CN108777993A - 用于制备液体低钠食品级盐的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于制备液体低钠食品级盐(100)的方法，其中混合物(20)含有水(1)、量设定在14重量％与26重量％之间的氯化钠(2)、浓度在0.1重量％与5重量％之间的选自碳酸氢根、碳酸根、硼酸根、乙酸根、抗坏血酸根、柠檬酸根、丙酸根、酒石酸根和山梨酸根离子的消化道可接受的阴离子(4)。相对于仅含有相同量NaCl的溶液，这减小了钠离子与氯离子之间的静电力，提高了离子迁移率。这提高了所述混合物的美味度，即其提供了受试者对咸味的更强的感知。此外，所述混合物可以经历气体(7)的扩散(17)，这增加了动能并且因此进一步提高了离子迁移率。这种效果可以通过使用可用技术中的其中一种来测量离子迁移率和/或测定溶液的ζ电位来测量。使气泡(7)扩散的所述步骤(17)可以包含使所述溶液(20)流过扩散管(50)，如文丘里型管(Venturi‑type duct)(50)，从而获得对离子迁移率的最大影响的步骤，或在含有所述水溶液(20)的贮存器(30)中鼓泡气体(7)的步骤。特别地，所述消化道可接受的阴离子(4)包含碳酸氢根阴离子，并且通过所述文丘里型或通过鼓泡的扩散步骤的气体(7)含有二氧化碳。
Description
技术领域
本发明涉及用于制备液体低钠食品级盐的方法。
背景技术
传统上，为了获得低钠食品级盐，用氯化钾KCl部分替代氯化钠NaCl。KCl具有像NaCl这样的咸味，但其也有苦涩的余味。出于这个原因，人们通常不喜欢以这种方式获得的低钠食品级盐。此外，那些患有慢性肾功能不全的人和透析患者不能接受获得合理的钠减少所需的钾浓度。
众所周知，如果氯化钠溶解在接近饱和状态的水中，当它与消费者的舌头接触时，就可以获得最大的美味效果。如果使用普通的固体厨房盐，则不能控制氯化钠浓度，这会导致消费者过度使用盐以获得所需的味道，并且导致摄取超过所需盐量的盐。
为了克服这个问题，EP1543733提出了一种制备其中NaCl浓度接近饱和状态的液体食品级盐的方法，从海水开始。为此，应在离海不远的地方建立工厂。在任何情况下，与通海阀、泵、管道和各种设备相关的高资本和维护成本将涉及向工厂供应高腐蚀性海水。此外，质量的季节性变化和可能性海水污染可能需要额外的处理和/或不利地影响最终产品的质量。
在任何情况下，消费者都要求这些具有比市场上现有的产品更好美味效果的产品。
US 6 048 569描述了液体低钠食品级盐和通过海水倾析、蒸发和灭菌获得的其制备方法。这种产品的实例含有0.29％硫酸根阴离子、0.017％wt.碳酸氢钠(相当于0.012％wt.碳酸氢盐)和少量硝酸根阴离子。
Jeannine F.Delviche等人在《钠盐的阴离子尺寸和简单味觉反应时间(AnionSize of Sodium Salts and Simple Taste Reaction Times)》，《生理学与行为学(Physiology and Behaviour)》，第66卷，第1号，1999年3月(1999-03)，第27-32页中通过一组选定的受试者调查一些钠盐与对应的味觉反应时间之间的可能性关系。以随机顺序向受试者呈现五种钠盐(氯化物、乙酸盐、谷氨酸一钠、抗坏血酸盐、葡糖酸盐)和纯水样品中的每一种的标准化水溶液，其中每种液体呈现三次。要求受试者指出他们感觉到每种随后呈现的溶液的味道的时间，并提供他们在将每种溶液呈现给他们时所感知的强度的等级。每种呈现的溶液仅含有一种盐，因此氯化钠仅单独地存在于一种溶液中。因此，本研究的结果提供了不同钠盐之间的比较，并且不允许确定存在与氯化钠不同的盐即存在不同于氯的阴离子对氯化钠的味道的感知的影响。
KR 2014 0024629 A描述了用于通过需氧细菌纯化池盐的方法和装置，其中提供了通过施加超声波和高压空气来振动预先洗涤并经受需氧细菌培养的池盐块的步骤。
发明内容
本发明的一个特性是提供液体低钠食品级盐，其具有高于目前市场上可获得的类似液体产品的味道的味道，即咸味。
因此，本发明的一个特性是提供这样的低钠食品级盐，其解决了上述由于氯化钾导致的苦味余味问题，并且其中仅需要一定量的对患有肾脏疾病或不足的对象无害的钾。
本发明的另一个特性是提供这样的液体食品级盐，其在原料中不提供海水。
这些和其它目的是通过用于制备液体低钠食品级盐的方法实现的，所述方法包含以下步骤：
-制备以下的混合物：
-一定量的水；
-量设定在14重量％与26重量％之间的氯化钠；
-量设定在0.1重量％与5重量％之间的消化道可接受的阴离子，
其中所述量的水对100％所述混合物作补充，
其中所述消化道可接受的阴离子选自以下构成的组：
-碳酸氢根阴离子；
-碳酸根阴离子；
-硼酸根阴离子；
-乙酸根阴离子；
-抗坏血酸根阴离子；
-柠檬酸根阴离子；
-丙酸根阴离子；
-酒石酸根阴离子；
-山梨酸根阴离子；
-其组合。
这样，由此获得的混合物可以直接用作具有改进的美味良率的一般餐桌调味品。
众所周知，在水溶液中，强电解质如NaCl完全离解成Na+和Cl-离子。如果不存在电场，则每个正Na+离子通常被Cl-离子包围，并且反之亦然。Na+和Cl-离子在所述溶液中的的离子迁移率高于在固态中的离子迁移率。然而，即使Na+和Cl-离子解离，相互吸引力仍然很重要，因此离子迁移率在任何情况下都受到限制。
一旦将其引入氯化钠溶液中，根据本发明，上述阴离子与已经存在于溶液中的Na+和Cl-离子相互作用。如图1中示意性地所示，据信任何Na+离子都被负阴离子A-包围。因此阴离子A-部分“屏蔽”Na+离子的正电荷，但是由Na+离子和周边A-阴离子组成的组具有的总正电荷低于单独Na+离子的总正电荷。由于这个原因，如果存在A-阴离子，则Na+离子与Cl-离子之间的静电力更低，并且在仅含有氯化钠离子的水溶液情况下Na+和Cl-离子在统计学上彼此相距更远。因此，如果存在A-阴离子，则Na+离子的离子迁移率更高。，
