CN112669525A - 面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水及生产方与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及饮用水加工，属于包装水商品销售的领域。一种除氧加氢瓶装即饮水，解决现在市场上无便捷饮用的加氢水问题，同时还提供一种生产除氧加氢瓶装即饮水的装置及其生产方法，能够面向消费者终端进行定制化的即产即饮的包装水商品销售，完全符合包装水国家标准GB19298‑2014的规定。且该除氧加氢瓶装即饮水有效提升水中氢气含量、降低水中氧气含量，提高即饮加氢水的稳定性。本除氧加氢瓶装即饮水及生产装置、工艺具有“加氢水、除氧水、即产即饮、定制化、面向终端化”等显著优点，具备显著的商业价值和技术创新性。
Description
技术领域
本发明涉及加氢水的生产，尤其涉及一种面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水及生产方与装置。
背景技术
人体的老化，很大一部分原因是由于体内的自由基相关氧化反应所产生的废物（如，氧自由基，过氧化物等）累积而造成的。 因此，一种抗人体老化的策略就是及时清除体内的氧化废物。氢气作为一种优良的还原剂， 被广泛认为是清除体内氧化废物的首选还原剂之一。 通过氢的还原功能清除体内的氧化废物，是抗人体老化的重要策略之一。市面上产生的电解加氢水，就是借用了这样一种策略的概念。
比如现有技术中，CN101955287、CN104528875、CN104556309、CN106186220、CN106746143、CN107459203、CN109133277、CN201439543、CN206654817、CN207561526、CN207713566采用电解法制备含氢水；CN105836869、CN106044992、CN106986493、CN201842687、CN205740630、CN205773575、CN206843172采用化学试剂或者富氢矿物质制备加氢水。
根据包装水国家标准GB19298-2014的规定，第2.1.2.1条规定：“仅允许通过脱气、曝气、倾析、过滤、臭氧化作用或紫外消毒杀菌过程等有限的处理方法，不改变水的基本物理化学特征的自然来源饮用水”，而现有技术所公开的加氢水制备工艺虽然能够在水中富集氢气，但实际上属于对水的二次加工，这种加工工艺并不符合国家对包装饮用水的管理标准，并不能直接面向社会出售，也不符合国家食品药品相关管理办法的规定。
并且，现有技术采用电解水生产工艺中，不仅产生氢气，而且同时产生等当量的氧气，富含氧气的水内部微生物大量繁殖，水的保质期显著缩短；由于电解水装置氢气产生于电极表面，绝大部分电解产生的氢气就直接进入空气中，无法通过加压将氢气锁在水中，且电极本身发生其他氧化还原反应，亦导致电解水中富含金属重离子，水的质量无法实时监测，无质量控制。
因此，目前社会上急需一种符合包装水国家标准GB19298-2014的规定、面向消费终端的加氢水及其生产销售方法与相应生产设备, 能够实时的为消费者生产即饮式加氢水，解决现有技术与市场之间的隔阂，是目前加氢水推向市场，提升人民群众身体健康的关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水及生产方与装置，该除氧加氢瓶装即饮水相关技术解决现在生产工艺所生产加氢水不符合《食品安全国家标准 包装饮用水》（GB19298-2014）的相关规定、市面上无面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水的问题。
技术方案
一种除氧加氢瓶装即饮水，其特征在于，饮用水以加热或减压方式除氧，然后氢气加压式灌注，瓶式包装后直接饮用。
本技术方案还提供一种面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水生产装置，包括；除氧装置、加氢装置、储氢装置、灌装装置；
其中，除氧装置通过管道连接饮用水输入口；
且除氧装置与储氢装置分别与加氢装置管道连接；加氢装置还与灌装装置通过管道连接；各管道中均设置控制阀；
还在除氧装置、加氢装置、储氢装置、灌装装置内部设置温度控制系统，用于控制各装置内部的温度；
