ES2906702T3 - Bolsa de alimentos autocalentable con reactivos distribuidos y método de fabricación - Google Patents
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Abstract
Una bolsa de productos autocalentable (100), que comprende: un primer material flexible delgado (108) que rodea y define un compartimento de producto (102); y un segundo material flexible delgado (110) acoplado a una superficie orientada hacia fuera del primer material flexible delgado (108) para definir un primer compartimento de calentador (114) que está fuera, pero térmicamente acoplado al compartimento de producto (102); un primer sustrato poroso delgado (118) dentro del primer compartimento de calentador (114); un reactivo granular distribuido por todo el primer sustrato poroso delgado (118); un recipiente frangible (120) dentro del primer compartimento de calentador (114); y un reactivo líquido dentro del recipiente frangible (120), en donde el reactivo granular y el reactivo líquido están adaptados para reaccionar exotérmicamente al entrar en contacto entre sí, y en donde al menos el primer compartimento de calentador (114) está envasado al vacío.
Description
DESCRIPCIÓN
Bolsa de alimentos autocalentable con reactivos distribuidos y método de fabricación
Campo de la invención
Esta divulgación se refiere a una bolsa de alimentos autocalentable y, más particularmente, se refiere a una bolsa de alimentos autocalentable con reactivos distribuidos en la misma. Además, esta divulgación se refiere a un método para producir una bolsa de productos autocalentable.
Antecedentes
Muchos alimentos se envasan en bolsas no perecederas y se calientan por diversos medios en la bolsa sellada inmediatamente antes de servir. Algunas de estas bolsas pueden sumergirse en agua hirviendo o calentarse en un microondas. También pueden estar disponibles otras técnicas de calentamiento.
El documento US 2009/025706 A1 divulga un paquete de bolsa que controla la temperatura. Dicho paquete de bolsa es una bolsa de productos autocalentable que comprende un primer material flexible delgado que rodea y define un compartimento de producto y un segundo material flexible delgado acoplado a una superficie orientada hacia fuera del primer material flexible delgado para definir un primer compartimento de calentador que está fuera de, pero térmicamente acoplado al compartimento de producto. El paquete de bolsa comprende un primer sustrato poroso dentro del primer compartimento de calentador, un reactivo, un recipiente frangible dentro del primer compartimento de calentador y un reactivo líquido dentro del recipiente frangible, en el que los reactivos están adaptados para reaccionar exotérmicamente al entrar en contacto entre sí.
El documento WO 2016/160408 A1 divulga un conjunto de autocalentamiento con reactivo distribuido.
Sumario de la invención
En un aspecto, una bolsa de productos autocalentable tiene un primer material flexible delgado que rodea y define un compartimento de producto. Un segundo material flexible delgado está acoplado a una superficie orientada hacia fuera del primer material flexible delgado para definir un primer compartimento calentador que está fuera, pero térmicamente acoplado al compartimento de producto. Un primer sustrato poroso delgado está colocado dentro del primer compartimento de calentador. Se distribuye un reactivo granular (por ejemplo, con uniformidad sustancial) en todo el primer sustrato poroso delgado. Un recipiente frangible está dentro del primer compartimento de calentador. Un reactivo líquido está dentro del recipiente frangible. El reactivo granular y el reactivo líquido están adaptados para reaccionar exotérmicamente al entrar en contacto entre sí.
En una implementación habitual, el reactivo granular se distribuye en el sustrato poroso delgado con un grado suficiente de uniformidad, de modo que cualquier reacción exotérmica resultante entre el reactivo granular y el reactivo líquido producirá una cantidad de calor sustancialmente uniforme en la totalidad del sustrato poroso delgado. En algunas implementaciones, esto significa que, en cualesquiera dos volúmenes diferentes, iguales (es decir, centímetros cúbicos o mayores) del sustrato poroso delgado, la densidad de los granos en esos volúmenes no varía más del 15 % o 20 %.
En otro aspecto adicional, se divulga un método para producir una bolsa de productos autocalentable. El método incluye la distribución de un reactivo granular a lo largo de un sustrato poroso delgado (por ejemplo, con uniformidad sustancial), colocar el sustrato poroso delgado en contacto físico con una superficie de un primer material flexible delgado, proporcionar un recipiente frangible que contiene un reactivo líquido, colocar el recipiente frangible cerca o en contacto con el sustrato poroso delgado, y acoplar un segundo material flexible delgado a la superficie del primer material flexible delgado para definir un primer compartimento de calentador que contiene el sustrato poroso delgado con el reactivo granular distribuido, y el recipiente frangible. El reactivo granular y el reactivo líquido están adaptados para reaccionar exotérmicamente al entrar en contacto entre sí. En algunas implementaciones de la(s) invención(es) divulgada(s) en el presente documento, una o más de las siguientes ventajas pueden estar presentes.
