嬰兒磨牙棒的專利研究現狀

黃姍姍，婁圓，王津冬，夏文棟，汪師帥

武漢商學院食品科技學院（武漢 430056）

磨牙棒是專門為嬰幼兒、寵物設計的一類獨特功能性輔食。隨著人們生活水平的提高，育兒觀念的改變，以及人們對營養認知的不斷提高，我國嬰幼兒輔食產業逐步進入快速發展時期。嬰兒磨牙棒可在一定程度上緩解嬰兒長牙過程中的不適，具有鍛煉寶寶的咀嚼能力、促進牙齒的發育的作用，磨牙棒對嬰兒的成長歷程具有重要的意義。對磨牙棒相關的專利申請狀況進行統計和分析，以磨牙棒相關專利為研究對象，揭示該領域的專利布局特點，厘清相關領域技術發展方向，為我國在磨牙棒領域的研發、生產及專利申請提供參考依據。

1 數據來源及檢索方法

以Incopat數據庫作為數據來源，以磨牙棒專利為數據分析對象，利用標題摘要構建檢索式TIAB=磨牙棒，檢索日期為2023年9月14日，對檢索到的專利逐篇進行篩選，得到國內專利547件，國外專利6件，其中，有效324件、失效205件、審中15件。由于專利公開期限滯后問題，2022和2023年的部分已提交申請但還未公開的專利不在檢索結果中，所提到的專利分析為國內專利。

2 磨牙棒專利申請情況分析

2.1 磨牙棒專利歷年申請數量趨勢

我國受理的磨牙棒技術專利歷年申請數量變化趨勢如圖1所示。可以根據專利申請數量隨時間的變化情況，分析磨牙棒的發展史、發展總趨勢和現在所處階段。

圖1 國內磨牙棒專利歷年申請數量趨勢

2.1.1 萌芽期（2007—2013年）

這一時期，新生兒出生率較高，企業、高校和個人意識到輔助食品對嬰幼兒的重要性以及輔助食品市場的發展前景，開始投入對磨牙棒相關技術的研發，但研發投入不足以及缺乏專利意識是導致專利數量少的直接原因，這一時期磨牙棒市場處于萌芽時期。

2.1.2 高速增長期（2014—2020年）

隨著我國國民經濟和科學技術的發展，居民消費水平提高和消費結構的逐漸優化，以及二胎、三胎政策的實施[1]，微信公眾號、抖音、小紅書等繁榮發展，2014年后逐漸涌現眾多母嬰垂直領域達人博主，借由母嬰類、健康知識類博主和寶媽群輔食理念普及傳播，磨牙棒市場規模在2014年后迎來高速增長，國內磨牙棒市場規模持續呈增長態勢。

2.1.3 緩慢增長期（2021—2023年）

受疫情、出生率下滑影響，2021—2023年中國嬰幼兒磨牙棒市場增長放緩，但整體仍保持上升態勢，這一時期，出生率下降，但家長的嬰幼兒營養補充意識強化，富含營養型的食品購買率提升，國內磨牙棒市場規模呈緩慢增長態勢。

2.2 磨牙棒專利申請人分析

通過對專利申請人分析，可以非常直觀了解到磨牙棒行業中主要競爭者的情況。我國磨牙棒專利申請量排名前10申請人如圖2所示，申請人包括2家企業和8名個人。

圖2 磨牙棒專利申請量中國排名前10申請人

申請數量是衡量個人或企業創新能力的指標，申請數量排名越前，其掌握關鍵技術與核心專利的可能性也越大。排名前五位的是王宏、上海意翔寵物食品有限公司、青島禾禧嘉食品有限公司、姚少民、章克仁，這些申請人在3種類型專利申請量的分布上：王宏主要是在2014—2015年間申請的水果、蔬菜等系列外形的嬰兒磨牙棒設計；上海意翔寵物食品有限公司主要是在2017年間申請的仿真培根、排骨等仿真系列寵物磨牙棒的外觀設計；青島禾禧嘉食品有限公司主要是在2019—2020年間申請的不同形狀的寵物潔齒棒外觀設計和可食用寵物磨牙棒的切割裝置；姚少民、章克仁主要是在2016年間共同申請的水果花、動物等系列關于嬰兒磨牙棒的外觀設計。

