CN116375259A - 一种电解水制备方法以及电解水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电解水制备的技术领域，公开了一种电解水制备方法以及电解水装置，所述制备方法包括如下步骤：S1、将原水进行初步过滤得到碳滤水；将碳滤水进行二级反渗透处理得到纯水；S2、将碳滤水和纯水进行混比调节，得到电解原水；所述电解原水的pH为5.5~7，电导率为80~120μs/m；S3、将电解原水进行电解，得到碱性电解水。本发明能够制备得到更适用于饮料生产的碱性电解水，电解水的电导率和pH均在合理范围内，不仅有利于饮料的后续配料，而且使得饮料的口感更佳，并且该电解水装置能满足大型饮料生产线产能。
Description
技术领域
本发明涉及电解水制备的技术领域，尤其是涉及一种电解水制备方法以及电解水装置。
背景技术
电解水指的是将原水进行电解后，在阳极和阴极分别得到的酸性电解水和碱性电解水。酸性电解水因含有较多的酸根离子（H+离子）而具有氧化性，碱性电解水因含有较多的氢氧根离子（OH-离子）而具有还原性。研究表明，饮用弱碱性电解水有利于可以促进身体代谢，能够及时止渴，而且能帮助人体排出多余的废物油脂，减轻身体负担，帮助减脂。因而，随着人们对于弱碱性水的需求逐渐提升，添加弱碱性水进行制备的饮料也越来越受到欢迎。
弱碱性水生成方式主要有电解法和添加法。添加法即在水中添加矿化碱性物质或小苏打等，使得水的pH上升。目前饮料企业生产的小苏打水就是采用添加法生产的。电解法则是使水流过电解槽，在直流电的作用下水分子分解，同时有碱性水和酸性水产生，整个过程中无需添加化学试剂，有利于食品安全质量保障。例如，公开号为WO2011088598A1的中国发明专利公开了一种弱碱性负电位电解水制取装置及电解饮水机，该弱碱性负电位电解水制取装置包括电解容器，置于电解容器内的阴极、阳极，以及与阴极、阳极电连接的直流脉冲电源。但是，现有采用电解法生产弱碱性水的设备多为小型家用设备，并不能满足大型饮料生产线产能，并且现有的电解法工艺流程得到的电解水并不适用于饮料生产，导致其口感不佳，电解水的电导率和pH还会影响饮料的后续配料过程，影响饮料品质。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种电解水制备方法以及电解水装置，能够制备得到更适用于饮料生产的碱性电解水，电解水的电导率和pH均在合理范围内，不仅有利于饮料的后续配料，而且使得饮料的口感更佳。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
第一方面，本发明提供了一种用于饮料生产的电解水制备方法，包括如下步骤：
S1、将原水进行初步过滤得到碳滤水；将碳滤水进行二级反渗透处理得到纯水；
S2、将碳滤水和纯水进行混比调节，得到电解原水；所述电解原水的pH为5.5~7，电导率为80~120μs/m；
S3、将电解原水进行电解，得到碱性电解水。
原水通过初步过滤除去颗粒性杂质、异味以及游离性物质，而二级反渗透是利用反渗透膜进行过滤，去除水中大部分的阴阳离子，电导率随之降低。饮料制备用电解水需要控制电导率，在电导率为80~120μs/m的范围内进行电解，碱性电解水制备得到的饮料不仅富含更多的电解质，而且口感更佳，若电导率过高，则电解生产的碱性水中阳离子过多，相对碱性较强，饮料口味发涩。并且，电导率还会影响后续电解后形成的碱性水的pH，电导率过高也会影响碱性水的pH过高，在后续食品添加剂的过程中，会对添加剂的稳定性造成影响，不利于饮料的后续配料，也会影响整体饮料稳定体系，影响饮料品质。
由于原水根据不同季节、不同水源的电导率会存在差异，炭滤水的电导率会根据原水的变化而变化，而且二级反渗透因具有的反渗透效果将导致纯水的电导率极低，为确保电解原水的电导率稳定在80~120μs/m，需用较低电导率的纯水与较高电导率的炭滤水进行混比，保证电解质含量和饮料口感，也可以有效避免产水微生物风险，确保产水质量。
作为优选，所述碳滤水的pH为5~9，电导率为200~500μs/m。
作为优选，所述纯水的pH为5.5~7，电导率低于10μs/m。
作为优选，所述碱性电解水的pH为9.5~10。
作为优选，所述初步过滤包括依次进行的机械过滤和活性炭过滤。
机械过滤指的是利用石英砂、锰砂等过滤材料过滤掉水中的机械杂质，活性炭过滤指的是利用活性炭过滤水中的异味与游离性物质。
作为优选，所述机械过滤所用的过滤材料为石英砂和/或锰砂；所述机械过滤和活性炭过滤均在常温常压下过滤。
作为优选，所述二级反渗透处理为采用反渗透膜进行处理。
