Preparación de alimentos.

Un método de calentamiento que usa un horno, que comprende:

(a) proporcionar un horno de calentamiento de propósito general,

diseñado para acomodar y calentar los artículos mediante el microondas o energía de frecuencia ultraelevada (UHF);

(b) recibir un artículo que va a calentarse y automáticamente determinar una forma geométrica de dicho artículo;

(c) configurar automáticamente al menos un modo de excitación de acuerdo con dicha forma geométrica.

Preparación de alimentos.

Campo de la invención La presente solicitud generalmente se refiere a la preparación de alimentos.

Antecedentes de la invención El horno de microondas es un elemento omnipresente en la sociedad moderna. Sin embargo, son bien conocidas sus limitaciones. Estos incluyen, por ejemplo el calentamiento desigual y lenta absorción de calor, especialmente para descongelar. De hecho, los hornos microondas normales, cuando se usan para la descongelado y el calentamiento uniforme, resulta en alimentos en los que por fuera están generalmente calientes o incluso parcialmente cocinados antes de que se descongele el interior.

Se ha publicado un número de documentos en el que se ha llevado a cabo un análisis teórico del problema del calentamiento del microondas de una muestra criogénica. Debido a las dificultades de tal análisis, tal análisis se ha llevado a cabo solamente en formas regulares, tales como formas esféricas y elipsoidales. Se han hecho intentos experimentales aparentemente en muestras de tamaño de un riñón, pero los resultados de estos experimentos no indican que está disponible una solución viable para descongelar riñones.

Por otra parte, no parece ser una solución para descongelar otros órganos o alimentos de formas más arbitrarias.

Las publicaciones del arte anterior incluyen:

S. Evans, Electromagnetic Rewarming: The effect of CPA concentration and radio source frequency on uniformity and efficiency of heating, Cr y obiology 40 (2000) 126-138

S. Evans, y otros, Design of a UHF applicator for rewarming of cr y opreserved biomaterials, IEEE Trans. Biomed. Eng. 39 (1992) 217-225

M.P. Robinson, y otros, Rapid electromagnetic warming of cells and tissues, IEEE Trans. Biomed. Eng. 46 (1999) 1413-1425

M.P. Robinson, y otros, Electromagnetic re-warming of cr y opreserved tissues: effect of choice of cr y oprotectant and sample shape on uniformity of heating, Phys. Med. Biol. 47 (2002) 2311- 2325.

M.C. Wusteman, Martin y otros, Vitrification of large tissues with dielectric warming: biological problems and some approaches to their solution, Cr y obiology 48 (2004) 179-189.

Un artículo titulado "Control of Thermal Runaway and Uniformity of Heating in the Electromagnetic Warming of a Cr y opreserved Kidney Phantom" by J. D. J. Penfold, y otros, en Cr y obiology 30, 493-508 (1993) describe un análisis teórico y los resultados experimentales. Aunque algunos experimentos se hicieron aparentemente con un espectro del tamaño de un riñón, los principales resultados informados son con un objeto esférico uniforme.

Como se informó se alimentó una cavidad con energía electromagnética a 434 MHz en tres direcciones ortogonales (x, y, z) . La x e y alimentadas se proporcionaron de un mismo generador y se introdujo un cambio de fase de manera que el campo se polarizó de manera circular. La frecuencia se varió en etapas de 32 kHz (aparentemente hasta aproximadamente 350 kHz máximo) para ajustar la impedancia de entrada ya que cambió con el aumento de la temperatura.

La patente de Estados Unidos 6, 249, 710 describe el uso de un código comprimido para calcular la elevación y modificar el funcionamiento del horno microondas.

Todos los artículos y publicaciones anteriores se incorporan en la presente como referencia.

La US-A-5693247 describe un horno microondas en el que se controla un magnetrón a fin de tener en cuenta algunos de los errores que podrían surgir naturalmente debido a la forma del producto alimenticio que se calienta.