众所周知，氯化钠的咸味取决于钠离子，其通过称为对阿米洛利敏感的Na+通道(amiloride-sensitive Na+ channel)的离子通道进入味觉感受器细胞(taste receptorcell)。据信钠离子越能自由移动，即其越能自由地进入与味觉相关的通道，则咸味越强。
因此，通过提高钠离子的相对迁移率，溶解的阴离子增加了液体食品级盐的味道。换句话说，获得具有预定咸度(salty power)但含有较少钠的食品级盐。从将氯化钠简单地溶解在水中开始，这是获得液体食盐的最简单的方法，并且添加这样的阴离子，可以获得比起始液体盐更重的味道，并且不需要进一步摄取钠。因此，当在餐桌上调味食物时，可以令人满意地使用较少量的液体盐。
这都可以有利地通过所述溶液的ζ电位来描述，众所周知，所述ζ电位提供了溶液中的电荷粒子相互施加的斥力和引力的测量，并且与存在于溶液中的离子的离子迁移率有关。为此目的，一些附加的实例表明离子迁移率测量和ζ电位测定的结果以及本发明的一些混合物的组成。这些结果表明，通过添加预定量的各阴离子，就在仅含有氯化钠的溶液中测定的值而言ζ电位和离子迁移率提高，在这种情况下，所述溶液接近饱和状态。此外，利用这些混合物的味道试验表明，关于咸味，表现出更高的ζ电位和离子迁移率值的溶液总是更美味。
因此，所述方法有利地提供了通过可用的公知技术中的其中一种来测定水溶液的ζ电位的步骤和/或测量所述离子迁移率的步骤。确切地说，所述量的阴离子经选择以便实现所述混合物的ζ电位高于含有相同量的水和氯化钠的参考氯化钠水溶液的ζ电位，或其经选择以便实现所述混合物的离子迁移率高于所述参考溶液的离子迁移率。
用于测定ζ电位的技术可以基于例如离子的电泳迁移率测量，或基于pH值的滴定，基于电导率，基于密度，基于粘度或基于确定添加剂的浓度。
本发明的方法的另一个优点是不提供海水的使用，因此不需要诸如从通海阀到生产单元的管道的大型工作。相反地，含氯化钠的腐蚀性溶液与少量设备和管道接触。与所引用的现有技术产品相比，这降低了生产设备的维护和操作成本。
根据本发明方法的可能性实施，所述方法包含使气泡扩散通过混合物的步骤。这样可以更好地分离溶液中存在的离子，并且随着时间的推移具有更高的稳定性。
有利地，所述方法提供开始所述气体扩散步骤之后测定水溶液的ζ电位的步骤和/或测量其离子迁移率的步骤。确切地说，扩散步骤e继续进行直到所述混合物的ζ电位高于含有相同量的水和氯化钠的参考氯化钠水溶液的ζ电位，或直到达到高于所述参考溶液的离子迁移率的所述混合物的的离子迁移率。
气泡扩散步骤可以包含以下步骤：
-使混合物流过具有限定混合物的通道的入口和出口并且具有中间限制喉部的扩散管，特别是流过文丘里(Venturi)型扩散管；
-同时由流过通道的混合物在限制区域处吸入待扩散的气体，
其中气体流速与混合物流速之间的比率可以设定在0.3与2Nm3/m3之间，优选在0.5与1Nm3/m3之间。使用这种装置，特别是文丘里型管，增强了先前描述为滞后效应的效应。事实上，这样，在使气泡扩散的步骤中，形成乳液，即暂时累积能量的亚稳态。
作为替代方案，气泡扩散步骤可以包含鼓泡待在含有所述混合物的贮存器中扩散的气体的步骤，且持续此鼓泡步骤持续预定的鼓泡时间。鼓泡步骤可以在制备混合物的相同贮存器中进行。
确切地说，鼓泡步骤包含通过在使用中的输送口将气体供给到贮存器中的步骤，所述输送口布置在混合物的水平面下方并且具有经配置以用于形成和输送测微气泡的供应头。
举例来说，在扩散步骤中使用的气体选自空气、二氧化碳、氦气、氩气或其组合。此气体优选是空气。实际上，与其它气体相比，空气更便宜并且更易溶于液体，这延长了由气体扩散步骤引起的滞后效应。在扩散步骤中，空气倾向于首先形成乳液，然后溶解。然后在乳液空气和溶解于溶液中的空气之间建立动态平衡。
在一个示例性实施例中，阴离子包含碳酸氢根阴离子，用于扩散步骤的气体是除了空气之外或者除了上述气体中的其中一种之外还含有二氧化碳的气体，其体积分数设定在10％与30％之间，优选在15％与25％之间，并且使气泡扩散通过混合物的步骤继续进行直到添加一定量的碳酸氢根离子，所述一定量最多等于所述阴离子的预定量。换句话说，如果使含有这种二氧化碳级分的气体扩散，则扩散通过混合物的气体也提供阴离子源，在这种情况下是碳酸氢根阴离子源。这使得所述方法更简单，因为扩散步骤至少部分地与供应步骤即添加阴离子同时进行。在这种情况下，气体优选是空气-二氧化碳混合物。
在进料气体的步骤之前，即在供应一定量的二氧化碳之前，可以提供添加优选无钠碱性试剂到混合物中以便将混合物的pH调节到设定在8与8.5之间的初始pH值的步骤，和进料含二氧化碳的气体继续进行直到达到特别是设定在7.2与7.8之间、更特别是约7.5的预定的最终pH值的步骤。这使得在扩散步骤期间更容易掺入气体或空气。
众所周知，根据公知的离子平衡，碳酸根离子总是与碳酸氢根阴离子一起存在。确切地说，相对于溶液的重量，碳酸氢根离子和碳酸根离子的浓度各自最多等于0.2重量％。
制备混合物的步骤可以包含以下步骤：
-预先设置导电率≤10μS的所述量的水；
-预先设置所述量的消化道可接受的固体氯化钠，特别是食品级盐，其选自以下组成的组：
-岩盐，即从地下盐矿中提取的氯化钠；
-真空盐，即通过使饱和氯化钠溶液结晶得到的氯化钠，
-将所述量的固体氯化钠溶解于所述量的水中以便形成氯化钠水溶液。
电导率是已经使用即不存在电解质和其它外来物质的水的纯度的测量值。可以通过用反渗透处理水和/或通过蒸馏其处理水或通过供应通过这些处理中的至少一种获得的水来获得纯水。
确切地说，制备混合物的步骤包含向所述含氯化钠的溶液进料当与水接触时适于形成所述阴离子中的其中一种的化合物的步骤，特别地所述化合物是具有所述阴离子中的其中一种的消化道可接受的食盐。所述盐优选不含钠离子。
在一个示例性实施例中，氯化钠的量设定在18重量％与26重量％之间，特别地其设定在23重量％与26重量％之间，更特别地其设定在24.5重量％与25.5重量％之间，甚至更特别地氯化钠的量是约25重量％。
