CN103359750A - 人工水溶性硅的制备方法及用途 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品生产技术领域，特指一种人工水溶性硅的制备方法及用途，具体步骤如下：（1）将重量百分比为36-70%的二氧化硅粉末、30-64%的碳酸钠粉末混合均匀；（2）将步骤（1）混合的粉末置于反射炉中加热，加热到1050℃-2000℃，煅烧生成熔融状的硅酸钠；（3）将步骤（2）生成的熔融状的硅酸钠从反射炉的出料口流出，冷却制成块状硅酸钠固体制剂备用；（4）将步骤（2）生成的熔融状的硅酸钠从反射炉的出料口流出，熔融状的硅酸钠进入水淬槽，碎裂成1—5mm的硅酸钠颗粒固体制剂备用；（5）将步骤（4）生成的硅酸钠颗粒继续研磨形成硅酸钠粉末固体制剂备用，本发明可规模化生产的、适用范围广。
Description
技术领域：
本发明属于食品生产技术领域，特指一种人工水溶性硅的制备方法及用途。
背景技术：
研究表明硅是一种具有生物活性的不可或缺的微量元素，在谷物杂粮，瓜果蔬菜，深山活泉里普遍含有，但含量很低。“当消耗相对较大剂量以相对可溶性偏硅酸盐形式存在的硅时才具有有益的作用。”《现代营养学》PresentKnowledge in Nutrition原著：Barbara A.Bowman and Robert M.Russell第九版。就目前中华人民共和国国家标准《饮用天然矿泉水GB8537-2008》里有偏硅酸含量的检测项目，仅限于天然矿泉水。因为饮食营养偏缺及环境污染等众所周知的原因，人们摄取的水、食物里含有的水溶性硅等微量元素越来越缺少，人体细胞膜空间立体架构遭到破坏，造成细胞膜坍塌形成渗透堵塞，使营养物质，功能物质和垃圾废物毒素不能顺利运输，使细胞处在不利的环境，引起细胞衰老和疾病，在当今过敏，心脑血管，糖尿病，癌症等细胞膜坍塌堵塞造成的一系列疾病高发的年代，有必要研究发明一种人工提炼生产的技术以获得更多的水溶性偏硅酸来保障人体的健康。在美国，德国，英国，芬兰等西方国家对偏硅酸盐有详细的研究和应用历史，特别是日本在食用水溶性硅的研究上走在了世界的前列。日本已有公司研发出了偏硅酸盐水剂产品，在日本称之为水溶性珪素含有食品，在世界各地攻城略地。
发明内容：
本发明的目的是提供一种可规模化生产的、适用范围广的人工水溶性硅块料、颗粒、粉末及其浓缩液的制备方法以及用途。
本发明是这样实现的：
人工水溶性硅的制备方法，具体步骤如下：
（1）、将重量百分比为36-70%的二氧化硅粉末、30-64%的碳酸钠粉末混合均匀；
（2）将步骤（1）混合的粉末置于反射炉中加热，加热到1050℃-2000℃，煅烧生成熔融状的硅酸钠；
（3）将步骤（2）生成的熔融状的硅酸钠从反射炉的出料口流出，冷却制成块状硅酸钠的固体制剂备用；
（4）将步骤（2）生成的熔融状的硅酸钠从反射炉的出料口流出，熔融状的硅酸钠进入水淬槽，碎裂成1—5mm的硅酸钠颗粒的固体制剂备用；
（5）将步骤（4）生成的硅酸钠颗粒继续研磨形成硅酸钠粉末的固体制剂备用。
上述的具体步骤还包括：
（6）将步骤（3）生成的块状硅酸钠或步骤（4）生成的颗粒状硅酸钠或步骤（5）生成的粉末状硅酸钠置于常温或高温或高温高压水中溶解，制得水溶性硅浓缩液；
（7）将步骤（6）制成的偏硅酸浓缩液经沉淀或过滤后，进入薄膜蒸发器，在180mmHg—220mmHg真空度及2×105Pa—4×105Pa的加热蒸汽下浓缩调整水溶性硅相对含量在500mg—1000mg人工水溶性硅/100ml水的溶液。
上述的步骤（6）中的高温是：40℃—100℃。
上述的步骤（6）中的高温高压是：100℃-180℃，1-5个大气压。
