模块化电磁加热系统

本专利合作条约(PCT)申请与2018年6月29日提交的题为“PASTEURIZATION ANDSTERILIZATION SYSTEM WITH ENHANCED FLEXIBILITY”(具有增强的灵活性的巴氏杀菌和灭菌系统)的美国专利申请第62/692,202号相关并要求其权利，其全部内容通过引用合并于此，以实现所有目的。

技术领域

本公开的各方面涉及用于使用电磁辐射对物品进行巴氏杀菌或灭菌的方法和系统。当将相对较小的加热系统缩放为相对较大的加热系统时，本文所述的方法和系统提供了增强的操作灵活性和效率。在一个实例中，容器可以被配置成执行各种不同的巴氏杀菌或灭菌操作，并且另外的容器可操作地连接到所述容器上，以便根据需要缩放处理量。

背景技术

传统上，基于电磁辐射的加热系统可能在微波频谱中，用于对各种类型的物品进行巴氏杀菌和灭菌，这些物品包括例如食品、饮料以及医疗、牙科和制药项目和材料。

通常，商业规模的设备与实验室规模或中试规模的设备在设计和操作上的差异，使这些过程和系统的缩放变得复杂且昂贵，即使实际上并非不可能。因此，需要一种灵活的加热系统，除了其它需求和优点，所述加热系统可以从小规模到大规模生产有效地按比例放大。

发明内容

在本公开的一个方面，提供了一种用于在电磁辐射加热系统中对多个物品进行巴氏杀菌或灭菌的方法。所述方法包括在第一处理容器中对第一组物品进行巴氏杀菌或灭菌，所述巴氏杀菌或灭菌包括：用第一加温液预热第一组物品、使用电磁辐射能加热第一组物品以及用第一冷却液冷却第一组物品。所述方法进一步包括将第二处理容器附接到第一处理容器以形成组合处理单元。所述方法还包括在组合处理单元中对第二组物品进行巴氏杀菌或灭菌，所述对第二组物品进行巴氏杀菌或灭菌包括：用第二加温液预热第二组物品、使用电磁辐射能加热第二组物品以及用不同于第一冷却液的第二冷却液冷却第二组物品。在对第二组物品进行巴氏杀菌或灭菌期间，在第一处理容器中执行至少一部分加热，并且在另外的处理容器中执行至少一部分的预热和冷却中的至少一个。

在一个实施方案中，附接步骤包括将第二处理容器附接到第一处理容器的一端，并且将第三处理容器附接到第一处理容器的相对端。在此类实施方案中，在对第二组物品进行巴氏杀菌或灭菌期间，在第一处理容器中执行至少一部分加热，在第二处理容器中执行至少一部分预热，并且在第三处理容器中执行至少一部分冷却。

在另一实施方案中，第一处理容器包括第一端部段、第二端部段以及在第一端部段与第二端部段之间的至少一个发射器部段。发射器部段包括成对的发射器，所述成对的发射器在加热期间将电磁辐射能释放到第一处理容器中。在此类实施方案中，第一端部段和第二端部段可以不包括任何发射器。

在又一个实施方案中，所述方法可以进一步包括：在对第一组物品进行巴氏杀菌或灭菌之前，将第一组物品装入第一载体，并且对第一载体中的第一组物品进行巴氏杀菌或灭菌。所述方法可以进一步包括：在对第二组物品进行巴氏杀菌或灭菌之前，将第二组物品装入第二载体，并且对第二载体中的第二组物品进行巴氏杀菌或灭菌。

在另一个实施方案中，在对第一组物品和第二组物品中的每一个进行至少一部分加热期间，第一处理容器至少部分地填充有液体。

在某些实施方案中，在预热、加热、冷却步骤中的每一个期间，围绕第一组物品的压力在所述预热、所述加热和所述冷却中的每一个之间相差都在10psig之内。

在本公开的另一方面，提供了一种用于对多个物品进行巴氏杀菌或灭菌的电磁加热系统。所述系统包括用于容纳装有多个物品的载体的处理容器。所述处理容器进一步包括第一端和第二端，第二端与第一端间隔开以在其间限定腔室。处理容器的第一端和第二端中的至少一个包括开口，所述开口被配置成用于将载体引入处理容器和从处理容器中移除载体中的至少一个。所述处理容器进一步包括：用于将已加温液体引入腔室的加温液入口；用于将已冷却液体引入腔室的冷却液入口；用于使载体通过至少一部分腔室的输送线；以及用于将电磁能释放到腔室内的两个发射器。所述处理容器进一步被配置成用于以下中的每一个的液体填充容器：预热物品、用电磁能加热物品以及冷却物品。

在某些实施方案中，发射器是用于将电磁能释放到所述腔室中的多个发射器中的两个，所述多个发射器包括两个以上的发射器。在其它实施方案中，发射器位于所述处理容器的同一侧上。在其它实施方案中，发射器位于所述处理容器的相对侧上。

在一些实施方案中，处理容器进一步包括多个喷嘴，所述多个喷嘴用于在对载体进行预热和冷却中的至少一个期间将加压液体射流释放到腔室中。

在其它实施方案中，输送线被配置成在相反的第一水平输送方向和第二水平输送方向上传送物品。

在某些实施方案中，处理容器包括第一端部段、与第一端部段相对的第二端部段以及在第一端部段和第二端部段之间的发射器部段。在此类实施方案中，处理容器被配置成在第一端部段中执行一部分预热，在第二端部段中执行一部分冷却，并且在发射器部段中执行一部分加热。

在其它实施方案中，处理容器可包括至少两个发射器部段。

在其它实施方案中，处理容器被配置成联接到另外的容器，并且当联接到另外的容器时，禁用处理容器的预热和冷却功能中的至少一个。

在本公开的又一方面，提供了一种加热物品的方法。所述方法包括将物品输送通过第一处理容器和第二处理容器中的每一个。第一处理容器包括第一预热区，在第一预热区之后的加热区以及在加热区之后的第一冷却区中的每一个，而第二处理容器包括第二预热区和第二冷却区中的每一个。所述方法包括通过将物品暴露于已加温液体中而在第一预热区和第二预热区中的一个中预热物品。所述方法进一步包括，当物品处于加热区中时，将电磁能从联接到第一处理容器的多个发射器的引导到第一处理容器中以加热物品，以及在第一冷却区和第二冷却区中的一个中冷却物品。

在某些实施方案中，第二处理容器在第一处理容器的上游联接到第一处理容器，使得第二处理容器能够处理容器隔离。在此类实施方案中，第二处理容器包括第二预热区，并且在第二处理容器中执行预热物品的步骤。

在其它实施方案中，第二处理容器在第一处理容器的下游联接到第一处理容器，使得第二处理容器能够与第一处理容器隔离。在此类实施方案中，第二处理容器包括第二冷却区，并且在第二处理容器中执行冷却物品的步骤。

在又一个实施方案中，所述方法进一步包括将物品输送通过第三处理容器。在此类实施方案中，第二处理容器在第一处理容器的上游联接到第一处理容器，使得第二处理容器能够与第一处理容器隔离。第二处理容器包括第二预热区，并且在第二处理容器中执行预热物品的步骤。类似地，第三处理容器在第一处理容器的下游联接到第一处理容器，使得第三处理容器能够与第一处理容器隔离。第三处理容器包括第二冷却区，并且在第二处理容器中执行冷却物品的步骤。

附图说明

本文所阐述的本公开的前述和其它目的、特征和优点将通过附图中所绘示的那些发明概念的特定实施方案的以下描述中变得显而易见。应当注意附图不一定是按比例绘制的；然而，重点反而放在绘示发明概念的原理上。本文公开的实施方案和附图旨在被认为是绘示性的而不是限制性的。