Por ejemplo, en algunas implementaciones, se proporciona un calentador fácil, conveniente, eficaz y seguro para calentar un producto (por ejemplo, alimentos) sin utilizar una fuente de calor externa (por ejemplo, fuego, horno, microondas, etc.). Además, el efecto de calentamiento producido tiende a ser muy uniforme en todo el compartimento de producto. Esto se debe al hecho de que, en algunas implementaciones al menos, el calentamiento se realiza desde ambos lados del compartimento de producto. Además, en una implementación habitual, en cada calentador, el calor producido (y entregado al compartimento de producto) es sustancialmente uniforme en todo el ancho y largo del calentador.
Otras características y ventajas serán evidentes a partir de la descripción y los dibujos, así como a partir de las reivindicaciones.
Descripción detallada
La figura 1 es una sección transversal de una implementación ilustrativa de una bolsa autocalentable 100 para calentar un producto (por ejemplo, alimentos) contenido en la misma.
La bolsa de alimentos autocalentable 100 ilustrada tiene un compartimento de producto 102 y un par de compartimentos de calentador 104, 106 en el exterior, adyacente y en contacto térmico con el compartimento de producto 102. En la implementación ilustrada, cada compartimento de calentador 104, 106 está en contacto térmico con el compartimento de producto 102 en virtud del hecho de que está físicamente adyacente y separado del compartimento de producto 102 por una sola pieza de material flexible delgado.
De acuerdo con la implementación ilustrada, un primer material flexible delgado 108 rodea y define el compartimento de producto 102. Más en particular, en la implementación ilustrada, hay dos piezas del primer material flexible delgado 108. Las dos piezas del primer material flexible delgado tienen un tamaño similar y están selladas entre sí en sus bordes (es decir, alrededor de una periferia de entrada de cada una para formar un compartimento de producto 102 completamente cerrado y sellado). El compartimento de producto 102 está entre las dos piezas del primer material flexible delgado 108 y dentro del perímetro sellado.
El primer material flexible delgado puede ser cualquiera de varios materiales diferentes. En general, el primer material flexible delgado puede ser cualquier tipo de material que sea delgado, flexible, capaz de soportar la exposición a líquidos y calor, capaz de facilitar la transferencia de calor en el compartimento de producto, y compatible con cualquier producto (por ejemplo, alimentos, etc.) que se proporciona en el recipiente de producto. El material flexible puede ser transparente u opaco. Además, en una implementación habitual, el material delgado flexible tiene un espesor entre aproximadamente 0,005 centímetros [0,002 pulgadas] y 0,025 centímetros [0,010 pulgadas].
Hay varias técnicas que se pueden usar para sellar juntas las dos piezas del primer material flexible delgado en sus bordes. Algunas de estas técnicas incluyen el termosellado y la aplicación selectiva de un adhesivo entre las dos piezas del primer material flexible delgado. Hay varios adhesivos que se pueden utilizar en este sentido. Normalmente, el adhesivo debe ser uno que pueda soportar la exposición a líquidos, cierta presión y cualquier cantidad de calor que se espera que experimente el adhesivo durante el ciclo de vida de la bolsa de alimentos (por ejemplo, mientras se está calentando el producto). El sello normalmente se extiende alrededor de toda la periferia de las dos piezas del primer material flexible delgado, dejando una porción central de cada pieza del primer material flexible delgado (dentro de la periferia sellada) sin sellar. De esta manera, las dos piezas de material, cuando se sellan juntas, forman un bolsillo que contiene el producto a calentar. Tras el calentamiento, cuando el producto está listo para consumirse, el bolsillo está configurado de tal manera que puede abrirse para proporcionar al usuario acceso al producto calentado en su interior.
Un segundo material flexible delgado 110 está acoplado a una primera superficie orientada hacia fuera del compartimento de producto 102 para definir un primer compartimento de calentador 114 que está fuera, pero térmicamente acoplado al compartimento de producto 102.
El segundo material flexible delgado 110 puede ser uno cualquiera de varios materiales diferentes. En general, el segundo material flexible delgado es delgado, flexible y capaz de soportar la exposición al líquido y al calor que se produce dentro del primer compartimento de calentador. Este material flexible puede ser transparente u opaco. Además, el espesor del segundo material flexible delgado 110 puede estar en cualquier lugar dentro del intervalo de espesores posibles especificado anteriormente, con respecto al primer material flexible delgado. En algunas implementaciones, el segundo material flexible delgado es el mismo tipo de material que el primer material flexible delgado.
