CN103597910A - 微波能量相互作用袋 - Google Patents

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Abstract

一种用于食品的挠性微波加热包装件包括成面对关系彼此连接的第一板和第二板以及连接到第一板和第二板的第三板。第一板和第二板限定包装件的壁并且第三板限定包装件的底部。第一板和第二板均可以包括可操作地用于反射入射微波能量的至少一部分的微波能量相互作用材料。

Description

微波能量相互作用袋
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年4月25日提交的美国临时申请第61/478,585号的权益，上述申请通过引用完整地被合并于本文中。
背景技术
由于与传统蒸煮包装件、例如金属罐或高阻隔刚性塑料容器相比提供更大的货架吸引力、更大的方便性并且使用更少的材料，挠性蒸煮袋在世界各地受到青睐。
蒸煮袋初始作为用于军事领域配给的金属罐的替代物被开发。它们典型地由挠性多层箔-塑料层压件构造，所述层压件能够耐受填装后热处理以便灭菌并且提供长保质期和良好耐久性。然而，由于存在反射微波能量的连续箔层，这样的包装件通常不适合在微波中使用。
最近，可以在微波炉中使用的蒸煮袋已引入市场。例如，一种包装件包括用于米饭的竖立袋，其使用对微波能量大体透明的非箔阻隔材料。尽管该类型的微波能量相互作用或“被动”包装件对于某些类型的食物（即，食品）、例如米饭是可接受的，但是这样的包装件对于其它食品可能效用有限，原因是包装件和其中的食品的不规则几何形状可能导致非均匀加热，特别是当包装件是在直立位置被加热的竖立袋时。另外，这样的包装件在微波加热之后常常太热以致于不能握持。在用于米饭的上述包装件的一些商业实施例中，靠近袋的顶部包括构型或较宽侧密封区域以设法提供便于顾客在微波加热之后抓握热包装件的较冷区域。
因此，需要一种微波相互作用蒸煮包装件，其能够提供一个或多个食品在微波炉中的均匀加热。
发明内容
本公开大体上涉及微波加热包装件。在一个例子中，包装件可以包括竖立袋。然而，微波加热包装件可以具有任何合适的配置和/或几何形状。
包装件可以由各种挠性材料、例如聚合物薄膜的组合制造，包括单层和共挤膜、溶液和气相淀积涂层膜、单和双轴定向膜、轻质纸材料等。包装件可以适合用于各种包装应用中，包括蒸煮灭菌应用和/或冷藏或冷冻食品应用。此外，包装件可以包括一种以上类型的食品。在这样的实施例中，包装件可以包括保持一种食品与另一种食物分开的特征。
包装件可以包括改变微波能量对包含在包装件内的一个或多个食品或其某些部分的作用的一个或多个特征。这样的特征可以大体上包括可以以各种方式配置的微波能量相互作用材料。在一个例子中，微波能量相互作用材料可以包括多个布置在袋的被选择板中的多个金属箔元件。箔元件可以配置成远离食品的各部分反射微波能量或朝着食品的各部分引导微波能量以优化加热。因此，可以更均匀地加热包装件中的食品。这样的特征也可以用于提供在微波炉中加热之后可以舒适地握持的包装件的区域。作为另一例子，微波能量相互作用材料可以包括微波能量相互作用材料的薄层，所述薄层用作防止微波能量中的一些（例如，从大约12.5%到大约60%）直接传输到食品、将微波能量中的一些（例如，从大约27%到大约50%）转换成然后可以输送到食品的热能并且将微波能量的剩余部分传输到食品的感受器。作为又一例子，感受器元件和箔元件的组合可以用于选择性地增加或减小包装件内容物的各部分的加热。尤其是，可以在不导致包装件烧焦或熔化的情况下使用这样的材料。
本发明的附加方面、特征和优点将从以下描述和附图变得明显。
附图说明
描述参考附带的示意图，其中在若干视图中相似的附图标记始终表示相似的部分，并且其中：
图1A是示例性微波加热包装件的示意性透视图；
图1B是沿着线1B-1B获得的图1A的微波加热包装件的示意性横截面图；
图1C是处于大致展平配置的图1A的微波加热包装件的示意性前视正视图；
图1D是处于大致展平配置的图1A的微波加热包装件的示意性后视正视图；
图1E是沿着线1E-1E获得的图1C的微波加热包装件的示意性仰视平面图；
图1F是处于膨胀配置的沿着线1E-1E获得的图1C的微波加热包装件的示意性仰视平面图；
图1G是处于部分打开配置的图1A的微波加热包装件的示意性前视透视图；
图1H是处于完全打开配置的图1A的微波加热包装件的示意性前视透视图；
图1I是包括食品的图1A的包装件的示意性透视图；
图1J是沿着线1J-1J获得的图1I的微波加热包装件的示意性横截面图；
图2-13示意性地示出根据本公开形成的各种示例性袋的前侧；
图14A和14B示意性地示出处于完全膨胀配置的竖立袋的内部空间的形状；
图15A和15B呈现图14A和14B中所示的竖立袋内部空间的定量表征。
具体实施方式
还可以通过参考附图理解本发明的各方面。为了简化，相似的数字可以用于描述相似的特征。将理解在描绘多个类似特征的情况下，并非所有这样的特征必须在每个图上标记。也将理解用于形成结构的各部件可以互换。因此，尽管在本文中仅仅举例说明某些组合，但是许多其它组合和配置可以因此被预料。
图1A-1H示意性地示出用于在微波炉中包含和/或准备一个或多个食品（例如，食物）的示例性微波加热包装件100。包装件100可以大体上包括彼此连接的多个板。板可以是挠性的并且可以以各种方式配置，如下面将进一步所述。
如图1A和1B中所示，包装件100可以包括竖立袋，所述竖立袋包括彼此连接以限定用于接收和包含食品的内部空间108的一对相对板（例如，主板）102、104（例如，第一或前板102和第二或后板104）和底部板106（例如，第三板106）。当包装件100处于直立配置时，板102、104用作包装件的壁，并且板106用作包装件的底部。底部板106可以打褶（即，带有弱化线、例如折叠线、划痕或折痕110）或者可以以另外方式具有柔性，使得底部板106能够折叠成包装件100的内部空间108，如图1C和1D中示意性地所示。具有这些打褶角撑或柔性角撑状底部板的竖立袋常常被预制并且运输到食品或其它产品加工厂进行填充、灭菌或其它进一步处理。在大致展平配置中运输的这样的空袋的能力使得在离填充操作大地理距离处进行袋制造变得可行。
底部板106（例如，呈折叠或打褶角撑的形式或以另外方式具有柔性）可操作地用于增加或减小板102、104之间的距离。以该方式，包装件100可以从其中板102、104成大致平面、面对关系的大致展平配置（例如，当空或仅仅部分填充时）（图1E）转变到其中板102、104至少部分地彼此间隔开的膨胀配置（例如，折叠线或折痕110邻近内部空间108的最下部分）（图1F）。应当注意在大致展平配置中，底部板106可以至少部分地沿着弱化线110（若有提供）折叠到自身上。然而，即使未提供弱化线，由于底部板106的挠性，底部板106仍然可以折叠到自身上。
包装件可以大体上具有长度L（即，当在直立配置中定位时的高度）、宽度W、侧宽度Ws（图1B）和角撑深度D（图1B和1D）。在内部空间108的底部处的板102、104之间的距离限定角撑宽度Wg（例如，最大角撑宽度）（图1F）。这也限定板102、104之间的最大底部分离。