图1是描绘用于加热一个或多个物品的微波加热系统的一个实施方案的过程流程图，所述过程流程图具体绘示了包括热化区段、微波加热区段、任选的恒温区段和骤冷区段的系统；

图2是根据本公开的一个实施方案配置的电磁加热系统的示意图，所述电磁加热系统包括单个容器，图1中指示的区域中的每一个可以在所述单个容器中实施。

图3是图2的电磁加热系统的第二示意图，所述电磁加热系统包括与电磁加热部段分开设置的端部段，并且可以在所述电磁加热系统中进行预热、恒温和/或冷却功能；

图4A是图2的电磁加热系统的等距视图，所述电磁加热系统包括多个电磁加热部段和矩形端部段；

图4B是图2的电磁加热系统的等距视图，所述电磁加热系统包括多个电磁加热部段和圆形端部段；

图5是图2的电磁加热系统的第三示意性绘示，所述电磁加热系统包括电磁能分配系统；

图6是图2的电磁加热系统的第四示意性绘示，所述电磁加热系统包括用于向所述电磁加热系统提供已加热或已冷却液体的加热和冷却回路中的每一个；

图8是包括图2的电磁加热系统和上游容器的第一放大电磁加热系统的示意性绘示；

图9是包括图2的电磁加热系统及上游容器和下游容器中的每一个的第一放大电磁加热系统的示意性绘示；

图10是包括图2的电磁加热系统及多个另外的上游容器和下游容器的第三放大电磁加热系统的示意性绘示；以及

图11是根据本公开的可用于控制和操作电磁加热系统的示例性计算机系统的框图。

具体实施方式

根据本公开的实施方案，提供了电磁加热系统，所述电磁加热系统表现出增强的操作灵活性并且允许以最少的时间和最小的资本支出从小规模(例如，中试规模或实验室规模)快速有效地放大到商业规模的生产。此类加热系统从完全可操作的单个容器单元开始，并且可以通过选择性地添加设计成执行最初在单个容器单元中执行的一个或多个功能的其它处理容器来扩展以增强生产。由于来自较小规模单元的设备已在较大规模的系统中重复使用，因此最大程度地减少了重复设备。总体而言，本文所述的系统和方法更加灵活，并且简化了商业规模放大的整个过程，从而节省了大量时间和成本。

通常，巴氏杀菌涉及将商品快速加热到介于约80℃与约100℃之间的最小温度，而灭菌涉及将商品加热到介于约100℃与约140℃之间的最小温度。在一些情况下，本文所述的过程和系统可以被配置用于巴氏杀菌、灭菌或巴氏杀菌和灭菌两者。待进行巴氏杀菌和/或灭菌的合适类型物品的实例包括但不限于包装食物、饮料、医疗仪器和流体、牙科仪器和流体、兽医用流体和/或药物流体。

通常，巴氏杀菌涉及将商品快速加热到介于约70℃与约100℃之间的最小温度，而灭菌涉及将商品加热到介于约100℃与约140℃之间的最小温度。在美国专利第9,357,590以及美国专利第7,119,313号中描述了使用电磁能进行灭菌和巴氏杀菌的系统的实例，在不与本公开内容相抵触的范围内，通过引用将其全部内容并入本文。

在一些情况下，本文所述的过程和系统可以被配置用于巴氏杀菌、灭菌或巴氏杀菌和灭菌两者。如以下更详细描述的，在一些情况下，巴氏杀菌可以在较低的温度和/或压力下执行，并且在电磁辐射加热之前或之后无需单独的热平衡时间，而灭菌可以在较高的温度和/或压力下执行，并且可以包括在辐射加热步骤之前的预热步骤，以及包括在加热之后的恒温和热平衡阶段，从而使物品恒温在一定温度下足够长的时间以实现灭菌。在一些实施例中，单个微波系统可以是操作上灵活的，使得它能够被选择性地配置为在不同的加热运行期间对各种物品进行巴氏杀菌或灭菌。巴氏杀菌或灭菌中涉及的各种操作可以首先在单个容器中执行，然后在缩放系统时将操作分配到一个或多个添加的容器中。待进行巴氏杀菌和/或灭菌的合适类型物品的实例包含但不限于包装食物、饮料、医疗仪器和流体、牙科仪器和流体、兽医用流体和/或药物流体。

现在转到图1，描绘了本公开的电磁加热系统100中的主要步骤和组件的示意性表示。电磁加热系统100能够操作以部分地使用例如微波能的电磁能加热多个物品。如本文所使用的，术语“微波能”通常是指频率介于300MHz与30GHz之间的电磁能。尽管本公开总体上涉及微波能并且

如图1所示，一个或多个物品可以首先被引入热化区段102(在这里也称为预热区段)，其中物品可以被热化到基本上均匀的温度。一旦被热化，就可以将物品引入电磁加热区段104。在电磁加热区段104中，可以使用例如微波能之类的电磁能将物品快速加热，所述电磁能通过一个或多个发射器释放到加热区段104的至少一部分中。然后，可以使被加热物品任选地穿过恒温区段106，其中物品可以维持在恒定温度下，持续特定的时间量。随后，可以将物品传递到冷却或骤冷区段108，其中物品的温度可以快速降低到合适的处理温度。此后，可以将冷却的物品从系统100中移除并进一步利用。

根据本公开的一个实施方案，上述热化区段102、微波加热区段104、恒温区段106和/或骤冷区段108中的每一个可以被限定在单个容器内，而在另一个实施方案中，上述阶段中的至少一个可以被限定在一个或多个单独的容器内。

在一些情况下，当物品至少部分地、或全部地浸没在液体中时，可以执行至少一部分的图1中所示步骤中的一个或多个。例如，在至少一部分的上述步骤中的一个或多个期间，物品可以至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％,或100％地浸没在液体中。

在至少某些实施方案中，上述步骤(例如，热化、加热、恒温、冷却/骤冷)中的至少一个可以在至少部分地填充有液体介质的容器中进行，被处理的物品可以至少部分地浸没在所述液体介质中。如本文所使用的，术语“至少部分地填充”表示至少50％的指定体积填充有液体介质的配置。在本公开的某些实施方案中，“至少部分地填充”体积可以是至少约75％、至少约90％、至少约95％或100％地充满液体介质。

当使用时，所使用的液体介质可以包括任何合适类型的液体。液体介质的介电常数可以大于空气的介电常数，并且在一个实施方案中，其介电常数可以类似于被处理的物品的介电常数。水(或包含水的液体介质)可能特别适合于用于加热可食用和/或医疗装置或物品的系统。在一个实施方案中，如果需要的话，可以任选地将添加剂(例如，油、醇、乙二醇和盐)添加到液体介质中，以在处理期间改变或增强其物理特性(例如，沸点)。

电磁加热系统100可以包括至少一个用于将物品传送通过上述处理区段中的一个或多个处理区段的输送系统(未示出)。合适的输送系统的实例可以包括但不限于：塑料或橡胶带输送机、链式输送机、辊式输送机、柔性或多挠曲输送机、金属丝网输送机、斗式输送机、气动输送机、螺旋输送机、槽或振动输送机以及其组合。输送系统可以包括任意数量的单独输送线，并且可以以任何合适的方式布置在处理容器内。电磁加热系统100所利用的输送系统可以被配置在容器内通常固定的位置，或者所述系统的至少一部分在横向或垂直方向是能够调节的。

由微波加热系统100处理的物品可以包括任何合适尺寸和/或形状的包装，并且可以含有任何食品或饮料，任何医用、牙科、药物或兽医用流体，或能够在微波加热系统中处理的任何仪器。合适物品的实例可以包括但不限于包装食物，例如水果、蔬菜、肉、意大利面、预制膳食、汤、炖菜、果酱，以及甚至饮料。包装的特定类型是非限制性的，但是其至少一部分必须为至少部分地微波透射的，以便于促进使用微波能加热内容物。

物品可以包括单独的包装，每个包装的形状大致为例如矩形或棱柱状形状。在一些情况下，物品可以具有顶部和底部，并且每个物品的顶部和底部可以具有不同的宽度。例如，在一些情况下，每个物品的顶部可以比底部宽，并且每个物品的顶部边缘可以比底部边缘长且宽。在其它情况下，例如当物品包括柔性小袋时，顶部可以比底部窄。特定类型的物品可以包括但不限于具有或不具有喷口的柔性和半柔性小袋、杯子、瓶子以及具有或不具有盖子的形状为圆形、椭圆形或其它横截面形状的其它刚性或半刚性容器，所述盖子包括柔性盖子。物品可以由任何材料构成，所述材料包括塑料、纤维素和其它微波透射材料。

如图1所示，引入到电磁加热系统100中的物品最初被引入热化区段102，其中所述物品被热化以达到基本均匀的温度。在一种特定的实施方案中，此类预热/加热是通过使物品与已加温的流体接触来实现的，从而使物品达到基本均匀的温度。例如并且非限制性地，在本公开的至少某些实施方案中，从热化区段102取出的所有物品的至少约85％、至少约90％、至少约95％、至少约97％或至少约99％具有在彼此约5℃内、约2℃内或1℃内的温度。如本文所使用的，术语“热化”和“预热”总体上是指温度平衡或均衡的步骤。通常，热化步骤在电磁加热步骤之前和为电磁加热步骤做准备。

当热化区段102至少部分地填充有液体介质时，物品在穿过期间可以至少部分地浸没在液体中。热化区段102中的液体介质可以比从中穿过的物品的温度高或低。在一些实施方案中并且非限制性地，液体介质的平均整体温度可以为至少约30℃、至少约35℃、至少约40℃、至少约45℃、至少约50℃、至少约55℃或至少约60℃和/或不超过约100℃、不超过约95℃、不超过约90℃、不超过约85℃、不超过约80℃、不超过约75℃、不超过约70℃、不超过约65℃或不超过约60℃。热化步骤在电磁辐射加热步骤之前并为电磁辐射加热步骤做准备。一般而言，由于预热步骤是通过容器内循环的热水执行的，因此容器内的水量应足以使物品浸没或基本上浸没在容器内。