在一个示例性实施例中，消化道可接受的阴离子的量设定在0.1重量％与0.5重量％之间。
混合物可以包含特定量的氯化钾KCl，小于13重量％。在这种情况下，相对于氯化钾的重量，阴离子的量优选包含比例设定在1重量％与9重量％之间的柠檬酸根阴离子。实际上，已经观察到，这样量的柠檬酸钾可以抑制任何含氯化钾的盐的典型苦味余味。
在一个示例性实施例中，固体氯化钠包含一定量的具有确定浓度的此类消化道可接受的阴离子的海盐，其中选定海盐的量以使混合物具有一定量的阴离子，所述量量最多等于预定阴离子的量。
确切地说，相对于总固体氯化钠，海盐的量设定在10重量％与40重量％之间，特别地海盐的量设定在18重量％与25重量％之间，更特别地海盐的量是约20重量％。
有利地，所述方法包含以下步骤：向混合物中添加经布置以提供呈可吸收形式的例如在碘酸钾与碘化钾之间选择的碘的物质直到在所述溶液中达到预定的碘含量从而分别获得食品级含碘化物或含碘酸盐的盐配制物，所述配制物也是向消费者提供众所周知的健康优势的低钠盐配制物。
有利地，所述方法包含过滤混合物的步骤，这优选地提供使所述混合物流过网孔尺寸从前过滤器到后过滤器递减的过滤器的步骤。优选地，一个或多个过滤器的网孔尺寸设定在20μm与1μm之间。
落入本发明范围内的还有如所描述制造的液体低钠食品级盐。
因此，本发明允许制备基本上任何种类的低钠食品，并且没有目前可用的固体或液体低钠食品级盐类型的所有缺点，许多消费者认为，特别是味道变化、针对那些不允许摄取太多钾的人的不合适性，如患有肾功能不全和一般疾病的人，并且在任何情况下都不能满足咸度，这可能会诱使他们摄取过多这些物质。
附图说明
现在将参考附图，在下文对其示例性但非限制性的示例性实施例进行描述的情况下展示本发明，其中：
-图1示意性地示出了阴离子对含有氯化钠的盐中的离子Na+与离子Cl-之间的相互作用的影响；
-图2是获得液体低钠食品级盐的本发明的方法的方框图；
-图2A是获得液体低钠食品级盐的本发明的方法的方框图，其中提供气泡扩散步骤；
-图3是本发明的方法的方框图，其中在气泡扩散步骤期间将阴离子引入溶液中；
-图4和5是本发明的方法的框图，其中提供过滤步骤；
-图6和7是用于制备液体含碘化物或含碘酸盐的低钠食品级盐的本发明的方法的方框图；
-图8示意性地示出了用于进行气泡扩散步骤的文丘里型管。
-图9和10是本发明的其它方法的框图，其提供了图4和6的方法以及图5和7的方法的特性。
-图11是用于将图9的改进的方法付诸实践的装置的流程图；
-图12和13是用于将图9或图10的方法付诸实践的流程图，其中根据两个方法改进提供通过混合物的气体扩散步骤。
具体实施方式
参考图2并参考图11-13的流程图，用于制备液体低钠食品级盐100的方法包含步骤10，即预先设置一定量的含有浓度设定在18重量％与26重量％之间、更特别地在24.5重量％与25.5重量％之间的氯化钠的混合物20。使混合物20经受步骤11，即添加消化道可接受的阴离子4直到相对于整体溶液20，阴离子浓度达到0.1重量％与0.5重量％之间。图11-13显示了用于制备本发明的液体食品级盐的装置。
预先设置溶液20的步骤10通常包含预先设置纯水1和纯固体氯化钠2的步骤(未示出)。水的纯度可以特别地由最多10μS的电导率来指示，所述水可以例如通过反渗透和/或蒸馏方法来获得。固体盐2包含特别地食品级岩盐或还包含真空盐，其通过使饱和氯化钠溶液结晶来获得。
在这种情况下，通过将氯化钠2溶解于水1中的步骤来制备溶液20。如图11-13中所示，这可以在配备有搅拌器31的贮存器30中进行，例如通过由如储料器的进料贮存器21或通过不同的装载系统来进料氯化钠2直到达到与溶液20中的氯化钠的所需浓度相对应的量。
搅拌器31以这样的方式配置以加速氯化钠和水的混合并有效地形成混合物20。优选地，搅拌器31配备有空心叶片，特别是截头圆锥形叶片，其优选地按其自身在水平方向上的纵向轴线布置。
阴离子4选自如碳酸氢根阴离子、碳酸根阴离子、硼酸根阴离子、碘酸根阴离子的无机阴离子和/或选自如乙酸根阴离子、抗坏血酸根阴离子、柠檬酸根阴离子、丙酸根阴离子、酒石酸根阴离子和山梨酸根阴离子的有机阴离子。然而，不能排除的是，提高离子迁移率并随后通过添加阴离子来提高迁移率的效果是通过添加与上述离子不同的离子获得的，条件是其是消化道可接受的。
确切地说，关于阴离子4，溶液20的制备能够提供进料当与水1接触时适于形成一个或多个相对应的阴离子4的一种或多种化合物的步骤。这些化合物优选是具有此类相对应的阴离子4的消化道可接受的盐。为此目的，可以提供常规的进料装置22，其经布置以用于容纳这些化合物或盐并用于将其作为固体或作为水溶液计量进入贮存器30中，所述装置在图11-13中示意性地示出。
如参考图1所预期，阴离子4具有介于阳离子Na+和阴离子Cl-之间的作用。这样，Na+离子与Cl-离子之间的静电力变弱，这提高钠离子的离子迁移率，并使水溶液更有味道。
固体氯化钠2还可以包含一定量的具有已知浓度的阴离子4的海盐以便提供至少一部分所需的阴离子。这些阴离子是通常存在于海水中的那些阴离子，例如碳酸氢根离子HCO3 -。为此目的，海盐可以制备为与图11-13的进料贮存器21中的岩盐一起的合适混合物，或其在与贮存器21不同的计量罐中制备。
在这种情况下，选定海盐比率以便提供混合物20中的一定浓度的阴离子4，所述浓度最多等于预定的阴离子浓度，特别是相对于固体氯化钠2，其设定在10重量％与40重量％之间，更特别地在18重量％与25重量％之间，甚至更特别地其是约20重量％，剩余物通常由岩盐组成。优选地，海盐的量与海水中的约3.6％NaCl浓度相对应。举例来说，在含有25重量％总氯化钠的混合物20中，岩盐和海盐的贡献分别是21.4％和3.6％，后者与相对于固体NaCl的总重量的14.4％相对应。
如图2A中以及图4、6、9中所示，虚线表示任选特性，并且通过图10，所述方法还可以包含使气体7扩散通过水溶液的步骤17，其中进行使气泡7扩散的步骤17以使得混合物20的ζ电位增加到预定值以上。