因此，当观察沿着包装件宽度W的中点的至少部分填充包装件100的竖直横截面时，如图1B中所示，侧宽度Ws从包装件的上（闭合）端（即，顶部）（例如，邻近顶部密封件118）朝着包装件的下端（即，底部）（例如沿着底部板106）大体上增加。当从包装件宽度W的相同中点朝着板102、104的周缘（例如，朝着下述的侧密封件114、116）移动时，该侧宽度的增加变得不太明显。因此，当沿着该中点观察时，当向上远离底部板106移动时和当远离该中点朝着板102、104的周缘移动时，板102、104的最大分离都减小。
此外，已知包装件100的固有形状，对于填充包装件100的任何指定竖直或水平横截面，应当注意包装件缺少围绕该横截面的中心点的对称性（参见例子1）。这样的袋中的食品被强制形成极其复杂的形状，尤其当与典型的矩形、圆形、卵形或常用形状的盘中的食品的形状相比时，其中存在于盘的壁之间的竖直食品厚度基本恒定。在杯中，径向对称、恒定食品深度和恒定的食品半径（对于锥形杯仅仅稍微增加）呈现高度均匀表面和横截面以撞击微波能量。与针对这一点考虑的包装件类型相比，竖立袋中的食品形状产生对均匀加热的远远更大挑战。因此，将领会该高度不规则包装件几何形状带来独特的加热挑战。
因此，板102、104之一或两者可以包括一个或多个微波能量相互作用区域或地带112（在图1A、1C和1D中大体上用虚线指示）。这样的区域或地带可以包括配置作为改变微波能量对包装件内容物的作用的一个或多个微波能量相互作用元件或部件的微波能量相互作用材料。在所示的实施例中，板102、104均包括成彼此相对关系（并且可选地大致对准）的微波能量相互作用区域112。也可以预料板106可以包括微波能量相互作用区域（未显示）。对于每个加热应用，取决于袋的尺寸、所使用的食品的类型和量、期望的加热时间等，微波能量相互作用区域和材料的精确位置可以变化，如下面将进一步所述。
本领域的技术人员将知道，板102、104可以成相对且面对关系定位并且沿着一个或多个周边区域或边界（即，邻近板的周缘）通过形成热密封或通过使用任何其它合适的技术彼此联结。例如，如图示意性地所示，板102、104可以沿着相应的侧边界区域彼此连接以形成第一和第二侧（或侧缘）密封件或区域114、116并且沿着板102、104的相应的上边界区域形成顶部（或顶缘）密封件118。
底部板106可以沿着板102、104的相应外周边界连接到板102、104的每一个以形成底部密封件（或角撑密封件）120（在图1C和1D中用影线标记示意性地指示）。在该例子中，角撑密封件120从角撑深度D处的角撑顶点122（即，交点）向下沿着或邻近侧密封件114、116延伸，使得角撑密封件120的顶缘120'（即，最靠近包装件100的顶端）具有大体弓形。此外，角撑密封件120在侧密封件114、116之间沿着包装件的下或底周缘延伸，使得当底部板膨胀时，角撑密封件120的下边界或底缘120"在底部板106之下延伸，如图1B中所示。角撑密封件120的向下延伸部分120"用作支撑元件120"，当袋100在直立配置（图1B）中定位时所述支撑元件限定在底部板106之下的空隙V。
如果需要，包装件100可以包括在侧密封件114、116内的一个或多个缺口124（图1A）以便于在微波加热之前包装件的排气和/或便于在加热之后打开包装件，如图1G中示意性地所示。具体地，缺口可以用于启动横越包装件100的至少一部分的撕裂。如果需要，包装件100也可以包括部分划痕（未显示），所述部分划痕便于沿着划线撕裂以帮助打开包装件100。例如，划痕可以包括在相应的板102、104中的部分深度切口。可以使用机械、激光或其它手段提供部分深度划痕。为了方便和可靠，其它便于撕裂的技术、例如保证例如横越包装件的宽度的直和均匀撕裂的技术也可以使用。缺口124和/或划痕可以用于至少部分地去除包括顶部密封件118的至少一部分的包装件100的上部分126，如图1H中所示。在一些情况下，可以指导用户启动撕裂以提供加热期间包装件的排气。可选地，可以在大体上低于缺口124的位置包含再闭合特征、例如互锁拉链部分（未显示）。
如先前所述，当包装件100在直立配置中定位时，包装件及其内容物具有不规则几何形状。作为例子，图1I和1J示意性地示出图1A的包装件部分地填充有食品F（用影线标记示意性地显示）。从附图将明显看出，包装件100的内部空间108和因此包装件内容物的横截面积沿着包装件的长度L和宽度W变化。即使包装件未完全填充时也是如此；相比于没有角撑的常规袋，具有提供竖立特征以及产生额外可使用内部体积的底部或角撑板的竖立袋的固有几何形状保证即使容易可流动、均匀食品当容纳在袋中时也将具有高度不均匀形状。因此，在包装件中的每个位置处的食品可能受到不同水平的微波加热。
此外，总体上包装件100的挠性和底部板的可膨胀性（即，底部板106的展开）导致包装件几何形状（和因此内部空间108及其内容物F的几何形状）变化。例如，对于具有低粘性的食品，将预期食品沉淀到包装件的底部，如图1I和1J中所示。在理想状态下（即，其中食品沉淀到包装件的底部），沿着食品的填充水平（即，顶表面S）的最宽部分的内部空间108的侧宽度Ws与沿着角撑区域R2的最宽部分测量的侧宽度Ws的比率可以从大约0.5到大约0.85，例如从大约0.6到大约0.75。然而，可以通过压缩包装件100的下端和/或压缩底部板106容易地改变包装件几何形状。取决于板和/或包装件结构的固有刚度，当压缩力释放时这样的压缩可能保持均匀。使用粘性更大的食品或具有食品的固体碎片或大块的食品，包装件几何形状可能进一步变化（例如，当握持包装件时），原因是用户可能压缩包装件的下端并且导致食品在它保持的内部空间内向上移动。不太均匀和不太可流动的食品很可能具有更不均匀的形状或轮廓。较重的食品也将引起挠性结构的鼓凸，进一步产生不均匀的食品几何形状。包装件的填充水平也可以确定内容物在内部空间内如何配置。
由于这些和其它可变因素，食品可能倾向于在有较大量内容物的区域（例如，靠近包装件的底部）中欠加热并且在有较少量内容物的区域（例如，靠近包装件的顶部）中过加热。食品的最上部分可能特别倾向于过加热，原因是微波能量可以直接撞击食品的表面。
因此，内部空间108可以表征为具有多个区域或地带（例如，加热区域或地带），每一个的内容物可以不同地响应微波能量。例如，内部空间108可以被分成第一区域R1（例如，上部区域或锥形区域）和第二区域R2（例如，下部区域或角撑区域），第一区域可以包括内部空间108的上部分，从顶部密封件118延伸到角撑密封件120的最上部分（即，延伸到在角撑顶点122之间延伸的理论平面P），第二区域可以包括在第一加热区域R1之下并且与其连续的区域，从平面P延伸到底部板106。其它区域（例如，食品表面区域、边缘区域、密封区域等）也可以根据特定加热应用的需要被限定。
已知包装件几何形状的不规则性，难以描述这样的区域的形状。然而，作为例子并且非限制地，第一（例如，上部）区域R1可以略呈或大致为截头四棱体形。第二（例如，下部或角撑）区域R2可以略呈或大致为球冠形（即，类似于由平面切割的球体的一部分）。取决于包装件尺寸，第一区域R1可以包括包装件长度的大约70%到90%，例如包装件长度的大约75%到大约85%。第二区域R2可以包括包装件长度的大约10%到大约30%，例如包装件长度的大约15%到大约25%。然而，可以预料其它可能性。