第二方面，本发明还提供了一种用于实施上述制备方法的电解水装置，所述电解水装置包括原水罐；所述原水罐与初步过滤设备相连接，并从初步过滤设备的出水口通入炭滤水罐进行储存；炭滤水罐的出水口连接有两条支路，一条支路通过二级反渗透设备与纯水罐相连接，另一条支路与混比调节设备相连接，混比调节设备的入水口还与纯水罐相连接；混比调节设备的出水口与电解原水罐相连接；电解原水从电解原水罐的出水口通入电解水装置进行电解，得到碱性电解水。
作为优选，所述碱性电解水在碱水储罐中储存，并从碱水储罐的出水口通入饮料配料系统进行饮料生产。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）能够制备得到更适用于饮料生产的碱性电解水，电解水的电导率和pH均在合理范围内，不仅有利于饮料的后续配料，而且使得饮料的口感更佳；
（2）该电解水装置能满足大型饮料生产线产能，并且成本较低。
附图说明
图1为本发明中电解水装置的连接结构示意图。
附图标记为：原水罐1、机械过滤设备2、活性炭过滤设备3、炭滤水罐4、二级反渗透设备5、纯水罐6、混比调节设备7、电解原水罐8、电解水装置9、碱水储罐10、饮料配料系统11。
具体实施方式
以下用具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
总实施例
一种用于饮料生产的电解水制备方法，包括如下步骤：
S1、将原水依次进行机械过滤（石英砂和/或锰砂）和活性炭过滤，机械过滤和活性炭过滤均在常温常压下过滤，得到碳滤水，使得碳滤水的pH为5~9，电导率为200~500μs/m；将碳滤水进行二级反渗透处理（反渗透膜）得到纯水，使得纯水的pH为5.5~7，电导率低于10μs/m；
S2、将碳滤水和纯水进行混比调节，得到电解原水，得到电解原水的pH为5.5~7，电导率为80~120μs/m；
S3、将电解原水进行电解，得到pH为9.5~10的碱性电解水。
一种用于实施上述制备方法的电解水装置：
该电解水装置包括依次连接的原水罐1、机械过滤设备2、活性炭过滤设备3和炭滤水罐4，原水经过机械过滤和活性炭过滤去除水中的杂质、异味与游离性物质，得到电导率较高的炭滤水。炭滤水在炭滤水罐4内进行储存，炭滤水罐4的出水口连接有两条支路，一条支路依次连接二级反渗透设备5与纯水罐6，炭滤水经过反渗透处理去除大部分的阴阳离子，得到低电导率的纯水并子啊纯水罐6中储存；另一条支路与混比调节设备7的入水口相连接，混比调节设备7的入水口还与纯水罐6相连接，混比调节设备7的出水口则与电解原水罐8相连接，从而实现电解原水的混比调节。
电解原水从电解原水罐8的出水口通入电解水装置9进行电解，得到碱性电解水，并将其通入碱水储罐10中储存，之后由碱水储罐10的出水口通入饮料配料系统11进行饮料生产。
实施例1
一种用于饮料生产的电解水制备方法，包括如下步骤：
S1、将原水依次进行机械过滤（石英砂）和活性炭过滤，机械过滤和活性炭过滤均在常温常压下过滤，得到碳滤水，使得碳滤水的pH为6.8，电导率为298μs/m；将碳滤水进行二级反渗透处理（反渗透膜）得到纯水，使得纯水的pH为6.3，电导率为1.8μs/m；
S2、将碳滤水和纯水进行混比调节，得到电解原水，得到电解原水的pH为6.6，电导率为102μs/m；
S3、将电解原水进行电解，得到pH为9.7的碱性电解水。
一种用于实施上述制备方法的电解水装置：
如图1所示，该电解水装置包括依次连接的原水罐1、机械过滤设备2、活性炭过滤设备3和炭滤水罐4，原水经过机械过滤和活性炭过滤去除水中的杂质、异味与游离性物质，得到电导率较高的炭滤水。炭滤水在炭滤水罐4内进行储存，炭滤水罐4的出水口连接有两条支路，一条支路依次连接二级反渗透设备5与纯水罐6，炭滤水经过反渗透处理去除大部分的阴阳离子，得到低电导率的纯水并子啊纯水罐6中储存；另一条支路与混比调节设备7的入水口相连接，混比调节设备7的入水口还与纯水罐6相连接，混比调节设备7的出水口则与电解原水罐8相连接，从而实现电解原水的混比调节。
电解原水从电解原水罐8的出水口通入电解水装置9进行电解，得到碱性电解水，并将其通入碱水储罐10中储存，之后由碱水储罐10的出水口通入饮料配料系统11进行饮料生产。
实施例2
一种用于饮料生产的电解水制备方法，包括如下步骤：
S1、将原水依次进行机械过滤（石英砂）和活性炭过滤，机械过滤和活性炭过滤均在常温常压下过滤，得到碳滤水，使得碳滤水的pH为7.4，电导率为437μs/m；将碳滤水进行二级反渗透处理（反渗透膜）得到纯水，使得纯水的pH为6.4，电导率为2.1μs/m；
S2、将碳滤水和纯水进行混比调节，得到电解原水，得到电解原水的pH为6.4，电导率为97μs/m；
S3、将电解原水进行电解，得到pH为9.8的碱性电解水。
一种用于实施上述制备方法的电解水装置：
