SE520882C2 - Förfarande för tining av frusen mat i en mikrovågsugn - Google Patents

Description

520 882 2 teten. Under det andra steget utjämnas temperaturen i maten. I ett tredje steg matas mikrovågsenergi med väsentligt lägre medeleffekt in i ugnskaviteten, under en tidsperiod som är beroende av matens vikt.

I PCT-ansökan PCT/JP98/00065 beskrivs ett förfarande för tining av mat i en mikrovågsugn. Förfarandet känne- tecknas av att mikrovågsenergin är pulsad oregelbundet över tiden åtminstone vid fasövergången mellan is och vatten. Mikrovågornas medeleffekt är låg för att undvika att maten hettas upp för mycket.

Ett problem med den kända tekniken är att tiningen tar relativt lång tid. Det tar exempelvis mer än lO minuter att tina 500 gram köttfärs med förfarandet enligt det amerikanska patentet. Det är ett önskemål från använ- dare av mikrovågsugnar att tiningen går snabbt. Det finns således ett behov av metoder för tining av mat i en mikrovågsugn, vilka är snabbare än nuvarande metoder. Det är nödvändigt att samtidigt undvika varma områden i maten.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma snabb upptining av fryst mat i en mikrovågs- ugn, samtidigt som onödigt stor uppvärmning av vissa områden i maten undviks.

Detta ändamål uppfylls med förfaranden och en mikrovågsugn vilka uppvisar de i patentkraven angivna särdragen.

Ett förfarande och en mikrovågsugn enligt upp- finningen avser behandling av frusen mat som företrädes- vis väger mer än 0,1-0,2 kg.

En grundtanke med uppfinningen är att mata in så mycket mikrovågsenergi som möjligt i maten innan ytan hinner tina.

En utgångspunkt för föreliggande uppfinning har varit insikten om att den frusna maten värms upp dels pa grund av absorberad mikrovågsenergi och dels på grund av att den varmare omgivande luften värmer matens yta. l0 520 882 3 En ytterligare grundtanke med uppfinningen är att mata in mycket mikrovågsenergi med hög effekt under två tidsintervall så att en väsentlig del av maten är tinad vid slutet av det andra intervallet.

Det har överraskande visat sig vara möjligt och fördelaktigt att mata in mycket mikrovågsenergi på kort tid, varvid en stor mängd energi då absorberas inne i maten innan ett ytskikt hos maten har tinat.

Mikrovàgorna har ett betydligt kortare inträng- ningsdjup i tinad mat jämfört med frusen mat. Då yt- skiktet har tinat absorberar det därför en stor del av den inkommande mikrovågsenergin vilket leder till att ytskiktet värms upp. Det är följaktligen viktigt att maten är frusen då tinandet påbörjas och speciellt att matens ytskikt är fruset.

Uppfinnarna har kommit till insikt om att det med dagens mikrovågsugnar med jämn fältfördelning är möjligt att mata in mycket mikrovàgsenergi på kort tid utan att maten lokalt värms upp för mycket.

Uppfinningen möjliggör betydligt kortare tinings- tider, speciellt för mat som väger upp till en gränsvikt, som är 0,4-0,6 kg.

Uppfinningen möjliggör dock en stor tidsbesparing även för andra vikter.

En mikrovågsugn för tining av frusen mat, innefattar en mikrovàgskälla för alstring av mikrovàgor, en ugns- kavitet och en styrenhet.

Enligt en aspekt av uppfinningen innefattar ett som har en vikt i till förfarande för tining av frusen mat, intervallet från en undre vikt, som är 0,1-0,2 kg, gränsvikten, stegen att styrenheten förses med en insignal med infor- mation om matens vikt och företrädesvis även matens sort, att styrenheten styr mikrovågskällan att mata in mikrovågor, som har en medeleffekt över 400 W, före- trädesvis över 600 W och med fördel över 800 W, i ugns- kaviteten under ett första tidsintervall under vilket den 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\29889ll_SI-]_(P)1999-01-15 l246.dOC . . ~ « f | 520 882 4 totala mikrovågsenergin som matas in i ugnskaviteten överstiger 50 J per gram mat, företrädesvis överstiger 80 J per gram mat och med fördel överstiger 120 J per gram mat, att styrenheten styr mikrovågskällan att vara avstängd under en vänteperiod efter det första tids- intervallet, att styrenheten styr mikrovàgskällan att mata in mikrovågor, som har en medeleffekt över 400 W, företrä- desvis över 600 W och med fördel över 800 W, i ugnskavi- teten under ett andra tidsintervall under vilket den to- tala mikrovågsenergin som matas in i ugnskaviteten över- stiger 40 J per gram mat, företrädesvis överstiger 60 J per gram mat och med fördel överstiger 90 J per gram mat.

Det har visat sig vara ogynnsamt ur tiningssynpunkt att mikrovågornas medeleffekt är alltför hög under det första och det andra tidsintervallet. Enligt en före- dragen utföringsform är mikrovågornas medeleffekt under det första och det andra tidsintervallet högst 2 kW, företrädesvis högst 1,5 kW och med fördel högst 1,2 kW.

