CN100408439C - 将选定材料分配到液体中的装置和其制造方法 - Google Patents

将选定材料分配到液体中的装置和其制造方法 Download PDF

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Abstract

公开将选定材料分配到液体中的装置和其制造方法，其中一种分配管(20)，在其内壁含有选定材料(32)。这种管直到使用前都密封包装在一个防水外封袋(40)里。在使用时，拿走外封袋，将该管穿透溶液容器，当溶液流过该管时，选定材料就被添加到溶液中。

Description

将选定材料分配到液体中的装置和其制造方法
本申请为以2000年8月22日的国际申请日的中国申请号00812213.X、原发明名称为“分配管”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用来将配料添加到密封液体如饮料中的装置。
背景技术
众所周知，在药品和食品工业中，加入有利于健康的细菌(比如说原生的(probiotic)细菌，如乳菌或双歧杆菌属)，可以使人们保持良好的肠组织功能。然而，对于含有这些细菌的混合产品，要得到一个令人满意的存放期很难，并且代价很高。问题在于，如果这种饮料或经肠的(enteral)溶液经过热杀菌过程，或要以无菌方式装在被预先杀菌的容器中的话，就会将加工过程中添加的活细菌给杀死或除掉。如果在杀菌后且还在加工/填充过程中，直接将细菌加到溶液中，那么只要一有水的存在，细菌还是可能会再生、繁殖，最终在加工完几周或几月后死亡。细菌的新陈代谢可能会改变溶液的味道和营养价值。
为了避免食用前溶液和细菌相互作用，有人将特定的分配系统结合到如Tetrabrik或Pet瓶子的溶液容器中(见例如共同未决的PCT申请PCT/US98/21490)。由于这些分配系统或多或少都是构成包装的成整体的部分，所以生产者不能选择在生产过程中还是生产后使某些产品带分配系统并使某些产品不带分配系统。
为了解决这些问题，使用到了管状装置，例如由不透水材料制成的管状伸缩式的浸入包装的部件。如美国专利US3,102,465和PCT/AAU97/00680都公开了一种吸管状部件，该部件能被打开，以便于分配盛装在该部件中的配料成分。许多专利例如US4,860,929和US4,986,451都提供了管状装置，这些管状装置两端封闭，侧面有穿孔，这样可以释放粒状材料，并且使粒状材料溶解在水或其它溶剂中。借助吸管装置将材料添加到溶液中的其它办法包括，在吸管一端的外侧涂上调味层，将吸管放置在液体中时，该涂层就溶解；或者使吸管成勺状的一端用可溶解物质制成。其它吸管的新发明提供了具有内部或外部装饰特征和物质的吸管。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种简单的、低成本的消费者喜爱的系统，可以在室温下长时间的保护细菌，并且为病人或用户提供在这段长时间后的使用现成系统。
另一个目的在于，提供一种可以利用一根吸管将配料如原生的(probiotic)微生物加到饮料中、然后用户使用吸管吸吮饮料的装置。
又一个目的在于，提供一种将原生的(probiotic)细菌或其它添加剂加到饮料如乳制品或软饮料、或经过无菌或杀菌处理的经肠的(enteral)溶液中的方法，这些处理方式包括杀菌过滤，照射或热杀菌。
又一个目的在于，提供一种用来将配料组分添加到饮料中的装置，该装置具有防水又防潮的容器，使用时将该容器打开即可。
又一个目的在于，提供一种可以长时期地保存有利于健康的细菌的方法。
又一个目的在于，为其它对湿气或氧气敏感的配料如某些氨基酸、缩氨酸、核苷、维生素、荷尔蒙和蛋白质提供一种新的分配系统。
通过下面的说明还可明显地看出其它目的和优点。
本发明涉及一种分配管，在其内壁含有选定材料如细菌细胞或其它添加剂。这种管直到使用前都密封包装在一个防水外封袋里。在使用时，拿走外封袋，将管状装置穿透溶液容器，如装有饮料或经肠的(enteral)溶液的容器，当溶液流过该管时，选定材料就以所需的量添加到溶液中。
即提出一种用来将选定材料分配到液体中的装置，包括：
