CN1236702C - 利用海水制成的饮料 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种利用海水制成的饮料及其制造方法。海水经脱盐处理后，使水与充分含有镁或钙或铁等必需矿物及维生素类的浓缩液分离，再在分离后所得的水中，添加入该浓缩液本体，或由别的海水浓缩液所得的水溶性镁或钙或铁等必需矿物成分，用制造饮料方法制成的改善健康的饮料。
Description
技术领域
本发明是有关于一种能有效补给矿物成分的饮料及其制造方法。
背景技术
在现代多样化社会中，对食品或饮料等消费材料的需求也显得多样化，因此在健康或美味要求的背景下，做了许多努力及改进工作，以便在消费生活中提供更多的新产品。
提到饮料，大多脱离不了碳酸饮料或咖啡饮料或果汁类等范围，然而，由于其主要成分的糖类或咖啡因等，对健康都有不良影响，使得消费者敬而远之；最近，健康绿茶或运动饮料吸引了大量消费者，因此可预测出，今后也将以美味及健康要求为饮料的重点，而美味及健康要求皆满分的饮料，可预期成为饮料产业的增长方向。
该健康饮料为特别含有日本人容易缺少的镁或钙或铁等必需矿物质及维生素类等的饮料，并以其优越的健康作用受到注目。
一般的，添加有矿物成分的饮料，通常以矿泉水为代表，是在如自来水的饮用水中添加取自矿石等的矿物成分而制成的，在特许公报中也多次说明，而以特开平9-164390号公报或特开平9-187777号公报等作为代表。
但在这些饮料中，有的虽添加了矿物成分，但对于人体所需要的矿物质，仅仅含有其中1种或数种，例如虽添加了镁或钙或铁等必需矿物成分，但却不含其它维持健康的必需微量矿物成分，例如碘或铜；另外，还有添加糖份或酸味料以调整味道，但却无法成为满足矿物平衡的健康饮料。
本发明为解决公知的矿泉水中，必需矿物成分或必需微量矿物成分不足的问题，提出一种划时代的，创新利用海水以提供矿物来源的方法，在特开昭60-255729号公报中说明，海水经脱盐处理后，减低海水中氯化钠含量，再经杀菌处理制成矿物营养补强剂的技术；在特开平3-77689号公报中说明，海水经酸性后，加入强碱剂，将除去生成沉淀物而得的溶液进行浓缩，再将冷却后生成的沉淀物，与在除去沉淀物后的溶液将水分去除所得的固体，加水溶解制成饮食品制造用离子水的技术；在特开平5-219921号公报中说明，在饮用水中配合海洋深层水制成的饮料技术；在特开平9-57257号公报中说明，将海水以逆渗透法脱盐，使与矿物矿石接触的矿物化装置等技术。
但这些技术几乎皆无法适当地制成饮料，作为海水添加物则不能避免其咸味，若为抑制成味而减少其添加量，则会使必需微量矿物成分随之减少；总之，有效地利用海水中矿物成分，制造出俗称“好喝”的饮料，至今仍无法实现。另外，也有以死海的水或大盐湖的水，作为调味料或清凉饮用水添加剂的产品，但即使为天然物，其组成也不是一定的，在使用时仍有稀释的必要，且味觉上的调制有其困难，因此，只有一部份的消费者能接受。
本发明者是针对饮料中海水的利用做出各种研究后的结果，从海水经脱盐处理后所得到的水，一直到进行矿物成分添加的发明，即，如特愿平10-51308号、特愿平11-32760号及特愿平11-34162号所说明的，本发明则对此做一改善。
发明内容
根据上述公知技术的问题，满足美味及健康要求的饮料的重点，以矿物饮料的改进及矿物平衡饮料的开发为目标，并以海水为矿物来源的新的矿物饮料制造方法为本发明的内容。
本发明者在针对上述公知饮料改进的相关课题作深入的研究后，以开发达到矿物质平衡的矿物饮料为目标，并将海水作为矿物来源，使制造新的矿物饮料成为可能。
海洋为地球上一切生命体的起源，是所有矿物成分或矿物资源的宝库，占有地球上大部分的水资源，但由于其盐分含量而无法作为饮用水，而能作为饮用水的则仅限于少雨干燥地区，以高成本的淡水化来使用，其中矿物成分的利用，除了食盐的提取外，自古以来都没有。
