TWI417057B - 用於準備一營養組合物之施配器 - Google Patents

Description

用於準備一營養組合物之施配器

本發明係關於一種用於準備一適於直接飲用之諸如嬰兒配方之營養組合物之施配器。

對於所有嬰兒，吾人推薦母乳。然而，在某些情況下，例如出於醫學上的或母親選擇不哺乳的原因，親自哺乳是不適當的、不成功的或不建議的。對於此等情形，已開發了嬰兒配方。

通常，可利用以粉末形式、濃縮液體形式或適於直接餵養之液體形式之嬰兒配方。粉末狀嬰兒配方為最風行的形式；主要歸因於其成本及營養品質。粉末狀嬰兒配方之關鍵缺點為準備之不方便性。必須將粉末狀配方用匙舀取至一經殺菌的飲用容器中(諸如，奶瓶)，將已經煮沸且使其冷卻之水倒入該飲用容器中以使該配方重組，且接著密封且搖晃該飲用容器以確保粉末已得到溶解。眾所週知的，諸如嬰兒配方之含牛奶之營養組合物為細菌生長提供優異基質。因此，為了避免任何細菌生長，應在重組後立即喝掉該配方。

若以此方式準備及喝掉了，則在上述情形中，粉末狀嬰兒配方提供對母乳之安全且有營養的良好替代品。然而，需要在每次需要餵食時重複該過程。可易於看出，此可能並非始終方便，且結果，許多父母及其他護理人員並未正確地準備配方，且因此使嬰兒面臨感染之危險。舉例而言，在使用前，水可能未煮沸，在該情況下，嬰兒將食入水中之一些病原體。通常，發達國家中的水源相當安全，但可能並非處處如此。或者，可能準備了大量的嬰兒配方，且接著將其儲存直至需要。不幸地，若任一病原體已污染了該配方，則其具有繁殖之時間。

以濃縮液體形式之嬰兒配方實質上存在與粉末狀嬰兒配方相同的缺點。因此，其並不提供較佳的解決方案。以易於餵養形式之嬰兒配方理論上應提供對準備之不方便性的解決方案。然而，其自身具有缺點；詳言之，其價格貴很多且容積大很多。另外，常常有必要以允許多次餵食之尺寸提供之。然而，一旦打開用於首次餵食，則留下了污染危險。

用於兒童之其他營養組合物(諸如，幼兒牛奶及嬰兒麥片)及用於成年人之營養組合物(諸如，在健康保健環境中使用之餵食物)出現類似問題。

鑒於此等關注及具有以方便且安全方式提供諸如嬰兒配方之液體營養組合物之意圖，已提議了用於準備此等組合物之個別服務的各種裝置。舉例而言，WO 2004/107940提議一種裝置，其具有一第一水腔室，在該第一水腔室中煮沸待在組合物之重組過程中使用之水且將其傳輸至一第二腔室，將水固持在該第二腔室中直至需要，在需要之時，將水重加熱至所要投予溫度且施配至一奶瓶中，在奶瓶中使水與粉末狀嬰兒配方混合以準備單次餵食物。或者，可在施配至瓶中之前將粉末狀嬰兒配方與經重加熱之水混合在一起。WO 03/084377提議一種裝置，其包含一殺菌單元、一用於粉末狀嬰兒配方之容器及施配器、一儲水器及一水泵(皆連接至一諸如微處理器之控制器)。此裝置將對奶瓶進行殺菌，將所要量之嬰兒配方施配至經殺菌之瓶內，使水預沸騰且接著將其維持於一合適溫度，且最後將處於所要溫度之所要量之水施配至瓶內以重組嬰兒配方。

此等已知裝置主要針對以方便方式提供嬰兒配方之單一服務。然而，嬰兒及年幼兒童之免疫防禦通常尚未得到充分開發，且結果，此等人群尤其易受到細菌及病毒感染。舉例而言，嬰兒及年幼兒童可能會在健康的成年人之免疫系統將抵抗感染之情況下易於感染，或者其相比健康的成年人可能會受到由感染引起的較嚴重後果。免疫系統受到損害之人群(諸如，老人)中可出現類似困難。此後果為產生對於健康的成年人完全安全之產物的施配裝置未必能夠產生滿足由具有不成熟的或受到損害之免疫系統之對象所消耗的產物所需要之增加的安全標準的產物。施配設備可提供較方便的方式來準備諸如嬰兒配方之營養組合物之單一服務，但其之使用帶來了使用習知方法並未遇到之新問題。此並不簡單地為對將用以重組組合物之水進行殺菌之問題，亦必須關注諸如下列問題：設備自身內生物黏著及生物膜之積垢的可能性，及黏著細菌或生物膜分離且污染先前經殺菌之水的後果。

