AT216148B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Getränkes mit Mineralwassercharakter - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Getränkes mit   Mineralwassercharakter   
Die Erfindung bezieht sicn auf ein Verfahren zur Herstellung eines therapeutisch und diätetisch wirksamen Getränkes mit Mineralwassercharakter, wobei weitgehend entlüftetes Wasser in einem gasdicht abschliessbaren Reaktionsraum mit Mineralstoffen, welche in Lösung in die bei natürlichen Mineralwässern üblichen Anionen und Kationen dissoziieren sowie mit Kohlendioxyd versetzt und gemischt wird. 



   Von der Wahl der Mineralstoffe hängt es letztlich ab, welchen speziellen Charakter ein künstlich hergestelltes Mineralwasser haben wird und für welche medizinische Indikation es sich eignet. 



   Das Kohlendioxyd ist ein wesentlicher Bestandteil der meisten Mineralwässer. Es ist nicht nur die Ursache der erfrischenden Wirkung dieser Mineralwässer, sondern auch für die Löslichkeit von Bikarbonaten   z. B.   des Kalziums bestimmend. 



   Normalerweise ist der Gehalt an Bikarbonat   z. B.   bei Kalziumbikarbonat eine Funktion des Kohlendioxyd-Partialdruckes. Mit zunehmenden Kohlendioxyd-Partialdrucken nimmt auch der Gehalt an Bikarbonat bzw. des kationischen Partners (bei Kalziumbikarbonat ist der Partner der   HCO,-Ionen   das   caf+ -Ion) zu.    



   Gemäss der Erfindung erfolgt die Zugabe von Kohlendioxyd auf die Weise, dass das zu lösende Kohlendioxyd nach dem gasdichten Abschluss des Reaktionsraumes und Evakuierung desselben in diesem bis zu einem Kohlendioxyd-Partialdruck von zirka 1 at eingeführt und während eines Mischprozesses, bei welchem eine mechanisch feinste Verteilung der gasförmigen und flüssigen Phase erzeugt wird, dieser Kohlendioxyd-Partialdruck in einem Druckbereich von Null bis 1 at gehalten wird. 



   Das Ergebnis dieses Verfahrens ist eine in einem quasistabilen Zustand befindliche Lösung von mine-   ralwasserartigem   Charakter. 



   Die durch das erfindungsgemässe Verfahren hergestellte quasistabile Lösung zeichnet sich beispielsweise durch einen Gehalt an Bikarbonat aus, welcher über den durch den Kohlendioxyd-Partialdruck bestimmten Gleichgewichtswerten liegt. Beispielsweise gelingt es durch das erfindungsgemässe Verfahren 
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 für einen Kohlendioxyd-Partialdruck von zirka 8 at erfordern würde. 



   Es ist bemerkenswert, dass der durch das erfindungsgemässe Verfahren erzielte quasistabile Zustand der mineralwasserartigen Lösung sehr lange Zeit anhält. 



   Die praktische Bedeutung der Erfindung liegt demnach allein schon darin, dass man wegen der geringen Drücke mit einfachen Herstellung-,   Abfüll-und Aufbewahrungsvorrichtungen   mineralwasserartige Lösungen bzw. Getränke relativ hohen Bikarbonat-Ionengehaltes herstellen kann. Es erübrigen sich jegliche komplizierte Abfüllmechanismen, so erübrigen sich Sicherheitseinrichtungen, und es ist überhaupt der ganze Aufwand an mechanischen Einrichtungen weitaus geringer als beispielsweise bei den üblichen einigermassen leistungsfähigen Imprägnierpumpen. 



   Der durch das   erfindungsgemässe Verfahren   erzeugte quasistabile Zustand der Lösung ist auch ein Zustand besonderer physiologischer Aktivität. Es wurden diesbezüglich mit erfindungsgemäss hergestellten mineralwasserartigen Getränken bzw. Lösungen z.   B.   von Kalziumbikarbonat, Kaliumbikarbonat, Magnesiumbikarbonat klinische Erprobungen durchgeführt, die hinsichtlich der Resorbierbarkeit und Verträglichkeit ausgezeichnete Ergebnisse lieferten. 



   In der Zeichnung ist eine Einrichtung zur Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt, die jedoch nicht sämtliche Möglichkeiten erschöpft. 

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   Die Vorrichtung gemäss der Zeichnung besteht aus einem Kessel 1 beispielsweise aus Kupfer. Der Kessel 1 ist in einem Bottich 2 gelagert und die Zwischenräume zwischen Bottich 2 und Kessel 1 sind mit Eis 3 ausgefüllt. Der Kessel wird bei Betrieb mit einem Deckel 4 luftdicht verschlossen. Die Löcher 5,6 und 7 im Deckel werden während des Betriebes ebenfalls luftdicht verschlossen, u. zw. die Löcher 5 und 6 mittels Hähnen 5a und 6a in den Zuleitungsrohren 5b und 6b sowie das Loch 7 mittels eines luftdichten Wellenlagers 8. 



   Das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren gestaltet sich mit dieser Einrichtung wie folgt :
Die Zuleitung 5b wird mit einer Vakuumpumpe in Verbindung gebracht, die Zuleitung 6b durch den Hahn 6a fest verschlossen. 



