DE60216053T2

DE60216053T2 - Apparat und methode zum schnellen erwärmen von verpackten mahlzeiten

Info

Publication number: DE60216053T2
Application number: DE60216053T
Authority: DE
Inventors: Dominick Danbury DAMIANO; Frangsmyr Brita New Milford SHEEHAN; Hua New Milford ZHANG
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: US6849830B2; DE60216053D1; WO2002067737A3; EP1365673B1; PT1365673E; CA2438476A1; US20040065658A1; ATE345073T1; WO2002067737A2; AU2002251013B2; EP1365673A2; ES2275858T3

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Erhitzung von verpackten Nahrungsmitteln zum Erzeugen von warmen Speisen aus bei Raumtemperatur haltbaren, gekühlten oder tiefgefrorenen Lebensmitteln. Genauer ausgedrückt, betrifft die vorliegende Erfindung das Erhitzen von in einem Behälter gelagerten Nahrungsmitteln auf einfache, bequeme und preisgünstige Art und Weise unter Verwendung von Erhitzungsmitteln hauptsächlich mit Direktkontakt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verringern des in Speisenausgabestellen benötigten Raumes.
Hintergrund der Erfindung:
Im Gastronomiegewerbe ist es üblich, zubereitete Speisen von Dampf- oder "Sterno"-Brenner-Tischen aus zu servieren. Dies sind Geräte, die Standardgrößen von "Pfannen" mit Speisen zum Servieren warmhalten, die man typischerweise in Kantinen, Bankettsälen, Feinkostgeschäften, Läden an der Ecke und Cafeteria-Serviertheken findet. Typischerweise wird das Nahrungsmittel in einem hinteren Raum mit Hitze zubereitet und dann in Pfannen gegeben, um es zum Servieren warm zu halten. Häufig wird von ernsten Nahrungssicherheitsproblemen und insbesondere vom Austrocknen der Speisen mit diesen Warmhaltetischen berichtet.
Einige kommerzielle Unternehmen liefern ähnlich zubereitete Nahrungsmittelprodukte als qualitativ hochwertige und vorgefertigte Alternativen für Gastronomiebetreiber. Diese Produkte werden gewöhnlich in tiefgefrorener oder gekühlter Form verkauft, und es ist ihr Erhitzen vor dem Servieren auf eine heiße Temperatur, d.h. mindestens 71°C, aus Sicherheitsgründen und zum Verzehr bei Temperaturen erforderlich, bei denen der Verbraucher die Speise am besten genießen kann, d.h. ungefähr 55°C. Diese Produkte werden allgemein in Teil-"Pfannen"-Größen (z.B. 1/2 und 1/3 "Pfannen"-Größen) hergestellt und verkauft und gewöhnlich in einem mit einem Deckel versehenen Behälter wie z.B. in einer Standard-Aluminiumfolie verpackt.
Meistens werden diese Produkte auf Serviertemperatur in einem konventionellen Backofen, der einem Haushaltsbackofen ähnlich ist, erhitzt. Dieses Erhitzungsverfahren hat sich jedoch als langsam erwiesen, da der Strahlungswärmeübergang von der Ofenwand auf die Verpackungsoberfläche im Falle der Aluminiumverpackung relativ schwach ist. Die Aluminiumverpackung neigt dazu, Wärme zu reflektieren, was dazu führt, dass die Hauptart des Wärmeübergangs natürliche Konvektion in diesem Fall ist. Eine Erhöhung des Wärmeübergangs kann durch Zirkulieren von Heißluft um die Verpackung herum, wie bei Heißluft-Konvektionsöfen, die von Gastronomiebetreibern verwendet werden, erhalten werden. Eine andere Erhöhung besteht darin, Dampf der Luft hinzuzufügen, um eine schnellere Erhitzung zu erhalten, aber dieses Verfahren kann die Qualität des Nahrungsmittelproduktes negativ beeinflussen. Andere Verfahren bestehen aus der Mikrowellenerhitzung des Nahrungsmittelproduktes durch Entnehmen des Nahrungsmittelproduktes aus der ursprünglichen Aluminiumverpackung und durch Hineinlegen desselben in eine spezielle Kunststoffschale, die sich für die Mikrowellenerhitzung eignet. Abgesehen davon, dass dies Handgriffe des Betreibers erfordert, führt die Mikrowellenerhitzung zu einer ungleichmäßigen Erhitzung mit heißen und kalten Stellen, die Ruhezeit benötigen, damit sich die Temperatur ausgleichen kann. Die Verwendung einer Kombination von Mikrowelle und Konvektion ist bekannt, die verbesserte Ergebnisse liefert, die aber relativ teuer ist und elektrische Starkstromverbindungen und große Mengen an Elektrizität benötigt und auch eine spezielle Verpackung erfordert, die sich für den Mikrowellengebrauch eignet. In allen Fällen dieser verschiedenen Ofentypen ist die Ausrüstung relativ teuer, kompliziert und groß. Wenn die Ausrüstung einmal aufgestellt ist, muss sie an ihrem "Ort" verwendet werden, der meistens typischerweise als "Hinterhaus" bezeichnet wird.
Egal ob ein konventioneller Ofen oder ein Konvektionsofen verwendet wird, das Nahrungsmittel ist oft an den Rändern und Ecken überhitzt und manchmal verbrannt, wodurch die Qualität der zubereiteten Speise insgesamt verringert ist. Dies ergibt sich dadurch, dass das Nahrungsmittelprodukt an den Rändern und Ecken von zwei oder drei Seiten her erhitzt wird und gleichzeitig nahe den Oberflächen ist. Es wäre daher wünschenswert, ein Erhitzungsverfahren zu haben, mit dem die Wärmemenge auf eine geringere Menge in den Bereichen der Schale heruntergesteuert werden kann, die zum Überhitzen und Verbrennen neigen. Außerdem, wenn verschiedene Speisen in eine Schale gegeben werden (z.B. Hackbraten und Kartoffelbrei), wäre es vorteilhaft, unterschiedliche Wärmemengen auf verschiedene Teile der Schale für verschiedene Bestandteile des Essens aufbringen zu können. In herkömmlichen Öfen oder Konvektionsöfen gibt es meistens keine Möglichkeit, die Wärmemenge an diesen Rändern und Ecken zu verringern oder verschiedene Wärmemengen zu verschiedenen Regionen der Schale zu lenken, außer man geht auf kompliziertere und teuere Verpackungen über.
Im Gastronomiebereich können die Nahrungsmittel in großen tiefgefrorenen Portionen von einigen Kilogramm daherkommen. Als Beispiel sei genannt, dass eine Standard-"Halbpfannen"-Lasagne, die in eine Aluminiumschale von 2,7 kg verpackt ist, ungefähr 1950 kJ Energie (einschließlich Feuchtigkeitsverluste) benötigt und mehr als 125 Minuten in einem herkömmlichen Ofen brauchen kann, um vom gefrorenen Zustand auf eine akzeptable heiße Temperatur zum Servieren erhitzt werden zu können. Die Gastronomiebetreiber sind immer weniger dazu bereit, so lange Erhitzungszeiten hinzunehmen. Eine Möglichkeit besteht darin, das Nahrungsmittel in mehrere kleinere Portionen aufzuteilen, die in kleinere Behälter, Schalen oder Teller gegeben werden. Dies ist jedoch arbeitsintensiv und erfordert mehr Aufmerksamkeit von den fachmännisch ausgebildeten Betreibern. Daher besteht ein Bedarf daran, Speisen, die ursprünglich in mittleren bis größeren Verpackungen sind, bequem, schnell und sauber zu erhitzen, ohne die Speisen aus ihren Verpackungen entnehmen zu müssen, so dass die Arbeit auf einem Minimum gehalten werden kann und die Speisen leicht zu der Servierstation in heißem Zustand übergeben werden können.
Gewöhnlich werden die Speisen, wenn sie einmal im "hinteren Raum" auf Serviertemperatur erhitzt wurden, nach "vorne im Haus" gebracht und in einen Dampftisch oder eine Warmhalteschale mit einer "Sterno"-Flamme platziert, um heiß gehalten zu werden. Dampftische sind jedoch ziemlich groß, nicht preisgünstig und benötigen typischerweise ungefähr 45 Minuten bis zu einer Stunde, um sie vorzuheizen, und sie sind sehr arbeitsintensiv zu reinigen. Dampftische funktionieren durch Erhitzen von Wasser, um eine heiße feuchte Luftumgebung unter der Speisenschale zu erzeugen. Infolgedessen ist die Verpackung des Nahrungsmittelproduktes auf solche Dinge wie Aluminium oder Kunststoff beschränkt, wenn nicht eine spezielle Auskleidung verwendet wird. Es wäre daher wünschenswert, eine Ausrüstung bereitzustellen, die schneller, einfacher und verhältnismäßig kostengünstig, klein und tragbar in einigen Situationen und leicht zu verwenden ist.
Es sind Speisenwärmer bekannt, die dafür ausgebildet sind, ein offenes schalenförmiges Teil für verschiedene Speisenbehälter wie Platten oder Pfannen zwecks Erhitzung aufzunehmen. Das Erwärmungsvermögen dieser Wärmevorrichtungen ist jedoch begrenzt, da der Energieverlust an die Umgebung aufgrund der offenen Konfiguration hoch ist. Eine Erhöhung der elektrischen Leistung dieser Geräte zum Kompensieren des Wärmeverlustes kann zu einer Mißachtung der häuslichen elektrischen Sicherheitsvorschriften führen, die es erforderlich machen, genaue elektrische Leistungsgrenzen nicht zu überschreiten. Somit werden die Speisenwärmer im Allgemeinen nur zum Warmhalten von Speisen oder zum Erhitzen von kleinen Portionen von der Umgebungstemperatur auf warm verwendet, aber sie sind nicht in der Lage, große Portionen von Nahrungsmitteln, besonders wenn die Nahrungsmittel ursprünglich im tiefgefrorenen oder gekühlten Zustand auf der Platte sind, zu erhitzen. Beispielsweise bezieht sich das US-Patent 3 043 943 von J.R. Moot auf einen tragbaren Speisenwärmer, und insbesondere auf eine Schale, die dafür ausgebildet ist, Speisen und Speisen enthaltende Platten auf Serviertemperatur zu erhitzen. Der Speisenwärmer umfasst ein Plattentragteil, ein inneres Wärmeverteilteil und Erhitzungselemente zwischen dem Wärmeverteilteil und einem Wärmeisolator. Es sind schräge obere Flansche vorgesehen, um die Kontur der offenen oberen Vertiefung zu begrenzen, so dass Platten mit verschiedenen Größen und Aufnahmekapazitäten in Kontakt mit dem Plattentragteil erhitzt werden können.
Zahlreiche Patente beziehen sich auf Gastronomiesysteme, bei denen einzelne Portionen von vorgekochten Speisen auf Schalen lagern, die in bewegliche Wagen eingebaut sind. Die Wagen werden gewöhnlich an einen gekühlten Ort gestellt, um die Nahrungsmittel in einem gekühlten Zustand zu lagern. Ausgewählte Speisen auf den Schalen werden in dem Wagen wiederaufgewärmt, d.h. auf eine heiße Serviertemperatur erhitzt. Das Wiederaufwärmverfahren ist gewöhnlich darauf gerichtet, Wärme durch Wärmeleitung auf ausgewählte Speiseportionen durch eine Heizplatte aufzubringen, die von einer thermostatisch gesteuerten elektrischen Heizvorrichtung aufgeheizt wird. Beispiele dieser Systeme sind in den US-Patenten 4 068 115; 4 235 282; 4 584 466 und 5 285 051 beschrieben. Die Schalen sind dafür bestimmt, direkt dem Verbraucher serviert zu werden, und sind damit nicht dafür geeignet, große Speiseportionen, sondern nur einzeln portionierte Speisen im Teller zu erhitzen.