En fackman inom området inser i ljuset av upp- finningen att experiment krävs för att optimera för- farandet för en specifik ugn. För att uppnå optimalt tiningsresultat kan således längderna på det första och det andra tidsintervallet behöva anpassas till den speci- fika ugn som ska användas.

Det är fördelaktigt att maten vänds efter det första tidsintervallet för att jämna ut effekterna av eventuella spatiala ojämnheter i mikrovågsfältet, även om en ugn med relativt jämn fältfördelning används. Genom att vända maten är det möjligt att genast påbörja ett nytt tids- intervall under vilket hög medeleffekt matas in i ugns- kaviteten från mikrovågskällan.

Ett förfarande enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar därför även stegen att en vändningssignal avges vid slutet av det första tidsintervallet, och 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\29889ll__SE_(P)1999-01-15 l246.dOC l0 520 882 att styrenheten under vänteperioden detekterar huruvida maten har vänts.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen är det för- delaktigt att vända maten efter det första tidsinter- vallet då dess vikt är över gränsvikten för att man ska kunna mata in mikrovågor med hög effekt under det andra tidsintervallet utan att maten blir överhettad. För mat som väger över gränsvikten innefattar ett förfarande enligt uppfinningen därför alltid stegen att en vändningssignal avges vid slutet av det första tidsintervallet att styrenheten under vänteperioden detekterar huru- vida maten har vänts. Under det andra tidsintervallet matas mikrovågor med hög medeleffekt in i ugnskaviteten endast om styrenheten fått signal om att maten har vänts.

Signal till ugnen om att maten har vänts utgörs exempelvis av att ugnsluckan stängs, efter att dess- förinnan ha varit öppen. Alternativt kan mikrovågsugnen vara försedd med ett tryckkänsligt organ, vilket är an- ordnat så att det känner av matens vikt. Då maten vänds kommer trycket på det tryckkänsliga organet att förändras och det är därigenom möjligt att detektera att maten har vänts. Det är möjligt att använda det tryckkänsliga orga- net även för att väga maten.

I fallet att maten väger under gränsvikten och ej vänds efter det första tidsintervallet är det fördel- aktigt att det andra tidsintervallet påbörjas efter en förutbestämd vänteperiod. Vänteperioden medför att tempe- raturen i maten hinner jämnas ut. Experiment har visat att vänteperiodens längd lämpligen ska vara l-3 minuter för mat med en vikt under gränsvikten. Den optimala vänteperioden är svagt viktsberoende och ett lämpligt val för vikter upp till gränsvikten är 2 minuter.

För mat som väger över gränsvikten är det vanligtvis inte möjligt att mata in tillräckligt mycket energi i ugnskaviteten under det första och det andra tidsinter- vallet för att väsentligen tina maten utan att den blir 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\29889ll_SE__(P)1999-01-15 l246.d0C 520 882 6 överhettad på vissa ställen. För att väsentligen tina maten krävs det då ytterligare steg då mikrovågsenergi tillförs maten med låg effekt. Det är möjligt att anpassa formen på maten så att, även om dess vikt överstiger gränsvikten, den inte bränns vid tining med hög effekt.

Gränsvikten är för de flesta sorters mat i inter- vallet 0,4-0,6 kg, 0,45-0,55 kg.

De båda tidsintervallens längder bestäms före- och vanligtvis i intervallet trädesvis ur sambandet Tg=k0n+kn-W, varvid W är matens vikt och kn är en konstant som bland annat beror på mikrovågseffekten och matens sort. Konstanten kn bestäms experimentellt för olika ugnar. Konstanten k0n är före- trädesvis noll men kan vara skild från noll för vissa ugnar och vissa matsorter.

Föredragna värden på den mikrovågsenergi som matas in i ugnskaviteten under det första och det andra tids- intervallet för olika maträtter med en vikt över 0,1-0,2 kg och under gränsvikten framgår av tabell 1. Speciellt föredragna energier är inom parentes.

Matsort Energi/g (J) Energi/g (J) Intervall 1 Intervall 2 Animalisk 110-160 (120-150) 90-140 (100-120) Vegetabilisk 140-170 (150-160) 110-140 (120-130) Tabell l Föredragna värden på den mikrovágsenergi som matas in i ugnskaviteten under det första och det andra tidsintervallet för olika maträtter med en vikt över gränsvikten framgår av tabell 2. Speciellt föredragna energier är inom parentes.

Matsort Energi/g (J) Energi/g (J) Intervall 1 Intervall 2 Animalisk 110-190 (120-180) 40-80 (50-70) Vegetabilisk 160-240 (180-220) 50-90 (60-80) Tabell 2 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\29889ll__SE_(P)1999-01-15 l246.doc - < -u-a u s 520 882 7 Enligt en aspekt av uppfinningen matas tillräckligt mycket energi in i ugnskaviteten för att mat med en vikt upp till gränsvikten ska vara tinad vid slutet av det andra tidsintervallet. För animalisk och vegetabilisk mat innebär det att det sammanlagt matas in mer än 200 J/g respektive mer än 250 J/g i ugnskaviteten under det första och det andra tidsintervallet.

