CN103385514A - 用作正渗透驱动液的营养液制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用作正渗透驱动液的营养液制备方法，包括以下步骤：（S1）将0.5wt%～3wt%的盐和25wt%～55wt%的水混合得到混合物，置于反应容器中，在反应容器中保持搅拌5～30分钟；（S2）保持搅拌，将所述混合物加热至35℃～60℃，然后将40wt%～70wt%的糖类和0.5wt%～5wt%的酸味剂分别缓慢加入所述混合物中溶解，经过0.5～2小时后停止加热，最后在保持搅拌下冷却得到营养液。本发明所制备的营养液具备高渗透压并能够提供人体足够能量和营养。
Description
技术领域
本发明涉及正渗透技术中的营养液，特别涉及用作正渗透驱动液的营养液制备方法。
背景技术
正渗透（FO）也称为渗透，是一种自然界广泛存在的物理现象，是指水透过选择性半透膜从低渗透压侧传递到高渗透压侧的过程。因此正渗透的驱动力是半透膜两侧的渗透压差。
正渗透具有低能耗、低污染、高回收等特点，其运用范围非常广泛，涉及工业生产和日常生活的各方各面。例如，正渗透技术在海水脱盐、发电、工业废水处理、食品工业、航天工业、制药工业方面得到了进一步发展，还凭借抗污染、低能耗的特点不断向传统的生产工艺中渗透，与其它技术相互融合，形成创新的工艺技术。
正渗透的实现需要两个关键条件：高渗压的驱动液和选择渗透膜。以海水淡化为例，为了获得较高的水通量，就需要一个渗透压远远高于海水的驱动溶液，才能将海水中的水经过选择渗透膜汲取到驱动液中，从而获得干净的水。正渗透技术所面临的核心问题是具有高渗透压的驱动液，但是，对于在废水中汲取干净水供人饮用的问题上，往往要求所汲取的干净水不仅具备补充人体水分的功能，还需要补充人体能量，因此现有驱动液制备方法所制备的驱动液仅仅具有的高渗透压功能远不足够。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种用作正渗透驱动液的营养液制备方法，所制备的营养液具备高渗透压并能够提供人体足够能量和营养。
为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种用作正渗透驱动液的营养液制备方法，包括以下步骤：
（S1）将0.5wt%～3wt%的盐和25wt%～55wt%的水混合得到混合物，置于反应容器中，在反应容器中保持搅拌5～30分钟；
（S2）保持搅拌，将所述混合物加热至35℃～60℃，然后将40wt%～70wt%的糖类和0.5wt%～5wt%的酸味剂分别缓慢加入所述混合物中溶解，经过0.5～2小时后停止加热，最后在保持搅拌下冷却得到营养液。
优选的，所述的0.5wt%～3wt%的盐和25wt%～55wt%的水混合时，加入有0.01wt%～0.05wt%的防腐剂共同混合。
优选的，所述的0.5wt%～3wt%的盐、25wt%～55wt%的水和0.01wt%～0.05wt%的防腐剂混合时，加入有0.5wt%～5wt%的营养剂共同混合。
优选的，所述步骤（S1）中的搅拌速率为300rpm～600rpm。
优选的，所述步骤（S2）中的搅拌速率为300rpm～800rpm。
优选的，所述盐为NaCl或NaCl和MgCl2的混合盐。
优选的，所述糖类为葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖的其中一种或两种以上的任意组合。
优选的，所述酸味剂为苹果酸、柠檬酸、苯甲酸、山梨酸、酒石酸、乳酸、醋酸的其中一种或两种以上的任意组合。
优选的，所述防腐剂为苯甲酸钠、山梨酸钾、苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、乳酸链球菌素、双乙酸钠的其中一种或两种以上的任意组合。
