menge des in dem Nahrungsmittel enthaltenen Wassers und auch dadurch bestimmt, ob das Nahrungsmittel gefroren, gekocht oder angekocht ist und dgl. Es sei bemerkt, dass, wenn die Menge der direkten Mikrowellenenergieübertragung auf das Nahrungsmittel erhöht wird, beispielsweise indem die Öffnungen 40 grösser gemacht werden, die zu dem Absorber gelangende Energiemenge und folglich die Menge an Leitungswärme abnimmt. Die gegebenen Dimensionen und Öffnungsgrössen sind lediglich als Beispiele angegeben.

In dem beschriebenen Behälter ist ein Abstandsmaterial vorgesehen, wie beispielsweise ein Bogen aus Wellpappe mit offener Oberfläche oder ein anderes geeignetes, für Mikrowellen durchlässiges Material 41 mit gerade der richtigen Grösse, um leicht in den Boden des Behälters eingepasst zu werden. Auf diesem Abstandsmaterial befindet sich der erwähnte Heizkörper 42. Der Heizkörper 42 ist ein Verbundmaterial oder Laminat, wie sich am besten aus den Fig. 2 und 4 ergibt, das aus einem oberen strukturellen Träger 44 von beträchtlicher Festigkeit und der notwendigen Wärmebeständigkeit, um die in Betracht kommende Temperatur auszuhalten (wobei z.B. Aluminium-, Kupfer-, Messing- oder Keramikfolien oder Glimmerfolie, Portlandzement oder Gips typisch sind) und aus einer den Mikrowellenabsorber 46 bildenden Heizschicht besteht. Diese umfasst irgendeine bekannte geeignete, Mikrowellen absorbierende, mit Verlust behaftete Substanz, die bei Aussetzung an Mikrowellenenergie eine Temperatur von über 100°C erreicht, entweder allein oder in Kombination mit einem oder mehreren Verdünnungsmitteln und Bindern. Es ist wichtig, dass der Heizkörper 42 flexibel oder halbflexibel ist, so dass er leicht mit den Fingern geformt oder gebogen werden kann, ohne in Stücke zu zerbrechen, auch wenn der Überzug 46 rissig werden kann. Diese Flexibilität gibt ihm Beständigkeit gegen Bruch, selbst wenn er von einem harten Schlag getroffen wird, im Gegensatz zu dem Verhalten einer starren Platte, die aus einem spröden Material gebildet wird.

Die Heizschicht 46 ist relativ dünn, ähnlich einer Anstrichschicht. Der Binder verbindet oder verklebt die Ab-sorbensteilchen miteinander, um sie in ihrer Lage zu halten und formt auch die Heizschicht 46 zu einer festen Masse, wodurch Funken oder Bogenbildung zwischen den einzelnen Teilchen verhindert wird. Die Bindefunktion kann durch irgendeinen geeigneten Klebstoff oder ein Material erfolgen, die gegenüber den angewendeten Temperaturen beständig ist, wie beispielsweise Portlandzement, Gips, Natriumsilikat und dgl. Die Schicht 46 braucht nicht kontinuierlich zu sein, d.h. sie kann in zwei oder mehreren Streifen oder Bändern vorgesehen sein, oder kann Löcher oder Öffnungen enthalten. Der Mikrowellenabsorber 46 sollte vorzugsweise ausreichend mit Verlust behaftet sein, um Temperaturen über 150°C zu erreichen, wobei die am stärksten bevorzugte im Bereich von 204 bis 427°C liegt. Jede bekannte, mit Verlust behaftete, Mikrowellen absorbierende Substanz kann verwendet werden, falls sie in der Lage ist, eine Temperatur über 100°C zu erreichen, um dadurch jeglichen in dem Nahrungsmittel vorliegenden freien Feuchtigkeitsgehalt zum Sieden zu bringen. Die Substanz kann gegebenenfalls von der Art sein, die gemäss der US-PS 2 831 162 mit der Temperatur variabel ist.

Jede geeignete mit Verlust behaftete Substanz, die in der Masse auf mehr als 100°C in einem Mikrowellenofen erhitzt wird (im Gegensatz zu einem Widerstandsfilm) kann als aktiver Heizbestandteil der Mikrowellen absorbierenden Heizschicht 46 verwendet werden. Diese Substanzen fallen hauptsächlich in 4 Gruppen: Halbleiter, von denen Beispiele Zinkoxid, Germaniumoxid, Bariumtitanat und dgl. sind. Unter der Zeiten Gruppe sind ferromagnetische Materialien mit einer Curie-Temperatur von über etwa I00°C einschliesslich pulverförmiges Eisen, einige Eisenoxide und Ferrite, wie beispielsweise Bariumferrit, Zinkferrit, Magnesiumferrit, Kupferferrit oder irgendwelche der anderen üblicherweise verwendeten Ferrite und andere geeignete ferromagnetische Materialien und Legierungen, wie beispielsweise Legierungen von Mangan, Zinn und Kupfer oder Mangan, Aluminium und Kupfer und Legierungen von Eisen und Schwefel, wie beispielsweise Pyrrhotit mit hexagonalen Kirstallen und dgl. Zu anderen Materialien gehören Siliziumkarbid, Eisenkarbid, Strontiumferrit und dgl. Zu anderen geeigneten Materialien gehören Oxide der Periode 3 wie beispielsweise Chromoxid, Kobaltoxid, Manganoxid, Nickeloxid und dgl., ferner auch

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Samariumoxid. Ein bevorzugtes Material ist pulverförmiges und granuliertes Fe304, das aus Taconit erhalten wurde oder Gemische von pulverförmigem und granuliertem Fe404. In einer vierten Gruppe sind dielektrische Materialien wie beispielsweise Asbest, gewisse Brennziegel; ferner auch Kohle und Graphit.

