KR20170009893A

KR20170009893A - 마이크로파 멸균 또는 저온 살균

Info

Publication number: KR20170009893A
Application number: KR1020167034227A
Authority: KR
Inventors: 주밍 탕; 팡 리우
Original assignee: 워싱턴 스테이트 유니버시티
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2015-05-06
Publication date: 2017-01-25
Also published as: EP3141083A1; MX2016013842A; AU2015256068A1; EP3141083B1; JP6671297B2; CN106465491B; CA2947053A1; AU2015256068B2; US20180220682A1; WO2015171763A1; IL248663A0; CA2947053C; EP3141083A4; US20160029685A1; ES2827297T3; JP2017521111A; US9961926B2; BR112016025733A2; BR112016025733B1; US11140913B2

Abstract

멸균 또는 저온 살균을 위한 프로세싱 시스템들과 구성요소들 및 연관된 작동 방법들의 다양한 실시형태들이 본원에서 설명된다. 예를 들어, 멸균 또는 저온 살균 방법은 침지 유체에 물품을 침지하는 단계를 포함하고, 침지된 물품은 침지 유체의 유체 정수압을 받는다. 방법은 또한 물품이 침지 유체에 침지되어 침지 유체의 유체 정수압을 받는 동안 물품에 마이크로파 에너지를 적용하는 단계를 포함한다. 침지 유체의 유체 정수압은, 마이크로파 에너지가 적용되는 동안 물품의 수분 함량이 물품에서 스팀 폭발을 유발하는 것을 방지한다. 방법은 적용된 마이크로파 에너지를 이용해 침지 유체에 침지된 물품을 타겟 온도로 가열하는 단계를 추가로 포함하고, 타겟 온도는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 달성하기에 충분하다.

Description

마이크로파 멸균 또는 저온 살균{MICROWAVE STERILIZATION OR PASTEURIZATION}

멸균 또는 저온 살균은 식품을 보존하는데 사용되었고, 인간이나 동물에서 패혈증을 방지하는데 사용되었고, 다른 분야들에서 사용되었다.

예를 들어, 식료품들은 곰팡이, 박테리아, 바이러스, 포자 형태, 또는 부패 또는 심지어 식품 매개 질병을 유발할 수도 있는 다른 유해한 미생물 유기체들을 감소하거나 제거하도록 멸균 또는 저온 살균될 수 있다. 한 가지 멸균 또는 저온 살균 기술은 뜨거운 공기, 온수, 또는 스팀으로 식료품들을 가열하는 것을 포함한다. 하지만, 이런 식으로 가열하면 식료품들의 불량한 맛, 질감, 색상, 또는 냄새를 유발할 수 있다. 또한, 이러한 가열 기술은 에너지 비효율적일 수 있고 긴 프로세싱 시간을 요구할 수도 있다.

멸균 또는 저온 살균을 위한 프로세싱 시스템들, 구성요소들, 및 조성물들 및 연관된 작동 방법들의 다양한 실시형태들이 본원에 설명된다. 하기 설명에서, 시스템들, 구성요소들, 및 작동들의 구체적인 세부사항은 개시된 기술의 임의의 실시형태들에 대한 완전한 이해를 제공하도록 포함된다. 관련 기술의 당업자는 또한 본 기술이 부가적 실시형태들을 가질 수도 있음을 이해할 것이다. 본 기술은 또한 도 1 내지 도 11b 를 참조하여 후술된 실시형태들의 여러 세부사항 없이 실시될 수도 있다.

본원에 사용된 대로, 용어 "멸균" 은 일반적으로 모든 형태의 곰팡이, 박테리아, 바이러스, 포자 형태, 또는 식료품들, 약물, 생물학 배지, 또는 다른 적합한 물품들에 존재하는 다른 미생물 유기체들을 없애거나 제거하는 프로세스를 지칭한다. 또한 본원에 사용된, 용어 "저온 살균" 은 일반적으로 미생물 유기체들을 전체가 아니라 부분적으로 없애거나 제거하는 부분 멸균 프로세스를 지칭한다. 용어 "물품" 은 일반적으로 멸균 또는 저온 살균될 수도 있는 임의의 적합한 제조품을 지칭한다. 예시적 물품들은, 비제한적으로, 식료품들, 의료품들, 소비재들, 및/또는 다른 적합한 물품들을 포함한다. 용어 "식료품" 은 일반적으로 인간 또는 동물 소비에 적합한 임의의 식품들을 지칭한다. 식료품의 예로는, 비제한적으로, 포장 식품, 통조림 식품, 유제품, 맥주, 시럽, 물, 와인, 및 주스를 포함한다.

전술한 대로, 뜨거운 공기, 온수, 또는 스팀으로 식료품들을 가열하는 멸균 또는 저온 살균은 불량한 맛, 질감, 색상, 냄새, 또는 다른 악영향을 유발할 수도 있다. 가열 프로세스 중, 식료품들의 표면 또는 외부 부분은 원하는 내부 온도를 달성하기 위해서 과도하게 가열될 수도 있다. 이러한 과도한 가열은 식료품들에서 전술한 악영향을 초래할 수도 있는 한 가지 인자이다. 개시된 기술의 여러 실시형태들은 물품들을 멸균 또는 저온 살균하기 위해서 침지 유체 (예컨대, 템퍼링된 물) 에 침지된 물품들 (예컨대, 식료품) 을 가열하는데 마이크로파를 이용한다. 이하 더 자세히 검토되는 바와 같이, 개시된 기술의 여러 실시형태들은 종래의 기술보다 더 짧은 프로세싱 시간을 요구하고, 효율적이고 비용 효과적으로 멸균 또는 저온 살균을 달성하기 위해서 물품들에서 반복가능하고 일반적으로 균일한 온도 프로파일들을 생성할 수 있다.

도 1 은 개시된 기술의 실시형태들에 따른 멸균 또는 저온 살균에 유용한 프로세싱 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 도 1 의 프로세싱 시스템에 적합한 캐리어 어셈블리를 도시한 사시도이다.
도 3 은 개시된 기술의 실시형태들에 따라 개시된 기술의 실시형태들에 따른 도 1 의 프로세싱 시스템에 적합한 부분 가열 섹션을 도시한 사시도이다.
도 4 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 도 1 의 프로세싱 시스템에 적합한 예시적 디바이더를 도시한 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른, 도 1 의 프로세싱 시스템의 예열 섹션, 가열 섹션, 및 냉각 섹션에 각각 적합한 예열, 템퍼링, 및 냉각 유체 공급부들의 개략도들이다.
도 6 은 개시된 기술의 실시형태들에 따른 멸균 또는 저온 살균에 유용한 다른 프로세싱 시스템을 도시한 개략도이다.
도 7a 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 도 1 의 프로세싱 시스템에 적합한 예시적 수송 캐리어의 사시도이다.
도 7b 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 측방향 부재들을 가지는 예시적 수송 캐리어의 상면도이다.
도 7c 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 도 7b 의 수송 캐리어에 적합한 예시적 측방향 부재의 측단면도이다.
도 8a 내지 도 8e 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 다양한 구조 구성들 및 대응하는 예시적 가열 프로파일들을 갖는 캐리어들의 상면도들이다.
도 9 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 멸균 또는 저온 살균을 위한 도 1 의 프로세싱 시스템의 작동을 조절하는 프로세스를 도시한 흐름도이다.
도 10 은 개시된 기술의 실시형태들에 따른 멸균 또는 저온 살균에 유용한 다른 프로세싱 시스템을 도시한 개략적 단면도이다.
도 11a 및 도 11b 는 도 10 의 프로세싱 시스템에 적합한 수송 캐리어 어셈블리의 개략적 상면도 및 말단도이다.
도 12 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 다른 수송 캐리어 어셈블리의 개략적 상면도이다.

도 1 은 개시된 기술의 실시형태들에 따른 수송 캐리어들 (108) 에 함유된 물품들 (101; 예컨대, 식료품) 의 멸균 또는 저온 살균에 유용한 프로세싱 시스템 (100) 을 도시한 개략도이다. 도 1 에 도시된 대로, 프로세싱 시스템 (100) 은 직렬로 서로 결합된 예열 섹션 (102), 가열 섹션 (104), 및 냉각 섹션 (106) (통틀어 "섹션들" 로 지칭) 을 포함할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 프로세싱 시스템 (100) 은 또한 가열 섹션 (104) 과 냉각 섹션 (106) 사이에 선택적 홀딩 섹션 (105) 을 포함한다. 다른 실시형태들에서, 선택적 홀딩 섹션 (105) 은 다른 적합한 구성들을 가질 수도 있고, 그 중 일례는 도 6 을 참조하여 이하 더 상세히 설명된다. 추가 실시형태들에서, 홀딩 섹션 (105) 은 제거될 수도 있다. 임의의 구성요소들 또는 섹션들이 도 1 에 도시되어 있지만, 프로세싱 시스템 (100) 은 또한 부가적 및/또는 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세싱 시스템 (100) 은 또한 프로세스 로직 컨트롤러, 공압 리프트들, 스트레이너들, 필터들, 센서들 (예컨대, 레벨 센서들, 유량계들, 압력 게이지들, 등), 및/또는 다른 적합한 기계/전기 구성요소들을 포함할 수 있다.

도 1 에 도시된 대로, 섹션들은 침지 유체 (110) 를 순환시키고 그리고/또는 유지하도록 구성될 수도 있다. 임의의 실시형태들에서, 침지 유체 (110) 는 물을 포함할 수 있고, 섹션들 중 하나 이상은 대응하는 유체 공급부들에 결합될 수도 있다. 예를 들어, 예열 섹션 (102) 은 예열 유체 공급부 (132) 에 결합될 수 있다. 냉각 섹션 (106) 은 냉각 유체 공급부 (136) 에 결합된다. 도시된 실시형태에서, 가열 섹션 (104) 및 선택적 홀딩 섹션 (105) 양자는 템퍼링된 유체 공급부 (134) 에 결합된다. 다른 실시형태들에서, 가열 섹션 (104) 및 선택적 홀딩 섹션 (105) 각각은 대응하는 템퍼링된 유체 공급부들 (미도시) 에 결합될 수도 있다.

유체 공급부들 (132, 136, 138) 각각은 작동 온도에서 침지 유체 (110) 를 제공하고 순환시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 임의의 실시형태들에서, 예열 유체 공급부 (132) 는 예열 섹션 (102) 에서 물품들 (101) 의 예열 온도 (예컨대, 60 ℃) 와 대략 동일하거나 높은 온도에서 침지 유체 (110) 를 제공하고 순환시킬 수 있다. 템퍼링된 유체 공급부 (134) 는 가열 섹션 (104) 에서 물품들 (101) 의 원하는 가열 온도 (예컨대, 90 ℃) 와 대략 동일하거나 높은 온도에서 침지 유체 (110) 를 제공하고 순환시킬 수 있다. 예열 온도는 일반적으로 가열 섹션 (104) 에서 가열 온도보다 낮다. 가열 유체 공급부 (132), 템퍼링된 유체 공급부 (134), 및 냉각 유체 공급부 (136) 의 예들은 각각 도 5a 내지 도 5c 를 참조하여 이하 더 상세히 설명된다. 다른 실시형태들에서, 침지 유체 (110) 는 또한 액체 또는 반액체 형태로 지방, 오일, 폴리머 용매들, 및/또는 다른 적합한 유체를 포함할 수도 있다.

또한 도 1 에 도시된, 하나 이상의 디바이더들 (111; 개별적으로 제 1 디바이더 (111a) 및 제 2 디바이더 (111b) 로 나타냄) 은, 수송 캐리어들 (108) 을 통과시키면서, 인접한 섹션들 사이에서 침지 유체 (110) 를 제어가능하게 격리시키도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 도시된 실시형태에서, 제 1 디바이더 (111a) 는 예열 섹션 (102) 과 가열 섹션 (104) 사이에서 침지 유체 (110) 를 제어가능하게 격리시킬 수 있다. 제 2 디바이더 (111b) 는 가열 섹션 (104) (선택적 홀딩 섹션 (105)) 과 냉각 섹션 (106) 사이에서 침지 유체 (110) 를 제어가능하게 격리시킬 수 있다. 다른 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (100) 은 또한 디바이더들 (111) 의 부가적 그리고/또는 상이한 배치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 부가적 디바이더 (미도시) 는 가열 섹션 (104) 과 홀딩 섹션 (105) 사이에 있을 수도 있다.

하나 이상의 디바이더들 (111) 은 각각 침지 유체 (110) 를 인접한 섹션들로 유동하는 것을 적어도 부분적으로 실링하도록 구성된 적합한 기계 및/또는 전기 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 디바이더 (111) 는 가요성 재료 (예컨대, 고무), 강성 재료 (예컨대, 플라스틱), 또는 다른 적합한 재료들로 구성된 프리텐션 도어를 포함할 수 있다. 프리텐션 도어는 수송 캐리어들 (108) 을 통과시킬 수 있을 때를 제외하고는 보통 닫혀있을 수 있다. 다른 실시형태에서, 디바이더 (111) 는 작동식 게이트를 통한 수송 캐리어들 (108) 의 통과와 동기화된 작동식 게이트를 포함할 수 있다. 작동식 게이트의 예시는 도 4 를 참조하여 이하 설명된다. 추가 실시형태들에서, 디바이더 (111) 는 다른 적합한 작동식 또는 패시브 (passive) 구성요소들 및/또는 구성들을 포함할 수 있다.