热化步骤可以在环境压力下进行，也可以在加压容器中进行。例如并且非限制性地，当加压时，热化可以在至少约1psig、至少约2psig、至少约5psig或至少约10psig和/或不超过约80psig、不超过约50psig、不超过约40psig或不超过约25psig的压力下执行。当热化区段102填充有液体并被加压时，压力可以是由液体施加的任何水头压力之外的压力。经历热化的物品在热化区段102中可以具有不同持续时间的平均驻留时间。例如并且非限制性地，在某些实施方案中，驻留时间可以为至少约1分钟、至少约5分钟、至少约10分钟和/或不超过约60分钟、不超过约20分钟或不超过约10分钟。

从热化区段102取出的物品可以具有不同的平均温度。在一些实施方案中，在预热步骤之后，液体介质的平均温度可以为至少约20℃、至少约25℃、至少约30℃、至少约35℃、至少约40℃、至少约45℃、至少约50℃、至少约55℃或至少约60℃和/或不超过约100℃、不超过约95℃、不超过约90℃、不超过约85℃、不超过约80℃、不超过约75℃、不超过约70℃、不超过约65℃或不超过约60℃。当对物品进行巴氏杀菌时，预热步骤之后的物品的温度可以在适于巴氏杀菌的各种范围内。例如但不限于，当对物品进行巴氏杀菌时，物品的温度可以在约30℃到约80℃、约35到约75℃或约40到约70℃的范围内。类似地，当对物品进行灭菌时，预热步骤之后的物品的温度可以在适于灭菌的各种范围内。例如但不限于，当对物品进行灭菌时，在预热步骤之后物品的温度可以在约50℃到约100℃、约55℃到约95℃或约70℃到约90℃的范围内。

离开热化区段102的物品随后可以被引入电磁加热区段104。在电磁加热区段104中，可以利用从一个或多个发射器释放的使用电磁能(例如微波能)的热源对物品进行快速加热。如前所述，微波能可以是指频率在大约300MHz和30GHz之间的电磁能。在一个实施方案中，微波加热区段104的各种配置可以利用频率为约915MHz或频率为约2.45GHz的微波能，所述两种频率通常被指定为工业微波频率。然而，一般而言，在各种可能的场景下可以采用其它波长的电磁能。在某些实施方案中，在电磁加热区段104中使用的电磁能可以被极化。除了微波能之外，微波加热区段104可以任选地利用一个或多个其它热源，例如传导加热或对流加热或其它常规加热方法或装置。然而，在本公开的至少一些实施方案中，用于在加热微波加热区段104加热物品的至少约50％、至少约55％、至少约60％、至少约65％、至少约70％、至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％或至少约95％的能量为电磁能。

加热步骤期间电磁能的使用允许快速加热每个物品的最冷部分，以便快速达到最小目标温度，例如最小巴氏杀菌或灭菌温度。在一些实施方案中，目标温度可以为至少约65℃、至少约70℃、至少约75℃、至少约80℃、至少约85℃、至少约90℃、至少约95℃、至少约100℃、至少约105℃、至少约110℃、至少约115℃、至少约120℃、至少约121℃、至少约122℃和/或不超过约130℃、不超过约128℃或不超过约126℃。当目标温度是巴氏杀菌目标温度时，目标温度可以为至少约65℃、至少约70℃、至少约75℃、至少约80℃、至少约85℃、至少约90℃和/或不超过约120℃、不超过约115℃或不超过约110℃。当目标温度是灭菌温度时，它可以是至少约121℃、至少约122℃和/或不超过约135℃、不超过约130℃、不超过约128℃，或不超过约126℃。

在加热步骤期间，可以在相对短的时间段内将物品加热到目标温度。这种快速加热有助于最大程度地减少由于长时间暴露于高温引起的物品损坏或降解，同时仍能达到所需的巴氏杀菌或灭菌程度。在加热步骤期间，物品可以被持续加热至少约5秒、至少约20秒、至少约60秒和/或不超过约10分钟、不超过约8分钟、不超过约5分钟、不超过约3分钟、不超过约2分钟或不超过约1分钟。在加热步骤期间被加热物品中的每一个的最冷温度可以增加至少约20℃、至少约30℃、至少约40℃、至少约50℃、至少约75℃和/或不超过约150℃、不超过约125℃或不超过约100℃。

当在将物品至少部分浸没在液体中的同时进行加热步骤时，液体的平均整体温度可能会变化，在一些情况下，可能取决于释放到容器中的能量。在一些情况下，围绕物品的容器中的液体或物品至少部分地浸没在其中的液体的平均温度可以为至少约70℃、至少约75℃、至少约80℃、至少约85℃、至少约90℃、至少约95℃、至少约100℃、至少约105℃、至少约110℃、至少约115℃或至少约120℃、和/或不超过约135℃、不超过约132℃、不超过约130℃、不超过约127℃或不超过约125℃。

加热步骤可以在大约环境压力下执行，或者可以在高于环境压力的高压下执行。例如，在一些情况下，物品可以在至少5psig、至少约10psig、至少约15psig或至少约17psig、和/或不超过约80psig、不超过约60psig、不超过约50psig或不超过约40psig的压力下被加热。一般而言，可以在加热步骤期间施加压力，以帮助避免包装因密封包装内可能产生的蒸汽而破裂。

在一些实施方案中，在加热步骤之后，被加热物品可能经历“恒温”时期，在此期间，物品中的每一个的最低温度在预定时间段内维持在某个最低目标温度或某个最低目标温度之上。例如，在一些实施例中，在恒温步骤期间，可以将每个物品的最冷部分的温度恒定在等于或高于预定最小温度的温度。虽然预定最小温度可以变化，但在一些特定的实施方案中，预定最小温度可以为至少约70℃、至少约75℃、至少约80℃、至少约85℃、至少约90℃、至少约95℃、至少约100℃、至少约105℃、至少约110℃、至少约115℃、至少约120℃、至少约121℃、至少约122℃和/或不超过约130℃、不超过约128℃或不超过约126℃。预定时间段(或“恒温期”)也可以变化；然而，在至少某些实施方案中，恒温期可以是至少约2分钟、至少约4分钟、至少约5分钟或至少约10分钟和/或不超过约20分钟、不超过大约16分钟、或不超过大约10分钟。在其它实施例中，在微波加热步骤之后，将物品直接以不超过约2分钟或不超过约1分钟的恒温期或完全没有恒温器来冷却。可以执行恒温以便将物品的温度维持在用于灭菌或巴氏杀菌的适当温度，并且除了其它可能的原因，将温度恒定为特定商品或最可能的商品集所需的任何时间。

在加热之后，在一些情况下，在恒温步骤之后，可以通过与已冷却液体接触来将物品快速冷却。在冷却期间，物品的外表面温度可以降低不同的量。例如，在某些实施方案中，物品的外表面温度可以降低至少约30℃、至少约40℃、至少约50℃、和/或不超过约100℃、不超过约75℃或不超过约50℃。此类冷却可能会在不同的时间段内发生；然而，在某些实施方案中，冷却时间段可以是至少约1分钟、至少约2分钟、至少约3分钟和/或不超过约10分钟、不超过约8分钟或不超过约6分钟。任何合适的流体可以用于骤冷区段108，并且所述流体可以类似于或不同于在微波加热区段104和/或恒温区段106中使用的液体。在冷却之后，在不同的应用中，物品的平均温度可能会发生变化；然而，在至少某些实施方案中，所述平均温度可以为至少约20℃、至少约25℃、至少约30℃、和/或不超过约70℃、不超过约60℃或不超过约50℃。

在一些实施例中，例如，当物品被灭菌时，可以在加热步骤之前和/或在冷却步骤之前，或者在已经进行了至少一部分冷却步骤之后，调节物品周围的压力。在一个实例中，当包装的温度处于不太可能破裂的水平时，可以降低压力。当至少一部分的预热、加热和/或冷却步骤中在不同压力下执行时，这些步骤中的一个或多个之间的压力差可能会发生变化；然而，在某些实施方案中，差异可以为至少约5psig、至少约10psig或至少约15psig和/或不超过约35psig、不超过约30psig、不超过约25psig，或不超过约20psig。在其它示例性实施方案中，预热、加热和冷却步骤中的每一个可以在彼此之间相差约5psig、约3psig或约2psig内的压力下执行。在其中在单个容器内执行各种操作的单个容器布置中，可以根据在容器内执行的步骤以及其它可能的条件来控制容器内的压力。在一些情况下，当另外的容器与现有容器联接且各个容器可能执行不同的操作时，可以在容器之间放置压力锁，以便在维持给定容器内的压力的情况下完成将商品从一个容器移动(例如，被输送)到下一个容器，所述给定容器可能与邻近的容器不同。

