婴儿磨牙棒的专利研究现状

黄姗姗，娄圆，王津冬，夏文栋，汪师帅

武汉商学院食品科技学院（武汉 430056）

磨牙棒是专门为婴幼儿、宠物设计的一类独特功能性辅食。随着人们生活水平的提高，育儿观念的改变，以及人们对营养认知的不断提高，我国婴幼儿辅食产业逐步进入快速发展时期。婴儿磨牙棒可在一定程度上缓解婴儿长牙过程中的不适，具有锻炼宝宝的咀嚼能力、促进牙齿的发育的作用，磨牙棒对婴儿的成长历程具有重要的意义。对磨牙棒相关的专利申请状况进行统计和分析，以磨牙棒相关专利为研究对象，揭示该领域的专利布局特点，厘清相关领域技术发展方向，为我国在磨牙棒领域的研发、生产及专利申请提供参考依据。

1 数据来源及检索方法

以Incopat数据库作为数据来源，以磨牙棒专利为数据分析对象，利用标题摘要构建检索式TIAB=磨牙棒，检索日期为2023年9月14日，对检索到的专利逐篇进行筛选，得到国内专利547件，国外专利6件，其中，有效324件、失效205件、审中15件。由于专利公开期限滞后问题，2022和2023年的部分已提交申请但还未公开的专利不在检索结果中，所提到的专利分析为国内专利。

2 磨牙棒专利申请情况分析

2.1 磨牙棒专利历年申请数量趋势

我国受理的磨牙棒技术专利历年申请数量变化趋势如图1所示。可以根据专利申请数量随时间的变化情况，分析磨牙棒的发展史、发展总趋势和现在所处阶段。

图1 国内磨牙棒专利历年申请数量趋势

2.1.1 萌芽期（2007—2013年）

这一时期，新生儿出生率较高，企业、高校和个人意识到辅助食品对婴幼儿的重要性以及辅助食品市场的发展前景，开始投入对磨牙棒相关技术的研发，但研发投入不足以及缺乏专利意识是导致专利数量少的直接原因，这一时期磨牙棒市场处于萌芽时期。

2.1.2 高速增长期（2014—2020年）

随着我国国民经济和科学技术的发展，居民消费水平提高和消费结构的逐渐优化，以及二胎、三胎政策的实施[1]，微信公众号、抖音、小红书等繁荣发展，2014年后逐渐涌现众多母婴垂直领域达人博主，借由母婴类、健康知识类博主和宝妈群辅食理念普及传播，磨牙棒市场规模在2014年后迎来高速增长，国内磨牙棒市场规模持续呈增长态势。

2.1.3 缓慢增长期（2021—2023年）

受疫情、出生率下滑影响，2021—2023年中国婴幼儿磨牙棒市场增长放缓，但整体仍保持上升态势，这一时期，出生率下降，但家长的婴幼儿营养补充意识强化，富含营养型的食品购买率提升，国内磨牙棒市场规模呈缓慢增长态势。

2.2 磨牙棒专利申请人分析

通过对专利申请人分析，可以非常直观了解到磨牙棒行业中主要竞争者的情况。我国磨牙棒专利申请量排名前10申请人如图2所示，申请人包括2家企业和8名个人。

图2 磨牙棒专利申请量中国排名前10申请人

申请数量是衡量个人或企业创新能力的指标，申请数量排名越前，其掌握关键技术与核心专利的可能性也越大。排名前五位的是王宏、上海意翔宠物食品有限公司、青岛禾禧嘉食品有限公司、姚少民、章克仁，这些申请人在3种类型专利申请量的分布上：王宏主要是在2014—2015年间申请的水果、蔬菜等系列外形的婴儿磨牙棒设计；上海意翔宠物食品有限公司主要是在2017年间申请的仿真培根、排骨等仿真系列宠物磨牙棒的外观设计；青岛禾禧嘉食品有限公司主要是在2019—2020年间申请的不同形状的宠物洁齿棒外观设计和可食用宠物磨牙棒的切割装置；姚少民、章克仁主要是在2016年间共同申请的水果花、动物等系列关于婴儿磨牙棒的外观设计。