2.3 專利類型的分布情況

磨牙棒專利申請類型的分布情況如圖3所示。磨牙棒領域申請的主要類型有外觀設計、實用新型、發明專利。其中，外觀設計的申請量最多，占比約62.9%，專利類型為實用新型占比約20%，發明專利占比約17.1%。外觀設計設計要點主要為形狀、色彩、圖案的結合，相對來說較簡單，所以申請量最大。實用新型主要是通過零件的技術研究或設備技術研究，達到易于清潔、生產加工便捷、增添樂趣等目的。發明申請主要是通過制作方法的改良或裝置改良，使其更具功能性。

圖3 專利申請類型分布

2.4 磨牙棒的外觀設計與適用性

嬰幼兒磨牙棒外形主要設計成類似于餅干、蔬果、動物、奶嘴等形狀，色彩單一色或組合色，嬰兒正處于對外界好奇與認知的時期，可愛的動物造型設計和鮮艷的顏色能吸引嬰兒的注意力，增加他們的樂趣和探索欲，提升他們的觀察力和認知能力。磨牙棒不同的形狀滿足不同時期的嬰兒和不同的牙齦部位的需要，如：長條形比較寬，迎合出牙期的嬰兒，因為這時的嬰兒手部精細動作發育還不完全，手指的抓握力不夠，而這種長條柱形狀的磨牙棒更貼合嬰兒手掌，從而在啃咬過程中不易掉落，更安全；波浪形能貼合嬰兒的牙齦，緩解不適；圓月形可以按摩門牙，彎月形可以按摩板牙，奶嘴形狀可以起到安撫嬰兒的作用。

外觀設計不僅是色彩、圖案的結合，還可為解決磨牙棒現存問題對磨牙棒進行外觀上的改良設計。現有磨牙棒存在一定安全隱患，嬰兒在使用過程中可能會誤吞，造成嬰兒窒息，另外，在外出攜帶的過程中，磨牙棒通常裸露在外，易被外界環境污染且容易丟失。通過在磨牙棒上增加安全系帶，實現防止嬰兒吞食磨牙棒的意外發生。在使用時，系帶本體可通過扣合結構扣合，以穿戴在嬰兒的手腕上，使得磨牙棒被拴在嬰兒的手腕上，從而避免磨牙棒被嬰兒吞食，還能防止磨牙棒丟失，其中，防塵罩套設在磨牙棒本體上，避免磨牙棒在攜帶過程中受外界環境污染，確保嬰兒食用安全性，解決現有技術中嬰兒在使用磨牙棒時易吞食，造成嬰兒窒息，容易丟失、受污染的問題[2]。

此外，嬰兒在萌牙時期，不同位置的乳牙，其萌出時間也不同，現有的磨牙棒結構較為單一，不能適應所有的乳牙萌出階段，進而導致磨牙棒幫助嬰兒乳牙萌出的效果降低，通過磨牙棒本體和多個不同的磨牙棒件相組合以解決現有技術中存在的磨牙棒不能適應所有乳牙萌出階段的問題。不同磨牙件連接磨牙棒本體的一端，多個磨牙件分別對應不同位置處的牙齒，任一磨牙件能夠按摩對應位置處的牙齒。根據嬰兒的乳牙萌出的位置不同，選擇相對應的磨牙件更換到磨牙棒本體上，不同的磨牙件對于相對應的乳牙，能起到更好的按摩效果，更好幫助嬰兒乳牙萌出，如圖4所示。磨牙部件分別有板牙按摩頭和門牙按摩頭，又分別有普通波浪形和凸起形，門牙按摩頭類似于餅干的圓餅狀結構，更加適合嬰兒啃咬，板牙按摩頭呈月牙狀結構。相較于普通波浪形，凸起形可以按壓乳牙附近的牙齦，進而可以按摩牙齦內的神經，有效緩解因萌牙前的乳牙壓迫牙齦神經所引起的異常感覺[3]。

圖4 可拆卸的磨牙棒

2.5 磨牙棒的加工工藝與裝置

磨牙棒的基本生產工藝包括原輔料混合、和面、壓延成型、醒發、烘烤、攤涼、干燥、冷卻、金屬檢測、殺菌、包裝等步驟[4]。現有的加工裝置存在一定問題，加工裝置的改良可以解決現有磨牙棒生產過程中的問題。

