BE1025455B1

BE1025455B1 - Werkwijze en inrichting voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater en het verkregen koolzuurhoudend mineraalwater

Info

Publication number: BE1025455B1
Application number: BE2017/5969A
Authority: BE
Inventors: Werner PYCKE
Original assignee: Top Bronnen Nv
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2019-03-04

Abstract

De uitvinding betreft een werkwijze voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater, omvattende de stappen van het voorzien van mineraalwater en het vervolgens toevoegen van koolzuurgas aan het mineraalwater, waarbij de stap van het toevoegen van koolzuurgas de stappen omvat van: ‒ het gedeeltelijk vullen van een in hoofdzaak afgesloten carbonatievat (19) met het mineraalwater tot een vooraf bepaald niveau; ‒ het aanbrengen van koolzuurgas in het carbonatievat (19) ; en ‒ het afvoeren van aldus gevormd koolzuurhoudend mineraalwater uit het carbonatievat (19) , waarbij het mineraalwater eerst ont lucht wordt alvorens het koolzuurgas toe te voegen.

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET BOTTELKLAAR MAKEN VAN KOOLZUURHOUDEND MINERAALWATER EN HET VERKREGEN KOOLZUURHOUDEND MINERAALWATER

TECHNISCH DOMEIN

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater volgens de aanhef van conclusie 1, op een inrichting voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater volgens de aanhef van conclusie 10, en op verkregen koolzuurhoudend mineraalwater volgens de aanhef van conclusie 15.

STAND DER TECHNIEK

Mineraalwater verkregen uit een onderaardse laag vertoont niet altijd de gewenste eigenschappen om rechtstreeks gebotteld te worden in containers, zoals flessen. Zo wordt vaak koolzuurgas toegevoegd aan het mineraalwater, om zodoende een bruisend mineraalwater te verkrijgen. Koolzuurgas verleent aan het mineraalwater een sprankelend karakter en zorgt voor een aangenaam, verfrissend en prikkelend mondgevoel wanneer geconsumeerd door een persoon.

Een werkwijze en inrichting voor het toevoegen van koolzuurgas aan water is beschreven in US7114707B2. US7114707B2 beschrijft een watercarbonatiemethode en apparaat bestaande uit een vierkante mixer binnen een van koolzuurgas voorziene kamer. Koolstofdioxide wordt toegevoegd boven het niveau van het water. Een roterend lid van de mixende motor mixt dan het water en koolstofdioxide tot een van koolzuurgas voorziene oplossing.

US7114707B2 vertoont het probleem dat het water waaraan koolzuurgas toegevoegd wordt niet gestandaardiseerd is, waardoor het problematisch is om een continue en gelijke kwaliteit van het van koolzuurgas voorziene water te kunnen waarborgen. Verder vertoont US7114707B2 het probleem dat er onvoldoende maatregelen genomen worden om de opnamecapaciteit van het water voor koolzuurgas te optimaliseren.

De huidige uitvinding beoogt minstens een oplossing te vinden voor enkele van bovenvermelde problemen.

BE2017/5969

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

In een eerste aspect betreft de huidige uitvinding een werkwijze voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater volgens conclusie 1.

De maatregel van het ontluchten van het mineraalwater alvorens koolzuurgas aan het mineraalwater toe te voegen, volgens het eerste aspect van de huidige uitvinding, zorgt ervoor dat een aldus ontlucht mineraalwater verkregen wordt dat een grotere capaciteit heeft om koolzuurgas op te nemen, of, in andere woorden, sneller en meer koolzuurgas kan opnemen dan een mineraalwater dat niet op voorhand ontlucht werd. Verder houdt het ontluchten van mineraalwater een standaardisatie van het mineraalwater in, wat bevorderlijk is voor het waarborgen van een continue en gelijke kwaliteit van het uiteindelijke koolzuurhoudend mineraalwater.

Voorkeursvormen van de werkwijze worden weergegeven in de conclusies 2 tot en met 9.

In een tweede aspect betreft de huidige uitvinding een inrichting voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater volgens conclusie 10.

Voorkeursvormen van de inrichting worden weergegeven in de conclusies 11 tot en met 13.

In een derde aspect betreft de huidige uitvinding een gebruik van een inrichting volgens het tweede aspect van de huidige uitvinding in een werkwijze volgens het eerste aspect van de huidige uitvinding, volgens conclusie 14.

In een vierde aspect betreft de huidige uitvinding een koolzuurhoudend mineraalwater dat bottelklaar gemaakt is door toepassing van een werkwijze volgens het eerste aspect van de huidige uitvinding, volgens conclusie 15.

BESCHRIJVING VAN DE FIGUREN

Fig. 1 toont een schematische voorstelling van een inrichting voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater, volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding.

BE2017/5969

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

Het citeren van numerieke intervallen door de eindpunten omvat alle gehele getallen, breuken en/of reële getallen tussen de eindpunten, deze eindpunten inbegrepen.

De term mineraalwater, zoals gebruikt in deze tekst, dient te worden begrepen als drinkbaar water dat gewonnen is uit een onderaardse laag en ook een officiële erkenning verkregen heeft van een overheid van het grondgebied waar de onderaardse laag gelegen is, zoals bijvoorbeeld de Belgische federale overheid.