优选的，所述营养剂为赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、维生素C、维生素B2、维生素B12、维生素E的其中一种或两种以上的任意组合。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供了可用作正渗透驱动液的营养液制备方法，所制备的营养液是由盐、防腐剂、营养剂、水、糖类和酸味剂相结合，其质地均匀、透明、流动性好，不仅具备高渗透压，即可以通过正渗透技术迅速地从一些废水中汲取干净的水，用于人类饮用，补充水分，同时还能补充足够的能量和营养，特别适用于极端环境，如海上、太空或沙漠中，具有非常大的使用价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
用作正渗透驱动液的营养液制备方法，包括以下步骤：
（S1）将0.5wt%～3wt%的盐和25wt%～wt55%的水混合得到混合物，置于反应容器中，在反应容器中保持搅拌5～30分钟；其中，搅拌速率为300rpm～600rpm，反应容器采用已经消毒的反应容器；
（S2）保持搅拌，将所述混合物加热至35℃～60℃，然后将40wt%～70wt%的糖类和0.5wt%～5wt%的酸味剂分别缓慢加入所述混合物中溶解，经过0.5～2小时后停止加热，最后在保持搅拌下冷却得到营养液。其中，搅拌速率为300rpm～800rpm；糖类和酸味剂加入的过程中采用分次加入，以充分保证溶解。
更佳地，步骤（S1）中，在40wt%～70wt%的盐和25wt%～55%的水混合时，加入有0.01wt%～0.05wt%的防腐剂共同混合，可防止所制备的营养液腐败变质。防腐剂为苯甲酸钠、山梨酸钾、苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、乳酸链球菌素、双乙酸钠的其中一种或两种以上的任意组合。
更佳地，步骤（S1）中，在40wt%～70wt%的盐和25wt%～55%的水混合时，加入有0.01wt%～0.05wt%的防腐剂和0.5wt%～5wt%的营养剂共同混合，以增加人体所需补充吸收的营养物质。营养剂为赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、维生素C、维生素B2、维生素B12、维生素E的其中一种或两种以上的任意组合。
其中，本发明的盐为NaCl或NaCl和MgCl2的混合盐。糖类为葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖的其中一种或两种以上的任意组合。酸味剂为苹果酸、柠檬酸、苯甲酸、山梨酸、酒石酸、乳酸、醋酸的其中一种或两种以上的任意组合。所加入的糖类可有效补充人体能量，盐可补充人体盐分丢失，酸味剂可增进食欲，促进消化、吸收的作用，并给人以清凉、爽快的感觉。
本发明所制备的营养液，用美国HTI公司的CTA-NW膜进行测量膜通量，进料液为3%的NaCl溶液，膜通量可达到3～9L/m2·h。
以下进行详细说明：
实施例1
将0.5wt%的盐、0.01wt%的防腐剂、0.5wt%营养剂和25wt%的水混合得到混合物，置于反应容器中，在反应容器中保持搅拌5～30分钟；
保持搅拌，将所述混合物加热至35℃～60℃，然后将70wt%的糖类和3.99wt%的酸味剂分别缓慢加入所述混合物中溶解，经过0.5～2小时后停止加热，最后在保持搅拌下冷却得到营养液。
本实施例的盐为NaCl，防腐剂为苯甲酸钠，营养剂为赖氨酸，糖类为葡萄糖，酸味剂为苹果酸，所制备的营养液的膜通量如表1所示。
实施例2
将1.5wt%的盐、0.03wt%的防腐剂、5wt%的营养剂和40wt%的水混合得到混合物，置于反应容器中，在反应容器中保持搅拌5～30分钟；
保持搅拌，将所述混合物加热至35℃～60℃，然后将48.47wt%的糖类和5wt%的酸味剂分别缓慢加入所述混合物中溶解，经过0.5～2小时后停止加热，最后在保持搅拌下冷却得到营养液。
本实施例的盐为NaCl，防腐剂为对羟基苯甲酸丙酯，营养剂为蛋氨酸和维生素B12的组合，糖类为蔗糖，酸味剂为山梨酸，所制备的营养液的膜通量如表1所示。
实施例3