Das US-Patent 3 608 627 betrifft ein kombiniertes Kühl- und Kochgerät. Mehrere Kasserolen werden in eine Gefrier- oder Kühlkammer gegeben. Jede Kasserole hat ein ihr zugeordnetes elektrisches Heizelement, das an einen elektrischen Kreis angeschlossen ist, der mit geeigneten Schalter- und/oder Zeitschaltmitteln gesteuert wird. Jede Kasserole hat einen Deckel und ein ihr zugeordnetes Heizelement, die zusammen eine vollständig isolierte Einheit bilden. Die thermisch isolierte Einheit verringert den Wärmeverlust der innen erzeugten Hitze, so dass es keinen bedeutenden Wärmeverlust gibt, der benachbarte Kasserolen thermisch beeinträchtigen könnte, die in einem gefrorenen oder gekühlten Zustand gehalten werden mögen. Ein solches Gerät ist nicht dafür geeignet, verpackte Nahrungsmittel, wie standardisierte "Pfannen"-Größen von Nahrungsmitteln zu erhitzen. Außerdem müssen die Erhitzungskasserolen zum Reinigen und/oder Abspülen regelmäßig entfernt werden, wodurch es eventuell zu Sicherheitsproblemen kommen kann, da die Kasserolen auch elektrische Einrichtungen enthalten.
Das US-Patent 5 445 062 betrifft einen Kocher/Wiederaufwärmer, der besonders geeignet ist zum Kochen oder Wiederaufwärmen von fertig zubereiteten verpackten Fleisch und Soßen-Hauptgerichten oder Gemüsegewichten, wobei er ein Speisengefäß, das ein Wasserbad enthält, ein Speisenanordnungsgestell zum Halten von verpackten Speisen und Flüssigkeitsauslässe, die in dem Gestell vorgesehen sind, um zu bewirken, dass Flüssigkeit in das Bad austritt und dass das Bad über und an den Speisen vorbei in Bewegung versetzt wird, aufweist. Ein solcher Erhitzungsapparat ist dazu geeignet, flexible Folienverpackungen, sog. "Sous Vide"-Verpackungen aufzunehmen. Das System ist jedoch relativ schwerfällig und erfordert für das Bad eine relativ lange Vorheizzeit, um es funktionsbereit zu machen.
Das US-Patent 5 948 301 betrifft ein Speisenerwärmungsgerät, das es gestattet, Speisen wiederaufzuwärmen und warmzuhalten, und das eine mit einer elektrischen Widerstandsheizung beheizte Platte aufweist, die gesteuert wird, um sich bei einer eingestellten Temperatur im Bereich von 160°F bis 185°F mit einer Schwankung, die plus oder minus 5°F nicht überschreitet, ins Gleichgewicht zu bringen.
Das US-Patent 5 069 920 betrifft ein Verfahren zum Kochen von Nahrungsmitteln in einer Verpackung durch elektrische Leitung. Die Verpackung enthält zwei Elektroden, die einen erhöhten Teil der Bodenwand und eine ebene obere Elektrode beinhalten, und wobei der vertiefte Bereich zwischen dem erhöhten Teil der Bodenwand und der Seitenwand der Verpackung einen Randvorratsraum bildet. Das Nahrungsmittel wird gekocht, indem man elektrischen Strom durch das Nahrungsmittel hindurchgehen läßt und die Ableitung und Ansammlung von ausgeschiedenen Produkten aus dem gerade gekochten Nahrungsmittelprodukt gestattet, um die Verunreinigung der Bodenelektrode zu verhindern. Jedoch hängt die Erhitzung stark von der elektrischen Leitfähigkeit der einzelnen Nahrungsmittelstücke, die in der Verpackung enthalten sind, ab. Da die elektrische Leitfähigkeit des Nahrungsmittelproduktes im gefrorenen Zustand auch noch anders als im aufgetauten Zustand und eine Funktion der Temperatur sein kann, ist es schwierig, das Erhitzungsmuster genau zu steuern. Außerdem werden Schockrisiken stark erhöht, wenn Strom gerade durch das Nahrungsmittel geleitet wird, egal welche Anstrengungen auch immer gemacht werden, um die Risiken zu verringern.
Das US-Patent 4 102 256 betrifft ein Kochgerät zum Gebrauch in Verbindung mit einem Nahrungsmittel, das in einem Behälter gehalten wird, wobei dünnwandige flexible Teile, welche die Kochflächen bilden, thermisch mit einer Heizeinrichtung verbunden sind, die an den dünnwandigen flexiblen Teilen durch Haltemittel, zu denen elastische Mittel gehören, gehalten werden. Dieses Gerät hat ein Kochsteuerungssystem, das auf der Verwendung von Temperatursonden und einem Zeitschalter basiert, die nicht konfiguriert sind, um die Erhitzungszeit und/oder das Nahrungsmittelkochprofil zu optimieren. Die Erhitzungstemperatur ist während des Kochens auf konstant gesetzt. Insbesondere kann dies bei großen Gefriermahlzeiten in der Gastronomie eine zu lange Erhitzungszeit bei akzeptablen oder relativen niedrigen Energiepegeln erzeugen und bei höheren Energiepegeln kann es ein Übergaren und Verbrennen des Nahrungsmittels, insbesondere am Ende der Erhitzungszeit, verursachen.
Die US-A-3 678 248 betrifft eine andere Haushaltsplattenerhitzungseinrichtung mit unteren und oberen isolierten Heizwiderständen in einem feuerfesten Körper. Die Temperatur der Mahlzeit ist während des Kochens auf konstant gesetzt und die Erhitzungszeit wird einfach durch einen Zeitgebermechanismus gesteuert.
Daher besteht ein Bedarf am Erhitzen und eventuell am Warmhalten von verpackten Speisen auf relativ kleinen, einfacheren, sichereren und bequemeren Wegen unter Verwendung von relativ niedrigen Energieanforderungen im Vergleich zu bestehenden Gastronomie- oder selbst Haushaltsgeräten. Es besteht auch ein Bedarf am wirksamen und gleichmäßigen Erhitzen von Speisen, die in dem standardmäßigen Behälter, insbesondere einer mit einem Aluminiumdeckel versehenen Schale oder anderen unterschiedlichen Verpackungen verpackt sind, ohne die Notwendigkeit, die Speisen aus dem Behälter zu entfernen, um das Erhitzen der Speisen zu erleichtern, um die gewünschte Temperatur und Qualität zu liefern. Es besteht auch ein Bedarf am Steuern der Erhitzung des Nahrungsmittels, um die Erhitzungszeit zu optimieren und das Risiko des Übergarens und von verbrannten Nahrungsmitteloberflächen zu verringern.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Erhitzungsbaugruppe zum raschen und gleichmäßigen Erhitzen von verpackten Nahrungsmitteln, die dafür ausgebildet ist, einen Nahrungsmittelbehälter aufzunehmen, der mehrere Flächen hat, die ein Volumen für das Nahrungsmittel abgrenzen, wobei die Baugruppe mindestens einen ersten Erhitzungsschalenteil und einen zweiten Erhitzungsschalenteil aufweist; wobei der erste und zweite Erhitzungschalenteil ausgebildet sind, um ein im Wesentlichen geschlossenes Erhitzungsgehäuse zu begrenzen, wobei das Gehäuse Erhitzungsflächen, die Widerstandselementen zugeordnet sind, aufweist, wobei das Gehäuse ausgebildet ist, um den Nahrungsmittelbehälter aufzunehmen, so dass der Nahrungsmittelbehälter mit der inneren Form des Erhitzungsgehäuses nach dem Schließen der Erhitzungsvorrichtung im Wesentlichen zusammenpasst und so dass der Behälter im Wesentlichen in Kontakt mit den Erhitzungsflächen des Gehäuses zwecks direkter Wärmeleitung von den Erhitzungsflächen ist, wobei die Erhitzungsvorrichtung eine Steuerbaugruppe aufweist, die die dem Nahrungsmittel zugeführte Leistungsmenge von einem höheren Leistungsmodus auf einen verringerten Leistungsmodus heruntersteuert, wenn sich das Nahrungsmittelprodukt zu der Serviertemperatur hin erhitzt.
Vorzugsweise weist das Gehäuse innere Erhitzungsflächen auf, die in Anzahl und Form ausgelegt sind, um im Wesentlichen mit allen Oberflächen des Behälters in Kontakt zu kommen. Daher dient der Behälter dem Zweck, die Wärme an das in dem Behälter enthaltene Nahrungsmittel zu leiten. Der Behälter kann ein geschlossener oder offener Behälter sein. Wenn der Behälter ein offener Behälter ist, können Erhitzungsflächen zum Erhitzen der Nahrungsmitteloberfläche durch Konvektion, Strahlung und/oder Leitung vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die Erhitzungsoberfläche so nahe wie möglich an der Nahrungsoberfläche.
Als Folge davon erhält das Nahrungsmittel Wärme von allen Richtungen und direkt mit einem Minimum von Wärmeverlusten. Die Erhitzungszeit kann für alle Größen von Nahrungsmittelverpackungen erfolgreich verkürzt werden.
Bei einer bevorzugten Anordnung ist jede innere Widerstandsheizfläche des Gehäuses aus mindestens einer Widerstandsheizschicht gebildet. Die Heizschicht ist so gestaltet, dass sie im Wesentlichen mit der Form des Behälters übereinstimmt und daher eine wirksame direkte Wärmeleitung zu dem Behälter liefert, wodurch Wärmeverluste auf einem Minimum gehalten werden. Die Heizschicht ist vorzugsweise eine tragende, nicht bewegliche Schicht, die vorzugsweise für eine oder eine begrenzte Anzahl von Behälterkonfigurationen bemessen und geformt ist. Mit nicht beweglich ist gemeint, dass die Heizschicht an Ort und Stelle ist, so dass nach dem Schließen des Geräts, die Heizschicht mit den Oberflächen des Behälters in Kontakt kommt, ohne eine Selbstanpassung an die Form und Größe des Behälters machen zu müssen.
Es wurde festgestellt, dass eine bessere und gleichmäßigere Wärmeübertragung durchgeführt wird, wenn die Heiz schicht genau mit der Form ohne beachtliche Beweglichkeit zusammenpasst. Besonders weil die Konfiguration der Heizschicht so getroffen ist, dass sie auf eine relativ begrenzte Behälterwahl genau passt, ist das Risiko geringer, Bereiche ohne Kontakt oder Niederdruck-Kontaktbereiche zu schaffen, die das Ergebnis von ungenügenden oder langsameren Heizzonen sein könnten. Der Kontaktdruck zwischen dem Behälter und der Heizfläche kann auch genauer gesteuert werden und bleibt von Verpackung zu Verpackung im Wesentlichen gleich. Ferner, da die Erhitzungsvorrichtung eine begrenzte Behälterauswahl aufnehmen kann, kann man Qualität und schnelles Wiedererhitzen mit Heizflächen, die Heizeigenschaften haben, die speziell an den oder die Behälter angepasst sind, besser garantieren. Beispielsweise kann das Erhitzungsmuster der Heizschicht je nach Größe und Form des Behälters erhebliche Veränderungen erfordern, die nur durch Auswechseln der Heizschicht als Ganzes und durch ihren Austausch durch eine Heizschicht, die die geforderten Eigenschaften hat, ordentlich ausgeführt werden. Bei einer Ausführungsform sind die Heizschichten Einsatzstücke, die von dem Rest der Erhitzungsbaugruppe entfernbar sind, so dass sie durch Einsatzstücke ersetzt werden können, die kleinere oder größere Volumina des Erhitzungsgehäuses begrenzen. Die Einsatzstücke können in der Baugruppe durch irgendwelche geeignete nicht dauerhafte Verbindungsmittel befestigt sein. Folglich kann die Erhitzungsbaugruppe leicht und bequem mehr als eine Größe und/oder Form von Behältern durch einfaches und schnelles Auswechseln der Einsatzstücke, um die neue Größe und/oder Form der Behälter einzupassen, unterbringen.
Wichtig ist, das die Heizschicht mindestens ein Heizwiderstandselement enthält, das elektrische Energie nutzt, die in Wärme auf der Grundlage des spezifischen Widerstands des Materials, durch das die Elektrizität fließt, umgewandelt ist. Daher ist die den Nahrungsmittelbehälter berührende Heizschicht nicht getrennt von dem Widerstandselement oder den Widerstandselementen, sondern ist ein integraler Bestandteil von ihm oder sicher an ihm befestigt, um dadurch einen direkten Wärmeübergang zu fördern und einen schnelleren Erhitzungsprozess zu liefern. Aufgrund der Tatsache, dass Heizschichten bereitgestellt werden, die Widerstandselementschichten enthalten, die an die Größe und Form des Behälters ohne beachtliche Beweglichkeit angepasst sind, wird der Erhitzungswirkungsgrad verbessert, die Erhitzungszeit optimiert und die Komplexität der Vorrichtung im Vergleich zu den bestehenden Erhitzungsvorrichtungen verringert.