Mit Bezug auf ferroelektrische und ferromagnetische Materialien wurde gefunden, dass im allgemeinen der Curie-Punkt gleich oder oberhalb der Maximaltemperatur, die man zu erreichen wünscht, sein muss. Somit muss der Curiepunkt, wenn die gewünschte Temperatur 260°C ist, wenigstens 260°C sein. Etwas höhere Temperaturen können erreicht werden, wenn die dielektrische Absorption Anlass zu weiterem Temperaturanstieg gibt. Relativ hohe magnetische oder dielektrische Konstanten verbessern die Heizfähigkeit des Materials und reduzieren das Gewicht des fertigen Produkts durch Verringerung der Masse des Materials, die zur Erreichung einer gegebenen Temperatur notwendig ist. Die erreichte Endtemperatur ist im allgemeinen in dreierlei Hinsicht begrenzt; erstens durch den Curie-Punkt des aktiven Heizmaterials, weil unterhalb des Curie-Punktes das Material Mikrowellenenergie absorbiert und oberhalb dieser Temperatur das Material seine magnetischen Eigenschaften verliert und nicht länger erwärmt; zweitens durch den Prozentgehalt an aktivem, Mikrowellen absorbierenden Material in dem Gemisch und drittens durch die Menge oder Masse des Mikrowellen absorbierenden Materials und insbesondere durch die verwendete Dicke der Heizschicht 46. Keramisches Tonmaterial, obgleich allein nicht extrem mit Verlust behaftet, trägt, wenn es zu einem Teil der Heizschicht 46 gemacht wird, in gewissem Ausmass zu der erzeugten Wärme bei. Andere Beispiele sind Silikate und ähnliche glasartige Materialien.

Der Träger 44 sollte relativ billig, durch Wärme unbeschädigt, korrosionsbeständig, gegenüber Nahrungsmitteln nicht toxisch sein und ein gewisses Ausmass an struktureller Festigkeit liefern. Wenn Aluminium verwendet wird, besteht es vorzugsweise aus einer Folie von etwa 25 bis 76 [i Dicke. Der Absorber 46 befindet sich vorzugsweise an der Aussenseite, d.h. an der dem Nahrungsmittel gegenüberliegenden Seite des Trägers 44. Aluminiumfolie dient, wenn sie an der Innenseite ist, zwei Zwecken. Sie ist ein struktureller Träger für den Absorber und wirkt auch als eine saubere Backoberfläche, um Verunreinigungen des Nahrungsmittelproduktes durch den Absorber zu verhindern. Obgleich Metall bevorzugt wird, kann der Träger 44 auch aus einem Nichtmetall bestehen, wie beispielsweise einem nichtmetallischen Mineral oder einer auf die obere Oberfläche der Heizschicht 46 aufgeschmolzenen dünnen Glasur aus keramischem Material; da jedoch der Heizkörper 42 Temperaturen von 260 bis 316°C aushalten muss, hat eine derartige Struktur nicht die Festigkeit eines Verbundmaterials unter Verwendung einer Metallschicht und ist nicht nur zerbrechlicher, sondern auch teurer. Wenn der Träger 44 nicht metallisch ist, wird bevorzugt ein temperaturbeständiges Mineralmaterial oder keramisches Material verwendet, das unter Bildung einer homogenen Platte geschmolzen wird, und zwar entweder mit oder ohne Verstärkung, wie beispielsweise einem Metallgitter, metallischen oder mineralischen Fasern, Glasfasern und dgl. zur Erhöhung der Festigkeit. Metalle werden weitgehend gegenüber Keramik und Glas bevorzugt wegen ihrer relativen Zähigkeit, Flexibilität oder Biegbarkeit und Bruchbeständigkeit. Folglich wird weniger Material als bei Verwendung eines Nichtmetalls für den Träger 44 benötigt. Eine vierte Gruppe umfasst Kombinationen der obigen Materialien oder die obigen Materialien, vermischt mit nicht mit Verlust behafteten, für Mikrowellen durchlässigen Materialien wie beispielsweise Mineralien, einschliesslich Perlit, Sand, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid oder dgl., die als inerte Füllstoffe wirken, um die Heizgeschwindigkeit zu verlangsamen und die Schicht fester zu machen.

5 Das beste mit Velust behaftete Material hängt von einer Reihe von Faktoren ab, von denen die wichtigsten die Heizwirksamkeit, die zu erreichende Endtemperatur, die Wärmestabilität oder Beständigkeit gegenüber Rissbildung oder anderen zerstörenden Faktoren, das Fehlen von Funken- oder io Bogenbildung und dgl. sind. Wenn Fe304 als hauptsächlicher mit Verlust behafteter Mikrowellenabsorber verwendet wird, besteht eine geeignete Formel in 37 g Fe304, das aus Toconit erhalten wurde, 37 g Sand und 11,5 ml einer Lösung aus 2,5 Teilen Natriumsilikat auf 1 Teil Wasser. Der Sand und pul-15 verförmiges Fe304 werden miteinander vermischt, und die Natriumsilikatlösung wird zugegeben und gleichmässig vermischt. Dieses feuchte Gemisch wird durch Bürsten, Walzen und dgl. auf ein Aluminiumblech von 76 n zu einer Dicke von 0,76 mm aufgebracht. Das den Träger 44 und die Schicht 20 46 umfassende Laminat wird dann auf etwa 93°C während etwa 2 Stunden oder bis völligen Austrocknen erhitzt, wobei die Ränder fixiert werden, um die Deformierung zu verhindern. Das erhaltene Laminat besitzt ein sehr geringes Gewicht, ist flexibel in dem Sinne, dass es leicht mit den Fin-25 gern gebogen werden kann, und dennoch stabil und fest genug, um Transport und Lagerung auszuhalten. Es ist gegenüber Nahrungsmittelsubstanzen nicht toxisch und erhitzt die Oberfläche des Nahrungsmittels in Kontakt mit der oberen Oberfläche der Aluminiumfolie auf 316°C oder heis-30 ser. Während der Trocknung der Heizschicht 46 geht der grösste Teil des Wassers verloren, so dass die fertige trok-kene Masse etwa 37 g Fe304, 37 g Sand und etwa 5 g Natriumsilikat enthält.

