CN106211749A - 包含从咸地下水或海洋深层水制成的高硬度的矿泉水的功能性饮料 - Google Patents
包含从咸地下水或海洋深层水制成的高硬度的矿泉水的功能性饮料 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及包含从咸地下水或海洋深层水制成的硬度值为100～2000的矿泉水作为有效成分的功能性饮料。当摄取本发明的功能性饮料时，不仅带来清凉的口感，而且，还有效去除如乳酸和活性氧等的疲劳物质并增加体内三磷酸腺苷生成，由此给生活带来活力并可提高运动能力和认知能力。本发明的功能性饮料可呈现出抗炎和免疫功能维持或降低改善效果。
Description
技术领域
本发明涉及包含从咸地下水或海洋深层水制成的高硬度矿泉水作为有效成分的功能性饮料。
背景技术
随着现代人的生活模式和环境的急剧改变，因疲劳的精神、肉体活动和过度的压力等，伴随如慢性体力降低或免疫性降低等的多种症状。为了克服上述问题，积极开发补虚养血饮料和疲劳恢复饮料等功能性饮料，且在市场销售的产品剧增。
并且，与过去相比，当代的生活设施得到了迅速发展，随着生活设施的提高，如大气及水质的环境污染逐渐变得更加严重，当代人因过度摄取高热量食物且因运动量的不足而引起肥胖体质的增加，并且，因体质酸化，会染上各种疾病，但是，并未提供可解决上述问题的解决方案。
基于上述现实，需要可在附近商店等容易购买且方便持有或携带，如健康辅助食品，对人体赋予活力，可有效去除如体内的乳酸、活性氧等的疲劳物质的功能性饮料。
并且，在运动选手的情况下，当进行长时间持久性运动时，为了通过基于脱水的快速补充水分的提液补充并为了维持均衡的电解质浓度而摄取运动饮料，但是，在运动能力提高和疲劳恢复侧面并未获得其他效果。进而，对参与休闲活动的非运动选手来说，运动饮料中所包含的高汤和高钠浓度会对健康产生消极影响，从而迫切需要开发运动功能效率性高且对健康产生积极影响的功能性饮料。
在说明书全文中，参照了多篇论文及专利文献，并未表了其引用。所引用的论文及专利文献的公开内容全部插入于本说明书作为参照，从而更加明确说明本发明所属技术领域的水平及本发明的内容。
发明内容
技术问题
本发明人员为了开发当摄取时，带来清凉的口感，且有效去除如乳酸和活性氧等的疲劳物质，而且增加体内三磷酸腺苷(ATP)生成，最终，通过疲劳恢复给生活带来活力，并呈现出提高运动能力和认知功能，而且还呈现出抗炎和免疫功能降低改善效果的多功能性饮料而进行了研究。结果，通过利用从咸地下水或海洋深层水制成的高硬度的矿泉水的临床实验，确认了可通过摄取高硬度矿泉水获得体内三磷酸腺苷生成增加、体内能量增加、体内活性氧减少、体内无机物增加、乳酸积累抑制、疲劳度减少、运动能力和认知能力提高、抗炎及免疫功能维持或降低改善的身体功能增强效果，由此完成了本发明。
因此，本发明的目的在于，提供包含从咸地下水或海洋深层水制成的高硬度的矿泉水作为有效成分的功能性饮料(或功能性饮料组合物)。
本发明的再一目的在于，提供向个体给药上述功能性饮料来提高身体功能的方法。
本发明的另一目的在于，提供用于制备从咸地下水或海洋深层水制成的硬度值为100～2000的矿泉水的上述功能性饮料的用途。
根据以下发明的详细说明及发明要求保护范围更加明确本发明的其他目的及优点。
解决问题的方案
根据本发明的一实施方式，本发明提供包含从咸地下水或海洋深层水制成的硬度值为100～2000的矿泉水作为有效成分的功能性饮料。
根据本发明的再一实施方式，本发明提供一种提高身体功能的方法，上述方法为包括向个体给药上述功能性饮料的步骤，上述身体功能提高选自由体内三磷酸腺苷生成增加、体内能量代谢增加、体内抗氧化活性增加、体内无机物增加、乳酸积累抑制、运动能力提高、疲劳的减少或恢复、肌肉痛预防、认知功能提高、抗炎及免疫功能维持或降低改善组成的组
根据本发明的另一实施方式，本发明提供用于制备从咸地下水或海洋深层水制成的硬度值为100～2000的矿泉水的上述功能性饮料的用途。
本发明人员为了开发当摄取时，带来清凉的口感，且有效去除如乳酸和活性氧等的疲劳物质，而且，增加体内三磷酸腺苷生成，最终，通过疲劳的恢复对生活赋予活力，提高运动能力和认知功能，而且还呈现出抗炎和免疫功能降低改善效果的多功能饮料而进行了努力。结果，通过利用从咸地下水或海洋深层水制成的高硬度的矿泉水的临床实验，确认了可通过摄取高硬度矿泉水获得体内三磷酸腺苷生成增加、体内能量增加、体内活性氧减少、体内无机物增加、乳酸积累抑制、疲劳度减少、运动能力和认知能力提高、抗炎及免疫功能维持或降低改善的身体功能增强效果。
在本发明中所使用的术语“咸地下水”为含规定量以上的盐分等总溶解固体的基岩含水层内的地下水，意味着能够饮用的可继续维持水质的稳定性的自然状态的原水，术语“海洋深层水”为太阳光几乎触及不到的深度200m以上的海水。
在本发明的功能性饮料中作为有效成分的高硬度的矿泉水可利用咸地下水来制成，只要是咸地下水，则可无限制的用于制备高硬度的矿泉水。作为一例，可利用溶解在水中的盐分等的总溶解固体的含量为2000mg以上的基岩含水层内的地下水来制备高硬度的矿泉水。
在本说明书中所使用的术语“硬度”为溶解在水中的Ca2+、Mg2+等的2借助阳离子金属离子产生，并通过与其对应的CaCO3换算显示的值表示水的强度。
根据本发明的一实例，上述硬度可通过下述数学式计算。
数学式1
水的硬度(CaCO3mg/l)＝2.5×[Ca2+浓度(mg/l)]+4.1×[Mg2+浓度(mg/l]
