CN103082372A - 用于降低血胆固醇的深层海水浓缩液及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于降低血胆固醇的深层海水浓缩液，及制造所述深层海水浓缩液的方法。所述深层海水浓缩液的硬度为385000～415000mg/l、盐度为380～430‰、镁浓度为90000～105000mg/l及钠浓度为7800～9500mg/l。此外，所述深层海水浓缩液还包括：钾、钙、铁、锌、钼、锰、锂、锶、铜或硅的矿物质。此外，本发明的深层海水浓缩液亦可应用于食品加工、农业发展、生技制药、化妆保养品制造、健康食品的开发、饮料生产等多种目标产业上。
Description
技术领域
本发明是有关于一种浓缩液及其制造方法，特别是有关于一种用于降低血胆固醇的深层海水浓缩液及制造所述深层海水浓缩液的方法。
背景技术
近几年来，根据资料显示，脑血管疾病及心脏疾病分占国人十大死因的第二及第三名。造成心脑血管疾病的因子虽很多，但动脉粥样硬化是导致此疾病的主要因素，而高胆固醇血症又是动脉粥样硬化的主要致病因子，因此，具改善血脂异常的食品通常可有助于预防动脉粥样硬化疾病。
深层海水(Deep seawater，DSW)是指斜温层以下的海水，具有低温、富含多种矿物质及营养盐类、洁净、终年水质稳定和无致病菌等优势。深层海水中的矿物质，例如镁(Magnesium，Mg)，是含量仅次于钠(Sodium)的阳离子。因此，以深层海水调制而成的饮用水，通常可保有含量较高的镁，水中含镁量比一般来自陆地上水源制成的矿泉水高出数十倍，是深层海水产品与一般水品最大的差异处。
日本与韩国学界或医院曾对深层海水的应用做过许多研究，尤其是在预防保健领域更是获得丰硕成果，已发表在知名的国际科学期刊上，证实深层海水资源应用在预防保健上的浓厚潜力。过去几年的研究指出，深层海水已被证实具有减缓或预防高血脂症(Hyperlipidemia)、动脉粥样硬化(Atherosclerosis)、高血压(Hypertention)、遗传过敏性皮炎(Atopic dermatitis)和皮肤过敏反应(Skin Allergy)、抗肥胖(Anti-obesity)和抗糖尿病(Anti-diabetes)等的功能。此外，相关研究显示，水的硬度，尤其是镁的含量多寡与动脉粥样硬化及心血管疾病的发生率有显著的关连性，若饮用水中镁的含量高，则动脉粥样硬化等疾病的发生率明显地降低。
在人类日常生活中，镁的摄取通常是经由食物所获得，而由饮水中获得较少。然而，比起食物中的镁，饮水中的镁呈现离子态而较易被人体所吸收。因此，饮用水中若能具有适当的硬度及镁离子，使得当人们平日饮水时，就可降低体内血胆固醇浓度，进而减低罹患心血管疾病的机率，其是为本案申请人所欲达成的目标。
发明内容
有鉴于上述的需要，本发明的目的在于以深层海水为基础原料，调制成一种含丰富镁离子的健康饮用水，就是提供一种用于降低血胆固醇的深层海水浓缩液及制造所述深层海水浓缩液的方法。饮用者透过长期饮用含 有适量本发明的浓缩液的饮用水，其血胆固醇浓度可降低，进而减低罹患心血管疾病的机率，促进民众的健康。
根据本发明的目的，提出一种用于降低血胆固醇的深层海水浓缩液，此深层海水浓缩液的硬度为385000～415000mg/l、盐度为380～430‰、镁浓度为90000～105000mg/l及钠浓度为7800～9500mg/l。
优选地，本发明的深层海水浓缩液富含多种矿物质，其包括钙、钾、铁、锌、钼、锰、锂、锶、铜、硅等微量元素。
此外，本发明进一步提出一种制造所述深层海水浓缩液的方法，其包含以下步骤：
首先，提供自海平面一预定深度下的深层海水，依序利用纤维过滤系统、超过滤系统及海水逆渗透系统过滤深层海水，使得到第一浓缩液及纯净水；