Der Abstandshalter 41 kann aus vielen für Mikrowellen 35 durchlässigen Gegenständen gebildet werden, von denen Wellpappe mit offener Oberfläche lediglich ein Beispiel ist. Andere geeignete Materialien sind ein oder mehrere Stücke aus Perlit, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, Glas, Glasfaser und dgl. Wenn Perlit verwendet wird, kann er aus 40 pulverförmigem Perlit, der mit Natrmiumsilikat in einer dem Fachmann bekannten Weise verbunden ist, hergestellt werden. Der Abstandshalter 41 hält vorzugsweise den Heizkörper 42 entweder 6,3 mm oder mehr von der unteren Oberfläche des Ofenhohlraums, um eine wirksame Übertra-45 gung der Mikrowellenenergie auf den Heizkörper herbeizuführen.

Auf dem Heizkörper 42 liegt ein Nahrungsmittelprodukt 43, wie beispielsweise eine viereckige Pizzaschnitte oder irgendein anderes Nahrungsmittel einschliesslich Pommes friso tes, kleingeschnitzelte geröstete Kartoffeln, Zwiebelringe, zu toastendes Käsesandwich, eine Obstkuchenschnitte, Fleisch und dgl. Obgleich es zweckmässig ist, Kontakt zwischen dem Nahrungsmittel und dem Laminat 44, 46 herzustellen, ist es nicht wesentlich, da Wärme aus dem Laminat zu dem Nah-55 rungsmittel durch Strahlung oder Konvektion anstelle von Leitung übertragen werden kann.

Das Nahrungsmittel wird in der Fabrik in die Verpak-kung 10 gebracht, entweder gefroren oder nicht gefroren bei irgendeiner Temperatur versandt und kann in den Ofen 5 60 entweder in gefrorenem oder nicht gefrorenem Zustand gebracht werden. Wenn das Nahrungsmittel erhitzt werden soll, wird die Umhüllung 36 entfernt, wodurch die Öffnungen 40 freigelegt werden. Die Verpackung wird dann in den Mi-kroofen gebracht, und wenn Mikrowellenenergie in die Kam-65 mer 9 durch die Führung 8 eintritt, dringt eine vorbestimmte geregelte Menge der Mikrowellenenergie durch die Öffnungen 40 in die Verpackung und wandert direkt in das Nahrungsmittel 43, um es vollständig zu erhitzen. Der Rest er

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hitzt den Absorber 46 und wird durch Leitung durch den Aluminiumfolienträger 44 zum Boden des Nahrungsmittels geleitet, wodurch der Boden der Kruste knusprig gemacht oder gebräunt wird. Dieses Vorgehen erwies sich als hochwirksam im Hinblick auf die Beseitigung des weichen oder lederartigen Charakters, der auftritt, wenn das gleiche Nahrungsmittelprodukt allein in einem Mikrowellenofen erhitzt wird. Das Erhitzen in einem lOOO-Watt-Ofen nimmt etwa 105 sec für eine Pizza von 66 gr und 180 sec für eine Pizza von 264 g in Anspruch. Die direkte gesteuerte Mikrowellenübertragung durch die Öffnungen 40 ermöglicht, dass das Innere des Nahrungsmittelproduktes, ohne verbrannt oder ausgetrocknet zu werden, erhitzt wird. Der Heizkörper erreicht meist eine Temperatur von etwa 260 bis 370°C und verbleibt vorzugsweise im Bereich von 316°C. Aufgrund der relativ kleineren Materialmenge in der Heizschicht 46 und der geringen Kosten der Bestandteile ist der Behälter sehr billig und kann als wegwerfbar angesehen werden. Ausserdem ermöglicht die geringe Masse des Erhitzers, dass er sehr rasch auf die gleiche Temperatur wie das Nahrungsmittel 43 abkühlt, wenn der Strom abgeschaltet wird, wodurch die Gefahr, sich die Finger zu verbrennen, herabgesetzt wird. Die Mikrowellen absorbierende Heizoberfläche ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ausreichende Wärme liefert, um die Oberfläche des Nahrungsmittels zu rösten, zu überbacken oder zu toasten, ohne entweder andere Teile der Verpackung oder die Hände bei geöffneter Verpackung zu verbrennen.

Es wurde festgestellt, dass die Geometrie und insbesondere die Dicke des Heizkörpers 42 mit dem Absorber 46 ein wichtiger Faktor für die erfolgreiche Anwendung der Erfindung ist.

Bei der Entwicklung vorliegender Erfindung wurde festgestellt, dass, wenn die Dicke der Schicht 46 ausgehend von einer kleinen endlichen Dicke, üblicherweise im Bereich von 2,5 bis 0,4 mm, erhöht wird (wodurch die Dicke des Heizkörpers 42 erhöht wird), die Endtemperatur nach einem gegebenen Erhitzungszeitraum zuerst ansteigt, in anderen Worten mit Veränderungen in der Dicke positiv in Beziehung steht, jedoch dann in überraschender Weise abfällt, nachdem eine gewisse kritische Dicke erreicht ist, also mit der Dicke der Heizschicht negativ in Beziehung steht.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 wird dort klar die Beziehung zwischen der Dicke des Heizkörpers 42, d.h. des Aluminiumträgers 44 mit der mikrowellenabsorbierenden Heizschicht 46 und der Oberflächentemperatur nach Erhitzen während 1 min in einem Mikrowellenofen gezeigt. Die Schicht 46 bestand in beiden Fig. 9 und 10 aus 50% Fe304 mit einer Siebkorngrösse von 44 [j, und 50% Fe304 mit einer Siebkorngrösse von 595 bis 44 p,, die gleichmässig miteinander vermischt und als eine feste anstrichartige Schicht mit einem Aluminiumblech von 76 fi mit einem Binder, bestehend aus einer Natriumsilikatlösung (2,5 Teile Natriumsilikat auf 1 Teil Wasser), wobei 11,5 ml Natriumsilikatlösung je 74 g Eisenoxid zugegeben wurden, verbunden wurden. Die in den Fig. 9 und 10 erläuterten Heizversuche wurden in einem I000-Watt-Litton-70/30-Ofen durchgeführt. Sämtliche Menge und Verhältnisse sind hier auf das Gewicht bezogen anstatt auf das Volumen, falls nicht so angegeben. Die stärksten Proben, d.h. solche, die Wärme am besten ohne Rissbildung oder Schädigung aushielten, enthalten Teilchen verschiedener Grössen. Aus diesem Grund werden Materialien aus mehr als einer Teilchengrösse bevorzugt.