图12和13与图11的不同之处在于，其示出了用于执行使气泡7扩散的步骤17的装置。特别地，如图12中所示，扩散步骤可以通过使混合物20流过扩散管50，特别是通过如图8所示的文丘里型管50来进行，所述管具有用于混合物20的入口51和用于液体低钠盐100的出口53，并且在其之间具有中间限制喉部53，在所述中间限制喉部53处进料或更精确地吸入气流7，特别是空气流。在这种情况下，优选在扩散管50的入口前设置过滤器45。
扩散管50中的气体7的流速与混合物20的流速之间的比率优选设定在0.3与2Nm3/m3之间，特别地其设定在0.5与1Nm3/m3之间。
作为替代方案，参考图13，使气泡7扩散的步骤17可以包含在含有混合物20的贮存器中、特别是在形成混合物20的贮存器30中鼓泡气体的步骤。在这种情况下，鼓泡的步骤包含通过在使用中的输送口47将气体7进料到贮存器30中的步骤，所述输送口布置在混合物20的水平面下方并且优选具有经配置以用于形成和输送尺寸最多是微米级的气泡的供应头(未示出)。优选地，在贮存器30中提供部分浸没的进料管46以用于将气体7引入其中，所述进料管的在使用中的垂直部分由混合物20浸没。
优选地，管46的浸没头47布置在混合物20的水平面下方，具有经配置以用于形成和输送具有预定尺寸的气泡、特别是用于形成尺寸是约一微米的空气泡即微泡的供应头(未示出)。
同样在这种情况下并且确切地说，如果通过压缩机或通过风扇从环境中取出必须扩散的空气7，则优选在入口前设置过滤器45进入部分浸没的进料管46。
参考图3，对于其中阴离子4包含碳酸氢根阴离子的配制物，添加阴离子4的步骤可以包含使含CO2的气体扩散的步骤11'，其可以是至少部分地与先前描述的使气体7扩散气泡的步骤17相同的步骤。在这种情况下，气体7具有设定在10％与30％之间、优选在15％与25％之间、更优选所述浓度是约20％的预定CO2浓度。
即使使含CO2的气体7扩散的步骤11'可以如步骤17一样在文丘里型管50(图13)中或者通过部分浸没的进料管46(图14)来进行。在两种情况下，然而，可以提供通过上述进料装置22将一种或多种适于形成一个或多个不同于碳酸氢根离子相对应的阴离子4的化合物的步骤。
众所周知，二氧化碳与水反应形成不稳定且不能分离的碳酸H2CO3并产生碳酸氢根离子。作为溶液中的游离CO2存在的碳酸的浓度、水合氢离子H3O+的浓度和水溶液中的碳酸氢根离子和碳酸根离子的浓度遵循描述酸解离平衡反应的关系：
Ka1＝[HCO3 -].[H3O+]/[H2CO3]＝4.4·10-7mol/L，
和
Ka2＝[CO3 ＝]·[H3O+]/[HCO3 -]＝4.8·10-11mol/L，
其中Ka1和Ka2是对应的平衡解离常数。由上可知，随后，在低于6.4的pH值下，H2CO3遍及所述溶液中并且随着pH值接近6.4而减少，在所述值下，存在相同量的化学物种H2CO3和HCO3 -。相反地，对于在6.4与8.3之间的pH值，HCO3 -增加直到其在pH 8.3下达到100％。超过此值，碳酸根离子CO3 ＝开始形成。
对于这个原因，在使含二氧化碳的气体7扩散的步骤11'之前，有利地提供增加优选地无钠碱性试剂的步骤(未示出)。这用于将混合物20的pH调节到设定在8与8.5之间的起始值。随后，气态CO2开始，这降低了pH。因此，当pH达到在7.2与7.8之间的最终值、特别是约7.5时CO2供应必须切断，从而确保碳酸氢根离子是主要的化学物种，所述物种包括于上述解离平衡反应中。
换句话说，扩散步骤11'继续进行直到在混合物20中达到预定的碳酸氢根浓度，如上所述，根据是否提供不同于碳酸氢根的阴离子4，其低于或等于阴离子4的总浓度。因此，在上述领域内，可以有利地选择二氧化碳体积分数以便获得预定的离子迁移率，即溶液20中的预定ζ电位值，同时获得预定的碳酸氢根浓度，从而提供液体食品级盐100。
所述方法还包含测定ζ电位和/或测量离子迁移率的步骤。ζ电位测量可以基于响应于pH、电导率、密度、粘度或确定添加剂的浓度的滴定。
为此目的，在图11-13中示意性地示出的装置200、300和400中，可以提供ζ电位测量仪器99，其包含沿文丘里型管50(图13)下游的管道59布置的取样连接器，或包含在贮存器20内部与来自贮存器20的取样管道36的内部之间选择的位置处的取样连接器，其配备有部分浸没的进料管46以用于气体7(图12和14)，例如泵36的下游。作为替代方案，可以在相同位置设置取样抽头来取代测量仪器99，通过所述取样抽头可以取出样品以在不属于所述设备的测量仪器(未示出)中测试来直接或间接测量ζ电位。
独立于ζ电位测定，液体盐100的质量可以通过测量其密度、pH、粘度和组成来表征。
最后，根据图2、2A和3的方法包含储存液体食品级盐100的步骤19，其包括将其储存在贮存器60中和/或将其包装到适于运输和适于工业或家庭使用的容器中。
图4和5显示了根据图2/2A和3的方法的相对应的一些改进，其不同之处在于其提供过滤步骤13以便获得尽可能透明的液体食品级盐。确切地说，仍旧如图11和12中所示，泵35经布置以用于从贮存器30中抽取溶液20并且用于将其传送到过滤系统40中。
在所示情况下，过滤系统40包含多个串联布置的过滤器41，其网孔尺寸优选从前过滤器降低到后过滤器，并且优选设定在20μm与1μm之间。确切地说，提供四个串联布置的过滤器41，其网孔尺寸分别是20、10、5和1μm。
图6和7示出根据图2/2A和3的方法的相对应的一些改进，其不同之处在于其提供了添加呈消化道可接受形式的碘以获得适于补充碘的盐的步骤15。特别地说，碘通常以碘离子或碘酸根离子的形式添加，特别是可以使用碘酸钾KIO3或碘化钾KI，或以达到定律(例如在意大利)规定的碘水平30ppm的方式添加。添加碘的步骤15可以在制备或预先设置混合物20的相同贮存器30中进行，如图11-13中所示。