Bei den gewöhnlich bestehenden Erhitzungsverfahren von Nahrungsmitteln in großen Behältern wie Konvektionserhitzung, ist die zugeführte Wärmemenge ungefähr gleich an allen Außenflächen. Jedoch erhält das Nahrungsmittel an den Ecken und Rändern mehr Wärme pro Oberflächeneinheit, da die Wärme von zwei oder drei Richtungen kommt, wodurch es zu viel höheren Nahrungsmitteltemperaturen kommt, als diejenigen, die an den von diesen Rändern und Ecken entfernten Außenflächen erzeugt werden. Infolgedessen kann ein Übergaren auftreten, wenn man versucht, die Mitte des Nahrungsmittels in einer vernünftigen Zeit zu erhitzen. Erfindungsgemäß kann die Wärmemenge genau auf verschiedene Regionen des Nahrungsmittels durch Bereitstellen von Heizflächen des Gehäuses variiert werden, die Zonen mit geringer Leistungsdichte und Zonen mit vergleichsweise höherer Leistungsdichte haben. Da diese Zonen Wärme direkt an den Behälter leiten, kann das Heizmuster viel genauer gesteuert werden, und Bereiche des verpackten Nahrungsmittels, die zum Überhitzen und Verbrennen neigen, wie z.B. Ecken oder Ränder, können daher vorteilhaft eine geringere Wärmemenge als Zonen mit einer größeren Nahrungsmitteldicke oder mit größeren Nahrungsmitteldicken erhalten. Vorzugsweise bilden die Ränder und Ecken der Heizflächen, die den Behälter berühren, Zonen ohne Heizelemente, oder sie können alternativ nur isolierte Kontaktzonen sein. Die hier definierten Ecken und Ränder haben die Bedeutung von Bereichen der inneren Oberflächen des Gehäuses innerhalb ungefähr 15 mm, vorzugsweise 10 mm von äußeren Plätzen, wodurch Winkel zwischen zwei oder drei Ebenen gebildet werden, die sich in einer Linie oder einem Punkt treffen.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel kann die Heizschicht vorzugsweise eine stark wärmeleitende Vollmatrix umfassen, die strategisch platzierte Widerstandselemente, die überall in der Vollmatrix platziert sind, enthalten. Die elektrischen Widerstandselemente können mit Berührung an der Vollmaterialmatrix befestigt sein, in die Vollmaterialmatrix eingebettet und/oder dazwischen genommen sein.
Bei einem Ausführungsbeispiel können die Widerstandsheizschichten aus biegsamen, formbaren oder gießbaren Materialien hergestellt sein, so dass dreidimensionale Schichten erhalten werden können, die eng mit den Formen und Größen des zu erhitzenden Nahrungsmittelbehälters zusammenpassen. Auf diese Weise können diese formbaren oder gießbaren Heizschichten jede notwendige Form und Geometrie für den geplanten Zweck annehmen. Geeignete formbare oder gießbare Materialien sind vorzugsweise metallische Materialien, hitzefeste verstärkte oder nicht verstärkte Polymerharz oder Gummimaterialien und Kombinationen daraus, die in einer Gießform gegossen oder zu einer definierten Form geformt werden können, die ausgebildet ist, um mit den Oberflächen des Behälters durch irgendeine geeignete Gieß-, Form-, Spritzgieß-, Stanz-Gesenkform oder irgendeine andere geeignete Technologie zusammenpassen.
Noch mehr bevorzugt ist es, wenn die Widerstandsheizflächen eine durchschnittliche Widerstandsleistungsdichte an den Heizflächen bei einem vollen Leistungsmodus von mindestens 0,45 Watt pro cm², vorzugsweise mindestens 0,70 Watt pro cm² und vorzugsweise sogar ungefähr 0,80 Watt pro cm², aber vorzugsweise ohne ein lokales Gebiet, das mehr als 1,5 Watt pro cm², vorzugsweise mehr als 1, 2 Watt pro cm² und sogar vorzugsweise 1,0 Watt pro cm² erzeugt, liefern können.
Um das Nahrungsmittelmaterial in der kürzest möglichen Zeit richtig zu erhitzen, aber die Nahrungsmittelqualität nicht negativ zu beeinflussen, sollte die Temperatur der Heizflächen vorzugsweise gesteuert werden. Dies kann durch Verwendung von mindestens einer Temperaturmessvorrichtung durchgeführt werden. Die Erhitzungsvorrichtungsbaugruppe würde auch eine Steuervorrichtung zum Steuern der Oberflächentemperatur, wie sie von der Temperaturmessvorrichtung gemessen wird, enthalten. Die Steuervorrichtung ist ausgelegt, um eine Eingabe von der Temperaturmesseinrichtung zu empfangen und die Temperatur der Heizfläche(n) zu steuern, wenn die Eingabe einen vorbestimmten eingestellten Temperaturpunkt erreicht. Die Steuervorrichtung kann die Temperatursteuerung durch irgendeine Anzahl von Mitteln, wie z.B. Steuern der Spannung, zeitliches Aufteilen der elektrischen Leistung oder Steuern der Amplitude des Wechselstromes, der zu einer oder zu mehreren der Widerstandsfläche(n) geht. Genauer ausgedrückt, wenn das gefrorene Nahrungsmittelprodukt in einem großen Behälter durch proportionale Steuerung erhitzt wird, wirkt das gefrorene Nahrungsmittelprodukt wie eine ideale Wärmesenke, die es nicht gestattet, dass die Erhitzungsflächen ihre volle Temperatur bei voller Leistung, d.h. von mindestens 0,45 Watt/cm², vorzugsweise von ungefähr 0,8 Watt/cm² erreichen. Wenn sich das Produkt erwärmt, wird der eingestellte Oberflächentemperaturpunkt erreicht, wodurch bewirkt wird, dass die Steuerung die Leistungsdichte von voller Leistung verstellt. Wenn das Erwärmen des Produktes weitergeht, wird das Produkt immer weniger zu einer Wärmesenke, wodurch weiter bewirkt wird, dass die Steuerung die Leistung dorthin reduziert, wo am Ende der Erhitzung die Leistungsdichte weniger als 0,2 Watt/cm², vorzugsweise weniger als 0,15 Watt/cm² ist. Daher gestattet es die Steuervorrichtung, die Heizkurve des Nahrungsmittelproduktes angemessen zu steuern, während das Übergaren und Austrocknen des Nahrungsmittels durch fortschreitendes Absenken der Heizleistung von den Heizflächen von einem vollen Leistungsmodus auf einen reduzierten Leistungsmodus verhindert wird, während das Nahrungsmittelprodukt fortschreitend seine Fähigkeit verliert, als Wärmesenke zu wirken.
Die Steuerungsbaugruppe kann vorzugsweise die Temperatur der Heizflächen durch eine Profilsteuerung steuern, wo bei die Temperatur der Heizflächen, die von der Temperaturmessvorrichtung gefühlt wird, in einem regelmäßigen zeitlichen Abstand mit einem voreingestellten Temperaturprofil, das in einem Steuerspeicher der Steuerungsbaugruppe gespeichert ist, verglichen wird. Die profilbasierte Steuerung verringert die Erhitzungszeit erheblich und liefert ein Produkt mit guter Qualität ohne der Erzeugung von verbrannten Nahrungsmitteloberflächen und Überhitzungsproblemen.
Die Steuervorrichtung kann auch dazu dienen, verschiedene Betriebsarten festzulegen, genauer ausgedrückt, einen Heizmodus, bei dem das verpackte Nahrungsmittel auf eine Temperatur zwischen 50°C und 80°C, z.B. ungefähr 70°C, erhitzt wird, und einen Haltemodus, bei dem das verpackte Nahrungsmittel auf einer Serviertemperatur zwischen 60 und 65°C warmgehalten wird, während der das Nahrungsmittelprodukt zum Servieren zur Verfügung steht.
Die auf einem Vergleich mit einem gespeicherten Profil basierende Steuerung kann auch dazu dienen, einen leichteren Wechsel von einem Heizmodus, bei dem die Heizflächen auf einen höheren Temperaturbereich innerhalb eines vorbestimmten Profils eingesteuert werden, zu einem Haltemodus einzurichten, bei dem die Heizflächen auf eine im Wesentlichen konstante Temperatur, z.B. 80°C, eingesteuert werden, die notwendig ist, um das Nahrungsmittelprodukt auf der erforderlichen Serviertemperatur, z.B. 45 bis 55°C, zu halten. Im Haltemodus kann die obere Heizfläche vorzugsweise ausgeschaltet sein und die untere Heizfläche kann immer noch einen Wärmeübergang auf den Behälter erzeugen. Infolgedessen kann die obere Baugruppe offen gehalten werden, um ein bequemeres Servieren vom Verbraucher zu gestatten.
Es ist vorteilhaft, wenn der erste Heizschalenteil ein Aufnahmeteil für den Behälter ist, der eine erste konkav geformte Widerstandsheizfläche zum Aufnehmen des Nahrungsmittelbehälters in einer Position innerhalb der Heizvorrichtung umfasst, und der zweite Schalenteil ein schließendes plattenförmiges Teil mit einer Widerstandsheizfläche ist, wobei der zweite Schalenteil dafür ausgebildet ist, sich relativ zu dem Aufnahmeschalenteil von einer Öffnungsstellung, in der die Heizvorrichtung in einer offenen Konfiguration ist, zu einer Heizstellung, in der das Gehäuse sicher verschlossen ist, zu bewegen. Auf diese Weise liefert die Vorrichtung ein bequemes Beladen des darin befindlichen Behälters.
Der Nahrungsmittelbehälter und die Heizschalenteile können auch ein oder mehrere komplementäre einzelne Reliefteile haben, die dafür ausgebildet sind, den Nahrungsmittelbehälter in einer begrenzten Anzahl von Positionen innerhalb des Heizgehäuses der Heizvorrichtung zu positionieren. Das oder die einzelnen Reliefteile können eine oder mehrere komplementär geformte Aussparungen und einen oder mehrere vorspringende Teile und/oder einen oder mehrere komplementär geformte gewellte Teile enthalten, die zueinander passen, um eine Vergrößerung der Kontaktflächen und/oder eine Verminderung der Strecke, über die die Wärme in dem Nahrungsmittel gehen muss, zu liefern, um einen direkten Wärmeleitungsübergang zu fördern und Erhitzungszeiten zu verringern. Auf diese Weise gilt auch, dass der Behälter, der keine komplementäre Form zu dem Gehäuse hat, damit diese einzelnen Teile genau zusammenpassen, nicht eingesetzt und infolgedessen erhitzt werden kann, wodurch die Gefahren reduziert werden, dass eventuell die Vorrichtung beschädigt und/oder das verpackte Nahrungsmittel nicht genau erhitzt wird.
Vorzugsweise ist die Anzahl der Positionen, in denen der Nahrungsmittelbehälter genau in das Gehäuse passt, geringer als 4, vorzugsweise geringer als 2 oder weniger. Dies gestattet eine beschränkte Positionierung des Behälters in dem Gehäuse, wodurch sichergestellt wird, das direkter Wärmeübergang durch Leitung von Oberfläche zu Oberfläche richtig und wirksam durchgeführt werden kann.