Resumen de la invención De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención un método de calentamiento que usa un horno comprende las características expuestas en la reivindicación independiente 1.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, y el horno comprende las características expuestas en la reivindicación independiente 8.

Breve descripción de los dibujos Las modalidades no limitantes ejemplares de la invención se describen a continuación con referencia a las figuras adjuntas. Los dibujos son ilustrativos y generalmente no están en una escala exacta. Se hace referencia a los elementos iguales o similares en las diferentes figuras usando los mismos números de referencia. Las Figs. 1A, 1B y 1C son vistas en sección superior y lateral esquemáticas respectivas de una cavidad 10, de acuerdo con una modalidad ejemplar de la invención.; Las Figs. 2A y 2B muestran dos elementos coincidentes ejemplares, de acuerdo con una modalidad de la invención; La Fig. 3 es un dibujo isométrico esquemático del interior de la cavidad de la Fig. 1; La Fig. 4A es un dibujo esquemático de una antena útil para acoplar la energía en la cavidad, de acuerdo con una

modalidad de la invención;

La Fig. 4B es un dibujo esquemático de una antena helicoidal útil para acoplar la energía en la cavidad, de acuerdo con una modalidad de la invención; La Fig. 4C muestra un gráfico de correlación de las frecuencias ajustadas del espacio libre y las frecuencias ajustadas de la cavidad de una alimentación de la antena helicoidal;

Las Figs. 4D-4H son dibujos esquemáticos de varias antenas fractales útiles para acoplar la energía en la cavidad, de acuerdo con una modalidad de la invención; Las Figs. 5A-5C son diagramas en bloque esquemáticos de los sistemas de calentamiento electromagnéticos, de acuerdo con una modalidad de la invención;

La Fig. 6 es un diagrama de flujo simplificado del funcionamiento del sistema, de acuerdo con una modalidad de la invención; La Fig. 7 es un diagrama de flujo de un proceso para ajustar los elementos y la frecuencia en el sistema de calentamiento ilustrado en la Fig. 5, de acuerdo con una modalidad de la invención; La Fig. 8 ilustra el sistema de circuitos de RF alternativo, de acuerdo con una modalidad de la invención; La Fig. 9 es un gráfico de frecuencia contra el tiempo para un proceso de descongelado típico, que ilustra una

capacidad de apagado automático de acuerdo con una modalidad de la invención;

La Fig. 10 muestra la distribución de una estructura de presión de baja frecuencia, de acuerdo con una modalidad de la invención; La Fig. 11A es un diagrama de flujo simplificado de un método para determinar las características eléctricas de barrido,

de acuerdo con una modalidad de la invención;

Las Figs. 11B y 11C ilustran cómo se determina un espectro de potencia de barrido, de acuerdo con una modalidad de la invención; La Fig. 11D muestra una forma de pulso, para un pulso operativo para proporcionar el espectro mostrado en la Fig. 11B,

de acuerdo con una modalidad de la invención;

La Fig. 12A muestra un calentador de RF con un enrollado de calentamiento auxiliar, de acuerdo con una modalidad de la invención; Las Figs. 12 B y 12C ilustran esquemáticamente un esquema para transferir el calor residual desde un amplificador al

calentador de la Fig. 12A;

La Fig. 12D muestra una vista externa de un calentador de RF de bajo peso, alto rendimiento, de acuerdo con una modalidad de la invención. La Fig. 13 es un diagrama de bloques de un método de preparación de alimentos de acuerdo con una modalidad

ilustrativa de la invención;

La Fig. 14 es una vista esquemática lateral en sección transversal de una cavidad de un horno microondas de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención;

La Fig. 15 es una vista esquemática lateral en sección transversal de un empaque para alimentos de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención;

La Fig. 16 es una vista esquemática lateral en sección transversal de una cavidad de un horno con cinta transportadora de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención;