参考图2-7所描述的步骤以及制备含氯化钠的溶液20的步骤可以以不同方式组合以便获得用于制备具有特定味道和营养特性等的液体食品级盐的具体方法。举例来说，图9和10示出了包含上述基本上所有步骤的方法的流程图。
这些方法彼此不同之处在于，其提供在产生气泡7的可能性步骤17之前将阴离子4(选自例如上文所列出的阴离子中)添加到混合物20中以由混合物20(图10)获得液体盐低钠100的步骤11，或相反，在至少一段气体7含有二氧化碳(图11)的时间期间，其提供将碳酸氢根阴离子并且优选还将碳酸根阴离子添加到混合物20中的步骤11'，其至少部分地与使气泡7扩散的步骤相同。
在过滤步骤15之后和储存步骤20之前提供扩散步骤17的图9的方法可以通过图12的装置300进行，其中扩散管50安装在过滤系统40的下游和储存贮存器的上游。然而，通过图13的改进的装置400(未示出)，即使没有扩散管50也可以致动这种方法，其中部分浸没的进料管46安装到布置在过滤系统40下游的贮存器上，并且与贮存器30不同，例如其可以是储存贮存器60。
另一方面，其中液体食品级盐100的过滤14是在气体7的扩散步骤17之后进行的图9的改进的方法(未示出)可以通过图13的装置400来进行。
在过滤步骤14之前提供扩散步骤17的图10的方法可以通过图13的装置400进行，其中将用于进料至少部分地含有二氧化碳部分的气体7的部分浸没的进料管46安装在过滤系统40上游的制备混合物20的贮存器30中。然而，此方法甚至可以通过改进的装置300(未示出)中的扩散管50进行，其中扩散管50安装在过滤系统40的上游，并且其中扩散管50进料有至少部分地含有二氧化碳部分的气体7。
另一方面，其中在气体7的扩散步骤17之前进行混合物20的过滤14的图10的改进的方法(未示出)可以在图11的装置200中进行，条件是允许至少部分地含有二氧化碳部分的气体7吸入扩散管50中。
实例
已制备基于氯化钠水溶液并且还含有预定量的选自以下组成的组的阴离子的混合物：乙酸根阴离子、抗坏血酸根阴离子、柠檬酸根阴离子、丙酸根阴离子、酒石酸根阴离子和山梨酸阴离子。
这些混合物中的一些含有不同量的相同阴离子。这些混合物的样品的ζ电位和离子迁移率已经由MALVERN ZETASIZER NANO ZS-90仪器利用电泳光散射的原理进行测量。为此目的，所有样品都在50ppm琼脂胶体溶液中稀释100倍，所述琼脂胶体溶液由固体多糖和超纯水开始制备。这种稀释对于提高离子活性和分析灵敏度是必要的。
实例1：(参考)接近饱和状态的氯化钠溶液。
在配备有搅拌装置的贮存器中预先设置3300升由反向渗透处理的水。在同一容器中添加1100kg岩盐，得到25％wt氯化钠水溶液。
通过上述仪器测定此溶液的ζ电位和离子迁移率。测量结果以及本发明的混合物的测量结果总结在表1中。
实例2：由岩盐和整体海盐制备液体低钠食品级盐。
在配备有搅拌装置的贮存器中预先设置5’000升由反向渗透处理的水。在同一容器中添加710Kg海盐、1100Kg岩盐和60Kg乙酸钾(CH3COOK)。含有碳酸氢根离子的海盐和乙酸钾提供了所述方法所需的阴离子。
固体海盐具有以下组成，其中示出了阴离子的浓度：
-氯化钠(NaCl)....................................86.0％；
-碳酸氢根离子(HCO3 -).......................0.41％；
-溴离子(Br-).......................................0.20％；
-硼酸根离子(BO3 3-)............................0.08％；
-氟离子(F-).........................................0.001％，
还存在离子硫酸根、钾、镁、钙。
搅拌30分钟后，得到密度是1.185g/cm3的溶液，其组成如下所示：
-氯化钠....................................................24.9％
-碳酸氢根离子(HCO3 -).......................0.042％；
-乙酸根离子(CH3COO-).....................0.53％；
-硼酸根离子(BO3 3-)............................0.008％；
(本发明的总阴离子.............................0.58％)
-溴离子(Br-).......................................0.021％。
将溶液泵送到包含串联排列的三个网孔尺寸是10、5和1μm的过滤器的过滤系统中以便获得本发明的完全透明的液体低钠食品级盐。
在一种改进中，在过滤之后，使这种溶液流过具有尺寸示于以下的文丘里型管的主通道：
-水溶液入口和出口直径：2"；
-进气口直径：1/2"，
所以直径比是4:1。文丘里型管进料如下：
-水溶液：25-30m3/h，并且压力从表压3÷7巴降到表压0÷1巴；
-空气：37-49Nm3/h。
这样，动能增加并且一定量的空气掺入溶液中。通过此步骤，实现了最大钠离子离子迁移率，这是造成咸味的原因，并且获得了液体低钠食品级盐。最后，将所述溶液传送到储存贮存器。
实例3：通过添加不同量的碳酸氢钠由岩盐制备液体低钠食品级盐并测定ζ电位和离子迁移率。
在配备有搅拌装置的贮存器中，预先设置2000升经反渗透处理的水、676kg岩盐和27Kg碳酸氢钠(NaHCO3)。后者提供了所述方法所需的阴离子。
搅拌30分钟后，得到密度是1.187g/cm3并且重量组成如下的第一混合物：
-氯化钠：................................................25.0％
-碳酸氢钠：............................................1.0％
(作为碳酸氢根离子HCO3 -)：............0.73％)
