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帶有集成的抗微生物過濾器的膠囊的制作方法

文檔序號:1545714閱讀:208來源:國知局

專利名稱::帶有集成的抗微生物過濾器的膠囊的制作方法帶有集成的抗微生物過濾器的膠囊已經開發出嬰兒配方作為人類母乳的替代品,以便為嬰兒提供所需的營養。通常,嬰兒配方基于牛奶或豆奶并且可以不同的形式諸如粉末或濃縮液形式提供。可用于提供嬰兒配方的各種不同形式均具有它們各自的優點。例如,盡管以粉末形式提供的嬰兒配方具有相對較高的營養品質,但是其制備耗時,因為用于還原的水必須被預先煮沸,并容許其冷卻然后被倒入容納粉末的經消毒的飲用容器內,以便制備現成可飲的液體嬰兒配方。如果以這種方式來制備和飲用,則粉末狀嬰兒配方在上述情況下是母乳的安全而有營養的良好替代品。但是,在每次需要喂食時都需要重復該過程。可容易地看到,這并不總是很方便,其結果是,許多父母和其他照料者未適當地制備配方,因此使嬰兒面臨受感染的危險。例如,水在使用之前可能未被煮沸,在這種情況下,會把水中的任何病菌喂給嬰兒。在發達國家中水源通常是相當安全的,但并非每個地方情況均如此。或者,可成批制備嬰兒配方,然后儲存起來,直至需要時才飲用。不幸的是,如果任何病菌已經污染了該配方,則該病菌會在存放期間繁殖。在進一步的發展中,已經引入了現成可飲的、單份供應的小份嬰兒配方,這克服了制備嬰兒配方的不便。但是,這些現成可飲的產品比散裝儲存的嬰兒配方更昂貴,并且同樣需要在打開后立即飲用該配方以避免其被細菌污染的危險。嬰兒和兒童的免疫防御通常沒有發育完全,因此,這些群體特別容易受到細菌和病毒感染。例如,他們可易于在健康的成年人的免疫系統可抵抗感染的環境中被感染,或者他們與健康的成年人相比被感染后可發生更加嚴重的后果。在免疫系統缺乏抵抗力的群體例如老年人中可出現類似的情況。其結果是,制備對于健康成年人而言非常安全的營養組合物的設備可能不能生產這樣的產品,該產品滿足由具有未發育完全或缺乏抵抗力的免疫系統的主體消費的產品所要求的提高的安全標準。因此,需要尋求一種能夠以方便的和安全的方式供應營養組合物例如嬰兒配方的方法或設備。W02006/077259公開了一種用于制備單份供應的營養組合物的方法,該方法包括將液體諸如水引入容納單位劑量的濃縮形式的組合物的料筒內。水在被引入料筒內之前經處理以便從水中去除病菌。該處理可例如是預加熱、過濾或者利用紫外線對水進行照射。于2006年7月25曰提交的名稱為"Dispenserforpreparinganutritionalcomposition(用于制備營養組合物的分配器)”的共同待決的歐洲專利申請No.06117801.8公開了一種設備,該設備教導了借助于用于在分配器中從膠囊制備營養組合物的過濾器處理水的原理。此外,盡管采取各種措施以將粉末狀嬰兒配方被不期望的細菌污染(的危險)減到最小,但是卻難以確保用簡單且實用的方法在膠囊中注入無菌液體例如沸水。例如,液體可在設備中通過加熱操作進行消毒,但是這需要一冷卻階段以達到受控溫度(例如35度左右),以供嬰兒飲用。從而,制備時間顯著延長或者必須預先對液體進行消毒。因此,這增加了設備的復雜程度以及額外的控制裝置。在設備中使用紫外線同樣增加了復雜性、控制裝置并需要定期維護。此外,某些營養配方可提供用于細菌生長的基質。因此,長時間的儲存,尤其在高溫下,可增加存在的細菌量。通常,還已知在容納有咖啡配料的膠囊中使用過濾器來過濾液體咖啡提取物并將咖啡固體物保留在膠囊內。