예열 섹션 (102) 은 멸균되거나 저온 살균될 물품들 (101) 을 운반하는 수송 캐리어들 (108) 중 하나 이상을 수용하도록 구성된다. 수송 캐리어들 (108) 은 예시를 위해 3 개의 물품들 (101) 을 각각 운반하는 것으로 도 1 에 도시된다. 다른 실시형태들에서, 수송 캐리어들 (108) 은 2 개, 4 개, 5 개, 6 개, 또는 그밖의 다른 적합한 수의 물품들 (101) 을 운반할 수 있다. 일 실시형태에서, 수송 캐리어들 (108) 은 배치 (batches) 로 수용될 수도 있다. 예를 들어, 이전 배치의 프로세싱이 완료되고 나면 멸균 또는 저온 살균 프로세싱이 개시되고 재로딩되기 전 물품들 (101) 을 갖는 수송 캐리어들 (108) 이 예열 섹션 (102) 으로 로딩될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 수송 캐리어들 (108) 은, 예를 들어, 컨베이어 벨트 (미도시), 수동 로딩 도크 (미도시), 및/또는 다른 적합한 소스들 (미도시) 로부터 연속적으로 수용될 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 수송 캐리어들 (108) 은 반연속적으로 또는 다른 적합한 방식으로 수용될 수도 있다.

예열 섹션 (102) 은 또한 수송 캐리어들 (108) 에서 수용된 물품들 (101) 의 온도를 예열 온도로 균질화하도록 구성된다. 일 실시형태에서, 예열 온도는 약 60 ℃ 일 수 있다. 다른 실시형태들에서, 예열 온도는 40 ℃, 50 ℃, 또는 그밖의 다른 적합한 온도일 수 있다. 도시된 실시형태에서, 예열 유체 공급부 (132) 에 의해 공급된 침지 유체 (110) 는 물품들 (101) 을 예열하고 그리고/또는 물품들의 온도를 예열 온도로 균질화하는데 사용된다. 다른 실시형태들에서, 스팀, 뜨거운 오일, 및/또는 다른 열 매체가 또한 사용될 수도 있다.

도시된 실시형태에서, 예열 섹션 (102) 은 제 1 디바이더 (111a) 에 가까운 출구 (112b) 및 입구 (112a) 를 가지는 캐리어 어셈블리 (112) 를 포함한다. 캐리어 어셈블리 (112) 는 용기, 탱크, 카트리지, 또는 다른 적합한 구조들을 포함할 수 있다. 임의의 실시형태들에서, 수송 캐리어들 (108) 에서 물품들 (101) 의 온도들은 캐리어 어셈블리 (112) 의 입구 (112a) 로부터 출구 (112b) 로 통과할 때 적어도 일반적으로 균질화될 수 있도록 캐리어 어셈블리 (112) 는 체류 시간을 제공하기에 충분한 체적을 가질 수 있다. 다른 실시형태들에서, 캐리어 어셈블리 (112) 는 또한 다른 적합한 체적들, 구조들, 형상들, 또는 구성요소들을 가질 수 있다.

캐리어 어셈블리 (112) 는 또한 가열 섹션 (104) 에서 물품들에 유체 정수압을 가하도록 가열 섹션 (104) 에 대한 높이 (H) 를 가질 수 있다. 이하 더 자세히 검토되는 바와 같이, 개별 물품들 (101) 에 가해진 유체 정수압은 가열 섹션 (104) 에서 가열 중 스팀 폭발의 위험을 방지하거나 적어도 감소시킬 수도 있다. 일 실시형태에서, 높이 (H) 는 약 5 미터일 수 있다. 다른 실시형태들에서, 높이 (H) 는 4 미터, 6 미터, 또는 그밖의 다른 적합한 거리일 수 있다. 임의의 전술한 실시형태들에서, 높이 (H) 는 (1) 물품들 (101) 의 원하는 가열 온도, (2) 물품들 (101) 의 수분 함량, (3) 가열 섹션 (104) 에서 침지 유체 (110) 의 온도, (4) 가열 섹션에서 물품들 (101) 로 전달되는 마이크로파 에너지 동력, 또는 다른 적합한 인자들 중 적어도 하나를 기반으로 조절될 수도 있다.

캐리어 어셈블리 (112) 는 또한 개별 수송 캐리어들 (108) 을 가열 섹션 (104) 으로 옮기도록 구성된 수송 메커니즘을 또한 포함할 수 있다. 도 1 에 도시된 대로, 한 가지 예시적 수송 메커니즘은 캐리어 어셈블리 (112) 의 출구 (112b) 에 가까운 하나 이상의 롤러들 (122) 을 포함할 수 있다. 하나 이상의 롤러들 (122) 은 제 1 디바이더 (111a) 를 통하여 출구 (112b) 를 통해 가열 섹션 (104) 으로 수송 캐리어들 (108) 중 하나를 운반하도록 구성될 수 있다. 롤러들 (122) 을 가지는 한 가지 예시적 캐리어 어셈블리 (112) 는 도 2 를 참조하여 이하 더 자세히 설명된다.

다른 실시형태들에서, 롤러들 (122) 은 캐리어 어셈블리 (112) 에서 생략될 수도 있다. 그 대신에, 캐리어 어셈블리 (112) 는, 예열 섹션 (102) 으로부터 가열 섹션 (104) 으로 개별 수송 캐리어들 (108) 을 옮기도록 기계적 이동자들, 유체 제트, 압축 가스, 및/또는 다른 적합한 수송 메커니즘들을 포함할 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 예열 섹션 (102) 은 또한 부가적 및/또는 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 예열 섹션 (102) 은 직렬로, 병렬로, 또는 다른 적합한 방식으로 배열된 2 개, 3 개, 또는 다른 적합한 수의 캐리어 어셈블리들 (미도시) 을 포함할 수도 있다.

물품들 (101) 이 침지 유체 (110) 에서 침지되고 침지 유체 (110) 의 유체 정수압을 받으면서 수송 캐리어들 (108) 에 운반된 물품들 (101) 에 마이크로파 에너지를 적용하도록 가열 섹션 (102) 이 구성된다. 적용된 마이크로파 에너지는 멸균 또는 저온 살균을 달성하기에 충분한 타겟 가열 온도 이상으로 물품들 (101) 의 온도 (예컨대, 내부 온도) 를 상승시키기에 충분할 수도 있다. 내부 온도는 중심 온도 또는 개별 물품들 (101) 의 중심 영역에 가까운 온도일 수 있다. 일 실시형태에서, 타겟 가열 온도는 약 90 ℃ 일 수 있다. 다른 실시형태들에서, 타겟 가열 온도는 70 ℃, 80 ℃, 100 ℃ 또는 다른 적합한 온도 값들일 수 있다.

가열 섹션 (104) 은 하나 이상의 마이크로파 어셈블리들 (114) 에 결합된 수송 유닛 (113) 을 포함할 수 있다. 수송 유닛 (113) 은 예열 섹션 (102) 으로부터 물품들 (101) 을 운반하는 수송 캐리어들 (108) 을 수용하도록 구성될 수 있다. 수송 유닛 (113) 은 또한 물품들 (101) 을 갖는 수용된 수송 캐리어들 (108) 을 마이크로파 어셈블리들 (114) 로부터 마이크로파 에너지에 의해 조사될 (화살표들 (117) 로 표시) 가열 섹션 (104) 을 통하여 운반하도록 구성될 수 있다. 도 1 에 도시된 대로, 수송 유닛 (113) 은 수송 하우징 (123), 복수의 롤러들 (122), 및 수송 하우징 (123) 에서 하나 이상의 마이크로파 윈도우들 (125) 을 포함한다. 마이크로파 윈도우들 (125) 은 각각 마이크로파 투과형 구성요소 (예컨대, 유리 또는 플라스틱 플레이트) 와 개구를 포함할 수 있다. 일 예시적 수송 유닛 (113) 은 도 3 을 참조하여 하기에서 더 상세히 설명된다.

마이크로파 어셈블리들 (114) 각각은, 수송 캐리어들 (108) 에 의해 운반되는 개별 물품들 (101) 이 수송 유닛 (113) 을 통하여 이동함에 따라 마이크로파 에너지를 물품들 (101) 의 양측에 동시에 적용하도록 구성된다. 도 1 에 도시된 대로, 각각의 마이크로파 어셈블리 (114) 는 수송 유닛 (113) 의 대향 측들에서 마이크로파 가이드 (118) 에 결합된 두 세트의 마이크로파 소스 (116) 를 포함한다. 마이크로파 소스 (116) 는 특정 주파수 (예컨대, 950 ㎒) 에서 단일 모드 마이크로파 소스 또는 다른 적합한 마이크로파 소스들을 포함할 수 있다. 마이크로파 가이드 (118) 는 수송 유닛 (113) 에서 대응하는 마이크로파 윈도우들 (125) 을 통하여 마이크로파 소스들 (116) 로부터 물품들 (101) 로 마이크로파 에너지 (117) 를 향하게 하도록 구성되는 원추형, 사다리꼴, 또는 다른 적합한 형상의 구조를 를 포함할 수 있다. 도 1 에서, 2 개의 병렬 마이크로파 어셈블리들 (114) 은 예시를 위해 도시된다. 다른 실시형태들에서, 가열 섹션 (104) 은 1 개, 3 개, 또는 그밖의 다른 적합한 수의 마이크로파 어셈블리들 (114) 을 포함할 수 있다. 추가 실시형태들에서, 마이크로파 어셈블리들 (114) 은 서로 이격될 수 있다. 또다른 실시형태들에서, 마이크로파 어셈블리들 (114) 은 다른 적합한 배열들일 수도 있다.

선택적 홀딩 섹션 (105) 은 멸균 또는 저온 살균을 가능하게 하거나 유발하는 기간 (홀딩 시간으로 지칭) 동안 적어도 대략적으로 가열된 물품들 (101) 의 내부 온도를 유지하도록 구성될 수 있다. 이론에 얽매이지 않으면서, 임의의 미생물 유기체들 (예컨대, 박테리아) 의 적어도 부분적인 제거는 기간 동안 물품들 (101) 의 온도 유지를 요구하는 것으로 생각된다. 예를 들어, 우유를 72 ℃ 로 15 초 동안 또는 63 ℃ 로 30 분 동안 가열함으로써 우유가 저온 살균될 수도 있다. 일 실시형태에서, 홀딩 섹션 (105) 은 홀딩 시간 이상인 체류 시간을 제공하기에 충분한 체적을 갖는 홀딩 탱크 (124) 를 포함할 수 있다. 홀딩 탱크 (124) 는 또한 수송 캐리어들 (108) 을 냉각 섹션 (106) 에 운반하도록 구성된 하나 이상의 롤러들 (122) 을 포함할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 홀딩 섹션 (105) 은 다른 적합한 구조들, 체적들, 및/또는 구성들을 갖는 홀딩 탱크를 포함할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 선택적 홀딩 섹션 (105) 은 가열 섹션 (104) 보다 낮은 높이에 있는 것으로 나타나 있다. 다른 실시형태들에서, 홀딩 섹션 (105) 은 가열 섹션 (104) 과 동일한 높이 또는 더 높은 높이에 있을 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 홀딩 섹션 (105) 은 가열 섹션 (104) 에 대해 다른 적합한 배열을 가질 수도 있다.

냉각 섹션 (106) 은 실온 (예컨대, 15 ℃) 또는 취급, 수송 및/또는 저장을 위한 다른 적합한 온도들로 가열된 물품들 (101) 의 전체 온도 또는 내부 온도를 저하시키도록 구성될 수 있다. 도 1 에 도시된 대로, 냉각 섹션 (106) 은 예열 섹션 (102) 의 수송 용기 (112) 에 일반적으로 유사한 롤러들 (122) 을 구비한 수송 용기 (126) 를 포함할 수 있다. 임의의 실시형태들에서, 수송 용기 (126) 는 가열 섹션 (104) 및 선택적 홀딩 섹션 (105) 으로부터 물품들 (101) 의 전체 또는 내부 온도를 저하시키기에 충분한 체류 시간을 제공하는 체적을 가질 수 있다. 다른 실시형태들에서, 수송 용기 (126) 는 배치 모드로 작동하도록 구성될 수도 있고, 따라서 임의의 적합한 체적을 가질 수도 있다.

작동시, 예열 섹션 (102) 은 수송부 (108) 에 물품들 (101) 을 수용하고 침지 유체 (110) 로 물품들 (101) 의 온도들을 예열 온도로 가열하고 그리고/또는 균질화한다. 예열 섹션 (102) 은 다양한 모드들로 작동될 수도 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 예열 섹션 (102) 은 배치로 작동될 수도 있다. 대응하는 물품들 (101) 을 구비한 복수의 수송 캐리어들 (108) 은 초기에 수송 어셈블리 (112) 에서 수용된다. 그 후, 예열 유체 공급부 (132) 는 물품들 (101) 의 온도들을 예열 온도로 가열하고 그리고/또는 균질화하도록 가열 온도 (예컨대, 80 ℃) 에서 물을 제공한다. 일단 물품들 (101) 의 온도들이 일반적으로 균질화되고 나면, 수송 메커니즘 (예컨대, 롤러들 (122)) 은 제 1 디바이더 (111a) 를 통하여 각각의 수송 캐리어들 (108) 을 가열 섹션 (104) 으로 운반하도록 활성화될 수 있다.