El segundo material flexible delgado 110 en la implementación ilustrada es una sola pieza de material que está sellada, alrededor de sus bordes, a la superficie exterior del compartimento de producto 102. El sello, en la implementación ilustrada, se extiende alrededor de toda la periferia del segundo material flexible delgado 110, dejando una porción central del segundo material flexible delgado 110 (dentro de la periferia sellada) no sellada contra la superficie orientada hacia fuera del compartimento de producto. De esta manera, el segundo material flexible delgado 110 y una porción de la superficie orientado hacia fuera del compartimento de producto, cuando se sellan juntos, forman el primer compartimento de calentador 114.
Un tercer material flexible delgado 112 está acoplado a una segunda superficie orientada hacia fuera del compartimento de producto 102 para definir un segundo compartimento de calentador 116 que también está fuera, pero térmicamente acoplado al compartimento de producto 102. El segundo compartimento de calentador 116, en la implementación ilustrada, está en un lado de la bolsa autocalentable 100 opuesto al primer compartimento de calentador 114.
Al igual que el primer y segundo materiales delgados flexibles, el tercer material flexible delgado 112 puede ser cualquiera de varios materiales diferentes. En general, el tercer material flexible delgado es delgado, flexible y capaz de soportar la exposición al líquido y al calor que se produce dentro del segundo compartimento de calentador. Este
material flexible puede ser transparente u opaco. Además, el espesor del tercer material flexible delgado 112 puede estar en cualquier lugar dentro del intervalo de espesores posibles especificado anteriormente, con respecto al primer material flexible delgado. En algunas implementaciones, el tercer material flexible delgado es el mismo tipo de material que el primer material flexible delgado, el segundo material flexible delgado, o ambos.
El tercer material flexible delgado 110 en la implementación ilustrada es una sola pieza de material que está sellada, alrededor de sus bordes, a la segunda superficie orientada hacia el exterior del compartimento de producto 102. El sello, en la implementación ilustrada, se extiende alrededor de toda la periferia del tercer material flexible delgado 110, dejando una porción central del tercer material flexible delgado 110 (dentro de la periferia sellada) sin sellar contra la superficie orientada hacia fuera del compartimento de producto. De esta manera, el tercer material flexible delgado 110 y una porción de la superficie orientada hacia fuera del compartimento de producto, cuando se sellan juntos, forman el segundo compartimento de calentador 114.
Cada compartimento de calentador 114, 116 contiene un sustrato poroso delgado 118 (por ejemplo, un material de espuma de celda abierta) que está en contacto físico con, y preferentemente adherido a, una correspondiente de las superficies orientadas hacia el exterior del compartimento de producto 102. Cada sustrato poroso delgado 118 tiene normalmente un espesor entre aproximadamente 0,15875 centímetros [0,0625 pulgadas] y 0,635 centímetros [0,250 pulgadas]. En una implementación atípica, la longitud y el ancho de cada sustrato poroso es tal que cada sustrato poroso se extiende, sustancialmente en su totalidad, a través de la totalidad de la porción de la superficie orientada hacia el exterior del primer material delgado que forma parte del compartimento de calentador correspondiente.
En algunas implementaciones, cada sustrato poroso delgado se adhiere a una correspondiente de las superficies orientadas hacia fuera del primer material delgado 108. En algunas implementaciones, los compartimentos de calentador 104, 106 tienen un tamaño tal que cada sustrato poroso delgado 118 se mantiene en posición, presionado contra la correspondiente superficie orientada hacia el exterior del primer material delgado 108 por la segunda o tercera pieza de material 110, 112.
Un reactivo granular (no mostrado en la figura 1) se distribuye, con uniformidad sustancial, a través de cada uno de los sustratos porosos delgados 118. El reactivo granular generalmente se distribuye en cada sustrato poroso delgado 118 con un grado suficiente de uniformidad, de modo que cualquier reacción exotérmica resultante entre el reactivo granular y el reactivo líquido producirá una cantidad de calor sustancialmente uniforme en la totalidad del sustrato poroso delgado 118. En algunas implementaciones, esto significa que, en cualesquiera dos volúmenes diferentes, iguales (es decir, centímetros cúbicos o mayores) del sustrato poroso delgado, la densidad de los granos en esos volúmenes no varía más del 15 % o 20 %.
Cada sustrato poroso delgado 118 es permeable al reactivo líquido. Además, en algunas implementaciones, cada sustrato poroso delgado 118 está configurado para absorber el reactivo líquido por todas partes. Esta permeabilidad y/o capacidad de absorción ayuda a facilitar la exposición rápida de todo el sustrato poroso delgado y todo el reactivo granular que contiene, al reactivo líquido, una vez que se permite que el reactivo líquido acceda al sustrato poroso delgado 118.