例如,EP0507905B1涉及一種用于制備液體產品的設備和膠囊。將內部過濾膜置于料筒的底部中,用于將固體顆粒保留在料筒中并用于防止設置于穿孔構件中的流動通道堵塞。例如從EP-A-512470(US5,402,707的對應版本)已知用于從容納物質的單獨的膠囊獲得流體食物的系統和方法。但是,這種膠囊中用于研磨咖啡顆粒的過濾器通常具有大于10μm的孔尺寸,該孔尺寸適合于咖啡研磨物的典型尺寸,且該(大的)孔尺寸被認為是必需的,以便確保充分的飲料流量。因此,這些過濾器不能阻留微生物,所述微生物通常具有幾Pm量級(細菌)或甚至更小量級(病毒)的尺寸。US5681468涉及一種分配無菌液體的液體分配器,該分配器包括用于儲存無菌液體的容器、安裝在該容器上的噴嘴組件以及過濾器,該過濾器具有至少一個表面和多個該表面上的孔,所述孔涂覆有抑制細菌繁殖或殺菌的金屬材料,例如金屬或金屬氧化物或金屬鹽。然而,這種設備是一種多劑量設備且設計成用于重復使用。涂層減少了過濾器上的微生物生長和“穿透生長(growth-through)”。此外,由于源于金屬的殺菌材料能夠以不受控的量被輸送到最終的飲料中,因此源于金屬的殺菌材料是不被期望的。此外,通過手動擠壓容器,液體以較低的壓力穿過設備。因此,本發明的目的在于提出一種技術,該技術用于改善從容納在單次使用的膠囊中的配料所生產的、即通過將液體供給到膠囊內所生產的營養液體的微生物安全性。這對于被引入膠囊中用于與膠囊中的配料和/或營養配料、例如嬰兒配方配料相混合的液體不是完全無菌的情況尤其重要。該目的通過獨立權利要求的特征來實現。從屬權利要求進一步發展了本發明的主^^)固、uMο本發明的第一方面涉及一種用于在飲料生產設備中單次使用的膠囊。該膠囊容納有一種或多種配料,用以在將液體供給到膠囊內時生產飲料或液體食物。該膠囊設有抗微生物過濾器(抗菌過濾器,antimicrobialfilter),該抗微生物過濾器設置成跨越穿過膠囊的液體流路。抗微生物過濾器還設置在膠囊的進口面和出口面之間,優選地設置在距離進口面向內一定距離處。因此,確保被引入膠囊的液體必然穿過過濾器,而不管其是否與容納在膠囊中的配料混合。過濾器距離進口面一定距離還確保顯著降低了例如通過打開膠囊的(進口)面意外地或主動地損壞過濾器(而仍然能夠在設備中使用該膠囊)的危險。此外,過濾器還設置在距離出口面向內一定距離處。在一模式中,抗微生物過濾器設置在膠囊的出口面和易被細菌污染的配料之間。在另一模式中,抗微生物過濾器在膠囊中設置在進口面和配料之間。過濾器可具有1μm或更小、更優選0.5μm或更小、最優選為0.2μm的名義孔尺寸。易被細菌污染的配料可包括奶粉和/或其它嬰兒配方成分。抗微生物過濾器可布置在膠囊的出口中。抗微生物過濾器可包括多孔聚合物膜。用于該膜的材料可從下列材料中選擇PES(聚醚砜)、醋酸纖維素、硝酸纖維素、聚酰胺以及它們的組合。附加地或替代地,抗微生物過濾器包括紙層。配料可布置在抗微生物過濾器和膠囊的出口面之間。或者,抗微生物過濾器可布置在進口面和配料之間。抗微生物過濾器可固定到膠囊的側壁上。抗微生物過濾器可由至少一個鄰近過濾器設置的支撐壁(backingwall)支承。支撐壁比過濾器剛性更大。支撐壁確保過濾器不會在膠囊內升高的壓力(例如可能在2-10bar之間)下的液體的作用下和/或由于以高速進入膠囊的液體流所形成的射流而破裂、穿孔或損壞。在過濾器的下游鄰近過濾器設有至少一個支撐構件。可在過濾器的上游鄰近過濾器設置第二支撐構件。