本发明的矿泉水的硬度为100～2000(mg/l(J as CaCO3)。上述硬度为100～2000的矿泉水可包含15～500mg/l的镁、5～170mg/l的钙及4.5～150mg/l的钾。
在上述硬度范围内，本发明的矿泉水可具有多种硬度。根据本发明的一实例，上述矿泉水的硬度为100～1900、100～1800、100～1700、100～1600、100～1500、100～1400、100～1300、100～1200、100～1100或100～1000，根据再一实施例，上述矿泉水的硬度为20～1900、200～1800、200～1700、200～1600、200～1500、200～1400、200～1300、200～1200、200～1100或200～1000，根据本发明的另一实施例，上述矿泉水的硬度为300～1900、300～1800、300～1700、300～1600、300～1500、300～1400、300～1300、300～1200、300～1100或300～1000，根据本发明的还有一实施例，上述矿泉水的硬度为400～1900、400～1800、400～1700、400～1600、400～1500、400～1400、400～1300、400～1200、400～1100或400～1000，根据本发明的又一实施例，上述矿泉水的硬度为500～1900、500～1800、500～1700、500～1600、500～1500、500～1400、500～1300、500～1200、500～1100或500～1000，根据本发明的又一实施例，上述矿泉水的硬度为600～1900、600～1800、600～1700、600～1600、600～1500、600～1400、600～1300、600～1200、600～1100或600～1000。
上述硬度值的矿泉水中，作为代表，硬度100的矿泉水包含15～25mg/l的镁、5～8.5mg/l的钙及4.5～7.5mg/l的钾，硬度300的矿泉水包含45～75mg/l的镁、15～25.5mg/l的钙及13.5～22.5mg/l的钾，硬度700的矿泉水包含105～175mg/l的镁、35～59.5mg/l的钙及31.5～52.5mg/l的钾，硬度为1000的矿泉水包含150～250mg/l的镁、50～85mg/l的钙及45～75mg/l的钾(每硬度100的矿泉水包含15～25mgl的镁、5～8.5mg/l的钙及4.5～7.5mg/l的钾)。根据本发明的一实例，本发明的功能性饮料包含15～300mg/l的镁、5～102mg/l的钙及4.5—90mg/l的钾的硬度为100～1200的矿泉水。
根据本发明的一实例，本发明的功能性饮料包含硬度为200～1200的矿泉水，上述矿泉水包含30～300mg/l的镁、10～102mg/l的钙及9～90mg/l的钾。
根据本发明的一实例，本发明的功能性饮料包含硬度为300～1200的矿泉水，上述矿泉水包含45～300mg/l的镁、15～102mg/l的钙及13.5～90mg/l的钾。
根据本发明的一实例，本发明的功能性饮料包含硬度为400～1200的矿泉水，上述矿泉水包含60～300mg/l的镁、20～102mg/l的钙及18～90mg/l的钾。
根据本发明的一实例，本发明的功能性饮料包含硬度为500～1200的矿泉水，上述矿泉水包含75～300mg/l的镁、25～102mg/l的钙及22.5～90mg/l的钾。
根据本发明的一实例，本发明的功能性饮料包含硬度为600～1200的矿泉水，上述矿泉水包含90～300mg/l的镁、30～102mg/l的钙及27～90mg/l的钾。
本发明的功能性饮料呈现出对摄取人员的身体有用的多种功能性。因此，本发明的功能性饮料为用于提高身体功的功能性饮料。可通过摄取本发明的功能性饮料来实现的功能性或身体功能提高包括体内三磷酸腺苷生成增加、体内能量带血增加、体内抗氧化活性增加、体内无机物增加、乳酸积累抑制、运动能力提高、疲劳的减少或恢复、肌肉痛预防、认知功能提高、抗炎症及免疫功能维持或减少改善。
根据本发明的一实例，本繁忙为体内三磷酸腺苷生成或体内能量代谢增强用功能性饮料。作为一例，为了运动能力提高或疲劳恢复，可摄取上述功能性饮料。在此情况下，本发明的功能性饮料所含有的矿泉水的硬度值可以为300至900。在一特定例中，上述矿泉水的硬度值为350～850，在再一特定例中，上述值为400～800，在另一特定例中，上述值为450～800，在还有一特定例中上述值为500～800，在又一特定例中，上述值为550～800，在又一特定例中，上述值为600～800，在又一特定例中，上述值为650～800。
根据本发明再一实例，本发明为体内抗氧化活性(活性氧减少)增强用功能性饮料。作为一例，活性氧为代表性疲劳物质，因此，为了疲劳的预防、减少和/或恢复，可摄取局域抗氧化活性的本发明的功能性饮料(参照图3)。在此情况下，本发明的功能性饮料中的矿泉水的硬度值可以为600～1500。在一特定例中，上述矿泉水的硬度值为600～1400，在再一特定例中，上述矿泉水的硬度值为600～1300，在另一特定例中，上述矿泉水的硬度值为600～1200，在还有一特定例中，上述矿泉水的硬度值为600～1100。
根据本发明的另一实例，本发明为体内无机物供给或补充用功能性饮料。作为一例，为了各种无机物(例如，钙，镁、钾及锌)的供给及补充，可摄取上述功能性饮料(参照图4a～图4c)。尤其，与其他无机物相比，本发明的功能性饮料含有微量的锌，但是，可提高功能性饮料摄取人员的体内锌水平(参照图4c)。锌为生物体内200多种以上的酶的结构成分，参与在体内中调整主要代谢过程或反应，尤其，对免疫力强化、脱毛预防及治疗、青春痘、前列腺健康等具有积极影响。因此，通过摄取本发明的功能性饮料来供给锌，由此防止锌的缺乏，并可获得如免疫力强化的与锌相关的身体功能的提高效果。
