Способ приготовления минеральной лечебно-столовой воды

Изобретение относится к безалкогольной промышленности, в частности к приготовлению минеральных вод. Способ приготовления минеральной лечебно-столовой воды заключается в том, что природную минеральную воду охлаждают до 4-10°С, фильтруют, насыщают двуокисью углерода и разливают. При этом в качестве природной минеральной воды используют высокоминерализованную термальную воду Тавдинского месторождения минеральных вод, которую смешивают с питьевой водой в соотношении 1:(3,5-4,5) с получением минеральной воды общей минерализации 3,0-4,0 г/дм³, содержащей (мг/дм³): натрий + калий 900-1300, кальций 50-150, магний <50, хлориды 1600-2400, сульфаты <50, гидрокарбонаты 40-325, йодид 2,0-4,5. Охлаждение и фильтрацию минеральной воды осуществляют поэтапно: сначала снижают температуру минеральной воды до 19-21°С и удаляют выпавший осадок. Затем, после механической фильтрации, минеральную воду смешивают с предварительно отфильтрованной и обеззараженной питьевой водой в соотношении 1:(3,5-4,5) и осуществляют дальнейшее охлаждение полученной воды до 4-10°С и ее фильтрацию. Данный способ позволяет получить минеральную воду со слабосоленым вкусом. Полученная вода бесцветна, прозрачна и без запаха. 1 ил.

 

Изобретение относится к производству безалкогольных напитков, в частности минеральных вод, применяемых в пищевых целях, а также для лечения и профилактики ряда заболеваний.

Известные способы приготовления минеральной воды сводятся в основном к получению после определенной обработки минеральной воды практически того же состава, что и исходная вода, к улучшению состава исходной воды путем удаления или добавления в нее определенных ингредиентов, а также получению минеральной воды нового количественного и/или качественного состава путем смешения двух видов природных вод.

Например, известен способ приготовления минеральной столовой воды по патенту РФ №2182449 (A 23 L 2/38), характеризующийся смешением двух видов природных минеральных вод в соотношении, обеспечивающем получение в результате смешения минеральной столовой воды с содержанием калия 2,0-15,0 мг/дм³, кальция 30,0-90,0 мг/дм³, магния 10,0-30,0 мг/дм³, натрия 10,0-15,0 мг/дм³, железа менее 1,0 мг/дм³, фтора 0,6-1,2 мг/дм³, хлора 5,0-15,0 мг/дм³, сульфатов 10,0-20,0 мг/дм³, гидрокарбонатов 35,0-40,0 мг/дм³, при этом смешиваемые воды и/или получаемую минеральную воду фильтруют от взвешенных частиц.

Недостатки этого способа связаны с необходимостью использования двух видов природных вод. Во-первых, крайне сложно подобрать два вида природных вод таким образом, чтобы при их смешении получилась вода с заданными характеристиками. Во-вторых, требуется наличие, по крайней мере, двух скважин для добычи воды в месте приготовления конечного продукта, или доставка одного или обоих видов воды от места добычи до места производства, что ухудшает ее исходные показатели и снижает физиологическую ценность получаемой воды.

Известен также способ приготовления минеральной воды путем разбавления минеральной воды определенного состава в каком-либо соотношении с питьевой водой, например, способ приготовления минеральной лечебно-столовой воды по патенту РФ №2124854 (A 23 L 2/38).

В данном способе минеральную воду Гдовского водоносного слоя. содержащую калий 13-25 мг/дм³, натрий 1200-1500 мг/дм³, магний 50-90 мг/дм³, кальций 100-140 мг/дм³, хлор 2000-2500 мг/дм³, общей минерализации 3,0-4,0 г/дм³, смешивают с питьевой водой, содержащей кальций 8-14 мг/дм³, магний 2-9 мг/дм³, общей минерализации 0,01-0,45 г/дм³, в соотношении 1:1-1:8 с получением минеральной воды минерализации 0,5-3,1 г/дм³.