尤其是，第一区域R1典型地包括在常规包装件中常常倾向于过加热的食品F的上（例如，顶）表面S和上（例如，顶）部分U。食品的顶表面的精确位置可以变化。在许多应用中，包装件可以填充包装件长度的例如大约35%到大约75%或大约40%到大约60%、例如大约50%（其也可以大致对应于内部空间体积的类似百分比）。此外，如上所述，食品的顶表面S的位置可以取决于食品的类型、如何握持包装件等而变化。另外，可能过加热的食品的上部分U的精确厚度、形状、面积和体积取决于食品的类型和它如何响应微波能量而变化。
如上所述，包装件100可以带有包括微波能量相互作用材料的一个或多个微波能量相互作用区域112（图1A、1C和1D），所述微波能量相互作用材料配置成改变微波能量对包装件内的食品F的作用的一个或多个微波能量相互作用元件。每个区域可以包括微波能量相互作用元件或材料的相同配置或不同配置。本发明人已发现使用适当配置和定位的微波能量相互作用元件可以改变包装件的各区域（例如，区域R1、R2）的加热分布，使得可以更均匀地并且在预期时间内加热包装件的内容物而不过加热。因此，与要么提供100%屏蔽（例如，包括连续箔阻隔层的蒸煮袋，其不适合用于微波炉中）要么提供100%传输（例如，仅仅具有聚合物阻隔材料的蒸煮袋）的当前可用的蒸煮袋形成鲜明对比，本包装件中的微波能量相互作用元件的使用允许针对特定包装件和包装件内容物微调每个包装件的加热特性。
板102、104的微波能量相互作用区域112（和因此微波能量相互作用材料112）可以定位成使得微波能量相互作用材料邻近内部空间108的区域R1、R2之一或两者。例如，在一个特定实施例中，板102、104的微波能量相互作用区域112（和因此微波能量相互作用材料112）可以定位成使得微波能量相互作用材料邻近区域R1。在另一特定实施例中，板102、104的微波能量相互作用区域112（和因此微波能量相互作用材料112）可以定位成使得微波能量相互作用材料邻近区域R1，并且在食品F的顶表面S之上和之下延伸。另一特定实施例可以类似于先前的例子，区别在于板102、104的微波能量相互作用区域112（和因此微波能量相互作用材料112）也可以延伸到区域R2中。可以预料许多其它可能性。
为了根据一个示例性方法使用包装件100，可以指导用户沿着缺口124（若包括）之一或两者撕裂以允许包装件内容物在加热期间排气。替代地，袋100可以带有不需要在加热之前手动打开包装件中的排气区域的自排气特征（未显示）。在加热期间，微波能量相互作用元件112提供包装件内容物的各部分的期望程度的加热使得（一个或多个）食品被加热到期望温度。微波能量相互作用元件的存在允许更均匀地加热食品的各部分，即使包装件具有不规则的几何形状（即使对于相同的产品销售单元，其也可能取决于顾客的握持而进一步变化）。附加地或替代地，配置成反射微波能量的微波能量相互作用材料可以在被选择区域中（例如，沿着侧密封件114、116和/或顶部密封件118）使用以在加热之后提供食品的舒适握持。
图2-12示出可以使用本发明的原理形成的若干示例性包装件（例如，袋）200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100。除了所述的变化和本领域的技术人员将理解的变化以外，各种包装件或袋包括类似于图1A-1J中所示的包装件100的特征。为了简化，相似特征的附图标记在图中在前面加上“2”（图2）、“3”（图3）、“4”（图4）、“5”（图5）、“6”（图6）、“7”（图7）、“8”（图8）、“9”（图9）、“10”（图10）、“11”（图11）代替“1”。而且，为了简化，仅仅显示包装件的一侧（例如，前面）。因此，将领会包装件的其它侧（例如，背面）可以包括包含微波能量相互作用材料和/或元件的相同或不同配置的类似微波能量相互作用区域。为了参考而不是限制提供示例性填充水平或顶表面S。然而，可以预料其它填充水平。
在图2中示意性显示的示例性包装件200中，微波能量相互作用区域包括可操作地用于反射微波能量的微波能量相互作用材料212（有时被称为微波能量屏蔽元件）。例如，微波能量相互作用材料可以配置成具有从大约5到大约10微米、例如大约7微米的厚度的金属箔的片或具有从大约300到大约700或以上埃的厚度的高（大于大约1.0）光密度蒸发材料。这样的元件典型地由导电、反射金属或金属合金、例如铝、铜或不锈钢形成，但是可以使用其它合适的材料。
在该例子中，微波能量相互作用材料（例如，金属箔片）212定位成使得微波能量相互作用材料邻近内部空间208的上部区域R1的一部分。金属箔片212具有定位在食品的顶表面S之上的上缘228和定位在食品的顶表面S之下的下缘230，使得微波能量被反射远离常常倾向于过加热的食品的上部分U。因此，食品的上部分U相对于食品的剩余部分以减小的水平被加热，因此食品可以被加热到它的期望温度而不过加热食品的上部分U。
在图2的示例性包装件200中，金属箔片212大致延伸到顶部密封件218。由于相对的金属箔片212随着板202、204朝着彼此汇聚，因此片212共同地用作用于大致覆盖食品的顶表面的“帐篷”。这与常规屏蔽应用形成鲜明对比，其中食品的顶表面仅仅围绕它的周边被屏蔽（例如，与具有围绕杯延伸的屏蔽“带”的饮料一样）。
在其它实施例中，箔片212可以不大体延伸到顶部密封件218。例如在食品需要一定程度的屏蔽以提供被加热食品的均匀温度分布、但是不需要由全长度（即，高度）金属片提供的屏蔽水平的情况下这可能是期望的。例如，在这个和其它实施例中，微波能量相互作用材料可以在食品表面S之上延伸，使得微波能量相互作用材料邻近食品之上的空隙空间的大约（或至少大约）5%、大约（或至少大约）10%、大约（或至少大约）15%、大约（或至少大约）20%、大约（或至少大约）25%、大约（或至少大约）30%、大约（或至少大约）40%、大约（或至少大约）45%、大约（或至少大约）50%、大约（或至少大约）55%、大约（或至少大约）60%、大约（或至少大约）65%、大约（或至少大约）75%、大约（或至少大约）80%、大约（或至少大约）85%、大约（或至少大约）90%、大约（或至少大约）95%、直到100%或它的任何范围。此外，在该实施例中，微波能量相互作用区域或材料仅仅邻近内部空间208的上部区域R1。然而，可以预料在这个和其它实施例中，微波能量相互作用材料也可以延伸到第二区域R2中。
如果需要，金属箔片212可以与侧密封件214、216间隔以防止这样的区域中的过加热（例如，本领域的技术人员容易理解，由于箔片的边缘效应）。
应当注意在许多情况下，包装件可以仅仅被填充到包装件体积的大约35%到大约65%，例如大约40%到大约60%，使得当底部板206膨胀时，内容物仅仅填充（即，沿着布置）包装件长度（即，高度）的大约35%到大约65%，例如大约40%到大约60%。因此，典型地有在食品之上的顶部空间，其中板202、204（看不见）自由地处于彼此邻近和/或接触关系（例如，如图1J中所示）。此外，如上所述，由于包装件内容物的常常可变形性质，当由用户握持时在其间没有布置食品的情况下板可能朝着彼此靠拢。因此，板202、204的微波能量相互作用元件（和这样的区域中的微波能量相互作用材料）之间的距离可以显著地变化。例如，如果板202、204处于接触关系，则取决于板的厚度，板202、204的微波能量相互作用元件之间的距离可以小于0.5mm，例如小于0.25mm。