Die bevorzugte Dicke des Heizkörpers, gleich ob er eine Verbundplatte oder einen Mikrowellen absorbierenden Heizkörper darstellt, der keine Verbundstruktur aufweist, liegt im wesentlichen auf dem ansteigenden Teil der Temperaturansprechcharakteristik der Kurve von Fig. 9, d.h. von einer kleinen Dicke links bis im wesentlichen zur Dicke der maximalen Temperaturansprechcharakteristik. In diesem allgemeinen Bereich nimmt die Temperatur als eine Funktion der ansteigenden Dicke zu, d.h. sie steht in positiver Beziehung. Das Wort «im wesentlichen» bedeutet hier mehr als ein Drittel grösser als die Dicke, welche die maximale Temperaturansprechcharakteristik erzeugt. Somit erstreckt sich beispielsweise in Fig. 9 der Betriebsbereich vom unteren linken Ende der Kurve aufwärts bis zu 2,4 mm (Dicke der maximalen Temperaturansprechcharakteristik) plus das genannte Drittel, hier also von 2,4 mm d.h. total 3,2 mm.

Unter Verwendung von Dicken in diesem Bereich werden die folgenden Vorteile erzielt. Erstens werden die Masse des Heizkörpers und seine Kosten so niedrig wie möglich gehalten. Zweitens wird das Verbundmaterial des Heizkörpers 42 flexibler und bruchbeständiger, da die Schicht 46 besser durch den Träger 44 abgestützt ist. Drittens kühlt er praktisch immittelbar auf die Temperatur des Nahrungsmittels ab, wenn es aus dem Ofen entfernt wird, wodurch die Gefährt, sich die Finger zu verbrennen, herabgesetzt wird, und schliesslich wird die Oberfläche des Nahrungsmittels rascher erhitzt. Dies ergibt sich am besten aus einem Vergleich des Verlaufs der Kurven in Fig. 10, worin die Erhitzungszeit in dem Ofen über der Temperatur bei vier verschiedenen Dik-ken des Heizkörpers 42 aufgetragen ist.

Ein wichtiges Merkmal besteht in der Feststellung, dass es zweckmässig ist, die Endgleichgewichtstemperatur des Heizkörpers zu regeln, d.h. zu verhindern, dass sie eine vorbestimmte Maximaltemperatur überschreitet, was durch Begrenzung der Dicke des Absorbers 46 erreicht wird. Es ist somit ersichtlich, dass, unter Bezugnahme auf Fig. 10, Laminate von 3,2 und 1,6 mm Dicke 427 oder 482°C erreichen können. Wird jedoch die Dicke auf 0,8 mm beschränkt, so wird ein Maximum von 316°C erreicht. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dicke des Heizkörpers die Mindestdicke, welche eine gewählte Gleichgewichtstemperatur erreicht, jedoch nicht überschreitet. Wenn jedoch die Temperatur des Absorbers in dem Punkt, wo der Ofen ausgeschaltet wird, und das Nahrungsmittel fertig ist, noch ansteigt, wird diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung nicht verwendet. Obgleich sie bevorzugt ist, ist sie nicht wesentlich, da das Ausschalten des Ofens zu genau dem richtigen Zeitpunkt eine Überhitzung verhindert. Diese Ausführungsform ist jedoch nicht so sicher und zuverlässig.

Im folgeden wird auf Fig. 5 Bezug genommen, in der eine modifizierte Form der Erfindung wiedergegeben ist, wobei die gleichen Bezugszeichen die bereits in den Fig. 1 bis 4 erläuterten entsprechenden Teile bezeichnen. Wie sich aus Fig. 5 ergibt, wird der Abstandshalter 41 nicht verwendet. Statt dessen ist eine Mehrzahl von Abstützungen 50, in diesem Fall vier (lediglich eine ist gezeigt), vorgesehen, von denen jede aus einem Vorsprung oder einer Lasche besteht, die dadurch hergestellt wird, dass ein halbkreisförmiger Schnitt in die Bodenwand 29 der Schachtel 10 jeweils in Nähe der Ecken angebracht wird. Jede der sich ergebenden Vorsprünge oder Laschen wird aufgestellt, wodurch die Ecken des Heizkörpers und des Nahrungsmittels 43 abgestützt werden. Die Verpackung gemäss Fig. 5 ist weniger aufwendig als die der Fig. 1 bis 4, da das Wellmaterial 41 weggelassen ist.

Fig. 6 erläutert eine andere modifizierte Form der Erfindung. Eine Nahrungsmittelverpackung 60 zur Mikrowellenerhitzung umfasst einen äusseren Behälter 62, der in diesem Fall der Behälter aus Pappe gebildet ist, mit vier senkrecht angeordneten rechtwinkligen Seitenwänden, von denen lediglich drei, 64, 66 und 68 gezeigt sind, und sämtlich miteinander an ihren Kanten, entweder mit oder ohne sich nach innen vorstreckenden Eckfaltungen, wie bei den Fig. 1-4 be5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