在一些情况下，物品可以被装入一个或多个载体中，所述载体被配置成在前述的预热、加热、恒温(当使用时)和冷却步骤中的至少一个期间固定物品。当例如当物品至少部分或全部浸没在液体中时执行这些步骤的全部或一部分时，可以使用载体。在美国专利申请序列第15/284,173号中提供了可能用于本文所述的微波加热系统中的合适载体的实例，在不与本公开内容相抵触的范围内，通过引用将其全部内容并入本文。容器可以包括轨道系统或其它输送机构，以与邻近的容器模块化互连，并将载体从一个容器传送到下一个容器。

如图1所绘示的，可以由控制系统150控制和促进微波加热系统100的各个区段的操作。控制系统150通常包括适于与微波加热系统100的一个或多个区段的组件通信的一个或多个计算装置。此类通信可以包括从传感器、开关或微波加热系统100的其它组件接收信号和数据，和/或向微波加热系统100的组件(如但不限于致动器、加热元件、驱动器、灯、警报器、屏幕等)传输如控制信号等信号和数据。控制系统150可以被配置成接收来自用户的输入，并且至少部分地响应于此类输入来控制微波加热系统100的操作。类似地，控制系统150可以被配置成至少部分地自动控制微波系统100的操作。

如本文所讨论的加热系统被配置成按比例放大或缩小，同时仍以各种生产率提供一致的操作。例如，在一些情况下，加热系统可以是能够以相对较小的规模对物品进行巴氏杀菌或灭菌的单个容器单元。如本文所用，术语“容器”是指在单元的操作期间能够与邻近的处理腔室流体隔离的处理腔室。尽管可以在处理腔室内的不同区域或区中执行不同的步骤，但是如本文所定义的那样，此类区域或区不被认为是“容器”，除非此类区域或区在系统的操作期间是能够流体隔离的。

可以将一个或多个另外的处理容器附接到原始的单个容器单元，以扩大系统的生产能力。本发明的系统可以包括一个或多个具有相同芯结构的容器，但可以进行配置、重新配置或以其它方式更改以起到预热、加热、恒温或冷却(或其组合)的功能，这些功能可能与原始容器的功能不同，以更有效地提高产量。例如，另外的处理容器可用于提供预热和/或冷却，而原始容器可继续用于加热。在此类情况下，可以将载体从被配置为用于预热的第一新容器移至被配置为用于加热的原始容器，然后移至被配置为用于冷却的第二新容器。合适的系统的各种实施例在下面参照图2至6进行描述。

当系统包括单个容器时，预热、电磁加热、恒温和冷却步骤(适用于系统布置中的任何步骤)中的每一个可以在同一容器中执行。图2中示意性地描绘了此类系统200的一个实例。图2中描绘的系统200包括具有两个相对端204A、204B的单个容器202，并且在所述两个相对端204A、204B之间限定了腔室206。端中的至少一个包括至少一个开口(未示出)，用于将载体引入腔室和/或从腔室中移除载体。在一些情况下，容器202可以包括单个开口，用于从腔室中引入和移除载体。在其它情况下，容器202可包括在一端处用于将载体引入腔室206的入口和在另一端处用于从腔室206移除载体的出口。

另外，图2中所示的加热系统200包括用于将电磁能释放到腔室中的多个发射器208A到208D。一般而言，发射器是用于将电磁能(例如微波能)递送到腔室206中的组件的组合件。可以使用任何合适数量和布置的发射器。例如但不限于，加热系统200可包括至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个、至少9个或至少10个总发射器和/或不超过50个、不超过40个、不超过30个、不超过20个、不超过18个、不超过16个、不超过14个或不超过12个发射器。

系统200可以包括至少两个相同侧的发射器。如本文所用，术语“相同侧发射器”是指定位在容器202的大体上相同侧上的两个或更多个发射器。两个或更多个相同侧发射器可以在轴向和/或横向上彼此间隔开。如本文所用，术语“轴向间隔”表示在平行于容器202的延伸轴线210的方向上的间隔，而术语“横向间隔”表示在垂直于容器202的延伸轴线210的方向上的间隔。当在容器202内存在输送线时，邻近的相同侧发射器可以在平行于输送方向的方向上彼此轴向间隔开和/或在垂直于输送方向的方向上彼此横向间隔开。为了支持发射器，容器202可以包括一个或多个联接结构(未示出)，所述一个或多个联接结构允许发射器与容器202连接和/或断开。因此，容器202可包括足够数量的联接结构，以支持能够连接至容器202的发射器的数量和位置。类似地，离散部段也可以包括此类联接结构。

另外地或替代地，加热系统200可包括至少两个相对的发射器。如本文所用，术语“相对的发射器”是指定位在容器202的大体上相对侧上的两个或更多个发射器。成对的相对的发射器可以包括两个相对朝向的发射器或两个相对交错的发射器。如本文中相对于相对的发射器所使用的，术语“相对朝向”指示其中心发射轴线大体上彼此对准的发射器。如本文中相对于相对的发射器所使用的，术语“相对交错”表示其中心发射轴未对准的发射器。在至少一些实施方案中，系统200可以包括至少2对、至少3对、至少4对、至少5对或6对或更多对相对的发射器。

每个发射器可以具有任何合适的配置。例如，在一些情况下，每个发射器可具有单个大体矩形的发射开口，而在其它情况下，每个发射器可包括单个入口和两个或更多个间隔开的发射开口。另外，一个或多个发射器可以是倾斜的发射器，其定向成以大约2°至大约15°的发射倾斜角将能量释放到容器202中。在美国专利第9,357,590号中详细描述了发射器、特别是微波发射器的合适类型和配置的其它实例，在不与本公开内容相抵触的范围内，通过引用将其全部内容并入本文。联接结构适合与容器一起使用的发射器类型。

现在参照图3，提供了加热系统200的另一示意性绘示。如图3所示，在单个容器加热系统200中使用的处理容器202可以包括多个部段。如本文所使用的，术语“部段”是指用于执行特定功能或整个步骤的一部分的容器的区域。与容器不同，在系统运行期间，因为部段之间未使用隔离装置，例如闸阀、门等，部段之间不能够相互流体隔离。而是，容器的各部段对彼此敞开，各部段之间的流动路径几乎没有或没有限制，使得每个部段在容器的操作期间保持与其它部段中的每一个的流体流动连通。例如，在操作期间，可能会限制少于20％、少于15％、少于10％、少于5％、少于2％或少于1％的各个部段之间的流动路径。

如图3所示，加热系统200的容器202可包括至少三个部段，即第一端部段212、第二端部段214和位于第一端部段212与第二端部段214之间的至少一个发射器部段216。通常，端部段212、214中的一个可以被配置成入口部段，以通过入口(未示出)接收装有多个物品的载体。取决于容器202的具体配置，相同的端部段或另一端部段可被配置成出口部段，以促进从容器的出口(未示出)移除装载的载体。

容器202的端部段212、214不包括任何发射器，并且加热系统200的发射器均未配置成将能量直接释放到端部段212、214中的任何一个中。相反，发射器208A到208D被配置成将能量释放到一个或多个发射器部段中，例如发射器部段216，如图3中大体上所示。每个发射器部段可以包括任何合适数量的发射器。例如，在某些实施方案中，每个发射器部段可包括至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个或至少8个单独的发射器和/或不超过12个、不超过10个，或不超过8个单独的发射器。这些发射器可以被布置为相同侧和/或相对的发射器。容器202可以包括多个发射器部段。例如，容器202可包括至少1个、至少2个、至少3个、至少4个和/或不超过8个、不超过6个、不超过5个，或不超过4个在端部段212、214之间的总发射器部段。

在一些情况下，发射器部段的总长度可以构成容器202的总长度的很大一部分，特别是当容器202包括发射器部段时，如图2和3所示。例如，发射器部段的总长度与容器202的总长度的比率可以为至少约0.15:1、至少约0.20:1、至少约0.25:1、至少约0.30:1、至少约0.35:1，或至少约0.40:1和/或不超过约0.75:1、不超过约0.70:1、不超过约0.65:1、不超过约0.60:1、不超过约0.55:1、不超过约0.50:1，或不超过约0.45:1。发射器部段的总长度可以从第一个发射器部段的前凸缘到最后一个发射器部段的后凸缘进行测量，或者如果没有凸缘，则从第一个发射器部段中的第一个发射器的前缘到最后一个发射器部段中的最后一个发射器的后缘进行测量。