(a)一个不透液体的分配管，具有一个开孔，该开孔被内管壁包围，并从管开口上端延伸到管开孔下端；
(b)一种在内管壁的一部分上的涂层材料，所述涂层材料选自于油和蜡且用来将选定材料的悬浮体保持在粘附到内管壁的开孔中，以长时期地保存选定材料，
其中通过将管的下端置入液体中且通过开孔吸液体，所述选定材料可以从内管壁上移去并与液体混合。
还提出一种制造用来将选定材料分配到液体中的装置的方法，包括：
(a)提供一个不透液体的分配管，该分配管具有一个开孔，该开孔被内管壁包围，并从管上端延伸到管下端；
(b)涂覆一种在内管壁的一部分上的涂层材料，所述涂层材料选自于油和蜡且将该选定材料的悬浮体保持在粘附到内管壁的开孔中，以长时期地保存选定材料，
其中，将管的下端放入液体中，通过开孔吸液体，选定材料就可以从内管壁上移去并与液体混合。
从下面的说明可以更明显看出本发明的其它目的和特点。
附图说明
图1是本发明中分配管的第一实施例的透视图；
图2是本发明中分配管的第二实施例的透视图；
图3是本发明中分配管的第三实施例的透视图；
图4是管内粘附有选定材料的分配管的部分横截面示意图；
图5是部分剖面管的局部视图，显示了粘附的选定材料的位置；
图6A-6C表示了在插入不透水管子之前的有涂层的第二管(图6A)；部分插入不透水管子的有涂层的第二管(图6B)；有涂层的第二管旋转，选定材料落到不透水管子中。
图7是装入封袋中的本发明装置的透视图。
具体实施方式
本发明中分配管的结构与饮用吸管相似。分配管不透液体，为了借助吸吮就可以使溶液分配到该装置中，分配管的两端设计成开式。在如下所述的优选实施例中，将选定材料添加到分配管中，如典型原生的(probiotic)微生物的悬浮体，例如乳菌或双歧杆菌属。在本发明优选实施例中，在生产本发明分配管的过程中，第二管将选定材料分配到分配管中。然后，使用现有技术中的包装机将该管放入防水的外封袋中。在本发明制造过程中使用到的材料，尤其是分配管和外封袋的材料必须能保护细菌和其它选定材料，使其在室温下保存将近12个月的期间里不受污染并不会受潮。管子材料也必须能经受得住用作细菌的悬浮介质或其它选定物质的作用。
参考附图，本发明的分配管用来将选定材料分配到液体中，该分配管由一个不透液体的管子20组成，该管子具有一个开孔22，该开孔被内管壁24包围。孔22在管子的上端26和下端28处打开，如图1-3所示；换句话说，管子在任一端都不封闭。管子20的大小和结构最好与已知的饮用吸管一样，例如与盒式独立饮料纸盒一起使用的吸管一样，并且管子20最好由合成聚合材料例如聚乙烯或聚丙烯、或由具有内部蜡质涂层的纸形成。其尺寸范围最好是，宽度0.2-20mm，长度50-500mm。该管子可以是商业饮用吸管。
这样，如果管子20和具有可刺破开口的标准饮料盒一起使用，那么该管子的底端28最好是尖头，如图1-3和7所示。其它可以用在本发明中的分配管包括那些具有公知的波纹管44的管子，如图2所示。日本用的吸管通常有一个外管，饮用吸管就套叠在其中，所以，本发明也包括具有外管42的实施例，如图3所示。
很重要的是，管子20要具有保持悬浮体的能力，并能防止悬浮体不经意地从管子20中漏出去。可通过适当选择制作管子的材料或对管子20进行处理，就可靠表面张力实现这一点。也可以通过改变悬浮体的粘性来实现这一点。尽管本发明中并不需要，但是在本发明的优选实施例中，管子内壁被涂层，或以其它方式对表面进行改性以产生较高的表面张力。这样，在优选实施例中，就进一步包括了粘附到内管壁24上的涂层材料30，用来将选定材料32的悬浮体保持在开孔22中。该涂层材料30可以由任何对人和加到管子上的细菌无毒而且可以粘附到内管壁24的涂层物质组成，例如，食用油如玉米油，或蜡。涂层材料可以用许多方式涂上，例如，插入涂有这种物质的、具有管状填充装置的细长棒或其它装置，或者喷射管子20内壁的方式。