将混合物泵送到包含串联布置的三个网孔尺寸是10、5和1μm的过滤器的过滤系统中以便获得透明的混合物。
以相同的方式使用2000升经反渗透处理的水、695kg岩盐和83.5Kg碳酸氢钠获得第二混合物，并且具有以下重量组成：
-氯化钠(NaCl)：..................................25.0％
-碳酸氢钠：............................................3.0％
(作为碳酸氢根离子HCO3-)：...................2.18％)
已经测定两种混合物的ζ电位和离子迁移率。结果列于表1中。
实例4：由岩盐制备液体低钠食品级盐并添加CO2(g)以提供碳酸氢根离子。
在第一溶解贮存器中预先设置5’000升经反渗透处理的水和1’667kg岩盐。搅拌30分钟后，得到25重量％氯化钠溶液。
在同一储器中，通过添加1.3升10％w/v氢氧化钾溶液将pH调节到9.5。
然后，将所述溶液传送到配备有鼓泡装置的第二贮存器中，在所述鼓泡装置中在pH调节后得到的溶液中吸收含有二氧化碳和空气的气体，并且根据本发明获得食品级盐。当pH达到7.6时，已停止气体进料。在此pH值下，碳酸氢根离子是主要的化学物种并且其作用类似于钠离子的屏障，使氯离子与其保持一定距离。掺入的空气增强Na+离子迁移率，因此达到最大自由度，这对于获得产品的最大美味是必需的。
随后，将盐溶液泵送到包含网孔尺寸是20、10、5和1μm的筒的多个四个过滤器中，然后将其传送到储存贮存器中。
以这种方式获得的液体低钠食品级盐的重量组成是：
-氯化钠(NaCl)：..................................25％；
-碳酸氢根离子(HCO3-)：.....................0.2％。
实例5：通过添加不同量的碳酸钠由岩盐制备液体低钠食品级盐并测定ζ电位和离子迁移率
在配备有搅拌装置的贮存器中预先设置2000升经反渗透处理的水、695kg岩盐和83.5Kg碳酸钠(Na2CO3)。后者提供了所述方法所需的阴离子。
搅拌30分钟后，得到密度是1.19g/cm3并且重量组成如下的第一混合物：
-氯化钠(NaCl)：..................................25.0％
-碳酸钠：................................................3.0％
(作为碳酸根阴离子CO3 2-：...............1.7％)
将混合物泵送到包含串联布置的三个网孔尺寸是10、5和1μm的过滤器的过滤系统中以便获得透明的混合物。
以相同的方式使用2000升经反渗透处理的水、714kg岩盐和143Kg碳酸钠获得第二混合物，并且具有以下重量组成：
-氯化钠(NaCl)：..................................25.0％
-碳酸钠：................................................5.0％
(作为碳酸根阴离子CO3 2-)：.............2.8％)
然后，测定两种混合物的ζ电位和离子迁移率。结果列于表1中。
实例6：通过添加不同量的酒石酸钠由岩盐制备液体低钠食品级盐并测定ζ电位和离子迁移率。
在配备有搅拌装置的贮存器中预先设置2000升经反渗透处理的水、678kg岩盐和33kg酒石酸钠二水合物(Na2C4H4O6·2H2O)。后者提供了所述方法所需的阴离子。
搅拌30分钟后，得到密度是1.188g/cm3并且重量组成如下的第一混合物：
-氯化钠(NaCl)：..................................25.0％
-酒石酸钠：............................................1.0％
(作为酒石酸根阴离子C4H4O6 2-)：....0.76％)
将混合物泵送到包含串联布置的三个网孔尺寸是10、5和1μm的过滤器的过滤系统中以便获得透明的混合物。
以相同的方式使用7’300升经反渗透处理的水、2500kg岩盐和200kg酒石酸钾半水合物(C4H4O6K2·1/2H2O)获得第二混合物，并且具有下列重量组成：
-氯化钠(NaCl)：..................................25.0％
-酒石酸钾：............................................1.9％
(作为酒石酸根阴离子C4H4O6 2-：.....1.25％)
以相同的方式使用2000升经反渗透处理的水、700kg岩盐和100Kg酒石酸钠二水合物获得第三混合物，并且具有以下重量组成：
-氯化钠(NaCl)：..................................25.0％
-酒石酸钠：............................................3.0％
(作为酒石酸盐阴离子C4H4O6 2-)：....2.3％)
然后，测定混合物的ζ电位和离子迁移率。结果列于表1中。
实例7：通过添加不同量的柠檬酸钠由岩盐制备液体低钠食品级盐并测定ζ电位和离子迁移率。
在配备有搅拌装置的贮存器中预先设置2000升经反渗透处理的水、677kg岩盐和31Kg柠檬酸钠二水合物(C6H5Na3O7·2H2O)。后者提供了所述方法所需的阴离子。
搅拌30分钟后，得到密度是1.189g/cm3并且重量组成如下的第一混合物：
-氯化钠(NaCl)：..................................25.0％
-柠檬酸钠：............................................1.0％
(作为柠檬酸根阴离子C6H5O7 3-)......0.73％
将混合物泵送到包含串联布置的三个网孔尺寸是10、5和1μm的过滤器的过滤系统中以便获得完全透明的溶液。