每个端部段和发射器部段可以具有任何合适的横截面形状。每种类型的部段的横截面形状可以相同或不同。例如，在一些情况下，发射器部段和端部段均可以具有大致矩形的横截面形状。这种配置的一个实例在图4A中示出。如图4A所绘示的，容器202包括两个端部段212、214和两个发射器部段216、218，每个具有大致矩形的横截面形状。替代地，发射器部段216、218可具有大致矩形的横截面形状，而端部段可具有大致圆柱形或其它横截面形状。这种配置的一个实例在图4B中示出。在图4B中，容器202包括两个端部段212、214，每个端部具有大致圆形或圆柱形的横截面形状，以及两个发射器部段216、218，发射器部216、218中的每一个都具有大体矩形的横截面形状。

一个或多个发射器部段可以被配置成彼此独立，从而每个部段可以可移除地联接到端部段和/或邻近的发射器部段。因此，可以在加热试验之间将一个或多个发射器部段添加到处理容器中或从处理容器中移除，以提供扩大的或缩短的处理容器，其中可以使用更多或更少的发射器执行进一步的巴氏杀菌或灭菌。除了提供更多或更少的发射器之外，此类可移动性还可以最大程度地减少停机时间，并进一步增强系统的操作灵活性。

现在转到图5，加热系统200的容器202的另一示意图，其特别绘示了加热系统200的电磁能分配系统。特别参考微波加热系统讨论图5，但是应当认识到，其更普遍地适用于电磁辐射加热。

图5所示的加热系统200总体上包括容器202、至少一个用于产生微波能的微波发生器220以及用于将微波能的至少一部分从发生器220引导到容器202的微波分配系统222。图中显示微波分配系统222包括四个发射器208A到208D，用于将微波能从微波分配系统222引导到容器202中的。

另外，加热系统200包括至少一条输送线224，用于在容器202内传送一个或多个载体226。合适类型的输送线的实例包括但不限于：塑料或橡胶带输送机、链式输送机、辊式输送机、柔性或多挠曲输送机、金属丝网输送机、斗式输送机、气动输送机、螺旋输送机、槽或振动输送机以及其组合。可以在容器202内使用任何合适数量的单个输送线，并且可以以任何合适的方式在容器202内布置一条或多条输送线224。

如图5中大体上所示，输送线224可被配置成在大体上平行于容器的延伸轴线的输送方向228上移动载体226。在一些情况下，输送线224可被配置成在远离容器202的入口230的单个向前方向上传递载体226并使载体226穿过容器202到达出口232。在其它情况下，输送线224可被配置成交替地在向前的方向和与所述向前的方向相反的向后的方向上传递载体226。取决于加热系统200的布置，输送线224可被配置成在预热、加热、恒温和/或冷却阶段的至少一部分期间相对连续地移动载体226穿过容器202。替代地或另外，输送线224可被配置成在预热、加热、恒温和/或冷却步骤的至少一部分期间，在容器502的特定部分或部段内停止载体。在一些情况下，对于巴氏杀菌或灭菌过程的各个部分，载体可能会交替运动并停止运动。

输送线224可被配置成以单堆配置将载体226传送通过容器202，如图5中大体上所绘示的。即，输送线224可将载体226单个地传送通过容器202，而没有载体竖直地堆叠在给定载体的上方或下方。载体226通过输送线224沿其移动的全部(或基本上全部)的输送路径或输送线224本身可以是水平的。例如，在某些实施方案中，但不限于，至少约75％、至少约80％、至少约85％、至少约90％、至少约95％、至少约97％或全部的输送线224或路径可能在水平方向的约10°内。在一些情况下，全部(或基本上全部)的输送路径可以是水平的。因此，输送路径中没有一个或基本上没有一个可以是垂直的。例如，在前述实例中，但不限于，不超过25％、不超过20％、不超过15％、不超过10％、不超过5％、不超过3％或没有一个输送路径或输送线可能在垂直方向的约10°以内。在一些情况下，输送线或输送路径中的没有一个(或基本上没有一个)可以是垂直的。

现在参照图6，提供了加热系统200的替代示意性绘示。加热系统200包括处理容器202，并且进一步绘示了用于将温度受控的液体递送到容器202中的温度控制系统。更具体地，如图6所示，加热系统200包括用于将已加温液体递送到容器202的加热回路234和用于将已冷却液体递送到容器202的冷却回路244。尽管在图6中示出包括单独的回路，每个回路234、244的一个或多个元件可以被集成以提供能够将已加温或已冷却液体递送到容器的组合回路。尽管已加温液体和已冷却液体之间的温差可能会变化，但在某些特定情况下，已冷却液体的温度比已加温液体低至少约5℃、至少约10℃、至少约15℃、至少约20℃、或至少约25℃。

如图6所示，加热回路234包括泵236，所述泵236用于将从液体出口238抽出的液体循环到加热器240。在一个特定实例中，加热器240通过与蒸汽或另一种热传热流体的间接热交换来给液体加温，尽管可以实施任何合适的加热液体的方法。然后可以通过已加温液体入口242将已加温液体返回到容器202。类似地，图6中所示的冷却回路244包括用于使从容器202的第二液体出口248抽出的液体循环到冷却器250的泵246，在所述冷却器250中液体被冷却。应当理解，在某些实施方案中，容器202可以仅包括一个出口，使得与加热回路234相关联的液体出口238和与冷却回路相关联的液体出口248在同一出口中。在此类实施方案中，用于将流体转到加热回路234和冷却回路244的其它组件可以包括在公共出口的下游。在一个特定实例中，冷却器250通过与冷却水或其它冷传热流体的间接热交换来冷却液体，尽管可以实施任何合适的冷却液体的方法。所得的已冷却液体可通过已冷却液体入口252返回到容器202。如图6中大体上所示，已加温液体入口252和已冷却液体入口242可以位于容器202的相对端附近，但是通常被配置成便于将已加温或已冷却液体引入包括微波发射器的同一容器。因此，在一个可能的实例中，容器202可以使用温水预热，使用温水和微波能进行巴氏杀菌或灭菌，使用温水恒温并使用冷水冷却。

在某些实施方案中，加热回路234通常可以在巴氏杀菌或灭菌过程的预热、加热以及恒温步骤(如果适用)期间操作，而冷却回路244可以主要在冷却步骤期间操作。但是，可以在所述过程的任何步骤期间的任何时间调节已加温和已冷却液体的绝对和相对流速和/或温度，以便控制围绕物品的液体的温度。

在一些情况下，根据本公开的加热系统可以进一步包括一个或多个喷嘴，用于在所述过程的至少一部分的预热、加热、恒温(如果适用)或冷却步骤期间朝着容器内的物品释放加压流体的射流。例如，图7是加热系统200以及特别是容器202的纵向截面的另外的示意性绘示。如图7所示，加热系统200可包括流体释放系统，所述流体释放系统包括多个喷嘴254A到254H，喷嘴254A到254H联接到并适于将流体释放到容器202中。

喷嘴254A到254H可以任何合适的配置布置，并且在一些情况下，可以位于沿着容器202的周边的一个或多个区域。尽管在图7中示出，区段位于容器202的顶部和底部部分，应当理解，一个或多个喷嘴也可以沿着容器的横截面间隔开，被配置为朝着容器的物品和延伸轴线释放加压流体的射流。

类似于发射器联接器，容器202可包括用于连接软管的连接点和要根据容器202的配置而被连接和移除的喷嘴，并且如果在添加新容器时重新使用容器202，则容器202可以被添加或移除。如前所述，当容器202包括多个部段时，一个或多个喷嘴可以位于不同的部段中。例如，在一些情况下，端部段中的一个或两个可包括至少1个、至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少7个、至少8个或9个，或更多个喷嘴，然而发射器部段可以包括不超过5个、不超过4个、不超过3个、不超过2个、不超过1个或不包括喷嘴。可以从喷嘴释放任何类型的流体，并且一个或多个喷嘴可以被配置成释放与其它喷嘴中的一个或多个不同的流体。例如，在一些情况下，一个端部段中的一部分喷嘴可被配置成将加压的已加温液体释放到所述部段中，而另一端部段可包括被配置成将加压的已冷却液体释放到所述部段中。在一些情况下，两个端部段都可以包括喷嘴，所述喷嘴被配置成将已加温液体和已冷却液体释放到那些部段中，尽管不是同时。

现在将共同参考如图2到7所绘示的加热系统200及其组件、详细描述根据本公开的并且包括单个处理容器的加热系统的操作。首先，空的载体可以装有多个不同的物品。物品可以包括任何合适尺寸和/或形状的包装，并且可以含有任何食品或饮料，任何医用、牙科、药物或兽医用流体，或能够在电磁辐射加热系统中处理的任何仪器。合适物品的实例可以包括但不限于包装食物，例如水果、蔬菜、肉、意大利面、预制膳食、汤、炖菜、果酱，以及甚至饮料。包装的特定类型是非限制性的，但是其至少一部分必须为至少部分地微波透射的，以便于促进使用辐射能例如微波能加热内容物。