细菌或添加剂可以与涂层物质一起添加，或单独加到管内的选定位置(例如，大约10μl的一小滴)，甚至在涂了管20内壁后将管内的所有地方都喷射上。管20内的添加剂的分布形式和范围可以由添加剂的性质和预期用途来决定。这样，对于易溶添加剂来说，就减少了对分布情况的苛求。如果添加剂在管子20末端能溶解很快，那么使添加剂靠近末端比较合理，这样可以让添加剂很快分散在容器的溶液中。将添加剂置于末端的另一个理由是，如果添加剂的味道令人不喜欢，可以在消费前最大程度地将添加剂稀释。如果添加剂的味道很好，可以将其置于上端，以增加饮料的好味道。为了减少对氧气敏感的添加剂的暴露，添加剂可以以小滴形式置于内管20中，内管20的表面积比管子20中均匀分散的材料小。
待从分配管20中分配的选定材料32最好由一种或更多种原生的(probiotic)微生物的冻干细胞组成，例如各种乳杆菌属或双歧杆菌属菌种。根据添加到管20中的添加剂类型，包含添加剂的悬浮体可能需要特别处理，以便于增加保存期，优化在管20内的适当保持力，以及便于在使用时从管20中释放出来。对于细菌来说，含有细菌的悬浮体不应当含有太多水，应当非常能抗氧化。在一般使用温度(如0℃-40℃)时，悬浮体应能溶解或释放或携带例如细菌等添加剂至待消费的液体中。这样，对于许多添加剂如细菌添加剂而言，干燥的添加剂最好粒化成非常细的粉末，以确保溶解和在溶液中的均匀分布。
容纳在装置中的细菌悬浮体或其它添加剂最好充分浓缩，以便于表面张力/粘性将悬浮体保持在管中。优化悬浮体的浓度，使每毫升细菌的体积和数目之间有一个好比率。细菌浓度最好不低于悬浮体的1％。最好在氮保护流动中直接将细胞混合到悬浮液中，以便于减少水蒸气和氧气出现。虽然细菌细胞用肉眼看不到，但是选定材料32在附图中仍然表示成小圆点或小圆圈，以显示出它们的位置(例如附图1-4和5中所示)。
可以使用本发明装置而添加到液体中的其它选定材料还包括维生素、着色剂、矿物质、微量元素、顺势疗法的(homeopathic)药品、药剂、酶等等。
选定材料32，例如细菌细胞，最好通过第二管34添加到管20中。第二管的外直径小于不透液管的内直径，并最好有一个封闭端36，如图6A-6C所示。封闭端36外部涂上一层选定材料32，这层选定材料是通过表面张力和/或借助现有技术中的粘性材料粘附上去的，如图6A所示。然后带涂层的封闭端36被插入不透液管20的底端28处的孔22中，该不透液管上已经部分或全部用涂层材料30处理过了(如图6B所示)。然后对着涂层材料移动封闭端36，例如旋转，由此使选定材料脱落，然后粘附到内壁的涂层上(如图6C所示)。
管20最好包装在一个基本上不透水气的柔性封袋40中，如图7所示。外封袋必须充分防止水蒸气，应该具有充分的柔性和韧性，以防止无意识地刺破，并最好由涂覆在一层聚合薄膜上的柔性聚合材料或铝箔制成。制造封袋时，要考虑到，在任何情况下，只要密封了，水和湿气就不会进入管装置中。而在使用时，也很容易撕开选用的材料。封袋40最好由涂有铝的聚烯烃材料或者由现有技术中具有低透水率的合成聚合物制成。用作外封袋40的优选材料是聚乙烯或聚丙烯，包括这些聚合物家族的均聚物和共聚物，其外涂有铝层。如果需要透明封袋40，聚乙烯/聚丙烯结构可以有一个外层，该外层由乙基乙烯乙醇、或聚亚乙烯基氯化物的聚合物构成。如果不需要防止氧化，聚乙烯和/或聚丙烯也可以不加铝层。本领域的普通技术人员可以替换其它合适的包装材料。
为了使用密封管20，将其从封袋40中取出，象插标准吸管一样将其向下插入容器开口中，或者象刺破橙汁纸盒一样将容器上的可刺破部分刺破，从而插入液体容器中。待加入细菌(如图所示)的容器如橙汁盒的口受到如可刺破铝箔的保护，正如现有技术中公知的一样，这使细菌可加入无菌填充或热杀菌溶液中。在吸管穿透如装经肠的(enteral)产品、乳制品、软饮料或一些其它类型溶液或混合物的容器时，细菌就融合到溶液中，在产品中给出理想的细菌剂量。一旦管的底端28侵入液体，就通过将液体经过从底端到上端的孔吸入口中的过程，使选定材料32从内管壁24中移去，与液体混合。
包含管20的封袋40可以单独于饮料或其它液体容器出售，或者作为饮用容器吸管，用本领域公知的粘合剂附加到容器上。这样，装在封袋40中并包含有选定材料的管20可以轻易地附加到各种包装上，这种包装盛装了适合添加选定材料的溶液。
虽然本发明借助特定实施例作了详细描述，但是可以理解的是，可以作出许多变化、修正和具体化，因此所有这些变化、修正和具体化都属于本发明的精神和范围。