Лечебные и вкусовые качества минеральной воды, полученной в результате реализации этого изобретения, в основном определяются составом исходной минеральной воды и степенью ее разбавления. Поэтому смешение природной воды другого качественного состава, чем указанная в патенте с питьевой водой в приведенных соотношениях может быть нецелесообразным - вода может оказаться с недостаточно высокими биологическими и/или органолептическими показателями. Иными словами, указанные соотношения не могут быть признаны универсальными. При приготовлении минеральной воды для каждого конкретного вида добываемой воды необходим поиск собственных оптимальных соотношений, в результате которых полученная вода будет обладать достаточными лечебными и вкусовыми качествами.

Поскольку при приготовлении воды указанными способами она не всегда отвечает требуемым качественным показателям, предложен способ улучшения качественного состава воды путем введения в нее недостающих ингредиентов. Например, в соответствии с изобретением по патенту РФ №218078 (A 23 L 2/38), c целью придания лечебно-профилактических свойств природной питьевой воде в нее вводят йод до содержания его 0,025-0,060 мг/дм³. Однако постоянное употребление искусственно йодированной питьевой воды, с одной стороны, вряд ли целесообразно. С другой стороны, введение указанного количества йода в питьевую воду не придает ей выраженных лечебных свойств.

Ближайшим аналогом изобретения является способ получения минеральной питьевой лечебно-столовой воды по патенту РФ №2156093 (A 23 L 2/38), в котором минеральную воду Лебедянского водоносного горизонта, содержащую, в мг/дм³ катионы кальция 400-650, магния 50-150, натрия + калия 100-400, анионы хлора 200-400, SO^2- 1100-2000, HCO^3- 200-450, с общей минерализацией 2,0-4,0 мг/дм³, охлаждают до 4-10°С, фильтруют, обеззараживают, насыщают двуокисью углерода до массовой доли не менее 0,3% и разливают.

Поскольку состав полученной данным способом воды полностью определяется составом исходной воды, приготовленная вода может обладать недостаточно высокими лечебными и/или вкусовыми качествами. Например, в данном случае, как и в описанных выше, приготовленная вода не содержит йода, в связи с чем она не может использоваться одновременно с лечением других заболеваний для профилактики и лечения заболеваний щитовидной железы. Недостаточным в ней для воды хлоридно-натриевого типа является также содержание ионов натрия и калия, а также хлора.

Кроме того, при охлаждении минеральной воды происходит выпадение в осадок нерастворимых примесей. Поскольку операция удаления осевших примесей в данном способе отсутствует, то происходит усиленное засорение фильтра и охлаждающих поверхностей теплообменной установки, что приводит к сокращению срока их службы, увеличению энергозатрат и ухудшению качества полученной воды.

Одноступенчатое охлаждение минеральной воды до температуры 4-10°С приводит к выпадению в осадок кроме нежелательных примесей части полезных малорастворимых соединений, которые содержатся в исходной воде и удаляются при последующей операции фильтрования воды. Особенно это явление характерно для высокоминерализованных термальных вод, имеющих достаточно высокую начальную температуру. Таким образом, ухудшаются микробиологические показатели получаемой минеральной воды.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение лечебных и вкусовых свойств воды, обеспечение оптимального соотношения между микробиологическими и органолептическими показателями воды, а также улучшение условий работы технологического оборудования.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является улучшение целебных и вкусовых качеств воды, расширение спектра заболеваний, при лечении и профилактике которых может быть применена производимая минеральная вода, а также улучшение условий работы оборудования и снижение затрат на производство воды.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе приготовления минеральной лечебно-столовой воды, который заключается в том, что природную минеральную воду охлаждают до 4-10°С, фильтруют, обеззараживают, насыщают двуокисью углерода и разливают, в качестве природной минеральной воды используют высокоминерализованную термальную воду Тавдинского месторождения минеральных вод, которую смешивают с питьевой водой в соотношении 1:(3,5-4,5), получая минеральную воду общей минерализации 3,0-4,0 г/дм³ с содержанием: натрий - калий 900-1300 мг/дм³, кальций 50-150 мг/дм³, магний <50 мг/дм³, хлориды 1600-2400 мг/дм³, сульфаты <50 мг/дм³, гидрокарбонаты 40-325 мг/дм³, йодид 2,0-4,5 мг/дм³.