再者，藉由低温真空蒸发浓缩系统浓缩第一浓缩液，可获得第二浓缩液及硫酸钙；由于低温真空蒸发浓缩系统为一循环系统，故第二浓缩液可持续地于此系统进行浓缩；
在浓缩过程中，第二浓缩液会产生结晶盐类，故可经由离心方式取得固体颗粒盐(即深海盐)与第三浓缩液；
之后以一预定高温加热第三浓缩液，在加热过程中，第三浓缩液会持续有结晶盐析出；
经静置后，所析出的结晶盐会沉淀于下层，进而汲取上清液，取得第四浓缩液；
最后，利用具有一预定孔径的过滤膜过滤经冷却的第四浓缩液，以得到深层海水浓缩液。
其中，深层海水可取自海平面下200至1500公尺的预定深度，较佳的可为海平面下500至700公尺的预定深度。
其中，纤维过滤系统的过滤膜孔径为0.1～10μm，以过滤海水中的悬浮物质；超过滤系统的过滤膜孔径为0.01～0.05μm，以过滤海水中的细小微生物；而海水逆渗透系统的过滤膜孔径则为0.001～0.0001μm，以过滤海水中的所有矿物质盐类。
其中，深层海水的硬度为6000～7000mg/l、盐度为30～40‰、镁浓度为1000～1500mg/l及钠浓度为10000～12000mg/l；第一浓缩液的硬度为10000～13000mg/l、盐度为45～70‰、镁浓度为2000～3000mg/l及钠浓度为15000～20000mg/l；第三浓缩液的硬度为16000～185000mg/l、盐度为200～250‰、镁浓度为41000～49500mg/l及钠浓度为20500～24750mg/l。
其中，低温真空蒸发浓缩系统的温度参数为50～70℃，而其真空压力参数为10～20KPa。
所述预定高温为90～120℃。
所述预定孔径为0.5～1.5μm。
承上所述，本发明的用于降低血胆固醇的深层海水浓缩液及制造所述深层海水浓缩液的方法，可具有一或多个下述优点：
(1)每日饮用含有本发明的浓缩液的饮用水，不但不影响饮用者的肝肾功能，且可使饮用者血胆固醇浓度降低，进而减低罹患心血管疾病的机率。
(2)本发明的浓缩液含多种稀有的矿物质，例如铁、锌、钼、锰、锂、锶、铜、硅等微量元素，可维持人体正常新陈代谢，并调节各种生理机能。
附图说明
图1为本发明制造深层海水浓缩液的方法的流程图。
S11～S18：步骤
具体实施方式
实施例1：本发明的深层海水浓缩液的制造方法
请参阅图1，其为本发明制造深层海水浓缩液的方法的流程图，其步骤如下：
步骤S11，提供自海平面一预定深度下的深层海水。
步骤S12，依序利用纤维过滤系统、超过滤系统及海水逆渗透系统过滤深层海水，以得到第一浓缩液及纯净水。
步骤S13，藉由低温真空蒸发浓缩系统浓缩第一浓缩液，可获得第二浓缩液及硫酸钙(石膏)。因低温真空蒸发浓缩系统是一循环系统，故可藉由其系统持续地浓缩第二浓缩液。
步骤S14，第二浓缩液在浓缩过程中会产生结晶盐类，可经由离心方式取得固体颗粒盐类与第三浓缩液。
步骤S15，以一预定高温(90～120℃)加热第三浓缩液，在加热过程中会持续有结晶盐析出。
步骤S16，静置已加热的第三浓缩液，使结晶盐沉淀于下层，并汲取其上清液，取得第四浓缩液。
步骤S17，冷却第四浓缩液。
步骤S18，利用具有一预定孔径(0.5～1.5μm)的过滤膜过滤第四浓缩液，以得到深层海水浓缩液。
上述的深层海水可取自海平面下200至1500公尺的预定深度的海水，较佳可为海平面下500至700公尺的预定深度的海水。于步骤S12中，纤维过滤系统、超过滤系统及海水逆渗透系统的过滤膜孔径可分别为0.1～10 μm、0.01～0.05μm及0.001～0.0001μm，以分别过滤海水中的悬浮物质、小分子微生物及海水中的盐类。