다른 실시형태에서, 예열 섹션 (102) 은 일반적으로 연속 모드로 작동될 수도 있다. 예를 들어, 예열 유체 공급부 (132) 는 먼저 수송 어셈블리 (112) 에서 온도 (예컨대, 80 ℃) 로 침지 유체 (110) 의 순환을 형성할 수 있다. 추후에, 수송 어셈블리 (112) 는 입구 (112a) 를 통하여 수송 캐리어들 (108) 을 수용할 수 있다. 수송 캐리어들 (108) 이 입구 (112a) 로부터 출구 (112b) 를 향하여 주행함에 따라, 순환수는 물품들 (101) 의 온도들을 가열하고 그리고/또는 균질화할 수 있다. 그 후, 수송 메커니즘 (예컨대, 롤러들 (122)) 은 제 1 디바이더 (111a) 를 통하여 개별 수송 캐리어들 (108) 을 가열 섹션 (104) 으로 연속적으로 운반할 수 있다. 추가 실시형태들에서, 예열 섹션 (102) 은 다른 적합한 방식으로 작동될 수도 있다.

가열 섹션 (104) 은 그 후 예열 섹션 (102) 으로부터 일반적으로 균질화된 온도들을 갖는 물품들 (101) 을 수용하고 마이크로파 에너지를 통하여 물품들 (101) 로 부가적인 열을 적용할 수 있다. 템퍼링된 유체 공급부 (134) 는 초기에 가열 섹션 (104) (및 선택적 홀딩 섹션 (105)) 에서 침지 유체 (110) 의 순환을 형성할 수 있다. 가열 섹션 (104) 의 수송 유닛 (113) 은 그 후 제 1 디바이더 (111a) 를 통하여 물품들 (101) 을 갖는 수송 캐리어들 (108) 을 수용할 수 있다. 수송 유닛 (113) 에서 롤러들 (122) 은 그 후 개별 수송 캐리어들 (108) 을 (화살표 (127) 로 도시된) 방향을 따라 선택적 홀딩 섹션 (105) 으로 운반한다. 침지 유체 (110) 에서 물품들 (101) 이 마이크로파 윈도우들 (125) 을 지나 이동함에 따라, 마이크로파 소스들 (116) 은 물품들 (101) 의 내부 온도를 타겟 가열 온도로 상승시키도록 물품들 (101) 의 양측에 마이크로파 에너지를 적용한다. 추후에, 수송 유닛 (113) 에서 롤러들 (122) 은 수송 캐리어들 (108) 에서 가열된 물품들 (101) 을 선택적 홀딩 섹션 (105) 으로 운반할 수 있다.

선택적 홀딩 섹션 (105) 은 가열 섹션 (104) 으로부터 타겟 가열 온도로 가열된 물품들 (101) 을 수용하고 일반적으로 기간 (예컨대, 10 분) 동안 그 온도로 물품들 (101) 을 유지할 수 있다. 전술한 대로, 타겟 가열 온도로 또는 그 가까이로 물품들 (101) 을 유지함으로써, 물품들 (101) 에서 미생물 유기체들을 감소 또는 제거할 수 있다. 기간 종반에, 선택적 홀딩 섹션 (105) 은 물품들 (101) 을 갖는 수송 캐리어들 (108) 을 냉각 섹션 (106) 으로 운반한다. 냉각 섹션 (106) 은 그 후 물품들 (101) 의 전체 또는 내부 온도를 실온 또는 다른 적합한 온도로 저하시키도록 냉각 유체 공급부 (136) 로부터 침지 유체 (110) 를 냉각 온도 (예컨대, 15 ℃) 에서 적용한다. 냉각된 물품들 (101) 은 그 후 추가 프로세싱 및/또는 저장되도록 냉각 섹션 (106) 으로부터 언로딩될 수 있다.

프로세싱 시스템 (100) 의 여러 실시형태들이 종래의 기술들보다 물품들 (101) 에 대한 저하된 부정적 영향 여부에 관계 없이 물품들 (101) 을 효율적으로 멸균 또는 저온 살균하는데 사용될 수 있다. 뜨거운 공기, 온수, 또는 스팀으로 식료품들을 가열함으로써 물품들 (101) 이 가열되는 종래의 기술과 달리, 물품들 (101) 은 마이크로파에 의해 가열된다. 결과적으로, 물품들 (101) 의 내부 온도들은 종래의 가열 기술보다 훨씬 효율적으로 상승될 수 있다.

프로세싱 시스템 (100) 의 여러 실시형태들은 또한 프로세싱 시스템 (100) 에서 섹션들의 가압을 요구하지 않으면서 물품들 (101) 을 효율적으로 멸균 또는저온 살균하는데 사용될 수 있다. 그 대신에, 프로세싱 시스템 (100) 의 적어도 일부 섹션들이 대기로 개방될 수도 있다. 전술한 대로, 포장 식료품들과 같은 물품들 (101) 은 전형적으로 임의의 양의 수분 함량을 포함한다. 따라서, 가열 섹션 (104) 에서 적용된 마이크로파 에너지는 포장 식료품들의 폭발 또는 파열을 유발하는 스팀을 발생시킬 수도 있다. 일부 다른 프로세싱 시스템들에서, 섹션들은, 예를 들어, 이러한 스팀 폭발을 방지하도록 불활성 가스 또는 공기로 가압된다. 하지만, 이러한 가압은 섹션들이 압력 용기들로서 설계되도록 요구하여서, 작동 복잡성 뿐만 아니라 제조 및 설치 비용을 증가시킨다. 대조적으로, 프로세싱 시스템 (100) 의 여러 실시형태들은 가열 중 스팀 폭발 위험을 방지하거나 적어도 감소시키도록 물품들 (101) 에서 침지 유체 (110) 의 유체 정수압을 이용하고, 따라서 섹션들을 가압할 필요성을 회피한다. 침지 유체 (110) 는 또한 예열, 가열 및/또는 냉각 중 물품들의 온도를 균질화하는 것을 도울 수 있다.

도 2 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 도 1 의 프로세싱 시스템 (100) 의 예열 섹션 (102) 또는 냉각 섹션 (106) 에 적합한 예시적 캐리어 어셈블리 (130) 를 도시한 사시도이다. 도 2 에 도시된 대로, 캐리어 어셈블리 (130) 는 입구 플랜지 (144a) 를 구비한 입구 (131a) 및 출구 플랜지 (144b) 를 구비한 출구 (131b) 를 가지는 하우징 (131) 을 포함할 수 있다. 하우징 (131) 의 후방 패널은 예시를 위해 수송 캐리어들 (108) 을 보여주도록 제거된다. 도시된 실시형태에서, 하우징 (131) 은 제 1 단부 (137a) 와 제 2 단부 (137b) 사이에 일반적으로 직사각형 단면을 갖는다. 입구 플랜지 (144a) 와 출구 플랜지 (144b) 는 일반적으로 서로 직교한다. 다른 실시형태들에서, 캐리어 어셈블리 (130) 는 복수의 수송 캐리어들 (108) 을 수용하도록 크기와 형상이 정해진 사다리꼴, 원통형, 및/또는 다른 적합한 단면들을 가질 수 있다. 추가 실시형태들에서, 캐리어 어셈블리 (130) 는 또한 입구 및/또는 출구 플랜지들 (144a, 144b) 에 부가적으로 또는 대신하여 마찰 피팅들 및/또는 다른 적합한 커플러들을 포함할 수 있다.

도 2 에 도시된 실시형태에서, 캐리어 어셈블리 (130) 는 하우징 (131) 의 제 2 단부 (137b) 가까이에 복수의 롤러들 (122) 을 포함할 수 있다. 롤러들 (122) 은, 화살표 (139) 에 의해 나타낸 것처럼, 출구 (131b) 를 통하여 하우징 (131) 에서 나가도록 최하단 수송 캐리어 (108) 를 운반하도록 구성된다. 일 실시형태에서, 롤러들 (122) 은 마찰 롤러들일 수 있다. 다른 실시형태들에서, 롤러들 (122) 은 다른 적합한 유형들의 롤러들을 포함할 수 있다. 추가 실시형태들에서, 캐리어 어셈블리 (130) 는 또한 부가적 및/또는 다른 운반 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 임의의 실시형태들에서, 캐리어 어셈블리 (130) 는 또한 출구 (131b) 를 통하여 하우징 (131) 에서 나가도록 최하단 수송 캐리어 (108) 를 운반하도록 하우징 (131) 의 제 2 단부 (137b) 에 가까운 공압 푸시 로드들 (미도시) 을 포함할 수 있다.

도 2 에 도시되지 않았지만, 캐리어 어셈블리 (130) 는 예열 유체 공급부 (132; 도 1) 또는 냉각 유체 공급부 (136; 도 1) 로부터 침지 유체 (110; 도 1) 를 하우징 (131) 의 내부 영역 (133) 에서 순환시킬 수 있도록 하우징 (131) 에 유체 입구 (예컨대, 유체 분배기) 및 유체 출구 (예컨대, 노즐) 를 포함할 수 있다. 하우징 (131) 은 또한 하우징 (131) 에서 침지 유체 (110) 의 일반적으로 균등한 유동을 허용하도록 구성된 배플들, 전환기들, 및/또는 다른 적합한 유동 변경 구성요소들을 포함할 수 있다.

작동시, 캐리어 어셈블리 (130) 는 입구 (131a) 를 통하여 스택 또는 다른 형태들로 복수의 수송 캐리어들 (108) 을 수용할 수 있다. 롤러들 (122) 은 출구 (131b) 에서 나가도록 방향 (139) 을 따라 최하단 수송 캐리어 (108) 를 운반한다. 최하단 수송 캐리어 (108) 가 출구 (131b) 에서 나감에 따라, 다른 수송 캐리어 (108) 는 출구 (131b) 를 통하여 운반되도록 하우징 (131) 의 제 2 단부 (137b) 를 향해 아래로 이동한다. 더 이상 수송 캐리어들 (108) 이 하우징 (131) 에 남아있지 않을 때까지 프로세스는 지속된다.

도 3 은 개시된 기술의 실시형태들에 따라 개시된 기술의 실시형태들에 따른 도 1 의 프로세싱 시스템 (100) 에 적합한 예시적 가열 섹션 (104) 을 도시한 사시도이다. 도 3 에 도시된 대로, 가열 섹션 (104) 은 수송 유닛 (113) 에 결합된 마이크로파 어셈블리 (114) 를 포함한다. 단 하나의 마이크로파 어셈블리는 도 3 에서 명료성을 위해 도시되어 있지만, 가열 섹션 (104) 은 수송 유닛 (113) 에 결합된 부가적 마이크로파 어셈블리들 (114; 도 1) 을 포함할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 가열 섹션 (104) 은 다수의 부가적 마이크로파 어셈블리들 (미도시) 을 임의의 적합한 배열들로 포함할 수 있다.

도 3 에 도시된 대로, 마이크로파 어셈블리 (114) 는 플랜지들 (152) 의 세트를 통하여 마이크로파 가이드 (118) 의 제 1 단부 (118a) 에 결합된 마이크로파 소스 (116) 를 포함할 수 있다. 도 1 를 참조하여 전술한 대로, 마이크로파 소스 (116) 는 단일 모드 또는 다른 적합한 유형들의 마이크로파 발전기를 포함할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 마이크로파 가이드 (118) 의 제 2 단부 (118b) 는 수송 유닛 (113) 의 마이크로파 윈도우 (125a) 에 결합된다. 마이크로파 가이드 (118) 는 또한 제 1 단부 (118a) 와 제 2 단부 (118b) 사이에 연장되는 4 개의 측벽들 (153) 을 포함한다. 측벽들 (153) 각각은 일반적으로 사다리꼴 형상을 갖는다. 다른 실시형태들에서, 마이크로파 가이드 (118) 는 또한 적합한 형상들 및 크기들을 갖는 다른 적합한 구조들을 포함할 수 있다.

도시된 실시형태에서, 마이크로파 어셈블리 (118) 는 또한 마이크로파 가이드 (118) 의 하나 이상의 측벽들 (153) 에 의해 지지되는 하나 이상의 마이크로파 튜너들 (154) 을 포함한다. 마이크로파 튜너들 (154) 은 마이크로파 윈도우 (125a) 를 통하여 마이크로파 소스 (116) 로부터 물품들 (101; 도 1) 로 전달되는 마이크로파 에너지의 로드를 조절하도록 구성될 수 있다. 마이크로파 튜너들 (154) 은 하나 이상의 기계 슬라이드-스크류 튜너들, 수동 임피던스 튜너들, 자동 임피던스 튜너들, 또는 다른 적합한 유형들의 마이크로파 튜너들을 포함할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 마이크로파 튜너들 (154) 은 마이크로파 어셈블리 (114) 및/또는 수송 유닛 (113) 에 다른 적합한 배치들을 가질 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 마이크로파 튜너들 (154) 은 제거될 수도 있다.

도 3 에 도시된 대로, 수송 유닛 (113) 은 복수의 롤러들 (122) 을 구비한 수송 하우징 (123) 을 포함한다. 도시된 실시형태에서, 수송 하우징 (123) 은 제 1 단부 (151a) 및 제 2 단부 (151b) 에 플랜지들 (155) 을 구비한 일반적으로 직선 형상을 갖는다. 수송 하우징 (123) 은 제 1 측면 (150a) 에 마이크로파 윈도우 (125a) 를 가지고 대향한 제 2 측면 (150b) 에 다른 마이크로파 윈도우 (125b) 를 갖는다. 일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 윈도우들 (125a, 125b) 이 일반적으로 서로 정렬될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 윈도우들 (125a, 125b) 이 서로 오프셋되거나 다른 적합한 배열들을 가질 수도 있다. 롤러들 (122) 은 제 2 측면 (150b) 가까이에서 병렬로 위치결정되어서 채널 (156) 을 형성하고 수송 캐리어들 (108; 도 1) 이 제 1 단부 (151a) 로부터 제 2 단부 (151b) 로 롤러들 (122) 에 의해 운반될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 수송 유닛 (123) 은 또한 수송 캐리어들 (108) 에서 운반된 물품들 (101; 도 1) 로 마이크로파 에너지를 전달하기에 적합한 다른 적합한 구조들, 형상들, 및 크기들을 가질 수 있다.