根据本发明的还有一实例，本发明为运动能力提高用功能性饮料。通过摄取上述功能性饮料，可提高如体力、持久力(耐力、心肺耐力等)、敏捷性及运动集中力的多种运动能力(参照PCT国际申请及图9)。进而，可通过摄取上述功能性饮料来抑制因长时间的运动(身体活动)所引起的身体压力和基于其的验证反应，还可防止免疫功能的降低(参照图14至图16)。
在一特定例中，上述运动能力提高选自由体内三磷酸腺苷生成增加、体内能量代谢增加、体内抗氧化活性增加、体内无机物增加、乳酸积累抑制、运动能力提高、疲劳的减少或恢复、肌肉痛预防、认知功能提高、抗炎及免疫功能维持或降低改善组成的组。
根据本发明的又一实例，本发明为疲劳的减少或恢复用功能性饮料。
本说明书中所使用的术语“疲劳”为因连续及反复的精神或肉体作业而引起的身心功能的降低状态，疲劳包括因肉体疲劳和乳酸累积所引起的运动疲劳。在进行激烈的运动、肉体劳动等肉体活动的情况下，因氧气的不足，作为能源的糖原被分解并生成乳酸，从而感到疲惫感，本发明的功能性饮料不仅可抑制乳酸累积(参照图10)，而且还可呈现去除作为疲劳物质的活性氧的抗氧化效果(参照图3)，从而可呈现出对肌肉痛预防和疲劳恢复优秀的效果。
根据本发明的又一实例，本发明为肌肉痛预防功能性饮料。因过度的身体活动所引起的乳酸累积，会引发肌肉痛，本发明的功能性饮料抑制乳酸的累积(参照图10)，并可呈现出对于肌肉痛的预防效果。
根据本发明的又一实例，本发明为认知功能提高用功能性饮料。可通过摄取上述功能性饮料来提高如集中力、学习力及记忆力的认知功能(参照图11)，在以特定例中，上述认知功能提高为当进行运动时的认知功能提高。
根据本发明的又一实例，本发明为抗炎用功能性饮料。可通过摄取上述功能性饮料来抑制炎症反应(例如，因身体活动所引起的验证反应)(参照图14至图16)。
根据本发明的又一实施例，本发明为免疫功能维持或降低改善用功能性饮料。
当进行如长时间运动的过度身体活动时，会引起基于身体压力的免疫功能降低和炎症反应，与未摄取组相比，本发明的功能性饮料摄取组的作为细胞因子的血中IL-6数值和白细胞数及hs-CRP水平较低(参照图14至图16)。上述结果意味着通过摄取本发明的功能性饮料来改善免疫功能降低，并可抑制炎症反应。
在一特定例中，上述身体活动为足球、篮球等球类运动、走路、跑步(例如，马拉松，超级马拉松等长距离跑步)、骑自行车、登山、游泳及跑步机等有氧运动。
本发明的功能性饮料可被制备成多种形态。例如，本发明的功能性饮料可被制备成饮用水、茶、运动饮料、离子饮料及能量饮料形态。例如，在本发明的饮料被制备成各种饮料的情况下，除作为有效成分的高硬度的矿泉水之外，还可追加包含柠檬酸、液相果糖、蔗糖、葡萄糖、额外的矿物质(例如，磷酸盐、铁、铜)、各种维生素、乙酸、苹果酸、果汁各种植物提取液(例如，含聚苯酚的植物提取物)。
根据本发明的一实例，本发明的功能性饮料的给药对象为人类。
本发明的矿泉水为高硬度的矿泉水，其特征在于，包含大量的镁、钙及钾离子。但是，在制备含有大量上述离子的矿泉水的情况下，会发生如下问题。第一个问题，在为了提高饮用水的矿物质含量，而在脱水眼添加大量矿物质浓缩液的情况下，不仅含有镁、钾等阳离子，而且还大量含有降低味觉的硫磺离子和氯离子。第二个问题，在为了钙的补给，向脱水盐添加从浓缩水分离的钙盐的情况下，会添加钙盐所含有的盐成分及碳酸钙，由此降低饮用水的口感，且钙盐的溶解度低，从而实际上的盖补给效率会降低。因此，因上述问题，很难制备高硬度的矿泉水。
对此，本发明的功能性饮料可包含硬度为100～2000的矿泉水，上述矿泉水可通过如下方式获得，在对咸地下水或海洋深层水进行脱盐处理获得的脱盐水混合(i)从对咸地下水或海洋深层水进行脱盐处理获得的浓缩水分离钙盐结晶及盐后获得的矿物质浓缩液及(i i)从上述浓缩液分离的钙盐结晶去除附着于钙盐结晶的盐和碳酸钙后获得的钙盐来制成。
详细说明各个步骤如下。
用于从咸地下水或海洋深层水分离脱盐水及浓缩液的拖延处理可适用本发明所属技术领域中的任一技术来执行。用于脱盐处理的技术可以为蒸发法、海水冻结法、逆渗透压法、离子交换法及电渗析法等。根据本发明的一实例，脱盐处理通过使原水通过逆渗透膜，由此分为包含离子成分的浓缩液和去除离子成分的脱盐水。为了去除浮游物质，上述原水可经过过滤等的预处理工序之后使用。当进行逆渗透过滤时，上述预处理工序用于去除有可能引起堵塞现象的不纯物的工序，上述预处理工序可实施通常的精密过滤或超滤。在本发明中，从上述原水获得的脱水眼可通过2步骤以上的拖延处理获得。例如，使原水通过第一逆渗透膜，由此可获得第一浓缩液和第一脱盐水，使上述第一脱盐水通过第二逆渗透膜，由此可获得第二浓缩液和第二脱盐水。之后，向第二脱盐水添加从上述第一浓缩液分离的钙盐和矿物质浓缩液来制备高硬度的矿泉水。
上述浓缩液含有大量的碳酸钙、硫酸钙及氯化钙等的钙盐、氯化钠及矿物质，在本发明中，在从原水分离的浓缩液中依次分离上述钙盐及盐。
在本发明中，上述钙盐及盐的分离为了在浓缩液中析出钙盐结晶及盐，以具有适当的比重值(在相同温度和压力下，对于水的密度的浓缩液的密度比)的方式对浓缩液进行加热及浓缩，来分离通过上述过程析出的钙盐结晶及盐。