每一步骤所得的浓缩液的硬度、盐度、镁浓度及钠浓度皆不同。其中，从海平面下所取得的深层海水(未加工)的硬度为6000～7000mg/l、盐度为30～40‰、镁浓度为1000～1500mg/l及钠浓度为10000～12000mg/l。第一浓缩液的硬度为10000～13000mg/l、盐度为45～70‰、镁浓度为2000～3000mg/l及钠浓度为15000～20000mg/l。第三浓缩液的硬度为16000～185000mg/l、盐度为200～250‰、镁浓度为41000～49500mg/l及钠浓度为20500～24750mg/l。本发明的深层海水浓缩液的硬度则为385000～415000mg/l、盐度为380～430‰、镁浓度为90000～105000mg/l及钠浓度为7800～9500mg/l。
于步骤S13中，低温真空蒸发浓缩系统是一循环系统，其温度参数为50～70℃，主要是为了模拟天然日晒。而低温真空蒸发浓缩系统的真空压力参数为10～20KPa。于循环的过程中，可挤压出硫酸钙(石膏)，并将硫酸钙储存于一储存槽中，然后再进行离心的步骤(步骤S14)。离心的步骤主要可将深海盐收集下来，因本发明是利用低温浓缩循环，故于深海盐中亦含有多种矿物质及微量元素，并非与精盐一般仅含有氯化钠。此外，较低温度可确保深海盐的结晶质量，使其结晶颗粒大小较为一致。
实施例2：本发明的深层海水浓缩液
本发明的深层海水浓缩液是由实施例1的制造方法所制得，故本发明的深层海水浓缩液的硬度为385000～415000mg/l、盐度为380～430‰、镁浓度为90000～105000mg/l及钠浓度为7800～9500mg/l。且本发名的深层海水浓缩液含多种矿物质，其包括钠(Na)、钙(Ca)、钾(K)、铁(Fe)、锌(Zn)、钼(Mo)、锰(Mn)、锂(Li)、锶(Sr)、铜(Cu)、硅(Si)等，如表1所示。因此，本发明的深层海水浓缩液亦可应用于食品加工、农业发展、生技制药、化妆保养品制造、健康食品的开发、饮料生产等多种目标产业上，创造更多的附加价值。
表1
| 矿物质 | 含量(mg/L) |
| 钠Na | 9010 |
| 钙Ca | 39.0 |
| 钾K | 10800 |
| 铁Fe | ＜0.0050(0.0033) |
[0044]
| 锌Zn | ＜0.0050(0.0038) |
| 钼Mo | 0.472 |
| 锰Mn | 0.0016 |
| 锂Li | 17.1 |
| 锶Sr | 0.554 |
| 铜Cu | 0.0171 |
| 硅Si | 2.48 |
实施例3：较佳实施例
本实施例是为证实本发明的深层海水浓缩液具有降低血胆固醇的功效，故将本发明的深层海水浓缩液用于高血胆固醇受试者，并作一系列血液生化检测。
(1)试验用水的制备
逆渗透(Reverse Osmosis，RO)纯水组(下文简称RO纯水组)的饮用水为逆渗透(RO)水，为深层海水经逆渗透膜处理后得到的纯水。而深层海水(Deep Sea Water，DSW)组(下文简称DSW组)的饮用水为添加本发明的深层海水浓缩液的高矿物质水(硬度1400mg/L)，是将本发明的深层海水浓缩液适量添加于深层海水淡化的纯水中，配方主要是参考每人每天矿物质镁的必须摄取量350mg，调制成最终硬度为1120～1680mg/L的试验饮用水，换算每瓶350ml饮用水中约含有96～144mg的镁。
作为本实施例实验用的两组饮用水中矿物质与盐类含量如表2所示。
表2
| 矿物质/盐类 | RO纯水(mg/L) | DSW(mg/L) |
| 钠Na | 1.15 | 26.1 |
| 镁Mg | 1.3 | 368 |
| 钾K | -- | 37.8 |
| 钙Ca | 1.08 | 0.19 |
| 氟盐 | -- | 0.13 |
| 硫酸盐 | -- | 167 |
| 硬度* | 8 | 1400 |
*硬度检测方法依水中总硬度检测方法-EDTA滴定法(NIEA W208.51A)而检测