Cada sustrato poroso delgado 118 está además configurado para soportar y mantener sustancialmente la distribución sustancialmente uniforme del reactivo granular en todo el sustrato poroso delgado 118 durante el envío y la manipulación ordinarios de la bolsa autocalentable. Además, cada sustrato poroso delgado 118 está configurado para evitar el movimiento sustancial del reactivo granular contenido en el mismo, incluso cuando el reactivo líquido entra en contacto con el reactivo granular y mientras tiene lugar la reacción química exotérmica resultante para calentar el producto contenido en la bolsa autocalentable. Esto ayuda a garantizar un calentamiento uniforme y fiable del producto contenido en el compartimento de producto durante todo el proceso de calentamiento.
Cada compartimento de calentador 114, 116 contiene un recipiente frangible 120 (por ejemplo, una bolsa llena de líquido). En una implementación habitual, cada recipiente frangible 120 está formado por un material flexible delgado. En general, este material flexible delgado es delgado, flexible y capaz de resistir la exposición a líquidos (por ejemplo, el reactivo líquido que contiene) y el calor que se produce dentro de cada compartimento de calentador. Este material flexible puede ser transparente u opaco. Además, el espesor de este material flexible delgado puede estar en cualquier lugar dentro del intervalo de espesores posibles especificados anteriormente, con respecto al primer material flexible delgado.
En algunas implementaciones, cada recipiente frangible 120 está formado por dos piezas del material flexible delgado, tamaño similar y selladas juntas en sus bordes (es decir, alrededor de una periferia de entrada de cada uno para formar un compartimento completamente cerrado y sellado para contener el reactivo líquido antes de la activación del calentador). En algunas implementaciones, cada recipiente frangible 120 está formado por una pieza de material que se sella sobre sí misma para crear el compartimento completamente cerrado y sellado para contener el reactivo líquido antes de la activación del calentador.
Las membranas frangibles 120, en la implementación ilustrada, están en la misma posición relativa dentro de sus respectivos compartimentos de calentador 114, 116. Más en particular, en la implementación ilustrada, cada
membrana frangible 120 está cerca de un primer extremo de su compartimento de calentador 114, 116 y en contacto físico con el sustrato poroso delgado 118 dentro de su compartimento de calentador 114, 116. Esta disposición de membranas frangibles - con ambas en las mismas posiciones (o sustancialmente similares) dentro de sus respectivos compartimentos de calentador 114, 116 - hace que sea muy conveniente para un usuario iniciar un evento de calentamiento en ambos compartimentos calentadores con un solo movimiento, simplemente apretando el exterior de la bolsa autocalentable 100 desde lados opuestos de la bolsa (por ejemplo, con dos dedos) para romper ambas membranas frangibles 120.
Por lo tanto, se desea, en algunas implementaciones, que las membranas frangibles 120 estén ubicadas en la misma posición relativa dentro de sus respectivos compartimentos de calentador 114, 116. Evidentemente, que no requiere que las membranas frangibles estén ubicadas donde se muestran en la figura 1. Por el contrario, cada membrana frangible 120 respectiva puede ubicarse en una ubicación más central dentro de su correspondiente compartimento de calentador 120. Siempre que ambos estén en la misma, o sustancialmente la misma, posición relativa que el otro, el calentador debe ser relativamente fácil de activar con un simple presión.
En una implementación habitual, las membranas frangibles 120 se mantienen en posición dentro de sus respectivos compartimentos de calentador. Esto puede realizarse de diversas maneras. En algunas implementaciones, cada membrana frangible 120 se adhiere a una superficie cercana (por ejemplo, una superficie del sustrato poroso delgado 118 correspondiente o una superficie interior del material flexible delgado que forma la cubierta exterior del compartimento de calentador asociado. En algunas implementaciones, cada membrana frangible se mantiene en posición sin un adhesivo, en virtud de la cubierta exterior del compartimento de calentador asociado que presiona la membrana frangible, ligeramente, pero con seguridad, contra el sustrato poroso delgado 118 en ese compartimento de calentador.
Las membranas frangibles 120 generalmente están configuradas para mantener su integridad estructural (y no romperse) durante el envío y la manipulación normales, pero para romperse con la aplicación deliberada de una pequeña fuerza (por ejemplo, desde la(s) mano(s) o los dedos de un usuario) a un exterior de la bolsa autocalentable. Además, en una implementación habitual, las membranas frangibles 120 están configuradas para romperse con la aplicación de una fuerza que no es lo suficientemente fuerte como para romper el compartimento de producto o cualquiera de los compartimentos de calentador.
