Концентрированная минеральная добавка для получения минерализованной воды

(51) 23 2/00 (2006.01) 02 1/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ добавки в воде, минимизация вероятности осадкообразования малорастворимых соединений,сохранение органолептических свойств минерализованной воды в различных условиях (при кипячении и замораживании),снижение энергоресурсов и трудозатрат производства. Это достигается тем, что концентрированная минеральная добавка для получения минерализованной воды, содержащая соли с ионами Са 2, 2, К, , С-, -, согласно изобретению,дополнительно содержит очищенную воду и соли с ионами при следующей концентрации растворенных солей с ионами, г/л Са 2 130-150 2 20-27 К 0,25-0,5(72) Крутицкая Людмила Михайловна Гареева Лилия Калимулловна Космыч Евгения Сергеевна(54) КОНЦЕНТРИРОВАННАЯ МИНЕРАЛЬНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛИЗОВАННОЙ ВОДЫ(57) Изобретение относится к концентрированным минеральным добавкам для получения минерализованной воды и может быть применено в пищевой промышленности, в том числе в процессе водоподготовки при промышленном производстве питьевой воды, напитков и пищевых продуктов как корректирующие и профилактическое средство для обогащения наиболее важными макрои микроэлементами. Техническим результатом является повышение растворимости концентрированной минеральной Изобретение относится к концентрированным минеральным добавкам для получения минерализованной воды и может быть применено в пищевой промышленности, в том числе в процессе водоподготовки при промышленном производстве питьевой воды, напитков и пищевых продуктов как корректирующие и профилактическое средство для обогащения наиболее важными макрои микроэлементами. Анализ современного уровня техники показывает, что наиболее близким решением данной проблемы является искусственная минерализованная питьевая вода, приготовленная путем введения в поток обессоленной воды жидкой формы минеральной добавки легко растворимой в воде и не дающей осадка. Вода, приготовленная таким методом,является физиологически полноценной. Известна искусственно минерализованная питьевая вода, содержащая воду, водорастворимые соединения кальция, магния и фтора в заданной концентрации,и включающая по одному неорганическому соединению кальция, магния и фтора, концентрация которых в пересчете на кальций, магний и фтор составляет соответственно 0,005-200 мг/л, 0,1-140 мг/л и 0,005-1,5 мг/л, и бикарбонаты в концентрации 30-400 мг/л, а в качестве воды используют природную, природную маломинерализованную или природную частично или полностью обессоленную воду /ЕА 200200298 А 1, 28.08.2003 г/. К недостаткам данного аналога относятся нестабильность раствора и высокая вероятность осадкообразование малорастворимых соединений,недостаточное количество в воде обеззараживающих средств, что увеличивает вероятность ее бактериального загрязнения, а также повышенные энергоресурсы и трудозатраты производства. Известна концентрированная безводная минеральная добавка (прокаленная смесь солей при температуре 80-100 С) для получения минерализованной воды Боржоми, содержащая соли с ионами кальция (Са 2), магния (2), калия(В) и йодида (-) / 2077507 С 1, 20.04.1997 г/. К недостаткам данного аналога относятся высокая насыщенность углекислым газом, а в случае его удаления - нестабильность раствора и высокая вероятность осадкообразование малорастворимых соединений, невозможность введения минеральной добавки в данной форме в поток воды,недостаточное количество в воде обеззараживающих средств, что увеличивает вероятность ее бактериального загрязнения, а также повышенные энергоресурсы и трудозатраты производства. Задачей изобретения является получение концентрированной минеральной добавки для получения минерализованной воды,предназначенной для обогащения питьевой воды в легко усвояемой, сбалансированной и доступной 2 форме для обеспечения ее общеукрепляющего действия на организм человека. Техническим результатом является повышение