2.3 专利类型的分布情况

磨牙棒专利申请类型的分布情况如图3所示。磨牙棒领域申请的主要类型有外观设计、实用新型、发明专利。其中，外观设计的申请量最多，占比约62.9%，专利类型为实用新型占比约20%，发明专利占比约17.1%。外观设计设计要点主要为形状、色彩、图案的结合，相对来说较简单，所以申请量最大。实用新型主要是通过零件的技术研究或设备技术研究，达到易于清洁、生产加工便捷、增添乐趣等目的。发明申请主要是通过制作方法的改良或装置改良，使其更具功能性。

图3 专利申请类型分布

2.4 磨牙棒的外观设计与适用性

婴幼儿磨牙棒外形主要设计成类似于饼干、蔬果、动物、奶嘴等形状，色彩单一色或组合色，婴儿正处于对外界好奇与认知的时期，可爱的动物造型设计和鲜艳的颜色能吸引婴儿的注意力，增加他们的乐趣和探索欲，提升他们的观察力和认知能力。磨牙棒不同的形状满足不同时期的婴儿和不同的牙龈部位的需要，如：长条形比较宽，迎合出牙期的婴儿，因为这时的婴儿手部精细动作发育还不完全，手指的抓握力不够，而这种长条柱形状的磨牙棒更贴合婴儿手掌，从而在啃咬过程中不易掉落，更安全；波浪形能贴合婴儿的牙龈，缓解不适；圆月形可以按摩门牙，弯月形可以按摩板牙，奶嘴形状可以起到安抚婴儿的作用。

外观设计不仅是色彩、图案的结合，还可为解决磨牙棒现存问题对磨牙棒进行外观上的改良设计。现有磨牙棒存在一定安全隐患，婴儿在使用过程中可能会误吞，造成婴儿窒息，另外，在外出携带的过程中，磨牙棒通常裸露在外，易被外界环境污染且容易丢失。通过在磨牙棒上增加安全系带，实现防止婴儿吞食磨牙棒的意外发生。在使用时，系带本体可通过扣合结构扣合，以穿戴在婴儿的手腕上，使得磨牙棒被拴在婴儿的手腕上，从而避免磨牙棒被婴儿吞食，还能防止磨牙棒丢失，其中，防尘罩套设在磨牙棒本体上，避免磨牙棒在携带过程中受外界环境污染，确保婴儿食用安全性，解决现有技术中婴儿在使用磨牙棒时易吞食，造成婴儿窒息，容易丢失、受污染的问题[2]。

此外，婴儿在萌牙时期，不同位置的乳牙，其萌出时间也不同，现有的磨牙棒结构较为单一，不能适应所有的乳牙萌出阶段，进而导致磨牙棒帮助婴儿乳牙萌出的效果降低，通过磨牙棒本体和多个不同的磨牙棒件相组合以解决现有技术中存在的磨牙棒不能适应所有乳牙萌出阶段的问题。不同磨牙件连接磨牙棒本体的一端，多个磨牙件分别对应不同位置处的牙齿，任一磨牙件能够按摩对应位置处的牙齿。根据婴儿的乳牙萌出的位置不同，选择相对应的磨牙件更换到磨牙棒本体上，不同的磨牙件对于相对应的乳牙，能起到更好的按摩效果，更好帮助婴儿乳牙萌出，如图4所示。磨牙部件分别有板牙按摩头和门牙按摩头，又分别有普通波浪形和凸起形，门牙按摩头类似于饼干的圆饼状结构，更加适合婴儿啃咬，板牙按摩头呈月牙状结构。相较于普通波浪形，凸起形可以按压乳牙附近的牙龈，进而可以按摩牙龈内的神经，有效缓解因萌牙前的乳牙压迫牙龈神经所引起的异常感觉[3]。

图4 可拆卸的磨牙棒

2.5 磨牙棒的加工工艺与装置

磨牙棒的基本生产工艺包括原辅料混合、和面、压延成型、醒发、烘烤、摊凉、干燥、冷却、金属检测、杀菌、包装等步骤[4]。现有的加工装置存在一定问题，加工装置的改良可以解决现有磨牙棒生产过程中的问题。