Enligt en ytterligare aspekt av uppfinningen till- förs energin under det första och det andra tidsinter- vallet med tillräckligt hög effekt för att väsentligen tina 0,1-0,6 kg mat på kortare tid än l minut per 100 gram mat, företrädesvis på kortare tid än 2/3 minut per 100 g mat.

För vikter över gränsvikten matas en större del av energin in i ugnskaviteten under det första tidsinter- vallet.

Det har visat sig vara fördelaktigt att det första tidsintervallet är längre än det andra och att den totalt inmatade energin är större under det första tidsinter- vallet än under det andra tidsintervallet. Det ligger dock inom ramen för uppfinningen att den under det första tidsintervallet totalt inmatade energin är något mindre än den under det andra tidsintervallet totalt inmatade energin.

Enligt en ytterligare aspekt av uppfinningen inne- fattar ett förfarande för behandling av frusen mat i en mikrovågsugns ugnskavitet medelst i ugnskaviteten inma- tade mikrovàgor, att mikrovàgor matas in i ugnskaviteten med väsentligen kontinuerlig full effekt under ett första tidsintervall, att inmatningen av mikrovàgor avbryts under en vänteperiod, som följer på det första tidsinter- vallet, att mikrovàgor matas in i ugnskaviteten med väsentligen full kontinuerlig effekt under ett andra tidsintervall, som följer på vänteperioden, varvid varaktigheten av det andra tidsintervallet är större än l/3, företrädesvis större än 1/2 av varaktigheten av det första tidsintervallet, så att maten är åtminstone i 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\29889ll_SE_(P)1999-01-15 l246.d0C m. .. väsentlig utsträckning tinad efter det andra tidsinter- vallet.

Energin som matas in i ugnskaviteten under det första tidsintervallet utgör med fördel 50-70% av summan av energin i det första och det andra tidsintervallet, beroende på matens vikt.

Då matens vikt är i intervallet från en undre vikt, som är 0,1-0,2 kg, till en gränsvikt, som är 0,4-0,6 kg, är den under det andra tidsintervallet inmatade energin företrädesvis åtminstone ca 70% och med fördel åtminstone 80% av den under det första tidsintervallet inmatade energi.

Då vikten är över gränsvikten och vändning har skett utgör den under det andra tidsintervallet inmatade ener- gin företrädesvis åtminstone cirka 40%, med fördel åt- minstone 50% av den under det första tidsintervallet inmatade energin.

Då vikten är över gränsvikten följs det andra tids- intervallet av en andra vänteperiod, och under därpå följande tidsintervall matas mikrovågor in i ugnskavite- ten med reducerad medeleffekt för sluttining av maten.

Den under det tredje tidsintervallet inmatade energin är mindre än cirka 25%, företrädesvis mindre än 20% av den totalt inmatade energin.

Enligt en ytterligare aspekt av uppfinningen inne- fattar en mikrovågsugn för tining av mat, en mikrovågs- källa för alstring av mikrovågor, en ugnskavitet, in- gångsorgan för en insignal med information om maten, en styrenhet för styrning av mikrovågskällan, vilken styr- enhet är kopplad till ingångsorganet. Styrenheten är an- ordnad att från insignalen beräkna längden på ett första att då matens vikt är i ett till en och ett andra tidsintervall, intervall från en undre vikt, som är 0,1-0,2 kg, gränsvikt, som är 0,4-0,6 kg, styra mikrovågskällan att mata in mikrovågor i ugnskaviteten under det första tids- intervallet med en medeleffekt över 400 W, företrädesvis över 600 W och med fördel över 800 W och med en total 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\29889ll_SE_(P)1999-01-15 l246.dOC (J) (Il -»v ,.«.<~ . 'säd såå 9 .H -~ energi som överstiger 50 J per gram mat, företrädesvis överstiger 80 J per gram mat och med fördel överstiger 120 J per gram mat. Styrenheten är även anordnad att styra mikrovågskällan att därefter vara avstängd under en vänteperiod, att styra mikrovågskällan att mata in mikro- vågor i ugnskaviteten under det andra tidsintervallet, som följer efter vänteperioden, med en medeleffekt över 400 W, företrädesvis över 600 W och med fördel över 800 W, och med en total energi som överstiger 40 J per gram mat, företrädesvis överstiger 60 J per gram mat och med fördel överstiger 90 J per gram mat.

Enligt uppfinningen är styrenheten företrädesvis anordnad att styra mikrovågskällan att mata in mikrovågs- energi i ugnskaviteten endast under det första och det andra tidsintervallet då matens vikt understiger gräns- vikten.

En jämn fältfördelning i mikrovågsugnen kan säker- ställas på många sätt. Enligt en utföringsform av före- liggande uppfinning säkerställes en jämn fältfördelning genom att ugnskaviteten har ett i förhållande till dess bottentvärsnitt uppåt avtagande horisontellt tvärsnitt.