还设置控制系统与除氧装置、加氢装置、储氢装置、灌装装置及各控制阀、温度控制系统进行电联接，通过控制系统对所连接各子装置进行控制。
进一步，所述控制系统电联接支付系统；
进一步，所述除氧装置还通过管道连结压力控制装置，且压力控制装置与控制系统电联接；
进一步，所述除氧装置、加氢装置合并为一体，为除氧加氢装置，直接外接饮用水输入口、储氢装置的氢气输出口、灌装装置，并与控制系统电联接；
进一步，所述控制系统为PLC控制器；
进一步，所述除氧装置具备加热沸腾或减压方式除去氧气的作用，其加热沸腾的功能、减压的功能并需要不限定具体的加热装置、减压装置，能够实现此类功能要求的装置结构均应是为本专利的保护范围；
进一步，所述加氢装置内部具备升高内部压力、促使氢气溶入饮用水中的功能，能够实现此类升高氢气压力促使其溶入饮用水的装置结构均应视为本专利的保护范围；
进一步，所述灌装装置功能在于将加氢水灌装入饮用水包装瓶中，能够实现此类灌装功能的灌装设备或装置均应视为本专利的保护范围；
进一步，所述温度控制系统应具备控制温度升高或降低的功能，无论其采用何种加热装置、降温装置、温度监控反馈调节装置，均应视为本专利的保护范围；
一种面向消费终端的即饮除氧加氢瓶装水生产方法，包括如下步骤：
步骤1、接受终端消费者购买请求；
步骤2、将饮用水加热至沸腾或者减压，获得除氧饮用水；
步骤3、将除氧的饮用水迅速置于氢气压力下，促使氢气灌入饮用水中，获得除氧加氢水；
步骤4、将除氧加氢水加压状态下灌装饮用水瓶；
步骤5、打印产品信息，并交付商品给提出购买请求的消费者。
一种面向消费终端的加氢水生产方法，包括如下步骤：
步骤1、接受终端消费者购买请求，收集消费者提供的除氧加氢瓶装即饮水的温度、容量、含氢量等信息；
步骤2、将饮用水加热至沸腾或者减压，获得除氧饮用水；
步骤3、将除氧后的饮用水迅速降温后置于氢气压力下，促使氢气灌入饮用水中，获得除氧加氢水；
步骤4、依次重复步骤2、3共2～5次，将饮用水中其它气体全部置换为氢分子，获得最终的除氧加氢水；
步骤5、将步骤4最终获得的除氧加氢水加压状态下灌装入饮用水瓶；
步骤6、打印产品信息，并交付商品给提出购买请求的消费者。
进一步，步骤3中所述“促使氢气灌入饮用水”的步骤中，采用梯度降温，第一梯度降温后，促使氢气在较高温度下扩散溶解；第二梯度降温后，促使氢气在低温下高浓度梯度扩散溶解，综合提高饮用水中氢气浓度及氢气溶解速度。
进一步，所述第一梯度降温后的温度为40～15℃，第二梯度降温温度为15～0℃；
一种饮用水，其特征在于，通过沸腾法除去内部氧气，通过加压灌入氢气，形成除氧加氢饮用水。
有益效果
采用本发明所提供的一种面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水及其生产方法、生产装置，能够：
1. 采用高压加氢方式完全符合包装水国家标准GB19298-2014的规定，解决其它加氢水工艺所制备加氢水无法在市场上以包装饮用水的商品归类进行销售的问题；
2.与其它加氢水相比，本技术方案生产的除氧加氢水内部氧气全部去除，水的质量得到提升、保质期限延长，有效提高了产品质量；
3. 面向消费者终端的、独立设置于各个线下销售点进行除氧加氢瓶装即饮水销售；
4.独立的接受消费者定制信息，为消费者实时生产定制化的除氧加氢水，使得除氧加氢水实现了即产即饮，提升饮用水的品质，改善消费者消费体验；
5.本技术方案采用二梯度温度加氢，高温度阶梯温度下氢气通过热力学扩散溶解、低温度下氢气通过高氢气浓度的动力学扩散溶解，共同提升加氢水产品中的氢气浓度；
6.本除氧加氢水具有“加氢水、除氧水、即产即饮、定制化、面向终端化”等显著优点，本实施例所提供的技术方案具备显著的商业价值和技术创新性，解决了现有技术中加氢水一直难以解决的商业化问题和技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例所记载装置结构示意图一；
图2为本发明实施例所记载装置结构示意图二；
图3为本发明控制系统联接图；
图4为本发明除氧加氢水流程图；
其中：1-除氧装置，1-2饮用水输入阀，1-3除氧减压阀，1-4沸腾装置，1-5搅拌器，1-6除氧水输出阀，2-储氢装置，2-1氢气阀，3-加氢装置，3-1喷雾装置，3-2气石，3-3控温器，3-4加氢水输出阀，4-除氧加氢装置，5-灌装装置，6-包装瓶，7-除氧加氢瓶装即饮水，7-1商品信息。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图1～4，进一步阐述本发明。