Ferner wird auch bevorzugt, dass die Erhitzungsbaugruppe ein Erhitzungsgehäuse aufweist, das ein gesamtes Erhitzungsvolumen von 200 bis 6000 cm³, und noch mehr bevorzugt 300 bis 3000 cm³ hat und daher geeignet ist, verpackte Ein zelportionsmahlzeiten oder große Mehrportionsbehälter mit entsprechenden Volumina aufzunehmen. Die Vertiefung kann eine einzelne Vertiefung sein, die dafür ausgelegt ist, einen einzelnen Nahrungsmittelbehälter aufzunehmen, oder sie kann alternativ auch mehrere Abteile mit getrennten Volumina, die kleiner als das Gesamtvolumen des Gehäuses sind, aufweisen, um das Erhitzen von mehr als einem Behälter auf einmal zuzulassen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum schnellen Erhitzen eines Nahrungsmittels in einem Behälter, mit
Bereitstellen eines Nahrungsmittelbehälters, der mehrere Flächen hat, die ein Volumen für das Nahrungsmittel festlegen;
Bereitstellen einer elektrischen Erhitzungsvorrichtung, die ein geschlossenes Erhitzungsgehäuse aufweist, wobei das Gehäuse innere Erhitzungsflächen aufweist, die Widerstandserhitzungselementen zugeordnet sind;
Positionieren des Nahrungsmittelbehälters in dem Gehäuse, das ausgebildet ist, um den Nahrungsmittelbehälter aufzunehmen, so dass der Nahrungsmittelbehälter mit der inneren Form des Erhitzungsgehäuses nach dem Schließen der Erhitzungsvorrichtung im Wesentlichen zusammenpasst und so dass der Behälter mit den inneren Erhitzungsflächen des Gehäuses zwecks einer direkten Wärmeleitung zu dem Behälter in Kontakt ist; und
Anlegen eines elektrischen Stromes an die Heizwiderstandselemente.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum raschen Erhitzen eines Nahrungsmittelproduktes, das in einem Mehrportionenbehälter ist, wobei das Verfahren umfasst: Platzieren des Behälters mit dem Nahrungsmittelprodukt in eine Erhitzungsvertiefung, die bemessen ist, um den Behälter aufzunehmen, und direktes Anlegen von Wärmeenergie an das Nahrungsmittelprodukt durch Leitung zwischen der Erhitzungsvertiefung und dem Behälter. Vorzugsweise wird Wärmeenergie dem Nahrungsmittelproduktbehälter durch die Verwendung von Heizschichten zugeführt, die eine Erhitzungsvertiefung mit einer festgelegten Größe und Form, um mit der Größe und der Form des Behälter zusammenzupassen, begrenzen. Es ist sogar noch mehr bevorzugt, dass die Heizschichten austauschbar sind, so dass das Volumen und/oder die Form der Erhitzungsvertiefung durch die Austauschbarkeit der Einsatzstücke abgewandelt werden kann, um sie auf Nahrungsmittelbehälter mit unterschiedlicher Größe und/oder Form einzustellen.
Bei einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Verringern des in Speiseausgabestationen erforderlichen Raumes, um Nahrungsmittel in einem Mehrportionenbehälter einer ausgewählten Größe zu erhitzen und darin warmzuhalten, wobei das Verfahren umfasst: Erhitzen eines jeden Nahrungsmittelproduktes in einer Erhitzungsvertiefung durch Leitung zwischen der Erhitzungsvertiefung und dem Behälter, wobei die Erhitzungsvertiefung größenmäßig hin darauf angepasst ist, den Behälter mit dem Nahrungsmittelprodukt aufzunehmen.
Bei einem noch anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verkauf von Nahrungsmittelprodukten in Speiseausgabestationen, wobei das Verfahren umfasst:
Bereitstellen einer Erhitzungsvertiefung mit Heizflächen;
Platzieren eines Behälters einschließlich des Nahrungsmittelproduktes in die Erhitzungsvertiefung, wobei der Behälter an mindestens einer ersten und einer zweiten Fläche der thermisch leitenden Heizflächen anliegt;
Widerstandsbeheizen der Heizflächen zum Erhitzen des Nahrungsmittelproduktes durch Leiten von Wärmeenergie, um ein erhitztes Nahrungsmittelprodukt zu erzeugen; und
Öffnen des Behälters und Servieren des erhitzten Nahrungsmittelproduktes.
Vorzugsweise wird das erhitzte Nahrungsmittelprodukt von einem gefrorenen Zustand auf einen heißen/warmen Zustand, der zum Servieren geeignet ist, erhitzt. Vorzugsweise wird das Erhitzen des Nahrungsmittelproduktes durch Steuern der Temperatur der Heizflächen gesteuert. Vorzugsweise wird das Erhitzen durch Steuern einer Abnahme der Temperatur der Heizflächen durchgeführt. Vorzugsweise wird das Erhitzen der Heizflächen durch eine Profilsteuerung gesteuert, bei der die Temperatur der Heizflächen, die von Sensoren gefühlt wird, in regelmäßigen zeitlichen Abständen mit einem voreingestellten Temperaturprofil verglichen wird, das in einem Steuerspeicher gespeichert ist, und die den Heizflächen zugeführte Energie proportional zu dem Unterschied zwischen dem eingestellten Punkt und dem Sensorsignal ist. Vorzugsweise wird das Nahrungsmittelprodukt in der Erhitzungsvertiefung gehalten, um es durch Steuern der Verringerung der Leistung der Heizflächen warmzuhalten.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Halten des Nahrungsmittels durch thermisches Abkoppeln von einer der ersten oder zweiten Oberfläche von dem Behälter erreicht werden, während die andere Oberfläche in Wärmeleitung mit dem Behälter gehalten wird, und ferner der Behälter offen und bereit zum Servieren gehalten wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beiliegenden Zeichnungen, die hier einbezogen sind und einen Teil der Beschreibung bilden, veranschaulichen die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht der Heizvorrichtung der Erfindung in einer geschlossenen Konfiguration gemäß einem bevorzugten Modus;
2 eine Seitenansicht der Heizvorrichtung der 1;
3 eine perspektivische Ansicht der Heizvorrichtung der Erfindung, wobei der obere Schalenteil entfernt ist;
4 eine Querschnittsansicht der Heizvorrichtung der 1 entlang der Linien A-A in einer offenen Konfiguration;
5 eine Querschnittsansicht der Heizvorrichtung der 1 entlang der Linien A-A in einer geschlossenen Konfiguration und wobei ein Nahrungsmittelbehälter innen ist;
6 einen Querschnitt eines Nahrungsmittelbehälters gemäß einem bevorzugten Modus der Erfindung;
7 eine perspektivische Ansicht einer vollständige Gruppe aus oberen und unteren Widerstandsheizteilen;
8 ein Diagramm eines beispielhaften Musters für die untere Widerstandsschicht;
9 eine Ausführungsform einer oberen Widerstandsheizschicht gemäß einer Variante;
10 ein schematisches Diagramm der elektrischen Schaltung der Heizvorrichtung gemäß einem bevorzugten Modus;
11 ein schematisches Blockdiagramm eines beispielhaften Steuersystems der Vorrichtung der Erfindung; und
12 ein Schaubild der Heizkurven in der Vorrichtung der Erfindung für einen halbpfannengroßen Lasagnebehälter aus Aluminium.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
In den 1 bis 5 ist eine Heizvorrichtung 1 gemäß der Erfindung zum Aufnehmen von verpackten Nahrungsmitteln dargestellt. Zuerst bezieht die Heizvorrichtung der Erfindung ihre elektrische Energie von der elektrischen Energie, die gewöhnlich Privathäusern, Büros, Restaurants, Feinkostgeschäften, Cateringeinrichtungen, Fast-Food-Läden, Büros, Krankenhäusern, Quick-Service-Restaurants, Cafeterias, Restaurants mit Bedienung oder anderen Gastronomieeinrichtungen oder Plätzen, wo keine Küchen vorhanden sind, wie in Schlafsälen, Kiosks, Stadien, Konzessionseinrichtungen, betreutes Wohnen, mobiles Catering, Kantinenfahrzeuge für Arbeitsplätze, Schulen, Privatheimen und Bürovorräumen, usw. Die Heizvorrichtung ist in der Lage, die elektrische Energie in eine Wärmemenge unter Verwendung von Widerstandselementen der Heizvorrichtung umzuwandeln. Die verfügbare Wärmemenge liefert eine schnelle und wirksame Wärmeübertragung zu einem verpackten Nahrungsmittel durch Anordnen einer speziellen Umgebung von elektrischen Widerstandselementen, die mit Heizflächen verbunden sind, die eng an die Oberflächen des verpackten Nahrungsmittels passen. Die Wärmemenge wird von den Heizflächen speziell verteilt und gesteuert, um das verpackte Nahrungsmittel gleichmäßig zu erhitzen und die Erhitzungszeit erheblich zu reduzieren. Die Vorrichtung ist dafür bestimmt, Nahrungsmittel in einem festen Behälter oder einem flexiblen Behälter zu erhitzen. Der Behälter kann ein geschlossener Behälter oder ein offener Behälter sein, der das Nahrungsmittel in einem definierten Volumen enthält.
Die elektrische Heizvorrichtung 1 umfasst einen Heizkörper 10, mit dem eine Steuerbaugruppe 6 und eine elektrische Anschlusseinrichtung 7 für die Energieversorgung der Vorrichtung verbunden sind. Der Heizkörper hat einen ersten unteren Schalenteil 11 und einen zweiten oberen Schalenteil 12, die durch eine Scharniereinrichtung 13 oder irgendeine andere geeignete Verbindungseinrichtung miteinander verbunden sind, die es gestattet, die beiden Schalenteile relativ zueinander zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung und umgekehrt leicht zu bewegen. Sogar die Scharniereinrichtung ist vorzugsweise entfernbar gemacht, um die Möglichkeit zu bieten, den oberen Schalenteil ganz zu entfernen. Vorzugsweise kann aus Sicherheitsgründen kann der obere Schalenteil 12 in der Schließstellung auf dem unteren Schalenteil mittels einer Verriegelungsbaugruppe 89 verriegelt werden, die gegenüber der Scharniereinrichtung angeordnet sein kann. Eine solche Verriegelungsbaugruppe kann auch dazu beitragen, den Kontakt zwischen dem verpackten Nahrungsmittel und den Widerstandsheizflächen durch Aufrechterhalten eines leichten Druckes zwischen den verschiedenen in Kontakt befindlichen Oberflächen zu verbessern. Die Heizvorrichtung kann durch Bereitstellen von Handgriffen 140, 141 gemacht werden, die an den beiden entgegengesetzten Seiten des unteren Schalenteiles befestigt sind, leicht transportabel gemacht werden.
Wie durch die 3, 4 und 5 veranschaulicht, hat der untere Schalenteil 11 eine im Großen und Ganzen konkave Form, die einen aufnehmenden Heizschalenteil für einen komplementär geformten Nahrungsmittelbehälter 2 bildet. Der obere Schalenteil 12 ist vorzugsweise ein schließendes plattenförmiges Teil, das im Schließzustand mit dem aufnehmenden Schalenteil 11 zusammenwirkt, um ein inneres Heizgehäuse 15 in einem Heizmodus der Vorrichtung zu begrenzen. Das Gehäuse 15 wird innen durch Widerstandsheizflächen begrenzt. Genauer ausgedrückt, wird die erste konkav geformte Widerstandsfläche 16 von einer ersten Heizschicht 17 des unteren Schalenteiles gebildet. Ähnlich wird eine zweite obere Widerstandsfläche 18 von einer zweiten Heizschicht 19 des oberen Schalenteiles gebildet.
Beide Schichten 17, 18 umfassen eine Vollmatrix, die elektrische Heizwiderstandselemente enthält. Die Vollmatrix kann aus irgendeinem geeigneten Material sein, das wiederholt Temperaturen im Bereich von 130 bis 150°C oder höher während einer ausgedehnten Zeitdauer aushalten kann. Mit Vollmatrix ist jede Art von Schicht, Laminat oder mehrere Laminaten aus tragendem Material gemeint, an dem Widerstandsheizelemente befestigt sind. Die Widerstandselemente können zwischen zwei Folien der Matrix dazwischen genommen sein oder in die Matrix eingebettet sein oder einfach nur angrenzend an der Vollmatrix befestigt sein, während die Vollmatrix die Heizfläche der Schicht bildet. Es ist wichtig, dass die Widerstandsheizelemente die Heizflächen der Vollmatrix direkt berühren, ohne Spalt oder nicht berührende Zonen zwischen ihnen und den Heizflächen, um Energieverluste zu vermeiden und Gleichmäßigkeit der Erhitzung sicherzustellen.
Die Heizelemente können aus Draht oder Drähten, Fasern, einer Matte oder Matten, einem oder mehreren gewebten oder nicht gewebten Stoffe, einem Gitter oder Gittern, einer oder mehreren geätzten Folien, einem oder mehreren Rohrheizgeräten oder irgendeinem anderen Widerstandselement sein. Die Elemente können viele verschiedene Formen haben, wie kontinuierlich oder diskontinuierliche Stränge, ein oder mehrere Streifen, ein oder mehrere Rohre, ein oder mehrere Flecken oder irgendeine andere geeignete Form. Die Widerstandselemente können vorzugsweise aus elektrischem Widerstandsmaterial, insbesondere Nickel-Chrom, Nickel-Chrom-Eisen, Nickel-Kupfer, Nickel-Eisen, Kohle oder irgendein anderes Material, das allgemein bekannt und verfügbar ist, das genügend Widerstand gegen den Strom von Elektrizität hat, um erheblich Wärme zu erzeugen, und eine genügend hohe Schmelztemperatur hat, um Hitze auszuhalten, wenn Elektrizität angelegt wird, und das Hitze mit genügend schnell zu den Heizflächen leitet, die in direkten Kontakt mit der Nahrungsmittelverpackung sind.