De term bottelklaar, zoals gebruikt in deze tekst, dient te worden begrepen als het benoemen van een toestand van mineraalwater waarin de samenstelling van het mineraalwater aan bepaalde vooropgestelde voorwaarden voldoet om vervolgens in containers, zoals flessen, gevuld of gebotteld te worden en als zodanig aan personen aangeboden te worden ter consumptie.

De term ontluchten, zoals gebruikt in deze tekst, kan worden begrepen als het verwijderen van lucht, inclusief gassen aanwezig in de lucht, en vrij, niet-gebonden, koolstofdioxide uit een vloeistof. Als synoniem voor de term ontluchten kan het begrip ontgassen worden aangewend.

De term ontlucht mineraalwater, zoals gebruikt in deze tekst, kan worden begrepen als mineraalwater waarvan de opgeloste lucht inclusief zuurstof en vrij, niet gebonden, koolstofdioxide ten minste deels verwijderd is.

In een eerste aspect betreft de uitvinding een werkwijze voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater, omvattende de stappen van het voorzien van mineraalwater en het vervolgens toevoegen van koolzuurgas aan het mineraalwater, waarbij de stap van het toevoegen van koolzuurgas de stappen omvat van:

- het gedeeltelijk vullen van een in hoofdzaak afgesloten carbonatievat met het mineraalwater tot een vooraf bepaald niveau;

- het aanbrengen van koolzuurgas in het carbonatievat; en

- het afvoeren van aldus gevormd koolzuurhoudend mineraalwater uit het carbonatievat, waarbij het mineraalwater eerst ontlucht wordt alvorens het koolzuurgas toe te voegen.

BE2017/5969

De maatregel van het ontluchten van het mineraalwater alvorens koolzuurgas aan het mineraalwater toe te voegen, volgens het eerste aspect van de huidige uitvinding, zorgt ervoor dat een aldus ontlucht mineraalwater verkregen wordt dat een grotere capaciteit heeft om koolzuurgas op te nemen, of, in andere woorden, sneller en meer koolzuurgas kan opnemen dan een mineraalwater dat niet op voorhand ontlucht werd. Verder houdt het ontluchten van mineraalwater een standaardisatie van het mineraalwater in, wat bevorderlijk is voor het waarborgen van een continue en gelijke kwaliteit van het uiteindelijke koolzuurhoudend mineraalwater. Deze maatregel is zeker niet voor de hand liggend te noemen voor een vakman bekwaam in de stand der techniek, aangezien een dergelijke vakman er eerder voor zou opteren om parameters voor koolzuurgastoevoeging op zich te verbeteren, in plaats van het mineraalwater op voorhand te behandelen om zo de opnamecapaciteit voor koolzuurgas te verhogen.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm wordt het mineraalwater na de stap van het toevoegen van koolzuurgas aan het mineraalwater in containers, zoals flessen, gevuld oftewel gebotteld. Genoemde containers, zoals flessen, kunnen uitgevoerd zijn in eender welk geschikt materiaal zoals gekend in de stand der techniek, waarvan polyethyleentereftalaat en glas niet-limiterende voorbeelden zijn. Bij voorkeur zijn genoemde containers herbruikbaar of recycleerbaar.

De stappen van het gedeeltelijk vullen van een in hoofdzaak afgesloten carbonatievat met het mineraalwater tot een vooraf bepaald niveau en van het aanbrengen van koolzuurgas in het carbonatievat, kunnen volgens uitvoeringsvormen in deze volgorde of omgekeerde volgorde worden uitgevoerd.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm wordt het mineraalwater onder de vorm van kleine druppels gesproeid in een atmosfeer van koolzuurgas die vooraf in het carbonatievat was aangebracht. Hierbij wordt koolzuurgas opgelost in de waterdruppels, waarna de waterdruppels het koolzuurgas dragen naar een lichaam van water dat zich in het carbonatievat vormt door de vele waterdruppels. Hierbij wordt bij voorkeur een relatief hoog drukniveau in het carbonatievat toegepast.

In een voorkeur dragende uitvoeringsvorm wordt er in het carbonatievat mineraalwater tot een vooraf bepaald niveau aangebracht en wordt koolstofdioxide toegevoegd in de ruimte boven het water, waarbij een 6:1 tot 2:1, meer bij voorkeur een 5:1 tot 3:1 en nog meer bij voorkeur een 4,5:1 tot 3,5:1 verhouding van het

BE2017/5969 watervolume ten opzichte van het volume van het koolzuurgas boven het water wordt aangenomen. Deze verhouding laat een goede opname van koolzuurgas door het water toe.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm wordt het mineraalwater ontlucht door het mineraalwater bij een temperatuur van 28 tot 40 °C, meer bij voorkeur van 30 tot 38 °C, nog meer bij voorkeur van 32 tot 36 °C en zelfs nog meer bij voorkeur van 33 tot 35 °C over te brengen in een in hoofdzaak gesloten ontluchtingsvat waarin een onderdruk heerst van -0,06 tot -0,1 MPa, meer bij voorkeur van -0,07 tot -0,09 MPa en nog meer bij voorkeur van -0,075 tot -0,085 MPa, waarbij gassen vrijgemaakt worden vanuit het mineraalwater aanwezig in het ontluchtingsvat, aldus verkrijgende een ontlucht mineraalwater, en waarbij de vrijgemaakte gassen afgevoerd worden en na een bepaalde tijd het ontlucht mineraalwater afgevoerd wordt om er vervolgens koolzuurgas aan toe te voegen.