在本发明之前，一般认为由于弧击穿的可能性在可微波袋中应当避免使用屏蔽材料（例如，箔和高光密度材料）；因此，许多袋制造商寻求找到代替常规袋的箔阻隔材料的材料。也认为将微波能量相互作用元件加入挠性、膜基袋将导致包装件的非期望熔化或烧焦。然而，本发明人已发现通常在特别用于蒸煮灭菌应用的竖立袋中使用的层压结构的类型很好地耐受与大量金属材料关联的场强度。布置在其内表面接触或靠近食品的包装件板上的变化形状和尺寸的连续箔片在所执行的测试中坚固并且稳定。不同于倾向于变干和烧焦的纸板盘，已发现本包装件耐加热而不熔化或烧焦。这是令人惊奇的和意料不到的。
然而，可以预料在一些应用中，取决于食品、握持包装件的方式、填充水平等，包装件的相对板上的微波能量屏蔽元件的全部或部分可能彼此太靠近。任何大量金属物质可以响应微波炉烹饪环境中的高、施加电磁场携带很高感应电流。在包装件中使用的大量金属材料的尺寸越大，沿着大量金属物质的周边生成的潜在感应电流和感应电压越高。感应电压也可以在裂缝、切口或由折叠大量金属材料的片材产生的位置处增加。
因此，为了提供包装件将不烧焦的额外水平的确定性，金属片的全部或部分可以用不倾向于产生与较大金属片关联的更高场强效应的多个较小金属元件（例如，微波能量反射/屏蔽元件）代替。例如，在图3的包装件300中，微波能量相互作用材料可以配置成彼此间隔开的微波能量反射元件312的阵列。这样的元件312的每一个可以包括可操作地用于反射微波能量的金属箔或高光密度材料。固体、微波能量反射形状的该重复图案或阵列对于入射微波能量大致不透明从而增加微波能量的反射，同时允许微小的微波能量吸收。阵列中的每个形状与相邻形状协同作用以反射入射微波辐射的相当大百分比，因此局部地屏蔽食品并且防止过度烹饪。因此，尽管间隔开的元件312可以允许一些微波能量传输通过板302、304（看不见），但是多个元件仍然共同地提供显著的屏蔽作用以反射微波能量的相当大部分远离食品的上部分U。这对于竖立袋的几何形状可能特别有效，原因是微波能量相互作用元件312随着板302、304朝着顶部密封件318的渐缩而朝着彼此渐缩以提供帐篷作用，如上所述。
尤其是，在缺少介电负载（即，食品）的情况下，微波能量仅仅在每个反射形状中生成小感应电流并且因此靠近它的表面生成很低电场强度；随着介电食品负载的引入，电流更加减小。小反射形状的图案与大量金属片材相比可以导致场强减小5或以上的因数，当两个相互作用屏蔽元件被带入彼此紧靠时增加在幅度上的减小。因此，反射形状的阵列可以在竖立袋中特别地得到应用，其中相对微波能量相互作用材料可以在正常顾客握持和加热的过程中被带到彼此很靠近。
在所示的例子中，反射元件312的阵列仅仅部分地延伸到顶部密封件318；然而，如果需要，反射元件312的阵列可以延伸到顶部密封件318。此外，如果需要，反射元件312的阵列可以延伸到侧密封件314、316中。本发明人已发现这些反射阵列可以延伸到包装件顶部空间的顶部乃至在布置阵列的相对板的内表面直接接触的配置中放置而没有任何稳定性或有害相互作用的影响。这是令人惊奇的和意料不到的。
对于每个应用而言反射元件的形状、尺寸、间隔可以变化。在该例子中，元件可以在形状上为大致六边形。其它合适的形状可以包括圆形、三角形、矩形、方形、五边形、七边形、八边形或任何其它规则或不规则形状。例如，元件312可以具有例如从大约3mm到大约15mm、从大约5mm到大约15mm、或从大约6mm到大约10mm、例如大约7mm或大约9mm的主要线性尺寸（例如，六边形的相对直边之间的距离）。元件可以间隔例如从大约0.5mm到大约5mm、从大约0.75mm到大约3mm、大约1mm或大约2mm的距离。在一个具体例子中，元件的主要线性尺寸可以为大约7mm，并且元件可以间隔开大约2mm的距离。在另一具体例子中，元件的主要线性尺寸可以为大约9mm，并且元件可以间隔开大约1mm的距离。
也可以使用微波能量相互作用元件的组合。例如，在图4的包装件400中，上部区域R1中的微波能量屏蔽元件412a在食品S的顶表面之上和之下延伸（到紧靠下部区域R2的位置）。另外，反射屏蔽元件412b的阵列从屏蔽元件的上缘428延伸到紧靠顶部密封件418的位置并且沿着屏蔽元件的侧进入侧密封件414、416（例如，防止沿着屏蔽元件的侧的任何潜在边缘效应）。
图5的包装件500类似于图4的包装件400，区别在于反射元件512b的阵列不延伸到侧密封件514、516中。此外，微波能量屏蔽元件（例如，片）512a包括大致线性的上缘528和包括向内弓形部分530'的下缘530。弓形部分530'可操作地用于暴露上部区域R1的更多下部分以提供该区域中的更大量加热。
包装件600是包括类似元件612a、612b的图5的包装件500的变型，但是也包括配置成多个环的多个微波能量反射元件612c，所述环可操作地用于朝着食品的特定区域（在该情况下，上部区域R1的下部分和下部区域R2）引导微波能量。如果需要，环可以具有导致微波能量共振的长度，由此增强分布效应。这些元件可以被描述为微波能量引导元件或微波能量分布元件，其附加例子在美国专利第6,204,492，6,433,322，6,552,315和6,677,563号中被描述。
在图7和8的相应包装件700、800中，大致圆形或卵形屏蔽片712、812用于产生阻抗匹配效应，其中微波能量被俘获在相对板702、704（看不见）；802、804（看不见）上的片之间，使得最大量的微波能量在微波能量屏蔽元件712、812之间消散。片稍微在上部区域R1内的食品的表面S之上和食品之下延伸到下部区域R2中。
图9和10示出仅仅包括微波能量分布元件912、1012的示例性包装件900、1000，所述微波能量分布元件邻近在食品表面S之下的上部区域R1和下部区域R2定位以增强上部区域R1的下部分和下部区域R2中的食品的加热。
图11示出包括双（即，两个感受器层）感受器片1112的包装件1100，所述双感受器片在食品表面S之下和之下邻近内部空间1108的上部区域R1延伸，并且向下延伸到下部区域R2中。感受器典型地包括在厚度上大体上小于大约500埃、例如在厚度上从大约60到大约100埃，并且具有从大约0.15到大约0.35、例如大约0.17到大约0.28的光密度的微波能量相互作用材料（例如，金属、例如铝，或非金属、例如铟锡氧化物）的薄层。当暴露于微波能量时，感受器倾向于吸收微波能量的至少一部分并且通过微波能量相互作用材料的层中的电阻损耗将它转换成热能（即，热）。剩余微波能量被反射或传输通过感受器。
感受器可以用于增强相邻食品的加热并且也可以提供一定程度的温度分布修改益处，原因是它们不像非相互作用区域那样是完全透明的。已令人惊奇地和意料不到地发现放置在板的大部段（包括不与食品接触的区域）上的双感受器材料是稳定的并且不受到降解作用并且不造成板的聚合物结构的任何热相关损害。因此，本发明的发现为在主要由聚合物膜制造的挠性、柔软和可变形包装件中使用相互作用材料实现场修改效应创造了机会。
如果需要，感受器可以包括一个或多个透明区域（未显示）以实现食品的介电加热。可以通过简单地不将微波能量相互作用材料应用到特定区域、通过从特定区域去除微波能量相互作用材料或通过机械地失活特定区域（使区域不电连续）形成这样的区域。替代地，可以通过化学地失活特定区域中的微波能量相互作用材料，由此将区域中的微波能量相互作用材料转变成对于微波能量透明的物质（即，微波能量不起作用）而形成区域。
