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一种矿物质水及其制造方法
    本发明涉及饮用水领域，具体地说是涉及一种在纯净水水基中人为添加矿物质盐而成的矿物质水及其制造方法。

    市场上出售的各种品牌的饮用水令人目不暇接，但就其种类无外乎是矿泉水和纯净水，依饮用者的喜好和饮用观念的不同，每种饮用水都有各自的消费群。纯净水包括以不同处理工艺加工的可饮用水，如蒸馏水、超滤水、去离子水等，纯净水基本不含矿物质成分，无色无味，主要是用于补充体内水分。矿泉水是指取自地下的天然矿泉水，天然矿泉水是以其所含矿物质的种类进行分类，生成地不同，水中的矿物质含量及矿化度也不同，口感上也有所差异，大多数天然矿泉水都是含有某一种稀有矿物质元素，如锶、锂、锌等，它们对人体的有益功能多是针对某一特定的群体，也就是说，含有某一特定矿物质元素的天然矿泉水并非符合多数人的身体需要，并且天然矿泉水由于含有这些稀有矿物质元素，都会带有一种特殊的味道，在口感上并非人人都能接受。

    事实上，人体普遍需要补充的有益矿物质元素主要还是钙、钾、镁、铁、锌等，人们对这些元素的摄取途径主要是日常地饮食，也有少数人同时服用一些保健食品或药品，而通过日常饮水进行补充也应是途径之一，当然，需要选择适当的饮用水，即在补充水分的同时，也能适当补充有益矿物质，除一些功能性饮料外，天然矿泉水从含有的矿物质成分到口感都很难满足这种需要。

    近年来市场上还出现了一种矿泉壶，它是一种使水矿化的装置，可以将自来水制成矿化水。这种壶内装有多孔隙的滤芯和特殊的矿物质源，如麦饭石，加入的自来水先经过滤芯的吸附过滤处理，使水被净化，再经矿化，即矿物质成分从矿物质源进入水中，这样从壶中出来的水就成为可直接饮用的矿化水。这种矿泉壶的优点是成本低，使用方便，只需购置一个矿泉壶，加入自来水就可随时喝到含有矿物质的矿化水，且这种矿化水的口味与一般净化水没有大的区别，所以颇受一些家庭和办公场所的欢迎。但是矿泉壶也有其明显的缺陷，首先是起净化作用的滤芯需定期更换，否则将成为微生物细菌的滋生地，水不仅得不到净化，反而被加重污染；其次是水中的矿物质成分和含量均不稳定，因为矿化过程中究竟有多少有益矿物质进入水中，难以人为控制；另外也有检测结果显示，在正常情况下，有些矿泉壶流出的水并非达到卫生标准。

    本发明的目的之一就是提供一种矿物质水，它含有人体普遍需要的钙、镁、钾、铁、锌等有益矿物质元素，成分稳定，适合各方面人的口味需求。

    本发明的目的之二是以纯净水为水基，通过添加钙盐、镁盐、钾盐等相应的矿物质盐，调配出口味纯正，成分稳定，对人体有益的矿物质水。

    本发明的目的之三是提供一种制造卫生、健康、口味纯正的矿物质饮用水的工艺方法，达到人为控制饮用水中有益矿物质成分及含量的目的。

    本发明提供的矿物质水中含有钙、镁、钾、铁、锌中的数种离子，各种离子在水中的浓度如下(单位：毫克/升)：

    钙离子(Ca2+):8.0～200；    镁离子(Mg2+):4.0～80；

    钾离子(K+):1.0～80；       亚铁离子(Fe2+):0.1～0.4；

    锌离子(Zn2+):0.05～5.0；

    当本发明的矿物质水中含有以下离子的组合时，是一种比较理想的矿物质饮用水(单位：毫克/升)：

    钙离子(Ca2+):15.2～35.5；  镁离子(Mg2+):14.8～34.5；

    钾离子(K+):35.6～60.7；

    通过大量的指标测定及各类社会群体的感官评价，这种矿物质水的性能稳定，口味纯正，能被大多数饮用者所接受。特别是该矿物质水中含有以下离子的组合及浓度时，口感最佳(单位：毫克/升)：

    钙离子(Ca2+):19.16；       镁离子(Mg2+):19.73；

    钾离子(K+):47.1；

    本发明提供的矿物质水是通过在纯净水水基中添加相应的矿物质盐制成，所谓相应的矿物质盐是指上述离子的盐类，而盐的种类和添加量均应满足中国的食品添加剂使用卫生标准、食品营养强化剂使用卫生标准的有关规定。通过大量的试验和各项指标的综合分析，确定了适用于本发明的矿物质盐及其添加量如下(单位：毫克/升)：