傳統烘烤裝置在烘烤時，蒸汽遇冷液化易流進燈槽內部造成烤箱燈損壞，影響烤箱燈的使用壽命。通過在箱體的內部對稱設置3組擋塊，燈槽位于兩組擋塊之間，燈槽的開口上下均設有擋板，擋板對稱設置且向箱體內傾斜，傾斜的擋板設置，可以防止水珠流入到燈槽內，避免造成烤箱燈的損壞，延長烤箱燈的使用壽命。同時，烤盤連接有防燙件，可以避免手部直接接觸烤盤而燙傷，安全性能提高[5]。

傳統的包裝裝置對于長條狀的磨牙棒落到圓筒形的包裝盒內后容易出現分布雜亂的情況，導致包裝效率低的問題。通過旋轉的包裝盒接收掉落的磨牙棒，快速完成磨牙棒的包裝工作，并且能使磨牙棒均勻地分布在包裝盒內，可以高效便捷地實現自動控制包裝過程。傳送帶和下料槽為間歇式設置，傳送帶間歇運轉，每次移動的距離為相鄰2個放置盤之間的距離，下料槽間歇性地釋放磨牙棒，每次釋放的量正好為1個包裝盒能夠盛放的量，下料槽的低端連接有2個擋片，用于減緩磨牙棒下降速度，避免磨牙棒落入包裝盒發生斷裂。將改良后的自動打包系統應用于磨牙棒生產過程中，可以提高包裝效率和易斷率[6]。

2.6 磨牙棒的原料創新

嬰兒磨牙棒主要是有硅膠材質制作和食物制作2種。食物制作磨牙棒主要以小麥粉、淀粉、脫脂奶粉等為主要原料，酵母、黃油、蛋清等為輔助原料，都是天然食材，營養健康，保證嬰兒的健康和安全。

市場上以谷物為原料的輔食類產品，原料谷物種類單一，在營養品質方面存在問題，且一般均含有糖、鹽等調味產品，不符合中國嬰幼兒喂養指南的推薦。通過以小麥粉、大豆粉、玉米粉、燕麥粉等雜糧粉為原料，多類谷物食品復配加工可提高產品的營養價值。雜糧粉制作的磨牙棒具有無鹽低糖的特點，雜糧粉可以提供豐富營養素，降低嬰幼兒過敏風險，更適宜出牙期嬰幼兒使用[7]。

菇類具有多種保健功效，菇類的菌柄一般質地較硬。通過對金針菇、香菇、茶樹菇、猴頭菇、雙孢菇等五菇的菌柄進行真空冷凍干燥、粉碎過篩、蒸制等特殊處理后，用于制作磨牙棒，該磨牙棒天然環保，硬度適中，能為嬰兒提供萌牙期所需的鈣、磷、維生素A、維生素C、維生素D，促進嬰兒長牙，并增強免疫力[8]。

此外，鮮奶通過加熱提取奶清液，加入乳酸或醋酸調節至pH 6，酸化乳清可作為凝固劑，液體加熱至36 ℃，加入凝乳酵素使牛奶凝結，采用高速旋轉分離法去除水分。干酪加入各種乳化鹽并加熱，在加熱過程中乳化鹽奪取與酪蛋白結合的鈣離子從而釋放出酪蛋白本身的乳化能力，達到在加熱過程中形成均勻乳化體系的穩定作用，實現再制干酪生產中的凝膠-溶膠-凝膠轉化。牛奶和干酪經過處理制作可提高磨牙棒的硬度，使其不易掉渣、衛生安全，在咬和咀嚼的同時還能補充嬰幼兒發育所需的鈣質、維生素D和磷等其他營養成分[9]。

隨著消費需求的逐漸多元化、精細化，消費者在營養需求上也會愈發嚴格，而磨牙棒在營養優勢上較為單一，急需強化，通過在磨牙棒的制作過程中加入各種礦物質、維生素強化營養，開發具有針對性的產品，做出的磨牙棒不僅保留原始的獨特風味，而且使其更具功能性。

3 結語

通過對磨牙棒的專利分析可知，國內在磨牙棒領域的專利申請起步較晚，主要集中在近20年內。申請人分布不均，主要集中在企業和個人，大專院校和科研單位申請量較少，表明專利布局尚不完善，知識產權保護仍需加強。由于試驗分析以國內磨牙棒相關專利為依據，對于國外相關專利沒有進行分析，且Incopat中檢索到的數據相對不全。未來研究中，可通過國家知識產權局進行檢索數據，對國內、國外相關專利進行對比分析，對相關專利申請提供更為準確的數據支撐。