作为例子，感受器可以包含一个或多个“保险丝”元件，其限制感受器结构中的裂纹的传播，并且由此在到食品的热传递低并且感受器可能倾向于变得太热的感受器结构的区域中控制过加热。保险丝的尺寸和形状可以根据需要变化。例如在美国专利第5,412,187号，美国专利第5,530,231号，美国专利申请公告第2008/0035634A1号和PCT公告第WO2007/127371号中提供了包括这样的保险丝的感受器的例子。
感受器的微波能量相互作用材料可以是可操作地用作感受器的导电或半导电材料，例如真空淀积金属或金属合金、或金属油墨、有机油墨、无机油墨、金属糊剂、有机糊剂、无机糊剂或它们的任何组合。可以适合于形成感受器的金属和金属合金的例子包括但不限于铝、铬、铜、因科镍合金（含有铌的镍-铬-钼合金）、铁、镁、镍、不锈钢、锡、钛、钨以及它们的任何组合或合金。
替代地，感受器的微波能量相互作用材料可以包括可选地与导电材料结合使用的金属氧化物，例如铝、铁和锡的氧化物。可以适合的另一种金属氧化物是铟锡氧化物（ITO）。ITO具有更均匀的晶体结构并且因此在大部分涂层厚度上是透明的。
进一步替代地，感受器的微波能量相互作用材料可以包括合适的导电、半导电或不导电人造介电体或铁电体。人造介电体包括在聚合物或其它合适的基质或结合剂中的导电、细分材料，并且可以包括导电金属、例如铝的薄片。
在其它实施例中，感受器的微波能量相互作用材料可以是碳基的，例如，如美国专利第4,943,456，5,002,826，5,118,747和5,410,135号中所公开的。
在另外的其它实施例中，感受器的微波能量相互作用材料可以与微波炉中的电磁能量的磁部分相互作用。当到达材料的居里温度时，该类型的正确选择材料可以基于相互作用的损失进行自限制。在美国专利第4,283,427号中公开了这样的相互作用涂层的例子。
将领会尽管在本文中详细地描述了双感受器片，但是可以使用单层或其它多层感受器。此外，可以根据需要以任何组合使用各种微波能量相互作用元件以带来期望的加热结果。因此，例如，感受器可以与反射元件的阵列（例如，成叠加关系）组合使用。作为另一例子，一个板的微波能量相互作用元件可以包括微波能量屏蔽件，而另一板的微波能量相互作用元件可以包括反射阵列。作为又一例子，一个板的微波能量相互作用元件可以是图2中所示的类型，而另一板的微波能量相互作用元件可以是图4中所示的类型。可以预料无数的其它可能性。
包装件可以由在典型的微波炉加热温度下（例如，在大约250°F至大约425°F）大致耐熔化、耐烤、耐燃或大致耐降解的任何挠性材料形成。当在本文中使用时，“挠性”材料可以包括具有小于大约10密耳或254微米、例如小于大约6密耳或152微米的柔软、易挠曲材料。合适的挠性材料可以具有小于大约3800MN/m2的挠曲模量和小于大约10N/cm宽度的挠曲强度。在一些例子中，挠曲强度可以小于大约5N/cm宽度。合适的挠性材料典型地是基于聚合物的并且可以大体上采用包、袋、内衬或外包装或具有可以容易变化的形状的任何其它包装件的形状。这与由典型地具有至少250g/m2（51lbs./1000sq.ft.）的基重和至少300微米（0.012英寸）的厚度的纸板或典型地具有厚度至少为大约635微米（0.025英寸）的至少一些区域的模制聚合物材料（例如，共挤聚对苯二甲酸乙二醇酯（CPET）盘）形成的许多其它商业上可获得的微波能量相互作用包装件形成对比。
包装件的每个板可以包括在层叠配置中的多种材料。例如，对于蒸煮应用，板可以包括如下的多个层：双轴定向聚对苯二甲酸乙二醇酯膜（BOPET）（在包装件的外部），可选反向印刷/阻隔聚合物层（例如，EVOH、阻隔尼龙等）/微波能量相互作用材料（例如，箔片、图案化箔、感受器）/BOPET膜/蒸煮级流延聚丙烯膜（CPP）（在包装件的内部）。
在另一个实施例中，阻隔聚合物和在BOPET和阻隔聚合物之间的粘结剂可以由涂覆在BOPET上的阻隔物代替，例如：BOPET膜（包装件的外部），可选地反向印刷/阻隔涂层（例如，SiOx,AlxOy，PVdC，等等）/微波能量相互作用材料（例如，箔片、图案化箔、感受器）/BOPET膜/CPP（包装件的内部）。
可能结构的其它例子可以包括：
BOPET（在包装件的外部），可选反向印刷/SiOx或AlxOy涂层BOPET/微波能量相互作用材料（例如，箔片、图案化箔、感受器）/CPP（在包装件的内部）；
BOPET（在包装件的外部），可选反向印刷/微波能量相互作用材料（例如，箔片、图案化箔、感受器）/双轴定向尼龙（BON）/CPP（在包装件的内部）；
SiOx或AlxOy涂层BOPET（在包装件的外部），可选反向印刷/微波能量相互作用材料（例如，箔片、图案化箔、感受器）/BON/CPP（在包装件的内部）；
BOPET（在包装件的外部），可选反向印刷/SiOx或AlxOy涂层PET/微波能量相互作用材料（例如，箔片、图案化箔、感受器）/双轴定向尼龙（BON）/CPP（在包装件的内部）；
BOPET、或SiOx或AlxOy涂层BOPET、或Nano-BON-Nano或Nano-BOPET-Nano（即，2侧纳米复合涂层膜，例如来自EvalAmerica（Kuraray）的KuraristerTM膜）（在包装件的外部），可选反向印刷/微波能量相互作用材料（例如，箔片、图案化箔、感受器）/CPP（在包装件的内部）；
BON（在包装件的外部），可选反向印刷/微波能量相互作用材料（例如，箔片、图案化箔、感受器）/EVOH/CPP（在包装件的内部）；或
PET-mPAA（涂覆有改性聚丙烯酸的BOPET，例如来自Kureha的BesalaTM膜）或Nano-BON-Nano或Nano-BOPET-Nano（在包装件的外部），可选反向印刷/微波能量相互作用材料（例如，箔片、图案化箔、感受器）/BON/CPP（在包装件的内部）；
对于非蒸煮应用，板的各层可以包括例如BOPET（在包装件的外部）或BOPP，可选反向印刷/微波能量相互作用材料（例如，箔片、图案化箔、感受器）/流延或机器方向定向PP、PE或其它聚烯烃膜。
尽管提供可能结构的若干例子，但是将领会可以预料用于可蒸煮和不可蒸煮包装件的无数的其它结构。例如，微波能量相互作用材料可以支撑于或连接到其它耐热、尺寸稳定膜。而且，尽管在上面大体上描述流延膜，但是可以使用其它功能可接受的膜。例如，可以适合用于本发明的一种机器方向定向膜已在美国专利申请公告第2010/0055429A1中被公开。这样的膜可以用于改善撕裂的可靠性，使得包装件以更可预测的方式打开。此外，将领会板的各层可以以任何合适的方式、例如使用粘合剂结合、热结合、层压、共挤或任何其它合适的技术组装。应当注意这些组装层（例如，粘合剂层）未在以上结构描述中显示。
在一些情况下，例如，可能期望微波能量相互作用材料形成为可以在袋制造期间或之后容易地施加到袋板的自粘标签。这些可以尤其有用于食品服务应用，其提供比顾客配送和使用通道更受控的处理环境。
如果需要，包装件可以包括缺少微波能量相互作用材料的一个或多个大致光学透明或半透明区域。这样的区域可以限定用于观察包装件的内容物的窗口。然而，将领会在具有合理光透射的微波相互作用感受器材料的情况下，也可以通过包装件印刷设计的适当使用限定观察窗口。
可以预料另外的其它变型。例如，如果需要，包装件可以用于加热多个食品。包装件的内部可以例如在直立或并排配置中（或以另外方式）分成两个或更多个隔室。每个隔室可以独立地包括（或者可以没有）用于改变微波能量对特定隔室的内容物的影响的微波能量相互作用材料。微波能量相互作用材料可以配置成获得隔室中的食品的期望加热水平。例如，包装件可以包括具有待蒸的物品的第一隔室和包括蒸汽液体（例如，水或汤，在包装件用于冷冻食品的情况下其可以初始处于冷冻状态）的第二隔室。第一隔室可以带有微波能量相互作用材料，其反射微波能量以将微波能量聚焦到第二隔室中的蒸汽液体上。