Die Heizflächen der Vollmatrix können ein stark thermisch leitendes Metall, ein hitzefestes Polymer, ein faserverstärktes Polymer, einen Gummi und Kombinationen daraus umfassen. Metallische Oberflächen werden für wiederholte Heizzyklen bevorzugt. Das Metall kann vorzugsweise aus der Gruppe gewählt sein, die aus Aluminium, Stahl, rostfreiem Stahl, Kupfer, Nickel-Chrom, Eisen-Nickel-Chrom und ihren Legierungen besteht. Die Widerstandselemente sollten vorzugsweise innerhalb der Vollmatrix in einem möglichst geringen Abstand zu der Heizfläche angeordnet sein.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Widerstandsheizelemente geätzte Folienelemente. Diese Elemente werden durch Säureätzung eines Schaltkreises in einer Metallwiderstandslegierungsfolie, z.B. Nickel-Legierungsfolie, erzeugt und von der Vollmatrix, z.B. Silikongummi, Kapton und Mika-isolierte Hochtemperaturfolie, getragen.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die Widerstandsheizelemente Heizröhren sein, die als schraubenförmig gewickelte Widerstandsdrähte bekannt sind, die in zusammengepresstem Magnesiumoxid oder anderen keramischen Materialien enthalten sind, um eine elektrische Isolierung zu schaffen, und die ferner mit einem metallischen Mantel als Schutz abgedeckt sind. Vorzugsweise wird der metallische Mantel aus der Gruppe ausgewählt, die aus Kupfer, Stahl, rostfreiem Stahl, einer Nickel-Chrom-Legierung, Eisek-Nickel-Chrom-Legierung und irgendwelchen Legierungen, Mischungen und Kombinationen aus diesen Metallen besteht. Eine geeignete hoch hitzefeste und thermisch leitende Legierung ist Incoloy^®, eine Eisen-Nickel-Chrom-Legierung, die von der Firma INCO hergestellt und verkauft wird. Die Heizröhren können zu irgendwelchen geeigneten Formen gebogen sein und auf eine oder in einer thermisch leitenden Matrix, z.B. einer Guss-Aluminium-Legierung, angewendet werden. Geeignete Heizröhren werden von Chromalox, Chicago, Ilinois hergestellt und verkauft.
Bei einer anderen Alternative können die Heizwiderstandselemente Dickfilm-Widerstandsheizelemente sein. Die Herstellung von Dickfilmelementen ist allgemein bekannt. Gewöhnlich umfasst ein Dickfilmelement eine dicke leitende Bahn, die auf ein oxidiertes Metallsubstrat aufgebracht ist. Eine dielektrische Schicht haftet an dem Metallsubstrat, z.B. eine Glasur. Eine Dickfilmschaltunganordnung wird dann im Siebdruckverfahren aufgebracht, bei dem eine leitende Bahn, die das Heizelement darstellt, gedruckt wird. Die Technik besteht darin, eine Tinte niederzuschlagen, die aus einem Lösungsmittel und einer Mischung aus Metall und/oder Metalloxiden besteht. Das Metall oder das Metalloxid kann aus der Gruppe bestehend aus Palladium, Kupfer, Nickel, Platin, Silber ausgewählt werden, oder sogar Kohle kann verwendet werden. Die Bahn endet durch geschweißte elektrische Kontaktteile, um den Anschluss an die elektrische Steuerbaugruppe zu ermöglichen. Einige Dickfilmelemente können nebeneinander angeordnet werden, um eine dreidimensionale Heizfläche des unteren Schalenteiles zu erhalten. Diese Elemente können mechanisch und/oder elektrisch miteinander verbunden werden, oder separat als unabhängige Widerstandskreise verlaufen.
Vorzugsweise können die Heizschichten aus biegsamen, gießbaren oder formbaren Materialien gebildet werden, um besser an die Verpackungsform angepasst zu werden und können als Einzelschicht dazu dienen, jeden Schalenteil innen zu bilden. Als biegsam, formbar oder gießbar wird ein Material verstanden, das zu einer dreidimensionalen Form unter Ver wendung irgendeiner geeigneten Technologie wie Formen, Gießen, Einspritzgießen, Stanzen oder Pressen oder irgendein anderes Verfahren geformt werden kann. Bei einer Alternative können einige getrennte Schichten vorhanden sein, um die Heizfläche eben so gut für jeden Schalenteil zu bilden, während alle Schichten ein gemeinsames oder alternativ jede Schicht ein spezielles Muster von Widerstandselementen haben können bzw. haben kann. Die Heizflächen sind vorzugsweise so dünn, dass die Widerstandselemente, z.B. die Drähte oder Widerstandsbahnen so nah wie möglich an dem zu erhitzenden Nahrungsmittelbehälter 2 angeordnet sind, und die Vollmatrix besteht vorzugsweise aus wärmeleitendem Material, vorzugsweise Metall, um die Wärme von den Widerstandselementen orthogonal nach innen zu den Oberflächen des Behälters zu leiten. Die Dicke der Heizflächen ist auch von dem Querschnitt der Widerstandselemente, z.B. dem Drahtdurchmesser, abhängig. Jedoch sollte die Dicke der Heizflächen gewöhnlich 8 mm nicht übersteigen, vorzugsweise kleiner als 5 mm, oder sogar noch besser kleiner als 2 mm sein. Vorzugsweise sollte die Heizschicht Dicken von ungefähr 1,2 bis 1,5 mm mit einem oder mehreren drahtgewickelten Elementen und ungefähr 1 bis 1,5 mm mit einem oder mehreren geätzten Folienelementen erreichen.
Wie in 6 gezeigt, kann der Nahrungsmittelbehälter eine standardmäßige mit einem Deckel versehene Aluminiumschale sein, die eine Bodenstützfläche 20, eine ununterbrochene Seitenwandfläche 21 und eine Deckelfläche 22 zum Verschließen des Behälters umfasst. Die allgemeine Form des Behälters ist nicht beschränkt. Er kann jede Art von ebenem Querschnitt, wie rechteckig, quadratisch, oval oder rund haben. Im vorliegenden Fall hat der Nahrungsmittelbehälter eine vierseitige Oberfläche 21, die einen rechtwinkligen "Halbpfannen"-Behälter bildet, wie er üblicherweise im Gastronomiebereich vorgefunden wird, um großstückige gefrorene Hauptspeisen wie Fisch, Fleisch, Gemüse, Gratin, Lasagne oder Kombinationen, usw. zu lagern. Vorzugsweise ist das Erhitzungsverfahren nach der Erfindung in der Lage, die Erhitzungszeit für in der Gastronomie verwendete große Nahrungsmittelbehälter von zwischen 1800 bis 6000 cm³, vorzugsweise sogar zwischen 2000 bis 3000 cm³, erheblich zu reduzieren. Als Beispiel haben typische Halbpfannen-Aluminiumschalen in den Vereinigten Staaten typische Ausmaße von ungefähr 31 × 25 cm und verschiedene Tiefen, die von typischerweise zwischen 3,3 bis 5,7 cm tief sind. Der Behälter könnte auch aus anderen Materialien wie PET, Karton, oder verstärkter Kunststoff oder Verbundmaterialien hergestellt sein. Der Behälter kann auch ein flexibler Behälter, wie z.B. ein wärmefester Kunststoffbeutel sein. Der Beutel kann ein Volumen haben, das vorzugsweise gleich wie oder etwas geringer als das Volumen der Vertiefung sein, so dass der Beutel einen satten Sitz in der Heizvertiefung der Vorrichtung haben kann, während weitgehend alle Oberflächen des Beutels die Heizflächen der Vertiefung berühren. Wenn der Beutel gefrorene Nahrungsmittel enthält, sollte der Beutel eine äußere gefrorene Form haben, die mit der Form der Vertiefung weitgehend zusammenpasst.
Wichtig ist, dass die Heizflächen 16, 18 der Erhitzungsvorrichtung so geformt und bemessen sind, dass die so gut wie möglich mit den Oberflächen 20, 21 und 22 des Nahrungsmittelbehälters zusammenpassen. Formabweichungen zwischen dem Behälter und den Erhitzungsflächen sollten so gut wie möglich vermieden werden. Besonders können berührungsfreie Bereiche tote Lufträume bilden und sich auf eine höhere Temperatur erwärmen, da es wenig gibt, um die Wärme abzuführen, im Vergleich zu den Kontaktbereichen, wo das verpackte Nahrungsmittel die Rolle einer Wärmesenke spielt. Daher sollten möglichst alle verfügbaren Heizbereiche des Nahrungsmittelbehälters vorzugsweise in direktem Kontakt mit den aufnehmenden Heizflächen der Erhitzungsvorrichtung sein. Bei einer Ausführungsform kann die Erhitzungsvorrichtung den Nahrungsmittelbehälter erhitzen, während der Deckel 22 des Behälters abgenommen ist. Bei dieser Konfiguration kann die obere Erhitzungsfläche 18 die Nahrungsmitteloberfläche berühren, um das Nahrungsmittel durch direkte Leitung zu erwärmen, oder sie kann alternativ von der Nahrungsmitteloberfläche entfernt sein, um das Nahrungsmittel durch die kombinierte Wirkung von Konvektion und Strahlung zu erwärmen. Bei einer Ausführungsform kann die obere Oberfläche das Nahrungsmittel nur teilweise berühren, da die Oberfläche des Nahrungsmittels gewöhnlich unregelmäßig sein kann. Auf alle Fälle sollte die obere Oberfläche vorzugsweise so nah wie möglich an der Nahrungsmitteloberfläche sein. Vorzugsweise sollte sie weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 0,6 mm und sogar noch besser weniger als 0,5 mm entfernt angeordnet werden.
Sowohl die Erhitzungsvorrichtung als auch der Behälter können kleine einzelne Entlüftungszonen haben, um während der Erhitzung erzeugte Gase und Dämpfe auf die Außenseite der Vorrichtung abströmen zu lassen. Diese Zonen könnten enge Rohre, Fenster oder Löcher sein, die in den Heizschichten der Vorrichtung und/oder entlang der Kanten der Heizschichten vorgesehen sind. Diese Zonen sollten nicht mehr als 5 %, vorzugsweise 3 % der Gesamtfläche der Heizflächen ausmachen, um nicht für die Heizleistung und die Erhitzungszeit schädlich zu sein.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung können die Erhitzungsflächen Zonen mit geringerer Widerstandsleistungsdichte (Watt pro Oberflächeneinheit) und Zonen mit einer vergleichsweisen höheren Widerstandsleistungsdichte haben, um die Möglichkeit zu schaffen, das Heizmuster auf eine spezielle Erhitzungsvorschrift, die von Faktoren wie Art des Nahrungsmittels, Geometrie und Dicke des Behälters abhängt, einstellen zu können. Zum Beispiel sollten große ebene Heizbereiche widerstandsmäßig dichter als winklige Zonen wie Ecken, Kanten sein, wo das Nahrungsmittelerzeugnis normalerweise dazu neigt, von zwei oder drei Richtungen erhitzt zu werden, und dadurch unerwünschte Überhitztungsbereiche geschaffen werden. Zum Beispiel zeigen die 4 und 5 unbeheizte Bereiche der am Rand verlaufenden Kanten 39 der Heizschichten 17, 18 und der unteren Eckenkante 931 der Bodenschicht 17. Die unbeheizten Bereiche können Iso lierplatten sein, die aus Silikongummi oder ähnlichem, oder können alternativ unverdrahtete Teile der Vollmatrix sein.