   Die Vakuumpumpe schafft zunächst im Kesselraum ein gutes Vakuum. Anschliessend wird in den Kessel 1 durch die Zuleitung 6b Wasser eingeführt,   u. zw.   bis ungefähr zur Marke 9. Das Wasser soll möglichst entlüftet sein, wofür eine Reihe bekannter Methoden anwendbar sind. Hierauf wird wiederum durch die Zuleitung 6b Kohlendioxyd   CO   in den luftfreien Raum oberhalb der Wasseroberfläche eingelassen, u. zw. beispielsweise bis zu einem Kohlendioxyd-Partialdruck von 1 at. 



   Die Rührflügel 10 und 11, welche an der Welle 12 angebracht sind, werden nun durch den Motor 13 in rasche Umdrehung versetzt. 



   Durch die erfindungsgemässe Anordnung des Rührflügels 10 nahe unter der Wasseroberfläche wird diese in starkem Masse aufgepeitscht und im oberen Kesselraum ein Bereich von rasch durcheinander wirbelnden faden-, tropfen- und flächenförmigen, gasumschlossenen und   gasumschliessenden   Wassermengen gebildet, welche sich nach kurzer Zeit wieder mit der darunter liegenden geschlossenen Wassermenge vereinigen und durch den erfindungsgemäss nahe dem Kesselboden angebrachten   Rührflügel 11, unterstützt durch   die vornehmlich nicht senkrecht stehenden und vorzugsweise mit Löchern 15 versehenen Tauchwände 14, in turbulente Durchmischung gebracht und schliesslich erneut durch den   Rührflügel 10   wieder in die Kohlendioxydatmosphäre aufgepeitscht werden. 



   Jedes Wasserteilchen nimmt bei jedem wiederholten Aufpeitschen in die Kohlendioxydatmosphäre eine wegen der Wirkung des Staudruckes über dem herrschenden Partialdruck entsprechende Menge Kohlendioxyd auf. 



   Auf diese Weise wird praktisch die gesamte zugeführte Menge an Kohlendioxyd verbraucht und der Partialdruck sinkt nach entsprechender Rührdauer auf nahe Null at. 



   Man kann die Zugabe von Kohlendioxyd in der vorstehend beschriebenen Weise auch ein oder mehrmals wiederholen. 



   An Stelle der periodischen Druckschwankung von Null bis 1 at kann der Druck auch ein anderes Schwankungsintervall, beispielsweise von 1/2 bis 1 at aufweisen oder durch stetige gleichmässige Zugabe von Kohlendioxyd der Partialdruck auf konstanter Höhe gehalten werden. 



   Die sukzessive Zugabe in einen kleinen Raum erweist sich als weitaus günstiger als eine einmalige Zugabe in einen grossen Raum, denn der kleine Raum kann naturgemäss viel intensiver mit mechanisch fein verteiltem Wasser durchsetzt werden als der grosse und auf diese Intensität kommt es erfindungsgemäss an. 



   Die erfindungsgemässe Anordnung von zwei Rührflügeln kann auf mehrere   Rührflügel   erweitert werden, wenn beispielsweise ein sehr grosser Kessel verwendet wird mit grosser Wassertiefe. Vorteilhaft ist es, die Rührflügel an der Welle 12 verschiebbar anzuordnen, beispielsweise zur Anpassung an den Wasserstand. 



  Für die Montage praktisch erweisen sich sogenannte Spreizflügel, welche erst bei Rotation durch die Zentrifugalwirkung in waagrechte Stellung gelangen. 



   Die Rührflügel müssen nicht alle an derselben Welle angeordnet sein. Es können auch mehrere Wellen, beispielsweise zwei, vorhanden sein, welche sich sowohl gleichsinnig als auch gegensinnig drehen und zueinander sowohl parallel als auch beliebig gekreuzt angeordnet sein können. 



   Erfindungsgemäss werden in den Reaktionsraum auch solche Mineralstoffe eingeführt, welche im Wasser bzw. in dem mit Kohlendioxyd versetzten Wasser zu den bei natürlichen Mineralwassern üblichen Kationen und Anionen dissoziieren. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung eines therapeutisch und diätetisch wirksamen Getränkes mit Mineralwassercharakter, wobei weitgehend entlüftetes Wasser in einem gasdicht abschliessbaren Reaktionsraum mit Mineralstoffen, welche in Lösung in die bei natürlichen Mineralwassern üblichen Anionen und Kationen dissoziieren sowie mit Kohlendioxyd versetzt und gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das <Desc/Clms Page number 3> zu lösende Kohlendioxyd nach dem gasdichten Abschluss des Reaktionsraumes und Evakuierung desselben in diesem bis zu einem Kohlendioxyd-Partialdruck von zirka 1 at eingeführt und während eines Mischprozesses, bei welchem eine mechanisch feinste Verteilung der gasförmigen und flüssigen Phase erzeugt wird, dieser Kohlendioxyd-Partialdruck in einem Druckbereich von Null bis 1 at gehalten wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführung des Kohlendioxydes in den Reaktionsraum in mehreren Schritten erfolgt, derart, dass jede weitere Menge Kohlendioxyd erst nach Absinken des Kohlendioxyd-Partialdruckes auf Null at zugeführt wird.

   3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Rührapparat ein Rührwerk mit mindestens zwei Rührflügeln verwendet ist, wobei ein Rührflügel unweit unter der Wasseroberfläche und ein weiterer nahe dem Boden des als Reaktionsraum dienenden Kessels des Rührapparates angeordnet ist.