Genoemde condities zijn optimaal geschikt om een sterke ontluchting van het mineraalwater te verkrijgen. De hoge onderdruk zorgt ervoor dat de temperatuur van het mineraalwater niet al te hoog moet worden om het kookpunt van het mineraalwater te bereiken. Deze gematigde temperaturen zijn minder geneigd om schade te kunnen berokkenen aan het carbonatievat dan hogere temperaturen. Bij genoemde condities van matig verhoogde temperatuur en sterk verlaagde druk kunnen gassen zeer goed ontsnappen uit het mineraalwater. De bepaalde tijd waarin het mineraalwater in het ontluchtingsvat verblijft kan worden gekozen op basis van de hoeveelheid mineraalwater en de gewenste mate van ontluchting van het mineraalwater. Bij voorkeur wordt het mineraalwater volgens een continu proces ontlucht, waarbij te ontluchten mineraalwater continu in het ontluchtingsvat overgebracht wordt en waarbij ontlucht mineraalwater continu uit het ontluchtingsvat afgevoerd wordt. De onderdruk oftewel het vacuüm wordt bij voorkeur onderhouden door een in bedrijf zijnde vacuümpomp die middels een één of meerdere leidingen verbonden is met het ontluchtingsvat. Volgens deze één of meerdere leidingen kunnen de uit het mineraalwater vrijgemaakte gassen afgevoerd worden.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm, alvorens het mineraalwater over te brengen in het ontluchtingsvat waarin een onderdruk heerst van -0,06 tot -0,1 MPa, meer bij voorkeur van -0,07 tot -0,09 MPa en nog meer bij voorkeur van -0,075 tot -0,085 MPa, wordt het mineraalwater eerst overgebracht en verblijft het mineraalwater gedurende een bepaalde tijd in een in hoofdzaak gesloten

BE2017/5969 ontluchtingsvat waarin een onderdruk heerst van -0,01 tot -0,04 MPa en meer bij voorkeur van -0,02 tot -0,03 MPa. De druk in twee stappen verlagen is met standaard en niet buitensporig dure apparatuur beter te bewerkstelligen dan een verlaging van de druk in een stap. Bovendien wordt in de eerste stap, bij een onderdruk van -0,01 tot -0,04 MPa en meer bij voorkeur van -0,02 tot -0,03 MPa, reeds gassen vrijgemaakt uit het mineraalwater. Nadien, in een tweede stap, bij een onderdruk van -0,06 tot -0,1 MPa, meer bij voorkeur van -0,07 tot -0,09 MPa en nog meer bij voorkeur van -0,075 tot -0,085 MPa, kunnen vervolgens nog resterende gassen vrijgemaakt worden uit het mineraalwater dat reeds onder druk gebracht was in genoemde eerste stap. Dit is zeker niet voor de hand liggend te noemen voor een vakman bekwaam in de stand der techniek, aangezien een dergelijke vakman er eerder voor zou opteren om louter algemene temperatuur-drukinstellingen aan te passen, in plaats van een onderdruk in twee goed gedefinieerde stappen op te bouwen.

Bij voorkeur omvat het mineraalwater na het ontluchten ervan middels een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens het eerste aspect van de huidige uitvinding hoogstens 2 g/l, meer bij voorkeur hoogstens 1,5 g/l, nog meer bij voorkeur hoogstens 1 g/l en zelfs nog meer bij voorkeur hoogstens 0,5 g/l koolzuurgas, en hoogstens 10 mg/l, meer bij voorkeur hoogstens 5 mg/l en nog meer bij voorkeur hoogstens 3 mg/l opgeloste zuurstof. Dergelijk laag zuurstofgehalte draagt bij tot een goede opnamecapaciteit van het mineraalwater voor koolzuurgas.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm wordt het mineraalwater in een in hoofdzaak gesloten ontluchtingsvat gebracht door het mineraalwater middels een sproeier in kleine druppels te sproeien binnen het ontluchtingsvat. Door het mineraalwater onder de vorm van kleine druppels te voorzien zullen gassen sneller uit het mineraalwater vrijgemaakt kunnen worden dan wanneer het mineraalwater aanwezig zou zijn als een groot volume, waarbij in dit volume inwendig gelegen water slechts later ontlucht kan worden. Dit is een maatregel die zeer bevorderlijk is om de snelheid van het ontluchten te versnellen.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm komt een volume van het mineraalwater dat tijdens het ontluchten aanwezig is in het ontluchtingsvat overeen met 23 tot 45 volumeprocent, meer bij voorkeur 26 tot 42 volumeprocent, nog meer bij voorkeur 29 tot 39 volumeprocent en zelfs nog meer bij voorkeur 32 tot 36 volumeprocent van het totale volume van het ontluchtingsvat. Dergelijke vulling is