Bei einer möglichen Ausführungsform kann die obere Heizfläche eine höhere Widerstandsdichte als die untere Heizfläche haben, um einen vertikalen Temperaturgradient zu bilden und somit eine Grillwirkung auf die Oberseite des Behälters zu begünstigen, während ein Anhaften im Boden reduziert wird. Der Temperaturgradient und demzufolge die Widerstandsleistungsdichte zwischen unten und oben kann auch anders herum sein, wenn die obere Oberfläche des Nahrungsmittelerzeugnisses weniger gegart sein muss als der mittlere Teil des Erzeugnisses. Für Nahrungsmittelbehälter, die eine vertikal gerichtete Abmessung (d.h. oder Dicke) haben, die geringer als die horizontal gerichtete Abmessung (d.h. oder Breite) ist, kann die Widerstandsleistungsdichte, die orthogonal an der vertikal gerichteten Abmessung angelegt ist, vorzugsweise niedriger sein als die Widerstandsleistungsdichte, die orthogonal an die horizontal gerichtete Abmessung angelegt wird. Mit anderen Worten, sollte für Nahrungsmittelbehälter, wie sie in 6 dargestellt sind, die relativ kleine Seitenwandoberflächen im Vergleich zu ihrer unteren und oberen Oberfläche haben, die an den Seitenwandoberflächen angelegte Widerstandsleistungsdichte vorzugsweise zwischen 2 bis 6 mal geringer als die an die obere oder untere Oberfläche angelegte Widerstandsdichte sein. Bei einer Möglichkeit können die Seiten der konkaven Fläche 23 frei von Widerstandsheizelementen sein, wenn die Dicke des Gehäuses relativ klein im Vergleich zu der oberen und unteren Heizfläche ist. In diesem speziellen Fall ist es erwünscht, dass die Seiten des Gehäuses weitgehend in Kontakt mit den Seitenwänden des Behälters bleiben, um die Bildung von Luftspalten zu vermeiden.
Die Widerstandsleistungsdichte kann durch verschiedene Mittel eingestellt werden. Die einfachste Lösung besteht darin, die Leistungsdichte der verdrahteten Schichten oder ähnlich die Bahndichte der Dickfilme, welche Widerstandselemente auch immer betroffen sind, zu verändern. Als Bei spiel kann der Abstand zwischen zwei Drahtabschnitten pro Schleife verringert werden, um die Drahtdichte (Länge des Drahtes pro Oberflächeneinheit) zu erhöhen, und demzufolge den Widerstand der Einheit zu erhöhen, da der Widerstand eine Funktion von L/S (L ist die Länge des Drahtes und S ist sein Schnitt) ist. Ähnlich kann die leitende Bahn des Dickfilmelements auf die gleiche Weise verändert werden (Länge der Bahn pro Oberflächeneinheit). Die Querschnitte der Drähte oder die Breite der Bahn kann auch verändert werden, da der Widerstand durch Vergrößern des Querschnittes oder der Breite umgekehrt reduziert wird. Eine weitere Möglichkeit zum Verändern der Widerstandsleistungsdichte kann darin bestehen, die Spannung zu verändern, die an die Widerstandsschaltkreise unter Verwendung der Formel R = V²/P geschickt wird. Eine Änderung der Spannung kann dadurch erhalten werden, dass ein Spannungstransformator bereitgestellt wird, der durch die Steuerbaugruppe gesteuert wird. Die Spannung kann gewöhnlich von irgendeinem Wert zwischen 100 und 480 V transformiert werden. Noch eine andere Möglichkeit zum Verändern der Leistungsdichte kann darin bestehen, die durchschnittliche Leistung zu ändern, die durch Zeitproportionierung der Leistung oder durch irgendwelche andere geeignete Mittel angelegt wird. Dies kann vorteilhaft durch aufwändigere elektronische Steuerbaugruppen 6 zum Steuern der verschiedenen Erhitzungszonen der Heizflächen 16, 18 gemacht werden.
Die zum Erhitzen von großen Nahrungsmittelbehältern gemäß der Heizvorrichtung der Erfindung erforderliche Heizleistung wurde auf durchschnittlich zwischen 500 bis 1500 Watt am Anfang des Heizzyklus geschätzt. Genauer ausgedrückt, sollten die Widerstandsheizflächen in der Lage sein, eine durchschnittliche Leistungsdichte von mindestens 0,45 Watt pro cm² zu erzeugen. Als Beispiel kann die Widerstandsleistungsdichte der Seitenerhitzungsflächen vorzugsweise zwischen 0,08 bis 0,23 Watt pro qm² betragen, und die Widerstandsleistungsdichte der Oberseite und der Unterseite kann vorzugsweise 0,45 bis 0,80 Watt pro cm² betragen.
Vorzugsweise können sowohl der Nahrungsmittelbehälter als auch die Schalenteile einzelne reliefartige Teile haben, die zusammenpassen, um sicherzustellen, dass der Nahrungsmittelbehälter innerhalb des Erhitzungsgehäuses gemäß einer begrenzten Anzahl von möglichen Stellungen angeordnet werden kann. Als Beispiel kann die untere Oberfläche des Behälters einige Vertiefungsabschnitte 23, 24 enthalten, die eng mit komplementär geformten vorstehenden Abschnitten 30, 31 der Erhitzungsfläche des Bodenschalenteiles zusammenpassen. Ähnlich kann die Deckeloberfläche 22 des Nahrungsmittelbehälters einen zentral angeordneten Vertiefungsabschnitt 25 aufweisen, der mit einem zentral angeordneten vorstehenden Abschnitt 32 der oberen Heizfläche 18 des oberen Schalenteiles genau zusammenpasst. Die Reliefabschnitte können verschiedene geometrische Formen haben, wie kreisförmig, rechtwinklig, dreieckig, usw. Ein Ziel dieser Abschnitte ist es, sicherzustellen, dass nur bestimmte Nahrungsmittelbehälter richtig in die Heizvorrichtung passen, so dass die Qualität und die Sicherheit garantiert und Störungsprobleme vermieden werden können. Weitere Ziele dieser Abschnitte mit sich ergänzenden Formen besteht darin, eine oder mehrere vergrößerte Leitoberflächen anzubieten, die den Wärmeübergang fördern und/oder die Strecke, die die Wärme geben muss, zu verringern, um dadurch die Erhitzungszeit zu verringern.
Die Heizschichten der beiden Schalenteile 11, 12 können vorteilhaft von außen durch dicke Isoliermäntel aus thermisch isolierendem Material wie Polymerschaum oder Silikonschaumgummi oder irgendein anderes geeignetes Material isoliert werden. Die Isoliermäntel haben vorzugsweise eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die Heizschicht, so dass sie die von den mit Widerstandsdrähten versehenen Schichten erzeugte Wärme daran hindern, nach außen zu entweichen. Die Wärmeisolierung kann auch Luftisolierzonen umfassen, die als Taschen oder Schichten innerhalb der Mäntel angeordnet sind. Vorzugsweise können die Mäntel zu einer dreidimensionalen Form geformt sein, so dass sie mit der äußeren Kontur der Heizschichten 17, 19 zusammenpassen. Die Mäntel können auf die Heizschichten geformt sein oder alternativ getrennt davon geformt sein und an den Heizschichten durch irgendwelche geeignete wärmefeste Verbindungsmittel, wie z.B. eine mechanische Verbindung oder eine Klebeverbindung befestigt werden. Mäntel auf Silikonbasis werden bevorzugt, da sie ein höheres Isolierverhältnis liefern, bis zu 200°C widerstehen und gute mechanische Eigenschaften haben. Bei einer möglichen Ausführungsform könnten die Verbindungsmittel zwischen den Mänteln und den Heizschichten nicht dauerhaft gemacht sein, so dass die Heizschichten schnell und leicht zum Reinigen oder Austauschen gegen andere Heizschichten mit anderen Merkmalen wie andere Formen und/oder Abmessungen, um unterschiedliche Nahrungsmittelbehälter aufzunehmen, oder eine andere Widerstandsleistungs- und/oder Dichteverteilung, um die Heizeigenschaften an andere Arten von Nahrungsmitteln und/oder Behälter anzupassen, entfernt werden können. Die Mäntel können auch äußere steife thermogeformte oder eingespritzte Kunststoff- oder Metallabdeckkappen sein, die eine angenehme ästhetische Erscheinung der Heizvorrichtung sicherstellen, während sie die elektrischen Verbindungs- und Verdrahtungsmittel (nicht gezeigt) verbergen.
Wie bereits erwähnt, können die Widerstandsheizelemente eine Vielfalt von Widerstandsmustern umfassen. Die 7 und 8 stellen ein mögliches Beispiel dar. 7 zeigt ein erstes unteres Widerstandsteil 17 und ein zweites oberes Widerstandsteil 19, wenn sie von der Heizvorrichtung entfernt sind. Jedes Teil kann mit einem sinusförmig oder schlangenförmig gewundenen Drahtmuster versehen sein, das alle Seiten des Teiles im Wesentlichen bedeckt. Das Unterteil 17, das eine schalenförmige Konfiguration mit fünf Seiten hat, kann vorteilhaft mit einer gleichen Menge an schlangenförmigen in Reihe angeordneten Kreisen 50, 51, 52, 53, 54 versehen sein, die auf einer Seite des Elements durch zwei Steckmittel 56, 57 enden. Das obere Teil kann einen einzelnen Kreis 55 haben, der ein sinusförmiges oder kurviges Muster entlang seiner gesamten Oberfläche und auch Steckmittel entlang einer Kante des Teiles bildet. Ein Widerstandskreis mit örtlich höherer Dichte kann als unabhängiger Kreis behandelt werden, der wahlweise bei Bedarf aktiviert werden kann oder alternativ in Reihe an die anderen Kreise angehängt werden kann. Das untere Teil 17 kann als ebenes halbstarres oder starres Element wie in 8 gezeigt, gebildet sein, dann richtig nach oben gefaltet und zu einem dreidimensionalen Element, wie in 7 gezeigt, zusammengebaut werden. Bei einer Alternative kann das obere und untere Teil 17 in ihre endgültige Form unter Verwendung einer Form kunststoffgeformt sein, wobei die gewundenen Drähte in das Kunststoffmaterial eingebettet sind.
9 zeigt als Beispiel eine Ausführungsform, bei dem das oder die Widerstandsheizteile geätzte Folienelemente umfassen kann bzw. können. Das geätzte Folienelement liefert ein ausgezeichnetes Schaltkreismuster und Wiederholbarkeit, einen hohen Wärmeübergang, der aus der größeren Abdeckung des Elementes resultiert. Mehrfachzonenbildung ist auch auf eine flexible Weise durch Ändern der Schaltkreisdichte möglich.
Bezugnehmend auf 10 kann der elektrische Schaltkreis der Erhitzungsvorrichtung so konfiguriert werden, dass er einen ersten Widerstandskreis mit einem ersten Widerstandselement 55 und einen zweiten Widerstandskreis mit den in Reihe verknüpften Widerstandselementen 50 bis 54 liefert; wobei beide Kreise eine lösbare Verbindung zu einer Hauptsteuerung 60 durch abnehmbare elektrische Anschlüsse 67 haben. Unabhängige Thermostate 61, 62 und Sicherungen 63, 64 können auch Teil der Steuerungsbaugruppe 6 sein. Wärmesensormittel oder Thermoelemente 65, 66 können optional in Kontakt mit oder nahe den Heizflächen angeordnet sein, die die Temperatur zu der Hauptsteuerung durchgeben, die im Gegenzug eine fest eingestellte Temperatur aufrecht erhält, um jedes Risiko, dass die Heizflächen und/oder der Behälter beschädigt werden können, zu verhindern. Die Temperaturmessvorrichtung kann enthalten, aber nicht ausschließlich: Thermoelemente, Heissleiter, Widerstandstemperaturdetektoren, Faseroptiken, Infrarot oder irgendeine andere Vorrich tung, die ein elektronisches oder eine andere Art von Signal liefern kann, das in einen lesbaren Temperaturwert umgewandelt wird. Die Steuerung kann einen Prozessor mit einem Mikroprozessor und einer Speichervorrichtung, optional einen Zeitschalter, der damit verbunden ist, so dass der Prozessor Entscheidungen treffen kann, wie die von jedem Widerstandskreis gemäß den Heizschemata, die in der Speichervorrichtung gespeichert sind, erzeugte Temperatur zu steuern ist. Wenn die gespeicherten ausführbaren Befehle geladen und von dem Prozessor ausgeführt werden, überwachen sie die Änderungen und die Beziehung zwischen den von den Temperatursensoren 65, 66 empfangenen Messungen und vorbestimmten Bedingungen, z.B. das Heiztemperaturschema des speziellen Nahrungsmittels, den optimalen Heizgradient in dem Nahrungsmittel, Heiz/Halte- Betriebsarten usw. Auf der Grundlage der oben erwähnten Überwachung bewirken die gespeicherten ausführbaren Befehle, dass die Steuervorrichtung geeignete Steuersignale an die Widerstandskreise ausgibt, wie Ändern der Spannung, Schließen/Öffnen von Widerstandskreisen, usw. Die Anzahl der Widerstandskreise und der Temperatursensorvorrichtungen ist nicht beschränkt und hängt vom erforderlichen Grad der Komplexität und Steuerung ab. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung auch mit der Zeit veränderliche Temperaturen oder einer festen Temperatur für den gesamten Erhitzungsvorgang steuern. Beispielsweise kann ein erster Heizmodus zum Erhitzen der Nahrungsmittelverpackung auf eine heiße Speisentemperatur; d.h. auf ein Minimum von 71°C eingestellt werden, und ein zweiter Haltemodus kann zum Halten der Verpackung auf einer Speisentemperatur von 50 bis 71°C eingestellt werden. Um die Speisetemperatur in dem ersten Heizmodus zu erzielen, ist die Heiztemperatur zu Beginn der Erhitzung höher, z.B. von 130 bis 150°C als diejenige in einer späteren Heizstufe, z.B. von 110 bis 120°C. Die Leistung der Heizelemente kann auf der Grundlage der Abweichungen der Sensorsignale reguliert werden.