抗微生物過濾器不包括抑制細菌繁殖的或殺菌的材料。抗微生物過濾器的邊沿可抵靠膠囊壁密封。當抗微生物過濾器設置在膠囊底部和配料之間時,該抗微生物過濾器可距離膠囊底部一定距離。或者,該抗微生物過濾器可至少部分地與膠囊的底部接觸。該抗微生物過濾器還可至少部分地密封到膠囊的底部上。抗微生物過濾器可從外部附裝到膠囊上,例如附裝到膠囊的底部或膠囊的頂部上。當從膠囊的進口面觀察時,抗微生物過濾器可完全在膠囊的整個內部上方延伸。當從膠囊的進口面觀察時,抗微生物過濾器可僅部分地在膠囊的整個內部上方延伸。在可能的模式中,抗微生物過濾器還可布置在膠囊的出口中。當抗微生物過濾器設置在膠囊頂部和配料之間時,抗微生物過濾器可距離膠囊頂部一定距離。特別地,一定距離(例如0.5-1.5cm)使得能夠提供足夠的間隙以在不損壞過濾器的情況下在膠囊中插入注射裝置諸如針狀物、刀片等。過濾器可由至少一個多孔聚合物薄膜形成。抗微生物過濾器可具有小于500μm、優選地小于300μm的厚度。本發明的另一方面涉及一種飲料生產系統,該飲料生產系統包括根據前述權利要求中的任一項所述的膠囊以及飲料生產機器。該機器可設有_用于容納和支承膠囊的腔室裝置,以及-用于向膠囊供應液體且可選地供應氣體(諸如壓縮空氣、氮)以完全排空膠囊的直ο該飲料生產機器還可包括-用于打開膠囊的進口側的裝置,諸如穿刺裝置。該飲料生產機器可設計成使得可在飲料不接觸飲料生產機器的部件的情況下從膠囊獲得在膠囊內生產的飲料。例如,該機器包括膠囊保持件,該膠囊保持件包括截面足夠大的下部開口以使膠囊的出口完全露出。本發明的另一方面涉及一種用于減少營養液體中的微生物含量(load)的方法,該營養液體通過下列步驟獲得-將液體供給到容納有配料的膠囊內,-使配料與液體相互作用,其中,通過抗微生物過濾器過濾所獲得的營養液體,該抗微生物過濾器是膠囊的一部分并布置在膠囊內部或者從外部固定到膠囊上。當閱讀下面對本發明的優選實施例的詳細描述時,本發明的其它特征、優點和目的將變得顯而易見。圖1示出根據本發明的膠囊的示例;圖2示意性地示出在膠囊的出口中具有抗微生物過濾器的膠囊;圖3示意性地示出在膠囊的主包封件中具有抗微生物過濾器的膠囊;圖4示意性地示出在膠囊的主包封件中在進口面和配料之間具有抗微生物過濾器的膠囊。總體而言,本發明提出將抗微生物過濾器集成到容納配料的膠囊內。術語“抗微生物過濾器”是指一種過濾器,該過濾器通過機械過濾作用減少該過濾器下游側的微生物例如細菌的數量。本發明總體上涉及容納有飲料或食物配料的膠囊,并尤其適合于容納嬰兒配方配料例如乳基粉末的膠囊。優選地,這種根據本發明的膠囊在已經優選地被注滿保護性氣體如氮后在生產場地進行密封,并且當它們已經被放置入相關的飲料或液體食物生產機器中時被打開。優選地,膠囊的打開不是手動完成,而是通過相關飲料生產機器的部件和/或膠囊的內部機構完成。該打開技術降低了膠囊內部被污染的風險。手動地或以自動方式將膠囊供給到飲料生產機器的腔室中。膠囊被保持在腔室的限定位置中。通常在膠囊保持固定于腔室中時實現將液體供給到膠囊內部和將營養液體排出膠囊。營養液體的生產可基于寬范圍的液體/配料相互作用原理,例如溶解、稀釋、沖煮(泡制,brewing)、提取、混合和懸浮等。對于嬰兒配方在膠囊內以粉末、薄片或液體濃縮物配料存在的情況,優選溶解、稀釋和懸浮。優選地,通過機器的相關的打開或穿孔裝置在膠囊的進口面處將該膠囊打開。另一方面,可通過膠囊的集成的打開/穿孔裝置或通過作為飲料生產機器的一部分的相關的打開/穿孔裝置在膠囊的出口面處產生開口或穿孔。