Enligt en utföringsform säkerställes detta genom att en av sidoväggarna i ugnskaviteten lutar inåt åtminstone upptill.

Dess vertikala nedre del är företrädesvis minst 50 mm hög och en kavitetsvägg som är motsatt nämnda lutande sidovägg är försedd med åtminstone en upptill belägen slitsöppning för inmatning av mikrovågor.

Ovanstående särdrag för säkerställande av jämn fält- fördelning i ugnskaviteten kan för ytterligare förbätt- ring av fältjämnheten kombineras med ett eller flera av särdragen att ugnskaviteten i kavitetens tak är försedd med en slitsöppning för inmatning av mikrovågor, varvid slits- öppningen har utsträckning tvärs ett vertikalplan i vilket den horisontella kavitetsbredden är uppåt av- tagande, och 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\298891l_SE_(P)1999-01-15 12464106 (_10 (TI 520 882 att kavitetens horisontella tvärsnitt har ett djup som är cirka 85-120% av bredden.

En mikrovågsugn med nämnda särdrag finns beskriven i PCT-ansökan PCT/EP98/00553 vars innehåll härmed inför- livas i ansökan.

Enligt uppfinningen säkerställes alternativt en jämn fältfördelning i ugnskaviteten genom att mikrovågsugnen är försedd med en vågledaranordning för att mata mikro- vågsenergi från mikrovågskällan till ugnskaviteten via åtminstone två inmatningsöppningar placerade på ett av- stånd ifrån varandra. Vågledaranordningen är dimensione- rad för åstadkommande av en viss intern reflektion, var- vid ett resonanstillstånd uppnås i vågledaranordningen för mikrovågor alstrade av mikrovågskällan. Vågledar- anordningen har ett bestämt godhetstal vilket är högre än ett godhetstal för ugnskaviteten för en given ström.

I det amerikanska patentet 5,237,l39 beskrivs mera detaljerat en ugn med nämnda särdrag vilka säkerställer en jämn fältfördelning i ugnskaviteten oberoende av lasten i ugnskaviteten. Nämnda amerikanska patents inne- håll införlivas härmed i ansökan.

Det är fördelaktigt att kombinera särdragen i ovan nämnda skrifter.

Insignalen med information om matens vikt utgörs exempelvis av en inmatning av vikten. I ett enklare utförande utgörs insignalen av ett val av ett av flera förutbestämda program. Insignalens funktion är att tjäna som grund för anpassning av tidsintervallen.

Mikrovàgsenergin matas in i ugnskaviteten i form av pulser eller företrädesvis kontinuerligt.

Det är fördelaktigt att maten roterar då mikrovågor matas ut från mikrovågskällan eftersom eventuella ojämn- heter i mikrovågsfältet i maten då jämnas ut över tiden.

I fallet att maten roteras är det fördelaktigt att mikrovågsenergin matas in kontinuerligt i ugnskaviteten, så att man undviker att eventuella ojämnheter i mikro- 1999-01-15 13:48 G2\Pat\AB\ANS\29889ll_SE_(P)1999-01-15 l246.dOC l5 LU C11 » u. u. - « . » säd àšà" ll n. -v vågsfältet samverkar med perioderna utan mikrovågor och därmed ger upphov till ojämn uppvärmning.

De olika ovanstående synpunkterna kan givetvis kombineras i samma utföringsform.

I det följande kommer exemplifierande utförings- former av uppfinningen att beskrivas med hänvisning till ritningarna.

Kort ritningsbeskrivning Figur l visar en mikrovågsugn enligt en utförings- form av föreliggande uppfinning.

Figur 2 visar ett diagram över mikrovågseffekten som funktion av tiden vid tining av 500 gram frusen köttfärs enligt en föredragen utföringsform av föreliggande upp- finning, varvid maten vänds efter första tidsintervallet.

Figur 3 visar ett diagram över mikrovågseffekten som funktion av tiden vid tining av 500 gram frusen köttfärs enligt en alternativ utföringsform av föreliggande upp- finning, varvid maten inte vänds efter första tids- intervallet.

Figur 4 visar ett diagram över mikrovågseffekten som funktion av tiden vid tining av 1000 gram frusen köttfärs enligt en föredragen utföringsform av föreliggande upp- finning, varvid maten vänds efter första tidsintervallet.

Figur 5 visar schematiskt ett vertikalt tvärsnitt genom en mikrovågsugn enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Figur l visar en mikrovågsugn l enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning. Ugnen har en ugnskavitet 2, en mikrovågskälla 3 för alstring av mikro- vågor vid 2,45 GHz, ett ingångsorgan 4 för inmatning av matens vikt och sort, en styrenhet 5 för styrning av mikrovågskällan och en lastzon med en roterbar platta 6 för maten samt inmatningsöppningar 7 för mikrovågorna.