растворимости минеральной добавки в воде,минимизация вероятности осадкообразования малорастворимых соединений,сохранение органолептических свойств минерализованной воды в различных условиях (при кипячении и замораживании), снижение энергоресурсов и трудозатрат производства. Это достигается тем, что концентрированная минеральная добавка для получения минерализованной воды, содержащая соли с ионами Са 2, 2, К, , С-, -, согласно изобретению,дополнительно содержит очищенную воду и соли с ионами при следующей концентрации растворенных солей с ионами, г/л Са 2 130-150 2 20-27 К 0,25-0,5 0,4-0,7 С 300-330 1,0-1,5 0,3-0,6. Водная форма концентрированной минеральной добавки существенно облегчает производственный процесс обогащения минеральными солями в поток очищенной воды. Экономит время и средства для приготовления купажа по сравнению с сухими минеральными солями и может иметь общую минерализацию от 0,1-1,0 г/л. Концентрированная водная минеральная добавка Людмила компенсирует дефицит Са 2 и 2 в питьевой воде, обогащая ее этими элементами в легко усвояемой, биологически доступной форме свободных ионов, данное изобретение помимо сбалансированного соотношения Са 2 и 2,содержит - в концентрации, обеспечивающей его профилактический эффект. Применение этой добавки крайне актуально в регионах,характеризующихся йододефицитом. Помимо ионов -, Са 2, 2 заявленное изобретение содержит -. Фторирование питьевой воды - доступный, безопасный и незаменимый метод профилактики кариеса для различных возрастных групп. Заявленное изобретение рекомендовано для предприятий производящих питьевую воду первой и высшей категории качества, в том числе воду,предназначенную для приготовления детского питания. Система - -2 -2 имеет важное значение для устойчивости клеток мозга к аноксическому воздействию. Известно, что одним из ведущих факторов гипоксического(ишемического) повреждения нейронов мозга является массированный вход внеклеточного кальция в нейроны, вызванный экзитоксическим влиянием повышенного уровня глутамата в коре мозга на(-метил-0-аспартат)-ассоциированные кальциевые каналы мембран клеток мозга. Добавление - к питьевой воде приводит к существенному снижению патогенного накопления Са 2 в нейронах, т.е. повышение устойчивости клеток мозга к аноксии. Кроме того,предотвращается развитие процессов, вызванных дезадаптацией организма в экстремальным условиям окружающей среды, гипоксия мозга и необратимые его повреждения, а следовательно, и нарушение регуляторных систем во всем организме. При этом важным условием проявления нейропротективного эффекта -, вводимого с питьевой водой,является одновременное обогащение ее Са 2 и 2 в заявленном диапазоне концентраций. В отсутствии катионов Са 2 и 2 эффект - не проявляется. Помимо вышеуказанных эффектов система - 2-2 играет важную физиологическую роль в обеспечении клеточных нейронных функций,лежащих в основе процессов обучения и памяти. С другой стороны, отсутствие Са 2 и 2 в питьевой воде практически устраняло положительный эффект обогащения воды -, что подтверждает положительный эффект сбалансированного совместного присутствия этих ионов в питьевой воде. Са 2 и 2 - один из наиболее существенных ионов, необходимых для функционирования жизненно важных систем организма человека и животных. Са 2 участвует в самых разнообразных процессах, включая формирование костной ткани,передачу нервного импульса,трансдукцию гормонального сигнала, регуляцию кровяного давления. Дефицит кальция в организме,вызываемый недостаточным его потреблением с пищей и водой, приводит к многочисленным нарушениям со стороны различных систем организма, в частности к развитию патологии сердечно-сосудистой системы. 