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schrieben, zusammen verbunden sind. Aufklappbar zu der oberen Kante 70 der Wand 64 ist ein Deckel 69 mit einer Lasche 72, die herunterragt und verklebt ist, um den Deckel vor dem Öffnen in seiner Stellung zu halten. In der Verpackung gemäss Fig. 6 sind zwei parallele vertikal im Abstand angeordnete Heizkörper oder Laminate 42 vorhanden, die jeweils den bereits bei Fig. 4 beschriebenen ähnlich sind. Gegebenenfalls kann das obere Laminat 42 einen konzentrierten Absorber in der Schicht 46 enthalten, oder dicker sein, um etwa die gleiche Temperatur wie in dem unteren Laminat in dem etwas schwächeren Feld am oberen Teil der Vepackung zu erreichen. Ein Laminat wird unter das Nahrungsmittel 43 gebracht, wobei der Aluminiumträger 44 in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Nahrungsmittels nach oben gerichtet ist, und das andere Laminat wird über das Nahrungsmittel gebracht und liegt oben auf dem Nahrungsmittelprodukt auf, wobei der Aluminiumträger 44 in Kontakt mit der Oberseite dès Nahrungsmittels nach unten gerichtet ist. Das untere Laminat 42 kann in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch Pappvorsprünge 74, die sich von den Seitenwänden 64 und 68 nach innen erstrecken, abgestützt sein. Es ist ersichtlich, dass sich die Wände 64 und 68 etwas über das Laminat 42 nach unten erstrecken, wodurch dieses in einem vorbestimmten Abstand, z.B. 6,3 mm, über dem Boden der Ofenkammer während des Erhitzens abgestützt wird. Mit der äusseren Oberfläche jeder Seitenwand einschliesslich der Wände 64 bis 68 verbunden ist eine Abschirmung, die einen Streifen aus elektrisch leitendem Material umfasst, wie beispielsweise ein Streifen aus Aluminiumfolie 76, der sich über den ganzen Umfang des Behälters erstreckt und dadurch das Nahrungsmittelprodukt 43 umgibt. Der Streifen 76 schirmt zusammen mit den Laminaten 42 das Nahrungsmittelprodukt vollständig von sämtlicher direkter Mikrowellenenergiestrahlung ab, so dass das Erhitzen in diesem Beispiel lediglich mittels Konduktion aus dem Laminat 42 erfolgt. In diesem Fall dient das untere Laminat 42 als Boden des Behälters. Das Nahrungsmittelprodukt umfasst in diesem Fall jede beliebige Art von Nahrungsmittel, das normalerweise sehr wenig im Innern gebacken oder vorgebacken ist, so dass nur äusseres Überbak-ken oder Bräunen notwendig ist. Beispiele sind ein rohes Ei, ein gegrilltes Käsesandwich, bestehend aus zwei Schichten Brot mit dazwischen angeordneter Käseschicht oder ein Speck-, Salat- und Tomatensandwich und dgl. Wenn das Nahrungsmittel ein rohes Ei aufweist, kann das Ei durch einen Ring oder Streifen aus Papier (nicht gezeigt) oder einem anderen Material umgeben werden, um zu verhindern, dass sich das Eiweiss ausbreitet. Wenn diese Nahrungsmittel in einer derartigen Verpackung gebacken werden, ergeben sich Überrascheilde Vorteile. Im Fall eines Speck-, Kopfsalat-und Tomatensandwichs wird die Aussenseite des Brotes getoastet und heiss, während der Kopfsalat und die Tomaten frisch und fest bleiben und nicht gekocht oder gebacken, schlaff oder schleimig werden, was der Fall wäre, wenn es allein in einen Mikrowellenofen gebracht und gebacken würde. Im Fall eines gegrillten Käsesandwichs wird das Brot getoastet und der Käse erwärmt oder leicht geschmolzen, während, wenn das Sandwich allein erhitzt wird, der Käse äusserst heiss und das Brot weich wird. Ein rohes Ei kann unter Verwendung der Verpackung von Fig. 6 gebak-ken werden und hat die Eigenschaften eines gewöhnlichen gebackenen Eis, während, wenn es allein in einem Mikrowellenofen gebacken wird, etwa einem pochierten Ei ähnelt. Gegebenenfalls kann der Folienstreifen 76 weggelassen werden, um den Eintritt einer vorbestimmten Menge Mikrowellenenergie in das Nahrungsmittel zu gestattetn, um das Innere zusätzlich zu der durch die beiden Laminate 42 herbeigeführten Oberflächenerhitzung zu erhitzen. Diese Modifikation ist bei einer Vielzahl von Nahrungsmitteln geeignet, wie beispielsweise mit Schlagteig überzogene, vorgebackene Fischfilets, kleingeschnitzelte geröstete Kartoffeln und dgl.

Fig. 7 zeigt eine andere Form der Erfindung, in der eine 5 Versand-, Heiz- und Servierpackung 80, die besonders gut geeignet zum Erhitzen von Obstpasteten ist, einen Behälterkörper 82 mit einem Deckel 84 und einer unteren Wand in Form eines Trogs oder einer Pfanne 86 aufweist. Sowohl der Deckel 84 als die Pfanne 86 sind aus irgendeinem der io bereits in Zusammenhang mit dem Heizkörper 42 beschriebenen Materialien gefertigt, mit der Ausnahme, dass der Träger 44 eine elektrisch leitende Metallfolie oder -bahn sein muss. Somit umfasst der Pfannenteil 86 eine kegelstumpf förmige Seitenwand 88 und eine mit ihr verbundene 15 Bodenwand 90, die beide aus Aluminiumfolie von 25 n gebildet sind, mit der eine 0,8 mm dicke Schicht einer Mikrowellen absorbierenden Heizmasse 92 an ihrer Aussenfläche verbunden ist, welche die gleiche wie irgendeine der oben bei den Fig. 1 bis 4 und 9 und 10 beschriebenen sein kann. 2o Der Deckel ist aus dem gleichem Laminat wie die Pfanne 86 gebildet. Er umfasst eine Metallfolienschicht 91 und eine als Überzug oder Schicht 93 aufgebrachte Heizmasse. Der Deckel 84 besitzt ein Loch 94 mit einem Durchmesser von etwa 2,5 cm, um die Einführung einer vorbestimmten Menge 25 Mikrowellenenergie zur direkten Erhitzung des Nahrungsmittels zu ermöglichen. Mit dem Oberteil des Deckels 84 verbunden ist eine faserförmige Isolierschicht 96, die mit einer Öffnung 98 in Übereinstimmung mit der Öffnung 94 versehen ist, um die Einführung der Mikrowellenenergie in das 30 Nahrungsmittelprodukt und das Entweichen von Feuchtigkeitsdampf während des Backvorgangs zu gestatten. Die Isolierschicht 96 kann irgendein geeignetes, auf dem Gebiet bekanntes Isoliermaterial umfassen, wie beispielsweise ein mineralisches Isoliermaterial einschliesslich Aluminiumoxid, 35 Perlit, Magnesiumoxid mit oder ohne Verstärkungsfasern wie beispielsweise Glas- oder Asbestfasern und dgl. Es ist ersichtlich, dass die Metallfolienschichten 90 und 91 das Nahrungsmittel vollstandigè von der Mikrowellenenergie abschirmen, mit Ausnahme derjenigen, die durch die Öffnung 40 94 eintritt, und dass sie als Träger für die Schichten 92 bzw. 93 dienen.