根据本发明的一实例，上述钙盐的分离以使比重(在相同温度和压力下，对于水的密度的浓缩液的密度比)达到1.11以上的方式对浓缩液进行加热及浓缩，从而可分离通过上述过程析出的钙盐结晶。本发明并非局限于上述过程，用于钙盐的分离的浓缩液的优选比重为1.11～1.23。钙盐的分离可利用网格网，优选地，可利用300～350的网格网，更加优选地，可利用300网格网来进行分离。
根据本发明的又一实例，以使比重达到1.18的方式对浓缩液进行加热及浓缩，由此分离通过上述过程第一次析出的钙盐结晶，以使剩余液体的比重达到1.19～1.23的方式对浓缩液进行加热及浓缩，从而去除所残留的钙盐。
根据本发明的另一实施例，对浓缩液进行加热，直到浓缩液的比重达到1.23之后，停止上述过程，并可取出沉淀在下端部的钙盐。
根据本发明的一实例，上述盐的分离以使比重达到1.24以上的方式对浓缩液进行加热及浓缩，并去除通过上述过程析出的盐。本发明并不局限于此，用于盐的分离的浓缩液的优选比重为1.24～1.32。在被加热的浓缩液中，一同存在矿物质浓缩液(液体)和盐(固体)，因此，当进行离心分离时，可使用脱水器等来分离盐。被分离的盐可通过追加的精制过程被加工成矿物盐。
在本发明中，上述浓缩液的加热可以与搅拌一同缓慢地执行。
在本发明中，为了浓缩矿物质成分，可对去除钙盐及盐的浓缩液进行追加的加热及浓缩。
根据本发明的一实例，去除混合在脱盐水的钙盐及盐成分的矿物质浓缩液通过矿物质浓缩液的质量提高方法去除阴离子及不纯物，上述方法包括：步骤(a)，通过具有物理吸附剂的过滤器对矿物质浓缩液进行过滤；步骤(b)，通过具有物理吸附剂的过滤器对被过滤的矿物质浓缩液进行再次过滤；以及步骤(c)，通过具有多个空隙中空纤维膜过滤器对的在步骤(b)中过滤的矿物质浓缩液进行过滤。
在饮用水的制备过程中，不纯物的去除为必不可少的步骤，阴离子的去除为用于提高矿泉水的清凉感的步骤。本工序的特征在于，通过具有物理吸附剂的过滤器对矿物质浓缩液进行过滤之后，通过具有物理吸附剂的过滤器对上述过滤的矿物质浓缩液进行再次过滤。当进行过滤和再次过滤时所使用的过滤器可使用相同过滤器，也可使用不同的过滤器。并且，在再次进行过滤的过程中，第一次进行过滤时所使用的过滤器可使用在过滤器的长度、结构成分、吸附剂的种类和/或吸附剂的微细空隙的大小等、存在差异的过滤器。
在本发明中，当矿物质浓缩液通过具有物理吸附剂的过滤器时，通过由吸附剂的多个微细空隙吸附浓缩液内的阴离子(尤其，氯离子及硫磺离子)和不纯物(尤其，粉沙)来进行去除，通过基于具有物理吸附剂的过滤器的再次过滤来使阴离子和不纯物的去除效率极大化(第一次过滤)。之后，通过中空纤维膜过滤器对第一次过滤的矿物质浓缩液进行第二次过滤，由此进一步提高去除阴离子及不纯物的效率。
在本发明中，可随意使用能够吸附溶液内的不纯物和阴离子的具有物理吸附剂的过滤器。根据本发明的一实例，上述物理吸附剂为活性炭、硅藻土、沸石、硅胶、淀粉、膨润土、氧化铝，更优选的，上述物理吸附剂为活性炭。
在本发明中，根据需要进行过滤的矿物质浓缩液的量，可选择使用恰当的活性炭过滤器。例如，在对100l的矿物质浓缩液进行处理的情况下，优选地，使用8～12英尺的活性炭过滤器，在对200l的矿物质浓缩液进行处理的情况下，优选地，使用18～22英寸的活性炭过滤器，更加优选地，当对100l的矿物质浓缩液进行处理时，使用10英寸的活性炭过滤器，当对200l的过滤器进行处理时，使用20英寸的活性炭过滤器。
在本发明中，通过中空纤维膜对通过具有物理吸附剂的过滤器第一次进行过滤的浓缩液进行第二次过滤，由此进一步去除包含微生物和粉沙的不纯物及阴离子，并使浓缩液内的矿物质成分通过。只要上述中空纤维膜过滤器为具有多个空隙的微型过滤器，则可随意使用，空隙的直径为0.1～0.5μm，优选地，为0.05～0.5μm，更加优选地，为0.1～0.5μm。
优选地，上述中空纤维膜过滤器为除菌过滤器。
根据本发明的一实例，通过上述过滤去除矿物质浓缩液内的粉沙及阴离子，优选地，去除粉沙、氯离子及硫磺离子。
在本发明中，为了提高不纯物及阴离子的去除效率，可适当反复执行基于具有物理吸附剂的过滤器的矿物质浓缩液的过滤→基于具有物理吸附剂的过滤器对过滤器的浓缩液进行再次过滤→再次过滤的浓缩液的再次过滤的循环过程，优选地，反复次数为1次以上，更加优选地，反复次数为1～5次，进一步优选地，反复次数为1～4次。
在本发明中，上述矿物质浓缩液可通过供给单元以适当速度或适当流量向过滤器供给。优选地，上述供给单元使用泵，更加优选地，使用可通过规定的速度(或流量)向过滤器移送矿物质浓缩液的定量泵。
根据本发明的一实例，在从浓缩液分离的钙盐结晶去除盐和碳酸钙可通过如下步骤执行：步骤(i)，向安装有300～350网格网并具有热水的容器投入从浓缩液分离的钙盐结晶；以及步骤(ii)分离未通过网的钙盐结晶。此时，附着于钙盐结晶的盐溶解在热水，碳酸钙通过网格网后沉淀在容器底部。从浓缩液分离的钙盐结晶从含有大量盐成分的浓缩液分离，因此必然含有浓缩液，在不去除上述浓缩液并添加脱水盐的情况下，因浓缩水的盐成分，矿泉水的口味会降低。并且，因碳酸钙，矿泉水的口味会降低。因此，在本发明中，进行用于去除附着于钙盐结晶的盐(浓缩液)和碳酸钙的精制过程。
根据本发明的一实例，在上述步骤(i)中，在投入钙盐之后，缓慢地摇晃容器。
根据本发明的一实例，上述步骤(i)的网格网使用当提取钙盐结晶时所使用的网格网相同规格或其以上的规格的网，优选地，使用300网格网(在1英寸具有300个孔)～350网格网，更加优选地，使用300网格网。