도 3 에 도시된 대로, 캐리어 어셈블리 (130) 는, 템퍼링된 유체 공급부 (134; 도 1) 로부터 침지 유체 (110; 도 1) 를 수송 하우징 (123) 의 채널 (156) 에서 순환시킬 수 있도록 수송 하우징 (123) 에 유체 입구 (157a; 예컨대, 유체 분배기) 및 유체 출구 (157b; 예컨대, 노즐) 를 포함할 수 있다. 수송 하우징 (123) 은 또한 수송 하우징 (123) 에 침지 유체 (110) 의 일반적으로 균등한 유동을 허용하도록 구성된 배플들, 전환기들, 및/또는 다른 적합한 유동 변경 구성요소들을 포함할 수 있다.

작동시, 물품들 (101) 을 운반하는 개별 수송 캐리어들 (108) 은 수송 하우징 (123) 의 제 1 단부 (151a) 에서 수용되고 템퍼링된 유체 공급부 (134) 로부터 침지 유체 (110) 는 채널 (156) 을 충전하여 순환한다. 그 후, 롤러들 (122) 은 제 1 단부 (151a) 로부터 제 2 단부 (151b) 로 개별 수송 캐리어들 (108) 을 운반할 수 있다. 그 후, 물품들 (101) 이 마이크로파 윈도우들 (125a, 125b) 위/아래에 통과할 때 침지 유체 (110) 에서 침지되면서, 물품들 (101) 은 마이크로파 소스 (116) 로부터 마이크로파 에너지를 수용할 수 있다.

일 실시형태에서, 수송 캐리어 (108) 가 일반적으로 마이크로파 윈도우들 (125a, 125b) 과 정렬될 때, 롤러들 (122) 이 정지될 수도 있다. 그 후, 마이크로파 소스 (116) 는 기간 (예컨대, 약 10 초 ~ 약 3 분) 동안 수송 캐리어 (108) 상의 물품들 (101) 로 마이크로파 에너지를 전달하도록 켜질 수도 있다. 추후에, 롤러들 (122) 은 제 2 단부 (151b) 를 향하여 수송 캐리어 (108) 를 운반하도록 켜진다. 다른 실시형태에서, 마이크로파 에너지를 마이크로파 윈도우들 (125a, 125b) 을 통하여 전달하도록 마이크로파 소스 (116) 가 켜져 있는 동안 수송 캐리어 (108) 가 마이크로파 윈도우들 (125a, 126b) 을 통하여 적어도 부분적으로 노출될 때 롤러들 (122) 은 속도가 느려질 수 있지만 멈추지 않는다. 추가 실시형태에서, 롤러들 (122) 은 일정한 속도로 채널 (156) 을 통하여 수송 캐리어들 (108) 을 운반할 수도 있다. 또다른 실시형태들에서, 롤러들 (122) 은 다른 적합한 방식으로 채널 (156) 을 통하여 수송 캐리어들 (108) 을 운반할 수도 있다.

도 4 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 도 1 의 프로세싱 시스템 (100) 에 적합한 예시적 디바이더 (111) 를 도시한 사시도이다. 도 4 에 도시된 대로, 디바이더 (111) 는 디바이더 채널 (161) 및 디바이더 채널 (161) 에 위치결정된 게이트 (162) 에 의해 서로 이격된 한 쌍의 플랜지들 (160a, 160b) 을 포함할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 게이트 (162) 는 하나 이상의 리프팅 부재들 (164; 2 개는 예시를 위해 도시됨) 에 부착된 블로킹 부재 (163) 를 포함한다. 블로킹 부재 (163) 는 금속, 합금, 플라스틱, 고무, 또는 충분한 강성을 갖는 그밖의 다른 적합한 재료들로부터 구성된 플레이트, 슬래브, 판, 또는 다른 적합한 구조들을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 리프팅 부재들 (164) 은 블로킹 부재 (163) 와 일체로 형성될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 리프팅 부재들 (164) 은 하나 이상의 패스너들, 접착제, 또는 다른 적합한 부착 메커니즘들 (미도시) 로 블로킹 부재 (163) 에 부착될 수도 있다. 도 4 에 도시되지 않았지만, 디바이더 (111) 는 또한 시일들, 레일 주행 가이드들, 및/또는 플랜지들 (160a, 160b) 및/또는 게이트 (162) 에 부착되고 그리고/또는 형성되는 다른 적합한 구성요소들을 포함할 수 있다.

작동의 일 모드에서, 리프팅 부재들 (164) 은, 화살표 (166a) 로 나타낸 것처럼, 블로킹 부재 (163) 를 플랜지들 (160a, 160b) 사이 디바이더 채널 (161) 로 밀기 위해서 전기 모터, 공압 실린더, 및/또는 다른 적합한 구동 메커니즘들 (미도시) 에 의해 작동될 수도 있다. 따라서, 블로킹 부재 (163) 는 플랜지 (160a 또는 160b) 의 양측에서 침지 유체 (110; 도 1) 를 적어도 부분적으로 격리할 수 있다. 다른 작동 모드에서, 리프팅 부재들 (164) 은, 또한, 화살표 (166b) 로 나타낸 것처럼, 디바이더 채널 (161) 로부터 블로킹 부재 (163) 를 제거하도록 작동될 수도 있다. 도 4 에 도시된 대로, 일단 블로킹 부재 (163) 가 적어도 부분적으로 제거되면, 통로 (168) 가 플랜지들 (160a, 160b) 을 통하여 형성되어서 수송 캐리어들 (108; 도 1) 이 통과할 수 있도록 허용한다.

도 5a 내지 도 5c 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른, 도 1 의 프로세싱 시스템 (100) 의 예열 섹션 (102), 가열 섹션 (106), 및 냉각 섹션 (108) 에 각각 적합한 예열, 템퍼링된, 냉각 유체 공급부들 (132, 134, 136) 의 개략도들이다. 도 5a 내지 도 5c 에서, 동일한 도면 부호들은 구조 및/또는 기능에서 유사한 요소들을 식별한다. 특정 구성요소들이 도 5a 내지 도 5c 에 도시되어 있지만, 유체 공급부들 (132, 134, 136) 은 또한 유량계, 압력 게이지, 압력 트랜스미터, 밸브 위치 스위치들/트랜스미터들, 및/또는 다른 적합한 구성요소들 (미도시) 을 포함할 수도 있다.

도 5a 에 도시된 대로, 예열 유체 공급부 (132) 는 서로 작동 결합된 순환 펌프 (170), 스팀 열교환기 (172), 스팀 밸브 (174), 온도 센서 (178), 및 컨트롤러 (176) 를 포함할 수 있다. 순환 펌프 (170) 는 원심 펌프, 기어 펌프, 또는 다른 적합한 유형들의 펌프를 포함할 수 있다. 스팀 열교환기 (172) 는 플레이트-튜브, 플레이트, 또는 다른 적합한 유형들의 열교환 구성요소를 포함할 수 있다. 온도 센서 (178) 는 열전대, 저항 온도 검출기, 또는 다른 적합한 유형들의 온도 센서를 포함할 수 있다. 스팀 밸브 (174) 는 작동식 글로브 (globe) 밸브, 버터플라이 밸브, 볼 밸브, 또는 다른 적합한 유형들의 밸브를 포함할 수 있다. 컨트롤러 (176) 는 단일 루프 컨트롤러 또는 프로그래머블 프로세스 컨트롤러의 제어 모듈을 포함할 수 있다.

작동시, 순환 펌프 (170) 는 예열 섹션 (102; 도 1) 으로부터 침지 유체 (110) 를 수용하고 수용된 침지 유체 (110) 를 스팀 열교환기 (172) 로 이동한다. 침지 유체 (172) 가 스팀 열교환기 (172) 를 통과하는 동안 스팀 (예컨대, 60 Psig 스팀) 은 침지 유체 (172) 를 가열하도록 스팀 밸브 (174) 를 통하여 도입된다. 온도 센서 (178) 는 스팀 열교환기 (172) 에서 나오는 침지 유체 (110) 의 온도를 측정하고 측정치를 컨트롤러 (176) 에 제공한다. 그 후, 컨트롤러 (176) 는 스팀 열교환기 (172) 에서 나오는 침지 유체 (110) 의 온도에 대한 설정점 및 온도 센서 (178) 로부터 측정치들을 기반으로 스팀 밸브 (174) 를 조절할 수 있다.

도시된 실시형태에서, 도입된 스팀은 열교환기 (172) 를 통과한 후 응축물로서 수집된다. 수집된 응축물은 그 후 재순환되고, 배수되거나, 또는 다르게 프로세싱될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 열교환기 (172) 는 도입된 스팀을 침지 유체 (110) 와 직접 혼합하도록 구성되는 스팀-물 혼합기 (미도시) 에 의해 대체될 수도 있다.

도 5b 에 도시된 대로, 템퍼링된 유체 공급부 (134) 는, 스팀 열교환기 (172) 와 직렬의 냉각 열교환기 (173) 및 냉각 열교환기 (173) 로 냉각수를 도입하도록 구성된 냉각수 밸브 (175) 를 가지는 것을 제외하고는 도 5a 에 도시된 예열 유체 공급부 (132) 와 일반적으로 유사할 수 있다. 비록 냉각 열교환기 (173) 가 열교환기 (172) 로부터 하류에 있는 것으로 도 5b 에 도시되어 있지만, 다른 실시형태들에서, 냉각 열교환기 (173) 는 또한 스팀 열교환기 (172) 의 상류에 또는 다른 적합한 장소에 위치결정될 수 있다.

작동시, 컨트롤러 (176) 는 가열 섹션 (104; 도 1) 으로 침지 유체 (110) 의 온도에 대한 설정점을 달성하기 위해서 냉각수 밸브 (175) 및 스팀 밸브 (174) 양자를 조절할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러 (176) 는 분할 제어를 수행하도록 구성될 수도 있고 상기 분할 제어에 따라 포지티브 제어 작용은 스팀 밸브 (174) 로 향하고 네거티브 제어 작용은 냉각수 밸브 (173) 로 향한다. 따라서, 침지 유체 (110) 는 스팀 열교환기 (172) 를 통과할 때 스팀에 의해 가열될 수도 있고 냉각 열교환기 (173) 를 통과할 때 냉각수에 의해 냉각될 수도 있다. 다른 실시예들에서, 컨트롤러 (176) 는 또한 단계 제어, 한계치 제어, 또는 다른 적합한 제어 스킴들을 수행하도록 구성될 수도 있다.

도 5c 에 도시된 대로, 냉각 유체 공급부 (136) 가 스팀 열교환기 (172) 또는 스팀 밸브 (174) 를 포함하지 않는 것을 제외하고 냉각 유체 공급부 (136) 는 일반적으로 도 5b 의 템퍼링된 유체 공급부 (134) 와 유사할 수 있다. 작동시, 냉각수 밸브 (175) 는 냉각 열교환기 (173) 로의 냉각수가 침지 유체 (110) 로부터 열을 제거하도록 허용한다. 온도 센서 (178) 는 냉각 열교환기 (173) 에서 나가는 침지 유체 (110) 의 온도를 측정하고 측정치들을 컨트롤러 (176) 에 제공한다. 그 후, 컨트롤러 (176) 는, 냉각 열교환기 (173) 에서 나가는 침지 유체 (110) 의 온도에 대한 설정점 및 온도 센서 (178) 로부터 측정치들을 기반으로 냉각수 밸브 (175) 를 조절할 수 있다.

도 6 은 개시된 기술의 실시형태들에 따른 멸균 또는 저온 살균에 유용한 다른 프로세싱 시스템 (100') 을 도시한 개략도이다. 도 6 에 도시된 대로, 예열 섹션 (102) 및 냉각 섹션 (106) 은 가열 섹션 (104) 에 대해 일반적으로 유사한 높이 (H) 에 있을 수 있는 것을 제외하고 프로세싱 시스템 (100') 은 도 1 의 프로세싱 시스템과 일반적으로 유사할 수 있다. 또한, 도 6 에서 프로세싱 시스템 (100') 은 선택적 홀딩 섹션 (105) 을 포함하지 않는다. 그 대신에, 프로세싱 시스템 (100') 은 가열 섹션 (104) 과 냉각 섹션 (106) 사이에 수송 섹션 (107) 을 포함한다. 수송 섹션 (107) 은 가열 섹션 (104) 의 높이와 일반적으로 유사한 높이에 있을 수 있다. 다른 실시형태들에서, 수송 섹션 (107) 은 생략될 수도 있고, 가열 섹션 (104) 은 냉각 섹션 (106) 에 직접 결합될 수도 있다. 추가 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (100') 은 다른 적합한 구성요소들, 어셈블리들, 및 섹션들을 적합한 배열로 포함할 수도 있다.

도 7a 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 도 1 의 프로세싱 시스템 (100) 에 적합한 예시적 수송 캐리어 (108) 의 사시도이다. 도 7a 에 도시된 대로, 수송 캐리어 (108) 는 하나 이상의 크로스 부재들 (182) 을 지지하는 캐리어 베이스 (180) 를 포함할 수 있다. 캐리어 베이스 (180) 는 그 위에 지지될 물품들 (101; 도 1) 의 형상 또는 크기 중 적어도 하나를 기반으로 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도시된 실시형태에서, 캐리어 베이스 (180) 는 베이스 (180) 의 제 1 단부 (180a) 와 제 2 단부 (180b) 사이에 연장되는 제 1 측면 (181a) 및 제 2 측면 (181b) (통틀어 측면(들) (181) 로 지칭) 을 구비한 일반적으로 직선 형상을 갖는다. 다른 실시형태들에서, 캐리어 베이스 (180) 는 일반적으로 타원형, 정사각형, 및/또는 다른 적합한 형상들을 가질 수 있다.