上述的二氧化硅粉末为医药食品级，二氧化硅粉末中的二氧化硅含量大于99%，碳酸钠粉末为医药食品级，碳酸钠粉末中的碳酸钠含量大于99.5%。
上述的步骤（5）生成的粉末的大小是：100目—5000目。
一种人工水溶性硅固体制剂的用途是：用于食品，饮料，保健品，药品，化妆品，养殖饲料，化肥、添加剂及净水材料。
一种人工水溶性硅浓缩液的用途是：用于食品，饮料，保健品，药品，化妆品，饲料，化肥及添加剂。
本发明相比现有技术突出的优点是：
本发明水溶性硅(指水溶性偏硅酸盐)是人体细胞膜健康不可或缺的矿物质微量元素，水溶性硅在生物细胞膜空间架构发挥重要作用，能够使细胞膜架构立体疏松开来，促进细胞内外水液的渗透，带动营养物质，功能物质，垃圾废物毒素在膜间的运输，在细胞健康方面发挥作用。本发明选取医药食品级碳酸钠，及医药食品纳米级二氧化硅粉末，将二氧化硅按总重量占比36-70%的比例不等混合均匀，加热至1050℃—2000℃，超高温目地是使反应透彻完全且去除杂质，温度越高杂质越少，加热熔融煅烧生成熔融状硅酸钠,硅酸钠制成块料或者颗粒和粉末，或者溶解于水得水溶性硅溶液。制品都可用于食品，饮料，茶水，保健品，药品，生物制品，化妆品，养殖饲料，化肥、添加剂及净水装置的滤芯等。本发明方法工艺简单，过程安全实用，适宜规模化生产，经生物活性试验表明，人工提取可溶性偏硅酸盐浓缩液安全，无毒副作用，像天然矿泉水中含有的偏硅酸一样具有增进健康的作用。
具体实施方式：
下面以具体实施例对本发明作进一步描述：
人工水溶性硅的制备方法，具体步骤如下：
（1）将重量百分比为36%的二氧化硅粉末、64%的碳酸钠粉末混合均匀；
（2）将步骤（1）混合的粉末置于反射炉中加热，加热到1050℃-2000℃，煅烧生成熔融状的硅酸钠；二氧化硅投料比例越大，制成的硅酸钠在水中溶解难度越大，超高温目地是使反应透彻完全且去除杂质，温度越高杂质越少。
反应式：Na2CO3+nSiO2=高温（1050℃-2000℃）=Na2O.nSiO2+CO2↑
（3）将步骤（2）生成的熔融状的硅酸钠从反射炉的出料口流出，冷却制成块状硅酸钠的固体制剂备用，块状硅酸钠的大小可根据实际情况；
（4）将步骤（2）生成的熔融状的硅酸钠从反射炉的出料口流出，熔融状的硅酸钠进入水淬槽，碎裂成1—5mm的硅酸钠颗粒，硅酸钠颗粒的固体制剂备用；
（5）将步骤（4）生成的硅酸钠颗粒继续研磨形成硅酸钠粉末，硅酸钠粉末的固体制剂备用，硅酸钠粉末的大小是：100目—5000目，100，500，800，1000，1500，2000，3000，5000目不等，封存备用。
上述的具体步骤还包括：
（6）将步骤（3）生成的块状硅酸钠或步骤（4）生成的颗粒状硅酸钠或步骤（5）生成的粉末状硅酸钠置于常温或加温至50℃的水中溶解，制得偏硅酸浓缩液；或将步骤（3）生成的块状硅酸钠或步骤（4）生成的颗粒状硅酸钠或步骤（5）生成的粉末状硅酸钠置于高温100℃的水中溶解，制得偏硅酸浓缩液；或是将步骤（3）生成的块状硅酸钠或步骤（4）生成的颗粒状硅酸钠或步骤（5）生成的粉末状硅酸钠置于滚筒化料器在5×104Pa加热蒸汽压力下逐步溶解，制得偏硅酸浓缩液；
（7）将步骤（6）制成的偏硅酸浓缩液经沉淀或过滤后，进入薄膜蒸发器，在200mmHg真空度及3.5×105Pa的加热蒸汽下浓缩调整水溶性硅相对含量在500mg—1000mg人工水溶性硅/100ml水的溶液。
本发明采用的二氧化硅粉末为医药食品纳米级，二氧化硅粉末中的二氧化硅含量大于99%，碳酸钠粉末为医用食品级，碳酸钠粉末中的碳酸钠含量大于99.5%。
一种人工水溶性硅固体制剂的用途是：用于食品，饮料，保健品，药品，化妆品，养殖饲料，化肥、添加剂及净水材料。