2 является кофактором всех ферментов,использующих в качестве субстрата АТФ(аденозинтрифосфат) и другие трифосфаты. Этот элемент необходим для регуляции метаболизма углеводов, липидов, нуклеиновых кислот и белков. Магний играет важную роль в регуляции нейромышечной активности сердца и поддержании нормального сердечного ритма,является единственным естественным антагонистом кальция в отношении его чрезмерного патогенного проникновения в нервные клетки, которое развивается в условиях ряда нейрои психопатологических состояний. Дефицит в организме магния, поступающего и пищей и водой,может вызывать аритмию, а также тремор мускулатуры, судороги, мышечную слабость и так называемый синдром хронической усталости. Важным параметром,характеризующим кальциевый и магниевый статус организма, является соотношение между потреблением этих элементов и их экскрецией. Было установлено, что только при заявленных концентрациях Са 2 и 2 в питьевой воде происходит снижение их выведения из организма,что способствует обеспечению организма физиологически адекватными количествами этих ионов. В качестве воды по настоящему изобретению используют очищенную воду, при этом, чтобы получить очищенную воду, воду пропускают через различные фильтры, картридж и блок обратного осмоса. Технология обратного осмоса заключается в фильтровании раствора под высоким давлением через специальные полупроницаемые мембраны с очень малым размером пор (на уровне ангстрем),достаточных для прохода молекул воды, но недостаточных для прохождения молекул и ионов растворенных веществ. Вода, прошедшая очистку на блоке обратного осмоса, по своему качеству соответствует дистиллированной воде, то есть не содержит никаких примесей. Контроль за качеством очистки осуществляется по электропроводимости воды на выходе. Электропроводимость является показателем солесодержания воды. По органолептическим показателям вода после прохождения блока обратного осмоса могут обладать определенными показателями, указанными в таблицах 1 и 2.- при нагревании до 60 С 2. Привкус (вкус) 3. Цветность, градусы 4. Мутность, ЕМ/л Характеристика и нормативы качества ПДК воды Прозрачная жидкость без постороннего запаха- не более 0 Характерный для питьевой воды Показатели Общая минерализация (сухой остаток) жсткость щлочность Кальций (Са 2) Нормативы качества воды 0,0004-0,015 0,000001-0,000015 0,0001-0,00015 0,000002-0,00036 3 Данное изобретение осуществляются следующим образом. Настоящее изобретение поясняется конкретными примерами, которые наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата, однако не является единственно возможным. Воду предварительно подают на песчаный фильтр, предназначенный для очистки от крупнодисперсных примесей. В качестве фильтрующего материала использован кварцевый песок специального изготовления. Контроль за работой фильтра осуществляется по росту перепада давления на нем, при возрастании перепада давления на фильтре производится его промывка обратным током воды (в направлении снизу вверх). Затем воду подают на угольный фильтр,предназначенный для удаления из воды активного хлора. В качестве фильтрующего материала использован активированный уголь марки БАУ-А(березовый активированный уголь высшего качества). Контроль за работой фильтра осуществляется по содержанию активного хлора в фильтрате. При появлении в фильтрате активного хлора производится выгрузка отработавшего угля и загрузка свежей порции. Затем вода поступает на катионитовый фильтр с катионитовой смолой в- форме, где происходит обмен ионов кальция и магния на ионы натрия. В результате этого в воде содержатся только натриевые соли обладающие большей растворимостью. Далее вода проходит очистку через картридж и насосом высокого давления подается на блок обратного осмоса,состоящий из высоконапорного насоса четырех мембранных аппаратов. В каждом аппарате установлена обратноосмотическая мембрана с селективностью(эффективностью удаления растворенных примесей) более 99. При выходе из мембран вода проходит ультрафиолетовую обработку, потом поступает в накопительные емкости в производственном цеху. Пример 1. Способ получения концентрированной минеральной добавки. Для получения концентрированной минеральной добавки, содержащей соли с ионами Са 2, 2, К С-, -, -, воду при следующей концентрации растворенных солей с