BE2017/5969 groot genoeg om een voldoende omloopsnelheid van het ontluchten van mineraalwater te verkrijgen en tegelijk niet te groot om nog steeds het mineraalwater vlot tot zijn kookpunt te kunnen brengen en de vrijgemaakte gassen vlot te kunnen afvoeren.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm wordt na het ontluchten van het mineraalwater, het ontluchte mineraalwater eerst gekoeld tot een temperatuur van 5 tot 25 °C, meer bij voorkeur van 8 tot 22 °C en nog meer bij voorkeur van 10 tot 20 °C alvorens koolzuurgas toe te voegen. Bij een verlaagde temperatuur kan het koolzuurgas beter opgenomen worden dan bij een hogere temperatuur. De hier genoemde temperaturen van het mineraalwater zijn ideaal geschikt om in een latere stap koolzuurgas in het mineraalwater op te nemen.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm wordt tijdens het aanbrengen van koolzuurgas in het carbonatievat de druk van het carbonatievat gebracht tot een drukniveau van 0,4 tot 0,7 MPa en meer bij voorkeur van 0,5 tot 0,6 MPa. Deze verhoogde druk is bevorderlijk voor koolzuurgasopname door het mineraalwater.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm wordt tijdens de stap van het toevoegen van koolzuurgas aan het mineraalwater, het koolzuurgas in het carbonatievat aangebracht tot een koolzuurhoudend mineraalwater met een koolzuurgasgehalte van 6,5 tot 8,5 g/l, meer bij voorkeur van 6,8 tot 8,2 g/l, nog meer bij voorkeur van 6,9 tot 8,0 g/l en zelfs nog meer bij voorkeur van 7,0 tot 7,4 g/l verkregen wordt. Dergelijk gehalte van koolzuurgas in een koolzuurhoudend mineraalwater is zeer gewenst voor een consument, omdat het aan het mineraalwater een sprankelend karakter verleent en daarenboven zorgt voor een aangenaam, verfrissend en prikkelend mondgevoel wanneer geconsumeerd.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm wordt het carbonatievat gevuld met het mineraalwater totdat het volume van het mineraalwater dat aanwezig is in het carbonatievat overeenkomt met 34 tot 56 volumeprocent, meer bij voorkeur 37 tot 53 volumeprocent, nog meer bij voorkeur 40 tot 50 volumeprocent en zelfs nog meer bij voorkeur 43 tot 47 volumeprocent van het totale volume van het carbonatievat. Deze verhouding laat een bijzonder goede opname van koolzuurgas door het water toe.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm wordt het koolzuurgas boven het niveau van het mineraalwater in het carbonatievat aangebracht. Volgens een

BE2017/5969 voorkeur dragende uitvoeringsvorm wordt het carbonatievat met het mineraalwater tot een vooraf bepaald niveau gevuld, waarna koolstofdioxide toegevoegd wordt in de ruimte boven het water. Op deze manier wordt koolzuurgas in contact gebracht met en opgelost in het water. In een voorkeursvorm kan hierbij het mineraalwater geagiteerd worden, bijvoorbeeld door het roteren van een horizontale roterende peddel met bladen dat zich vanuit het water uitstrekt tot in de koolzuurgas omvattende ruimte boven het water. In een voorkeursvorm wordt het koolzuurgas door middel van een sproeier onder een fijn verdeelde vorm aangebracht in het carbonatievat. Dergelijke fijn verdeelde vorm is bevorderlijk voor een goede opname van het koolzuurgas door het mineraalwater.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm is het koolzuurgas afkomstig van vloeibaar CO2 met een zuiverheid van meer dan 99,99%. Bij voorkeur is het vloeibaar CO2 geschikt om toegepast te worden in voeding en dranken, of, in andere woorden, bij voorkeur is het vloeibaar CO2 food grade. Bij voorkeur voldoet genoemd vloeibaar CO2 aan Europese richtlijn 96/77/EC, Europese richtlijn 98/96/EC, Europese regelgeving 178/2002, Europese regelgeving 852/2004, Europese regelgeving 315/93/EC, de richtlijnen van koolstofdioxide van het ISBT (International Society of Beverage Technologists, Revision April 1999) en/of de richtlijnen van koolstofdioxide van het EIGA (European Industrial Gases Association, Revision April 1999). Bij voorkeur wordt het vloeibaar CO2 opgeslagen in een tank. Bij voorkeur wordt CO2 bijbesteld bij het bereiken van een 30% vulling van de tank en wordt de tank vervolgens aangevuld tot een volledige vulling. Vloeibaar CO2 kan in gasvormig CO2 oftewel koolzuurgas omgezet worden middels een verdamper.

In een tweede aspect betreft de uitvinding een inrichting voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater, omvattende:

- een carbonatievat;

- een mineraalwaterreservoir;

- een waterinlaat voor toegang van het mineraalwater tot het carbonatievat;

- een koolzuurgasreservoir;

- een koolzuurgasinlaat voor het in contact brengen van het koolzuurgasreservoir en het carbonatievat;

- een gasuitlaat voor het afvoeren van gassen uit het carbonatievat; en

- een wateruitlaat voor het afvoeren van koolzuurhoudend mineraalwater,

BE2017/5969 waarbij de inrichting tussen het mineraalwaterreservoir en het carbonatievat een vacuümontluchter omvat, welke vacuümontluchter een in hoofdzaak afgesloten ontluchtingsvat omvat dat voorzien is van een waterinlaat voor het ontvangen van mineraalwater, een wateruitlaat voor het afvoeren van ontlucht mineraalwater en een gasuitlaat voor het afvoeren van gassen, welke gasuitlaat te verbinden is met een vacuümleiding die aan te sluiten is op een vacuümpomp.