La Fig. 17 es un gráfico que muestra una uniformidad de calentamiento en un trozo de carne, de acuerdo con una modalidad ilustrativa de la invención;

Las Figs. 18A y Fig. 18B son representaciones gráficas del calentamiento uniforme y no uniforme de un trozo de carne, cortado como un filete, en el que la Fig. 18A muestra los cambios de temperatura durante el calentamiento en dos localizaciones dentro del filete, una porción de grasa y una porción de carne; y la Fig. 18B representa las diferencias de temperatura entre las dos localizaciones; y

Las Figs. 19A y Fig. 19B son representaciones gráficas del calentamiento uniforme de un trozo de carne, en el que la Fig. 19A muestra los cambios de temperatura durante el calentamiento en tres localizaciones diferentes dentro de la carne y la Fig. 19B representa las diferencias de temperatura entre dos pares de las tres localizaciones anteriores.

Descripción detallada de las modalidades... [Seguir leyendo]

1. Un método de calentamiento que usa un horno, que comprende:

(a) proporcionar un horno de calentamiento de propósito general, diseñado para acomodar y calentar los artículos mediante el microondas o energía de frecuencia ultraelevada (UHF) ;

(b) recibir un artículo que va a calentarse y automáticamente determinar una forma geométrica de dicho artículo;

(c) configurar automáticamente al menos un modo de excitación de acuerdo con dicha forma geométrica.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho calentamiento comprende proporcionar la energía de microondas o de frecuencia ultraelevada (UHF) a una pluralidad de frecuencias.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha determinación comprende la formación de imágenes de dicho artículo para determinar dicha forma geométrica.

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el dicho receptor comprende recibir un artículo que tiene una forma irregular.

5. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde dicho calentamiento incluye descongelar.

6. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde configurar automáticamente al menos un modo de excitación comprende configurar una banda de frecuencias

7. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en donde, configurar automáticamente al menos un modo de excitación comprende controlar una fase entre las entradas, y en donde las entradas son los elementos de calentamiento (16, 18, 20) .

8. Un horno, que comprende:

(a) un elemento de calentamiento (16, 18, 20) configurado para calentar un artículo mediante la energía de microondas o de frecuencia ultraelevada (UHF) ;

caracterizado porque:

(b) un controlador (130) configurado para determinar una forma geométrica de dicho artículo y para establecer al menos un modo de excitación de dicho elemento de calentamiento de acuerdo con dicha forma geométrica.

9. Un horno de la reivindicación 8, en donde dicho controlador (130) incluye al menos dos modo de calentamiento con diferentes compensaciones entre velocidad de calentamiento y la uniformidad de calentamiento.

10. Un horno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 o 9, en donde dicho horno comprende además un generador de imágenes óptico (1402) para la formación de imágenes de dicho artículo y dicho controlador (130) determina dicha forma geométrica de dicho artículo que usa dicha formación de imágenes.

11. Un horno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 8 a 10, en donde dicho elemento de calentamiento (16, 18, 20) se adapta para proporcionar potencia a una pluralidad de frecuencias y que tiene un elemento de calentamiento secundario (16, 18, 20) configurado para activarse mediante solamente ciertas de dichas frecuencias, dicho controlador (130) se adapta para determinar que frecuencias usar por dicho elemento de calentamiento (16, 18, 20) de acuerdo con la configuración de ese modo de un tiempo de funcionamiento de dicho elemento de calentamiento secundario (16, 18, 20) .

12. Un horno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 8 a 11, en donde el elemento de calentamiento se configura para excitar una pluralidad de modos de excitación.

13. Un horno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 8 a 12, en donde dicho calentamiento comprende configurar automáticamente al menos un modo de excitación comprende configurar una banda de frecuencias.

14. Un horno de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de 8 a 13, en donde configurar al menos un modo de excitación comprende controlar una fase entre los elementos de calentamiento (16, 18, 20) .

Vista

Computadora CotroladorSistema de RF Resonador y objeto calentado