本发明提出一种面向消费终端的加氢水生产装置，包括；除氧装置1、加氢装置3、储氢装置2、灌装装置5。除氧装置1上设置饮用水输入口，通过饮用水输入阀1-2控制饮用水灌入除氧装置1箱体内部。除氧装置1上还设置减压口，连接减压装置，并在与减压装置连接的管道上设置除氧减压阀1-3，通过除氧减压阀1-3控制除氧装置1内部的气压。除氧装置1内部还设置沸腾装置1-4，通过此装置调控内部饮用水的温度，结合对除氧装置1内部压力的控制，控制除氧装置内部饮用水沸腾的温度。除氧装置1下方还设置出水口，将沸腾除氧后的饮用水流入加氢装置3内部。
本实施例中，减压装置为真空抽气机，沸腾装置1-4为带有温度控制系统的电加热装置。
加氢装置3还与储氢装置2通过管道连接，并在连接的管道上设置氢气阀2-1，控制高压氢气从储氢装置2流入加氢装置3内部。
本实施例中，加氢装置3内部设置喷雾装置3-1，将除去氧气的饮用水喷雾的方式喷出，增大与氢气的接触面积，促进更多的氢气溶解进入饮用水。
本实施例中，加氢装置3内部设置氢气鼓泡用的气石3-2，将储氢装置2内部的高压氢气以微小气泡的方式鼓入饮用水中，增加与饮用水的接触面积，促使更多的氢气溶解进入饮用水，且促使微纳米级更小的氢气微气泡借助大曲率下表面张力而直接存在于饮用水中，进一步增加饮用水内部的氢气含量。
本实施例中，加氢装置3内部设置控温器3-3，控温器内部设有加热装置、降温装置、温度监控反馈调节装置，能够梯度控制加氢装置3内部饮用水的温度。
加氢装置3下方与灌装装置5通过管道相连，管道上设置灌装阀5-1控制加氢水流入灌装装置5。
灌装装置内部密封，置于高压氢气中，由灌装阀流入的加氢水直接由灌装装置灌入包装瓶6内部，然后将灌装后包装瓶6加盖密封，瓶壁打印生产信息、氢气含量信息、容量信息及其他遵守商业生产销售所必须的标注信息，获得直接交付终端消费者的除氧加氢瓶装即饮水7，瓶身打印有商品信息7-1。
本实施例中，设置控制系统与除氧装置1、饮用水输入阀1-2、除氧减压阀1-3、沸腾装置1-4、储氢装置2、氢气阀2-1、加氢装置3、3-1喷雾装置、控温器3-3、灌装装置5、灌装阀5-1、商品信息打印设备等进行电联接，通过控制系统对所连接各子装置进行控制。
本实施例中，控制系统还电联接支付系统。支付系统包括在线数字货币支付子系统、离线流通货币实体支付子系统，可以接受消费者的在线支付、线下纸币、硬币的支付。
本实施例中，控制系统还电联接产品信息系统，接受终端消费者输入的除氧加氢水体积容量信息、温度信息、氢气含量信息等其它消费者输入的信息。
在其他实施例中，如附图2，将除氧装置1、加氢装置3合并为一体，为除氧加氢装置4，直接外接饮用水输入阀1-2、储氢装置的氢气阀2-1、除氧减压阀1-3、加氢水输出阀3-4，并与控制系统电联接。具体工艺及各部分作用与上述实施例内容一致或相似，不再详述。
除氧加氢水生产工艺：
本发明还提出一种面向消费终端的除氧加氢水生产工艺，包括如下步骤：
消费者通过产品信息系统输入所要求购买的除氧加氢水体积容量信息、温度信息、氢气含量信息等其它商品定制信息，控制系统接受终端消费者购买请求并记录消费者输入的商品定制信息，向支付系统发送支付金额信息，支付系统接受消费者的付款信息后，反馈给控制系统；控制系统根据所接受到的产品信息，终端的各子装置配合，按照一定的工艺和顺序制备除氧加氢水。
控制系统首先打开饮用水输入阀1-2，将定量的饮用水输入除氧装置内部，然后关闭饮用水输入阀1-2。控制系统控制除氧减压阀1-3，沸腾装置1-4工作，将饮用水升温，并减压至沸腾，开启搅拌器1-5搅拌，持续0.1～1.5min，除去饮用水内部氧气，然后关闭除氧减压阀1-3，将除氧后的饮用水通过除氧水输出阀1-6输入加氢装置3内部，经喷雾装置3-1喷雾。此时控制系统控制氢气阀打开，将高压氢气持续鼓入加氢装置3内部。此时控温器3-3控制内部饮用水温度为45～15℃，待除氧饮用水全部喷入加氢装置3内部后，控温器3-3控制内部饮用水温度为0～15℃，并继续鼓入氢气，并搅拌饮用水，进一步升高氢气压力，促进氢气溶解。
本实施例还在加氢装置3与除氧装置1之间另行设置管道，可将除氧加氢水再次由加氢装置3泵入除氧装置1，多次沸腾除氧，完全除尽饮用水内部其它气体成分。