De maatregel van het voorzien van een vacuümontluchter laat toe om mineraalwater te ontluchten alvorens koolzuurgas aan het mineraalwater toe te voegen in het carbonatievat middels toevoeging van koolzuurgas uit het koolzuurgasreservoir. Deze maatregel volgens het tweede aspect van de huidige uitvinding zorgt er bijgevolg voor dat door het ontluchten middels de vacuümontluchter een aldus ontlucht mineraalwater verkregen wordt dat een grotere capaciteit heeft om koolzuurgas op te nemen, of, in andere woorden, sneller en meer koolzuurgas kan opnemen dan een mineraalwater dat niet op voorhand ontlucht werd. Verder houdt het ontluchten van mineraalwater een standaardisatie van het mineraalwater in, wat bevorderlijk is voor het waarborgen van een continue en gelijke kwaliteit van het uiteindelijke koolzuurhoudend mineraalwater. Deze maatregel is zeker niet voor de hand liggend te noemen voor een vakman bekwaam in de stand der techniek, aangezien een dergelijke vakman er eerder voor zou opteren om de opstelling voor koolzuurgastoevoeging op zich te verbeteren, in plaats van een toestel toe te voegen voor het op voorhand behandelen van mineraalwater om zo de opnamecapaciteit voor koolzuurgas te verhogen.

Voor de wijze en de verschillende stappen waarin het mineraalwater ontlucht kan worden en waarin vervolgens koolzuurgas aan het mineraalwater toegevoegd kan worden, middels de inrichting volgens het tweede aspect van onderhavige uitvinding, wordt verwezen naar bovenstaande bespreking van de werkwijze volgens het eerste aspect van onderhavige uitvinding.

Volgens voorkeur dragende uitvoeringsvormen is de waterinlaat uitgevoerd als een waterinlaatklep, is de koolzuurgasinlaat uitgevoerd als een koolzuurgasinlaatklep, is de gasuitlaat uitgevoerd als een gasuitlaatklep en/of is de wateruitlaat uitgevoerd als een wateruitlaatklep. Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm omvat de inrichting een pomp voor het geforceerd stromen van het mineraalwater. Zo kan het mineraalwater geforceerd doorheen de ontluchter en het carbonatievat stromen.

BE2017/5969

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm vertoont genoemd ontluchtingsvat een langgerekte symmetrische vorm en is genoemd ontluchtingsvat horizontaal opgesteld volgens een langste zijde, waarbij het ontluchtingsvat een lengte-overhoogte-verhouding heeft van 4:1 tot 2:1, meer bij voorkeur van 3,5:1 tot 2,5:1 en nog meer bij voorkeur van 3,2:1 tot 2,8:1. Dergelijke geometrie en opstelling van het ontluchtingsvat zorgt voor een groot vrij oppervlak van mineraalwater dat in het ontluchtingsvat voorzien is. Dit komt een vlotte ontluchting van het mineraalwater in het ontluchtingsvat ten goede.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm zijn in het ontluchtingsvat één of meerdere sproeiers voorzien voor het sproeien van het mineraalwater in het ontluchtingsvat, welke sproeiers te verbinden en bij voorkeur verbonden zijn met genoemde waterinlaat. Door mineraalwater te sproeien middels een sproeier kan het mineraalwater onder de vorm van kleine druppels voorzien. Door het mineraalwater onder de vorm van kleine druppels te voorzien zullen gassen sneller uit het mineraalwater vrijgemaakt kunnen worden dan wanneer het mineraalwater aanwezig zou zijn als een groot volume, waarbij in dit volume inwendig gelegen water slechts later ontlucht kan worden. Genoemde sproeiers zijn zeer bevorderlijk om de snelheid van het ontluchten te versnellen.

Volgens een voorkeur dragende uitvoeringsvorm zijn in het carbonatievat één of meerdere sproeiers voorzien voor het sproeien van koolzuurgas in het carbonatievat, welke sproeiers te verbinden zijn en bij voorkeur verbonden zijn met genoemde koolzuurgasinlaat. Middels genoemde sproeier kan het koolzuurgas onder een fijn verdeelde vorm aangebracht worden in het carbonatievat. Dergelijke fijn verdeelde vorm is bevorderlijk voor een goede opname van het koolzuurgas door het mineraalwater.

In een derde aspect betreft de uitvinding een gebruik van een inrichting volgens het tweede aspect van de huidige uitvinding in een werkwijze volgens het eerste aspect van de huidige uitvinding. Overeenkomstig worden alle technische verwezenlijkingen en positieve kenmerken van een inrichting volgens het tweede aspect van de huidige uitvinding gecombineerd met deze van een werkwijze volgens het eerste aspect van de huidige uitvinding.