已觀察到，此等生物膜可形成於施配設備內，即使自該施配設備施配之水先前已經煮沸。吾人認為，由於難以確保此先前煮沸的水保持無菌(因為此將需要與大氣完全隔離)，所以可能發生上述情況。一旦水再次受到以無論多低位準之細菌的污染，隨著時間過去，有可能會發生生物黏著且生物膜會生長且黏附至與水接觸之表面，尤其在角落及裂縫中。因此，雖然水自身之微生物含量對於嬰兒配方之準備可為完全令人滿意的，然而，水與自大氣之細菌的再污染使生物膜在施配設備零件內生長，其中在稍後階段，膜可分離且污染自該設備施配之水。

一旦生物膜已形成，幾乎不可能將其完全移除。可能有可能殺死膜中之多數細菌，但膜自身難以移去，且可接著充當用於留下的或新到來的任何活體細菌之基質或營養物以拓殖(recolonise)討論中的表面。

為了可理解此難題之程度，可注意到，對於由自動販賣機施配之產物而言，由瑞士立法機構推薦之最大微生物數為每ml 100000菌落形成單位(cfu)，而對於嬰兒配方之最大推薦數為約100 cfu/ml。

因此，雖然顯然地，施配設備之使用可大大地有助於易於準備諸如嬰兒配方之營養組合物，但此使用給其帶來了新的安全關注。因此，顯然存在對提供用於此等產物之具有改良的安全特徵之施配器之需求。

因此，本發明提供一種用於一營養組合物之施配器，其包含：一儲水器；水加熱構件；排水構件；一細菌過濾器，其在該水加熱構件與該排水構件之間使得在使用中在自該施配器排出之前經加熱的水穿過該過濾器；及用於加熱在使用中與經過濾的水接觸之該施配器之表面之構件。

本發明擴展至一種施配嬰兒配方之方法，其包含將水加熱至一在25℃與45℃之間的溫度、使該經加熱之水穿過一細菌過濾器、將該經過濾之水與以粉末或濃縮液體之形式之該嬰兒配方混合，及施配該液體嬰兒配方。

在此說明書中，下列術語具有下列意義："生物黏著"意謂細菌黏附至一惰性表面；"生物膜"意謂包圍於一自生成式聚合基質且黏附至一惰性表面的細菌細胞之結構化群落，且為生物黏著之一專門情況(關於Costerton等人之"Bacterial Biofilms：A Common Cause of Persistent Infections"(Science，第284卷，第1318－1322頁))；"細菌過濾器"意謂一能夠實體地阻塞流過其之水中的細菌之通過的過濾器。

本發明主要針對使準備意欲由具有不成熟的或受到損害之免疫系統之對象所消耗的嬰兒配方或其他營養組合物之過程中所使用之施配設備內的生物黏著及/或生物膜之形成所呈現之任何危害最小化。

藉由在該施配設備中包括一細菌過濾器及用於加熱與經過濾之水接觸之施配器之表面的構件，達成此目標。該過濾器充當一實體阻障以阻止不管天然(亦即，存在於幹線供水或礦質水中)或由流體系統(例如，儲水器或管道)內的生物膜或黏附細菌之其他菌落之分離引起的存在於水中之任何細菌之通過。

藉由單獨地提供加熱構件以減少細菌之黏著及增殖以及生物膜在過濾器之下游的排水構件之區域中之形成，進一步減小了由生物膜引起污染之危險。舉例而言，經過濾的水將接觸之施配器的表面可具備可操作以每當必需時直接加熱表面以阻止生物黏著及/或生物膜在此等表面上之形成的加熱構件。或者或另外，可提供藉由將熱施加至此等表面來定期清潔細菌過濾器及排水構件以阻礙細菌之黏著及增殖以及生物膜在此區中之形成之構件。舉例而言，可提供一蒸氣產生器，使得排水構件之內部以及(較佳地)細菌過濾器可由蒸氣之通過來清潔。

