CN107311289B - 一种富锌锶饮用水的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种富锌锶饮用水的制备工艺，所述的制备工艺包括含锌浆液制备、含锶浆液制备、制备偏硅酸浆液、制得元素添加块以及制备富锌锶饮用水步骤。所述的含锌浆液制备：采用以下重量份的原料组分：木鱼石45‑60份、硅藻土26‑34份、锌锭18‑23份。所述的含锶浆液制备：采用以下重量份的原料组分：麦饭石56‑64份、膨润土18‑22份、锶粉18‑22份。所述的饮用水中锌含量为0.2‑1.3mg/L，锶含量为0.4‑2.5 mg/L，偏硅酸含量为25‑40 mg/L。
Description
技术领域
本发明涉及一种富锌锶饮用水的制备工艺，属于饮用水技术领域。
背景技术
锌是人体必需的微量元素之一，在人体生长发育、生殖遗传、免疫、内分泌等重要生理过程中起着极其重要的作用，被人们冠以“生命之花”、“智力之源”、“婚姻和谐素”的美称 。锌存在于众多的酶系中，如碳酸酐酶、呼吸酶、乳酸脱氢酸、超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶、DNA和RNA聚中酶等中，是核酸、蛋白质、碳水化合物的合成和维生素A利用的必需物质。具有促进生长发育，改善味觉的作用。缺锌时易出现味觉嗅觉差、厌食、生长缓慢与智力发育低于正常等表现。
胰岛素的分子结构中有四个锌原子，锌能直接影响胰岛素的合成、储存、分泌和结构的完整性及胰岛素本身的活性，能延长胰岛素降低血糖的作用，锌与糖尿病及其并发症的发生、预防和控制关系密切。人体缺锌时会引发糖尿病及其并发症、高血压和心血管疾病。
锌缺乏容易引起食欲不振、味觉减退、嗅觉异常、生长迟缓、侏儒症，智力低下、溃疡、皮节炎、脑腺萎缩、免疫功能下降、生殖系统功能受损，创伤愈合缓慢、容易感冒、流产、早产、生殖无能、头发早白、脱发、视神经萎缩、近视、白内障、老年黄斑变性、老年人加速衰老、缺血症、毒血症、肝硬化。
锶是人体内的一种微量元素，绝大多数锶都存于骨组织中。它可以调节骨组织的结构，改善骨的强度，促进骨细胞的生理活性。试验研究证实锶盐具有抗骨吸收和增加骨形成的作用，锶盐可以抑制破骨细胞的活性，促进成骨细胞的活性，促进骨盐的沉积;其与羟基磷灰石和磷酸三钙等复合后，其机械强度、溶解性及诱导成骨能力等特性明显得到改善;锶盐口服有治疗骨质疏松症的作用。
锌锶等矿物元素在人体内不易储存，短期或阶段性补充的话，难以实现其作用；如果通过食补或药补的话，不仅难以选择，也难以长期维持服用，而人们每天都要饮用大量的水，如果通过饮水进行补充矿物元素，则长期性和延续性可以保证。
普通的饮用水中锌、锶等矿物元素含量极低，如果能将普通的水中添加入适量有益矿物元素，将大大提高饮用水的质量，改善人体微量元素的缺乏导致的亚健康等，提高国民体质。
但，锌锶等矿物元素作为金属，很难添加溶入水中，如何简单有效制备富含锌锶等矿物元素的水，成为本领域重要的研究课题。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的不足，提供一种富锌锶饮用水的制备工艺，以实现以下发明目的：简单有效的将普通饮用水制备成富锌锶饮用水。
为解决上述技术问题，采用以下技术方案：
一种富锌锶饮用水的制备工艺，所述的制备工艺包括含锌浆液制备、含锶浆液制备、制备偏硅酸浆液、制得元素添加块以及制备富锌锶饮用水步骤。
所述的含锌浆液制备：采用以下重量份的原料组分：木鱼石 45-60份、硅藻土 26-34份、锌锭 18-23份。
所述的含锶浆液制备：采用以下重量份的原料组分：麦饭石 56-64份、膨润土 18-22份、锶粉 18-22份。
所述的制备偏硅酸浆液：采用以下重量份的原料组分：硅酸盐粉 13-18份、硅藻土粉 4-6份、石英砂粉 36-44份、偏硅酸钙 36-44份。
所述的制得微量元素添加块：含锌浆液、含锶浆液和偏硅酸浆液按照5:3:2的比例混合，在165-170℃条件下烘干至含水量为12-12.5%。