In een vierde aspect betreft de uitvinding een koolzuurhoudend mineraalwater dat bottelklaar gemaakt is door toepassing van een werkwijze volgens het eerste aspect

BE2017/5969 van de huidige uitvinding, waarbij het bottelklaar gemaakt mineraalwater een koolzuurgehalte omvat van 6,5 tot 8,5 g/l, meer bij voorkeur van 6,8 tot 8,2 g/l, nog meer bij voorkeur van 6,9 tot 8,0 g/l en zelfs nog meer bij voorkeur van 7,0 tot 7,4 g/l. Dergelijk gehalte van koolzuurgas in een koolzuurhoudend mineraalwater is zeer gewenst voor een consument, omdat het aan het mineraalwater een sprankelend karakter verleent en daarenboven zorgt voor een aangenaam, verfrissend en prikkelend mondgevoel wanneer geconsumeerd. Bovendien zorgt het ontluchten van het mineraalwater alvorens koolzuurgas aan het mineraalwater toe te voegen, volgens het eerste aspect van de huidige uitvinding, ervoor dat een standaardisatie en goed controleerbare productie van het koolzuurhoudend mineraalwater verkregen wordt, wat bevorderlijk is voor het waarborgen van een continue en gelijke kwaliteit van het koolzuurhoudend mineraalwater. Bij voorkeur omvat het bottelklaar gemaakt koolzuurhoudend mineraalwater ook een pH-waarde tussen pH 8,0 en pH 8,7, 290 tot 390 mg/l bicarbonaten, 2,9 tot 3,7 mg/l fluor, 0,05 tot 0,85 mg/l nitraten, 0,005 tot 0,025 mg/l nitrieten, 0,005 tot 0,04 mg/l ammonium, minder dan 0,03 mg/l ijzer en minder dan 0,03 mg/l mangaan. Bij voorkeur vertoont het bottelklaar gemaakt koolzuurhoudend mineraalwater een totale hardheid tussen 0,2 °F en 2,0 °F, een alkaliniteit tussen 25 en 35 mEq/l en een geleidbaarheid tussen 800 pS/cm en 1000 pS/cm.

In wat volgt, wordt de uitvinding beschreven aan de hand van een niet-limiterend voorbeeld en figuur die de uitvinding illustreren, en die niet bedoeld zijn of geïnterpreteerd mogen worden om de omvang van de uitvinding te limiteren.

VOORBEELDEN

VOORBEELD 1

Voorbeeld 1 betreft een werkwijze en een inrichting voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater, volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding.

Om Voorbeeld 1 beter te illustreren wordt verwezen naar Fig. 1. Fig. 1 toont een schematische voorstelling van een inrichting voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater, volgens uitvoeringsvormen van de huidige uitvinding.

BE2017/5969

Middels een pomp 2 wordt mineraalwater uit een onderaardse laag opgepompt en ontvangen in een mineraalwaterreservoir 1. Vanuit dit reservoir stroomt het mineraalwater langsheen een warmtewisselaar 12, waar het mineraalwater wordt opgewarmd tot een temperatuur van 33 tot 35 °C, en stroomt het mineraalwater vervolgens naar een vacuümontluchter 3, welke vacuümontluchter 3 een in hoofdzaak afgesloten ontluchtingsvat 4 omvat dat voorzien is van een waterinlaat 5 verbonden met een waterleiding 10 die ook verbonden is met genoemd mineraalwaterreservoir 1 voor het ontvangen van mineraalwater, een wateruitlaat 6 die verbonden is met een waterleiding 11 voor het afvoeren van ontlucht mineraalwater en een gasuitlaat 7 voor het afvoeren van gassen, welke gasuitlaat 7 verbonden is met een vacuümleiding 8 die aangesloten is op een vacuümpomp 9.

Bij het vullen van het ontluchtingsvat 4 met mineraalwater en bij afvoer van ontlucht mineraalwater uit het ontluchtingsvat 4 wordt er bij voorkeur voor gezorgd dat een volume van het mineraalwater dat tijdens het ontluchten aanwezig is in het ontluchtingsvat overeenkomt met 32 tot 36 volumeprocent van het totale volume van het ontluchtingsvat 4. Dergelijke vulling is groot genoeg om een voldoende omloopsnelheid van het ontluchten van mineraalwater te verkrijgen en tegelijk niet te groot om nog steeds het mineraalwater vlot tot zijn kookpunt te kunnen brengen en de vrijgemaakte gassen vlot te kunnen afvoeren.

Middels genoemde vacuümpomp 9 wordt in een eerste stap de druk in het ontluchtingsvat 4 verlaagd tot een onderdruk van -0,02 tot -0,03 MPa. In een tweede stap wordt middels genoemde vacuümpomp 9 de druk in het ontluchtingsvat 4 verder verlaagd tot een onderdruk van -0,075 tot -0,085 MPa. De hierboven genoemde temperatuur en de hier vermelde onderdrukken zijn optimaal geschikt om een sterke ontluchting van het mineraalwater te verkrijgen. De hoge onderdruk zorgt ervoor dat de temperatuur van het mineraalwater niet al te hoog moet worden om het kookpunt van het mineraalwater te bereiken. Deze gematigde temperaturen zijn minder geneigd om schade te kunnen berokkenen aan het carbonatievat dan hogere temperaturen. Bij genoemde condities van matig verhoogde temperatuur en sterk verlaagde druk kunnen gassen zeer goed ontsnappen uit het mineraalwater.

In genoemde eerste stap worden bij de onderdruk van -0,02 tot -0,03 MPa reeds gassen vrijgemaakt uit het mineraalwater. Nadien, in een tweede stap, bij een onderdruk van -0,075 tot -0,085 MPa, kunnen vervolgens nog resterende gassen vrijgemaakt worden uit het mineraalwater dat reeds onder druk gebracht was in

BE2017/5969 genoemde eerste stap. Vrijgemaakte gassen kunnen uit het ontluchtingsvat 4 worden afgevoerd via genoemde vacuümleiding 8 die aangesloten is op de vacuümpomp 9.