Hay varias maneras de asegurar que este resultado (es decir, que el material frangible pueda romperse sin romper el compartimento de producto y los compartimentos de calentador) se consigue. Por ejemplo, en algunas implementaciones, las membranas frangibles están hechas de un material más delgado que el compartimento de producto o cualquiera de los compartimentos de calentador. En términos generales, una pieza más delgada de material se romperá con una menor cantidad de fuerza aplicada que una pieza más gruesa del mismo tipo de material. En algunas implementaciones, la integridad estructural de la membrana frangible 120 puede verse comprometida de otro modo (por ejemplo, por el uso de un adhesivo más débil o menos o puntos débiles en el adhesivo, etc.) para garantizar que la membrana frangible se rompa al aplicar una fuerza menor que la necesaria para romper el compartimento de producto o cualquiera de los compartimentos de calentador.
Un reactivo líquido está dentro del recipiente frangible 120. El reactivo líquido puede ser cualquiera de varios diferentes reactivos líquidos que pueden reaccionar de manera exotérmica al entrar en contacto con el reactivo granular en la membrana porosa delgada 118. En una implementación ilustrativa, el reactivo líquido es un poliol en solución acuosa y el reactivo granular incluye permanganato de potasio. En general, el reactivo granular y el reactivo líquido reaccionan exotérmicamente entre sí al entrar en contacto (por ejemplo, cuando el recipiente frangible 120 se rompe y el sustrato poroso delgado 118 absorbe el reactivo líquido para facilitar el contacto con el reactivo granular distribuido por todo el sustrato poroso delgado 118).
Los alimentos (u otro producto a calentar 102) están dentro del compartimento de producto 104. El alimento se calienta por la reacción exotérmica que se produce entre el reactivo granular y el reactivo líquido.
La bolsa autocalentable 100 ilustrada está configurada de tal manera que el calor de la reacción exotérmica, en el primer compartimento de calentador y/o en el segundo compartimento de calentador, puede pasar a través de las superficies de transferencia de calor, definidas por una porción del primer material flexible delgado 108, en el producto (por ejemplo, alimentos) en el compartimento de producto 102.
En algunas implementaciones, la bolsa autocalentable 100 tiene un adhesivo que fija los sustratos porosos delgados 118 a las superficies orientadas hacia fuera del compartimento de producto 102 (por ejemplo, primer material flexible delgado 108).
Los compartimentos de calentador 104, 106 están envasados al vacío, al igual que otras partes de la bolsa de alimentos autocalentable 100 (por ejemplo, el compartimento de producto 102). Cuando los compartimentos de calentador 104, 106 están envasados al vacío, los materiales flexibles delgados 110, 112 presionan el sustrato poroso delgado 118 contra la superficie orientada hacia fuera del compartimento de producto 102 (es decir, el primer material flexible delgado 108), manteniendo así el sustrato poroso delgado 118 en posición. Además, la presión de los sustratos
porosos delgados 118 contra la superficie orientada hacia fuera del recipiente de producto 102 por parte de los materiales flexibles delgados 110, 112 desalienta el movimiento del reactivo granular distribuido en relación con los sustratos porosos delgados 118 a medida que se manipula la bolsa y/o cuando se produce el calentamiento. Este prensado también puede presionar los recipientes frangibles 120 contra las superficies orientadas hacia el exterior del recipiente de producto 102, manteniendo así los recipientes frangibles 120 en posición.
En una implementación habitual, los recipientes frangibles 120 (y la bolsa de alimentos en general) están configurados de tal manera que, una persona que aprieta una superficie externa de la bolsa de alimentos autocalentable 100 puede romper uno (o ambos) de los recipientes frangibles 120.
Los sustratos porosos delgados 118 generalmente están configurados para absorber el reactivo líquido y, por lo tanto, facilitar el contacto con el reactivo granular distribuido a lo largo de los sustratos porosos delgados 118 después de que se hayan roto los recipientes frangibles 120.
Los compartimentos de calentador 104, 106 están configurados para permanecer sellados durante la reacción exotérmica y durante toda la vida útil de la bolsa de alimentos autocalentable 100. El compartimento de producto 102 está configurado para permanecer sellado sustancialmente durante todo el proceso de calentamiento y para abrirse para permitir el consumo o uso del alimento o producto contenido en el mismo después del calentamiento.
Normalmente, el reactivo granular se distribuye a lo largo de los sustratos porosos delgados 120 con una consistencia sustancial en la totalidad de los sustratos porosos delgados 120. El sustrato poroso delgado normalmente es delgado, por ejemplo, puede tener un espesor no superior a 0,64 centímetros [% de pulgada] o 0,32 centímetros [1/8 de pulgada].
La distancia a través del compartimento de producto 102 (de calentador a calentador) normalmente es mucho más corta que otras dimensiones (por ejemplo, alto o ancho) del compartimento de producto. Esto facilita un calentamiento rápido y uniforme del producto. Normalmente, la distancia a través del compartimento de producto (de calentador a calentador) no es más de 7,6 centímetros [tres pulgadas], más preferentemente no más de 5,1 centímetros [dos pulgadas], e incluso más preferentemente no más de 2,5 centímetros [una pulgada]. Normalmente, la altura y la anchura del compartimento de producto 102 son más de 7,6 centímetros [tres pulgadas].