将2.45wt%的盐、0.05wt%的防腐剂、2wt%的营养剂和55wt%的水混合得到混合物，置于反应容器中，在反应容器中保持搅拌5～30分钟；
保持搅拌，将所述混合物加热至35℃～60℃，然后将40wt%的糖类和0.5wt%的酸味剂分别缓慢加入所述混合物中溶解，经过0.5～2小时后停止加热，最后在保持搅拌下冷却得到营养液。
本实施例的盐为NaCl和MgCl2的混合盐，防腐剂为乳酸链球菌素，营养剂为亮氨酸，糖类为乳糖，酸味剂为乳酸和酒石酸的组合，所制备的营养液的膜通量如表1所示。
实施例4
将3wt%的盐、0.05wt%的防腐剂、1wt%的营养剂和33.95wt%的水混合得到混合物，置于反应容器中，在反应容器中保持搅拌5～30分钟；
保持搅拌，将所述混合物加热至35℃～60℃，然后将60wt%的糖类和2wt%的酸味剂分别缓慢加入所述混合物中溶解，经过0.5～2小时后停止加热，最后在保持搅拌下冷却得到营养液。
本实施例的盐为NaCl和MgCl2的混合盐，防腐剂为双乙酸钠和山梨酸钾的组合，营养剂为维生素B2，糖类为麦芽糖，酸味剂为醋酸，所制备的营养液的膜通量如表1所示。
表1
本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用作正渗透驱动液的营养液制备方法，包括以下步骤：
（S1）将0.5wt%～3wt%的盐和25wt%～55wt%的水混合得到混合物，置于反应容器中，在反应容器中保持搅拌5～30分钟；
（S2）保持搅拌，将所述混合物加热至35℃～60℃，然后将40wt%～70wt%的糖类和0.5wt%～5wt%的酸味剂分别缓慢加入所述混合物中溶解，经过0.5～2小时后停止加热，最后在保持搅拌下冷却得到营养液。
2.根据权利要求1所述的用作正渗透驱动液的营养液制备方法，其特征在于：所述的0.5wt%～3wt%的盐和25wt%～55wt%的水混合时，加入有0.01wt%～0.05wt%的防腐剂共同混合。
3.根据权利要求2所述的用作正渗透驱动液的营养液制备方法，其特征在于：所述的0.5wt%～3wt%的盐、25wt%～55wt%的水和0.01wt%～0.05wt%的防腐剂混合时，加入有0.5wt%～5wt%的营养剂共同混合。
4.根据权利要求1所述的用作正渗透驱动液的营养液制备方法，其特征在于：所述步骤（S1）中的搅拌速率为300rpm～600rpm。
5.根据权利要求1所述的用作正渗透驱动液的营养液制备方法，其特征在于：所述步骤（S2）中的搅拌速率为300rpm～800rpm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用作正渗透驱动液的营养液制备方法，其特征在于：所述盐为NaCl或NaCl和MgCl2的混合盐。
7.根据权利要求1-5任一项所述的用作正渗透驱动液的营养液制备方法，其特征在于：所述糖类为葡萄糖、果糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖的其中一种或两种以上的任意组合。
8.根据权利要求1-5任一项所述的用作正渗透驱动液的营养液制备方法，其特征在于：所述酸味剂为苹果酸、柠檬酸、苯甲酸、山梨酸、酒石酸、乳酸、醋酸的其中一种或两种以上的任意组合。
9.根据权利要求2或3所述的用作正渗透驱动液的营养液制备方法，其特征在于：所述防腐剂为苯甲酸钠、山梨酸钾、苯甲酸、山梨酸、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、乳酸链球菌素、双乙酸钠的其中一种或两种以上的任意组合。
10.根据权利要求3所述的用作正渗透驱动液的营养液制备方法，其特征在于：所述营养剂为赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、维生素C、维生素B2、维生素B12、维生素E的其中一种或两种以上的任意组合。
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