Ugnen är även försedd med en luckkontakt 8 för kontroll av om luckan är stängd. 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\29889ll_SE_(P)1999-01-15 12464100 l0 l5 520 882 12 I figur 2 visas mikrovàgseffekten P som funktion av tiden t vid tining av 500 gram köttfärs, i en mikrovågs- ugn av modellen Talent från Whirlpool, vilken maximalt matar in 1 kW mikrovågseffekt i ugnskaviteten, enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Ugnen är försedd med ett styrprogram enligt uppfinningen.

Köttfärsens temperatur är -l8°C vid tiden O i diagrammet.

Vikten och matens sort matas in i ingàngsorganet 4 som är kopplad till styrenheten 5. Tinandet utförs i tre steg. I det första steget matas full mikrovàgseffekt från mikro- vågskällan under ett första tidsintervall 9. Styrenheten beräknar tiden för tidsintervallet med hjälp av matens vikt och sort. Det första tidsintervallet beräknas med formeln T1=k01+k1-W, varvid konstanten kO1 i detta fallet kl är en konstant som beror på matens sort och För köttfärs är noll, mikrovågsugnens effekt och W är matens vikt. med en vikt på 500 g är ett lämpligt värde pà konstanten kl för Talent-ugnen lika med 0,13 s/g. För 500 gram kött- färs är det första tidsintervallet följaktligen 65 sekun- der. Detta innebär att mikrovågskällan har matat in 0,13 kJ per gram köttfärs i ugnskaviteten. Vid slutet av det första tidsintervallet 10 avger mikrovågsugnens styr- enhet en vändningssignal om att maten bör vändas. Då ugnsluckan efter vändningen stängs vid tiden ll så star- tar det andra tidsintervallet 12 under vilket mikrovågs- källan matar ugnskaviteten med full effekt. Det andra tidsintervallets längd beräknas med formeln T¿=k02+k2-W, varvid konstanten k02 i detta fallet är noll, och k2 är en konstant som beror på matens sort och mikrovågsugnens effekt. experiment visat att ett lämpligt värde på kg är 0,1 s/g För köttfärs med en vikt på högst 500 g har för Talent-ugnen och följaktligen är det andra tids- Detta innebär att mikrovågskällan har matat in 0,1 kJ per gram intervallet 55 sekunder för 500 gram köttfärs. köttfärs i ugnskaviteten. Om maten vändes genast efter att signalen avgavs så har hela tiningsprocessen tagit strax över 2 minuter. Maten är då väsentligen tinad. 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\298B9ll_SE_(P)1999-01-15 l246.doc 520 882 13 I figur 3 visas mikrovågseffekten P som funktion av tiden t vid tining av 500 gram köttfärs enligt en alter- nativ utföringsform av föreliggande uppfinning, varvid maten inte vänds efter det första steget. Vikten och matens sort matas in i ingångsorganet på samma sätt som i föregående exempel. Tinandet utförs i tre steg. I det första steget 13 matas full mikrovågseffekt från mikro- vågskällan under 65 s enligt det ovan beskrivna ut- föringsexemplet. Efter det första tidsintervallet avger 14 om att sekunders mikrovågsugnen en vändningssignal vid tiden maten bör vändas. Efter en förutbestämd 120 vänteperiod 15, då inga mikrovågor matas in i ugns- kaviteten, startar mikrovågskällan att mata in full effekt i ugnskaviteten under ett andra tidsintervall 16.

Vänteperioden medför att temperaturen i maten jämnas ut.

Efter väntetiden kan man därför åter mata in mikrovågor med full effekt i ugnskaviteten. Det andra tidsinter- vallets längd beräknas med formeln T2=kO2+k2-W, varvid konstanten kO2 i detta fallet är noll, kg är en konstant som beror på matens sort och mikrovågsugnens effekt. För köttfärs är ett lämpligt värde på kg lika med 0,1 och följaktligen är det andra tidsintervallet 55 sekunder för 500 gram köttfärs.

Experiment visade att man vid tining av köttfärs kunde använda samma konstanter i uttrycken för tids- intervallens längder när köttfärsen vändes som när den inte vändes efter det första tidsintervallet.

Emellertid utjämnas temperaturen tillräckligt endast om vikten på maten understiger ett största värde. Experi- ment har visat att detta största värde är typiskt 500 gram för köttfärs i ovan nämnda ugn. För andra livsmedel är nämnda största värde upp till 0,6 kg. För vikter över nämnda största värde är det således fördelaktigt att maten vänds efter det första tidsintervallet. Man kan då mata in full effekt i ugnskaviteten under det andra tids- intervallet utan att maten överhettas. 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\29889l1__SE_(P)1999-01-15 l246.dOc = « I n u , .

