способ приготовления углекислых искусственно минерализованных вод

Формула изобретения

Способ приготовления углекислых искусственно минерализованных вод, включающий сатурацию исходной воды, приготовление на ней раствора солей, перемешивание и сатурацию готовой воды, отличающийся тем, что воду перед сатурацией и соли перед растворением деаэргируют, раствор солей, соответствующий природному составу минеральной воды, готовят последовательным растворением их в исходной воде, проводя сотурацию на каждом этапе, и перед заключительной сатурацией снижают давление в готовом растворе ниже равновесного.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области приготовления искусственно минерализованных вод и может быть использовано для приготовления минерализованных углекислых вод, применяемых в лечебных целях.

Природные лечебные углекислые питьевые минеральные воды обладают нативной каталитической и биологической активностью, выражающейся в способности минеральных вод, взятых непосредственно из скважины, разлагать пероксид водорода на воду и кислород и изменять действие ферментов, в том числе каталазы семян подсолнечника [1, 2, 3] Нативный уровень каталитической и биологической активности лечебно-столовых вод приведен в таблице.

Известен способ получения искусственно минерализованных вод, включающий приготовление растворов солей, смешение их в определенной последовательности в присутствии диоксида углерода, розлив [4] и способ получения минерализованных вод, включающий получение солей путем выпаривания природных минеральных вод и их последующее растворение в воде [5]

Причина, препятствующая получению требуемого лечебного эффекта, объясняется несоответствием ионно-солевого состава, отсутствием технологических операций, формирующих каталитическую и биологическую активность минеральных вод.

Известен способ приготовления содовой и сельтерской столовых вод, который принят за прототип, заключающийся в сатурации воды, приготовлением на ней растворов солей, смешении их в определенной последовательности, обусловленной растворимостью солей, перемешивании, сатурации готовой воды и розлив ее [6]

Причины, препятствующие получению требуемого эффекта:

отсутствие каталитической и биологической активности;

недостаточный лечебный эффект из-за несоответствия ионно-солевого состава.

Задача, на которую направлено изобретение, заключается в создании искусственно минерализованной воды, которая обладала бы лечебным воздействием.

Технический результат, который будет получен при осуществлении изобретения заключается в обеспечении ионно-солевого равновесия, сохранении катионов в восстановительной форме, формирования определенной структуры раствора и каталитической и биологической активности, близкой к нативному уровню.

Указанный технический результат достигается тем, что способ приготовления искусственно минерализованных вод включает операции деаэрирования исходной воды и солей перед растворением, сатурации воды, приготовления из нее раствора солей, соответствующих природному составу приготавливаемой минеральной воды, их последовательного смешения, перемешивания, сатурации после каждого растворения, снижения давления ниже равновесного и окончательной сатурации.

Для приготовления искусственно минерализованной воды используют одинаковые емкости. Емкость представлена на чертеже. Емкость 1 имеет герметизирующую ее съемную крышку 2, через крышку трубкой 3 с запорным вентилем 4 емкость соединена с вакуум-насосом, а через трубку 5 с запором вентилем 6 через редуктор с баллоном диоксида углерода, через вентиль 6 емкость соединяют с другой емкостью. Емкость имеет дренажную трубку 7.

Пример 1. Предлагаемый способ приготовления искусственно минерализованных вод был реализован для приготовления минеральной воды типа Славяновская. Для моделирования ионно-солевого состава природной минеральной воды типа Славяновская использовались следующие соли в количестве, г/дм³;

NaHCO₃ 1,921

CaCl₂6H₂O 0,702

CaSO₄ 0,568

MgSO₄7H₂O 0,420

Na₂SO₄ 0,405

KCl 0,0686.

В первую емкость открытым способом заливают артезианскую воду, имеющую следующие состав и характеристики:

Цветность 0,25

Мутность 0

pH 7,61

Щелочность, мг/экв л 2,0

Жесткость, мг/экв л 3,0

Окисляемость перманганатная, мг/л 1,26

Азот аммонийный, мг/л Не обнаружен

Азот нитратов, мг/л 1,5

Нефтепродукты, мг/л Не обнаружены

Железо (общее), мг/л 0,05

Хлориды, мг/л 20,0

Сульфаты, мг/л 38,7

Кальций, мг/л 20,08

Магний, мг/л 12 18

Для приготовления искусственно минерализованной воды используют одинаковые емкости. Емкость представлена на чертеже. Емкость 1 имеет герметизирующую ее, съемную крышку 2, через крышку трубкой 3 с запорным вентилем 4 емкость соединена с вакуум-насосом, а через трубки 5 с запорным вентилем 6 через редуктор с баллоном диоксида углерода, через вентиль 6 емкость соединяют с другой емкостью. Емкость имеет дренажную трубку 7.