Las figuras 2A-2G muestran una bolsa de alimentos autocalentable 200 ilustrativa en diversas etapas de producción según una técnica ilustrativa.
De acuerdo con la implementación ilustrada, la producción de la bolsa de alimentos autocalentable 200 incluye proporcionar un compartimento de producto 102 formado por dos piezas de un primer material flexible delgado 118 (figura 2A) selladas entre sí en sus bordes, proporcionar un sustrato poroso delgado 118 (figura 2B), distribuir un reactivo granular 230 por todo el sustrato poroso delgado 118 (figura 2C), colocar el sustrato poroso delgado 118 (que contiene el reactivo granular, en contacto físico con (y, opcionalmente, adhiriéndolo a) una superficie exterior del primer material flexible delgado 108 (figura 2D), proporcionar un recipiente frangible 120 que contiene un reactivo líquido y colocar el recipiente frangible 120 cerca o en contacto con el sustrato poroso delgado 118 (figura 2E), y acoplar un segundo material flexible delgado 110 a la superficie del primer material flexible delgado 108 para definir un primer compartimento de calentador 104 que contiene el sustrato poroso delgado 118 con el reactivo granular distribuido, y el recipiente frangible 120 con el reactivo líquido (figura 2F). El reactivo granular y el reactivo líquido, evidentemente, son capaces de reaccionar exotérmicamente entre sí al contacto.
El método puede incluir además formar un segundo compartimento de calentador 106 (figura 2G) en un segundo lado del compartimento de producto 102, opuesto al primer compartimento de calentador 104. Esto se puede lograr siguiendo etapas similares a las descritas anteriormente para formar el primer compartimento de calentador 104. Esto da como resultado un tercer material flexible delgado 112 acoplado a una superficie del material flexible delgado 108 (opuesto al primer compartimento de calentador 104) para definir el segundo compartimento de calentador 106 que contiene otro sustrato poroso delgado 118 (con más reactivo granular) y otro recipiente frangible (con más reactivo líquido). El compartimento de producto 102, en la bolsa de calentador 200 ilustrada está, normalmente, interpuesto entre el primer compartimento de calentador 104 y el segundo compartimento de calentador 106. El orden de las etapas en la fabricación de una bolsa autocalentable particular (por ejemplo, 100 o 200) puede variar considerablemente.
El(los) compartimento(s) del calentador están envasados al vacío, de modo que el segundo y tercer materiales flexibles delgados 110, 112 que cubren respectivamente el primer y segundo compartimentos de calentador 104, 106 presionan los sustratos porosos delgados 118 contra la superficie de transferencia de calor del compartimento de producto 102, manteniendo así los sustratos porosos delgados 118 en posición y ayudando a mantener el reactivo granular distribuido también en posición.
En algunas implementaciones, la bolsa de calor y las técnicas descritas en el presente documento hacen conveniente calentar un producto en una bolsa para el consumo de los contenidos en circunstancias en las que no se dispone de una fuente de calor convencional. Esto puede lograrse conectando uno o más calentadores químicos a la bolsa. Los
dispositivos existentes para calentar productos adolecen de varios problemas. Algunos ventilan grandes cantidades de hidrógeno y presentan un grave riesgo de incendio y explosión. En otros, tanto los alimentos como los materiales del calentador se hunden hasta el fondo de la bolsa flexible, de modo que el área de transferencia de calor entre los dos es limitada o debe depender de la transferencia de calor por medio de vapor. La mayoría son voluminosos y difíciles de usar. El sistema descrito en el presente documento es compacto, proporciona una fuente distribuida de energía para que pueda calentar una gran superficie de una capa delgada de alimentos viscosos dentro de un período de tiempo interesante para un consumidor normal.
En algunos casos, es deseable que la capa de alimento en contacto con el calentador sea lo más delgada posible, dado que en ausencia de agitado, la transferencia de calor en los alimentos es solo por conducción. Además, en algunos casos, es deseable que el calentador entre en contacto con la mayor parte posible de la superficie del alimento, de tal forma que la temperatura del alimento es uniforme, sin puntos calientes y fríos.
Al final del proceso de calentamiento puede darse el caso de que los alimentos viscosos o grumosos (tal como judías en salsa), estarán casi tan calientes como el contenido del calentador en la superficie calentada, y disminuirá cuanto más se aleje de la superficie. Este efecto se puede mejorar, haciendo que la capa de alimentos sea lo más delgada posible y calentando desde ambos lados.