在这样的实施例中，包装件也可以包括允许蒸汽从第二隔室转移到第一隔室的一个或多个特征。（一个或多个）特征可以在加热之前存在于包装件中或者可以在加热过程期间产生。例如，分离第一隔室和第二隔室的壁可以在加热之前大体上不透液体。在加热期间，孔可以形成于壁中以允许蒸汽转移到第一隔室。孔可以以任何合适的方式产生。在一个例子中，壁可以包括选择性地熔化膜以产生孔的微波能量相互作用材料。可以预料其它可能性。
此外，可以预料不同配置的袋。例如，角撑密封件形状可以针对视觉设计、竖立稳定性或其它原因进行变化并且将导致在包装件之下的不同形状的空隙以及这样的袋的其它特征。因此，尽管限定“圆形底部”竖立袋的所示的角撑密封件的弓形顶缘（例如，图1C的顶缘120'）通常在食品包装工业中使用，但是可以预料其它角撑密封件形状。例如，图12和13示出示例性包装件（例如，袋）1200、1300，除了所述的变化和本领域的技术人员将理解的变化以外，所述包装件包括类似于图1A-1J中所示的包装件100的特征。为了简化，相似特征的附图标记在前面加上“12”（图12）或“13”（图13）代替“1”。而且，为了简化，仅仅显示包装件的一侧（例如，前面）。
在图12的示例性包装件1200中，角撑密封件1220的顶缘1220'可以具有成角U形（即，具有朝着水平线性部分倾斜地并且收敛向下地延伸的一对线性部分），如图12中所示。此外，如图13中所示，角撑密封件1320可以配置成使得底部板不升高到角撑密封件的下外周边界之上（当底部板膨胀时）；在该例子中，角撑板和主板由折叠并且密封以形成袋的挠性材料的单腹板形成。然而，本领域的技术人员将理解具有图1和12中所示的类型的角撑密封件的袋可以由材料的多个腹板（其可以相同或不同）或由纵向部段在袋制造操作期间被开缝的单腹板形成。这些类型的袋提供更大的竖立刚性，但是在形成上更复杂。然而，这样的袋对于特定应用可能是有利的。可以预料许多其它可能性。
此外，尽管在本文中详细地描述了竖立袋，但是在本申请中体现的概念可以应用于其它类型的包、袋（例如，枕袋）和其它微波加热结构，特别是具有不规则形状的结构。这样的包装件或其它结构的任何一个可以包括其它特征，例如闭合特征（例如，拉链、拉链/滑动件组合、闭合折片、粘合剂等）、分配特征（例如，倒口）或任何其它特征。
可以考虑不旨在以任何方式限制的以下例子进一步理解本发明。除非另外说明，所有值是近似的。
例子1
将湿熟石膏浆倒入竖立袋中达到典型填充高度并且在袋的顶缘被密封之后允许固化。袋具有大约184mm的长度、大约139mm的宽度、大约38mm的角撑深度、大约10mm的侧缝宽度和大约5mm的中心底部角撑密封件宽度，并且具有到角撑密封件区域的顶缘的弓形。袋从由此产生的固体的表面被剥离，所述固体呈典型产品填充物的形式。
由此产生的固体被数字扫描并且使用标准3D CAD建模软件进行分析，如图14A中的透视图中所示，其中固体的表面显示为由固体的数字扫描生成的线网。表示袋的内部空间的填充部分的固体被数字地分割成具有大约0.25英寸（6.35mm）的厚度的水平切片和具有0.25英寸（6.35mm）的宽度的竖直切片（应当注意仅仅袋的一半进行竖直测量，原因是假设内部空间的石膏模具将围绕连接前和后板的中心线的竖直平面是大致对称的）。水平切片的零（0）位置位于角撑深度处，并且竖直切片的零位置位于上述的中心线竖直切片处（图14B）。结果在表1和2以及图15A和15B中阐述。
表1
Figure BDA0000422024270000221
表2
Figure BDA0000422024270000222
这些结果指示最大侧宽度Ws从产品填充物的顶部逐渐增加到底部，典型食品负载的最大水平切片横截面积位于角撑深度或附近。表1中的数据（在图15A中图形地显示）也显示顶部切片的横截面积是最大面积切片的大约75%，并且从最大面积切片到填充物的底部的过渡比从该切片到填充物的顶部的过渡更极端，尽管在前和后板的竖直中心线处的填充物的侧宽度Ws从填充物的顶部逐步渐缩到底部。
当从前和后板的竖直中心线移动到侧缝的内缘时，竖直切片数据显示切片的体积的逐渐、但非线性减小。
与该数据联系的图14A中的固体的透视图表示了存在于该类型的包装件中的产品填充物尺寸和形状在水平上和竖直上的极端变化，以及必须考虑使用微波炉均匀加热这样的袋中的食品的食品横截面积和体积的显著变化。
例子2
竖立袋中的高粘性食品的加热特性被测量。袋具有大约225mm的长度、大约165mm的宽度、大约42mm的角撑深度、大约7mm的侧缝宽度和大约5mm的中心底部角撑密封件宽度。袋宽度W减去两个侧缝宽度与角撑深度D的比率为1.80。袋也包括来自袋的顶缘的大约38mm的拉链。到密封拉链的底部的袋的总容量为大约1065cm3。
将商业上可获得的Dinty Moore Hearty Meals Beef Stew的一个（680.4g）罐头放置在袋中并且顶部捏紧闭合以模拟顶部密封。由此产生的食品表面的顶部离袋的底缘为大约101.6mm。板的中心到板的中心最大尺寸为大约77.2mm，大致位于角撑区域的顶部处。板的中心到板的中心最小尺寸为大约58.4mm，位于食品表面的顶部处。
使用七个光纤探头测量袋内的各位置处的温度。这些探头绑扎到一件波纹板并且间隔开大约17.3mm，以保持每个探头之间的相对位置。袋的顶部再次被捏紧闭合以模拟顶部密封，其具有小的水平排气区域以保证保持典型的食品形状。
评价两个对照袋（无微波能量相互作用元件）。在测试2-1中，探头放置在袋的底缘之上大约89mm处（以确定食品的上部分的温度）。在测试2-2中，探头放置在袋的底缘之上大约38mm处（以确定沿着第一和第二包装件区域的界面、即沿着角撑区域的上部分的食品的温度）。这些与包括在袋的前和后板上的微波能量相互作用屏蔽件、类似于图2中所示的包装件配置的相同袋比较。
食品在1000瓦可调节的松下微波炉中加热5分钟。针对7个探头的每一个以5秒的预设时间间隔记录温度。食品的目标温度为70℃。结果在表3中指示。
表3
Figure BDA0000422024270000241
在测试2-1中，食品的上部分很快地加热并且沸腾，远超70℃的目标温度。在测试2-2中，甚至在5分钟之后，沿着角撑区域的食品还未达到大约70℃的目标温度并且实际上仅仅从大约21℃的开始室温少量地增加。然而，在测试2-3中，在袋的前和后板上使用微波能量屏蔽元件调节第一包装件区域的加热，因此第二包装件区域能够在3.25分钟内获得目标温度。因此，尽管不希望受到理论约束，但是大屏蔽件似乎对提供具有更大侧宽度的包装件部段的大量加热很有效，同时防止包装件的其它区域中的过加热。屏蔽元件也似乎对于用于高粘性食品很有效。
例子3
评价使用较小竖立袋加热高粘性食品的效果。袋具有大约184mm的长度、大约139mm的宽度、大约38mm的角撑深度、大约10mm的侧缝宽度和大约5mm的角撑底部密封件宽度。袋宽度W减去两个侧缝宽度与角撑深度D的比率为1.57。当用大约10mm的顶缝宽度密封时袋的总容量为大约473cm3。