该电解水装置包括依次连接的原水罐1、机械过滤设备2、活性炭过滤设备3和炭滤水罐4，原水经过机械过滤和活性炭过滤去除水中的杂质、异味与游离性物质，得到电导率较高的炭滤水。炭滤水在炭滤水罐4内进行储存，炭滤水罐4的出水口连接有两条支路，一条支路依次连接二级反渗透设备5与纯水罐6，炭滤水经过反渗透处理去除大部分的阴阳离子，得到低电导率的纯水并子啊纯水罐6中储存；另一条支路与混比调节设备7的入水口相连接，混比调节设备7的入水口还与纯水罐6相连接，混比调节设备7的出水口则与电解原水罐8相连接，从而实现电解原水的混比调节。
电解原水从电解原水罐8的出水口通入电解水装置9进行电解，得到碱性电解水，并将其通入碱水储罐10中储存，之后由碱水储罐10的出水口通入饮料配料系统11进行饮料生产。
实施例3
一种用于饮料生产的电解水制备方法，包括如下步骤：
S1、将原水依次进行机械过滤（石英砂）和活性炭过滤，机械过滤和活性炭过滤均在常温常压下过滤，得到碳滤水，使得碳滤水的pH为6.5，电导率为346μs/m；将碳滤水进行二级反渗透处理（反渗透膜）得到纯水，使得纯水的pH为6.3，电导率为2.3μs/m；
S2、将碳滤水和纯水进行混比调节，得到电解原水，得到电解原水的pH为6.5，电导率为95μs/m；
S3、将电解原水进行电解，得到pH为9.7的碱性电解水。
一种用于实施上述制备方法的电解水装置：
该电解水装置包括依次连接的原水罐1、机械过滤设备2、活性炭过滤设备3和炭滤水罐4，原水经过机械过滤和活性炭过滤去除水中的杂质、异味与游离性物质，得到电导率较高的炭滤水。炭滤水在炭滤水罐4内进行储存，炭滤水罐4的出水口连接有两条支路，一条支路依次连接二级反渗透设备5与纯水罐6，炭滤水经过反渗透处理去除大部分的阴阳离子，得到低电导率的纯水并子啊纯水罐6中储存；另一条支路与混比调节设备7的入水口相连接，混比调节设备7的入水口还与纯水罐6相连接，混比调节设备7的出水口则与电解原水罐8相连接，从而实现电解原水的混比调节。
电解原水从电解原水罐8的出水口通入电解水装置9进行电解，得到碱性电解水，并将其通入碱水储罐10中储存，之后由碱水储罐10的出水口通入饮料配料系统11进行饮料生产。
将实施例1-3中碱性电解水用于同一饮料生产，饮料产品不仅富含电解质，而且口感柔和、顺滑，饮料整体稳定、均一、清澈，对实施例1-3所制得饮料产品的口感进行感官检验，采用“五分制”，分值分别为5、4、3、2、1，5分为最高分，评定人员由30人组成，最终评定结果取30人给出分值的平均值，口感具体评分结果（平均值）均高于4.5分。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于饮料生产的电解水制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将原水进行初步过滤得到碳滤水；将碳滤水进行二级反渗透处理得到纯水；
S2、将碳滤水和纯水进行混比调节，得到电解原水；所述电解原水的pH为5.5~7，电导率为80~120μs/m；
S3、将电解原水进行电解，得到碱性电解水。
2.如权利要求1所述用于饮料生产的电解水制备方法，其特征在于，所述碳滤水的pH为5~9，电导率为200~500μs/m。
3.如权利要求1或2所述用于饮料生产的电解水制备方法，其特征在于，所述纯水的pH为5.5~7，电导率低于10μs/m。
4.如权利要求1或2所述用于饮料生产的电解水制备方法，其特征在于，所述碱性电解水的pH为9.5~10。
5.如权利要求1所述用于饮料生产的电解水制备方法，其特征在于，所述初步过滤包括依次进行的机械过滤和活性炭过滤。
6.如权利要求5所述用于饮料生产的电解水制备方法，其特征在于，所述机械过滤所用的过滤材料为石英砂和/或锰砂；所述机械过滤和活性炭过滤均在常温常压下过滤。
7.如权利要求1或5或6所述用于饮料生产的电解水制备方法，其特征在于，所述二级反渗透处理为采用反渗透膜进行处理。
8.一种用于实施如权利要求1-7之一所述制备方法的电解水装置，其特征在于，所述电解水装置包括原水罐；所述原水罐与初步过滤设备相连接，并从初步过滤设备的出水口通入炭滤水罐进行储存；
炭滤水罐的出水口连接有两条支路，一条支路通过二级反渗透设备与纯水罐相连接，另一条支路与混比调节设备相连接，混比调节设备的入水口还与纯水罐相连接；
混比调节设备的出水口与电解原水罐相连接；电解原水从电解原水罐的出水口通入电解水装置进行电解，得到碱性电解水。
9.如权利要求8所述电解水装置，其特征在于，所述碱性电解水在碱水储罐中储存，并从碱水储罐的出水口通入饮料配料系统进行饮料生产。
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