Емкость герметизируют крышкой 2. К трубке 3 подключают вакуум-насос. Через открытый вентиль 4 (при закрытом вентиле 6) в течение 15 мин проводят вакуумирование газовой подушки емкости. Глубина вакуумирования составляет 210³ Па. После окончания вакуумирования закрывают вентиль 4, открывают вентиль 6 и через трубки 5 и 7 сатурируют воду при давлении 0,4 МПа.

Раствор солей готовят их последовательным растворением для предотвращения образования осадка.

Во вторую емкость открытым способом засыпают первую партию солей KCl, Na₂SO₄. Емкость герметизируют и вакуумируют до давления 210³ Па. Затем из первой емкости сатурированную артезианскую воду через трубки 7 полностью передавливают во вторую емкость и перемешиванием растворяют первую партию солей. Раствор сатурируют диоксидом углерода при давлении 0,4 МПа.

В третью емкость открытым способом засыпают вторую партию солей: NaHCO₃, CaSO₄, CaCl₂6H₂O, MgSO₄7H₂O. Емкость герметизируют и вакуумируют до давления 210³ Па. Раствор из второй емкости полностью переливают в третью емкость и перемешиванием растворяют вторую партию солей. Полученный раствор сатурируют диоксидом при давлении 0,4 МПа. Затем снижают давление в емкости до величины не выше 0,06 МПа и проводят сатурирование под давлением 0,4 МПа.

По технологии прототипа была приготовлена искусственно минерализованная вода типа Славяновская. Результаты сопоставления активности нативной минеральной воды Славяновская и искусственно минерализованной воды, приготовленной по предлагаемому способу и по технологии прототипа, приведены в таблице.

Пример 2. Предлагаемый способ приготовления искусственно минерализованных вод был реализован для приготовления минеральной воды типа Боржоми. Для моделирования ионно-солевого состава природной минеральной воды типа Боржоми использовались следующие соли в количестве, г/дм³;

NaHCO₃ 5,68

CaCl₂6H₂O 0,610

MgCl₂6H₂O 0,170

KCl 0,064

NaCl 0,010

В первую емкость открытым способом заливают артезианскую воду. Емкость герметизируют крышкой. Затем вакуумирируют газовую подушку емкости до давления 210³ Па и сатурируют при давлении 0,4 МПа.

Во вторую емкость открытым способом засыпают первую партию солей KCl, NaCl. Емкость герметизируют и вакуумируют до давления 210³ Па. Затем из первой емкости сатурированную артезианскую воду полностью передавливают во вторую емкость и растворяют перемешиванием первую партию солей. Раствор сатурируют диоксидом углерода при давлении 0,4 МПа.

В третью емкость открытым способом засыпают вторую партию солей NaHCO₃, MgCl₂6H₂O, CaCl₂6H₂O. Емкость герметизируют и вакуумируют до давления 210³ Па. Раствор из второй емкости полностью передавливают в третью емкость и растворяют перемешиванием вторую партию солей. Полученный раствор сатурируют диоксидом углерода при давлении 0,4 МПа. Затем снижают давление в емкости до величины не выше 0,19 МПа и проводят сатурацию при давлении 0,4 МПа.

По технологии прототипа была приготовлена искусственно минерализованная вода типа Боржоми. Результаты сопоставления активности нативной минеральной воды Боржоми и искусственно минерализованной воды, приготовленной по предлагаемому способу и по технологии прототипа, приведены в таблице.

Последовательно проведенные операции деаэрации, сатурации, снижения давления и сатурации формируют определенную структуру раствора, обеспечивают ионно-солевое равновесие в растворе и формируют каталитическую и биологическую активность воды, обусловливающую лечебную эффективность применения минеральных вод.

Источники информации

1. Александров В.А. Павлов Д.И.//Клиническая медицина, 1929, N13, - с. 1121-1128.

2. Фалеев А.В. Сухенко Ф.Т. //ДАН СССР, 1941, т.33, N4, с. 300-302.

3. Бунакова Г.В. Козлов Л.Н. Садиков Я.С. и др. //Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры, 1985, N3,- с.43-46.

4. Справочник по производству безалкогольных напитков /Под ред. В.Е. Балашова, М. Пищевая промышленность, 1979, с. 144-146.

5. Советский энциклопедический словарь /Гл. ред. А.М.Прохоров, 2-е изд. М. Сов. энциклопедия, 1983, с. 548.

Рудольф В. В. Производство безалкогольных напитков и розлив минеральных вод, М. Агропромиздат, 1988, с. 98-99.