도 7a 에 도시된 대로, 제 1 및 제 2 측면들 (181a, 181b) 각각은 다공 플레이트 (185) 로부터 이격되어 연장되는 제 1 지지부 (184) 및 제 2 지지부 (186) 를 가지는 다공 플레이트 (185) 를 포함한다. 제 1 지지부 (184) 는 캐리어 베이스 (180) 의 내부 영역을 향하여 연장되고, 제 2 지지부 (186) 는 제 1 지지부 (184) 와 대향한 방향으로 연장된다. 제 1 지지부 (184) 와 제 2 지지부 (186) 양자는 제 1 단부 (180a) 와 제 2 단부 (180b) 사이에서 횡방향으로 연장된다. 제 1 지지부 (184) 는 수송 캐리어 (108) 에서 운반되는 하나 이상의 물품들 (101) 을 지지하도록 구성될 수도 있다. 제 2 지지부 (186) 는 프로세싱 시스템 (100) 의 롤러들 (122; 도 1) 또는 다른 적합한 구성요소들과 맞물리도록 구성될 수도 있다. 제 1 단부 (180a) 와 제 2 단부 (180b) 는 하나 이상의 엔드 바들 (183) 을 포함한다 (예시를 위해 3 개가 도시되어 있다). 다른 실시형태들에서, 제 1 단부 (180a) 와 제 2 단부 (180b) 는 대신에 크로스 부재들 (182) 을 포함할 수 있다.

크로스 부재 (182) 는 제 1 측면 (181a) 과 제 2 측면 (181b) 사이에 연장되는 세장형 구성요소를 포함할 수 있다. 크로스 부재 (182) 는 일반적으로 원형, 직사각형, 입방형, 타원형, 또는 그밖의 다른 적합한 단면들을 가질 수 있다. 도시된 실시형태에서, 한 쌍의 크로스 부재들 (182) 이 예시를 위해 도시된다. 다른 실시형태들에서, 캐리어 베이스 (180) 는 일반적으로 서로 평행한 2 개, 3 개, 4 개, 또는 그밖의 적합한 수의 크로스 부재들 (182) 을 지지할 수 있다. 추가 실시형태들에서, 캐리어 베이스 (180) 는, 도 7a 에 도시된 대로, 2 개의 크로스 부재들 (182) 대신에 제 1 단부 (180a) 와 제 2 단부 (180b) 사이 특정 위치에 하나의 크로스 부재 (182) 를 지지할 수도 있다.

임의의 전술한 실시형태들에서, 캐리어 베이스 (180) 와 크로스 부재들 (182) 의 다양한 구성요소들은 스테인리스 강, 알루미늄, 플라스틱, 또는 충분한 기계 강도를 갖는 다른 적합한 재료들로 구성될 수도 있다. 일 실시예에서, 제 1 측면 (181a) 과 제 2 측면 (181b) 및 제 1 단부 (180a) 와 제 2 단부 (180b) 는 스테인리스 강으로 구성될 수도 있고 제 1 지지부들 (184) 및 크로스 부재들 (182) 은 폴리에테르이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 또는 다른 적합한 플라스틱 재료들로 구성될 수도 있다. 다른 실시예에서, 캐리어 베이스 (180) 및 크로스 부재들 (182) 은 모두 스테인리스 강 또는 플라스틱 재료로 구성될 수 있다. 추가 실시예들에서, 캐리어 베이스 (180) 및 크로스 부재들 (182) 은 구성 재료의 다른 적합한 조합들을 가질 수도 있다.

작동시, 캐리어 베이스 (180) 는 1 개, 2 개, 또는 임의의 적합한 수의 물품들 (101) 을 운반하고 지지할 수 있다. 예를 들어, 도 7b 를 참조하여 이하 더 자세히 검토되는 바와 같이, 물품들 (101) 은 메시들 (meshes) 을 사용해 크로스 부재들 (182) 및/또는 제 1 및 제 2 단부들 (180a, 180b) 에 체결되거나 다르게 부착될 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 물품들 (101) 은 또한 클립들, 로프들, 벨트들, 행거들 및/또는 다른 적합한 부착 메커니즘들을 사용해 체결되거나 다르게 부착될 수도 있다.

비록 수송 캐리어 (108) 가 특정 구성요소들을 가지는 것으로 도 7a 에 도시되어 있지만, 다른 실시형태들에서, 수송 캐리어 (108) 는 또한 다른 적합한 배열로 부가적 및/또는 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 캐리어 베이스 (180) 는 또한 제 1 지지부들 (184) 에 체결 및/또는 지지되는 베이스 부재 (예컨대, 플레이트, 판, 메시 등, 미도시됨) 를 포함할 수 있다. 추가 실시형태들에서, 수송 캐리어 (108) 는, 도 7b 및 도 7c 를 참조하여 이하 더 자세히 검토되는 바와 같이, 측방향 부재들 (188; 도 7b) 을 또한 포함할 수도 있다.

도 7b 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 측방향 부재들을 가지는 수송 캐리어 (108) 의 상면도이다. 도 7b 에 도시된 대로, 수송 캐리어 (108) 는 제 1 측면 (181a) 에 가까운 제 1 측방향 부재 (188a), 및 제 2 측면 (181b) 에 가까운 제 2 측방향 부재 (188b) 를 포함할 수 있다. 제 1 측방향 부재 (188a) 및 제 2 측방향 부재 (188b) 는 제 1 단부 (180a) 와 제 2 단부 (180b) 사이에서 횡방향으로 연장된다. 일 실시형태에서, 측방향 부재들 (188a, 188b) 은, 각각, 제 1 측면 (181a) 및 제 2 측면 (181b) 과 형상 및 크기가 일반적으로 유사할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 방향 부재들 (188a, 188b) 은 다른 적합한 형상들 및 크기들을 가질 수 있다. 추가 실시형태들에서, 측방향 부재들 (188a, 188b) 은 서로 다른 형상 및/또는 크기를 가질 수도 있다. 일 예시적 측방향 부재 (188) 는 도 7c 를 참조하여 이하 검토된다.

제 1 측방향 부재 (188a) 및 제 2 측방향 부재 (188b) 는, 각각, 제 1 측면 (181a) 및 제 2 측면 (181b) 에 대해 이동가능하고 재위치결정될 수도 있다. 도 7b 에 도시된 실시형태에서, 제 1 측방향 부재들 (188a, 188b) 은, 각각, 제 1 측면 (181a) 및 제 2 측면 (181b) 으로부터 동일한 거리 (D) 만큼 이격된 것으로 도시되어 있다. 다른 실시형태들에서, 제 1 측방향 부재 (188a) 및 제 2 측방향 부재 (188b) 는, 각각, 제 1 측면 (181a) 및 제 2 측면 (181b) 과 맞닿고, 물품들 (101) 과 맞닿을 수 있거나, 다른 적합한 로케이션들에 있을 수 있다. 추가 실시형태들에서, 제 1 측방향 부재 (188a) 및 제 2 측방향 부재 (188b) 는, 각각, 제 1 측면 (181a) 및 제 2 측면 (181b) 으로부터 다른 거리만큼 이격될 수도 있다 (미도시).

도 8a 내지 도 8e 를 참조하여 이하 더 자세히 검토되는 바와 같이, 발명자들은, 수송 캐리어 (108) 의 임의의 구조 특징들은 개별 물품들 (101) 의 가열 프로파일에 영향을 미칠 수 있음을 인식하였다. 이러한 구조 특징들은 크로스 부재들 (182) 의 구성 재료, 측방향 부재들 (188a, 188b) 의 위치 뿐만 아니라 측방향 부재들 (188a, 188b) 의 구성 재료를 포함할 수 있다. 결과적으로, 타겟 가열 프로파일은, (1) 개별 크로스 부재들 (182) 및/또는 측방향 부재들 (188a, 188b) 을 위한 구성 재료를 선택함으로써 그리고/또는 (2) 제 1 측면 (181a) 및 제 2 측면 (181b) 에 대해 개별 측방향 부재들 (188a, 188b) 의 위치를 조절함으로써 달성될 수도 있다.

또한 도 7b 에 도시된, 수송 캐리어 (108) 는 크로스 부재들 (182) 및/또는 제 1 단부 (180a) 및 제 2 단부 (180b) 에 걸려있고, 클립 고정되거나, 다른 방법으로 부착된 메시 (189) 를 포함한다. 메시 (189) 는 복수의 물품들 (101) 을 지지한다. 도시된 실시형태에서, 메시 (189) 는 층들 사이에 물품들 (101) 을 가지는 이중 층들을 가지는 것으로 도시되어 있다. 다른 실시형태들에서, 메시 (189) 는 하나의 층으로 그리고/또는 다른 적합한 방식으로 물품들을 지지할 수 있다. 메시 (189) 에 적합한 한 가지 메시 제품 (#G-632896801) 은 뉴욕주, 버펄로의 Greenbelt Industries, Inc. 에 의해 제공된다. 전술한 대로, 다른 실시형태들에서, 수송 캐리어 (108) 는 물품들 (101) 을 운반하도록 구성된 다른 적합한 구성요소들을 포함할 수도 있다.

도 7c 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 도 7b 의 수송 캐리어 (108) 에 적합한 예시적 측방향 부재 (188) 의 측단면도이다. 도 7c 에 도시된 대로, 측방향 부재 (188) 는 복수의 애퍼처들 (194) 을 가지는 베이스 (192) 를 포함할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 베이스 (192) 는 일반적으로 직사각형 플레이트를 포함한다. 다른 실시형태들에서, 베이스 (192) 는 또한 판, 바, 실린더, 또는 임의의 적합한 형상들의 다른 적합한 구조들을 포함할 수 있다. 애퍼처들 (194) 은 크로스 부재들 (182; 도 7b) 이 통과할 수 있도록 형상과 크기가 정해질 수 있다. 예시를 위해 5 개의 애퍼처들 (194) 이 도 7c 에 도시되어 있다. 다른 실시형태들에서, 베이스 (192) 는 2 개, 3 개, 4 개, 6 개, 7 개, 또는 그밖의 다른 적합한 수의 애퍼처들 (194) 을 포함할 수 있다.

도 7c 에 도시된 대로, 베이스 (192) 는 또한 베이스 (192) 의 가장자리 (193) 로부터 대응하는 애퍼처 (194) 로 연장되는 하나 이상의 개구들 (195) 을 포함할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 2 개의 개구들 (195) 이 예시를 위해 도시되어 있다. 다른 실시형태들에서, 베이스 (192) 는 1 개, 3 개, 또는 그밖의 다른 적합한 수의 개구들 (195) 을 포함할 수 있다. 임의의 실시형태들에서, 개구들 (195) 은 위치결정 요소 (196; 예컨대, 고정 스크류, 핀, 압축 피팅 등) 와 맞물리도록 나사결합될 수 있다. 다른 실시형태들에서, 개구들 (195) 은 제거될 수도 있고, 베이스 (192) 는 마찰, 스프링 (미도시), 자석들, 또는 다른 적합한 맞물림 메커니즘들을 통하여 크로스 부재들 (182) 과 맞물릴 수도 있다.

전술한 대로, 발명자들은, 수송 캐리어 (108) 의 임의의 구조 특징들이 마이크로파 에너지의 적용시 개별 물품들 (101) 의 가열 프로파일에 영향을 미칠 수 있음을 인식하였다. 도 1 의 프로세싱 시스템 (100) 과 일반적으로 유사한 프로세싱 시스템에서 시뮬레이션된 조성물을 가지는 물품들 (101) 을 저온 살균하도록 여러 테스트들이 수행되었다. 물품들 (101) 은 도 7a 내지 도 7c 에 도시된 것과 일반적으로 유사한 수송 캐리어들 (108) 에서 운반되고 물에 침지되었다.

시뮬레이션된 조성물은 다양한 온도 조건 하에 가열에 응하여 식별할 수 있는 효과를 보여주도록 구성된다. 임의의 실시형태들에서, 시뮬레이션된 조성물은 다음 구성요소들의 조합을 포함할 수 있다:

● 갈변 전구체(들);

● 캐리어;

● 유전 특성 조정제 (modifier);

● 점도 조정제; 및

● 물.

갈변 전구체들은 아미노산 (예컨대, 리신, 루신, 아스파라긴, 글리신 등) 및 환원당 (예컨대, 리보오스, 글루코오스, 글리세르알데히드, 갈락토오스, 등) 을 포함할 수 있다. 캐리어는 시뮬레이션된 조성물의 다른 구성요소들을 운반하기에 적합한 매트릭스 재료를 포함할 수 있다. 예시적 캐리어들은 감자, 난백, 및/또는 다른 적합한 재료들을 포함할 수 있다. 유전 특성 조정제는 시뮬레이션된 조성물의 유전 특성을 변경하거나 영향을 미치기에 적합한 수크로오스, 염, 또는 다른 재료들을 포함할 수 있다. 점도 조정제는 식품 조성물들의 젤란 검, 녹말, 식물 검, 펙틴, 또는 다른 적합한 디크너 (thickener), 유화제, 또는 안정제를 포함할 수 있다.