接下来，可以通过入口230将装载的载体引入容器202。在一些情况下，容器202可以被配置成同时容纳不超过5个载体。可替代地，容器202可以被配置成在处理期间一次容纳3个或更少、2个或更少或仅1个载体。然而，容器202的初始配置可以适当地缩放以容纳其它数量的载体、堆叠载体和/或并行放置载体。随着加热系统200按比例放大，其用于处理另外的载体的能力可以增加。

一旦进入容器202中，可以通过与已加温液体接触来预热装在载体中的物品。接触可以包括用加压液体射流(例如通过喷嘴254A到254H释放到容器202中的加压射流)喷涂物品、将物品浸没在已加温液体(例如使用加热回路234维持的已加温液浴)中，或喷涂和浸没物品。当接触包括喷涂和浸没两者时，至少一部分喷涂和浸没可以同时发生。在其它情况下，可以在浸没开始之前停止物品的喷涂。

如上所述，喷雾和水浸入是由喷嘴254A到254H和附带的进料线(未显示)、加热回路234的泵236和加热器240以及类似系统控制的。其中，可以通过调节已加温液体的流速、已加温液体的温度、已冷却液体的流速、已冷却液体的温度、已加温和已冷却液体之间的相对低流速(或流速差)以及已加温和已冷却液体之间的相对温度(或温度差)中的至少一个来控制容器202内的已加温液体的温度。在某些实施方案中，可以调节这些参数中的一个或多个以实现预热液温度，以在使用电磁能加热之前预热载体中的物品。例如，但不限于，前述参数可以将物品预热到至少约30℃、至少约35℃、至少约40℃、至少约45℃、至少约50℃、至少约55℃或至少约60℃和/或不超过约100℃、不超过约95℃、不超过约90℃、不超过约85℃、不超过约80℃、不超过约75℃、不超过约70℃、不超过约65℃或不超过约60℃。

在一些情况下，载体可以在至少一部分预热步骤期间保持静止，而在其它情况下，载体可以在预热期间沿着输送线224移动。当运动时，载体可以沿着输送线224在向前和向后的方向上移动通过容器202。在一些情况下，载体可能会在一部分预热期间(例如，在向物品喷洒已加温液体时)保持静止，并且可能在另一部分预热期间(例如，当不喷涂物品时)移动。

一旦物品已经达到基本均匀的温度，则可以如上所述对物品进行巴氏杀菌或灭菌加热步骤。在加热步骤期间，载体可以在至少一个输送方向上移动经过一个或多个发射器，这些发射器向容器中的物品释放能量，例如微波能。在一些情况下，载体可能会来回穿过发射器中的每一个一次或多次。在美国专利申请第15/921,921号中详细描述了载体运动的可能的“来回”模式的一个实例，在不与本公开内容相抵触的范围内，通过引用将其全部内容并入本文。

经过一个或多个发射器208a到208d之后，载体中的物品可能会经历“停留”时间，在此期间停止释放能量(或减少到至少约5kW或更少，约2kW或更少，约1kW或更少)而允许物品进行热平衡。在每个驻留时间的全部或部分时间内，载体可能处于运动状态或未处于运动状态。虽然停留时间可以发生变化，在某些特定的实施方案中，所述停留时间可以为至少约30秒、至少约1分钟、至少约2分钟、或至少约5分钟，和/或不超过约10分钟、不超过约8分钟、或不超过约5分钟。停留时间可以与能量释放周期交替进行，直到达到目标温度为止。

在加热步骤期间，可以通过以与相对于预热步骤所述的类似的方式调节引入到容器202中的已加温和/或已冷却液体的绝对和/或相对流速，来控制容器202内围绕物品的液体的温度。在加热步骤，液体的温度可以发生变化；然而在至少某些非限制性实例中，液体的温度可以为至少约65℃、至少约70℃、至少约75℃、至少约80℃、至少约85℃、至少约90℃、至少约95℃、至少约100℃、至少约105℃、至少约110℃、至少约115℃、至少约120℃、至少约121℃、至少约122℃和/或不超过约130℃、不超过约128℃或不超过约126℃。在一些情况下，在电磁加热期间，液体的温度可以维持在比一个或多个载体中的物品的目标温度低至少约1℃、至少约2℃、至少约5℃或至少约8℃和/或不超过约20℃、不超过约15℃、不超过约10℃、不超过约8℃的温度。

在一些情况下，特别是在对被加热物品进行灭菌或巴氏杀菌时，可以在加热步骤完成后对载体进行恒温步骤。在一个示例性恒温步骤中，将小于约5kW的微波能(不包括微波能)释放到容器中，并且每个物品的最冷部分的温度可以恒定在最小目标温度或高于最小目标温度达恒温期。载体可以在全部或部分恒温期内在容器202中来回移动，或者载体可以在全部或部分恒温期内保持静止。另外，在一些情况下，在恒温期期间，加压流体射流可能会朝向物品释放(例如，使用喷嘴254A到254H)。在其它情况下，不使用射流和/或可将物品浸没在液浴中。在使用加压流体射流的应用中，可以对物品进行喷涂以优化物品的热交换和温度维持，并通过更改来自喷嘴254A到254H的液体的温度、压力和/或流量来实现控制。

在恒温步骤之后(或者如果省略恒温步骤，则在加热步骤之后)，可以将物品暴露于冷却阶段以降低其温度。在冷却期间，载体可以是静止的，可以移动的，或者可以静止一段时间并移动一段时间。

在某些实施方案中，冷却步骤可以包括将物品浸没在液体中，并且可以使用加热和/或冷却回路234、244控制冷却步骤期间用于冷却物品的液体的温度，如先前在图6的上下文中详细描述的。与采用隔离的预热、加热和冷却区的大规模设施相反，本文讨论的预热、加热和冷却步骤可以在单个容器中执行，所有部段都对所有其它部段敞开。因此，当在冷却步骤期间将冷却水引入容器202时，预热和/或加热区中的液体的温度也可能降低。例如，在冷却步骤中，可以降低至少约5℃、至少约10℃、至少约15℃或至少约20℃。在一些情况下，容器202内的液体介质的最低温度和最高温度之间的差被维持在特定范围内。例如，在一种实施方案中，贯穿容器202的液体介质的最高温度和最低温度之间的差可以小于约20℃。在其它情况下，可能存在温度梯度，使得在至少一部分巴氏杀菌或灭菌过程中，液体介质的最低温度和最高温度之间的差可以为至少约20℃。浸没和喷涂的组合可以用于冷却操作。

冷却后，可以将巴氏杀菌或灭菌的物品从容器202中取出。从容器中取出的物品可能会表现出所需的微生物杀伤力水平，以便将巴氏杀菌或灭菌进行到所需的程度。例如但不限于，当对物品进行灭菌时，每个物品的最冷部分可以达到肉毒梭菌的最小微生物杀伤力(F0)，是根据ASTM F-1168-88(1994)，在250°F(121.1℃)和z值为18°F下测量了至少约1分钟、至少约1.5分钟、至少约1.75分钟、至少约2分钟、至少约2.25分钟、至少约2.5分钟、至少约2.75分钟、至少约3分钟、至少约3.25分钟，或至少约3.5分钟和/或不超过约10分钟、不超过约8分钟、不超过约6分钟、不超过约4分钟、不超过约3.75分钟、不超过小于约3.5分钟、不超过约3.25分钟、不超过约3分钟、不超过约2.75分钟、不超过约2.5分钟、不超过约2.25分钟或不超过约2分钟。

类似地，例如但不限于，当对食品进行巴氏杀菌时，每个食品的最冷部分都可以达到沙门氏菌或大肠杆菌的微生物致死力(F)(取决于被巴氏杀菌的食物)，在90℃下和z值为6℃下测量了至少约5分钟、至少约5.5分钟、至少约6分钟、至少约6.5分钟、至少约7分钟、至少约7.5分钟、至少约8分钟、至少约8.5分钟、至少约9分钟、至少约9.5分钟、至少约10分钟、至少约10.5分钟、至少约11分钟或至少约11.5分钟。备选地或另外，根据ASTM F-1168-88(1994)，沙门氏菌或大肠杆菌的微生物致死力可以不超过约20分钟、不超过约19分钟、不超过约18分钟、不超过约17分钟或不超过约16分钟。

当如上所述在单个容器中进行处理时，容器中的载体中的每一个在基本上所有的预热、加热、恒温(如果适用)和冷却步骤中都保持为单个堆叠构造。例如，每个载体在至少约85％、至少约90％、至少约95％或所有预热、加热、恒温(如果适用)和冷却步骤中保持为单个堆叠构造。另外，如前所述，载体也沿基本水平的输送路径行进，因此，对于预热、加热、恒温(如果适用)和冷却步骤中的每一个，载体保持在大致相同的竖直高度。例如，在一些情况下，对于整个巴氏杀菌或灭菌过程，载体会停留在同一垂直高度的5英尺、3英尺、2英尺或1英尺之内。这与某些物品垂直移动的商业系统形成对比。