Falls gewünscht, kann der obere Schalenteil der Vorrichtung entfernt werden oder zumindest von der Oberfläche der Verpackung weg bewegt werden, um ein bequemes Servieren im Haltemodus zu gestatten. Beispielsweise hätte für einen mit einem Deckel versehenen Nahrungsmittelbehälter, z.B. aus Norm-Aluminium, der 2,7 kg Nahrungsmittel enthält und Maße von 290 mm × 235 mm mit einer sich ändernden Tiefe hat, die Erhitzungsbaugruppe Idealerweise bei voller Leistung ungefähr 800 bis 1500 W hat oder allgemeiner 0,45 bis 0,8 Watt pro cm² oder sogar noch besser 1000 bis 1400 Watt. Wenn das Produkt gegen die Serviertemperatur erhitzt ist, würde die zugeführte Energiemenge auf weniger als 350 W oder allgemeiner auf 0,30 Watt pro cm² abnehmen, da die Rate der in das Nahrungsmittel geleiteten Wärme langsamer werden würde, wenn die treibende Kraft der Temperaturdifferenz kleiner wird. Die während des gesamten Heizzyklus angelegte durchschnittliche Leistung wäre weniger als 400 Watt oder allgemeiner 0,30 Watt pro m².
Bezugnehmend auf 11 ist dort ein bevorzugtes schematisches Blockdiagramm des automatisierten Steuerungssystems 600 für die Heizvorrichtung der Erfindung gezeigt. Die Temperatursteuerung basiert vorzugsweise auf einer Profilsteuerung. Der Temperatursteuerpunkt ist an der Erhitzungsoberfläche der Vorrichtung anstatt die Temperatur des zu erhitzenden Nahrungsmittels. Der eingestellte Punkt für die Temperatursteuerung ist vorzugsweise kein konstanter Wert, sondern ändert sich als Funktion der Zeit. In jedem Zeitintervall wird die Temperatur von dem Sensor (Thermoelement) mit der voreingestellten Temperatur in diesem Augenblick gemessen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert ist. Das voreingestellte Temperaturdiagramm ist produktabhängig und für ein bestimmtes Produkt und/oder eine bestimmte Verpackung entwickelt worden. Eine Auswahl des geeigneten Profils kann von der Bedienungsperson zu Beginn des Heizzyklus durchgeführt werden. Daher können verschiedene voreingestellte Temperaturdiagramme in Abhängigkeit von den verschiedenen Arten des zu erhitzenden Produkts in dem Speicher gespeichert sein. Die Temperatur der Heizfläche wird auf einen voreingestellten Wert für eine bestimmte Zeitdauer gesteuert. Das gespeicherte Temperaturprofil würde normalerweise als Funktion der Zeit fortschreitend abnehmen. Daher wäre die höhere voreingestellte Temperatur normalerweise zu Beginn der Erhitzungszeit, um das Auftauen des Nahrungsmittels zu beschleunigen. Wenn sich das Nahrungsmittel erwärmt, nimmt seine Fähigkeit, höhere Temperaturen ohne Schaden aufzunehmen, ab. Folglich wird die voreingestellte Temperatur abgesenkt, um die Wärme der Heizfläche zu verringern und die Erzeugung von Wärme auf die Fähigkeit des Nahrungsmittels, sie zu absorbieren, einzustellen.
Die Profilsteuerung umfasst Temperatursensoren 610, 611, die dafür ausgebildet sind, die Temperatur der Heizflächen zu messen. Ein erster Sensor 610 wird so eingebaut, dass er zum Beispiel mit der Unterseite der Heizfläche der oberen Heizvorrichtung 620 in Kontakt ist, und ein zweiter Sensor 611 kann so eingebaut werden, dass er zum Beispiel mit der Unterseite der Heizfläche der unteren Heizvorrichtung 621 in Kontakt ist. Die mit den Sensoren gemachten Messungen werden an den Steuerkreis 600 geschickt. Der Steuerkreis enthält eine programmierbare Mikrosteuerung (MCU), die einen Mikroprozessor und Speicher 630 zum Empfangen der Messungen von den Sensoren 610, 611 umfasst. Es ist möglich, dass das vom Sensor empfangene Signal von einem analogen zu einem digitalen Signal durch die A/D-Kreise 631 umgewandelt werden muß. Die MCU hat gewöhnlich einen I/O-Anschluss, um einen Code in Computersprache, wie z.B. C, und das Temperaturprofil zu empfangen. Auf der Grundlage der gemessenen Daten vergleicht die Mikrosteuerung 630 Daten mit dem in ihrem Speicher gespeicherten Temperaturprofil. Die Ausgangsschnittstelle der Mikrosteuerung über die D/A-Kreise 632 ist mit einer PBM verbunden, die der Schaltkreis zum Erzeugen von Puls-Breiten-Modulationssignalen als Torsignal für AC-Schalter 640 ist. Die Linienspannung wird beim Nulldurchgang ein- und ausgeschaltet, so dass keine Harmonischen erzeugt werden. Diese Komponenten 633, 640 sind zum Regulieren der Leistung zu den Heizelementen 620, 621. Die an die Heizflächen gelieferte Leistung ist proportional zu dem Unterschied zwischen dem eingestellten Punkt und dem Sensorsignal. Wärmeschalter 650 werden als Sicherheitsmaßnahme zum Schutz gegen thermisches Durchgehen verwendet. Ein Leistungsanzeiger 670 und manuelle Schalter 671 können zur Vervollständigung der elektrischen Leistung vorgesehen sein. Der Vorteil der Profilsteuerung besteht hauptsächlich darin, dass sie eine Optimierung der Erhitzungszeit gestattet. Wenn die Heizfläche in Kontakt mit dem Nahrungsmittel oder der Verpackung des Nahrungsmittels ist, wie bei der vorliegenden Erfindung, ist die Temperatur der Heizfläche der wichtigste Faktor des Wärmeübergangs. Die Temperatur der Heizfläche hat jedoch eine Beschränkung in der späteren Erhitzungsstufe, weil die hohe Temperatur das Nahrungsmittel verbrennen wird. Daher ermöglicht die Profilsteuerung es, das Nahrungsmittel mit einer höheren Temperatur zu Beginn der Erwärmung zu erwärmen, dann die Erwärmung zu verringern, wenn das Nahrungsmittel näher an die geeignete Temperatur kommt. Ein Beispiel eines Temperaturprofils für ein bestimmtes Nahrungsmittel ist in Tabelle 1 unten in Beispiel 2 gezeigt. Ein Übergaren des Nahrungsmittels wird somit vermieden, während die Erhitzungszeit erheblich verringert werden kann. Nachdem das Produkt auf die Serviertemperatur erhitzt ist, kann die Vorrichtung in einen Haltemodus geschaltet werden.
Bei einer anderen Ausführungsform könnte diese Erhitzungsvorrichtung der Erfindung zum Erhitzen einer Reihe von Nahrungsmittelpackungen in einer Stapelvorrichtung verwenden oder ähnlich in einen tragbaren Wagen zum Kochen und Warmhalten gesetzt werden. Eine derartige Stapelausführung kann auch zur Verwendung in Flugzeugen geeignet sein, wo Raum wertvoll ist.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann ein Code auf dem Nahrungsmittelbehälter wie der in 6, vorhanden sein, der einem bestimmten Nahrungsmittel, einer bestimmten Rezeptur, Packungsgröße usw. zugeordnet ist. Die Heizbaugruppe kann einen Laser aufweisen, der den Code liest. Der Laser ist vorgesehen, um den Code in ein Be triebssignal umzuwandeln, das dem Steuersystem anzeigt, dass die Heizleistung als Funktion der Zeit einzustellen ist, um die richtige Erwärmung oder das Garmuster des Nahrungsmittelproduktes zu erhalten. Der Code kann ferner Erkennungsdaten über die Nahrungsmittelpackung umfassen, die das Steuersystem mittels des Lasers über den Ursprung, die Marke, den Typ oder andere Erkennungsdaten der Nahrungsmittelpackung informieren. Das Steuersystem kann ein Erkennungsprotokoll enthalten, das darin besteht, den Erkennungscode mit einer gespeicherten Liste von gültigen Verifiziercodes zu vergleichen, um entweder das Erwärmen der Nahrungsmittelpackung zuzulassen oder nicht zuzulassen. Der Code und der Laser können Daten durch Radiofrequenz, Barcodeübertragung, oder irgendwelche anderen geeigneten Datenübertragungssysteme übertragen.
BEISPIEL 1
Ein 2,7 kg gefrorenes "Halb-Pfannen"-Lasagneprodukt mit Fleischsoße wird mit einer Heizvorrichtung der Erfindung auf eine Mitteltemperatur von 80°C erwärmt, während die Qualität des Nahrungsmittels erhalten bleibt. Die "Halb-Pfannen"-Fleischlasagne von ungefähr 13 × 10,25 × 2,25 Zoll Größe und 2,7 kg (5,9 Pfund) Masse wird in den Versuchen verwendet, um die Erwärmungszeit zu bestimmen, wenn die Heizflächentemperatur zu Beginn auf 130°C (am Boden) bis zu 230°C (an der Oberseite) und am Ende der Erhitzung von 110°C (am Boden) auf 180°C (an der Oberseite) gesteuert werden würde.
In einem Anfangszustand wird die Heizvorrichtung als zwei separate Schaltkreise eingestellt: die obere Heizschale und die untere Heizschale wie in den 4 und 5 dargestellt. Die von der Heizvorrichtung erzeugte Spannung beträgt ungefähr 120 Volt. Die Gesamtleistung bei dieser Spannung wird unter Verwendung der Formel P = V²/R berechnet, die eine Summe von 1400 Watt sowohl für den oberen als auch für den unteren Heizbereich liefert. Die durchschnittliche Heizungsdichte, wie sie aus dem gesamten verdrahteten Bereich berechnet wird, stellt ungefähr 0,8 Watt pro cm² dar.
Die Temperatur der Heizvorrichtung wird auf ein voreingestelltes Temperaturprofil gesteuert. Es dauert ungefähr 60 Minuten bis die Mitteltemperatur 80°C erreicht. Die Masse der Lasagne zeigt eine gut gegarte Mitte und keine übergegarten Bereiche in den Ecken und Rändern.
Vergleichsweise wird das 2,7 kg Halb-Pfannen-Lasagneprodukt aus einem gefrorenen Zustand (–20°C) auf eine warme Temperatur (71°C in der Mitte, wie sie durch ein Thermoelement gemessen wird) in einem Konvektionsofen bei einer Thermostattemperatur von 149°C erhitzt. Der Konvektionsofen ist ein CombiTherm Altosham, Modell HUB10-18. Es dauert ungefähr 90 Minuten, bis die Mitte des Produktes die warme Temperatur von 71°C (160°F) erreicht hat. Die Masse weist verbrannte Ränder und Ecken auf. 12 zeigt die Steuerung der Erwärmung der unteren und oberen Heizfläche genauer. Sie zeigt auch die Erwärmung des Produktes über der Zeit.