Die Verpackung 80 wird somit verwendet, indem in der Fabrik die Pastete, wie beispielsweise Apfel-, Kirsch- oder Heidelbeerpastete in die Pfanne 82 gebracht, der Deckel 84 45 in die richtige Lage gefaltet und die Isolierschicht 96 aufgebracht wird. Die Pastete wird dann entweder in gefrorenem oder gekühltem Zustand transportiert und kann, falls gefroren, entweder in üblicher Weise oder als erste Erhitzungsstufe im Mikrowellenofen 5 aufgetaut werden. Das Er-50 hitzen auf Serviertemperatur erfolgt dadurch, dass die Pak-kung in einen Mikrowellenofen gebracht wird und der Ofen eingeschaltet wird, bis die Pastete die richtige Temperatur erreicht hat. In einem lOOO-Watt-Ofen erfordert dies gewöhnlich etwa 5 Minuten vom gefrorenen Zustand an. Im 55 Gegensatz zu einer nur in einem Mikrowellenofen erhitzten Pastete erhitzt die Verpackung 80 in wirksamer Weise die Obstfüllung vorwiegend als Ergebnis der direkten Mikrowellenerhitzung aufgrund der durch die Öffnung 94 hindurchgehenden Energie, während die Mikrowellen absorbie-60 rende Pfanne und der Deckel den Krustenteil der Pastete knusprig machen und ihr einen angenehmen Geschmack und angenehmes Gefüge erteilen, das viel ansprechender ist, als das weiche Gefüge einer allein in einem Mikrowellenofen erhitzten Pastete. Das Backen in einem Nicht-Mikrowellen-65 ofen benötigt etwa 45 min. Der Isolator 96 erwies sich als günstig hinsichtlich der Verhinderung des Wärmeverlustes aus dem Oberteil während und unmittelbar nach dem Backvorgang. Wie bei anderen Ausführungsformen der Erfindung

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8

ist der Behälter 80 sehr billig und kann als wegwerfbar betrachtet werden. Darüber hinaus dient er zum Transport des Nahrungsmittels, zu dessen Erhitzung und gegebenenfalls zum Servieren desselben.

Im folgenden wird auf Fig. 8 Bezug genommen, die eine modifizierte Form der Erfindung wiedergibt, die zum Transport, Erhitzen und Servieren verschiedener Nahrungsmittel verwendet wird, von denen lediglich eines auf der Oberfläche erhitzt werden soll. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, sind jeweils eine Schale 100 und ein Deckel 102 vorgesehen, die in Draufsicht jeweils im allgemeinen rechteckig sind, wobei die Kanten 104 und 106 aufeinander passend sind, welche den Deckel 102 in seiner Lage halten, bevor das Nahrungstaittel serviert wird. Die Schale 100 ist in drei Abteilungen, die Nahrungsmittel 112, 114 und 115 enthalten, durch Querrippen 108 und 110 unterteilt. Die Nahrungsmittel 112 und 114 können Nahrungsmittel sein, welche gleichmässig hindurch erhitzt werden sollen, wie beispielsweise in Würfel geschnittene Karotten und Kartoffelpüree. Das Nahrungsmittelprodukt 116 ist irgendeines der oben erwähnten Arten, die an der Oberfläche auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt werden sollen. Der Heizkörper 42 kann aus irgendeinem der oben beschriebenen Zusammensetzungen bestehen. Es enthält den Träger 44, der nach oben dem Nahrungsmittel 116 zugewandt ist, und die Mikrowellen absorbierende Heizschicht 46, die mit dem Träger 44, wie bereits beschrieben, verbunden ist. Der Heizkörper 42 ist auf einem Abstandshalter 41, gleichfalls wie oben beschrieben, gelagert. Durch einen geeigneten Klebstoff mit der Innenoberfläche des Deckels ist eine Abschirmung 118 laminiert, die aus einem elektrischen Leiter gebildet ist, der in diesem Fall eine Bahn aus gewebtem Metallgitter, wie beispielsweise ein Aluminiumgitter oder -sieb bestimmter Grösse einschliesslich eines horizontalen Oberteils und eines Seitenteils 118a, das sich etwa nach unten erstreckt, um die erforderliche Abschirmung für das Nahrungsmittelprodukt 116 herbeizuführen, umfasst. Ein bestimmter Betrag an Mikrowellenenergie kann das Nahrungsmittel 116 von den Seiten erreichen. Somit wird nur eine teilweise und keine vollständige Abschirmung erzielt. Der das Nahrungsmittel 116 erreichende Energiebetrag und somit die Grösse der Abschirmung 118 wird durch die Innentemperatur bestimmt, die erreicht wird, wenn der erforderliche Grad an Oberflächenknusprigkeit oder -bräu-nung durch den Heizkörper 42 herbeigeführt ist. Die Schale 100 und der Deckel 102 können irgendein geeignetes dielektrisches Material, beispielsweise Presspapier, Papierfasern oder Kunststoffharz mit der erforderlichen Wärmebeständigkeit umfassen und können entweder geschäumt oder nicht geschäumt sein. Es können die gleichen Materialien verwendet werden wie im Zusammenhang mit dem Behälter 12 beschrieben. Während der Verwendung werden Schale und Deckel in einen Mikrowellenofen gebracht, welcher die Nahrungsmittel 112 und 114 durch direkte Mikrowellenübertragung und das Nahrungsmittel 116 sowohl durch gesteuerte direkte Übertragung als auch durch Wärmeleitung aus dem Heizkörper 42 erhitzt. Die Nahrungsmittel können in der Schale 100 nach Entfernung des Deckels 102 serviert und gegessen werden.