本文所述的单个容器微波加热系统可以适合于较小规模的生产，例如实验室规模或中试规模的生产。例如，在一些情况下，单容器系统可以被配置成具有每分钟不超过约25、不超过约20、不超过约15、不超过约10或不超过约5个包装的总生产率。在一些情况下，容器的总体积可以是至少约50、至少约100、至少约150、至少约200或至少约250立方英尺和/或不超过约500、不超过小于约450、不超过约400、不超过约350、不超过约300，或不超过约275立方英尺。

根据各种可能的实施例，可以通过例如将至少一个另外的容器附接到先前描述的单个容器上以提供组合处理单元来提高加热系统的总生产率。然后可以将组合的处理单元用于物品的进一步巴氏杀菌或灭菌，其中一部分过程在原始的单个容器中执行，一部分过程在新添加的容器中执行。例如，新容器可以用于至少一部分的预热和/或冷却步骤，而加热步骤可以在原始的单个容器中进行。其它配置也是可能的，并且在下面进一步详细讨论几种实施方案的另外的细节。

当至少一个另外的处理容器附接到原始处理容器时，附接可以任何合适的方式进行。例如，容器可以通过法兰附接，或者可以焊接在一起。容器可以通过闸阀或压力锁分开(如美国专利第9,357,590号中所述)，或者能够彼此流体隔离。在一些情况下，在容器之间使用的每个隔离装置可以被配置成限制容器之间的流动路径的一定百分比，例如在容器之间的流动路径的至少约40、至少约45、至少约50、至少约55、至少约60、至少大约65、至少大约70、至少大约75、至少大约80、至少大约85、至少大约90或至少大约95，或全部(即100％)。

图8示出了组合处理单元的一个实例。如图8所示，组合处理单元800包括原始加热系统200，所述原始加热系统200包括容器202和发射器208A到208D，以及新容器802(未按比例缩放)，所述新容器802附接到原始容器202的端204A。在操作中，所有的或部分的预热和/或冷却步骤可以在新容器802中通过连接适当的管道和喷嘴(未示出)来执行，而加热步骤可以在原始容器202中执行，所述原始容器202包括连接到其上的各种发射器208A到208D。在另一个实例中，冷却步骤可以在新容器802中执行，而预热、加热和恒温步骤可以在原始容器202中执行。或者，可以在新容器802中执行全部或部分预热步骤以及冷却步骤，这将涉及首先将载体放置在新容器802中进行预热，然后将其移动到原始容器202中进行加热并恒温，然后返回到新容器802进行冷却。

在处理期间，新容器802和原始容器202可以彼此流体隔离或可以不彼此流体隔离。例如，在某些实施方案中，隔离装置804可以设置在新容器802和原始容器202之间。隔离装置804可以是至少部分隔离新容器802和原始容器202的闸门、阀门、门或类似装置。例如，在某些实施方案中，隔离装置804可以防止或减少新容器802和原始容器202之间的流体交换。在其它实施方案中，隔离装置804可以被配置成选择性地允许装载的载体在新容器802和原始容器202之间通过。例如，隔离装置可以是可以选择性地打开或关闭以允许或防止载体通过的闸门、挡板或门。

载体可以在处理步骤中在每个容器中保持静止，或者可以在全部或一部分的预热、加热、恒温(如果适用)和冷却步骤中的一个或多个期间在单个容器内或在两个容器之中移动。原始容器202和/或新容器802可以被配置用于相同或不同的压力并在相同或不同的压力下操作。在一些情况下，例如，在新容器802中执行的一个或多个步骤的压力与在原始容器202中执行的一个或多个步骤的压力相差至少5、至少8、至少10或至少12psig。在其它情况下，在新容器802中执行的一个或多个步骤与在原始容器202中执行的一个或多个彼此相差小于5、小于3或小于2sig。

现在转到图9，示出了组合处理单元900的另一实例。在图9所示的实施例中，将两个新容器902、904添加到电磁加热系统200的任一侧，更具体地说，添加到容器202的任一侧。再次，新容器902、904与原始容器202相比没有按比例缩放。

在图9所示的实施例中，两个新容器附接到原始加热系统200的每个端，更具体地说，附接到处理容器202的端204A、204B。与图8的组合处理单元800相似，隔离装置906、908可以设置在原始容器202与新容器902、904中的每一个之间。在操作中，图9中所示的组合处理单元可以在第一新容器902中执行至少一部分预热步骤，在原始容器202中执行加热步骤，并且在第二新容器904中执行至少一部分冷却步骤。在一些情况下，隔离容器904在其中执行冷却以最大程度地降低温度变化和能量成本可能是有利的。喷嘴和管道(未示出)可以根据需要进行的预热和冷却操作的布置连接到新的端容器902、904，所述预热和冷却操作可以涉及或可以不涉及喷雾和水浸没。

图8和9所示的系统的总生产率可以大于单个容器系统，并且可以例如是大型实验室规模、中试规模或生产规模。在一些情况下，这些扩展系统的生产率可以是每分钟至少约15、至少约20、至少约25或至少约30个包装和/或每分钟不超过约40、不超过约35、不超过30个或不超过25个包装。总体上，图8和9所示的组合处理单元的体积可以变化，但是在某些非限制性实施方案中，所述体积可以为至少约300立方英尺、至少约350立方英尺、至少约400立方英尺、至少约450立方英尺、至少约500立方英尺、至少约550立方英尺、至少约600立方英尺、至少约650立方英尺，或至少约700立方英尺和/或不超过约1200立方英尺、不超过约1100立方英尺、不超过约1000立方英尺、不超过约900立方英尺，或不超过约850立方英尺。

在如图8和9所示形成组合处理单元之后，(或者，在一些情况下，直接在如前所述的单个容器单元中操作之后)，可以通过添加更多的处理容器来进一步扩展加热系统。同样，与添加更多或更大的重复设备的常规按比例放大不同，向本发明的系统添加新容器更改了容器的操作，从而使所述过程更有效且更便宜。在一些情况下，可以添加另外的预热、恒温和冷却容器，以使先前参照图2到9所描述的较小规模的加热系统可以转换为商业规模的单位，类似于美国专利第9,357,590号中所述的一个单位。

在图10中示出了通过将几个新容器附接到原始的单容器加热系统而组装的商业规模加热系统1000的一个实例。如图10所绘示的，商业规模加热系统1000包括原始加热系统200，所述原始加热系统200具有各种添加的上、下游容器，所述上、下游容器联接到原始加热系统200，以扩展原始加热系统200的功能和容量。在图10所绘示的特定系统1000中，例如，另外的容器包括预热容器1002和加热系统200的容器202上游的压力锁1004。系统1000进一步包括在容器202下游的容纳容器1006、高压冷却容器1008、压力锁容器1010和低压冷却容器1012。因此，虽然系统200被配置为提供预热、加热、恒温和冷却功能，但除加热功能外的所有功能都卸载到了系统1000的新容器1002到1012中。这样做可以增加容量，并进一步定制预热、恒温和冷却功能。

参照图11，提供了具有一个或多个计算单元的示例性计算系统1100的示意性绘示，所述计算单元可以实施本文中所讨论的各种系统、过程和方法。例如，除了其它事项之外，示例性计算系统1100可以对应于图1的加热系统100的控制系统150(或与控制系统150通信或以其它方式能够与所述控制系统150交互的计算装置)。应当理解的是，这些装置的具体实施方案可以是不同的可能的具体的计算架构，本文中未具体讨论所述计算架构中的所有计算架构，但是其将是本领域的普通技术人员所能理解的。

计算机系统1100可以是能够执行计算机程序产品以执行计算机过程的计算系统。可以将数据和程序文件输入到计算机系统1100中，所述计算机系统读取文件并且执行其中的程序。计算机系统1100的元件中的一些元件在图11中示出，所述元件包括一个或多个硬件处理器1102、一个或多个数据存储装置1104、一个或多个存储器装置1108和/或一个或多个端口1108到1112。另外，本领域的技术人员将认识到的其它元件可以包括在计算系统1100中，但是所述其它元件未在图11中明确描绘或在本文中进一步讨论。计算机系统1100的各种元件可以通过一条或多条通信总线、点对点通信路径或图11中未明确描绘的其它通信手段彼此通信。

处理器1102可以包括例如中央处理器(CPU)、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)和/或一个或多个内部层级的高速缓存。可以存在一个或多个处理器1102，使得处理器1102包含单个中央处理单元，或能够执行指令并彼此并行执行操作的多个处理单元，所述操作的环境通常被称为并行处理环境。

