Способ приготовления углекислых искусственно минерализованных вод

 

Изобретение относится к области приготовления искусственно минерализованных вод и может быть использовано для приготовления минерализованных углекислых вод, применяемых в лечебных целях, типа Славяновская, Ессентуки-4, Ессентуки-17, Боржоми, Анкован, Арзни, Аршан, Дарасун, Карловарская, Виши и другие. Для обеспечения ионно-солевого равновесия, сохранения катионов в восстановленной форме, формирования определенной структуры раствора, а также каталитической и биологической активности, близкой к нативному уровню, деаэрируют исходную воду и соли перед растворением, сатурируют воду, приготавливают из нее растворы солей, соответствующие природному составу приготавливаемой минеральной воды, затем их последовательно смешивают, перемешивают. Растворы солей после каждого растворения сатурируют, снижая давление ниже равновесного, и окончательно сатурируют. 1 ил, 1 табл.

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 CaCl₂·6H₂O 0,702 CaSO₄ 0,568 MgSO₄·7H₂O 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 2·10³ 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 2·10³ 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, CaCl₂·6H₂O, MgSO₄·7H₂O. Емкость герметизируют и вакуумируют до давления 2·10³ 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
CaCl₂·6H₂O 0,610
MgCl₂·6H₂O 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 2·10³ 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 2·10³ 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, MgCl₂·6H₂O, CaCl₂·6H₂O. Емкость герметизируют и вакуумируют до давления 2·10³ 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.

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.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2