При этом охлаждение исходной минеральной воды и ее фильтрацию осуществляют поэтапно. Сначала исходную воду охлаждают до 19-21°С, после чего имевшиеся в воде малорастворимые примеси, выпавшие в осадок, удаляют, а полученную воду подвергают механической фильтрации. Дальнейшее охлаждение минеральной воды до 4-10°С, а затем и ее фильтрацию осуществляют после ее смешивания с питьевой водой в соотношении 1:(3,5-4,5). Питьевую воду перед смешиванием предварительно фильтруют и обеззараживают.

Использование в качестве природной минеральной воды высокоминерализованной термальной воды Тавдинского месторождения позволяет расширить ассортимент питьевых лечебно-столовых вод. Благодаря повышенному содержанию йода, что характерно для вод Тавдинского месторождения, производимая хлоридно-натриевая минеральная вода кроме лечения и профилактики заболеваний, излечиваемых хлоридно-натриевыми водами, может применяться при профилактике и лечении заболеваний щитовидной железы.

Смешение исходной минеральной воды с питьевой водой в соотношении 1:(3,5-4,5) с получением минеральной воды общей минерализации 3,0-4,0 г/дм³ и содержанием: натрий + калий 900-1300 мг/дм³, кальций 50-150 мг/дм³, магний <50 мг/дм³, хлориды 1600-2400 мг/дм³, сульфаты <50 мг/дм³, гидрокарбонаты 40-325 мг/дм³, йодид 2,0-4,5 мг/дм³, позволяет получить конечный продукт, обладающий оптимальным сочетанием лечебных и вкусовых свойств.

Поэтапное охлаждение и фильтрация природной минеральной воды обеспечивают возможность удаления выпавшего осадка после первого этапа охлаждения воды, благодаря чему улучшается качество воды, подвергаемой дальнейшей обработке, исключается попадание ненужных примесей в конечный продукт и улучшаются условия работы оборудования. В частности, снижается засорение фильтров и охлаждающих установок, применяемых в технологическом процессе, в связи с чем уменьшаются затраты на их эксплуатацию и себестоимость воды.

Благодаря тому что второй этап охлаждения и фильтрации осуществляется после смешивания минеральной воды с питьевой водой, т.е. при пониженной по сравнению с исходной концентрации отдельных ингредиентов, уменьшается возможность выпадения в осадок необходимых в конечном продукте малорастворимых соединений. Это повышает качество приготовленной воды. Предварительная фильтрация и обеззараживание питьевой воды перед смешиванием с минеральной водой также способствует повышению качества получаемой воды.

В качестве примера реализации заявленного способа ниже описан технологический процесс приготовления минеральной лечебно-столовой воды «Тавдинская».

На чертеже изображена схема технологического процесса приготовления минеральной воды «Тавдинская».

Приготовление воды осуществляют следующим образом.

Минеральная вода из скважины №2-Р глубиной 1457 м Тавдинского месторождения минеральных вод общей минерализации 18,0-21,0 г/дм³, и с температурой 39-41°С поступает в титановый резервуар 1, где ее охлаждают с помощью охлаждающей установки 2 (показана условно) до 20°С. При таком охлаждении в осадок выпадают наиболее малорастворимые примеси, наличие которых в конечном продукте нежелательно. Выпавший на этом этапе охлаждения осадок удаляют, после чего воду пропускают через фильтр 3 механической очистки и накапливают для дальнейшей переработки в резервуаре 4. Для того чтобы исходная минеральная вода, характеризующаяся повышенным содержанием органических веществ (до 10,0 мг/дм³), не потеряла лечебных и вкусовых качеств, в резервуаре 4 воду дополнительно охлаждают до 18°С и поддерживают эту температуру до начала процесса смешивания.