上述容器内的溶液温度使钙盐能够以结晶析出(钙盐能够以结晶的形态存在)。在低于上述温度的情况下，钙盐会溶解在水中，从而基于网格网的碳酸钙的过滤效果会降低。可将上述温度设定为60～100℃，优选地，65～100℃，更加优选地，70～100℃。这是为了当提取钙盐时，在70～100℃的温度下提取钙盐，由此为了满足相同条件。
上述步骤(ii)中分离的钙盐结晶可通过自然干燥、烤箱及微波炉等来进行干燥并加以保管，优选地，利用烤箱或微波炉进行干燥。之后，为了钙的补给，可向脱水盐添加所保管的钙盐。
通过以上的方法，可制备含有大量的镁、钙及钾，且口味优秀的高硬度的矿泉水，所制备的高硬度矿泉水可用作功能性饮料。
发明的效果
归纳本发明的特征及优点如下：
(i)本发明涉及将从咸地下水或海洋深层水制成的高硬度的矿泉水作为有效成分的功能性饮料。
(ii)当摄取本发明的功能性饮料时，不仅带来清凉的口感，而且有效去除如乳酸和活性氧等的疲劳物质，并增加体内三磷酸腺苷生成，从而给生活带来活力并提高运动能力和认知能力。
(iii)本发明的功能性饮料可呈现出抗炎和免疫功能维持或降低改善效果。
附图说明
图1示出在实施例执行的实验中所使用的交叉设计(Crossover design)。
图2示出按各组的体内三磷酸腺苷水平的变化。
A组：对照组，B组：硬度300矿泉水摄取组，C组：硬度700矿泉水摄取组，D组：硬度1000矿泉水摄取组
P＜0.05：*；p＜0.01：**；p＜0.001：***(vs.对照组)
P＜0.05：+；p＜0.01：++(vs.D组)
图3示出按各组的ROS水平的变化。
A组：对照组，B组：硬度300矿泉水摄取组，C组：硬度700矿泉水摄取组，D组：硬度1000矿泉水摄取组。
图4a-图4c分别示出按各组的全血内钙、镁及锌水平的变化。误差线表示SEM。
A组：对照组，B组：硬度300矿泉水摄取组，C组：硬度700矿泉水摄取组，D组：硬度1000矿泉水摄取组。
P＜0.05：*；p＜0.0l：**；p＜0.001；***(vs.对照组)
图5示出按各组的红细胞容积率水平。误差线表示SEM。
A组：对照组，B组：硬度300矿泉水摄取组，C组：硬度700矿泉水摄取组，D组：硬度1000矿泉水摄取组。
a：与对照组进行比较，p＜0.05
图6示出硬度700矿泉水摄取前后的按部位的骨密度变化。
图7示出硬度700矿泉水摄取前后的按部位的体脂肪变化。
图8示出硬度700矿泉水摄取的厌氧性峰值能量的变化。
*p＜0.05，初期和摄取1周之后，摄取3周之后、中断1周之后；P＜0.05，摄取1周后和3周后；φp＜0.05，摄取3周后和中断1周后。
图9示出硬度700矿泉水摄取的厌氧性平均能量的变化。
*p＜0.05，初期和摄取1周后，摄取3周后，中断1周后，P＜0.05，摄取3周后和中断1周后。
图10示出硬度700矿泉水摄取的血中乳酸浓度的变化。
*P＜0.05，初期和摄取1周后，摄取3周后，中断1周后。
图11示出硬度700矿泉水摄取的MTS集中力变化。
图12简要示出在实施例3中实施的实验的日程。
图13示出根据是否摄取硬度700矿泉水的308km超级马拉松前后的血中Mg的浓度变化。
图14示出根据是否摄取硬度700矿泉水的308超级马拉松前后的血中IL-6的水平变化。
图15示出根据是否摄取硬度700矿泉水的308km超级马拉松前后的白细胞数值的变化。
图16示出根据是否摄取硬度700矿泉水的308km超级马拉松前后的血中hs-CRP的水平变化。
具体实施方式
以下，通过实施例，更详细地说明本发明。这些实施例仅用于更加具体说明本发明，对本发明所属技术领域的普通技术人员来说根据本发明的主旨，本发明的范围并不局限于上述实施例是显而易见的。
实施例
实施例1.基于社区高硬度的矿泉水的体内三磷酸腺苷生成和能量代谢增加、体内活性氧减少及血中无机物增加效果确认
1-1.实验方法
研究对象
以龙仁大学体育生为对象，将自主报名的24名大学生随机分配成4组，且每一组包括6名大学生。向分配为对照组的6名供给一般水，对处理组供给硬度300、硬度700或硬度1000的矿泉水(矿泉水，(株)aribio)。
实验设计利用了通过交叉设计方法介入(intervention)之后，放置3-4日的洗脱期(washout period)之后，分成不同处理组来进行反复测定的方法(图1)。处理方法如下，上午起床之后，空腹时摄取分配到各组的饮用水之前采取血液，摄取饮用水之后，在稳定状态下，在30分钟、60分钟及90分钟后采血。本研究受到龙仁大学机构审查委员会(IRB，Institutional Review Board)的承认之后实施。
三磷酸腺苷测定
血中三磷酸腺苷测定使用ENLITEN三磷酸腺苷Assay system(Promega，WI，USA)并根据制备公司的指示进行测定。简要说明，将全血100放入0.5三氯乙酸(Trischloroacetate)，并在常温或冰块的环境下孵化30分钟之后，通过15000rcf进行了10分钟的离心分离。之后，用250mM的Tris-乙酸进行中和，用250mM的Tris-乙酸缓冲液对上等液进行稀释，并向96孔板中的每个孔喷射10之后，向每个孔放入100的荧光素酶溶液并通过光度计(Luminometer；Infinite 200pro,Tec an,Switzerland)进行测定。
活性氧测定
为了测定细胞内活性氧(ROS，Reactive Oxygen Species)的去除功能而使用2'，7'-二氯荧光素二乙酸酯(DCFDA)。在全血中，通过使用coll(Sigma，MO，USA)的密度梯度法分离白细胞之后，将其喷射到添加20UM2'，7'-二氯荧光素二乙酸酯的培养基，并在37℃的温度下，孵化30分钟之后，利用Tali image based cytometer(Invitrogen，CA，USA)进行测定。