一種特別的打開機理可以是通過在膠囊內部建立的壓力將待打開的膠囊的面推靠到集成的或外部的穿孔/打開裝置上。此建立的壓力可通過將液體諸如水穿過膠囊的進口面注入膠囊內而產生。另一種模式還可使膠囊經由隔板(S印turn)或閥打開,該隔板或閥由于膠囊中所建立的壓力或者通過使用插入到膠囊中的推動器來打開,以用于打開穿過隔板或閥的流路。優選地使用集成的穿孔/打開機構,所述機構將通過圖1的實施例進行說明。該內部機構尤其用于所謂的“直流(directflow)”膠囊,其中能夠在生成的液體不接觸飲料生產機器的部件的情況下從膠囊獲得(即,輸送)生成的液體。這顯然降低了在通過被注入的液體與容納在膠囊中的配料之間的相互作用而已經在膠囊中生成飲料之后飲料被污染的風險。例如從EP1472156Bl中大致已知帶有集成的打開裝置的封閉膠囊,下面將參照附圖1對該膠囊進行簡略地說明。圖1示出了一膠囊9,該膠囊包括杯形基體10和膜11,所述杯形基體形式/形狀穩定(formstable)且例如由塑料制成,所述膜焊接在形成所述杯形基體10的周緣的周向焊接邊緣13上。膜11可例如由夾層件或金屬箔制成。附圖標記12總體上指示配料。用于打開根據本實施例的膠囊的系統包括布置在杯形基體10的底部中的盤14并包括穿刺構件15。穿刺構件15被封裝在由杯形基體10和膜11所形成的腔室中。因此該盤設置在杯體的底部并從而形成較寬闊的區域,在提取期間,內部壓力可遍布在該區域上。在提取時,將膠囊引入飲料生產機器,經由將膜11刺穿的針狀物引入水,并且在膠囊9中的壓力升高的影響下,盤14受到朝向保持部件16的向下的推力,使得穿刺構件15打開杯形基體10的保持部件16,從而允許將在膠囊9內生成的飲料排出。圖1中的附圖標記1指示根據本發明的抗微生物結構或抗微生物過濾器。如可從圖1所見,該過濾器布置在至少一部分配料12和膠囊9的出口16之間。優選地,抗微生物過濾器可具有1μm或更小、更優選0.5μm或更小例如0.2μm的名義孔尺寸。優選地,過濾器1包括至少一個過濾多孔膜,該過濾多孔膜有時也被稱為“微孔過濾器”。例如,該過濾器可由聚合物薄層制成并可具有小于500μm、優選10-300μm的厚度。優選地,所述抗微生物過濾器1具有高孔隙率(例如,高達整個過濾器的70-90%),從而不會不適當地阻礙液體穿過過濾器1的流動。另外,所述過濾器可設有(例如涂覆有)食品級抗微生物劑(例如香精油),用以在飲料穿過過濾器1時殺滅細菌。抗微生物過濾器1可優選地與容納奶粉和/或其它嬰兒配方成分的膠囊一起使用。下面參照圖2和圖3對本發明的其它實施例進行說明。參考標記為3的箭頭指示在膠囊9的進口側(頂側)上的液體例如水的入流。標記17指示用于刺穿膠囊的進口面并供給液體的裝置,該液體可例如是加壓熱液體,優選為水。在圖2的實施例中,抗微生物過濾器1布置在膠囊9的出口噴嘴4中。在此情況下,膠囊中可僅具有一個主隔室5,該主隔室至少部分地被填充飲料配料。注入的液體3的壓力足以推動通過液體3與隔室5中的配料相互作用而生成的飲料穿過過濾器1。膠囊中的任何剩余液體可通過將壓縮空氣注入膠囊內而被容易地排出,以便確保飲料營養完整。如圖2和圖3所示,生成的液體可然后直接流入(例如落入)置于膠囊9的出口面下方的嬰兒瓶2內。在圖3的實施例中,抗微生物過濾器1布置成使得在膠囊9的出口噴嘴4和用于配料的主隔室5之間存在第二隔室6。如果需要,該第二隔室6也可至少部分地填充有配料,特別是填充有與隔室5中的配料相比不會或不容易被細菌污染的配料。