    柠檬酸钙(4个结晶水)：30.0～869.0；

    葡萄糖酸钙：         88.9～2222.0；

    磷酸氢钙(2个结晶水)：34.8～869.0；    氯化钙(2个结晶水)：29.8～732.0；

    硫酸镁(7个结晶水)：  40.0～808.0；

    氯化钾：             1.9～152.0；

    葡萄糖酸锌：         0.36～36.0；     硫酸锌：0.22～22.0；

    硫酸亚铁(7个结晶水)：0.5～2.0；    葡萄糖酸亚铁：0.8～3.3；

    柠檬酸铁铵：         0.6～2.5；

    该矿物质水的生产工艺的关键在于矿物质的添加和灭菌工艺，即以纯净水为水基，先将所需加入的矿物质盐分别溶解于少量纯净水，再逐一加入配料罐中，搅拌均匀，水温25～40℃，搅拌至水溶液的电导率为450～520μS/cm时停止，加入臭氧，使水溶液中臭氧浓度为0.2～0.4mg/l，然后使水溶液通过孔径3～10微米的水过滤器，滤去生产工艺中可能混入的杂质微粒，过滤出的水溶液通过装有紫外灯的输水管路进入罐装工序。上述生产过程用作水基的纯净水是原料水经过滤和软化、净化工艺而制成，过滤处理可以通过沙缸、碳缸和棉芯过滤器完成，净化及软化处理有蒸馏、超滤、去离子、电渗吸等不同方法，这些均属于现有技术范畴，在此不予详述。

    加入的矿物质盐一定要事先用少量纯净水溶解，再一一加入配料罐，目的是避免几种盐在混溶的瞬间可能发生的化学反应及产生沉淀、变色等现象。物料加入后一定要搅拌均匀，使加入的矿物质盐完全溶解，搅拌过程中随时测定水溶液的电导率，直到电导率达到要求，此时水溶液中的离子含量方符合本发明的要求，即加入的矿物质盐已完全溶解，且离子在水溶液中达到均匀分散。

    采用臭氧消毒的优点是臭氧与加入水中的矿物质离子不发生反应，且臭氧的分解产物是氧气，不会增加水中的其它化学成份。

    本发明以事先经过处理、水质符合饮用标准的纯净水为水基，但考虑到臭氧是一种强氧化剂，对生产装置难免会有腐蚀，而矿物质盐的溶解过程及操作都有可能产生微量的颗粒杂质，所以，水在罐装之前再一次进行过滤，最好采用不锈钢过滤器，因为不锈钢能长期耐臭氧腐蚀，且与水中的化学成分不发生化学反应，可过滤除去生产过程中可能混入或产生的微小异物及杂质。

    本发明以纯净水作为调配水基，这是因为它水质清纯，几乎不含任何杂质，干扰物质少，对调配后的矿物质水的口味影响小，生产过程及产品质量易于控制。特别是屈臣氏蒸馏水，通过18道净化工艺，检测手段严格、精密，生产出的蒸馏水将通过94项检测指标的把关，更是生产矿物质水的首选水基。

    通过水质分析和感官测定，发现影响该矿物质水口味的成分主要是Ca2+、Mg2+、K+、SO42-、Cr等离子，所以本发明优选的矿物质盐及调配比例如下：(单位：毫克/升)

    氯化钙(CaCl2·2H2O)    55.8～130

    硫酸镁(MgSO4·7H2O)    151～353

    氯化钾(KCl)                68～116

    它们在水中都是以离子状态存在，且离子浓度低，常温下不会形成沉淀；添加后水的口味稳定，非常接近世界名牌法国的Perrier矿泉水的口味；这几种盐都具有缓解人体运动后疲劳和补充人体所需电解质的作用；这几种盐同时还具有结构简单，调配使用方便，添加后化学性质稳定，适合在生产中大量使用的特点。

    总之，本发明提供了一种含有人体普遍需要的有益矿物质的饮用水，而且其水质清澈，口味纯正，经上千人的感官评价，能为绝大多数消费者所接受。饮用这种矿物质水，在补充体内水分的同时，适当补充矿物质。本发明还有一个优点就是根据需要添加相应的矿物质盐，可以人为控制成品水中的矿物质成分及含量，配以科学的制造工艺，生产出的矿物质水成分稳定，特别是采用臭氧杀菌，保证成品水的保质期在一年以上。