(2)受试者的筛选
受试者为来自北台湾，并筛选高血胆固醇的受试者22位，进行为期六周的试验。受试者的条件为30至65岁，血液生化值为总胆固醇＞200mg/dl，无服用会影响血胆固醇的保健食品(例如植醇、红麹、深海鱼油等)及影响血胆固醇药物(以无使用药物者为佳)，无心血管疾病、糖尿病、慢性发炎疾病、肝肾疾病、特殊疾病(如甲状腺低下)等的病史，无极端运动习惯及暴饮暴食习惯(试验期间避免应酬)，饮酒小于25g/天(即小于两份酒精当量)。于试验期间，所有受试者的生活作息一律如常。筛选后的受试者，经告知试验目的与详细流程，征求受试者个人同意并签署同意书后，进入本试验。
(3)试验用水的给予方式
采双盲试验，将受试者分为两组：RO纯水组及DSW组。两组试验用水皆由台海公司提供，系经加热杀菌后，充填制成瓶装水。DSW组的受试者每天皆饮用1050ml试验用水，其中DSW组饮用水所含的镁约360mg，RO纯水中则含有少于1.5mg的镁。
(4)试验设计
22位受试者随机分成两组后，试验前一周为稳定期，试验开始的第0、3、6周进行抽血，且在试验结束后隔两周(第8周)再次进行抽血。抽血前，受试者需禁食约10-12小时，将血液收集于不含任何抗凝血剂的真空采血管中，以3000rpm离心15分钟，取上清液即得到血清，储存于-80℃冰箱，待日后进行分析。
检验项目中，血胆固醇为血清总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)；肝功能为天门冬氨酸转氨酶(GOT)和丙氨酸转氨酶(GPT)，肾功能为尿素氮(BUN)，矿物质则测定血清镁含量。
以下试验结果数值以平均值(mean)±标准差(SD)来表示。以SAS 9.1.3统计软件进行分析。试验开始前的两组的基本资料和生化值部分，以配对样本t检定(Paired t-test)进行统计分析。试验的第0、3、6和8周，两组生化值以单因子变异数分析(One-way ANOVA)，再以邓肯氏多变域测验(Duncan’s multiple range-test)进行差异性比较，当p＜0.05时达显著差异。同周、不同组的生化值以学生t检定(Student t-test)进行统计分析。
(5)本发明的深层海水浓缩液对脂蛋白脂质浓度的影响
血清总胆固醇部份，饮用DSW的受试者，随饮用周数的增加，发现原本呈现偏高的血清总胆固醇TC有显著的降低，相较于第0周，DSW组总胆固醇浓度在第3周及第6周时，分别的降幅可达8.7％及13.2％。
脂蛋白胆固醇部分，饮用DSW组者其低密度脂蛋白胆固醇LDL-C亦随饮用周数的增加而有明显降低，在第3周和第6周分别较试验前降低10.9％和11.8％。
在饮用RO纯水部份受试者的指标中仅有LDL-C有明显差异，在试验期后的比较后发现，第6周的数值比试验前高出约9.6％，在统计上属于明显差异，此结果显示饮用不含矿物质的纯水对于血胆固醇异常的民众来说并无益处，长期饮用时会增加罹患冠状动脉心脏病(Coronary Artery Heart Disease，CHD)的机率。各组详细数据如表3所示。
表3
abc同一列不同上标之值表示显著差异(p＜0.05)。
(6)本发明的深层海水浓缩液对血清肝及肾功能及血压的影响
DSW组受试者在肝功能或肾功能指针，在试验前后的数值无明显差异，且数值皆在正常范围内。
相反的，在RO纯水组受试者部分，对肝功能虽无明显影响，但随着饮用周数增加，GPT肝发炎指数则有显著地提升，饮用6周后较试验前高出26％，此代表的意义是长期饮用纯水情况下，在肝脏中有可能造成慢性发炎反应。
血清中镁离子浓度监测，无论是在DSW组或RO纯水组受试者，于试验前后的比较均无发现明显差异，得知饮用含有较高浓度镁离子的深层海水，并不会提升血清中镁离子浓度。各组详细数据如表4所示。