以相同的方式使用2000升经反渗透处理的水、700kg岩盐和95Kg柠檬酸钠二水合物获得第二混合物，并且具有以下重量组成：
-氯化钠(NaCl)：..................................25.0％
-柠檬酸钠：............................................3.0％
(作为柠檬酸根阴离子C6H5O7 3-)......2.2％
以相同的方式使用2000升经反渗透处理的水、722kg岩盐和165Kg柠檬酸钠二水合物获得第三混合物，并且具有以下重量组成：
-氯化钠(NaCl)：..................................25.0％
-柠檬酸钠：............................................5.0％
(作为柠檬酸根阴离子C6H5O7 3-)......3.7％
然后，测定混合物的ζ电位和离子迁移率。结果列于表1中。
实例8：通过添加不同量的柠檬酸钾由岩盐和氯化钾制备液体低钠食品级盐。
第一混合物通过以下来制备：在配备有搅拌装置的贮存器中设置7’200升经反渗透处理的水、1500kg岩盐、1200kg氯化钾和100kg柠檬酸钾(K3C6H5O7)，后一种化合物提供所述方法所需的阴离子并补偿氯化钾的苦味。
搅拌30分钟后，得到密度是1.19g/cm3并且具有以下组成的盐水溶液：
-氯化钠：................................................15％
-氯化钾：................................................12％
-柠檬酸钾：............................................1％
(作为柠檬酸根阴离子C6H5O7 3-：......0.62％)
将溶液泵送到包含串联布置的三个网孔尺寸是10、5和1μm的过滤器的过滤系统中以便获得完全透明的溶液。
过滤后，使混合物流过具有文丘里型管的主通道。文丘里型管的尺寸和进料条件与实例2相同。最后，将溶液传送到储存贮存器中。
如上所述制备第二混合物，但使用7’200升经反渗透处理的水、1540kg岩盐、1230Kg氯化钾和30kg柠檬酸钾一水合物(K3C6H5O7.H2O)，并且具有以下重量组成：
-氯化钠：................................................15.4％
-氯化钾：................................................12.3％
-柠檬酸钾：............................................0.28％
(作为柠檬酸根阴离子C6H5O7 3-：......0.17％
ζ电位和离子迁移率测量的结果列于表1中。
实例9：由岩盐、山梨酸钾和柠檬酸钾制备液体低钠食品级盐。
在配备有搅拌装置的贮存器中，预先设置5’000升经反渗透处理的水、1685kg岩盐、7kg山梨酸钾(C6H7KO2)和50kg柠檬酸钾一水合物(K3C6H5O7.H2O)。
搅拌30分钟后，得到密度是1.187g/cm3并且具有以下组成的盐水溶液：
-氯化钠：................................................25％
-山梨酸钾：............................................0.1％
(作为山梨酸根阴离子C6H7O2 -……….0.074％
-柠檬酸钾：............................................0.7％
(作为柠檬酸根阴离子C6H5O7 3-：......0.43％)
(本发明的总阴离子.............................0.504％)
将溶液泵送到包含串联布置的三个网孔尺寸是10、5和1μm的过滤器的过滤系统中以便获得完全透明的溶液。
实例10：由岩盐和丙酸钾中制备液体低钠食品级盐。
在配备有搅拌装置的贮存器中预先设置5’000升经反渗透处理的水、1673kg岩盐和20Kg丙酸钾(C3H5KO2)。
搅拌30分钟后，得到密度是1.185g/cm3并且具有以下组成的盐水溶液：
-氯化钠：................................................25％
-丙酸钾：................................................0.3％
(作为山梨酸根阴离子C3H5O2 -……….0.2％)
将溶液泵送到包含串联布置的三个网孔尺寸是10、5和1μm的过滤器的过滤系统中以便获得完全透明的溶液。
-表1-
对通过将阴离子添加到氯化钠水溶液中获得的其它混合物进行相同的测量，其中阴离子选自以下组成的组：乙酸根、抗坏血酸根、柠檬酸根、丙酸根、酒石酸根和山梨酸根，其量设定在占已经经受类似测量的相应混合物的0.1重量％与5重量％之间。这些进一步的测量证实了图1中所示的结果，即这些添加涉及在所指示的测量条件下的ζ电位和离子迁移率的绝对值的增加。在绝对值方面，离子迁移率越高，ζ电位总是越高，反之亦然。
还进行了味觉试验，证实混合物ζ电位和离子迁移率越高，混合物提供的咸味越强烈。
所述用于制备液体低钠食品级盐的方法的实例的前述描述将根据概念观点充分揭示本发明，从而使得使用现有技术的其它人将能够在各种应用中修改和/或调整这些实例并且无需进一步研究并且不脱离本发明，因此，意味着这样的调整和修改将必须被认为等同于具体实例。由于这个原因，执行本文所述的不同功能的装置和材料可以具有不同的性质并且不脱离本发明的领域。应理解，本文采用的措辞或术语是出于描述的目的而无限制性。
Claims (19)
1.一种用于制备液体低钠食品级盐(100)的方法，其包含以下步骤：
制备(10)以下的混合物(20)：
一定量的水(1)；