테스트 중 사용된 일 예시적 시뮬레이션된 조성물은 중량 퍼센트로 다음을 포함한다:

● 젤란 검: 약 0 ~ 10 mM 염화칼슘을 갖는 0.5 ~ 1.5%;

● 수크로오스: 0 ~ 50%;

● 염화나트륨: 0 ~ 300 mM;

● D-리보오스: 0.5 ~ 2%;

● 리신: 0.5 ~ 2%; 및

● 물: 42.6 ~ 98.5%.

전술한 조성물은 다음 프로세스에 의해 제조될 수도 있다:

● 젤란 검을 물에 첨가하고 실온에서 약 1 시간 동안 교반한다;

● 젤란 검과 물을 약 90 ℃ 로 가열한다;

● 원하는 겔 강도를 기반으로 원하는 양의 염화칼슘을 첨가한다;

● 1 분 동안 90 ℃ 에서 교반하고 가열을 중단한다;

● 혼합물 온도가 약 60 ℃ 일 때 리보오스와 리신을 첨가한다; 그리고

● 혼합물을 트레이에 붓는다.

이론에 얽매이지 않으면서, 아미노산 (예컨대, 리신) 이 환원당 (예컨대, D-리보오스) 과 함께 가열될 때, D-리보오스는 시뮬레이션된 조성물의 갈변을 유발하도록 약산성 또는 중성 조건 하에 엔올화를 통하여 리신과 반응하는 것으로 생각된다. 갈변 또는 변색 정도는, 반응이 일어나는 온도와 관련된다. 결과적으로, 시뮬레이션된 조성물의 색상 변화를 관찰함으로써, 가열 프로파일을 유도할 수도 있다. 색상 변화를 관찰하기 위한 예시적 기술들은 색상 온도 측정, 광 반사 측정 및/또는 다른 적합한 기술들을 포함할 수 있다.

시뮬레이션된 조성물의 다양한 구성요소들은 물리 특징에서 타겟 재료 (예컨대, 식료품) 와 적어도 대략 일치하도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 염화칼슘 양은 타겟 재료의 경도를 기반으로 시뮬레이션된 조성물의 겔 강도 또는 경도 (firmness) 를 달성하도록 조절될 수도 있다. 유전 특성 조정제의 양은 타겟 재료의 유전 상수와 적어도 대략 일치하도록 조절될 수도 있다. 점도 조정제의 양은 타겟 재료의 점도와 적어도 대략 일치하도록 조절될 수도 있다. 물의 양은 또한 타겟 재료의 수분 함량 또는 컨시스턴시 (consistency) 를 기반으로 조절될 수도 있다.

시뮬레이션된 조성물의 다양한 실시형태들은 도 1 의 프로세싱 시스템 (100) (또는 유사한 프로세싱 시스템들) 의 작동 특징을 설정 및/또는 조절하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 시뮬레이션된 조성물은 프로세싱 시스템 (100) 에서 사용될 때 수송 캐리어들 (108) 을 보정하는데 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서, 시뮬레이션된 조성물은, 예를 들어, 프로세싱 후 색상 변화를 관찰함으로써 프로세싱 시스템 (100) 의 가열 효능을 확인하는데 또한 사용될 수도 있다. 추가 실시예에서, 시뮬레이션된 조성물은 또한 프로세싱 시스템 (100) 의 가열 프로파일을 결정하는데 사용될 수도 있고 상기 가열 프로파일을 기반으로 원하는 가열 결과를 달성하기 위해서 프로세스가 조절될 수도 있다.

도 8a 내지 도 8e 는 개시된 기술의 실시형태들에 따라 테스트들의 결과들을 도시한다. 특히, 도 8a 내지 도 8e 는 다양한 구조 특징들 및 시뮬레이션된 조성물을 관찰함으로써 결정된 대응하는 예시적 가열 프로파일들을 갖는 수송 캐리어들 (108) 의 상면도들을 도시한다. 특히, 도 8a 는 복수의 스테인리스 강 크로스 부재들 (182) 및 2 개의 스테인리스 강 측방향 부재들 (188) 을 가지는 수송 캐리어 (108) 를 도시한다. 도 8b 는 복수의 폴리에테르이미드 크로스 부재들 (182') 및 2 개의 스테인리스 강 측방향 부재들 (188) 을 가지는 수송 캐리어 (108) 를 도시한다. 도 8c 는 물품들 (101) 뿐만 아니라 제 1 및 제 2 측면들 (181a, 181b) 양자로부터 이격된 2 개의 폴리에테르이미드 측방향 부재들 (188') 및 복수의 폴리에테르이미드 크로스 부재들 (182') 을 가지는 수송 캐리어 (108) 를 도시한다. 도 8d 는 맞닿은 물품들 (101) 뿐만 아니라 제 1 및 제 2 측면들 (181a, 181b) 로부터 이격된 2 개의 폴리에테르이미드 측방향 부재들 (188') 및 복수의 폴리에테르이미드 크로스 부재들 (182') 을 가지는 수송 캐리어 (108) 를 도시한다. 도 8e 는 물품들 (101) 로부터 이격되지만 제 1 및 제 2 측면들 (181a, 181b) 과 맞닿은 2 개의 폴리에테르이미드 측방향 부재들 (188') 및 복수의 폴리에테르이미드 크로스 부재들 (182') 을 가지는 수송 캐리어 (108) 를 도시한다.

도 8a 내지 도 8e 에 분명히 도시된 대로, 수송 캐리어들 (108) 의 다양한 구조 특징들은 물품들 (101) 의 온도 프로파일들을 상당히 달라지도록 한다. 이론에 얽매이지 않으면서, 수송 캐리어 (108) 의 구조 특징들은 물품들 (101) 에 가까운 침지 유체 (110; 도 1) 에 불연속성을 조성, 변경하거나 제거함으로써 물품들 (101; 도 1) 에서 마이크로파 에너지 흡수 또는 반사에 영향을 미칠 수 있는 것으로 생각된다. 예를 들어, 마이크로파 에너지가 수송 캐리어 (108) 에서 물품들 (101) 에 영향을 줄 때 측방향 부재들 (188a, 188b; 도 7b) 은 침지 유체 (110) 에서 불연속성들을 조성할 수도 있다. 불연속성들은 개별 물품들 (101) 상에 또는 그 둘레에서 정재파의 형성에 영향을 미칠 수도 있고, 따라서 마이크로파 에너지의 흡수 또는 반사 비율에 영향을 미친다

전술한 인식을 기반으로, (1) 개별 크로스 부재들 및/또는 측방향 부재들 (188a, 188b) 에 대한 구성 재료를 선택함으로써; 그리고/또는 (2) 개별 측방향 부재들 (188a, 188b) 의 위치를 조절함으로써 타겟 가열 프로파일은 도 1 의 프로세싱 시스템 (100) 에서 달성될 수도 있다. 예를 들어, 도 9 는 개시된 기술의 실시형태들에 따른 멸균 또는 저온 살균을 위한 도 1 의 프로세싱 시스템 (100) 의 작동을 조절하는 프로세스 (200) 를 도시한 흐름도이다. 도 9 에 도시된 대로, 프로세스 (200) 는 스테이지 (202) 에서 다양한 온도 조건 하에 가열에 응하여 관찰가능한 효과를 보여주도록 구성된 시뮬레이션된 조성물을 갖는 프로세싱 물품들 (예컨대, 식료품들) 을 포함할 수 있다. 예를 들어, 임의의 실시형태들에서, 물품들의 프로세싱은 도 1 의 프로세싱 시스템 (100), 도 6 의 프로세싱 시스템 (100'), 또는 다른 적합한 프로세싱 시스템들에서 물품들을 프로세싱하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 물품들의 프로세싱은 뜨거운 공기, 온수, 스팀, 또는 다른 적합한 열 매체로 물품들을 가열하는 것을 포함할 수 있다.

프로세스 (200) 는 스테이지 (204) 에서 시뮬레이션된 조성물을 갖는 물품들의 가열 패턴을 결정하는 것을 또한 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 가열 패턴은 단면으로, 적층되어, 또는 다른 적합한 방식으로 시뮬레이션된 조성물의 색상 프로파일을 모니터링함으로써 결정될 수 있다. 다른 실시형태들에서, 가열 패턴은 또한 시뮬레이션된 조성물의 점도, 겔화, 및/또는 다른 특징들의 프로파일을 모니터링함으로써 결정될 수 있다. 프로세스 (200) 는, 결정된 가열 패턴이 한계치를 초과하는지 결정하는 판단 스테이지 (206) 를 포함할 수 있다.

일 실시형태에서, 한계치는 물품들에서 가열 효과의 변동률이다. 다른 실시형태들에서, 한계치는 다른 적합한 값들을 포함할 수 있다. 결정된 가열 패턴이 한계치를 초과하는 것으로 결정함에 응하여, 프로세스 (200) 는 스테이지 (210) 에서 수송 캐리어 구성을 보유하는 것을 포함할 수 있다. 결정된 가열 패턴이 한계치를 초과하지 않는 것으로 결정함에 응하여, 프로세스 (200) 는 스테이지 (208) 에서 수송 캐리어 구성을 조절하는 것을 포함할 수 있다.

전술한 대로, 수송 캐리어 구성을 조절하는 것은, (1) 개별 크로스 부재들 (182; 도 7b) 및/또는 측방향 부재들 (188a, 188b; 도 7b) 을 위한 구성 재료를 선택하는 것; 또는 (2) 개별 측방향 부재들 (188a, 188b) 의 위치를 조절하는 것 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그 후, 프로세스 (200) 는 스테이지 (202) 에서 시뮬레이션된 조성물을 갖는 다른 물품들을 프로세싱하는 것으로 복귀한다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 구성 재료를 선택하는 것은 금속 (또는 금속 합금) 재료와 크로스 부재들 (182) 및/또는 측방향 부재들 (188a, 188b) 을 위한 플라스틱 재료 사이에 선택하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 구성 재료를 선택하는 것은 개별 크로스 부재들 (182) (또는 측방향 부재들 (188a, 188b)) 에 대한 다른 재료를 선택하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 구성 재료를 선택하는 것은 수송 캐리어 (108) 의 전술한 구성요소들의 적어도 하나에 대한 다른 적합한 재료들 사이에서 선택하는 것을 포함할 수 있다.

비록 수송 캐리어 (108) 가 일렬의 물품들 (101) 을 운반하도록 구성되는 것으로 도 7a 내지 도 8e 를 참조하여 설명되지만, 다른 실시형태들에서, 수송 캐리어 (108) 와 프로세싱 시스템 (100) 은, 각각, 2 열, 3 열, 또는 임의의 적합한 수의 열의 물품들 (101) 을 운반하고 프로세싱하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 도 10 은 하나 이상의 세트의 커넥터들 (304) 에 의해 함께 결합된 제 1 및 제 2 수송 캐리어들 (108a, 108b) 을 포함한 수송 캐리어 어셈블리 (108') 를 수용하도록 구성된 수송 하우징 (123) 을 가지는 프로세싱 시스템 (100') 의 단면도를 도시한다. 제 1 및 제 2 수송 캐리어들 (108a, 108b) 은 각각 제 1 및 제 2 열의 물품들 (101a, 101b) 을, 각각, 지지하도록 구성된 메시 (189) 를 포함할 수 있다.

일 실시형태에서, 제 1 및 제 2 수송 캐리어들 (108a, 108b) 은 일반적으로 구조 및 기능이 유사할 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 수송 캐리어들 (108a, 108b) 은 도 7a 내지 도 7c 를 참조하여 전술한 수송 캐리어 (108) 와 일반적으로 유사할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 수송 캐리어들 (108a, 108b) 은 다른 적합한 구성들에서 부가적 및/또는 다른 구성요소들을 포함할 수 있다. 추가 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 수송 캐리어들 (108a, 108b) 은 다른 크기들, 형상들, 또는 다른 특징들의 물품들 (101) 을 운반하도록 된 다른 구성들을 가질 수 있다.

도 10 에 나타낸 대로, 도시된 실시형태에서, 프로세싱 시스템 (100') 은 두 세트의 마이크로파 소스들 (116a, 116b) 을 각각 가지는 2 개의 평행한 마이크로파 어셈블리들 (114a, 114b) 을 포함할 수 있다. 마이크로파 소스들 (116a, 116b) 은 수송 하우징 (123) 에서 대응하는 마이크로파 윈도우들 (125; 도 1) 을 통하여 마이크로파 에너지 (117) 를 물품들 (101a, 101b) 로 일반적으로 동시에 전달하도록 구성된다. 다른 실시형태들에서, 프로세싱 시스템 (100') 은 또한 2 개, 3 개, 또는 임의의 적합한 수의 수송 캐리어들 (108) 을 가지는 수송 캐리어 어셈블리들 (108') 을 프로세싱하도록 구성된 3 개, 4 개, 또는 임의의 적합한 수의 평행한 세트의 마이크로파 어셈블리들 (114) (미도시) 을 포함할 수 있다.

도 10 에 나타낸 대로, 도시된 실시형태에서, 프로세싱 시스템 (100') 의 수송 메커니즘은 컨베이어 벨트 어셈블리 (302), 및 하나 이상의 가이드 레일들 (129) 을 포함할 수 있다. 도시된 실시형태에서, 컨베이어 벨트 어셈블리 (302) 는 모터 (미도시) 에 의해 구동된 벨트 (306) 또는 다른 적합한 유형들의 액추에이터들을 포함한다. 벨트 (306) 는 벨트 (306) 의 일면으로부터 수송 어셈블리 (108') 를 향하여 연장되는 복수의 접촉기들 (308) 을 포함할 수 있다. 벨트 (306) 가 수송 하우징 (123) 을 따른 방향으로 이동하고 있을 때 접촉기들 (308) 은 커넥터들 (304) 과 접촉하도록 구성된다. 작동시, 캐리어 수송 어셈블리 (108') 는 가이드 레일 (129) 과 개별적으로 접촉하는 모서리들을 가질 수 있다. 벨트 (306) 가 수송 하우징 (123) 을 따른 방향으로 이동함에 따라, 접촉기들 (308) 이 가이드 레일들 (129) 을 따라 수송 하우징 (123) 으로 캐리어 수송 어셈블리 (108') 를 구동할 수 있다. 벨트 (306) 및 접촉기들 (308) 은 도 11a 및 도 11b 를 참조하여 더 자세히 후술된다. 다른 실시형태들에서, 수송 메커니즘은 또한 도 1 에 도시된 바와 같은 롤러들, 가이드 슬롯들, 및/또는 다른 적합한 구성요소들을 포함할 수 있다.