计算机系统1100可以是常规计算机、分布式计算机或任何其它类型的计算机，如通过云计算架构可用的一个或多个外部计算机。任选地在存储在一个或多个数据存储装置1104上、存储在存储器装置1106上和/或经由一个或多个端口1108到1112通信的软件中实施当前所描述的技术，从而将图11中的计算机系统1100转化成用于实施本文所述的操作的专用机器。计算机系统1100的实例包括个人计算机、终端、工作站、移动电话、平板电脑、膝上型电脑、个人计算机、多媒体控制台、游戏控制台、机顶盒等。

一个或多个数据存储装置1104可以包括能够存储计算系统1100内生成或采用的数据的任何非易失性数据存储装置，如用于执行计算机过程的计算机可执行指令，所述指令可以包括应用程序和管理计算系统1100的各种组件的操作系统(OS)两者的指令。数据存储装置1104可以包括但不限于磁盘驱动器、光盘驱动器、固态驱动器(SSD)、闪存驱动器等。数据存储装置1104可以包括可移动数据存储介质、不可移动数据存储介质和/或通过有线或无线网络架构可用的外部存储装置，其中这种计算机程序产品包括一个或多个数据库管理产品、网络服务器产品、应用服务器产品和/或其它另外的软件组件。可移动数据存储介质的实例包括压缩光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘只读存储器(DVD-ROM)、磁光盘、闪存驱动器等。不可移除数据存储介质的实例包括内部磁性硬盘、SSD等。一个或多个存储器装置1106可以包括易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)等)和/或非易失性存储器(例如只读存储器(ROM)、闪存等)。

含有用于实现根据当前所述技术的系统和方法的机制的计算机程序产品可以驻留在数据存储装置1104和/或存储器装置1106中，所述数据存储装置1104和/或存储器装置1106可以被称为机器可读介质。应当理解的是，机器可读介质可以包括能够存储指令或对其进行编码以进行由机器执行的本公开的任何一个或多个操作的任何有形非暂时性介质，或能够存储由此类指令利用的或与此类指令相关联的数据结构和/或模块或对其进行编码的任何有形非暂时性介质。术语“机器可读介质”可以包括存储一个或多个可执行指令或数据结构的单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库和/或关联的高速缓存和服务器)。

在一些实施方案中，计算机系统1100包括一个或多个端口，如输入/输出(I/O)端口1108、通信端口1110和子系统端口1112，以用于与其它计算装置、网络装置或类似装置通信。应当理解的是，可以使端口1108到1112组合在一起或分离，并且计算机系统1100中可以包括更多或更少的端口。

I/O端口1108可以连接到I/O装置或其它装置，信息通过所述装置被输入到计算系统1100或从其输出。此类I/O装置可以包括但不限于一个或多个输入装置、输出装置和/或环境换能器装置。

在一个实施方案中，输入装置将如人的声音、身体移动、物理触摸或压力等人类生成的信号转换成电信号，作为经由I/O端口1108输入到计算系统1100的输入数据。类似地，输出装置可以将经由I/O端口1108从计算系统1100接收的电信号转换成可以被人类感知为输出的信号，如声音、光和/或触摸。输入装置可以是字母数字输入装置，所述字母数字输入装置包括用于通过I/O端口1108向处理器1102传送信息和/或命令选择的字母数字键和其它键。输入装置可以是另一种类型的用户输入装置，所述用户输入装置包括但不限于：方向和选择控制装置，如鼠标、轨迹球、光标方向键、操纵杆和/或滚轮；一个或多个传感器，如照相机、麦克风、位置传感器、朝向传感器、重力传感器、惯性传感器和/或加速度计；和/或触敏显示屏(“触摸屏”)。输出装置可以包括但不限于显示器、触摸屏、扬声器、触觉和/或触感输出装置等。在一些实施方案中，输入装置和输出装置可以是同一装置，例如，在触摸屏的情况下。

环境换能器装置将一种形式的能量或信号转换成另一种形式的能量或信号，以通过I/O端口1108输入到计算系统1100或从所述计算系统1100输出。例如，可以将计算系统1100内生成的电信号转换成另一种类型的信号，和/或反之亦然。在一个实施方案中，环境换能器装置感测计算装置1100的本地或远程的所述计算装置的环境的特性或方面，如光、声音、温度、压力、磁场、电场、化学性质、物理移动、朝向、加速度、重力等。进一步地，环境换能器装置可以生成信号，以对示例性计算装置1100的本地或远程环境施加一定影响，如某一物体(例如，机械致动器)的物理移动、物质的加热或冷却、添加化学物质等。

在一个实施方案中，通信端口1110连接到网络，计算机系统1100可以通过所述通信端口接收网络数据，所述网络数据可以用于执行本文中所示的方法和系统以及传输信息和由此确定的网络配置改变。换句话说，通信端口1110将计算机系统1100连接到一个或多个通信接口装置，所述通信接口装置被配置成通过一个或多个有线或无线通信网络或连接在计算机系统1100与其它装置之间传输和/或接收信息。此类网络或连接的实例包括但不限于通用串行总线(USB)、以太网、WiFi、

计算机系统1100可以包括用于与一个或多个子系统通信的子系统端口1112，以控制一个或多个子系统的操作，并且在计算机系统1100与一个或多个子系统之间交换信息。此类子系统的实例包括但不限于成像系统(例如红外或其它与温度相关的成像系统)、用于控制加热系统或相关设备的各方面的电机控制器和系统、电池控制器、燃料电池或其它储能系统或控件、照明系统、环境控件等。

图11中所示的系统仅是可以根据本公开的各方面来采用或配置的计算机系统的一个可能的实例。应当理解的是，可以利用存储计算机可执行指令的其它非暂时性有形计算机可读存储介质，所述其它非暂时性有形计算机可读存储介质用于在计算系统上实施当前公开的技术。

本文中提供了许多实例来增强对本公开的理解。特定的一组声明提供如下。此类声明仅旨在作为本公开的潜在实施方案的实例，并且不应被视为限制本公开的范围。

如本文所用，术语“包含(comprising、comprises和comprise)”是开放式连接词，所述开放式连接词用于从在所述术语之前主题过渡到在所述术语之后所述的一个或多个元素，其中在所述连接词之后列出的一个或多个元素不一定是构成所述主题的唯一元素。

如本文所用，术语“包括(including、includes和include)”具有与“包含(comprising、comprises和comprise)”相同的开放式含义。

如本文所用，术语“具有(having、has和have)”具有与“包含(comprising、comprises和comprise)”相同的开放式含义。

如本文所用，术语“含有(containing、contains和contain)”具有与“包含(comprising、comprises和comprise)”相同的开放式含义。

如本文所用，术语“一个/一种(a、an)”和“所述(the和said)”意指一个或多个。

如本文所用，当用于两个或更多个物品的列表中时，术语“和/或”，意味着所列物品中的任何一个可以单独使用，或者可以使用两个或更多个所列物品的任意组合。例如，如果组合物被描述为含有组件A、B和/或C，则所述组合物可以单独含有A；单独含有B；单独含有C；A和B的结合；A和C的结合；B和C的结合；或A、B和C的组合。

如本文通常所用的术语“约”、“基本上”和“大约”是指在给定测量的性质或精度的情况下，测量量的可接受误差程度。典型的示范性误差程度可以在给定值或值范围的20％以内、10％以内或5％以内。

除非另有说明，本文所述的所有数值应当理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。本文中所公开的数值为近似值，并且每个数值旨在意指所述值和围绕所述数值的功能上等效的范围。至少，并且不尝试将等效原则的应用限制于权利要求的范围，每个数值应所述至少根据所报告的有效数字的数量，并且通过应用常规的舍入技术来解释。尽管本文中陈述了数值的近似值，但是尽可能精确地报告了在实际测量值的具体实例中所述的数值。

本文中所述的所有数值范围包括本文中所述的所有子范围。例如，“1到10”和“介于1与10之间”的范围旨在包括所述最小值1与所述最大值10之间并且包括所述最大值和最小值的所有子范围。

除非另有说明，否则所有百分比和比例均按重量计算。除非另有说明，否则所有百分比和比例均基于化合物或组合物的总重量计算。

尽管已经参考各个实施方案来描述本公开，但是将理解的是，这些实施方案是绘示性的，并且本公开的范围不限于这些实施方案。许多变化、修改、添加和改进是可能的。更一般地，已经在特定实施方案的上下文中描述了根据本公开的实施方案。在本公开的各种实施方案中，可以在块中以不同方式对功能进行分离或组合，或用不同的术语对其进行描述。这些和其它变化、修改、添加和改进可以落入如所附权利要求书限定的本公开的范围内。

从上文应当理解的是，虽然已经展示并描述了特定实施方案，但是在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改，如将对本领域的技术人员来说显而易见的。此类改变和修改在如所附权利要求书限定的本公开的范围和教导内。