统计分析
在连续型资料的情况下，统计分析通过平均和标准误差来表示，对于差异的分析利用SPSS统计软件包(SPSS Inc.,Chicago,IL,USA)来实施反复测定分散分析(Repeatedmeasure AN0VA test)并判断组之间差异的显著性，对存在差异的结果进行事后检验(posthoc test)来实施费舍尔的最小显著差异检验(Fisher's least significant differencetest)。所有统计分析均在5％的显著性水平下实施。
1-2.实验结果
血中三磷酸腺苷分析
如表1及图2所示，在摄取30分钟、60分钟及90分钟之后，测定三磷酸腺苷变化的结果，在硬度300摄取组和硬度700摄取组中确认了三磷酸腺苷的增加，尤其，在硬度700的摄取组中，三磷酸腺苷的增加明显。
表1
a：与D组作比较，p＜0.05；b：与对照组作比较，p＜0.05
A组：对照组，B组：硬度300矿泉水摄取组，C组：硬度700矿泉水摄取组，D组：硬度1000矿泉水摄取组
活性氧分析
摄取矿泉水之后，测定按各个组的活性氧的变化的结果，如表2及图3所示，在对照组的情况下，活性氧的增加最明显，硬度300摄取组中，活性氧水平大体下降，硬度700社区组和硬度1000摄取组中，确认了活性氧的显著降低。
表2
血中无机物分析
如图4a-图4c所示，与对照组相比，摄取30分钟之后开始，血中盖(Calcium)、镁(Magnesium)及锌(Zinc)的浓度在所有处理组中均增加。
在钙的情况下，与摄取之前的浓度相比，摄取30分钟、60分钟及90分钟后，与在对照组中分别减少0.26％p、0.33％p及0.44％p相比，在硬度300的摄取组中，增加了5.13％p、3.76％p及1.70％p，在硬度700摄取组中，增加了7.79％p、6.79％p及4.93％p，在硬度1000的摄取组中，增加了10.41％p、9.57％p及6.80％p，从而组之间的差异显著(p＜0.001；图4a)。
在镁的情况下，与摄取之前的浓度相比，在对照组中，摄取30分钟、60分钟后分别减少了0.5％p和0.67％p，相反，在硬度300摄取组中，增加了8.94％p、6.62％p及2.91％p，在硬度700摄取组中，增加了13.66％p、11.17％p及7.10％p，在硬度1000的摄取组中，增加了26.77％p。20.26％p及13.79％p，从而存在基于摄取的浓度差异(p＜0.001；图4b)。
在锌的情况下，与摄取之前的浓度相比，在对照组中增加了0.61％p、0.61％p及0.74％p，在硬度300摄取组中，增加了10.91％p、9.17％p及6.26％p，在硬度700摄取组中，增加了18.89％p、17.23％p及12.12％p，从而存在基于摄取的浓度差异(p＜0.001；图4c)。
血液的临床病理学分析
如图6所示，血液的临床病理学分析结果，在红细胞比容(hematocrit)的情况下，与对照组相比，硬度300摄取组存在0.95±0.27％，硬度700摄取组存在0.71±0.27％，硬度1000摄取组存在0.89±0.27％的差异(p＜0.05)。
实施例2.基于高硬度矿泉水摄取的疲劳度减少、运动能力提高及认知功能提高效果确认
2-1.实验方法
实验设计
参与本次研究的运动选手为京畿道龙仁大学的在校生男子拳击选手(9名)和摔跤选手(9名)，运动形态为当进行运动时，瞬间发挥肌肉收缩形态间歇且爆发性的力的竞技种类选手。研究进行通过存在反复的重复测量(RM，Repeated Measure)实施，给药前，检查基线之后，使运动选手经过1周左右的休息期。1周之后，一天摄取约1L的硬度700矿泉水((株)aribio)(早上、中午、晚上；每次约摄取330ml)之后，实施运动功能检查，3周之后，进行了第二次检查。在结束所有给药之后，中断1周给药之后，检查了运动功能。
另一方面，在本次测定之前，访问医院并确认是否存在肌肉/骨骼及呼吸/循环系统的异常之后，分类呈没有医学问题的对象。使对象具体了解研究计划之后，进行本次实验。并且，本次研究获得了龙仁大学下属机构生命伦理委员会(IRB，Institutional ReviewBoard)的承认。
双能放射线吸光测定法(DEXA)
在给药前后(3周后)，利用双能放射线吸光测定法(DEXA，Dual Energy X-rayAbsorptiometry)原理的Hv-ps 7681(GE medical systems Lunar，USA)来测定了按部位的骨密度和总骨密度。为了防止研究对象的放射线透过率的误差发生，去除各种金属类(项链，手表等)之后进行拍摄。
厌氧性力量测定
厌氧性力量测定利用电磁测力计(computeraided electrical ly brakedcycleergometer；Lode B.V.Excal ibur Sports,Nether lands)来说明测定步骤之后，测定安装高度和曲柄长度。在进行本次测定之前，至少通过60rpm，100W进行5分钟热身(Warm-up)，以便运动选手可维持120-125beat/分钟以上的心搏数。
休息2分钟之后进行了本次测定。在进行第一次测定之后，进行5分钟的回复，之后连续反复进行第二次、第三次及第四次测定。