所述的木鱼石：密度为3g/cm3，孔隙率为1%；
所述的硅藻土：吸水率为60%，密度为2.1g/cm3；
所述的锌锭：锌含量为99.9%以上。
所述的麦饭石：密度为1.3 g/cm3，二氧化硅含量为70%，三氧化二铝含量为9.8%；
所述的膨润土：白度为78，膨胀倍数为1.5，密度为2.3 g/cm3，pH为7，表观粘度为2.0mpa.m。
所述的硅酸盐粉：为硅酸镁锂粉末，细度为200目，pH为8.5，分散粘度为3850cps。
所述的硅藻土粉：吸水率为55%，密度为2.3g/cm3，细度为300目；
所述的石英砂粉：细度为100目，二氧化硅含量为99.6%，密度为2.65g/cm3。
所述的饮用水中锌含量为0.6-2.8mg/L，锶含量为0.4-2.5 mg/L，偏硅酸含量为25-40 mg/L。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1） 本发明可快速有效的将普通饮用水制备成富锌锶饮用水，将制备好的微量元素添加块放入水中，浸泡2min以上即可获得锌含量0.2-1.3mg/L，锶含量0.4-2.5 mg/L，偏硅酸含量25-40mg/L的饮用水。
（2） 本发明制备的微量元素添加块可反复使用1200次以上，经试验，在浸泡使用1200次后，仍然可以放于普通饮用水中2min获得锌含量0.2-1.2mg/L，锶含量0.4-2.0mg/L，偏硅酸含量25-33mg/L的饮用水。
具体实施方式
实施例1 一种富锌锶饮用水的制备工艺
包括下述步骤：
步骤1、含锌浆液制备
（1）原料准备
按照以下重量份配比准备和称量原料：木鱼石 45份、硅藻土 26份、锌锭 18份；
所述的木鱼石：密度为3g/cm3，孔隙率为1%；
所述的硅藻土：吸水率为60%，密度为2.1g/cm3；
所述的锌锭：锌含量为99.9%以上。
（2）制备氧化锌
将锌锭破碎至粒径为1-2.5mm，置于1500℃高温条件下加热汽化，导入空气，进行氧化；氧化得到的氧化锌用冷却装置进行冷却并收集；得到的氧化锌粉纯度为99.7%。
（3）研磨
将氧化锌粉球磨至500目的细粉；将硅藻土和木鱼石分别研磨成120目的细粉；并将上述细粉混合。
（4）制浆
将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌9min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为含锌浆液。
步骤2、含锶浆液制备
（1）原料准备
按照以下重量份配比准备和称量原料：麦饭石 56份、膨润土 18份、锶粉 18份；
所述的麦饭石：密度为1.3 g/cm3，二氧化硅含量为70%，三氧化二铝含量为9.8%；
所述的膨润土：白度为78，膨胀倍数为1.5，密度为2.3 g/cm3，pH为7，表观粘度为2.0mpa.m；
所述的锶粉：纯度为99.9%。
（2）研磨
将锶粉用球磨机制成细度为500目的精细锶粉；麦饭石和膨润土分别研磨制成150目的细粉；将上述细粉混合。
（3）制浆
将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌5min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为含锶浆液。
步骤3、制备偏硅酸浆液
（1）原料准备
按照以下重量份配比准备和称量原料：硅酸盐粉 13份、硅藻土粉 4份、石英砂粉36份、偏硅酸钙 36份；
所述的硅酸盐粉：为硅酸镁锂粉末，细度为200目，pH为8.5，分散粘度为3850cps；
所述的硅藻土粉：吸水率为55%，密度为2.3g/cm3，细度为300目；
所述的石英砂粉：细度为100目，二氧化硅含量为99.6%，密度为2.65g/cm3。
（2）制浆
将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌3min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为偏硅酸浆液。