BEISPIEL 2 – STEUERSCHEMA
Die Steuerung der Heizflächentemperatur wird gemäß der Heizzeit unter Verwendung einer 8 Byte-Mikro-Steuereinheit (MCU) voreingestellt. Die Temperatursignale von den Sensoren an der oberen und unteren Heizfläche werden mit dem vorprogrammierten Temperaturprofil in bestimmten Zeitabständen miteinander verglichen. Die Temperatur zu Beginn der Erwärmung, z.B. 130 bis 150°C am Boden, ist nämlich viel höher als die in einer späteren Erwärmungsstufe, z.B. 110 bis 120°C am Boden. Die gleiche Temperaturprofilvorgehensweise wird auf die obere Heizvorrichtung angewendet. Der Deckel des Behälters ist zum Erhitzen weggelassen. Wenn der Behälter an seinem Ort in der Bodenschale ist, kommt die obere Oberfläche des Nahrungsmittels so nahe wie möglich an die Oberfläche der oberen Heizfläche (weniger als 0,5 mm) heran. An einigen wenigen Stellen berührt die obere Heizfläche die Nahrungsoberfläche, die etwas unregelmäßig ist. Während des Erhitzens liefert die obere Heizfläche eine Kombination aus Konvektion, Strahlung und Leitung zu der Nahrungsmitteloberfläche. Die Leistung der Heizelemente wird auf der Grundlage der Abweichungen der Sensorsignale reguliert. Die Steuerung der Temperatur wird durch zwei Temperatursensoren für die obere und untere Heizvorrichtung erreicht. Die Steuerungsleistung wird durch Puls-Breiten-Modulation (PBM) durch Eingangssensorsignale gemacht. Die Temperaturen des Ofens, der oberen Heizfläche und der unteren Heizfläche können auf die gleiche Temperatur oder vorzugsweise auf verschiedene Temperaturen gesteuert werden. Die obere Heizfläche kann auf eine etwas höhere Temperatur als die untere gesteuert werden. Die Verwendung eines Profilsteuerungsschemas ermöglicht die Zufuhr der höchstmöglichen Energie zum Erwärmen des Nahrungsmittels in jedem Zeitpunkt, wodurch die Erhitzungszeit auf ein Minimum gebracht wird. Am Ende der Erhitzung schaltet die Steuerung die Vorrichtung automatisch in einen Haltemodus. Die folgende Tabelle stellt ein Beispiel für eine Profilsteuerung für das Halb-Pfannen-Lasagneprodukt des Beispiels 1 dar:
TABELLE 1
Nach dem ersten 15-minütigen Erhitzen beginnt der Temperatursteuerpunkt abzunehmen. Eine weitere Abnahme wird nach 35 Minuten Erhitzung alle 10 Minuten durchgeführt. Am Ende des Heizzyklus werden die Heizvorrichtungen automatisch durch die Mikrosteuerung auf eine konstante Oberflächentemperatur, die auf 80°C reguliert ist, auf Halten gesetzt. Als Folge davon kann das Nahrungsmittel mehrere Stunden auf der regulierten Temperatur von ungefähr 50 bis 55°C ohne die Gefahr des Übergarens gehalten werden.
Ein Feuchtigkeitssensor kann verwendet werden, um das Durchgaren des Produktes festzustellen. Wenn intensiver Dampf erzeugt wird, signalisiert der Feuchtigkeitssensor, dass die Speise fertig ist und überschreibt die Profilsteuerung, um die Vorrichtung in den Haltemodus zu schalten.
Eine Alternativmaßnahme für die Sicherstellung besteht darin, die Leistung zu der Heizvorrichtung zu messen. Wenn die Leistung auf einen bestimmten Pegel abfällt, zeigt dies an, dass die Temperatur des Produktes einen bestimmten Wert erreicht hat, daher befiehlt sie der Steuerung, die Vorrichtung in den Haltemodus zu schalten. Im Haltemodus halten die Heizvorrichtungen (oben und unten) die Heiztemperatur nur auf 80 °C.

Claims

Elektrische Erhitzungsbaugruppe zum Aufnehmen von mindestens einem Nahrungsmittelbehälter, der mehrere Flächen hat, die ein Volumen für den Nahrungsmittelbehälter (2) festlegen, wobei die Erhitzungsbaugruppe mindestens einen ersten Erhitzungsschalenteil (11) und einen zweiten Erhitzungsschalenteil (12) aufweist; wobei sowohl der erste als auch der zweite Erhitzungsschalenteil ausgebildet ist, um ein geschlossenes Erhitzungsgehäuse (15) um den Nahrungsmittelbehälter herum nach dem Schließen zu begrenzen; wobei das Gehäuse Erhitzungsflächen (16, 18) mit zugeordneten Widerstandselementen aufweist, wobei das Gehäuse ausgebildet ist, um den Nahrungsmittelbehälter aufzunehmen, so dass der Nahrungsmittelbehälter mit der inneren Form des Erhitzungsgehäuses nach dem Schließen der Erhitzungsvorrichtung im Wesentlichen zusammenpasst und dass mindestens einer der Behälter im Wesentlichen in Kontakt mit den Erhitzungsflächen des Gehäuses zwecks direkter Leitung von Wärme von den Erhitzungsflächen zu dem Behälter ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuerbaugruppe (6) aufweist, die die dem Nahrungsmittelbehälter zugeführte Leistungsmenge von einem höheren Leistungsmodus auf einen verringerten Leistungsmodus steuert, wenn sich das Nahrungsmittelprodukt zu der Serviertemperatur hin erhitzt.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der das Gehäuse innere Widerstandserhitzungsflächen aufweist, die in Anzahl und Form ausgelegt sind, um im Wesentlichen mit allen Oberflächen der Behälter in Kontakt zu kommen.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der die Erhitzungsflächen des Gehäuses in Form von tragenden nicht beweglichen Heizschichten (17, 18) sind, die eine Größe und Form für eine bestimmte Behälterkonfiguration haben.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 3, bei der die Heizschichten (17, 18) Widerstandsheizelemente und eine Vollmatrix, die die Erhitzungsfläche bildet, aufweisen.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 4, bei der die Erhitzungsflächen (16, 18) Zonen mit geringerer Leistungsdichte und Zonen mit vergleichsweise höherer Leistungsdichte haben.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 5, bei der die den Behälter berührenden Erhitzungsflächen Boden- und Seitenflächen (20, 21) enthalten, wobei die an die Seitenwandfläche (21) angelegte Widerstandsleistungsdichte vorzugsweise zwischen zwei bis sechs Mal geringer als die an die Bodenflächen (20) angelegte Widerstandsdichte sein sollte.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 6, bei der die Erhitzungsflächen eine obere Fläche (18) zum Erhitzen des Nahrungsmittels durch Konvektion, Strahlung und/oder Wärmeleitung enthält.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 5, bei der Kanten und/oder Ecken (930, 931) vorgesehen sind, die Zonen der Erhitzungsfläche, die keine Heizelemente haben, bilden oder alternativ den Behälter berührende isolierte Zonen bilden.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 4, bei der die Widerstandsheizelemente in der Lage sind, eine durchschnittliche elektrische Widerstandsleistungsdichte der Erhitzungsflächen von mindestens 0,45 Watt pro Quadrat cm, vorzugsweise höher als 0,65 W pro cm² bei voller Leistung, aber mit keinem lokalen Bereich von mehr als 1,2 Watt pro Quadrat cm zu liefern.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 4, bei der sie Mittel (65, 66, 610, 611) zum Messen der Temperatur an den Erhitzungsflächen; und eine Steuerbaugruppe zum Empfangen einer Eingabe von den Temperaturmessmitteln aufweist, bei der die Steuerbaugruppe (6, 60, 600) die Temperatur der Erhitzungsflächen steuert, wenn die Eingabe einen vorbestimmten Temperatursollwert erreicht, indem sie die Spannung variiert oder den elektrischen Strom zeitlich zuteilt oder die Amplitude des Wechselstromes, der an die Widerstandselemente geschickt wird, steuert.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der die Temperatur der Erhitzungsflächen von einer Temperaturmessvorrichtung (65, 66, 610, 611) gefühlt und in regelmäßigen Zeitabständen mit dem voreingestellten Temperaturprofil, das in einem Steuerspeicher der Steuerbaugruppe (6, 60, 600) gespeichert ist, verglichen wird.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der die Leistungsmenge von einer durchschnittlichen Leistungsdichte im höheren Modus von 0,40 bis 0,80 W/cm² auf eine verringerte Leistungsdichte von weniger als 0,18 W/cm² im verringerten Leistungsmodus gesteuert wird.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 4, bei der die Widerstandsheizelemente einen Draht oder Drähte, eine Matte oder Matten, einen gewebten oder ungewebten Stoff oder gewebte oder ungewebte Stoffe, ein oder mehrere Gitter, eine geätzte Folie oder geätzte Folien oder einen oder mehrere Rohrheizkörper umfassen.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der die Heizschichten eine Vollmatrix aus gebogenem, gegossenem oder geformten Material haben.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 14, bei der das Material ein wärmeleitendes metallisches Material ist, das aus der aus Aluminium, Stahl, rostfreiem Stahl, Kupfer, Incoloy und ihren Legierungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der der erste Schalenteil (11) ein aufnehmender Erhitzungsschalenteil ist, der eine erste konkav geformte Widerstanderhitzungsfläche (16) zum Aufnehmen des Nahrungsmittelbehälters (2) in einer im Wesentlichen festen Lage innerhalb der Erhitzungsvorrichtung bildet, und der zweite Schalenteil (12) ein verschlussplattenförmiges Teil ist, das eine Widerstandserhitzungsfläche (18) hat, die ausgelegt ist, um sich relativ zu dem aufnehmenden Schalenteil (11) aus einer Öffnungsstellung, in der die Erhitzungsvorrichtung in einer Öffnungskonfiguration ist, und einer Erhitzungsstellung, in der das Gehäuse sicher geschlossen ist, zu bewegen.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der der Nahrungsmittelbehälter und die Schalenteile sich ergänzende einzelne Erhöhungs- und Vertiefungsabschnitte (23, 24) haben, die ausgelegt sind, um den Nahrungsmittelbehälter in einer begrenzten Anzahl von Lagen innerhalb des Gehäuses zu positionieren.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 17, bei der die Anzahl von Lagen, in denen der Nahrungsmittelbehälter mit dem Gehäuse zusammenpasst, kleiner als 4, vorzugsweise 2 oder kleiner, ist.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 16, bei der der erste und zweite Erhitzungsschalenteil einen thermisch und elektrisch isolierenden Mantel (40, 41) aufweisen, der an die Heizschichten (17, 18) der inneren Widerstandserhitzungsflächen des Gehäuses angrenzt.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 16, bei der die Heizschichten entfernbar gemacht sind, um durch Heizschichten ersetzt zu werden, die in Größe und Form an Behälter mit verschiedenen Formen und Abmessungen angepasst sind.
Erhitzungsbaugruppe nach Anspruch 1, bei der die Erhitzungsbaugruppe tragbar ist.
Verfahren zum raschen Erhitzen eines Nahrungsmittels in einem Behälter mit Bereitstellen eines Nahrungsmittelbehälters (2), der mehrere Flächen (20, 21, 22) hat, die ein Volumen zum Lagern des Nahrungsmittels festlegen; Bereitstellen einer elektrischen Erhitzungsvorrichtung (1), die ein geschlossenes Erhitzungsgehäuse (15) aufweist; wobei das Gehäuse Widerstandserhitzungselemente (50–54) und innere Erhitzungsflächen (16, 18) aufweist, Positionieren des Nahrungsmittelbehälters (2) in dem Gehäuse (15), das ausgebildet ist, um den Nahrungsmittelbehälter aufzunehmen, so dass der Nahrungsmittelbehälter mit der inneren Form des Erhitzungsgehäuses nach dem Schließen der Erhitzungsvorrichtung im Wesentlichen zusammenpasst und so dass der Behälter mit den inneren Erhitzungsflächen des Gehäuses zwecks einer direkten Wärmeleitung von den inneren Erhitzungsflächen in Kontakt ist; Anlegen eines elektrischen Stromes an die Heizwiderstandselemente (15–54), dadurch gekennzeichnet, dass die dem Nahrungsmittelbehälter zugeführte Leistungsmenge von einem höheren Leistungsmodus auf einen verringerten Leistungsmodus gesteuert wird, wenn sich das Nahrungsmittelprodukt zu der Serviertemperatur hin erhitzt.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das Gehäuse (15) innere Erhitzungsflächen (16, 18) aufweist, die im Wesentlichen mit allen Oberflächen der Behälter in Kontakt kommen.
Verfahren nach Anspruch 22, bei dem das Erhitzen der Erhitzungsflächen durch eine Profilsteuerung gesteuert wird, wobei die Temperatur der Erhitzungsflächen, die von Sensoren gefühlt wird, in regelmäßigen Zeitabständen mit einem voreingestellten Temperaturprofil verglichen wird, das in einem Steuerspeicher gespeichert ist, und die an die Erhitzungsflächen gelieferte Leistung proportional zu dem Unterschied zwischen dem Sollwert und dem Sensorsignal ist.