將看出，根據本發明之施配器之使用去除了在使用前對經煮沸之水的需求，因為過濾器自身將使水淨化至所要標準。此又使施配器之設計能夠被簡化(若須要)。

細菌過濾器可具有0.45微米或更小之標稱孔徑。尤其較佳的標稱孔徑介於0.1與0.2微米之間。細菌過濾器可為一習知的平坦薄膜過濾器，或一有形狀之過濾器，諸如，中空陶瓷圓柱體，其中將過濾層塗佈於該圓柱體之內或外表面上，且因此水自內部滲濾至該圓柱體外或自外部滲濾進過濾器。合適的材料之一實例為由atech innovations GmbH及ItN Nanovation AG出售之陶瓷過濾器管(單通道及多通道)。或者，過濾器可由自身具有充當細菌過濾器之結構的纖維構成。合適的材料之一實例為由Gambro Dialysatoren GmbH製造用於Hemofilter 2X之中空纖維。

較佳地，使細菌過濾器位於靠近排水構件處。

如上提及，提供加熱構件以減少細菌之黏著及增殖以及生物膜在細菌過濾器之下游的排水構件之區域中之形成。較佳地，此加熱構件由一經配置以將蒸氣傳遞至在細菌過濾器之下游的至少彼等內表面之蒸氣產生器提供，當施配器處於使用中時該等表面將與經過濾的水接觸。更佳地，亦將蒸氣傳遞至細菌過濾器自身。水過濾器之下游的內表面可由阻礙細菌之黏著及/或增殖之一材料(諸如，Teflon)、一抑菌材料或不銹鋼製成。

施配器之操作的完整循環可包含下列步驟：1.在20秒之週期內將蒸氣自蒸氣產生器供應至排水構件以對在細菌過濾器之下游的排水構件之內表面進行消毒；2.接著將所要量的水自儲水器傳至水加熱構件，在水加熱構件處，其經加熱至所要的排放溫度(較佳地，介於25℃與45℃之間)；3.將經加熱的水穿過細菌過濾器至經消毒的排水構件且按需要加以施配。

在此情況下，可需要兩個加熱構件，一者產生蒸氣且一者加熱待施配之水。

或者，在操作循環之結束時可執行蒸氣清潔，在該情況下，順序將如下：1.將所要量的水自儲水器傳至水加熱構件，在水加熱構件處，其經加熱至所要的排放溫度(較佳地，介於25℃與45℃之間)；2.將經加熱的水穿過細菌過濾器至排水構件且按需要加以施配；3.在20秒之週期內將蒸氣自蒸氣產生器供應至排水構件以對在細菌過濾器之下游的排水構件之內表面進行消毒。

在此情況下，可使用同一個加熱構件加熱待施配之水及產生蒸氣。然而，較佳地，如上所概述，提供兩個加熱構件。

根據本發明之施配器亦可裝備有其他特徵以甚至更方便地進行準備營養組合物之個別服務之過程。舉例而言，施配器可包括一用於奶瓶或類似容器之殺菌器及/或一水泵(若需要在壓力下操作該施配器)。

根據本發明之一施配器尤其適合於與待準備的營養組合物之個別封裝的單位劑量一起使用。此概念較詳細地描述於以國際公告號WO 2006/077259公開之吾人之同在申請中的專利申請案中，其內容以引用的方式併入本文中。簡言之，排水構件經調適成接納一含有以濃縮形式的組合物之一單位劑量之密封拋棄式膜盒。該膜盒具有一出口，其回應於該膜盒內之水壓而打開，使得當該施配器經操作以將水引入至該膜盒內且在該膜盒內達到所要壓力時，其打開以在不接觸施配器之情況下使營養組合物直接自膜盒出口流至一飲用容器內。

營養組合物較佳地以粉末形式存在於膜盒中，但可或者以濃縮液體之形式。

該施配器可進一步具備在引入水之後以氣體沖洗膜盒以使液體之膜盒為空及限制營養組合物至施配器之任何回流之構件。合適的氣體為處於200 mbar與2 bar之間的壓力(例如，300 mbar)之空氣。

該膜盒可經組態以適合該施配器，其始終假設該組態使得致能該膜盒以允許液體自膜盒直接排出至接納容器中之此方式打開及用於打開膜盒以使液體自其排出之構件位於膜盒自身內且可回應於藉由將水引入該膜盒中而在該膜盒中產生之條件而操作。此類型之各種合適的膜盒組態揭示於以國際公告號WO 03/059778公開之吾人之同在申請中的專利申請案中，其內容以引用的方式併入本文中。