本发明是用至今仍未被有效利用的海水矿物成分制造新的饮料，即以经脱盐处理制成的水为原料，在其中添加水溶性矿物成分而成的饮料。
本发明所用的海水，可以是表面水、深海水，任何水深或海域皆可，当然必须是浮游物或有害物质少且干净的海水。
另外，本发明的脱盐处理，是将海水中所含大量的氯化钠除去，通常有多种方法可供使用，其中以逆渗透膜法或电气透析法或蒸馏浓缩法等较理想。借着脱盐处理使水与浓缩液分离，将此水作为饮料的原料，另一方面，将浓缩液根据必要性以加热浓缩法等除去氯化钠，而得到人类生存所需的含大量镁或钙等矿物成分的矿物浓缩液，该矿物浓缩液经处理后，得到越冬卤水、卤水石膏等，而这些又可作为添加物使用。
本发明中使用的海水，虽也可使用表层水，但深度在100～10000m范围的深海水，则以深度100～1000m为理想，特别以200～500m的深海水为合适。
即，本发明是一种在海水经脱盐处理后所得到的水中，添加水溶性矿物成分而成的饮料，其基本构成为下述(1)至(15)的组成物。
(1)在海水经脱盐处理后所得到的水中，添加水溶性矿物成分而成的饮料；
(2)如上述(1)的饮料，其中水溶性矿物成分取自海水；
(3)如上述(1)或(2)的饮料，在海水经脱盐处理后所得到的水中，添加同样由海水取得的水溶性矿物成分；
(4)如上述(1)～(3)的饮料，其中自海水取得的矿物成分为镁及钙；
(5)如上述(1)～(4)的饮料，其中将镁与钙的重量比例(镁/钙)，由4/1调整为1/3；
(6)如上述(1)～(5)的饮料，其中将镁与钙的重量比例(镁/钙)，调整为3/1；
(7)如上述(1)～(6)的饮料，其以EDTA法测定出的硬度为100～3,000；
(8)如上述(1)～(7)的饮料，其以EDTA法测定出的硬度为250或1000；
(9)如上述(1)～(8)的饮料，其中以糖份或酸味料来调整其味道；
(10)如上述(1)～(9)记载的饮料，其中的海水为表层水；
(11)如上述(1)～(9)记载的饮料，其中的海水为深海水；
(12)如上述(11)记载的饮料，其中的海水为深度100m以下的深海水；
(13)如上述(11)或(12)记载的饮料，其中的海水为深度200～500m的深海水；
(14)将采用的海水经脱盐处理后，水与浓缩液分离，再在该水中添加该浓缩液，或添加由别的浓缩液取得的水溶性矿物成分制成的饮料的制造方法；
(15)如上述(14)饮料的制造方法，其中采用的海水为深度100m以下的深海水。
本发明为从来没有的新饮料及有关其制造方法的发明，充分提供健康上每天都需要的必需矿物质，同时提供必需微量矿物质的具有矿物平衡的矿物饮料，并以矿物质宝库——海水为矿物质来源，实现一种新矿物饮料的制造。
本发明在海水经脱盐处理后而成的原料水中，配合添加水溶性矿物成分而制成饮料，其中，水溶性矿物成分取自矿石等，但由上述的海水浓缩液中取得较为理想。本发明使用的水溶性矿物成分是指除去氯化钠后，以镁或钙或铁等为主要矿物，并含有碘或铜或亚铅等的必需微量矿物质。
本发明为在海水经脱盐处理后的原料水中，除去氯化钠而溶入上述的海水浓缩液或越冬卤水、卤水石膏等，使得碘或铜或亚铅等海水中的必需微量矿物成分也随着溶入饮料。
镁和钙都为人体最重要的矿物质，但至今含镁的健康饮料几乎见不到，而钙有助于骨头或牙齿的形成维护，因此需要大量摄取，本发明则以此二者为主要成分的添加物，这两种矿物质的配合比例可任意调整，但以镁与钙的重量比例(镁/钙)为4/1至1/3较理想；相对于钙，若镁的重量比例大于4时，则会生成苦味不易入口，相对于镁，若钙的重量比例大于3时，味道则会变硬。
另外，根据调查，现代人钙的摄取量，相对于标准每日600mg，仅达到570mg，而镁的摄取量，相对于标准每日300mg，而仅达到200mg(厚生省资料)；为补齐不足，不管是在钙与镁补给上或味觉上，镁与钙的重量比例(镁/钙)调整为3/1，是最理想的。