ионами Са 2 - 130 г/л 2 20 г/л К - 0,25 г/л- 0,4 г/л С- - 300 г/л - 1,0 г/л, - - 0,3 г/л, используют очищенную воду Нормативы качества воды 0-0,000001 0,0061-0,00915 0 5,8-6,3 не более 0,01 не более 0,01(допускается предварительное смешивание навесок солей). После приготовления, минеральная добавка проходит фильтрацию. Пример 2. Способ получения концентрированной минеральной добавки. Для получения концентрированной минеральной добавки, содержащей соли с ионами Са 2, 2, К С-, -, -, воду при следующей концентрации растворенных солей с ионами Са 2 - 150 г/л 2 27 г/л К - 0,5 г/л- 0,7 г/л С- - 330 г/л - 1,5 г/л, - - 0,6 г/л, используют очищенную воду(кислая среда). Готовят навеску 550,1 г очищенного СаС 22 Н 2, навеску 225,74 г 262, навеску 1,962 г , навеску 1,326 ги затем последовательно добавляют в очищенную воду(допускается предварительное смешивание навесок солей). После приготовления, минеральная добавка проходит фильтрацию. При приготовлении обогащенной макро- и микроэлементами питьевой воды концентрированные водные минеральные добавки из серии Людмила купажируют в очищенную воду в количестве, обеспечивающем концентрацию ингредиентов в пределах установленных нормативной документацией (СТ РК 1432-2005) Са 2 - 25-130 мг/л 2 - 5-65 мг/л К- не более 20 мг/л - не более 20 мг/л - - 0,04-0,06 мг/л -0,6-1,5 мг/л С- - не более 150 мг/л. При исследовании концентрированных водных минеральных добавок были выданы заключения на их применение в процессе водоподготовки при промышленном производстве питьевой воды,напитков и пищевых продуктов,как корректирующее и профилактическое средство для обогащения наиболее важными микрои макроэлементами- санитарно-эпидемиологическое заключение 29 от 15 ноября 2011 г. с Министерства Здравоохранения Республики Казахстан- санитарно-эпидемиологическое заключение 07/1124 от 25 ноября 2011 г. с Департамента комитета государственного санитарноэпидемиологического надзора по городу Астана. Были проведены лабораторные исследования в Институте гидрогеологии и геоэкологии им. У.М. Ахмедсафина обогащенной очищенной воды с использованием минеральных добавок из серии Людмила на соответствие критериям физиологической полноценности указанным в СТ РК 1432-2005 Воды питьевые, расфасованные в емкость, включая природные минеральные и питьевые столовые, выдано предварительное медицинское заключение с Научноисследовательского института кардиологии и внутренних болезней. Проводилось также органолептическое и вкусовое тестирование газированных и негазированных питьевых вод с использованием минеральной добавки Людмила. Результаты тестирования(10 человек) были удовлетворительные. Приготовление пищи и напитков (суп, кофе, выпечка, растворение готовых сухих напитков) с использованием искусственной минерализованной воды не ухудшало вкусовых качеств, приготавливаемых продуктов. Питьевая вода с использованием минеральной добавки имеет приятный вкус, не образует осадка и не имеет запаха. Применяется в процессе водоподготовки при промышленном производстве питьевой воды,напитков и пищевых продуктов как корректирующие и профилактическое средство для обогащения наиболее важными макромикроэлементами. Изобретение позволяет обогатить очищенную воду минеральной добавкой легко усвояемой,сбалансированной и доступной форме для обеспечения ее общеукрепляющего действия на организм человека. Минеральная добавка удобна в применении,существенно облегчающий производственный процесс обогащения минеральными солями, экономящий время и средства для приготовления купажа. Экономит время и средства для приготовления купажа по сравнению с сухими минеральными солями и может иметь общую минерализацию от 0,1- 1,0 г/л. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Концентрированная минеральная добавка для получения минерализованной воды, содержащая соли с ионами Са 2, 2, К, , -, -,отличающаяся тем, что дополнительно содержит очищенную воду и соли с ионами - при следующей концентрации растворенных солей с ионами, г/л 2 130-150 2 20-27