量设定在14重量％与26重量％之间的氯化钠(2)；
量设定在0.1重量％与5重量％之间的消化道可接受的阴离子(4)，
其中所述量的水(1)对100％所述混合物(20)作补充，
其中所述消化道可接受的阴离子(4)选自以下组成的组：
碳酸氢根阴离子；
碳酸根阴离子；
硼酸根阴离子；
乙酸根阴离子；
抗坏血酸根阴离子；
柠檬酸根阴离子；
丙酸根阴离子；
酒石酸根阴离子；
山梨酸根阴离子；
其组合。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述混合物(20)包含量低于13重量％的氯化钾KCl，所述量是相对于所述量的水、所述量的氯化钠和所述量的氯化钾的总和而言的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中相对于氯化钾的重量，所述量的阴离子(4)包含比例设定在1重量％与9重量％之间的柠檬酸根阴离子。
4.根据权利要求1所述的方法，其中阴离子的所述量以实现所述混合物(20)的ζ电位高于包含相同量的水(1)和氯化钠(2)的氯化钠水溶液的ζ电位的方式来选择。
5.根据权利要求1所述的方法，其中阴离子的所述量以实现所述混合物(20)的离子迁移率高于包含相同量的水(1)和氯化钠(2)的氯化钠水溶液的离子迁移率的方式来选择。
6.根据权利要求1所述的方法，其中氯化钠(2)的所述量设定在18重量％与26重量％之间。
7.根据权利要求1所述的方法，其中氯化钠的所述量设定在23重量％与26重量％之间，特别地设定在24.5重量％与25.5重量％之间，更特别地氯化钠的所述量是约25重量％。
8.根据权利要求1所述的方法，其中消化道可接受的阴离子(4)的所述量设定在0.1重量％与0.5重量％之间。
9.根据权利要求1所述的方法，其包含以下步骤：
使(17)气体(7)的气泡扩散通过所述混合物(20)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中使所述气体(7)的所述气泡扩散的所述步骤(17)继续进行直到所述混合物(20)的ζ电位高于含有相同量的水和氯化钠的氯化钠水溶液的ζ电位。
11.根据权利要求9所述的方法，其中使所述气体(7)的所述气泡扩散的所述步骤(17)继续进行直到所述混合物(20)的离子迁移率高于含有相同量的水和氯化钠的氯化钠水溶液的离子迁移率。
12.根据权利要求9所述的方法，其中使所述气体(7)的所述气泡扩散的所述步骤(17)包含以下步骤：
使所述混合物(20)流过具有限定所述混合物(20)的通道的入口(51)和出口(52)并且具有中间限制喉部(53)的扩散管(50)，特别地流过文丘里型管(Venturi-typeduct)(50)；
同时由流过所述通道的所述混合物(20)在所述喉部(53)处吸入待扩散的气体(7)，
其中所述气体(7)的流速与所述混合物(20)的流速之间的比率设定在0.3与2Nm3/m3之间，特别地在0.5与1Nm3/m3之间。
13.根据权利要求9所述的方法，其中使所述气体(7)的所述气泡扩散的所述步骤(17)包含在含有所述混合物(20)的贮存器(30)中鼓泡所述气体(7)的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述鼓泡步骤包含以下步骤：通过在使用中的输送口(47)将所述气体(7)供应到所述贮存器(30)中，所述输送口(47)布置在所述混合物(20)的水平面下方并且具有经配置以用于形成和输送微气泡的供应头。
15.根据权利要求9所述的方法，其中
所述消化道可接受的阴离子(4)包含碳酸氢根阴离子；
所述气体是含有设定在10％与30％之间、特别地在15％与25％之间的二氧化碳体积分数的气体(7)；
使所述气体(7)的所述气泡扩散通过所述混合物(20)的所述步骤(17)继续进行直到添加一定量的碳酸氢根离子，所述一定量最多等于阴离子(4)的所述量。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在使所述气体(7)的所述气泡扩散的所述步骤(17)之前，提供向所述混合物(20)中添加碱性试剂以便将所述混合物(20)的pH调节到设定在8与8.5之间的初始pH值的步骤，并且一定量的含有二氧化碳的所述气体(7)的所述扩散步骤(17)继续进行直到达到设定在7.2与7.8之间的预定的最终pH值，
特别地，所述预定的最终pH值是约7.5。
17.根据权利要求1所述的方法，其中制备所述混合物(20)的所述步骤(10)包含以下步骤：
预先设置导电率最多等于10μS的所述量的水(1)，
特别地，所述水(1)选自经反渗透处理的水和蒸馏水；
预先设置所述量的消化道可接受的固体氯化钠(2)，所述固体氯化钠(2)选自以下组成的组：
岩盐，即从地下盐矿中提取的氯化钠；
真空盐，即通过使饱和氯化钠溶液结晶得到的氯化钠，
将所述量的固体氯化钠(2)溶解在所述量的水(1)中。
18.根据权利要求17所述的方法，其中制备(10)所述混合物(20)的所述步骤包含以下步骤：进料当与所述水(1)接触时适于形成所述消化道可接受的阴离子(4)中的其中一种的化合物，特别地所述化合物是所述消化道可接受的阴离子(4)中的其中一种的消化道可接受的盐。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述固体氯化钠(2)包含一定量的具有已知浓度的所述消化道可接受的阴离子的海盐，海盐的所述量经选择以向所述混合物(20)提供一定量的所述消化道可接受的阴离子，所述一定量最多等于阴离子(4)的所述预定量，
特别地，相对于所述固体氯化钠(2)，所述海盐的所述量设定在10重量％与40重量％之间，更特别地其设定在18重量％与25重量％之间，甚至更特别地所述海盐的所述量是约20重量％。
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