도 11a 는 도 10 의 프로세싱 시스템에 적합한 2 개의 수송 캐리어들을 가지는 수송 캐리어 어셈블리 (108') 의 개략적 상면도이다. 도 11b 는 A-A 선들을 따라 수송 캐리어 어셈블리 (108') 의 개략적 말단도이다. 도 11a 및 도 11b 에서, 메시 (189) 는 명료성을 위해 생략된다. 도 11a 및 도 11b 에 도시된 대로, 수송 캐리어 어셈블리 (108') 는 3 세트의 커넥터들 (304) 을 사용해 평행하게 함께 결합된 제 1 및 제 2 수송 캐리어 (108a, 108b) 를 포함한다. 각 세트의 커넥터들 (304) 은, 금속, 폴리머 또는 충분한 기계적 성질을 가지는 다른 적합한 재료들로 구성될 수 있는 2 개의 연결 로드들 (304a, 304b) 을 포함한다. 연결 로드들 (304a, 304b) 각각은 용접, 스레드들, 패스너들 (예컨대, 너트들 및 볼트들), 및/또는 다른 적합한 메커니즘들을 통하여 제 1 및 제 2 수송 캐리어들 (108a, 108b) 의 측면들 (181) 에 결합될 수 있다. 다른 실시형태들에서, 제 1 및 제 2 수송 캐리어들 (108a, 108b) 이, 임의의 적합한 수의 커넥터들을 각각 가지는 다른 적합한 수의 세트의 커넥터들 (304) 과 결합될 수 있다.

또한 도 11a 에 도시된, 커넥터들 (304) 각각은 컨베이어 벨트 (306) 의 접촉기 (308) 에 대응할 수 있다. 전술한 대로, 접촉기들 (308) 각각은 커넥터들 (304) 의 연결 로드들 (304b) 과 접촉하도록 구성된다. 작동시, 컨베이어 벨트 (306) 가 화살표 (310) 에 의해 나타낸 방향을 따라 이동함에 따라, 접촉기들 (308) 각각은 개별 연결 로드들 (304b) 을 통하여 동일한 방향을 따라 수송 캐리어 어셈블리 (108') 를 구동할 수 있다.

수송 캐리어 어셈블리 (108') 의 여러 실시형태들은 수송 하우징 (123; 도 10) 에서 마이크로파 에너지 유출을 감소 또는 방지할 수 있다. 예를 들어, 작동 중, 제 1 수송 캐리어들 (108a) 의 측면들 (181; 금속 또는 다른 적합한 재료로 구성) 은 마이크로파 소스들 (116a; 도 10) 로부터 방출된 마이크로파 에너지 (117; 도 10) 가 제 2 수송 캐리어 (108b) 로 또는 그 반대로 누출되어 넘치는 것을 감소시키거나 방지할 수 있다. 이런 식으로 방출된 마이크로파 에너지 (117) 의 유동을 제어하면, 각각, 제 1 및 제 2 수송 캐리어들 (108a, 108b) 에서 운반되는 물품들 (101a, 101b) 에서 일반적으로 균일한 가열 패턴 및 일반적으로 일관된 가열 속도를 유발할 수 있다.

도 12 는 커넥터들 (304) 의 세트들을 사용해 평행하게 결합된 제 1, 제 2, 및 제 3 수송 캐리어들 (108a ~ 108c) 을 포함하는 다른 수송 캐리어 어셈블리 (108') 를 도시한다. 도 12 에서, 수송 캐리어들 (108a ~ 108c) 은 일반적으로 서로 유사할 수 있다. 다른 실시형태들에서, 수송 캐리어들 (108a ~ 108c) 중 적어도 하나는 다른 수송 캐리어들 (108a ~ 108c) 과 구조 및/또는 기능이 상이할 것이다. 추가 실시형태들에서, 수송 캐리어 어셈블리 (108') 는 또한 적합한 수의 세트의 커넥터들 (304) 을 통하여 평행하게 결합된 4 개, 또는 그밖의 다른 적합한 수의 캐리어 어셈블리들 (108) 을 포함할 수 있다.

전술한 바로부터, 개시 내용의 구체적인 실시형태들은 예시를 위해 본원에서 설명되었지만, 개시 내용에서 벗어나지 않으면서 다양하게 수정될 수 있음을 이해할 것이다. 게다가, 일 실시형태의 많은 요소들은 다른 실시형태들의 요소들에 부가적으로 또는 대신하여 다른 실시형태들과 조합될 수도 있다. 그러므로, 본 기술은 첨부된 청구범위를 제외하고는 제한되지 않는다.