圖3的實施例中的抗微生物過濾器1完全橫貫膠囊9的內部,而圖2的實施例中的抗微生物過濾器1僅部分地在膠囊9的內部的橫截面上方延伸(當從上方觀察時)。在圖3的實施例中,抗微生物過濾器距離膠囊9的底部20—定距離。在此情況下,優選地設置支撐壁以支承過濾器膜并防止該膜在膠囊中的液體壓力的作用下撕裂。支撐壁可以是例如置于過濾器膜下方的塑料或金屬格柵。應當注意,抗微生物過濾器1也可被置于膠囊9的底部20上并可完全地或部分地覆蓋底部20。抗微生物過濾器1可被密封到底部20的整個表面上,或者僅被密封到底部20的部分表面上,例如被密封到其邊沿部分上。應注意,抗微生物過濾器1也可附裝到膠囊9的外部,優選地附裝到膠囊底部20的外表面上。抗微生物過濾器1被固定(例如在19處被密封)到膠囊9的側壁18的內表面上。密封19可例如經由超聲波焊接、膠粘、壓配合等完成。所述密封確保沒有飲料可流過過濾器1和膠囊9的壁的內表面之間的潛在間隙從而形成未過濾液體的旁路。從圖3可清楚地知道,任何容納在第二隔室6、即過濾器1下游的配料將不被過濾,并將在未經過濾的情況下到達容器(瓶)2。近來,某些細菌菌株受到廣泛的關注,因為已經發現如果被攝取,這些細菌菌株將展現出對人類有價值的特性。特別地,已經發現乳酸桿菌屬(Lactobacilli)和雙歧桿菌屬(Bifidobacteria)的特定菌株能夠定居(colonise)在腸黏膜上,以降低致病細菌粘附到腸內上皮細胞上的能力、具有免疫調節作用并有助于保持健康。這種細菌有時被稱為益生菌(probiotics)。已經提出向嬰兒配方中添加益生菌,以增強腸道定居的發生并促進“有益”細菌——雙歧桿菌屬和乳酸桿菌屬的種——而不是有害細菌——病原體如梭菌屬(Clostridia)等——的定居。典型地,每g配方添加10e7cfu的最少量的益生菌,盡管通常優選較大量、例如高達每g配方10el2cfU的益生菌。但是,由于益生菌是細菌或其它微生物,因此可以理解的是,本發明所提出的類型的微生物過濾器將像有效地截留致病微生物那樣同樣地截留益生菌。因此,如果期望本發明的膠囊中的嬰兒配方包含益生菌,則必須采取特殊措施以確保將益生菌與還原后的配方一起輸送到瓶內。例如,益生菌微生物可設置在第二隔室6中。因此,過濾器1將不會將益生菌阻留在主隔室5中。圖4示出了另一實施例,在該實施例中,抗微生物過濾器定位在進口面8和容納在隔室5中的配料之間。這種配料可包括粉末或液體濃縮物形式的嬰兒配方。該配方可包括干燥形式的益生菌,該益生菌最終被封裝起來以物理地保護其不受其它配料影響。過濾器距離進口面8—定間隙,該間隙足以能夠引入諸如液體注射針的注射裝置17。過濾器可例如被固定(例如被密封)到膠囊的呈階梯狀的部分21上。在膠囊的底部可設有可撕裂的或可刺穿的膜16和置于膠囊的底部20或出口4與膜16之間的打開裝置諸如穿孔板或盤14。該膜可被密封到膠囊的第二、下部的呈階梯狀的部分22上。當然,穿孔板可與膠囊的底部一體制成。在該實施例中,過濾器1可進一步被置于配料和過濾器之間的支撐構件(未示出)支承。進口面8可由柔性的可穿孔材料諸如鋁和/或塑料制成。權利要求一種在飲料生產設備中使用的膠囊,所述膠囊容納有配料以用于在膠囊(9)的進口面(8)處將液體供給到所述膠囊(9)內時生產營養液體,所述膠囊(9)設有抗微生物過濾器(1)。2.根據權利要求1所述的膠囊,其特征在于,所述過濾器(1)設置在所述進口面(8)和出口面(7)之間,并距離所述進口面、且優選地距離所述出口面向內一定距離。