Claims (37)

1. 一种用来将选定材料分配到液体中的装置，包括：
(a)一个不透液体的分配管，具有一个开孔，该开孔被内管壁包围，并从管开口上端延伸到管开孔下端；
(b)一种在内管壁的一部分上的涂层材料，所述涂层材料选自于油和蜡且用来将选定材料的悬浮体保持在粘附到内管壁的开孔中，以长时期地保存选定材料，
其中通过将管的下端置入液体中且通过开孔吸液体，所述选定材料可以从内管壁上移去并与液体混合。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，选定材料包括原生的微生物细胞。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，原生的微生物包括乳杆菌属。
4. 根据权利要求1所述的装置，其中，选定材料包括冻干的活细菌的悬浮体。
5. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，使用所述装置时的活细菌浓度至少是制造装置时悬浮体的1％。
6. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，改变悬浮体的粘性，以便提供悬浮体相对于所述装置的最大粘性。
7. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管有一个波纹管部分。
8. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管套叠到一个外管中。
9. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管由合成聚合材料制成。
10. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管由纸制成，在纸内部涂有一层蜡质材料。
11. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管的直径范围是：0.2-20mm，长度范围是：50-500mm。
12. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管是商业饮用吸管。
13. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，改变所述管的开孔的表面，以便于产生较高的表面张力。
14. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一个基本上防水蒸气的柔性封袋来装入所述管。
15. 根据权利要求14所述的装置，其特征在于，封袋由涂有铝的聚烯烃材料制成。
16. 根据权利要求14所述的装置，其特征在于，封袋由具有低透水率的合成聚合物制成。
17. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，材料的悬浮体沿着内管壁的全长分布。
18. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，材料的悬浮体主要位于管的下端。
19. 一种制造用来将选定材料分配到液体中的装置的方法，包括：
(a)提供一个不透液体的分配管，该分配管具有一个开孔，该开孔被内管壁包围，并从管上端延伸到管下端；
(b)涂覆一种在内管壁的一部分上的涂层材料，所述涂层材料选自于油和蜡且将该选定材料的悬浮体保持在粘附到内管壁的开孔中，以长时期地保存选定材料，
其中，将管的下端放入液体中，通过开孔吸液体，选定材料就可以从内管壁上移去并与液体混合。
20. 根据权利要求19的方法，其特征在于，通过将具有选定材料涂层的第二管插入分配管的下端，使该内管壁涂上选定材料。
21. 根据权利要求19的方法，其特征在于，选定材料由原生的微生物细胞组成。
22. 根据权利要求21的方法，其特征在于，原生的微生物包括乳杆菌属。
23. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，选定材料包括冻干的活细菌的悬浮体。
24. 根据权利要求23所述的方法，其特征在于，在使用时的活细菌浓度至少是制造装置时悬浮体的1％。
25. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，提供不透液体的分配管，包括提供具有一个波纹管部分的管。
26. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，提供不透液体的分配管，包括提供一个套叠到外管中的管。
27. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，提供不透液体的分配管，包括提供一个由合成聚合材料制成的管。
28. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，提供不透液体的分配管，包括提供一个由纸制成的管，在纸内部涂有一层蜡质材料。
29. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，提供不透液体的分配管，包括提供一个直径范围是0.2-20mm、长度范围是50-500mm的管。
30. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，提供不透液体的分配管，包括提供一个商业饮用吸管。
31. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括改变所述管的开孔的表面，以便于产生较高的表面张力。
32. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括提供一个基本上防水蒸气的柔性封袋来装入所述管。
33. 根据权利要求32所述的方法，其特征在于，提供一个用来封装分配管的、基本上防水蒸气的柔性封袋包括提供一种由涂有铝的聚烯烃材料。
34. 根据权利要求32所述的方法，其特征在于，提供一个用来封装分配管的、基本上防水蒸气的柔性封袋包括提供一种由具有低透水率的合成聚合物制成的封袋。
35. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，涂覆内管壁部分包括将材料的悬浮体沿内管壁的全长分布。
36. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，涂覆内管壁部分包括使材料的悬浮体分布在管的下端。
37. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括改变悬浮体的粘性，以便于提供悬浮体相对于所述装置的最大粘性。
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