步骤4、制得元素添加块
将步骤1-3制备的含锌浆液、含锶浆液和偏硅酸浆液按照5:3:2的比例混合，搅拌均匀，制成块状、柱状或球状固体，在165-170℃条件下烘干至含水量为12-12.5%，即得微量元素添加块。
步骤5、制备富锌锶饮用水
将微量元素添加块放入普通饮用水中，每升水的微量元素添加块使用量为50g；浸泡2min以上，即可得到富锌锶饮用水，随着浸泡时间的延长，水中的锌锶含量有所增加。
实施例2 一种富锌锶饮用水的制备工艺
包括下述步骤：
步骤1、含锌浆液制备
（1）原料准备
按照以下重量份配比准备和称量原料：木鱼石 50份、硅藻土 30份、锌锭 20份；
所述的木鱼石：密度为3g/cm3，孔隙率为1%；
所述的硅藻土：吸水率为60%，密度为2.1g/cm3；
所述的锌锭：锌含量为99.9%以上。
（2）制备氧化锌
将锌锭破碎至粒径为1-2.5mm，置于1500℃高温条件下加热汽化，导入空气，进行氧化；氧化得到的氧化锌用冷却装置进行冷却并收集；得到的氧化锌粉纯度为99.7%。
（3）研磨
将氧化锌粉球磨至500目的细粉；将硅藻土和木鱼石分别研磨成120目的细粉；并将上述细粉混合。
（4）制浆
将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌9min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为含锌浆液。
步骤2、含锶浆液制备
（1）原料准备
按照以下重量份配比准备和称量原料：麦饭石 60份、膨润土 20份、锶粉 20份；
所述的麦饭石：密度为1.3 g/cm3，二氧化硅含量为70%，三氧化二铝含量为9.8%；
所述的膨润土：白度为78，膨胀倍数为1.5，密度为2.3 g/cm3，pH为7，表观粘度为2.0mpa.m；
所述的锶粉：纯度为99.9%。
（2）研磨
将锶粉用球磨机制成细度为500目的精细锶粉；麦饭石和膨润土分别研磨制成150目的细粉；将上述细粉混合。
（3）制浆
将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌5min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为含锶浆液。
步骤3、制备偏硅酸浆液
（1）原料准备
按照以下重量份配比准备和称量原料：硅酸盐粉 15份、硅藻土粉 5份、石英砂粉40份、偏硅酸钙 40份；
所述的硅酸盐粉：为硅酸镁锂粉末，细度为200目，pH为8.5，分散粘度为3850cps；
所述的硅藻土粉：吸水率为55%，密度为2.3g/cm3，细度为300目；
所述的石英砂粉：细度为100目，二氧化硅含量为99.6%，密度为2.65g/cm3。
（2）制浆
将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌3min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为偏硅酸浆液。
步骤4、制得元素添加块
将步骤1-3制备的含锌浆液、含锶浆液和偏硅酸浆液按照5:3:2的比例混合，搅拌均匀，制成块状、柱状或球状固体，在165-170℃条件下烘干至含水量为12-12.5%，即得微量元素添加块。
步骤5、制备富锌锶饮用水
将微量元素添加块放入普通饮用水中，每升水的微量元素添加块使用量为50g；浸泡2min以上，即可得到富锌锶饮用水，随着浸泡时间的延长，水中的锌锶含量有所增加。
实施例3 一种富锌锶饮用水的制备工艺
包括下述步骤：
步骤1、含锌浆液制备
（1）原料准备
按照以下重量份配比准备和称量原料：木鱼石 60份、硅藻土 34份、锌锭 23份；
所述的木鱼石：密度为3g/cm3，孔隙率为1%；
所述的硅藻土：吸水率为60%，密度为2.1g/cm3；
所述的锌锭：锌含量为99.9%以上。
（2）制备氧化锌