Para un calentamiento muy rápido uniforme sin agitado, el contenido del calentador debe permanecer distribuido uniformemente sobre la superficie de los alimentos durante el proceso de calentamiento. En algunos calentadores que contienen componentes líquidos o componentes secos humedecidos por un líquido para lograr el calentamiento, los materiales de calentamiento pueden deslizarse hasta el fondo de la bolsa y el área de transferencia de calor es pequeña. En algunas implementaciones, los sistemas y técnicas descritos en el presente documento proporcionan un calentador en el que la reacción de generación de calor permanece uniformemente distribuida sobre la superficie de la bolsa durante todo el proceso de calentamiento.
Las reacciones de calentamiento químico de mayor interés en esta divulgación producen calor por cualquiera de al menos dos reacciones. Una es por la reacción de oxidación de un poliol en solución acuosa y un sólido que contiene permanganato de potasio y, opcionalmente, otros ingredientes; o por el tratamiento de la cal viva por adición de agua. En ambos casos, uno de los componentes es un sólido que puede consistir en pequeños gránulos, mientras que el otro componente es un líquido.
Un aspecto notable del calentador distribuido descrito en el presente documento es la introducción de un sustrato poroso delgado, tal como espuma de celdas abiertas, que puede adherirse a la superficie adyacente al producto a calentar. El sólido granular se distribuye por todo el sustrato y el conjunto está provisto de una bolsa frangible que contiene el líquido. La bolsa puede ser un paquete separado dentro del calentador o puede estar formada y unida a un borde. A continuación, se evacua el calentador y se sella para que la presión externa en el exterior sujete el sólido granular en posición en la espuma. Los gránulos no pueden, en esos casos, escapar del sustrato durante la manipulación. Dos de estos calentadores se pueden sellar espalda con espalda para formar una bolsa, que contiene los alimentos. Cuando la bolsa se completa, los calentadores están en el exterior y están cubiertos con aislamiento para que el conjunto pueda ser manipulado durante el proceso de calentamiento.
Cuando se desea calentar, la bolsa de combustible se rompe, permitiendo que el líquido se absorba en toda la espuma. El paquete se relaja desde su forma evacuada, pero la espuma permanece en posición, al igual que los gránulos y el líquido, ya que quedan atrapados en la espuma. Debido a que la espuma está unida a la superficie de transferencia de calor y los reactivos químicos quedan atrapados en la espuma, la generación de calor permanece distribuida sobre la superficie de la bolsa de alimentos.
La figura 3 es una vista en perspectiva que muestra ciertos componentes de una bolsa autocalentable ilustrativa durante la fabricación. Más en particular, la imagen muestra un primer material flexible delgado 108 (marcado con "capa de película para transferencia de calor" y "alimento contra el lado inferior" en la figura), un recipiente frangible 120 (marcado con "bolsa de combustible" en la figura), y un sustrato poroso delgado 118 (marcado con "espuma unida a película" en la figura).
La figura 4 muestra ciertos componentes de una bolsa de alimentos autocalentable ilustrativa durante la fabricación. Más en particular, la imagen muestra una pieza de material, con la que formar el material flexible delgado 108 con un sustrato poroso delgado 118 (por ejemplo, espuma) encima y unido al mismo.
La figura 5 muestra ciertos componentes de una bolsa de alimentos autocalentable ilustrativa durante la fabricación. Más en particular, la imagen muestra la bolsa de alimentos autocalentable ilustrativa parcial de la figura 4, pero con un recipiente frangible 120 también ubicado próximo, y en contacto con (y parcialmente superpuesto arriba), el sustrato poroso delgado 118 (por ejemplo, espuma).
La figura 6 muestra un calentador 100 ilustrativo completo, pero no sellado.
Se han descrito una serie de realizaciones de la invención. No obstante, se apreciará que se pueden realizar diversos
cambios sin apartarse del ámbito de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.
Ċ
Claims (14)
1. Una bolsa de productos autocalentable (100), que comprende:
un primer material flexible delgado (108) que rodea y define un compartimento de producto (102); y
un segundo material flexible delgado (110) acoplado a una superficie orientada hacia fuera del primer material flexible delgado (108) para definir un primer compartimento de calentador (114) que está fuera, pero térmicamente acoplado al compartimento de producto (102);
un primer sustrato poroso delgado (118) dentro del primer compartimento de calentador (114);
un reactivo granular distribuido por todo el primer sustrato poroso delgado (118);
un recipiente frangible (120) dentro del primer compartimento de calentador (114); y
un reactivo líquido dentro del recipiente frangible (120),
en donde el reactivo granular y el reactivo líquido están adaptados para reaccionar exotérmicamente al entrar en contacto entre sí, y en donde
al menos el primer compartimento de calentador (114) está envasado al vacío.