表4
abc同一列不同上标之值表示显著差异(p＜0.05)。
综合以上结果，本发明的深层海水浓缩液能有效降低高血胆固醇受试者的血总胆固醇TC和LDL-C浓度，且随饮用时间增加，TC与LDL-C降低效果越明显，显示持续饮用的效果更佳，且不影响肝肾功能。因此，藉由每日饮用含有本发明的浓缩液的饮用水，可使饮用者降低血胆固醇浓度，进而可减低罹患心血管疾病的机率。
以上所述仅为举例性，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种用于降低血胆固醇的深层海水浓缩液，其特征在于：所述深层海水浓缩液的硬度为385000～415000mg/l、盐度为380～430‰、镁浓度为90000～105000mg/l及钠浓度为7800～9500mg/l。
2.根据权利要求1所述的深层海水浓缩液，其特征在于，还包括：钾、钙、铁、锌、钼、锰、锂、锶、铜或硅的矿物质。
3.一种制造如权利要求1或2所述的深层海水浓缩液的方法，其特征在于，包含以下步骤：
提供自海平面一预定深度下的深层海水；
依序利用纤维过滤系统、超过滤系统及海水逆渗透系统过滤所述深层海水，使得到第一浓缩液及纯净水；
藉由低温真空蒸发浓缩系统浓缩所述第一浓缩液，使得到第二浓缩液及硫酸钙；
离心所述第二浓缩液，使得到深海盐及第三浓缩液；
以一预定高温加热所述第三浓缩液，以析出所述第三浓缩液的结晶盐；
静置已加热的所述第三浓缩液，使所述结晶盐沉淀于下层，以汲取上层液体使得到第四浓缩液；
冷却所述第四浓缩液；以及
利用具有一预定孔径的过滤膜过滤所述第四浓缩液，以得到所述深层海水浓缩液。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预定深度为200至1500公尺。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预定深度进一步为500至700公尺。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述纤维过滤系统的过滤膜孔径为0.1～10μm，以过滤所述海水中的悬浮物质；所述超过滤系统的过滤膜孔径为0.01～0.05μm，以过滤所述海水中的小分子微生物；所述海水逆渗透系统的过滤膜孔径为0.001～0.0001μm，以过滤所述海水中的盐类。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述深层海水的硬度为6000～7000mg/l、盐度为30～40‰、镁浓度为1000～1500mg/l及钠浓度为10000～12000mg/l；所述第一浓缩液的硬度为10000～13000mg/l、盐度为45～70‰、镁浓度为2000～3000mg/l及钠浓度为15000～20000mg/l；所述第三浓缩液的硬度为16000～185000mg/l、盐度为200～250‰、镁浓度为41000～49500mg/l及钠浓度为20500～24750mg/l。
8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述低温真空蒸发浓缩系统的温度参数为50～70℃；所述低温真空蒸发浓缩系统的真空压力参数为10～20KPa。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预定高温为90～120℃。
10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预定孔径为0.5～1.5μm。
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