基于硬度700矿泉水摄取的Wingate检查在摄取前、摄取1周后、摄取3周后、中断1周后各进行一次。当进行测定时，负荷为每体重0.075kp，所有测定步骤均利用Lodewingate version 1.0.7sof tware(Lode B.V.,Nether lands)并通过计算机调整时间和强度。当进行测定时，适用相同负荷水平，在进行测定的过程中，为了给予相同的心里条件，通过语音进行最大程度的机理。分析因素为峰值力量(peakpower/kg)和平均力量(meanpower/kg)。
乳酸浓度测定
血中乳霜浓度的测定是在稳定时，在进行Wingate运动1次、2次及3次之后实施，且在摄取矿泉水之前1周后、3周后、摄取中断1周后分别实施。为了测定对象的血中乳霜浓度，利用瞬间采血器，从手指毛细血管中采血并将其放入进行肝素处理的毛细管(capillarytube)之后，利用自动乳酸分析器(YSI 1500,U.S.A.)来进行分析。为了进行分析，膜盒(membrane kit)利用YSI 2329(YSI Life Sciences)，缓冲液溶为混合YSI 2357缓冲液和精制水500的溶液。
任职功能(集中力)检查
选手的集中力检查利用Cambridge Neuropsychological Test AutomatedBattery(CANTAB，UK)来通过匹配样品可视化搜索(MTS，Match to Sample Visual Search)分数来进行评价。测定方法如下，在选手访问实验室后，使选手采取30分钟的稳定之后，当稳定时进行检查。当稳定时，在进行初期(baseline)检查之后，进行了Wingate厌氧性力量检查，在检查之后，直接再次评价MTS。所有测定均在矿泉水给药之前、给药1周之后、给药3轴之后及给药中断1周之后进行并观察了集中力变化。MTS的检查时间需要6-10分钟，根据个人能力，通过如项目反应的理论进行测定，从而存在测定时间的误差。与在以往大脑功能检查中所使用的调差问卷方法相比，因利用MTS的集中力检查的高再现性，而受到了可靠性和妥当性极高的评价，最近，在大脑健康相关研究中，上述方法被认定为妥当的评价方法，从而选择了本测定法。
2-2.实验结果
按部位的骨密度变化
硬度700矿泉水给药前和给药3周后，对选手的骨密度和按部位的体质方法的变化进行评价的结果，与摄取之前相比，在摄取之后，骨密度的平均量增加(图6)，与摄取之前相比，体脂肪的评卷量也减少(图7)。
厌氧性力量检查
基于硬度700矿泉水摄取的Wingate无氧检查如下分别在摄取之前、摄取1周之后、摄取3周之后及完成实验1周后等进行。上述检查每一次反复四次，在第一次热身步骤5分钟后进行测定之后，恢复5分钟后反复进行第二次、第三次及第四次测定。观察作为检查变量的爆发力的指标的峰值力量和作为30秒区间最大力量发生能力的平均力量。
如图8所示，基于硬度700矿泉水摄取的峰值力量变化的结果，在Wingate第一次检查中，与初期相比，给药3周后观察到显著的增加(P＝0.045)，之后，与给药3周后相比，给药中断1周后显著增加(P＝0.003)。Wingate第二次检查结果，与初期相比，给药3周后显著增加(p＝0.005)，与给药1周相比，给药3周后明显增加(p＝0.025)。并且，与给药3周后相比，中断1周后，峰值力量显著减少(p＝0.0001)。Wingate第三次检查结果，与初期相比，给药1周后和2周后呈现出平均增加的倾向。但是，与给药3周相比，中断1周后显著降低(p＝0.017)。Wingate第四次检查结果，与初期相比，在给药1周后，峰值力量显著增加(p＝0.041)。
如图9所示，基于硬度700矿泉水摄取的平均力量的变化结果，在Wingate第一次检查和第二次检查中，与初期(第一次，p＝0.003；第二次，p＝0.03)和给药3周后(第一次，p＜0.0001；第二次，p＝0.006)相比，中断一周后平均力量显著减少。Wingate第三次检查结果，与初期相比，中断1周后平均力量显著减少。
通过基于如上所述的高硬度矿泉水摄取的厌氧性力量的变化结果，为使峰值力量显著增加，需要饮用3周左右，在反复的力量中，使基于1周左右饮用的三磷酸腺苷个人系统的齿轮比率的有效性极大化。用平均力量代替的对应过程(糖酵解系统)的齿轮在3周给药后也未呈现出显著的增加，但是，给药后，当进行中断时，与初期相比显著降低，由此，高硬度矿泉水的供给维持对应过程。
血中乳霜浓度的变化
Wingate检查之后，观察血中乳酸浓度的变化，以比稳定时增加的量(deitavalLie)为基准进行评价。血中乳酸浓度检查时点以稳定时为基准，在第一次Wingate检查之后、第二次、第三次及第四次则在运动之后通过手指采血的方式反复测定。血中乳酸浓度变化的比较分别在给药前和给药1周后、给药3周后及中断1周后实施。
基于硬度700矿泉水摄取的血中乳酸浓度的变化结果，如图10所示，当对Wingate第一次检查之后的浓度与稳定时差异值进行比较的结果，与给药之前相比，呈现出减少的倾向。并且，基于Wingate第二次检查的血中乳酸浓度的增加在给药1周后和中断1周后显著减少。
如上所述，通过血中乳酸浓度的变化，间接确认在厌氧性运动后，肌肉恢复能力(muscle buffering capacity)的结果，因摄取高硬度的矿泉水而较少疲劳的积累，从而确认了可增加运动时间。
集中力
基于硬度700矿泉水给药的MTS集中力检查分别在给药前、给药1周后及给药3周后进行。并且，当稳定时，观察之后运动后的MTS变化。
结果，如图11所示，基于高硬度矿泉水摄取的集中力MTS结果，确认了基于给药的显著增加，并确认了3周给药后的显著差异。
实施例3.基于高硬度矿泉水摄取的抗炎及免疫功能降低防止效果确认