传统烘烤装置在烘烤时，蒸汽遇冷液化易流进灯槽内部造成烤箱灯损坏，影响烤箱灯的使用寿命。通过在箱体的内部对称设置3组挡块，灯槽位于两组挡块之间，灯槽的开口上下均设有挡板，挡板对称设置且向箱体内倾斜，倾斜的挡板设置，可以防止水珠流入到灯槽内，避免造成烤箱灯的损坏，延长烤箱灯的使用寿命。同时，烤盘连接有防烫件，可以避免手部直接接触烤盘而烫伤，安全性能提高[5]。

传统的包装装置对于长条状的磨牙棒落到圆筒形的包装盒内后容易出现分布杂乱的情况，导致包装效率低的问题。通过旋转的包装盒接收掉落的磨牙棒，快速完成磨牙棒的包装工作，并且能使磨牙棒均匀地分布在包装盒内，可以高效便捷地实现自动控制包装过程。传送带和下料槽为间歇式设置，传送带间歇运转，每次移动的距离为相邻2个放置盘之间的距离，下料槽间歇性地释放磨牙棒，每次释放的量正好为1个包装盒能够盛放的量，下料槽的低端连接有2个挡片，用于减缓磨牙棒下降速度，避免磨牙棒落入包装盒发生断裂。将改良后的自动打包系统应用于磨牙棒生产过程中，可以提高包装效率和易断率[6]。

2.6 磨牙棒的原料创新

婴儿磨牙棒主要是有硅胶材质制作和食物制作2种。食物制作磨牙棒主要以小麦粉、淀粉、脱脂奶粉等为主要原料，酵母、黄油、蛋清等为辅助原料，都是天然食材，营养健康，保证婴儿的健康和安全。

市场上以谷物为原料的辅食类产品，原料谷物种类单一，在营养品质方面存在问题，且一般均含有糖、盐等调味产品，不符合中国婴幼儿喂养指南的推荐。通过以小麦粉、大豆粉、玉米粉、燕麦粉等杂粮粉为原料，多类谷物食品复配加工可提高产品的营养价值。杂粮粉制作的磨牙棒具有无盐低糖的特点，杂粮粉可以提供丰富营养素，降低婴幼儿过敏风险，更适宜出牙期婴幼儿使用[7]。

菇类具有多种保健功效，菇类的菌柄一般质地较硬。通过对金针菇、香菇、茶树菇、猴头菇、双孢菇等五菇的菌柄进行真空冷冻干燥、粉碎过筛、蒸制等特殊处理后，用于制作磨牙棒，该磨牙棒天然环保，硬度适中，能为婴儿提供萌牙期所需的钙、磷、维生素A、维生素C、维生素D，促进婴儿长牙，并增强免疫力[8]。

此外，鲜奶通过加热提取奶清液，加入乳酸或醋酸调节至pH 6，酸化乳清可作为凝固剂，液体加热至36 ℃，加入凝乳酵素使牛奶凝结，采用高速旋转分离法去除水分。干酪加入各种乳化盐并加热，在加热过程中乳化盐夺取与酪蛋白结合的钙离子从而释放出酪蛋白本身的乳化能力，达到在加热过程中形成均匀乳化体系的稳定作用，实现再制干酪生产中的凝胶-溶胶-凝胶转化。牛奶和干酪经过处理制作可提高磨牙棒的硬度，使其不易掉渣、卫生安全，在咬和咀嚼的同时还能补充婴幼儿发育所需的钙质、维生素D和磷等其他营养成分[9]。

随着消费需求的逐渐多元化、精细化，消费者在营养需求上也会愈发严格，而磨牙棒在营养优势上较为单一，急需强化，通过在磨牙棒的制作过程中加入各种矿物质、维生素强化营养，开发具有针对性的产品，做出的磨牙棒不仅保留原始的独特风味，而且使其更具功能性。

3 结语

通过对磨牙棒的专利分析可知，国内在磨牙棒领域的专利申请起步较晚，主要集中在近20年内。申请人分布不均，主要集中在企业和个人，大专院校和科研单位申请量较少，表明专利布局尚不完善，知识产权保护仍需加强。由于试验分析以国内磨牙棒相关专利为依据，对于国外相关专利没有进行分析，且Incopat中检索到的数据相对不全。未来研究中，可通过国家知识产权局进行检索数据，对国内、国外相关专利进行对比分析，对相关专利申请提供更为准确的数据支撑。