Zgsäzštjf %à.èš¿2 14 n» u I figur 4 visas mikrovågseffekten som funktion av tiden vid tining av 1000 gram köttfärs, i en Talent-ugn från Whirlpool, enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning. Vikten och matens sort matas in i ingångsorganet som är kopplat till styrenheten. Tinan- det utförs i fem steg. I det första steget matas full mikrovågseffekt från mikrovàgskällan under ett första tidsintervall 17. Styrenheten beräknar tiden för tinan- dets tidsintervall med hjälp av matens vikt och sort. Det första tidsintervallet beräknas med formeln T1=k01+k1-W, varvid konstanten k01 i det här fallet är noll, kl är en konstant som beror på matens sort och mikrovågsugnens effekt, och W är matens vikt. För köttfärs är ett lämp- ligt värde på konstanten kl lika med 0,16 s/g då vikten är 1000 g. För 1000 g köttfärs är det första tidsinter- vallet följaktligen 160 sekunder. Detta är ekvivalent med att mikrovågskällan har matat in 0,16 kJ per gram kött- färs. Efter det första tidsintervallet avger mikrovågs- ugnen en vändningssignal vid tiden 18 om att maten bör vändas. Då ugnsluckan stängs vid tiden 19 efter vänd- ningen så startar det andra tidsintervallet 20 då mikro- vågskällan matar ugnskaviteten med full effekt. Det andra tidsintervallets längd beräknas med formeln T2=k02+k2-W, varvid konstanten k02 i det här fallet är noll, kg är en konstant som beror på matens sort. För köttfärs är ett lämpligt värde på kg lika med 0,05 s/g för 1000 g och följaktligen är det andra tidsintervallet 50 sekunder för 1000 gram köttfärs. vågskällan har matat in 0,05 kJ per gram köttfärs.

Efter det andra tidsintervallet är inte köttet helt tinat. Efter det andra tidsintervallet låter man tempe- Detta är ekvivalent med att mikro- raturen i köttet jämnas ut under en andra vänteperiod 21.

Den andra vänteperiodens längd bestäms ur sambandet Tv=k0V+kV-W, varvid W är matens vikt, k0v är en konstant som vanligtvis är noll och kv är en konstant som beror på matens sort. För köttfärs är 0,25 ett lämpligt värde på kv vilket för 1000 g köttfärs ger en väntetid på 250 s. 1999-Ol-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\29889ll__SE_(P)1999-01-15 l246.dOC (ß (Il u: =. :ska àsfiz" Därefter matar man in mikrovågor med medeleffekten 160 W under ett tredje tidsintervall 22 som bestäms ur ut- trycket T3=k03+k3-W, varvid konstanten k03 är noll, W är matens vikt i gram och k3 är beroende av matens sort och medeleffekten från mikrovågskällan. I figur 4 är effekten konstant under det tredje tidsintervallet men lämplig medeleffekt kan på konventionellt sätt uppnås genom att man pulsar mikrovågskällan på lämpligt sätt. För 1000 g köttfärs är 0,4 ett lämpligt värde på k3. Medeleffekten bestäms experimentellt för varje ugn så att maten inte bränns. För Talent-ugnen har experiment visat att medel- effekten bör vara under 400 W.

Värdena på konstanterna kn beror på matens vikt, mikrovågskällans effekt och matens sort. En väsentlig parameter för kn är vatteninnehållet i maten. För de animalisk och vegetabilisk mat ligger lämpliga värden på kl i intervallet 0,11-0,17 s/g för Talent-ugnen för ani- malisk och vegetabilisk mat, då matens vikt åtminstone är under 0,6 kg. Detta motsvarar att det matas in mellan 110 och 170 J per gram mat. Experiment har visat att lämpliga värden på kg för Talent-ugnen ligger i intervallet 0,09- 0,14 s/g för animalisk och vegetabilisk mat, då matens vikt åtminstone är under 0,6 kg. Detta motsvarar att det matas in mellan 90 och 140 J per gram mat. De angivna värdena ska endast ses som riktvärden. Fackmannen inser att konstanternas värden bör fastställas experimentellt för varje typ av ugn och för varje sorts mat.

I figur 5 visas schematiskt ett tvärsnitt av ugnen i figur 1 enligt en föredragen utföringsform av föreliggan- de uppfinning för åstadkommande av jämn elektrisk fält- fördelning. Ugnskaviteten är försedd med en sidovägg 23 som i sin övre del 24 lutar inåt cirka 3° i förhållande till en vertikallinje så att ugnskavitetens horisontella tvärsnittsarea avtar i vertikal led från botten 25 på ugnskaviteten. Kaviteten har väsentligen formen av tt Q rätblock då den inåtlutande väggens vinkel är så liten.

Den vertikala delen av sidoväggen är 50 mm hög. Ugnen är 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\298891l__SE_(P)1999-01-15 l246.dOC 520 882 16 försedd med en roterbar platta 6 för maten 26. Den mot den lutande sidoväggen 23 motstående sidan är försedd med två inmatningsöppningar på avstånd ifrån varandra. Mikro- vågskällan 3 matar är anordnad att mata in mikrovågor i en vågledaranordning 27 som är integrerad i ugnskavi- teten. Vågledaranordningen avgränsas av väggen 28 och ugnskavitetens yttervägg 29. Vågledaren är anordnad så att den är resonant för mikrovågor vid 2,45 GHz. I figu- ren visas även ett vågorgan 30 anordnat mellan den roter- bara plattan och ugnskavitetens botten.