Mineraalwater wordt vanuit het mineraalwaterreservoir 1 naar het ontluchtingsvat 4 overgebracht middels genoemde waterleiding 10 en verlaat het ontluchtingsvat 4 middels een tweede waterleiding 11. Eerstgenoemde waterleiding 10 mondt uit in een sproeier 28 die het mineraalwater onder de vorm van kleine druppels in het ontluchtingsvat 4 overbrengt. Door het mineraalwater onder de vorm van kleine druppels te voorzien zullen gassen sneller uit het mineraalwater vrijgemaakt kunnen worden dan wanneer het mineraalwater aanwezig zou zijn als een groot volume, waarbij in dit volume inwendig gelegen water slechts later ontlucht kan worden. Dit is een maatregel die zeer bevorderlijk is om de snelheid van het ontluchten te versnellen.

Genoemde tweede waterleiding omvat een aftakking onder de vorm van een derde waterleiding 13, welke derde waterleiding 13 in contact staat met genoemde waterleiding 10 waarlangs het mineraalwater initieel naar het ontluchtingsvat 4 gebracht werd. Zodoende wordt een lus verkregen die recirculatie van het mineraalwater doorheen het ontluchtingsvat 4 mogelijke maakt. Zo kan een bepaald volume mineraalwater bijvoorbeeld eerst ontlucht worden bij een onderdruk van 0,02 tot -0,03 MPa, waarna het ontluchte mineraalwater het ontluchtingsvat 4 verlaat en pas terug naar het ontluchtingsvat 4 gebracht wordt wanneer er een onderdruk van -0,075 tot -0,085 MPa is in aangebracht. Bij splitsingen van leidingen wordt de stroming van mineraalwater in een gewenste richting gestuurd middels meerwegventielen 14, 15.

Na het verlaten van het ontluchtingsvat 4 stroomt het ontlucht mineraalwater via een waterleiding 16 over een warmtewisselaar 17 waar het ontluchte mineraalwater afgekoeld wordt tot een temperatuur van van 10 tot 20 °C. Bij een verlaagde temperatuur kan het koolzuurgas beter opgenomen worden dan bij een hogere temperatuur. De hier genoemde temperaturen van het mineraalwater zijn ideaal geschikt om in een latere stap koolzuurgas in het mineraalwater op te nemen.

Vervolgens stroomt het ontlucht mineraalwater via een waterleiding 18 naar een carbonatievat 19 via een waterinlaat 20, bij voorkeur uitgevoerd als een waterinlaatklep, in het carbonatievat 19 voortoegang van het mineraalwater tot het carbonatievat 19. Het carbonatievat 19 omvat verder een koolzuurgasinlaat 21, bij voorkeur uitgevoerd als een koolzuurgasinlaatklep, dat via een koolzuurgasleiding 22

BE2017/5969 verbonden is met een koolzuurgasreservoir 23. Verder omvat het carbonatievat 19 een gasuitlaat 24, bij voorkeur uitgevoerd als een gasuitlaatklep, in verbinding met een gasuitlaatleiding 25 voor het afvoeren van gassen uit het carbonatievat 19 en omvat het carbonatievat 19 een wateruitlaat 26 die in verbinding staat met een waterleiding 27 voor het afvoeren van koolzuurhoudend mineraalwater.

Het carbonatievat 19 wordt gedeeltelijk gevuld met het ontlucht mineraalwater totdat het volume van het mineraalwater dat aanwezig is in het carbonatievat 19 overeenkomt met 43 tot 47 volumeprocent van het totale volume van het carbonatievat 19. Deze verhouding laat een bijzonder goede opname van koolzuurgas door het mineraalwater toe. Via een sproeier 29 die in het carbonatievat 19 gelegen is en in verbinding staat met genoemde koolzuurgasinlaat 21 wordt koolzuurgas onder een fijn verdeelde vorm aangebracht in het carbonatievat 19. Dergelijke fijn verdeelde vorm is bevorderlijk voor een goede opname van het koolzuurgas door het mineraalwater.

Door koolzuurgas in het carbonatievat 19 toe te voegen in aanwezigheid van het ontluchte mineraalwater wordt het mineraalwater van koolzuurgas voorzien tot een koolzuurhoudend mineraalwater met een koolzuurgehalte van 6,5 tot 8,5 g/l verkregen wordt. Er wordt middels een pomp (niet afgebeeld) een druk van 0,5 tot 0,6 MPa in het carbonatievat aangebracht tijdens het toevoegen van het koolzuurgas, en dit om de koolzuurgasopname door het mineraalwater te bevorderen.

Het aldus verkregen koolzuurhoudend mineraalwater wordt middels laatstgenoemde waterleiding 27 verder gedistribueerd voor menselijke consumptie.