Es ist somit ersichtlich, dass die Erfindung geeignet ist, einen Heizkörper zu liefern, der durch Leitung eine oder mehrere Oberflächen eines Nahrungsmittels erhitzen kann, während das Nahrungsmittel wenigstens zum Teil von Mikrowellenenergie abgeschirmt ist. Speziell ist bei einer Ausführungsform der Erfindung Leitungswärme am Boden, während der Oberteil abgeschirmt ist. In einer anderen Ausführungsform erfolgt Erwärmung durch Leitung an dem Oberteil und dem Boden, während die Seite entweder abgeschirmt oder nicht abgeschirmt ist. In anderen Fällen ist das Nahrungsmittel vollständig von sämtlicher direkter Bestrahlung mit Mikrowellenenergie abgeschirmt, wie in Fig. 6 erläutert, wobei das Erwärmen lediglich durch Wärmeleitung erfolgt. Jedoch wird in jedem Fall durch diese Art der Erhitzung die Oberfläche des Produktes gebräunt, knusprig gemacht oder überbacken oder zu einem solchen Ausmass getrocknet, dass die Weichheit oder der lederartige Charakter, der mit einem derartigen Produkt verbunden ist, wenn es allein in einem Mikrowellenofen erhitzt wird, beseitigt wird. Es ist auch ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung gemäss sämtlichen erläuterten Ausführungsformen mit Ausnahme der Fig. 6 gleichzeitig direkte Mikrowellenerhitzung und thermische Erhitzung in ausgeglichenen vorbestimmten Verhältnissen ermöglicht.

Ferner ist ersichtlich, dass die Erfindung eine Verpak-kung liefert, die so billig ist und ein geringes Gewicht aufweist, dass sie als wegwerfbar zu betrachten ist, dennoch aber ausgezeichneten Schutz für ein Nahrungsmittel während des Transports und der Lagerung herbeiführt und sogar als Servierschale verwendet werden kann. Darüber hinaus wird wegen der Leichtigkeit des Mikrowellen absorbierenden, mit Verlust behafteten Heizkörpers dessen Laminat mit sehr rascher Geschwindigkeit erhitzt und auch rasch abgekühlt, wodurch die Verpackung handhabungssicher, nach Herausnahme aus dem Ofen, gemacht wird.

Die nach einminütigem Erhitzen verschiedener absorbierender Verbundmaterialien erreichten Temperaturen sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Die Versuche wurden in einem I000-Watt-Liton-70/30-Ofen durchgeführt. Es wurden Proben mit der angegebenen Zusammensetzung hergestellt, um ein vollständiges Laminat der angegebenen Dicke zu erzielen, indem der feuchte Überzug auf ein 25 n dickes Aluminiumblech von etwa 10 x 10 cm aufgebracht wurde. Der Überzug wurde dann in einem Ofen während einer Stunde bei 121°C getrocknet. Das Laminat wurde dann in einen Ofen gebracht und erhitzt, ohne dass irgendein Nahrungsmittel während des Tests damit in Berührung stand.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9

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TABELLE

Erhitzungsbereich verschiedener Verbundmaterialien

Beispiel

Gewicht g

Nominalstärke mm

Oberflächentemperatur in 60 sec. Bereich °C

Bestandteile (ausser Binder) Gew.-%

Binder

1

74

3,2

260-316

Q-Ferrit *

(100)

Natriumsilikat

2

75

3,2

232-288

Q-Ferrit *

(100)

Natriumsilikat

3

70

3,2

260-316

44

Fe^

(100)

Natriumsilikat

4

—

1,6

288-400

44 fi

FeA

(100)

Kalzium-aluminat

5

112,3

3,2

200-260

44 n

Fe304

(40)

640 fi Fe (60%)

Natriumsilikat

6

95

3,2

316-427

44 fi

Fe304

(50)

590+-44 fi Fe304 (50%)

Natriumsilikat

7

61,1

3,2

200-316

44 fi

Fe304

(72)

590 44 fi Graphit (28%)

Natriumsilikat

8

90

3,2

200-370

44 fi

Fe304

(37,5)

590-^44 (iFe304 (37,5%), 44 fi Siliciumdioxid (12,5 %), 840 149 fi Sand (12,5%)

Natriumsilikat

9

80

3,2

150-260

44 fi

Fe304

(25)

590+-44fiFe304 (25%), 44 fi Siliciumdioxid (25%), 840-^149 fi Sand (25%)

Natriumsilikat

10

72

3,2

93-150

44 [x

Fe304

(12,5)

590-^44 fiFe304 (12,5%), 44 fi Siliciumdioxid (37,5%), 840140 fi Sand (37,5%)

Natriumsilikat

11

58

1,6

150-316

44 fi

Fe304

(50)

840 149 fi Sand (50%)

Natriumsilikat

* Ein Nickel-Zinkferrit mit einem spezifischen Widerstand von etwa 103 Ohm/cm.

Das Nahrungsmittel kann problemlos direkt aus der Verpackung gegessen werden, wobei geringe Gefahr besteht,

sich Mund oder Finger zu verbrennen, da das Wärme absorbierende Material während der Zeit, in der das Nahrungsmittel gegessen wird, auf die Temperatur des Nahrungsmittels zu Beginn des Essens abkühlt. Für die Zwecke der Erfindung wird angenommen, dass das Nahrungsmittel nach etwa 30 sec oder mehr von dem Zeitpunkt, da der Ofen abgeschaltet wird, gegessen wird.