Claims

수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법으로서,
상기 방법은:
침지 유체에 상기 물품을 침지하는 단계로서, 침지된 상기 물품은 상기 침지 유체의 유체 정수압을 받는, 상기 침지 유체에 상기 물품을 침지하는 단계;
상기 물품이 상기 침지 유체에 침지되어 상기 침지 유체의 유체 정수압을 받는 동안 상기 물품에 마이크로파 에너지를 적용하는 단계로서, 상기 마이크로파 에너지가 적용되는 동안 상기 침지 유체의 유체 정수압은 상기 물품의 수분 함량이 상기 물품에서 증기 폭발을 유발하는 것을 방지하는, 상기 물품에 마이크로파 에너지를 적용하는 단계; 및
적용된 상기 마이크로파 에너지를 이용해 상기 침지 유체에 침지된 물품을 타겟 온도로 가열하는 단계로서, 상기 타겟 온도는 상기 물품의 멸균 또는 저온 살균을 달성하기에 충분한, 상기 침지 유체에 침지된 물품을 타겟 온도로 가열하는 단계를 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로파 에너지를 적용하면서 상기 침지 유체를 순환시키는 단계를 더 포함하고, 순환된 상기 침지 유체는 상기 타겟 온도와 적어도 대략 동일한 온도를 가지는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로파 에너지를 적용하면서 상기 침지 유체를 순환시키는 단계로서, 순환된 상기 침지 유체는 상기 타겟 온도와 적어도 대략 동일한 온도를 가지는, 상기 침지 유체를 순환시키는 단계; 및
물품의 멸균 또는 저온 살균을 달성하기에 충분한 기간 동안 순환된 상기 침지 유체를 이용해 상기 타겟 온도와 적어도 대략 동일한 온도로 상기 물품을 유지하는 단계를 더 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 물품은 제 1 측면, 및 상기 제 1 측면에 대향한 제 2 측면을 가지고, 상기 마이크로파 에너지를 적용하는 단계는 상기 물품의 양 측면에서 동시에 마이크로파 에너지를 적용하는 것을 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 1 항에 있어서,
수송 캐리어에서 상기 물품을 운반하는 단계를 더 포함하고, 상기 물품은 제 1 측면, 및 상기 제 1 측면에 대향한 제 2 측면을 가지고, 상기 마이크로파 에너지를 적용하는 단계는, 상기 물품이 상기 수송 캐리어에서 운반되는 동안 상기 물품의 양 측면에서 동시에 마이크로파 에너지를 적용하는 것을 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 물품에 상기 마이크로파 에너지를 적용하기 전 상기 물품을 예열 온도로 예열하는 단계를 더 포함하고, 상기 예열 온도는 상기 타겟 온도보다 낮은, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 침지 유체에 침지된 물품을 타겟 온도로 가열한 후, 상기 물품을 가열 온도보다 낮은 냉각 온도로 냉각하는 단계를 더 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 프로세싱 시스템으로서,
상기 프로세싱 시스템은:
침지 유체를 이용해 상기 물품을 예열 온도로 예열하도록 구성된 예열 섹션; 및
상기 예열 섹션에 결합된 가열 섹션으로서, 상기 가열 섹션은, 상기 물품이 상기 침지 유체에 침지되어 상기 침지 유체의 유체 정수압을 받는 동안, 상기 예열 섹션으로부터 상기 물품을 수용하고 상기 물품에 마이크로파 에너지를 적용하도록 구성되고, 상기 마이크로파 에너지가 적용되는 동안 상기 침지 유체의 유체 정수압은 상기 물품의 수분 함량이 상기 물품에서 증기 폭발을 유발하는 것을 방지하는, 상기 가열 섹션을 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 프로세싱 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 예열 섹션은 상기 가열 섹션보다 높은 높이에 있고, 상기 높이는 상기 마이크로파 에너지를 적용하는 동안 상기 물품에 유체 정수압을 제공하기에 충분한, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 프로세싱 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 예열 섹션 및 상기 가열 섹션은, 개별적으로, 상기 예열 섹션 및 상기 가열 섹션에 상기 침지 유체를 제공하고 순환시키도록 구성된 유체 공급부에 결합되는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 프로세싱 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 물품의 멸균 또는 저온 살균을 달성하기에 충분한 기간 동안 타겟 온도와 적어도 대략 동일한 온도로 상기 물품을 유지하도록 구성된 홀딩 섹션을 더 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 프로세싱 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 물품은 제 1 측면, 및 상기 제 1 측면에 대향한 제 2 측면을 가지고, 상기 가열 섹션은 상기 물품의 양 측면에서 동시에 상기 마이크로파 에너지를 적용하도록 구성된 마이크로파 어셈블리를 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 프로세싱 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 물품은 제 1 측면, 및 상기 제 1 측면에 대향한 제 2 측면을 가지고, 상기 가열 섹션은, 상기 물품을 이동시키는 수송 메커니즘, 및 상기 물품이 이동함에 따라 상기 물품의 양 측면에서 마이크로파 에너지를 동시에 적용하도록 구성된 마이크로파 어셈블리를 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 프로세싱 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 가열 섹션에 결합된 냉각 섹션을 더 포함하고, 상기 냉각 섹션은 상기 물품을 실온으로 냉각하도록 구성되는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 프로세싱 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 가열 섹션에 결합된 냉각 섹션을 더 포함하고, 상기 냉각 섹션은 상기 물품을 실온으로 냉각하도록 구성되고, 상기 냉각 섹션은 상기 가열 섹션보다 높은 높이에 있고, 상기 높이는 상기 마이크로파 에너지를 적용하는 동안 상기 물품에 유체 정수압을 제공하기에 충분한, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 프로세싱 시스템.
수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 장치로서,
상기 장치는:
제 1 단부와 제 2 단부 사이 그리고 제 1 측면과 제 2 측면 사이에 연장되는 채널을 가지는 캐리어 하우징으로서, 상기 캐리어 하우징은 상기 캐리어 하우징의 상기 제 1 측면 및 상기 제 2 측면 중 하나에 윈도우를 가지고, 상기 윈도우는 마이크로파 에너지를 투과하고, 상기 캐리어 하우징은 침지 유체를 상기 캐리어 하우징의 채널에서 순환시킬 수 있도록 구성된 입구 및 출구를 더 포함하는, 상기 캐리어 하우징; 및
상기 캐리어 하우징의 윈도우에 결합된 마이크로파 어셈블리로서, 상기 물품이 순환된 상기 침지 유체에 침지되고 상기 침지 유체의 유체 정수압을 받는 동안 상기 마이크로파 어셈블리는 상기 물품에 마이크로파 에너지를 적용하도록 구성되고, 상기 마이크로파 에너지가 적용되는 동안 상기 침지 유체의 유체 정수압은 상기 물품의 수분 함량이 상기 물품에서 증기 폭발을 유발하는 것을 방지하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 마이크로파 어셈블리는, 마이크로파 소스, 및 상기 마이크로파 소스에 결합된 제 1 단부 및 상기 캐리어 하우징의 윈도우에 결합된 제 2 단부를 가지는 마이크로파 가이드를 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 캐리어 하우징은 상기 물품을 상기 캐리어 하우징의 상기 제 1 단부로부터 상기 제 2 단부로 운반하도록 구성된 수송 메커니즘을 더 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 캐리어 하우징은 수송 하우징의 상기 제 1 측면 또는 상기 제 2 측면 중 하나에 가까운 하나 이상의 롤러들을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 롤러들은 상기 캐리어 하우징의 상기 제 1 단부로부터, 상기 윈도우를 지나, 상기 제 2 단부까지 물품을 운반하도록 구성되는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 마이크로파 어셈블리는:
마이크로파 소스;
상기 마이크로파 소스에 결합된 제 1 단부 및 상기 캐리어 하우징의 상기 윈도우에 결합된 제 2 단부를 가지는 마이크로파 가이드로서, 상기 마이크로파 가이드는 또한 상기 마이크로파 가이드의 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이에 연장되는 복수의 측벽들을 포함하는, 상기 마이크로파 가이드를 포함하고,
상기 마이크로파 어셈블리는 복수의 측벽들 중 하나 이상에 의해 지지되는 하나 이상의 마이크로파 튜너들을 더 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 윈도우는 상기 제 1 측면에서 제 1 윈도우이고;
수송 하우징은 상기 제 1 윈도우에 대향한 제 2 윈도우를 더 포함하고, 상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우는 일반적으로 서로 정렬되고,
상기 마이크로파 어셈블리는:
제 1 마이크로파 소스, 및 상기 제 1 마이크로파 소스에 결합된 제 1 단부 및 상기 캐리어 하우징의 상기 제 1 윈도우에 결합된 제 2 단부를 가지는 제 1 마이크로파 가이드; 및
제 2 마이크로파 소스, 및 상기 제 2 마이크로파 소스에 결합된 제 1 단부 및 상기 캐리어 하우징의 상기 제 2 윈도우에 결합된 제 2 단부를 가지는 제 2 마이크로파 가이드를 포함하는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 윈도우는 상기 제 1 측면에서 제 1 윈도우이고;
수송 하우징은 상기 제 1 윈도우에 대향한 제 2 윈도우를 더 포함하고,
상기 마이크로파 어셈블리는:
제 1 마이크로파 소스, 및 상기 제 1 마이크로파 소스에 결합된 제 1 단부 및 상기 캐리어 하우징의 상기 제 1 윈도우에 결합된 제 2 단부를 가지는 제 1 마이크로파 가이드; 및
제 2 마이크로파 소스, 및 상기 제 2 마이크로파 소스에 결합된 제 1 단부 및 상기 캐리어 하우징의 상기 제 2 윈도우에 결합된 제 2 단부를 가지는 제 2 마이크로파 가이드를 포함하고;
상기 캐리어 하우징은 수송 하우징의 제 1 측면 또는 제 2 측면 중 하나에 가까운 하나 이상의 롤러들을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 롤러들은 상기 캐리어 하우징의 상기 제 1 단부로부터, 상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우를 지나, 상기 제 2 단부까지 물품을 운반하도록 구성되는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 윈도우는 상기 제 1 측면에서 제 1 윈도우이고;
수송 하우징은 상기 제 1 윈도우에 대향한 제 2 윈도우를 더 포함하고,
상기 마이크로파 어셈블리는:
제 1 마이크로파 소스, 및 상기 제 1 마이크로파 소스에 결합된 제 1 단부 및 상기 캐리어 하우징의 상기 제 1 윈도우에 결합된 제 2 단부를 가지는 제 1 마이크로파 가이드; 및
제 2 마이크로파 소스, 및 상기 제 2 마이크로파 소스에 결합된 제 1 단부 및 상기 캐리어 하우징의 상기 제 2 윈도우에 결합된 제 2 단부를 가지는 제 2 마이크로파 가이드를 포함하고;
상기 마이크로파 어셈블리는, 상기 물품이 수송 하우징의 상기 제 1 단부로부터, 상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우를 지나, 상기 수송 하우징의 상기 제 2 단부로 이동함에 따라 상기 물품에 마이크로파 에너지를 적용하도록 구성되는, 수분 함량을 가지는 물품의 멸균 또는 저온 살균을 위한 장치.
멸균 또는 저온 살균될 하나 이상의 물품들을 운반하기 위한 수송 캐리어로서,
상기 수송 캐리어는:
제 2 단부에 대향한 제 1 단부, 및 제 2 측면에 대향한 제 1 측면을 가지는 캐리어 베이스로서, 상기 제 1 측면 및 상기 제 2 측면은 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이에 연장되는, 상기 캐리어 베이스;
상기 캐리어 베이스의 상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면에 의해 지지되고 상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면 사이에 연장되는 크로스 부재; 및
상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이에서 그리고 상기 제 1 측면 또는 상기 제 2 측면을 따라 연장되는 측방향 부재로서, 상기 측방향 부재는 상기 크로스 부재가 통과할 수 있도록 구성된 하나 이상의 애퍼처들을 가지고, 상기 측방향 부재는 상기 제 1 측면 또는 상기 제 2 측면에 대해 이동가능한, 상기 측방향 부재를 포함하는, 멸균 또는 저온 살균될 하나 이상의 물품들을 운반하기 위한 수송 캐리어.
제 24 항에 있어서,
상기 크로스 부재 및 상기 캐리어 베이스의 상기 제 1 단부 및 상기 제 2 단부에 부착된 메시 (mesh) 를 더 포함하고, 상기 메시는 하나 이상의 식료품들을 지지하도록 구성되는, 멸균 또는 저온 살균될 하나 이상의 물품들을 운반하기 위한 수송 캐리어.
제 24 항에 있어서,
상기 측방향 부재는 일반적으로 상기 제 1 측면 또는 상기 제 2 측면의 형상 및 크기와 유사한 형상 및 크기를 가지는, 멸균 또는 저온 살균될 하나 이상의 물품들을 운반하기 위한 수송 캐리어.
제 24 항에 있어서,
상기 측방향 부재는 상기 측방향 부재의 가장자리로부터 애퍼처까지 개구를 더 포함하고, 상기 개구는 위치결정 요소가 상기 측방향 부재를 상기 크로스 부재에 체결할 수 있도록 구성되는, 멸균 또는 저온 살균될 하나 이상의 물품들을 운반하기 위한 수송 캐리어.
제 24 항에 있어서,
상기 크로스 부재는 제 1 크로스 부재이고;
상기 애퍼처는 제 1 애퍼처이고;
상기 수송 캐리어는 일반적으로 상기 제 1 크로스 부재에 평행한 제 2 크로스 부재를 더 포함하고;
상기 측방향 부재는, 상기 제 2 크로스 부재를 통과시킬 수 있도록 구성된 제 2 애퍼처를 더 포함하는, 멸균 또는 저온 살균될 하나 이상의 물품들을 운반하기 위한 수송 캐리어.
제 24 항에 있어서,
상기 크로스 부재는 원형, 직사각형, 입방형, 또는 타원형 단면적을 가지는 세장형 구성요소를 포함하고;
상기 측방향 부재는 일반적으로 직사각형 플레이트를 포함하는, 멸균 또는 저온 살균될 하나 이상의 물품들을 운반하기 위한 수송 캐리어.
제 24 항에 있어서,
상기 측방향 부재는 상기 캐리어 베이스의 상기 제 1 측면에 가까운 제 1 측방향 부재이고;
상기 수송 캐리어는 상기 캐리어 베이스의 상기 제 2 측면에 가까운 제 2 측방향 부재를 더 포함한, 멸균 또는 저온 살균될 하나 이상의 물품들을 운반하기 위한 수송 캐리어.
제 24 항에 있어서,
상기 측방향 부재는 상기 캐리어 베이스의 상기 제 1 측면에 가까운 제 1 측방향 부재이고;
상기 수송 캐리어는 상기 캐리어 베이스의 상기 제 2 측면에 가까운 제 2 측방향 부재를 더 포함하고;
상기 제 1 측방향 부재 및 상기 제 2 측방향 부재는, 각각, 상기 제 1 측면 및 상기 제 2 측면으로부터 동일한 거리만큼 이격되는, 멸균 또는 저온 살균될 하나 이상의 물품들을 운반하기 위한 수송 캐리어.
제 24 항에 있어서,
상기 측방향 부재는 상기 캐리어 베이스의 상기 제 1 측면에 가까운 제 1 측방향 부재이고;
상기 수송 캐리어는 상기 캐리어 베이스의 상기 제 2 측면에 가까운 제 2 측방향 부재를 더 포함하고;
상기 제 1 측방향 부재 및 상기 제 2 측방향 부재는, 각각, 상기 제 1 측면 및 상기 제 2 측면으로부터 다른 거리만큼 이격되는, 멸균 또는 저온 살균될 하나 이상의 물품들을 운반하기 위한 수송 캐리어.
물품의 멸균 또는 저온 살균 방법으로서,
상기 방법은:
상기 물품을 수송 캐리어로 운반하는 단계로서, 상기 수송 캐리어는:
제 2 단부에 대향한 제 1 단부, 그리고 제 2 측면에 대향한 제 1 측면을 가지는 캐리어 베이스로서, 상기 제 1 측면 및 상기 제 2 측면은 상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이에 연장되는, 상기 캐리어 베이스;
상기 캐리어 베이스의 상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면에 의해 지지되고 상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면 사이에 연장되는 크로스 부재; 및
상기 제 1 단부와 상기 제 2 단부 사이 및 상기 물품과 상기 제 1 측면 사이에 연장되는 측방향 부재로서, 상기 측방향 부재는 상기 크로스 부재가 통과할 수 있도록 구성된 하나 이상의 애퍼처들을 가지는, 상기 측방향 부재를 포함하는, 상기 물품을 수송 캐리어로 운반하는 단계;
상기 물품이 침지 유체에 침지되어 있는 동안 마이크로파 에너지를 상기 수송 캐리어 상의 상기 물품에 적용하는 단계; 및
상기 물품의 타겟 가열 프로파일을 기반으로 상기 수송 캐리어의 구조 특징을 조절하는 단계로서, 상기 구조 특징은 (1) 크로스 부재 및/또는 측방향 부재의 구성 재료; 또는 (2) 상기 제 1 측면에 대한 상기 측방향 부재의 위치 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 수송 캐리어의 구조 특징을 조절하는 단계를 포함하는, 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 구조 특징을 조절하는 단계는 금속 재료 또는 플라스틱 재료 사이에 크로스 부재 및/또는 측방향 부재의 구성 재료를 선택하는 것을 포함하는, 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 구조 특징을 조절하는 단계는 상기 물품보다 상기 제 1 측면에 더 가까이 상기 측방향 부재를 위치결정하는 것을 포함하는, 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 구조 특징을 조절하는 단계는 상기 물품보다 상기 제 1 측면에서 더 멀리 상기 측방향 부재를 위치결정하는 것을 포함하는, 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 구조 특징을 조절하는 단계는 상기 제 1 측면에 맞닿도록 상기 측방향 부재를 위치결정하는 것을 포함하는, 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 구조 특징을 조절하는 단계는 상기 물품에 맞닿도록 상기 측방향 부재를 위치결정하는 것을 포함하는, 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 마이크로파 에너지를 적용한 후 상기 물품의 가열 프로파일을 결정하는 단계; 및
상기 구조 특징을 조절하는 단계를 더 포함하고, 상기 구조 특징을 조절하는 단계는:
결정된 가열 프로파일을 상기 타겟 가열 프로파일과 비교하고; 그리고
상기 결정된 가열 프로파일과 상기 타겟 가열 프로파일 사이의 비교를 기반으로 상기 구조 특징을 조절하는 것을 포함하는, 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 마이크로파 에너지를 적용한 후 상기 물품의 가열 프로파일을 결정하는 단계로서, 상기 가열 프로파일은 가열 변동률을 포함하는, 상기 물품의 가열 프로파일을 결정하는 단계; 및
상기 구조 특징을 조절하는 단계를 더 포함하고, 상기 구조 특징을 조절하는 단계는:
결정된 변동률을 한계치와 비교하고;
상기 한계치 미만의 결정된 변동률에 응하여, 결정된 가열 프로파일과 상기 타겟 가열 프로파일 사이 비교를 기반으로 상기 구조 특징을 조절하는 것을 포함하는, 상기 구조 특징을 조절하는 단계를 더 포함하는, 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
제 33 항에 있어서,
상기 마이크로파 에너지를 적용한 후 상기 물품의 가열 프로파일을 결정하는 단계로서, 상기 가열 프로파일은 가열 변동률을 포함하는, 상기 물품의 가열 프로파일을 결정하는 단계; 및
상기 구조 특징을 조절하는 단계를 더 포함하고, 상기 구조 특징을 조절하는 단계는:
결정된 변동률을 한계치와 비교하고;
상기 한계치를 초과한 결정된 변동률에 응하여, 상기 수송 캐리어의 상기 구조 특징을 보유하는 것을 포함하는, 상기 구조 특징을 조절하는 단계를 더 포함하는, 물품의 멸균 또는 저온 살균 방법.
식료품을 시뮬레이션하기 위한 조성물로서,
상기 조성물은:
젤란 검 0.5 ~ 1.5 중량%;
D-리보오스: 0.5 ~ 2 중량%;
리신: 0.5 ~ 2 중량%;
물: 42.6 ~ 98.5 중량%; 및
유전 상수 조정제 (modifier) : 0 ~ 50 중량% 를 포함하는, 식료품을 시뮬레이션하기 위한 조성물.
제 42 항에 있어서,
상기 조성물의 타겟 경도 (firmness) 를 제공하기에 충분한 염화칼슘을 더 포함하는, 식료품을 시뮬레이션하기 위한 조성물.
제 42 항에 있어서,
상기 조성물은:
젤란 검 0.5 ~ 1.5 중량%;
수크로오스: 0 ~ 50 중량%;
염화나트륨: 0 ~ 300 mM;
D-리보오스: 0.5 ~ 2 중량%;
리신: 0.5 ~ 2 중량%; 및
물: 42.6 ~ 98.5 중량% 로 필수적으로 구성되는, 식료품을 시뮬레이션하기 위한 조성물.
제 42 항에 있어서,
상기 조성물은:
젤란 검 0.5 ~ 1.5 중량%;
염화칼슘: 0 ~ 10 mM;
수크로오스: 0 ~ 50 중량%;
염화나트륨: 0 ~ 300 mM;
D-리보오스: 0.5 ~ 2 중량%;
리신: 0.5 ~ 2 중량%; 및
물: 42.6 ~ 98.5 중량% 로 필수적으로 구성되는, 식료품을 시뮬레이션하기 위한 조성물.
수송 캐리어 어셈블리로서,
평행하게 배열된 제 24 항 내지 제 32 항의 각각에 따른 2 개 이상의 수송 캐리어들, 및 상기 2 개 이상의 수송 캐리어들을 결합하는 커넥터들의 세트를 포함하는, 수송 캐리어 어셈블리.