    另外本发明的矿物质水由于以纯净水尤其是以蒸馏水为水基，且加入的物质不含钠，所以是一种低钠型矿物质水，适合于对钠离子敏感的人群饮用。

    本发明有各种不同的包装规格，以满足不同场合的需要。

    实施例1

    矿物质盐配方：氯化钙(CaCl2·2H2O)    70.4mg/l

                  硫酸镁(MgSO4·7H2O)    202.2mg/l

                  氯化钾(KCl)              89.9mg/l

    称取氯化钙(CaCl2·2H2O)704mg、硫酸镁(MgSO4·7H2O)2022mg、氯化钾(KCl)899mg，分别溶于少量的纯净水中，逐一加入配料罐中，加入纯净水至10升，搅拌均匀，水温30℃左右，搅拌至水溶液的电导率为450～520μS/cm时停止，加入臭氧，浓度是0.2～0.4mg/l，然后通过孔径5微米的不锈钢过滤器，滤去生产工艺中可能混入的杂质微粒，过滤出的水溶液通过装有紫外灯的输水管路进入灌装工序。

    实施例2

    矿物质盐配方：柠檬酸钙(含4个结晶水)  82mg/l

                  硫酸镁(含7个结晶水)    385mg/l

                  氯化钾                 75mg/l

                  葡萄糖酸锌             1.6mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例3

    矿物质盐配方：硫酸锌                 2.2mg/l

                  磷酸氢钙                         75mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)                160mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例4

    矿物质盐配方：磷酸氢钙(2个结晶水)              750mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)                77mg/l

                  氯化钾                           5.5mg/l

                  葡萄糖酸亚铁                     1.8mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例5

    矿物质盐配方：葡萄糖酸锌                       28mg/l

                  氯化钙(2个结晶水)                95mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)                135mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例6

    矿物质盐配方：柠檬酸铁铵                       0.9mg/l

                  氯化钾                           6.5mg/l

                  葡萄糖酸钙                       110mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)                289mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例7

    矿物质盐配方：硫酸锌                           8.5mg/l

                  柠檬酸钙(4个结晶水)              278mg/l

                  氯化钾                           55mg/l

                  葡萄糖酸亚铁                     1.1mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例8

    矿物质盐配方：葡萄糖酸锌                       0.7mg/l

                  柠檬酸钙(4个结晶水)              59mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)                709mg/l

                  氯化钾                         3.5mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例9

    矿物质盐配方：葡萄糖酸亚铁                   2.0mg/l

                  柠檬酸钙(4个结晶水)            315mg/l

                  氯化钾                         2.9mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)              0.22mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例10

    矿物质盐配方：磷酸氢钙(2个结晶水)            65mg/l

                  葡萄糖酸亚铁                   1.5mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)              115mg/l

                  氯化钾                         10mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例11

    矿物质盐配方：氯化钙(2个结晶水)              740mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)              55mg/l

                  氯化钾                         2.0mg/l

                  葡萄糖酸锌                     0.4mg/l

                  葡萄糖酸亚铁                   2.0mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例12

    矿物质盐配方：葡萄糖酸钙                     151mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)              311mg/l

                  柠檬酸铁铵                     1.8mg/l

                  氯化钾                         39mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例13

    矿物质盐配方：硫酸亚铁(7个结晶水)            0.55mg/l

                  葡萄糖酸锌                     12mg/l

                   磷酸氢钙(2个结晶水)            245mg/l

                   氯化钾                         20mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例14

    矿物质盐配方：磷酸氢钙(2个结晶水)            100mg/l

                  氯化钾                         25mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)              410mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例15

    矿物质盐配方：柠檬酸钙(4个结晶水)            100mg/l

                  氯化钾                         55mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)              165mg/l

                  硫酸锌                         10mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例16

    矿物质盐配方：氯化钾                         144mg/l

                  葡萄糖酸锌                     14mg/l

                  硫酸亚铁(7个结晶水)            0.8mg/l

                  葡萄糖酸亚铁                   0.85mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例17

    矿物质盐配方：氯化钾                         35mg/l

                  硫酸锌                         2.5mg/l

                  柠檬酸铁铵                     2.0mg/l

    制备方法同实施例1。

    实施例18

    矿物质盐配方：氯化钙(2个结晶水)              120mg/l

                  硫酸镁(7个结晶水)              280mg/l

                  硫酸锌                         1.0mg/l

    制备方法同实施例1。