3.根據權利要求1或2所述的膠囊,其特征在于,所述過濾器(1)布置在所述膠囊(9)的出口面(7)和配料(12)之間。4.根據權利要求1或2所述的膠囊,其特征在于,所述過濾器(1)布置在所述膠囊的進口面(8)和配料(12)之間。5.根據權利要求1至4中任一項所述的膠囊,其特征在于,所述抗微生物過濾器(1)具有1μm或更小、更優選0.5μm或更小、最優選0.2μm的名義孔尺寸。6.根據前述權利要求中任一項所述的膠囊,其特征在于,所述配料(12)包括乳基粉末,諸如嬰兒配方粉末。7.根據權利要求3所述的膠囊,其特征在于,所述抗微生物過濾器(1)布置在所述膠囊(9)的出口(4)中。8.根據前述權利要求中任一項所述的膠囊,其特征在于,所述抗微生物過濾器(1)包括聚合物膜,該聚合物膜由諸如PES(聚醚砜)、醋酸纖維素、硝酸纖維素、聚酰胺及它們的組合之類的材料制成。9.根據前述權利要求中任一項所述的膠囊,其特征在于,所述抗微生物過濾器(1)固定到所述膠囊(9)的側壁(18)上。10.根據權利要求1或2所述的膠囊,其特征在于,所述抗微生物過濾器(1)距離所述膠囊(9)的底部(20)—定距離。11.根據權利要求1或2所述的膠囊,其特征在于,所述抗微生物過濾器(1)至少部分地與所述膠囊(9)的底部(20)接觸。12.根據權利要求11所述的膠囊,其特征在于,所述抗微生物過濾器(1)至少部分地密封到所述膠囊(9)的底部(20)上。13.根據權利要求1所述的膠囊,其特征在于,所述抗微生物過濾器(1)從外部附裝到所述膠囊(9)上。14.根據前述權利要求中任一項所述的膠囊,其特征在于,所述膠囊設有內部打開機構(15),當通過將液體(3)注入(17)所述膠囊(9)的進口面(8)內而在所述膠囊(9)內建立壓力時,該內部打開機構打開所述膠囊(9)的出口面(7)。15.根據前述權利要求中任一項所述的膠囊,其特征在于,所述抗微生物過濾器(1)具有小于500μm、優選地小于300μm的厚度。16.一種飲料生產系統,該飲料生產系統包括根據前述權利要求中任一項所述的膠囊(9),以及飲料生產機器,該飲料生產機器具有-用于容納所述膠囊(9)的裝置,和-用于向所述膠囊(9)供應液體(3)的裝置(17)。17.根據權利要求16所述的系統,其特征在于,所述飲料生產機器還包括-用于打開所述膠囊(9)的進口面⑶的裝置(17)。218.根據權利要求16或17所述的系統,其特征在于,所述飲料生產機器設計成使得可在飲料不接觸飲料生產機器的部件的情況下從所述膠囊(9)獲得在該膠囊(9)中生產的飲料。19.一種用于減少營養液體中的微生物含量的方法,該營養液體通過下列步驟獲得-將液體供給到容納有配料的膠囊內,-使所述配料與所述液體相互作用,所述方法包括以下步驟-通過抗微生物過濾器過濾所獲得的營養液體,該抗微生物過濾器是所述膠囊的一部分并布置在膠囊內部或者從外部固定到膠囊上。全文摘要本發明提出一種在飲料生產設備中使用的膠囊(9)。所述膠囊(9)容納有一種或多種配料(12)以用于當將液體供給到膠囊(9)內時生產飲料或液體食物。所述膠囊設有集成的抗微生物過濾器(1)。文檔編號A47J31/36GK101977636SQ200980109754公開日2011年2月16日申請日期2009年1月8日優先權日2008年1月24日發明者A·羅林,M·D·史蒂文,Y·埃帕爾斯申請人:雀巢產品技術援助有限公司
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