对饮料来说，硬度为一大重点，影响到其美味及口感。
本发明的饮料硬度，是以水中镁离子及钙离子含量表示的方法，换算成碳酸钙来表示。
本发明中的硬度，是以EDTA法来加以测定。
本发明饮料的硬度，以100至3000为理想，未满100者，其镁或钙的主要矿物质或必需微量矿物质的含量则大为减少，超过3000时，味道则变硬不易入口；为达到可口，且增加镁或钙的主要矿物质摄取量，该硬度以500至1500更为理想。
以上是从对矿物质补给饮料的观点来说，而从味觉上来说，硬度1000是最为理想的，另外，用于炊饭等一般调理用时，视料理而不同，一般以硬度250较为常用。
本发明作为饮料，为提高其美味及口感，以糖份或酸味料来调整味道是必然的，因此，形成甜味或咸味或微妙风味。
再者，本发明上述饮料的制法也有新意，如上述，该制造方法的基础为海水经脱盐处理后水与浓缩液分离，在该水中添加入浓缩液或浓缩液中得到的水溶性矿物成分。
本发明所得的饮料，是由海水中取得水，而其添加的镁或钙等矿物成分则为海水浓缩物，因此也添加了海水富含的微量元素。海水取得的水与浓缩物两者，都含有必需微量矿物或微量元素或极微量的各种物质，形成饮料中微妙风味及不可思议的健康作用。
而且由于氯化钠几乎全被除去而不会咸，也没有氯化钠对健康的不良影响，可适度地调味，以得到一种可口、增进健康，且具清凉特性，可充分满足消费者的饮料。再者，根据必要情况，也可添加果汁原料或维生素等，发挥其提高营养成分的作为营养饮料的作用，并借着添加药效成分发挥更优越的增进健康的作用。另外，特别添加取自海水的钠或钾，也可作为工作或运动后发汗的饮料。
具体实施方式
以下，根据实施例具体说明本发明的实施方式，但本发明并不限于此等使用物。
〔实施例1〕
海水的处理：
将海水利用逆渗透膜法使水与浓缩水分离，逆渗透膜分离装置使用东丽(股份)制小型试验机，配合以下的操作条件加以分离。
运转条件：液温15℃
压力：56Mpa
水侧流量：1.9L/min
浓缩水侧流量：16L/min
以上述操作步骤分离处理的水的传导度如表1。
【表1】
| 海水 | 水 | |
| 传导度(μS/cm) | 35.000 | 131 |
在越冬卤水中加入以电气透析装置调整过的卤水，得到卤水石膏，该卤水石膏的含量及微量成分的含量如表2所示。
【表2】
| 钙盐 | |
| 钙(％) | 24.2 |
| 铁(ppm) | 5.48 |
| 铜(ppm) | 0.66 |
| 锰(ppm) | 0.37 |
镁盐的含量，是加热脱氯化钠处理所得浓缩水，再将钙盐、氯化钠分离而得镁盐溶液，该镁盐含量及微量成分的含量如表3所示。
【表3】
| 钙盐 | |
| 镁(％) | 5.18 |
| 铁(ppm) | 0.34 |
| 铜(ppm) | 0.74 |
| 锰(ppm) | 0.25 |
| 锌 | 1.48 |
| 钴 | 0.01 |
| 钼 | 0.28 |
味觉测试结果：
使用上述原料实施味觉官能测试，味觉测试结果如表4所示，饮料的硬度及镁/钙重量比例如下所示：
镁/钙比(相对于钙，镁的重量比例)
A＝6/1、B＝5/1、C＝4/1、D＝3/1、E＝2/1、F＝1/1、G＝1/2、H＝1/3、I＝1/4、J＝1/5
硬度(EDTA法)如下所示：
50、100、200、500、1000、1500、2000、3000、4000
【表4】
| 硬度(EDTA法) | 镁/钙重量比例 | |||||||||
| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | |
| 50 | ○ | ○ | □ | □ | □ | □ | □ | □ | ○ | ○ |
| 100 | △ | △ | ○ | □ | □ | □ | □ | ○ | △ | △ |