一种人工水溶性硅浓缩液的用途是：用于食品，饮料，保健品，药品，化妆品，养殖饲料，化肥及添加剂。
本发明的二氧化硅粉末的重量百分比还可以为60%、碳酸钠粉末的重量百分比为40%或二氧化硅粉末的重量百分比还可以为70%、碳酸钠粉末的重量百分比为30%等方案。
因为饮食营养偏缺及污染等众所周知的原因，人们普遍缺乏人体必需的微量元素水溶性硅的摄入，利用本品溶液在日常饮食中随时随地加入饮用，可以及时补充水溶性硅摄入的不足。在（200ml）茶水，饮料，咖啡、果汁、酒类、锅汤、粥饭等酌情加入10-30滴直接饮用，每日10次以上，有益于人体细胞疏通渗透堵塞，促进细胞对营养物质、功能物质的吸收和废物毒素的排出，减缓衰老和避免疾病的发生。亦可以在食品，饮料，茶水，保健品，药品，生物技术，化妆品，养殖饲料，化肥、添加剂及净水装置的滤芯等方面添加使用。
饮用时，可将酸碱度为PH10-13的偏硅酸浓缩液兑入200-2000倍的水液中，成为人们可以饮用的PH值为7-8.5的弱碱性水。在日常饮食中随时随地加入饮用，及时补充水溶性硅摄入的不足。预防和改善一系列因为细胞膜渗透堵塞造成的疾病：如皮肤过敏、糖尿病、高血压、高血脂、动脉硬化等心脑血管疾病、肿瘤癌症、老年痴呆症、免疫力低下、生长发育迟缓、眼部压力异常、口腔龋齿、肠胃不适等等。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.人工水溶性硅的制备方法，具体步骤如下：
（1）、将重量百分比为36-70%的二氧化硅粉末、30-64%的碳酸钠粉末混合均匀；
（2）将步骤（1）混合的粉末置于反射炉中加热，加热到1050℃-2000℃，煅烧生成熔融状的硅酸钠；
（3）将步骤（2）生成的熔融状的硅酸钠从反射炉的出料口流出，冷却制成块状硅酸钠的固体制剂备用；
（4）将步骤（2）生成的熔融状的硅酸钠从反射炉的出料口流出，熔融状的硅酸钠进入水淬槽，碎裂成1—5mm的硅酸钠颗粒的固体制剂备用；
（5）将步骤（4）生成的硅酸钠颗粒继续研磨形成硅酸钠粉末的固体制剂备用。
2.根据权利要求1所述的人工水溶性硅的制备方法，其特征在于：所述的具体步骤还包括：
（6）将步骤（3）生成的块状硅酸钠或步骤（4）生成的颗粒状硅酸钠或步骤（5）生成的粉末状硅酸钠置于常温或高温或高温高压的水中溶解，制得水溶性硅浓缩液；
（7）将步骤（6）制成的水溶性硅浓缩液经沉淀或过滤后，进入薄膜蒸发器，在180mmHg—220mmHg真空度及2×105Pa—4×105Pa的加热蒸汽下浓缩调整水溶性硅相对含量在500mg-1000mg人工水溶性硅/100ml水的溶液。
3.根据权利要求2所述的人工水溶性硅的制备方法，其特征在于：所述的步骤（6）中的高温是：40℃—100℃。
4.根据权利要求2所述的人工水溶性硅的制备方法，其特征在于：所述的步骤（6）中的高温高压是：100℃-180℃，1-5个大气压。
5.根据权利要求1所述的人工水溶性硅的制备方法，其特征在于：所述的二氧化硅粉末为医药或食品级，二氧化硅粉末中的二氧化硅含量大于99%，碳酸钠粉末为医用或食品级，碳酸钠粉末中的碳酸钠含量大于99.5%。
6.根据权利要求1所述的人工水溶性硅的制备方法，其特征在于：所述的步骤（5）生成的粉末的大小是：100目—5000目。
7.一种如权利要求1所制备的人工水溶性硅固体制剂的用途是：用于食品，饮料，保健品，药品，化妆品，养殖饲料，化肥、添加剂及净水材料。
8.一种如权利要求1—2所制备的人工水溶性硅浓缩液的用途是：用于食品，饮料，保健品，药品，化妆品，养殖饲料，化肥及添加剂。
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