Питьевую воду из источника питьевого водоснабжения до начала смешивания подвергают обеззараживанию с помощью бактерицидной лампы 5 типа «Роса-УФ», фильтрованию на фильтре 6 предварительной очистки типа «ПФ-1000» и фильтре 7 «Роса-Супер-3000», после чего охлаждают в резервуаре 8 до температуры не выше 18°С.

Смешивание минеральной и питьевой воды осуществляют в соотношении 1:4 в промеренном и откалиброванном титановом резервуаре 9. В этом же резервуаре осуществляется охлаждение воды до 7°С.

После смешения охлажденную воду пропускают через два полипропиленовых фильтра 10 и 11 типа «Роса-Супер» и обеззараживают при помощи бактерицидной лампы 12 «Роса-УФ». Затем в автоматическом сатураторе-дозаторе 13 «ЮВЕСТ-1» воду насыщают двуокисью кислорода из баллона 14 до массовой концентрации СО₂ в воде не менее 0,3%. Готовую минеральную воду подают в полуавтоматическую наполнительную машину, где ее разливают в ПЭТ-бутылки емкостью 1,5 л.

Проведенные исследования показали, что смешивание минеральной воды из скважины №2-Р Тавдинского месторождения с питьевой водой дает наилучшие как лечебные, так и вкусовые показатели в соотношении приблизительно 1:4.

Полученная при этом минеральная вода содержит: натрий + калий 900-1300 мг/дм³, кальций 50-150 мг/дм³, магний <50 мг/дм³, хлориды 1600-2400 мг/дм³, сульфаты <50 мг/дм, гидрокарбонаты 40-325 мг/дм³, йодид 2,0-4,5 мг/дм³. Общая минерализация 3,0-4,0 г/дм³.

Благодаря поэтапному охлаждению минеральной воды и своевременному удалению из нее нежелательных примесей применяемое оборудование (фильтры, теплообменники) не засоряется, работает стабильно, что упрощает его эксплуатацию и снижает себестоимость воды. Кроме того, существенно повышается качество приготовляемой минеральной воды.

Минеральная вода «Тавдинская» может быть использована для лечения больных хроническими гастритами с нормальной и пониженной секреторной функцией желудка, хроническими колитами и энтероколитами, хроническими заболеваниями печени и желчевыводящих путей. хроническими панкреатитами. Важным преимуществом данной воды перед другими видами вод является возможность использования ее также для лечения и профилактики заболеваний щитовидной железы.

В то же время полученная минеральная вода может использоваться как столовая, так как обладает высокими органолептическими показателями, имеет слабосоленый вкус, бесцветна, прозрачна, без запаха.

Способ приготовления минеральной лечебно-столовой воды, предусматривающий смешивание природной минеральной воды, в качестве которой используют высокоминерализованную термальную воду из скважины 2-Р Тавдинского месторождения минеральных вод, с питьевой водой в отношении 1:(3,5-4,5), причем минеральную воду охлаждают до 20°С, удаляют из нее выпавший осадок, осуществляют механическую фильтрацию, затем вновь охлаждают до 18°С, а питьевую воду обеззараживают и фильтруют, при этом получают минеральную воду общей минерализации 3,0-4,0 г/дм³ с содержанием: натрий + калий 900-1300 мг/дм³, кальций 50-150 мг/дм³ магний <50 мг/дм³, хлориды 1600-2400 мг/дм³, сульфаты <50 мг/дм³, гидрокарбонаты 40-325 мг/дм³, йодид 2,0-4,5 мг/дм³, затем полученную минеральную воду охлаждают до 4-10°С, подвергают обеззараживанию и фильтрации с последующим насыщением двуокисью углерода.