| 200 | △ | △ | ○ | □ | □ | □ | □ | ○ | △ | △ |
| 500 | △ | △ | ○ | □ | □ | □ | □ | ○ | △ | △ |
| 1,000 | △ | △ | ○ | □ | □ | □ | □ | ○ | △ | △ |
| 1,500 | × | △ | ○ | □ | □ | □ | □ | ○ | △ | △ |
| 2,000 | × | × | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | △ |
| 3,000 | × | × | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | - |
| 4,000 | × | × | × | × | × | × | × | × | - | - |
注：评价方法
由成人男女五人的评测员，依其味觉感觉作一测试。
□：最好 ○：良好 △：稍微不好 ×：不好
测试结果的评价：
饮料硬度在未满100时，虽好喝，但镁或钙或微量矿物质的含量非常少，以矿物质补充观点来看是不理想的；硬度在100以上，相对于钙、镁的重量比例大于4，镁的苦味则随之而出为不理想，硬度在100以上，相对于镁、钙的重量比例大于3，味道则转硬也不理想。
饮料硬度高于3,000时，相对于镁、钙的重量比例大于4，钙盐不易溶解，是为不理想，而硬度于4,000时，则不美味，也不理想。
由该结果可得知，饮料的硬度在100～3000，镁/钙为4/1～1/3的范围内为美味范围。
使用上述原料，镁和钙的重量比例(镁/钙)为3/1，调制成硬度1000的饮料，其ICP-MS分析结果如下所示。
【表5】
| 硬度1000 | |
| 钠 | 74ppm |
| 镁 | 200ppm |
| 钙 | 71ppm |
| 钾 | 69ppm |
| 铁 | 7.4ppb |
| 锌 | 34.5ppb |
| 铜 | 24.4ppb |
| 碘 | 8.8ppb |
| 磷 | 2.8ppb |
| 硒 | 1.9ppb |
| 锰 | 0.1ppb |
〔实施例2〕
海水的处理：
海水利用离子交换电气透析装置，将稀薄水与浓缩水加以分离。
离子交换电气透析装置使用由旭玻璃(股份)制的小型试验机。
○操作条件如下：
运转条件：有效膜面积1.72dm2/张
(使用阳离子交换膜14张，阴离子交换膜10张)
定电流：8A
流速：200L/H
液温：14℃
○分离水的传导度；
如上述操作步骤，所得分离处理水的传导度如表6所示。
【表6】
| 海水 | 稀薄水 | |
| 传导度(μS/cm) | 155,000 | 2,800 |
○钙、镁的含量；
将浓缩水加以浓缩，进行脱氯化钠处理，将氯化钠与钙、镁盐溶液分离，分离后的钙、镁盐溶液含量如表7所示。
(与实施例1同样，也含有铜或锰等微量矿物质)
【表7】
| 单位 | 含量 | |
| 钙 | ％ | 0.74 |
| 镁 | ％ | 2.80 |
| 铁 | ppb | 14 |
| 铜 | ppb | 15 |
| 锰 | ppb | 0.16 |
| 锌 | ppb | 742 |
| 钼 | ppb | 180 |
| 碘 | ppm | 1.3 |
使用上述逆渗透膜处理所得传导度131μS/cm的水与表7中钙与镁溶液，且硬度调整为下述a～i的饮料进行味觉官能试验，味觉测试结果如表8所示。
饮料的硬度如下：
a＝50、b＝100、c＝200、d＝500、e＝1,000、f＝1,500、g＝2,000、h＝3,000、i＝4,000
【表8】
| 硬度(同) | a | b | c | d | e | f | g | h | i |