Fackmannen inser att det finns många variationsmöj- ligheter av de beskrivna utföringsformerna inom ramen för uppfinningen. 1999-01-15 13:48 G:\Pat\AB\ANS\29889ll__SE_(P)1999-01-15 l246.doc

Claims (18)

lO 15 20 25 30 35 520 ssi H 17 PATENTKRAV

1. Förfarande för tining av frusen mat i en mikro- (3), varvid matens vikt är i till som är 0,4-0,6 kg, vilket förfarande inne- vàgsugn (1) kavitet (2) innefattande en mikrovàgskälla (5), ett intervall från en undre vikt, en ugns- och en styrenhet som är 0,1-0,2 kg, en gränsvikt, fattar stegen att styrenheten (5) förses med en insignal med information om matens vikt, för styrning av tiningen, k ä n n e t e c k n a t av att styrenheten styr mikrovàgskällan att mata in mikrovàgor, som har en medeleffekt över 400 W företrädes- vis över 600 W och med fördel över 800 W och en medel- effekt under 2 kW, i ugnskaviteten (2) tidsintervall (9, 13) under ett första under vilket den totalt inmatade mikrovågsenergin är 110-160 J/g mat och företrädesvis är 120-150 J/g mat dä maten är animalisk, och under vilket den totalt inmatade mikrovågsenergin är 140-170 J/g mat och företrädesvis 150-160 J/g mat dà maten är vegeta- bilisk, att styrenheten styr mikrovàgskällan att vara avstängd under en vänteperiod efter det första tids- intervallet, och att styrenheten styr mikrovàgskällan att mata in mikrovàgor, som har en medeleffekt över 400 W företrädes- vis över 600 W och med fördel över 800 W och en medel- effekt under 2 kW, (12, 16) i ugnskaviteten under ett andra tids- intervall under vilket den totalt inmatade mikrovågsenergin är 90-130 J/g mat och företrädesvis 100- 120 J/g mat då maten är animalisk, och under vilket den totalt inmatade mikrovågsenergin är 110-140 J/g mat och företrädesvis 120-130 J/g mat då maten är vegetabilisk.

2. Förfarande för tining av frusen mat i en mikro- (3), varvid matens vikt är vàgsugn (1) kavitet (2) innefattande en mikrovàgskälla (5), över en gränsvikt i intervallet 0,4-0,6 kg, vilket för- en ugns- och en styrenhet farande innefattar stegen 10 15 20 25 30 35 520 882' 18 att styrenheten förses med en insignal med information om matens vikt, för styrning av tiningen, k ä n n e t e c k n a t av att styrenheten styr mikrovàgskällan att mata in mikrovàgor, som har en medeleffekt över 400 W, före- trädesvis över 600 W och med fördel över 800 W och en medeleffekt under 2 kW, (17) under vilket den totalt inmatade mikrovågsenergin under det första tidsintervallet (17) är 110-190 J/g mat och företrädesvis är 120-180 J/g mat dä i ugnskaviteten under ett första tidsintervall maten är animalisk, och är 160-240 J/g mat och företrädesvis är 180-220 J/g mat dä maten är vegetabilisk, och att mikrovàgsugnen vid slutet av det första tids- intervallet avger en vändningssignal om att maten ska vändas, att styrenheten efter det första tidsintervallet styr mikrovàgskällan att vara avstängd under en vänte- period under vilken styrenheten detekterar att maten har vänts, och att styrenheten därefter styr mikrovägskällan att mata in mikrovàgor, som har en medeleffekt över 400 W, företrädesvis över 600 W och med fördel över 800 W och under 2 kW, i ugnskaviteten under ett andra tidsintervall (20) under vilket den totalt inmatade mikrovägsenergin är 40-80 J/g mat och företrädesvis är 50-70 J/g mat dä maten är animalisk, och är 50-90 J/g mat och företrädesvis är 60-80 J/g mat dä maten är vegetabilisk.

3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a t av att det även innefattar stegen att mikrovágsugnen (1) vid slutet av det första tidsintervallet avger en vändningssignal om att maten ska vändas, och att styrenheten (5) under vänteperioden detekterar huruvida maten har vänts, varvid mikrovägskällan (3) matar in mikrovàgor i ugnskaviteten (2) under det andra tidsintervallet i beroende av om maten har vänts. lO 15 20 25 30 520 882 19

4. Förfarande enligt patentkrav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att det andra tidsintervallet börjar vid tidpunkten för den första av händelserna, att tiden från vändningssignalens avgivande blir större än en förutbestämd väntetid, och att styrenheten får signal om att maten har vänts.

5. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att det första tids- intervallet är större än det andra tidsintervallet.

6. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att ugnskaviteten matas med kontinuerlig och företrädes~ vis maximal mikrovågsenergi under den första och den andra tidsperioden.

7. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att det innefattar stegen att styrenheten (5) förses med en insignal vilken ger information om matens sort, och att styrenheten även styr längden på det första och det andra tidsintervallet beroende på matens sort.

8. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t av att maten roterar då mikrovågsenergi matas ut från mikrovågskällan.