大约510g的Dinty Moore Hearty Meals Beef Stew放置在袋中并且顶部被密封，在顶部密封件正下方产生小排气孔。对照袋（测试3-1）不包括微波能量相互作用元件。实验袋（测试3-2至3-5）包括在袋的前和后板上的微波能量相互作用屏蔽件，类似于图2中所示的包装件配置。微波能量屏蔽件在食品的表面之上延伸大约10mm。
食品在1000瓦可调节的松下微波炉中加热3.5分钟。在加热之后，使用单光纤探头测量第一加热区域（R1）内的食品的上部分（在顶表面之下大约38mm）和第二加热区域（R2）内的食品的下部分（离袋的底部大约38mm）的温度。在每个位置处进行六（6）次测量并且平均。食品的目标温度为70℃。结果在表4中呈现。
表4
Figure BDA0000422024270000251
在测试3-2中，与测试3-1中的对照比较看到小影响。尽管不希望受到理论约束，但是认为具有如测试2-3中所使用的相同竖直尺寸的大屏蔽件可以类似于不具有屏蔽件起作用。在如例子中3所使用的较小袋上使用该大竖直尺寸固体金属屏蔽件可能不起作用以产生到达角撑区域的能量的足够偏压从而导致更加均匀的加热。在测试3-3中，调节靠近食品的上部分的食品温度，但是在第二加热区域（即，角撑区域）中看到很小的影响。测试3-4中的中等尺寸屏蔽件的使用增加第二加热区域的温度，并且根据需要减小食品的上部分的加热。测试3-5的最小屏蔽件的使用增加第二加热元件的温度，但是对食品的上部分的影响很小。因此，对于更致密、粘性的食品，相对于包装件尺寸的中等尺寸屏蔽件可以提供最佳结果。
例子4
评价在竖立袋中加热粘性较小食品的影响。袋具有大约184mm的长度、大约139mm的宽度、大约38mm的角撑深度、大约10mm的侧缝宽度和大约5mm的角撑底部密封件宽度。袋宽度W减去两个侧缝宽度与角撑深度D的比率为1.57。当用大约10mm的顶缝宽度密封时，袋的总容量为大约473cm3。
大约244g的Campbell’s Chicken Noodle Soup放置在袋中并且顶部被密封，在顶部密封件正下方产生小排气孔。食品表面的顶部离袋的底缘大约101.6mm。板的中心到板的中心最大尺寸为大约63.5mm，大致位于角撑区域的顶部处。板的中心到板的中心最小尺寸为大约47.2mm，位于食品表面的顶部处。
对照袋（测试4-1和4-6）不包括微波能量相互作用元件。实验袋（测试4-2至4-5和测试4-7至4-10）包括在袋的前和后板上的微波能量相互作用屏蔽件，类似于图2中所示的包装件配置。微波能量屏蔽件在食品的表面之上延伸大约25.4mm，测试4-5和4-10除外，其中微波能量屏蔽件在食品的表面之上延伸大约12.8mm。
食品在1000瓦可调节的松下微波炉中加热2.75分钟（4-1至4-5）或3.5分钟（测试4-6至4-10）。使用手持式快速反应热电偶温度计和刚性探头测量第一加热区域（R1）内的食品的上部分（在顶表面之下大约38mm）和第二加热区域（R2）内的食品的下部分（离袋的底部大约38mm）的温度。在每个位置处进行六（6）次测量并且平均。食品的目标温度为70℃。结果在表5中呈现。
表5
Figure BDA0000422024270000271
在测试4-2和4-7中，最大屏蔽件的使用比角撑区域中更多地减小食品的上部分的加热，产生上部和角撑区域的温度之间的差异的大于50%的减小。在测试4-5和4-8中，较小屏蔽件的使用可能通过以有益方式再分布电磁场模式提高沿着食品的上部分和角撑区域中的温度。因此，对于具有接近水的复合密度并且能够进行有意义的自然对流热传递流动的高流体食品，较大屏蔽件可以比较小屏蔽件更多地减小温度差。此外，对于较短加热时间，与在较长加热时间显示益处的尺寸相比，较宽范围的屏蔽件尺寸可以提供一些益处。
例子5
评价使用不同的微波能量相互作用元件竖立袋中加热食品的影响。袋具有大约184mm的长度、大约139mm的宽度、大约38mm的角撑深度、大约10mm的侧缝宽度和大约5mm的角撑底部密封件宽度。袋宽度W减去两个侧缝宽度与角撑深度D的比率为1.57。当用大约10mm的顶缝宽度密封时袋的总容量为大约473cm3。
大约510g的Dinty Moore Hearty Meals Beef Stew放置在袋中并且顶部被密封，在顶部密封件正下方产生小排气孔。对照袋（测试5-1）不包括微波能量相互作用元件。测试5-2的实验袋包括在袋的前和后板上的微波能量反射元件的大约114.3mm x88.9mm阵列，类似于图3中所示的包装件配置。测试5-3的实验袋包括在袋的前和后板上的微波能量反射元件和微波能量屏蔽片的阵列，类似于图4中所示的包装件配置。测试5-4的实验袋包括在袋的前和后板上的大致圆形微波能量屏蔽片，类似于图7中所示的包装件配置。测试5-5的实验袋包括在袋的前和后板上的微波能量引导元件，类似于图9中所示的包装件配置。测试5-5的实验袋包括在袋的前和后板上的双感受器片，类似于图11中所示的包装件配置。
食品在1000瓦可调节的松下微波炉中加热2.75分钟。使用八个光纤探头测量袋内的各位置处的温度。三个探头靠近角撑区域内的袋的底部定位。两个探头沿着角撑区域的顶部定位。三个探头沿着食品的上部分定位。食品的目标温度为70℃。结果在表6中呈现。
Figure BDA0000422024270000291
在测试5-2中，大的汇聚反射阵列减小所有区域中的加热，减小角撑的底部和顶部与顶部区域之间的温度差。与温度差的减小联系的加热的减小可以有用于使烹饪终点对短时间段不太敏感，以增加时间的小代价适当地达到期望的温度。顾客常常难以加热这样的产品，所述产品加热太快使得最佳烹饪终点在很短时间段内，并且导致过欠或过烹饪。本领域的技术人员已知，微波炉的有效施加功率基于设计、使用年限和条件而显著变化。通过最小化端点时间敏感性在各式各样的炉中输送期望加热特性的包装件可以产生顾客的更满意体验，这可以转变成使用这样的包装件的食品公司的增加销售。
在测试5-3中，屏蔽片和反射阵列的组合在调节顶部和顶部角撑温度方面很有效，同时提高底部温度、将这些区域之间的温度差以及单独测量的温度的总范围减小到小于对照测试5-1中的差异和范围的一半。
在测试5-4中，圆形屏蔽片提供一定的阻抗匹配效应，增加底部（角撑）区域中的均匀性，这典型看到最大区域中变化。
在测试5-5中，分布元件将底部区域中的温度差减小大约66%并且在顶部和角撑区域的顶部中更适度。
在测试5-6中，双感受器片类似于测试5-2的反射阵列起作用，减小角撑的底部和顶部与顶部区域之间的温度差。关于减小烹饪终点时间敏感性的类似评论对于该测试也有效。
在测试5-2中单独使用并且在测试5-3中与屏蔽片一起使用的反射阵列提供在顶部区域、特别是顶表面之上的帐篷或“遮蓬”作用，并且可以从产品填充物的顶部到袋顶部空间的顶部被使用，具有相对板中的元件之间的减小相互作用。
以前未在挠性、柔软和可变形包装件中有效地和稳定地单独或组合使用的微波相互作用元件在减小具有异常复杂食品几何形状的袋中的区域间或区域内温度差方面已显示令人惊讶地有效。许多其它布置和组合是可能的，现在该之前意料不到的应用被证明时有效和稳定的。尽管在本文中关于具体方面和实施例详细地描述了本发明，但是应当理解该详细描述仅仅是本发明的示例和举例并且仅仅为了提供本发明的完整和允许公开和阐述发明人在创造发明时知道的实施本发明的最佳模式。本文中所述的详细描述仅仅是示例性的并且既不旨在、也不应当被理解为限制本发明或以另外方式排除本发明的任何这样的其它实施例、适应、变化、修改和等效布置。所有方向引用（例如，上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针和逆时针）仅仅为了识别目的用于帮助读者理解本发明的各实施例，并且不产生限制，特别是关于本发明的位置、取向或使用，除非在权利要求中具体地阐述。联接引用（例如，联结、附连、联接、连接等）应当广义地进行理解并且可以包括在连接元件之间的中间元件和元件之间的相对运动。因而，联结引用不一定意味着两个元件直接连接并且彼此成固定关系。此外，参考各实施例论述的各元件可以互换以产生在本发明的范围内的全新实施例。