将锌锭破碎至粒径为1-2.5mm，置于1500℃高温条件下加热汽化，导入空气，进行氧化；氧化得到的氧化锌用冷却装置进行冷却并收集；得到的氧化锌粉纯度为99.7%。
（3）研磨
将氧化锌粉球磨至500目的细粉；将硅藻土和木鱼石分别研磨成120目的细粉；并将上述细粉混合。
（4）制浆
将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌9min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为含锌浆液。
步骤2、含锶浆液制备
（1）原料准备
按照以下重量份配比准备和称量原料：麦饭石 64份、膨润土 22份、锶粉 22份；
所述的麦饭石：密度为1.3 g/cm3，二氧化硅含量为70%，三氧化二铝含量为9.8%；
所述的膨润土：白度为78，膨胀倍数为1.5，密度为2.3 g/cm3，pH为7，表观粘度为2.0mpa.m；
所述的锶粉：纯度为99.9%。
（2）研磨
将锶粉用球磨机制成细度为500目的精细锶粉；麦饭石和膨润土分别研磨制成150目的细粉；将上述细粉混合。
（3）制浆
将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌5min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为含锶浆液。
步骤3、制备偏硅酸浆液
（1）原料准备
按照以下重量份配比准备和称量原料：硅酸盐粉 18份、硅藻土粉 6份、石英砂粉44份、偏硅酸钙 44份；
所述的硅酸盐粉：为硅酸镁锂粉末，细度为200目，pH为8.5，分散粘度为3850cps；
所述的硅藻土粉：吸水率为55%，密度为2.3g/cm3，细度为300目；
所述的石英砂粉：细度为100目，二氧化硅含量为99.6%，密度为2.65g/cm3。
（2）制浆
将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌3min；加入与混合粉末等质量的水；搅拌至糊状，即为偏硅酸浆液。
步骤4、制得微量元素添加块
将步骤1-3制备的含锌浆液、含锶浆液和偏硅酸浆液按照5:3:2的比例混合，搅拌均匀，制成块状、柱状或球状固体，在165-170℃条件下烘干至含水量为12-12.5%，即得微量元素添加块。
步骤5、制备富锌锶饮用水
将微量元素添加块放入普通饮用水中，每升水的微量元素添加块使用量为50g；浸泡2min以上，即可得到富锌锶饮用水，随着浸泡时间的延长，水中的锌锶含量有所增加。
实验：
取普通饮用水1L为对照组，分别与实施例1-3的富锌锶饮用水对比微量元素的含量，每升水的微量元素添加块使用量为50g，浸泡时间分别为2min，10min，1小时和20小时；以上水均为25℃；具体结果见表1；
表1
由上表可见，实施例1-3的水中锌、锶、偏硅酸的含量比普通饮用水明显提高，微量元素添加块在水中浸泡2min时，实施例1-3的水中锌已经增加到0.22-0.29 mg/L，锶含量增加到0.4-0.8 mg/L，偏硅酸含量增加到25-32 mg/L；微量元素添加块在水中浸泡10min时，实施例1-3的水中锌增加到0.33-0.56 mg/L，锶含量增加到1.2-1.5 mg/L，偏硅酸含量增加到30-35 mg/L；超过1小时后，水中的微量元素含量基本稳定，无明显增加。
经常饮用本发明富锌锶饮用水既可以及时补充人体必需的微量元素，又可以有效预防和治疗因锌缺乏引起的糖尿病及其并发症，高血压和心脑血管等疾病。
除特殊说明的外，本发明所述的比例均为质量比，所述的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识；本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种富锌锶饮用水的制备工艺，其特征在于：所述的制备工艺包括含锌浆液制备、含锶浆液制备、制备偏硅酸浆液、制得元素添加块以及制备富锌锶饮用水步骤；
所述含锌浆液制备：