Die Verpackungen der Erfindung können auch leer für den Verbraucher verkauft werden, um irgendein Nahrungsmittel im Haushalt zu erhitzen, und können nach Verwendung weggeworfen oder je nach Wunsch wiederholt verwendet werden. Bei einer derartigen Anwendung der Erfindung können die Verpackungen mit der beabsichtigten Verwendung markiert werden, z.B. zum Erhitzen von Pizzapastete, für Steaks, Hamburgers und dgl., zum Toasten von Sandwiches, für Obstpasteten und dgl. In jedem Fall sind die Dicke und die Zusammensetzung der Wärme absorbierenden Schicht 46 und die Grösse der Öffnungen in der Abschirmung, falls vorhanden, die günstigsten für das spezielle auf dem Etikett angegebene Nahrungsmittel.

Es ist auch ersichtlich, dass der Heizkörper 42 folgende wichtige Eigenschaften aufweist. Erstens wird er rasch auf eine Temperatur aufgeheizt, welche die Oberfläche des Nahrungsmittels bräunt oder überbackt. Zweitens erreicht er gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Maximaltemperatur, die noch innerhalb des Sicherheitstemperaturbereichs für das zu erhitzende Nahrungsmittel 40 liegt, auch wenn es zu lang im Ofen belassen wird, und drittens kühlt er rasch ab, so dass die Temperatur des Nahrungsmittels zu dem Zeitpunkt, da es gegessen wird, erreicht wird. Im Fall einer eisenhaltigen Heizschicht, die aus Teilchen gebildet wurde, welche mit einem Binder zusammen-45 gehalten werden, wurde festgestellt, dass der bevorzugte Dik-kenbereich für die Schicht 46 zwischen etwa 0,5 und 4,7 mm liegt. Ist sie dünner als diesem Bereich entsprechend, so wird der Heizkörper nicht heiss genug und erhitzt sich nicht rasch genug für die meisten Nahrungsmittel. Ist sie oberhalb 50 dieses Bereichs, so neigt der Mikrowellenenregieabsorber 46 bzw. 92 dazu, sich zu langsam zu erhitzen, erreicht eventuell eine kritische Temperatur und hält die Wärme im Hinblick auf die Sicherheit zu lange zurück.

Es ist auch ersichtlich, dass jede der beschriebenen Ver-55 packungen genügend Raum aufweist, um ein Nahrungsmittel aufzunehmen, und dass die Abschirmung, gleich ob ein getrenntes Stück wie 38 und 76 oder auf dem Mikrowellenenergieabsorber 46 bzw. 92 laminiert, gemäss Fig. 8 den Raum für das Nahrungsmittel wenigstens teilweise um-60 schliesst, um dieses teilweise oder vollständig von der Mikrowellenenergie abzuschirmen. Der Heizkörper 42 ist angrenzend daran angeordnet und bildet eine oder mehrere Begrenzungen des erwähnten Raumes.

v

1 Blatt Zeichnungen

Claims

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2

PATENTANSPRÜCHE

1. Verpackung mit Behälter zum Erhitzen von Nahrungsmitteln in einem Mikrowellenofen, gekennzeichnet durch wenigstens einen Heizkörper (42) in Bahnform, der einen Mikrowellenenergieabsorber (46) zur Umwandlung von Mikrowellenenergie in Wärmeenergie aufweist, wobei der Heizkörper dazu bestimmt ist, das in die Verpackung eingebrachte Nahrungsmittel durch Wärmeleitung zu erhitzen, und wobei die Dicke des Mikrowellenabsorbers (46) bis zu 3,2 mm beträgt und ferner gekennzeichnet durch eine Mikrowellenabschirmung (38; 76; 90, 91; 118), welche das Nahrungsmittel wenigstens teilweise umgibt, um die direkte Übertragung von Mikrowellenenergie an dasselbe mindestens teilweise zu unterbinden.
2. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (12, 60) wenigstens Seitenwände (14, 16, 18, 20) und einen Deckel (28) aufweist, die aus halbsteifem dielektrischem, für Mikrowellen durchlässigem Bahnmaterial gebildet sind.
3. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (42) eine flexible metallische, elektrisch leitende Trägerbahn (44) aufweist, mit welcher der Mikrowellenenergieabsorber (46) verbunden und von ihr getragen ist.
4. Verpackung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (42) aus einem zusammengesetzten Laminat aus einer Metallfolie als Trägerbahn (44) und einer mit der Folie verbundenen, als anstrichartige Schicht ausgebildeten und mit Verlust behafteten Substanz als Mikrowellenenergieabsorber (46) besteht.
5. Verpackung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die anstrichartige Schicht eine Dicke von 0,8 mm oder weniger aufweist.
6. Verpackung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (46) eine Vielfalt von Teilchen aus mikrowellenabsorbierendem Material verschiedener Teil-chengrössen und einen die Teilchen miteinander verbindenden Binder aufweist.
7. Verpackung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der die Mikrowellenenergie absorbierenden Teilchen aus Eisenoxid und der Binder aus einem Mineral besteht.
8. Verpackung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mikrowellenabsorbierende Material Eisenoxid aufweist und der Binder aus Natriumsilikat besteht.
9. Verpackung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mineral mit dem Eisenoxid zur Verdünnung vermischt ist.
10. Verpackung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Heizkörper (42) eine Dicke von 0,5 bis 4,7 mm aufweist.
11. Verpackung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ausser Eisenoxid in teilchenförmiger Form auch noch einen inerten Mineralfüllstoff enthält.
12. Verpackung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Mineralfüllstoff aus Sand besteht.
13. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (90, 91) eine Metallfolie aufweist, die mit der Verpackung verbunden ist und dadurch auf wenigstens der dem Mikrowellenenergieabsorber gegenüberliegenden Seite der Verpackung von dieser getragen ist.
14. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (76) so angeordnet ist, dass sie praktisch sämtliche Mikrowellenübertragung in das Nahrungsmittel abschirmt, so dass dieses lediglich durch den Heizkörper (42) erhitzt wird.
15. Verpackung nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (12) aus Pappe gebildet ist, dass beim Heizkörperlaminat die obere Schicht durch die Metallfolie (44) und die untere Schicht durch die anstrichartige Schicht (46) gebildet ist, und dass die Abschirmung (38) ein mit dem Deckel des Behälters (12) verbundenes, s elektrisch leitendes Metallblech umfasst und das Nahrungsmittel in der Verpackung wenigstens teilweise umgibt.