Claims (28)

1.一种微波加热包装件，其包括：
以面对面的关系彼此连接的第一板和第二板，其中所述第一板和所述第二板限定所述包装件的壁；以及
连接到所述第一板和所述第二板的第三板，其中所述第三板限定所述包装件的底部，
其中所述第一板、所述第二板和所述第三板限定用于接收食品的内部空间，以及
所述第一板和所述第二板均包括可操作用于反射入射微波能量的至少一部分的微波能量相互作用材料。
2.根据权利要求1所述的包装件，其中所述第一板和所述第二板中的至少一个的所述微波能量相互作用材料包括金属箔片。
3.根据权利要求1所述的包装件，其中所述第一板和所述第二板中的至少一个的所述微波能量相互作用材料包括由间隔开的金属箔元件构成的阵列。
4.根据权利要求1所述的包装件，其中所述第一板和所述第二板中的至少一个的所述微波能量相互作用材料包括配置成环的多个金属箔元件。
5.根据权利要求1所述的包装件，其中所述第一板和所述第二板中的至少一个的所述微波能量相互作用材料包括感受器。
6.根据权利要求1所述的包装件，其中所述内部空间包括多个区域，其中所述多个区域包括：
下部区域，所述下部区域邻近所述包装件的底部板，使得所述下部区域包括所述内部空间的最下部分，以及
上部区域，所述上部区域覆盖所述第一区域并且与所述第一区域连续，使得所述上部区域包括所述内部空间的最上部分。
7.根据权利要求6所述的包装件，其中所述第一板和所述第二板的所述微波能量相互作用材料邻近所述内部空间的上部区域。
8.根据权利要求1所述的包装件，其中所述内部空间包括第一隔室和第二隔室。
9.根据权利要求1所述的包装件，其中所述包装件的至少一部分是在光学上半透明的或透明的。
10.根据权利要求1所述的包装件，其中所述第一板、所述第二板和所述第三板均包括具有小于大约254mm的厚度的挠性材料。
11.根据权利要求10所述的包装件，其中所述挠性材料是可蒸煮的。
12.根据权利要求1所述的包装件，其中所述包装件包括竖立袋。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的包装件与食品的组合，其中：所述食品具有顶表面，并且所述第一板和所述第二板的所述微波能量相互作用材料在所述食品的顶表面之上和之下邻近所述内部空间。
14.根据权利要求13所述的组合，其中：
所述内部空间包括在所述食品的顶表面之上延伸的空隙，所述空隙具有高度，以及
所述第一板和所述第二板的所述微波能量相互作用材料在所述食品的顶表面之上延伸所述空隙的高度的至少大约20%。
15.根据权利要求13所述的组合，其中：
所述内部空间包括在所述食品的顶表面之上延伸的空隙，所述空隙具有高度，以及
所述第一板和所述第二板的所述微波能量相互作用材料在所述食品的顶表面之上延伸所述空隙的高度的至少大约40%。
16.根据权利要求13所述的组合，其中：
所述内部空间包括在所述食品的顶表面之上延伸的空隙，所述空隙具有高度，以及
所述第一板和所述第二板的所述微波能量相互作用材料在所述食品的顶表面之上延伸达到所述空隙的高度的100%。
17.一种使用权利要求13所述的组合的方法，其包括将所述包装件中的所述食品暴露于微波能量，使得所述第一板和所述第二板的所述微波能量相互作用材料反射微波能量并且减小沿着所述食品的顶表面的加热的速度。
18.一种使用权利要求13的组合的方法，其中：
将所述食品至少部分地放置在所述内部空间的上部区域中并且至少部分地放置在所述内部空间的下部区域中，其中所述上部区域中的所述食品具有第一加热速度，并且所述下部区域的所述食品具有第二加热速度，以及
所述方法包括将所述包装件中的所述食品暴露于微波能量，使得所述第一板和所述第二板的所述微波能量相互作用材料减小所述第一加热速度和所述第二加热速度之间的差异。
19.一种微波加热包装件，包括：
限定用于接收食品的内部空间的多个挠性板，其中所述多个挠性板包括：
以相对的面对面的方式彼此连接的一对主板，以及
连接到所述一对主板的底部板，
其中所述包装件包括邻近所述底部板的下部区域和与所述下部区域连续的上部区域，所述上部区域远离所述底部板，
所述主板均包括微波能量相互作用材料，所述微波能量相互作用材料可操作用于反射微波能量，所述主板的所述微波能量相互作用材料定位成使得所述下部区域和所述上部区域均包括所述微波能量相互作用材料，以及
所述底部板可操作以用于增加所述包装件的下部区域内的所述主板之间的距离，使得所述内部空间的侧宽度从所述上部区域到所述下部区域增加。
20.根据权利要求19所述的包装件，其中所述主板的所述微波能量相互作用材料单独地包括屏蔽片、由反射元件构成的阵列、配置成环的多个反射元件和感受器中的至少一种。
21.根据权利要求19所述的包装件，其中所述上部区域包括所述包装件长度的大约70%到90%，并且所述下部区域包括所述包装件长度的大约10%到大约30%。
22.根据权利要求19所述的包装件，其中：
所述主板沿着所述主板的相应顶缘和侧缘彼此连接，以及
所述底部板沿着所述主板的相应底缘连接到所述主板。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的包装件，其中：
所述食品具有上部分，以及
所述主板的所述微波能量相互作用材料邻近所述食品的上部分。
24.根据权利要求23所述的组合，其中沿着所述食品的上部分的所述内部空间的侧宽度与沿着所述内部空间的下部区域的所述内部空间的侧宽度的比率从大约0.5到大约0.85。
25.根据权利要求23所述的组合，其中沿着所述食品的上部分的所述内部空间的侧宽度与沿着所述内部空间的下部区域的所述内部空间的侧宽度的比率从大约0.6到大约0.75。
26.一种使用权利要求23的组合的方法，包括将所述包装件中的所述食品暴露于微波能量，使得所述主板的所述微波能量相互作用材料反射微波能量并且减小所述食品的上部分的加热的速度。
27.一种使用权利要求23的组合的方法，其中：
将所述食品至少部分地放置在所述内部空间的上部区域中并且至少部分地放置在所述内部空间的下部区域中，其中所述上部区域中的所述食品具有第一加热速度，并且所述下部区域的所述食品具有第二加热速度，以及
所述方法包括将所述包装件中的所述食品暴露于微波能量，使得所述主板的所述微波能量相互作用材料减小所述第一加热速度和所述第二加热速度之间的差异。
28.一种微波加热包装件，其包括：
以面对面的关系彼此连接的第一板和第二板，其中所述第一板和所述第二板均包括挠性材料；
其中所述第一板和所述第二板至少部分地限定用于接收食品的内部空间，以及
所述第一板和所述第二板均包括可操作以用于反射入射微波能量的至少一部分的微波能量相互作用材料。
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