PL238905B1 - Sposób wytwarzania koncentratu do produkcji napoju prozdrowotnego zawierającego związki krzemu, stosowanego jako enterotransporter lub enterosorbent oraz modułowa instalacja do wytwarzania koncentratu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania koncentratu do produkcji napoju prozdrowotnego zawierającego związki krzemu, stosowanego jako enterotransporter lub enterosorbent oraz modułowa instalacja do wytwarzania koncentratu.

Znany jest z opisu patentu CN102665447 sposób wytwarzania wody wzbogaconej naturalnym kwasem ortokrzemowym. Wzbogacenie następuje w procesie elektrodializy, z użyciem membran jonoselektywnych. Zawartość kwasu ortokrzemowego wzrasta o 300%. Tak uzyskana woda jest wykorzystywana jako woda pitna. Niedogodnością sposobu jest to, że otrzymana woda nie jest koncentratem i zawiera małe ilości związków krzemu.

Znany jest z opisu zgłoszenia patentowego PL372121 niekoloidalny roztwór wodny kwasu krzemowego i kwasu borowego, wytwarzany z biodostępnego niekoloidalnego kwasu krzemowego. Niedogodnością sposobu jest to, że otrzymany roztwór nie jest koncentratem i zawiera małe ilości związków krzemu.

Znany jest z opisu patentu PL194223 sposób otrzymywania biologicznie czynnego preparatu krzemowego z pochodnych kwasu ortokrzemowego. Niedogodnością metody są: niskie stężenie pochodnych kwasu ortokrzemowego, od 8,0 do 12,5% wagowych, oraz konieczność stabilizowania preparatu chlorkiem choliny w ilości od 30 do 40% wagowych.

Znany jest z opisu zgłoszenia patentowego PL410847 sposób otrzymywania kompleksów biologicznie aktywnego kwasu ortokrzemowego z organicznym borem, wykorzystywany do tworzenia dodatków biologicznie aktywnych. Produkt jest wodnym roztworem organicznych związków krzemu i boru. Niedogodnością metody jest małe stężenie związków krzemu oraz przyswajalność związków krzemu.

Znany jest z opisu patentu CN102389107 sposób wytwarzania roztworu do ekstrakcji kwasu ortokrzemowego i suplementu silikonowego z roślin bogatych w krzem, wykorzystywanych do wytwarzania środków ochrony zdrowia. Ale do ekstrakcji stosuje się glicerynę i chlorek choliny jako stabilizatory, co podnosi koszt produkcji. Dodatkowo jako rozpuszczalnika ekstrahującego używa się gorącego roztworu wodnego o wartości pH 2-3, aby zwiększyć wydajność.

Znany jest z opisu patentu US5922360 stabilizowany preparat zawierający kwas ortokrzemowy i preparat biologiczny, zawierający kwas ortokrzemowy, który jest stabilizowany środkiem stabilizującym, takim jak cholina. Niedogodnością preparatu jest konieczność ustabilizowania kwasu ortokrzemowego choliną.

Znany jest z opisu patentu JPS63189471 proszek łatwo rozpuszczalny w wodzie, trudno osadzający się, wykorzystywany jako tusz na bazie wody do przyborów do pisania, płynnego kosmetyku, ciekłego materiału do malowania, atramentu na bazie wody itp. Proszek zawiera metasilany litowców, kwas ortokrzemowy, kwas dikrzemowy, kwas tetrakrzemowy itp., organiczny lub nieorganiczny pigment, tlenek metalu, pigment wzmacniający, żywicę w proszku itp. Preparat według opisu ma zastosowanie wyłącznie zewnętrzne, nie jest sorbentem ani enterotransporterem.

Znany jest z opisu patentu CN1420843 sposób wytwarzania kwasu ortokrzemowego, wykorzystywanego jako preparat krzemowy stosowany do produkcji karmy dla zwierząt, żywności lub suplementu diety oraz preparatu farmaceutycznego lub kosmetycznego. Niedogodnością sposobu według wynalazku jest konieczność stosowania związków krzemu rozpuszczalnych w kwasach oraz organicznego dodatku stabilizującego.

Znany jest z opisu zgłoszenia patentowego PL403902 sposób wytwarzania preparatu krzemowego stymulującego rozwój roślin i jego zastosowanie. Preparat zawiera rozpuszczalne w wodzie związki krzemu w ilości 0,5 do 60% masowych (w przeliczeniu na Si O2), rozpuszczone w środowisku wodnym w obecności polisacharydów, polialkoholi, kwasów fulwowych, aminokwasów lub ich mieszanin, wykorzystywany w uprawach rolniczych i ogrodniczych. Preparat ma zastosowanie jako źródło krzemu, nie ma właściwości sorbentu ani enterotransportera.

Znane są sorbenty lub koncentraty do ich przygotowywania w postaci proszku. Postać proszku utrudnia ich przyjmowanie, duża gęstość i nieprzyjemny smak często uniemożliwiają ich zastosowanie.