如熟習此項技術者將瞭解，該施配器將亦包括控制構件及適當的電路以致能該施配器按所要操作。

舉例而言，在準備嬰兒配方之情況下，水之傳遞經較佳配置，使得接納容器中的最終產物之溫度處於嬰兒立即飲用之合適溫度，例如，25℃與45℃之間。藉由簡單地程式設計水加熱構件以將水加熱至如由消費者選擇之所要溫度，可達成此。或者，可以在70℃與80℃之間的溫度排放30%至50%的水，且接著以或約以室溫之其餘量，或可首先排放以室溫之水，接著為熱水。在兩種情況下，熱水與以室溫之水的混合將確保所得之易於飲用的嬰兒配方處於適合於立即喝掉之溫度。

對於針對例如具有損害之免疫系統之成年人及/或老人之其他營養產物而言，可選擇較高溫度。

類似地，控制構件較佳包括調節待排放的水之量的構件。此可由操作者手動選擇。或者，若待使用單位劑量膜盒，則該膜盒可具備由一提供於該施配器上且經調適成將一信號傳至控制構件以觸發正確量的水之加熱及排放之感測器所讀取的一條形碼。

現將參看圖式進一步說明本發明。

圖1示意性地展示根據本發明之一施配器之一實施例。該施配器由一儲水器1組成，該儲水器1具備一水泵2以將水傳至加熱器3，該加熱器3包含一在一壓鑄鋁加熱塊(未圖示)中之盤繞型不銹鋼管。將當水穿過該管時足以將水加熱至所要溫度的電力供應至加熱塊。將水自加熱器3供應至一具備一包含兩個疊加的親水性PES(聚醚碸)薄膜之細菌過濾器5之排放頭4，上層具有0.8微米之微孔大小及下層具有0.2微米之微孔大小(Pall Corporation供應之EKV過濾器具有0.2微米之標稱孔徑)。提供加熱過濾器5之下游的排放頭4之內表面的構件(未圖示)。亦將一空氣泵6連接至排放頭4。在操作中，加熱構件首先經操作以加熱在過濾器之下游的排放頭之內表面以對其進行消毒。接著，在約0.2 bar之壓力下自儲水器1抽汲所要量之水至加熱器3，在加熱器3處將水加熱至25℃與45℃之間的一溫度。在2 bar與7 bar之間的壓力下，使經加熱之水穿過細菌過濾器5至排放頭4，且將經加熱之水自其處施配至一膜盒7中，該膜盒7含有諸如嬰兒配方之營養組合物之一單位劑量。當膜盒7中之壓力達到一預定值時，膜盒打開且將經重組的嬰兒配方自該膜盒直接施配至諸如奶瓶(未圖示)之一合適容器中。空氣泵6接著經操作以沖洗膜盒外及容器內之任何剩餘液體。

圖2展示穿過排放頭4之一實施例的截面圖，其中過濾器5併入於該排放頭中。經加熱之水自加熱器3供應且經由入口41進入排放頭之頂部。經加熱之水接著穿過過濾器5且在傳至膜盒7之前至腔室42內。可看出，腔室42亦經由入口43連接至空氣泵6(圖2中未圖示)。

圖3示意性地展示根據本發明之一施配器之另一實施例。如自圖3可看出，此類似於圖1之實施例，但具備一代替加熱構件之連接至排放頭4的蒸氣產生器8。在操作中，藉由使自蒸氣產生器之蒸氣穿過排放頭，可每當需要時對排放頭之內部、過濾器，且詳言之腔室42進行殺菌(圖2)。

圖4展示圖3之實施例的排放頭4之替代實施例。如自此圖可看出，除了水入口43及蒸氣入口44之外，排放頭具備電加熱元件45，藉以在施配器之操作期間，該排放頭可經加熱以進一步阻礙細菌在腔室42中之黏著及增殖。

最後，圖5比較自根據本發明之一施配器排放的嬰兒配方中之細菌污染(圖5a)與自一無細菌過濾器之類似施配器排放的嬰兒配方中之細菌污染(圖5b)以及與自諸如WO 03/084377(其中水經預煮沸且施配器每兩天以45 ml沸水沖洗)中揭示之施配器之一施配器排放的嬰兒配方中之細菌污染(圖5c)。在每一情況下，測試週期為兩週。