Claims

CONCLUSIES

1. Werkwijze voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater, omvattende de stappen van het voorzien van mineraalwater en het vervolgens toevoegen van koolzuurgas aan het mineraalwater, waarbij de stap van het toevoegen van koolzuurgas de stappen omvat van:

- het gedeeltelijk vullen van een in hoofdzaak afgesloten carbonatievat (19) met het mineraalwater tot een vooraf bepaald niveau;

- het aanbrengen van koolzuurgas in het carbonatievat (19); en

- het afvoeren van aldus gevormd koolzuurhoudend mineraalwater uit het carbonatievat (19), met het kenmerk, dat het mineraalwater eerst ontlucht wordt alvorens het koolzuurgas toe te voegen, waarbij het mineraalwater ontlucht wordt door het mineraalwater bij een temperatuur van 28 tot 40°C over te brengen in een in hoofdzaak gesloten ontluchtingsvat (4) waarin een onderdruk heerst van 0,06 tot -0,1 MPa, waarbij gassen vrijgemaakt worden vanuit het mineraalwater aanwezig in het ontluchtingsvat (4), aldus verkrijgende een ontlucht mineraalwater, en waarbij de vrijgemaakte gassen afgevoerd worden en na een bepaalde tijd het ontlucht mineraalwater afgevoerd wordt om er vervolgens koolzuurgas aan toe te voegen.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij alvorens het mineraalwater over te brengen in het ontluchtingsvat (4) waarin een onderdruk heerst van -0,06 tot -0,1 MPa, het mineraalwater eerst overgebracht wordt en gedurende een bepaalde tijd verblijft in een in hoofdzaak gesloten ontluchtingsvat (4) waarin een onderdruk heerst van -0,01 tot -0,04 MPa.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het mineraalwater in een in hoofdzaak gesloten ontluchtingsvat (4) gebracht wordt door het mineraalwater middels een sproeier (28) in kleine druppels te sproeien binnen het ontluchtingsvat (4).
4. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 3, waarbij een volume van het mineraalwater dat tijdens het ontluchten aanwezig is in het ontluchtingsvat (4) overeenkomt met 23 tot 45 volumeprocent van het totale volume van het ontluchtingsvat (4).
5. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 4, waarbij na het ontluchten van het mineraalwater, het ontluchte mineraalwater eerst gekoeld wordt tot een temperatuur van 5 tot 25 °C alvorens koolzuurgas toe te voegen.

BE2017/5969
6. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 5, waarbij tijdens de stap van het toevoegen van koolzuurgas aan het mineraalwater, het koolzuurgas in het carbonatievat (19) aangebracht wordt tot een koolzuurhoudend mineraalwater met een koolzuurgasgehalte van 6,5 tot 8,5 g/l verkregen wordt.
7. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 6, waarbij het carbonatievat (19) gevuld wordt met het mineraalwater totdat het volume van het mineraalwater dat aanwezig is in het carbonatievat (19) overeenkomt met 34 tot 56 volumeprocent van het totale volume van het carbonatievat (19).
8. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 7, waarbij het koolzuurgas boven het niveau van het mineraalwater in het carbonatievat (19) aangebracht wordt.
9. Werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 8, waarbij het koolzuurgas afkomstig is van vloeibaar CO2 met een zuiverheid van meer dan 99,99%.
10. Inrichting voor het bottelklaar maken van koolzuurhoudend mineraalwater, omvattende:

- een carbonatievat (19);

- een mineraalwaterreservoir (1);

- een waterinlaat (20) voor toegang van het mineraalwater tot het carbonatievat;

- een koolzuurgasreservoir (23);

- een koolzuurgasinlaat (21) voor het in contact brengen van het koolzuurgasreservoir (23) en het carbonatievat (19);

- een gasuitlaat (24) voor het afvoeren van gassen uit het carbonatievat (19); en

- een wateruitlaat (26) voor het afvoeren van koolzuurhoudend mineraalwater, met het kenmerk, dat de inrichting tussen het mineraalwaterreservoir (1) en het carbonatievat (19) een vacuümontluchter (3) omvat, welke vacuümontluchter (3) een in hoofdzaak afgesloten ontluchtingsvat (4) omvat dat voorzien is van een waterinlaat (5) voor het ontvangen van mineraalwater, een wateruitlaat (6) voor het afvoeren van ontlucht mineraalwater en een gasuitlaat (7) voor het afvoeren van gassen, welke gasuitlaat (7) te verbinden is met een vacuümleiding (8) die aan te sluiten is op een vacuümpomp (9), waarbij genoemd ontluchtingsvat (4) een langgerekte symmetrische vorm vertoont en horizontaal opgesteld is volgens

BE2017/5969 een langste zijde, waarbij het ontluchtingsvat (4) een lengte-over-hoogteverhouding heeft van 4:1 tot 2:1.
11. Inrichting volgens conclusie 10, waarbij in het ontluchtingsvat (4) één of meerdere sproeiers (28) voorzien zijn voor het sproeien van het

5 mineraalwater in het ontluchtingsvat (4), welke sproeiers (28) te verbinden zijn met genoemde waterinlaat (5).
12. Inrichting volgens conclusie 10 of 11, waarbij in het carbonatievat (19) één of meerdere sproeiers (29) voorzien zijn voor het sproeien van koolzuurgas in het carbonatievat (19), welke sproeiers (29) te verbinden zijn met genoemde

10 koolzuurgasinlaat (21).
13. Gebruik van een inrichting volgens één der conclusies 10 tot 12 in een werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 9.
14. Koolzuurhoudend mineraalwater dat bottelklaar gemaakt is door toepassing van een werkwijze volgens één der conclusies 1 tot 9, met het kenmerk,
15 dat het bottelklaar gemaakt mineraalwater een koolzuurgehalte omvat van

6,5 tot 8,5 g/l.