| 官能实验 | □ | □ | □ | □ | □ | □ | ○ | ○ | × |
(注)评价方法如下：
成人男女五人的评测员，依其味觉感觉作一测试。
□：最好 ○：良好 ×：不好
测试结果评价：
饮料硬度在未满100时，虽好喝，但钙或镁或微量矿物质的含量非常少，以矿物质补充观点来看是不理想的。
硬度在4,000时，则不美味，也不理想。
由该结果可确定的是，与实施例1相同，饮料的硬度在100～3000时，而镁/钙为4/1～1/3的范围内为美味范围。
使用上述原料，镁和钙的重量比例(镁/钙)为3/1，调制成硬度250的饮料，其ICP-MS分析结果如下所示。
【表9】
| 硬度250 | |
| 钠 | 19ppm |
| 镁 | 50ppm |
| 钙 | 18ppm |
| 钾 | 17ppm |
| 铁 | 1.9ppb |
| 锌 | 8.6ppb |
| 铜 | 6.1ppb |
| 碘 | 2.2ppb |
| 磷 | 0.7ppb |
| 硒 | 0.5ppb |
〔实施例3〕
使用与实施例1相同的原料，制成梅子风味的清凉饮料，进行味觉官能测试，味觉测试结果如下所示。
实验所用饮料调整为，镁和钙重量比例(镁/钙)为3/1，硬度为1000。
【表10】
| 原料 | 配合1 | 配合2 | 配合3 |
| 梅精 | 2 | 4 | 6 |
| 维生素C | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| 低聚糖 | 5 | 5 | 5 |
| 评价 | ○ | □ | △ |
(注)评价方法如下：
成人男女五人的评测者，依味觉感觉作一测试。
□：最好 ○：良好 △：稍微不好 ×：不好
〔实施例4〕
使实验鼠自由摄取高胆固醇食物及实施例1中硬度调整为1000的饮料，经四个星期的饲养后，以低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-Ch)测定其血浆中总胆固醇量；该实验动物使用Wister系老鼠♂10周龄(一群8只)；总胆固醇量以低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-Ch)测定的结果如表11所示。
【表11】
| 总胆固醇 | 低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-Ch) | |
| 高胆固醇饲料 | 144 | 38 |
| 高胆固醇饲料+硬度1000 | 101 | 26 |
测试结果评价：
可确定若将含丰富矿物质、硬度1000的饮料作为饮用水来摄取，能达到抑制总胆固醇量及动脉硬化原因的LDL-Ch的增加。
由以上的说明可清楚得知，本发明是利用表层水或深海水制造的饮料，能有效活用海水中含有的镁或钙等必需矿物质或必需微量矿物质，且其中镁或钙等含量也可任意改变。
由于氯化钠几乎全被除去，因此没有咸味，也没有氯化钠对健康的不良影响，若加以适度调味，则可作为喝起来可口的“健康饮用水”或“清凉饮用水”等适当的饮料，以提供一种能充分满足消费者的饮料。
Claims (4)
1.一种100米以下的深海水经脱盐处理后，在其脱盐水中添加入水溶性矿物成分而制得的饮料，其特征为：所述的水溶性矿物成分主要为镁及钙，所述镁与钙的重量比例(镁/钙)范围为4/1～1/3，并且所述饮料由EDTA法测定出的硬度为100～3,000。
2.如权利要求1所述的饮料，其特征为：镁与钙的重量比例(镁/钙)为3/1。
3.如权利要求1所述的饮料，其特征为：由EDTA法测定出的硬度为250或1,000。
4.如权利要求1～3中任一项所述的饮料，其特征为：利用糖份或酸味料做一味道上的调整。
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