将除氧装置1内部完成加氢后的饮用水通过加氢水输出阀3-4导入灌装装置5，进行灌装。完成灌装的除氧加氢包装水7在瓶身上进行打印，将消费者输入的定制信息打印到瓶身。最后将除氧加氢包装水交付终端消费者，完成除氧加氢水面向消费者终端的定制与销售。
本实施例所提供的面向消费者终端的除氧加氢装置能够独立设置于各个销售点，独立的接受消费者定制信息，为消费者实时生产定制除氧加氢水，使得除氧加氢水实现了即产即饮，提升饮用水的品质，改善消费者消费体验。采用高压加氢方式完全符合包装水国家标准GB19298-2014的规定，解决其他加氢水工艺所制备加氢水无法在市场上以包装饮用水的商品归类进行销售的问题。与其他加氢水相比，本实施例所生产的除氧加氢水内部氧气大部分去除，水的质量得到提升、保质期限延长，氢气含量增加，有效提高了此类产品的产品质量。综合上述“加氢水、除氧水、即产即饮、定制化、面向终端化”等显著优点，本实施例所提供的技术方案具备显著的商业价值和技术创新性，解决了现有技术中加氢水一直难以解决的商业化问题。
Claims (8)
1.一种除氧加氢瓶装即饮水，其特征在于，饮用水除氧，然后氢气加压灌注，瓶式包装后直接饮用。
2.如权利要求1所述的除氧加氢瓶装即饮水，其特征在于，饮用水除氧的方法采用以加热或减压方式除去水中溶解的氧气。
3.一种面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水生产装置，包括:除氧装置、加氢装置、储氢装置、灌装装置；
其中，除氧装置通过管道连接饮用水输入口；
且除氧装置与储氢装置分别与加氢装置管道连接；加氢装置还与灌装装置通过管道连接；各管道中均设置控制阀；
还在除氧装置、加氢装置、储氢装置、灌装装置内部设置温度控制系统，用于控制各装置内部的温度；
还设置控制系统与除氧装置、加氢装置、储氢装置、灌装装置及各控制阀、温度控制系统进行电联接，通过控制系统对所连接各子装置进行控制。
4.如权利要求3所述的面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水生产装置，其特征在于，所述除氧装置还通过管道连结压力控制装置，且压力控制装置与控制系统电联接。
5.如权利要求3所述的面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水生产装置，其特征在于，所述除氧装置、加氢装置合并为一体，为除氧加氢装置，直接外接饮用水输入口、储氢装置的氢气输出口、灌装装置，并与控制系统电联接。
6.一种面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水生产方法，其特征在于，步骤包括：
步骤1、接受终端消费者定制请求；
步骤2、将饮用水减压或升温至沸腾，获得除氧饮用水；
步骤3、将除氧饮用水迅速降温后，氢气加压，促使氢气溶入除氧饮用水中，获得除氧加氢水；
步骤4、将除氧加氢水加压状态下灌装饮用水瓶。
7.如权利要求6所述的面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水生产方法，其特征在于，步骤包括：
步骤1、接受终端消费者定制请求，收集消费者提供的除氧加氢水的温度、容量、含氢量等信息；
步骤2、将饮用水减压或升温至沸腾，获得除氧饮用水；
步骤3、将除氧饮用水迅速降温后，氢气加压，促使氢气溶入除氧饮用水中，获得除氧加氢水；
步骤4、依次重复步骤2、3共2～5次，将饮用水中其它气体全部置换为氢分子，获得最终的除氧加氢水；
步骤5、将步骤4最终获得的除氧加氢水加压状态下灌装入饮用水瓶。
8.如权利要求6或7所述的面向消费终端的除氧加氢瓶装即饮水生产方法，其特征在于，步骤3中所述“促使氢气灌入饮用水”的详细步骤还包括，对饮用水采用梯度降温：第一梯度降温后，促使氢气在较高温度下扩散溶解；第二梯度降温后，促使氢气在低温下高浓度梯度扩散溶解，综合提高饮用水中氢气浓度；第一梯度降温后的温度为40～15℃，第二梯度降温温度为15～0℃。
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| CN113371894A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-10 | 福建省然利食品集团有限公司 | 一种抑制水中耗氧微生物生长的工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210416 |