如機器處於一具有一個嬰兒之家庭中般來對其操作，亦即，使用每一施配器準備每天六次服務，其中以間隔的時間間隔來準備該等服務。在每一情況下，分析之樣本為在所討論之一天中待由施配器施配的第一次服務，因為此有可能為最糟的樣本，因為一整夜後水在機器中已變渾濁。接著判定每一樣本之總好氧嗜溫菌含量(AMC)，且結果展示於圖5a(對於根據本發明之一施配器)、圖5b(對於習知施配器)及圖5c(對於先前技術施配器)中。藉由在環境溫度下培養每一樣本且使樣本暴露至空氣直至細菌菌落大得足夠被量測來判定AMC。自圖5a可看出，自根據本發明之一施配器排放的樣本之AMC在所有情況下皆低於10 cfu/ml。自圖5a與圖5b及圖5c之比較，可看出，自習知施配器排放的樣本之AMC超過10³ cfu/ml，亦即，至少高出2個數量級。自圖5c尤其看得出，與可期待的相反，即使如上所述藉由以沸水沖洗來清潔，亦不能阻止管及其他內表面由細菌引起之拓殖及用以準備嬰兒配方之先前煮沸的水之隨後污染。

1．．．儲水器

2．．．水泵

3．．．加熱器

4．．．排放頭

5．．．過濾器

6．．．空氣泵

7．．．膜盒

8．．．蒸氣產生器

41．．．入口

42．．．腔室

43．．．入口

44．．．蒸氣入口

45．．．電加熱元件

圖1示意性地展示根據本發明之一施配器之一實施例。

圖2展示穿過圖1之實施例的排水構件之截面圖。

圖3示意性地展示根據本發明之一施配器之另一實施例。

圖4以透視圖展示用於根據本發明之一施配器中之排水構件之一實施例。

圖5比較自根據本發明之一施配器施配的嬰兒配方中之微生物數與自習知施配器獲得之微生物數。

1．．．儲水器

2．．．水泵

3．．．加熱器

4．．．排放頭

5．．．過濾器

6．．．空氣泵

7．．．膜盒

8．．．蒸氣產生器

Claims (11)

1. 一種用於準備一適於直接飲用之營養組合物之施配器，其使用待準備的營養組合物之個別封裝的單位劑量，該施配器包含：一儲水器；水加熱構件，其用於加熱水；過濾構件，其用於過濾經加熱的水；排水構件，其可排放用於與該單位劑量混合以形成該營養組合物之經過濾及經加熱的水；其中該過濾構件包含一細菌過濾器，其在該水加熱構件與該排水構件之間，使得在使用時水藉由該水加熱構件加熱至介於25℃至45℃之間的一溫度，且在經加熱的水自該施配器排出之前穿過該過濾器，且該施配器包含在使用時與經過濾的水接觸，而用於加熱該施配器之表面之加熱構件。
2. 如請求項1之施配器，其中該細菌過濾器為一平坦薄膜過濾器。
3. 如請求項1或2之施配器，其中該細菌過濾器直接地位於該排水構件之上游。
4. 如請求項1或2之施配器，其中該細菌過濾器具有0.45微米或更小之一標稱孔徑。
5. 如請求項1或2之施配器，其中該細菌過濾器具有在0.1微米與0.2微米之間的一標稱孔徑。
6. 如請求項1或2施配器，其中在使用時用於加熱將與經過 濾之水接觸之該施配器之表面的該加熱構件包含一蒸氣產生器，其連接至該排水構件之內部且可操作以將蒸氣傳遞至該細菌過濾器及使用時當該施配器處於將接觸經過濾之水的該過濾器之下游的該排水構件之所有表面。
7. 如請求項1或2之施配器，其進一步包含一用於奶瓶之殺菌器。
8. 如請求項1或2之施配器，其進一步包含一水泵。
9. 如請求項1或2之施配器，其中該排水構件以經加熱的水穿過該細菌過濾器至排放頭並自此施配至膜盒內之型式，調適成接納一含有以濃縮形式的該營養組合物之一單位劑量之密封拋棄式膜盒。
10. 如請求項9之施配器，其進一步包含一空氣泵，其連接至該排水構件且可操作使得在將水引入至該膜盒內之後以空氣沖洗該膜盒以便清空該液體膜盒且阻止液體回流至該施配器。
11. 一種在使用待準備的營養組合物之個別封裝的單位劑量準備一適於直接飲用之營養組合物之施配器中施配嬰兒配方之方法，該方法包含將水加熱至一在25℃與45℃之間的溫度、使該經加熱之水穿過一細菌過濾器、將該經過濾之水與以一粉末或一濃縮液體之形式之該嬰兒配方混合，及施配該液體嬰兒配方。