[发明专利]过饱和的氧化液体的制备方法

说明书

本发明一般涉及一种过饱和的氧化液体的制备方法。更具体地说，本发明涉及制备过饱和的含氧水并将氧气保持在容器中。

近年来，消费者对运动饮料的需求大增加。运动饮料，特别是那些采用氧化液体或甚至过饱和氧化氧气的运动饮料已超过充碳酸气的苏打饮料更加广泛地被消费者接受。某些运动饮料附加了矿物质以缓减脱水症状，并有助于补充产生能量的葡萄糖。为向运动饮料提供必需的氧化的液体，需要过饱和液体，例如矿泉水，至氧含量远超过其来自空气分离的正常量的水平。对人类消费液体还必须无菌且卫生。

在本领域中，人们试图增加氧气在水中的平衡浓度，如通过降低水温度然后在采用塔盘的接触装置中对氧气和水进行加压，从而将溶解氧的水平提高至更高的平衡程度，所述过程采用纯氧。但是，最大氧浓度测量值仅为约50mg／l。

由于现有的研究涉及制备“平衡氧”水而非“过饱和氧”水，要瓶装水具有高氧浓度还非常困难。过饱和是指一种不稳定过程，其中，更多的氧气溶解于水中，超过平衡状态所接受的值。如果接触装置提供了足够的停留时间并保持氧气的纯度，则可达到平衡浓度，在5℃的冷水中大约为50ppm。

但是，矿泉水或来自天然来源的任何水只包含某些量的溶解空气。由于空气中包含79％的氮气，由现有技术中使用的纯氧将是从空气中汽提出氮气，形成了氧含量低于100％的混合物。因而，水将与气体混合物而非与纯氧达到平衡。随着热泄漏和管摩擦，如在现有技术中对氧气冷却及加压，仅可达到理想平衡氧浓度的一部分。

进而，从水中除去细菌通常是用反渗透法进行的，该过程也会使水产生不希望出现的味道。在有些情况下通过使空气通过臭氧发生器而进行臭氧化处理。任何未使用的臭氧从臭氧接触装置中放空。通常，结果是充分的氧溶解过程和有效的卫生处理过程。

因而，人们仍寄希望一种生产过饱和氧化液体的新方法，所述液体可延迟和防止细菌生长。

一方面，本发明涉及一种过饱和的氧化液体的制备方法，其包括：将高氧含量的气体加至臭氧发生器中以产生臭氧；使臭氧在大气压下通入一个接触槽以产生氧化和臭氧化的液体；和使所述氧化和臭氧化的液体通过在线超声混合机的接触回路以产生基本上纯的过饱和的氧化和臭氧化的液体。

另一方面，本发明涉及一种瓶装过饱和氧化的液体的制备方法，其包括：将高氧含量的气体加至臭氧发生器中以产生臭氧；使臭氧在大气压下通入一个接触槽以产生氧化和臭氧化的液体；使所述氧化和臭氧化的液体通过在线超声混合机的接触回路以产生基本上纯的过饱和的氧化和臭氧化的液体；和将所述基本上纯的过饱和氧化和臭氧化的液体灌注并封装于瓶中。优选所述液体为水。

本文中，术语“基本上纯的过饱和氧化和臭氧化的液体”是指在接触槽中处理并通过本发明的混合机的液体。通常，从接触槽中排出的基本上纯的过饱和氧化和臭氧化的液体所具有的溶解氧浓度至少为约30至约50mg／l，优选至少40mg／l。

从下述优选实施方案和附图的描述中，本领域的技术人员可更清楚地理理本发明的其他目的、特点和优点，所述附图仅图示说明了本发明方法的示意图。

本发明提供了一种用氧气过饱和液体，优选水的经济而有效的生产方法，本发明也提供了用氧气过饱和的瓶装液体并同时提供了卫生处理方法。

第一步是除去来自空气的溶解的氮气。该过程同时与用臭氧进行的杀菌步骤和平衡汽提步骤结合进行。供向臭氧发生器的空气用纯氧代替，从而，向系统中加入在此情况下作为惰性气体的气体无新鲜来源的氮气。

采用纯氧时，臭氧发生器可生产约10至约15％的臭氧，而采用空气时，仅能生产约2至约3％的臭氧。

将由纯氧产生的臭氧在大气压下通过臭氧接触器。臭氧的作用是破坏细菌并除去来自矿泉水和泉水中的异味和有害的有机物。其余约85至90％的平衡氧用作汽提气体以除去溶解的氮气，氮气作为废气从臭氧接触器中排出。臭氧接触器的操作是在大气压或接近大气压下进行的，这使臭氧发生器可有效地运行，并使氮气被有效地汽提出去。

可对接触槽进行冷却。冷却可以是封闭的冷却回路形式。优选将接触槽冷却至约3-9℃，优选约5℃的平衡值。