3-1.实验方法
50多岁的男性83名自愿参与到本次实验，2014年10月，在从江华岛出发跑到江陵镜浦台的308km韩半岛超级马拉松中实施了本次实验。虽然308km超级马拉松进行3天4夜，但是，在实验对象的情况下，在休息场所检查吃饭并休息之后，夜以继日的进行本次马拉松。采血分别在出发点和308km终点实施1次，测定血压之后进行采血。参与研究的实验对象的身体特性如下。
表3
| 实验组(n＝45) | 对照组(n＝38) | P为趋势 | |
| 年龄(岁) | 53±7 | 51±8 | 0.24 |
| 身高(cm) | 168.7±6 | 170.5±5 | 0.12 |
| 体重(kg) | 68.11±6.21 | 68.66±6.53 | 0.70 |
| 运动经历(月) | 107.73±56.96 | 107.68±56.59 | 0.99 |
年龄、身高、体重及运动经历的偏度(skewness)和峰度(kurtosis)分别为±2以内，由此呈现出正常分布(normal distribution)，从而确保了可进行平均差异验证的条件。
在308km超级马拉松中的肌肉疲劳预防和炎症发生中，为了明确呈现高硬度的矿泉水(硬度700，(株)aribao)的效用性，本次研究为严格地双盲研究。对照组为高硬度与矿泉水相同，且容器、味道和颜色相同的饮用水。高硬度矿泉水的供给从出发点开始运营10CP。考虑到实验对象的安全，每100km区间测定血压。图12示出整体实验日程。
3-2.实验结果
如图13所示，在超级马拉松竞技中，基于是否摄取高硬度矿泉水摄取的跑完308km前后的血中Mg浓度变化如下，对照组的浓度平均减少，相反，实验组却增加，从而集团间存在差异(p＝0.037)。
如图14所示，在超级马拉松竞技中，基于是否摄取高硬度矿泉水的跑完308km前后血中IL-6变化如下，对照组中，与马拉松竞技前相比，在跑完之后，血中IL-6水平显著增加，但是，在实验组中，变化并不明显，从而集团间存在显著差异(p＜0.001)。
如图15所示，与超级马拉松之前相比，白细胞变化如下，与实验组相比，对照组的增加显著，从而集团和反复之间存在显著差异(p＝0.004)。
如图16所示，308km超级马拉松竞技中，基于高硬度矿泉水摄取的跑完马拉松前后的C-反应蛋白(CRP，C-reactive protein)的变化如下，与参加超级马拉松相比，对比组和实验组均显著增加，在跑完之后的结果中，与实验组相比，对比组显著高，且呈现出集团之间的显著差异(p＝0.05)。
如上所述，与对比组相比，在摄取高硬度矿泉水的实验组中，IL-6、白细胞数(WBC)及hs-CRP水平显著降低。整体上，在因高强度、长时间的肉体疲劳所引起的炎症发生和免疫功能降低方面，高硬度矿泉水的摄取可有效抑制炎症反应，并可保护免疫功能。
以上，详细记述了本发明的特定部分，对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，上述具体实施例仅是优选实例，本发明的范围并不局限于上述实施例是显而易见的。因此，本发明的实际范围需要通过发明要求保护范围和其的等同技术方案来定义。
Claims (9)
1.一种功能性饮料，其特征在于，包含从咸地下水或海洋深层水制成的硬度值为100～2000的矿泉水作为有效成分。
2.根据权利要求1所述的功能性饮料，其特征在于，上述功能性选自由体内三磷酸腺苷生成增加、体内能量代谢增加、体内抗氧化活性增加、体内无机物增加、乳酸积累抑制、运动能力提高、疲劳的减少或恢复、肌肉痛预防、认知功能提高、抗炎及免疫功能维持或降低改善组成的组中。
3.根据权利要求1所述的功能性饮料，其特征在于，上述矿泉水包含15～500mg/l的镁、5～170mg/l的钙及4.5～150mg/l的钾。
4.根据权利要求1所述的功能性饮料，其特征在于，上述矿泉水的硬度值为100～1200。
5.根据权利要求4所述的功能性饮料，其特征在于，上述矿泉水包含15～300mg/l的镁、5～102mg/l的钙及4.5～90mg/l的钾。
6.根据权利要求1所述的功能性饮料，其特征在于，上述功能性饮料选自由饮用水、茶、运动饮料、离子饮料及能量饮料组成的组中。
7.根据权利要求1所述的功能性饮料，其特征在于，在对咸地下水或海洋深层水进行脱盐处理获得的脱盐水混合(i)从对咸地下水或海洋深层水进行脱盐处理获得的浓缩水分离钙盐结晶及盐后获得的矿物质浓缩液及(i i)从上述浓缩水分离的钙盐结晶去除附着于钙盐结晶的盐和碳酸钙后获得的钙盐来制成硬度为100～2000的上述矿泉水，此时，通过具有物理吸附剂的过滤器对上述矿物质浓缩液进行过滤，通过具有物理吸附剂的过滤器再次对经过滤的矿物质浓缩液进行过滤之后，通过具有多个空隙的中空纤维膜过滤器对上述经再次过滤的矿物质浓缩液进行过滤后获得。
8.一种提高身体功能的方法，包括将从咸地下水或海洋深层水制成的硬度值为100～2000的矿泉水作为有效成分来包含的功能性饮料给药到个体的步骤，其特征在于，上述身体功能提高选自由体内三磷酸腺苷生成增加、体内能量代谢增加、体内抗氧化活性增加、体内无机物增加、乳酸积累抑制、运动能力提高、疲劳的减少或恢复、肌肉痛预防、认知功能提高、抗炎及免疫功能维持或降低改善组成的组中。
9.一种从咸地下水或海洋深层水制成的硬度值为100～2000的矿泉水的用于制备权利要求1至7中任一项所述的功能性饮料的用途。
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