1）原料准备：采用以下重量份的原料组分：木鱼石50份、硅藻土30份、锌锭20份；
所述的木鱼石：密度为3g/cm3，孔隙率为1%；
所述的硅藻土：吸水率为60%，密度为2.1g/cm3；
所述的锌锭：锌含量为99.9%以上；
2）制备氧化锌：将锌锭破碎至粒径为1-2.5mm，置于1500℃高温条件下加热汽化，导入空气，进行氧化；氧化得到的氧化锌用冷却装置进行冷却并收集；得到的氧化锌粉纯度为99.7%；
3）研磨：将氧化锌粉球磨至500目的细粉；将硅藻土和木鱼石分别研磨成120目的细粉；并将上述细粉混合；
4）制浆：将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌9min；加入与混合粉末等质 量的水；搅拌至糊状，即为含锌浆液；
所述含锌浆液制备：
1）原料准备：采用以下重量份的原料组分：麦饭石60份、膨润土20份、锶粉20份；
所述的麦饭石：密度为1.3 g/cm3，二氧化硅含量为70%，三氧化二铝含量为9.8%；
所述的膨润土：白度为78，膨胀倍数为1.5，密度为2.3 g/cm3，pH为7，表观粘度为2.0mpa.m；
所述的锶粉：纯度为99.9%；
2）研磨：将锶粉用球磨机制成细度为500目的精细锶粉；麦饭石和膨润土分别研磨制成150目的 细粉；将上述细粉混合；
3）制浆：将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌5min；加入与混合粉末等质 量的水；搅拌至糊状，即为含锶浆液；
所述制备偏硅酸浆液：
1）原料准备：采用以下重量份的原料组分：硅酸盐粉15份、硅藻土粉5份、石英砂粉40份、偏硅酸钙40份；
所述的硅酸盐粉：为硅酸镁锂粉末，细度为200目，pH为8.5，分散粘度为3850cps；
所述的硅藻土粉：吸水率为55%，密度为2.3g/cm3，细度为300目；
所述的石英砂粉：细度为100目，二氧化硅含量为99.6%，密度为2.65g/cm3；
2）制浆：将上述混合粉末导入食品搅拌器中，在1680rpm速度下搅拌3min；加入与混合粉末等质 量的水；搅拌至糊状，即为偏硅酸浆液；
所述制得微量元素添加块：含锌浆液、含锶浆液和偏硅酸浆液按照5:3:2的比例混合，在165-170℃条件下烘干至含水量为12-12.5%；
所述制备富锌锶饮用水：将微量元素添加块放入普通饮用水中，每升水的微量元素添加块使用量为50g；浸泡 2min以上；
将微量元素添加块放入普通饮用水中浸泡时间为2min，水中的锌含量为0.29mg/L，锶含量为0.8mg/L，偏硅酸含量为32 mg/L；
将微量元素添加块放入普通饮用水中浸泡时间为10min，水中的锌含量为0.56mg/L，锶含量为1.5mg/L，偏硅酸含量为35mg/L；
将微量元素添加块放入普通饮用水中浸泡时间为1h，水中的锌含量为1.25mg/L，锶含量为2.5mg/L，偏硅酸含量为40 mg/L。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210301 Address after: 261000 north of Beigong East Street and west of Jinma Road, high tech Zone, Weifang City, Shandong Province Patentee after: Weifang KANGLONG Biotechnology Co.,Ltd. Address before: 261000 102, unit 3, building 1, Yinfeng community, high tech Zone, Weifang City, Shandong Province Patentee before: Quan Quan Fu |
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| TR01 | Transfer of patent right |