9. Mikrovågsugn för tining av mat, vilken mikro- vågsugn (1) innefattar en mikrovågskälla (3) (2), för en insignal med information om för alstring av mikrovågor, en ugnskavitet ingångsorgan (4) maten, en styrenhet (5) för styrning av mikrovågskällan, vilken styrenhet är kopplad till ingångsorganet, vilken mikrovågsugn är k ä n n e t e c k n a d av att styr- enheten är anordnad att från insignalen beräkna längden på ett första och ett andra tidsintervall, att styra mikrovågskällan att mata in mikrovågor i ugnskaviteten under det första tidsintervallet (9, 13, 10 15 20 25 30 35 520 882 20 17) med en medeleffekt över 400 W, företrädesvis över 600 W och med fördel över 800 W och under 2 kW, och med en totalt inmatade mikrovägsenergi som är 110-160 J/g mat och företrädesvis är 120-150 J/g mat då maten är anima- lisk och matens vikt är i ett intervall från en undre vikt, som är 0,1-0,2 kg, till en gränsvikt, som är 0,4-0,6 kg, och som är 140-170 J/g mat och företrädesvis 150-160 J/g mat dà maten är vegetabilisk och matens vikt är i ett intervall fràn en undre vikt, som är 0,1-0,2 kg, till gränsvikten, att styra mikrovägskällan att vara avstängd under en vänteperiod, och att styra mikrovägskällan att mata in mikrovàgor i (12, 16, 20) med en medeleffekt över 400 W, företrädesvis över 600 W och med fördel över 800 W och under 2 kW, ugnskaviteten under det andra tidsintervallet och med en total energi som är 90-130 J/g mat och företrädesvis 100- 120 J/g mat då maten är animalisk och då matens vikt är i till och som är 110-140 J/g mat och företrädesvis ett intervall fràn en undre vikt som är 0,1-0,2 kg, gränsvikten, 120-130 J/g mat då maten är vegetabilisk och matens vikt är i ett intervall från en undre vikt som är 0,1-0,2 kg, till gränsvikten.

10. Mikrovågsugn enligt patentkrav 9, k ä n n e - t e c k n a d av att mikrovàgsugnen är anordnad att sända ut en vändningssignal vid slutet av det första tidsintervallet, med information om att maten ska vändas, och att detektera huruvida maten vänds under vänte- perioden.

11. Mikrovågsugn enligt patentkrav 9 eller 10, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda ingàngsorgan är anordnat med en ingàng för matens vikt och en ingäng för matens sort. 10 eller 11, av att den även innefattar en

12. Mikrovågsugn enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a d roterbar platta för rotering av maten i lastzonen. lO l5 20 25 30 35 520 sszi 21

13. Mikrovågsugn enligt patentkrav 9, 10, 11 eller 12, k ä n n e t e c k n a d av att styrenheten är an- ordnad att styra mikrovågskällan att mata in mikrovågs- energi i ugnskaviteten endast under det första och det andra tidsintervallet då matens vikt år i ett intervall från en undre vikt, som är 0,1-0,2 kg, till en grånsvikt, som är 0,4-0,6 kg.

14. Mikrovågsugn enligt patentkrav 9-13, k ä n n e- t e c k n a d av att styrenheten är anordnad att styra mikrovågskällan att mata in mikrovågor i ugnskaviteten under ett tredje tidsintervall (22) efter en andra vänte- period då matens vikt överstiger en gränsvikt i inter- vallet 0,4-0,6 kg.

15. Mikrovågsugn enligt patentkrav 9-14, k å n n e- t e c k n a d av att, då maten vikt är i ett intervall från en undre vikt, som är 0,1-0,2 kg, till en gränsvikt, som är 0,4-0,6 kg, mikrovågsugnen är anordnad att sända ut tillräcklig mikrovågsenergi för att väsentligen tina maten på mindre än 1 minut per 100 g mat från början av det första intervallet.

16. Mikrovågsugn enligt patentkrav 9-15, k ä n n e- t e c k n a d av att ugnskaviteten har ett i förhål- lande till dess bottentvärsnitt åtminstone i kavitetens övre del uppåt avtagande horisontellt tvärsnitt, så att en jämn fördelning av det elektriska fältet i kaviteten erhålls.

17. Mikrovågsugn enligt patentkrav 9-16, k ä n n e- t e c k n a d av (23) att ugnskaviteten (2) har en sidovägg (24).

18. Mikrovågsugn enligt patentkrav 9-17, k ä n n e- som lutar inåt åtminstone upptill t e c k n a d av att den är försedd med en vågledar- (27) vågskållan till ugnskaviteten via åtminstone två in- anordning för att mata mikrovågsenergi från mikro- matningsöppningar (7) placerade på ett avstånd ifrån varandra, vilken vågledaranordning är dimensionerad för åstadkommande av en viss intern reflektion, varvid ett resonanstillstånd uppnås i vågledaranordningen för mikro- .. ...-- 520 882 22 vågor alstrade av mikrovàgskällan, varvid vàgledaranord- ningen har ett bestämt godhetstal vilket är högre än ett godhetstal för ugnskaviteten för en given ström.