2. La bolsa de productos autocalentable (100) de la reivindicación 1, que, además, comprende:
un alimento u otro producto a calentar dentro del compartimento de producto (102).
3. La bolsa de productos autocalentable (100) de la reivindicación 1 configurada de tal manera que el calor de la reacción exotérmica puede pasar a través de una superficie de transferencia de calor definida por el primer material flexible delgado (108) hacia el compartimento de producto (102).
4. La bolsa de productos autocalentable (100) de la reivindicación 1, que, además, comprende:
un adhesivo que fija el primer sustrato poroso delgado (118) a la superficie orientada hacia fuera del primer material flexible delgado (108).
5. La bolsa de productos autocalentable (100) de la reivindicación 1, en la que el segundo material flexible delgado (110) está configurado, al menos en virtud del envasado al vacío, para presionar el primer sustrato poroso delgado (118) contra la superficie orientada hacia fuera del primer material flexible delgado (108), manteniendo así el primer sustrato poroso delgado (118) en posición.
6. La bolsa de productos autocalentable (100) de la reivindicación 1, en la que el recipiente frangible (120) está configurado tal que, una persona que aprieta una superficie externa de la bolsa de alimentos autocalentable (100) puede romper el recipiente frangible (120).
7. La bolsa de productos autocalentable (100) de la reivindicación 6, en la que el primer sustrato poroso delgado (118) está configurado para absorber el reactivo líquido y facilitar así el contacto con el reactivo granular distribuido por todo el primer sustrato poroso delgado (118) después de que se haya roto el recipiente frangible (120).
8. La bolsa de productos autocalentable (100) de la reivindicación 7, en la que el primer compartimento de calentador (114) está configurado para permanecer sellado durante la reacción exotérmica.
9. La bolsa de productos autocalentable (100) de la reivindicación 1, que, además, comprende:
un tercer material flexible delgado (112) acoplado a una segunda superficie orientada hacia fuera del primer material flexible delgado para definir un segundo compartimento de calentador (106) que está fuera, pero térmicamente acoplado al compartimento de producto (102);
un segundo sustrato poroso delgado (118) dentro del segundo compartimento de calentador (106);
más del reactivo granular distribuido por todo el segundo sustrato poroso delgado (118) dentro del segundo compartimento de calentador;
un recipiente frangible (120) dentro del segundo compartimento de calentador; y
más reactivo líquido dentro del recipiente frangible (120) dentro del segundo compartimento de calentador (106).
10. La bolsa de productos autocalentable (100) de la reivindicación 9, en la que el compartimento de producto (102) está dispuesto entre el primer compartimento de calentador (114) y el segundo compartimento de calentador (106).
11. La bolsa de productos autocalentable (100) de la reivindicación 9, en la que la distancia a través del compartimento de producto (102) desde el primer compartimento de calentador (114) hasta el segundo compartimento de calentador (106) es preferentemente de no más de 7,6 centímetros [tres pulgadas], más preferentemente no más de 5,1 centímetros [dos pulgadas], e incluso más preferentemente no más de 2,5 centímetros [una pulgada].
12. Un método para producir una bolsa de productos autocalentable (200), comprendiendo el método: distribuir un reactivo granular a lo largo de un sustrato poroso delgado (118);
colocar el sustrato poroso delgado (118) en contacto físico con una superficie de un primer material flexible delgado
proporcionar un recipiente frangible (120) que contiene un reactivo líquido;
colocar el recipiente frangible (120) cerca o en contacto con el sustrato poroso delgado (118); y
acoplar un segundo material flexible delgado (110) a la superficie del primer material flexible delgado (108) para definir un primer compartimento de calentador (104) que contiene el sustrato poroso delgado (118) con el reactivo granular distribuido, y el recipiente frangible (120),
en donde el reactivo granular y el reactivo líquido están adaptados para reaccionar exotérmicamente al entrar en contacto entre sí, y en el que al menos el primer compartimento de calentador (104) está envasado al vacío.
13. El método de la reivindicación 12, que, además, comprende:
acoplar un tercer material flexible delgado (112) a otra superficie del material flexible delgado (110) para definir un segundo compartimento de calentador (106);
colocar un sustrato poroso delgado (118) dentro del segundo compartimento de calentador (106) y en contacto físico con la superficie del material flexible delgado (118);
distribuir más reactivo granular por todo el sustrato poroso delgado (118) del segundo compartimento de calentador (106); y
colocar un recipiente frangible (120), con más del reactivo líquido, dentro del segundo compartimento de calentador (106).
14. El método de la reivindicación 13, que, además, comprende:
disponer un compartimento de producto (102) entre el primer compartimento de calentador (104) y el segundo compartimento de calentador (106).
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