Znany jest z opisu patentu RU2293744 sposób wytwarzania innowacyjnego jelitowego adsorbentu (enterosorbentu) z alkalicznego roztworu dihydroksymetylosilikatu sodu, wykorzystywany w celu wiązania toksyn, substancji szkodliwych, patogenów chorobotwórczych i alergenów w przewodzie pokarmowym oraz ich usuwania z organizmu. Niedogodnością enterosorbentu jest trudność jego przyjmowania, powodowana dużą gęstością i nieprzyjemnym smakiem.

PL 238 905 B1

Znany jest z opisu zgłoszenia patentowego PL352225 sposób wytwarzania stabilnej krzemionki koloidalnej o polu powierzchni powyżej 700 m²/g, stosowany jako środek odwadniający i retencyjny w procesach papierniczych. Niedogodnością sposobu jest krótki czas trwałości roztworu, wynoszący od 30 do 60 dni.

Znany jest z opisu patentu US6335457 proces otrzymywania kompleksu zawierającego biologicznie przyswajalny kwas ortokrzemowy, w postaci trwałej, wykorzystywany do celów kosmetycznych lub leczniczych jako kompozycje lub suplement diety. Niedogodnością tego kompleksu jest to, iż występuje w postaci stałej.

Znany jest z opisu patentu PL184365 sposób wytwarzania bezpostaciowych krzemionek z roztworu krzemianu sodu o powierzchni właściwej do 200 m²/g według metody BET, wykorzystywanych do pochłaniania oleju. Niedogodnością sposobu według wynalazku jest mała powierzchnia właściwa krzemionki.

Znany jest z opisu zgłoszenia patentowego WO2012064230 środek odtruwający przewód pokarmowy dla kręgowców, wybrany z grupy sorbentów do chromatografii cieczowej z odwróconymi fazami. Sorbent jest hydrofobizowaną matrycą z żelu poli (kwasu krzemowego). Sorbent stosowany jest w przypadku ostrego i chronicznego zatrucia układu pokarmowego kręgowców spowodowanego przez leki i środki odurzające, mikotoksyny, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne i trwałe zanieczyszczenia organiczne, takie jak pestycydy chloroorganiczne, polichlorowcowane dibenzodioksyny, dibenzofurany, bifenyle i inne niebezpieczne substancje toksyczne. Ale środek według opisu patentowego ma właściwości hydrofobowe oraz zawiera nośnik w postaci pochodnych alkilowych lub fluoroalkilowych krzemu.

Znana jest z opisu patentu RU2234931 kompozycja dojelitowa jako mieszanina proszkowa zawiera ligninę hydrolityczną, celulozę mikrokrystaliczną, pektynę i silnie zdyspergowany ditlenek krzemu, wykorzystywany do formowania leków dojelitowych, jako kompozytowy enterosorbent zwiększający zdolność adsorpcji. Ale kompozycja charakteryzuje się małą zawartością związków krzemu oraz dużą zawartością substancji wiążących wodę.

Znany jest z opisu patentu EP2563332 sposób wytwarzania ciekłych lub półstałych kompozycji farmaceutycznych, w szczególności wodnej zawiesiny farmaceutycznej lub półstałej pasty zawierającej naturalne mineralne gliny jako składnik czynny, wykorzystywanych w leczeniu ostrej i przewlekłej biegunki. Kompozycja według opisu patentowego nie jest roztworem, a zawiesiną lub pastą, wytwarzaną z minerałów pochodzących z gliny.

Znany jest z opisu zgłoszenia patentowego PL404293 sposób wytwarzania preparatu w postaci tabletek z krzemionki koloidalnej, stosowany do wytwarzania tabletek o niemodyfikowanym uwalnianiu, zawierających ezetymib. Niedogodnością preparatu jest postać tabletek, które często sprawiają trudność w przełknięciu.

Znane są napoje produkowane z koncentratów, takie jak soki odtworzone z soku zagęszczonego.

Koncentraty owocowe produkuje się ze świeżych owoców poprzez odparowanie lub wymrożenie wody w procesie liofilizacji soku z owoców. Aby zapewnić trwałość koncentratów w czasie przechowywania i transportu, poddaje się je pasteryzacji lub zamraża. Aby uzyskać sok z koncentratu, wprowadza się do niego wodę. Woda stosowana do rozcieńczania powinna spełniać kryteria jakościowe określone dla wody przeznaczonej do picia. Znane metody produkcji koncentratów wymagają dużej ilości energii. Napoje produkowane z tych koncentratów nie są stabilne i wymagają stabilizatorów.

Znane są metody tworzenia układów koloidalnych o małym stężeniu. Przykładem takiego układu jest mleko roślinne. Mleko ryżowe jest napojem wytwarzanym na bazie zboża, głównie ryżu brązowego. Kluczową rolę w produkcji mleka ryżowego odgrywają dekantery i prasy taśmowe. Ryż jest mielony, po zmieszaniu z dużą ilością wody gotowany, a następnie zacierany. Powstaje kremowa masa, która przetwarzana jest przy użyciu dekantera. Mleko sojowe produkowane jest z ziarna soi. Ziarna soi są łuskane, mielone na mokro i poddawane ekstrakcji przy użyciu gorącej wody. Wirówka oddziela z mleka sojowego pozostałości ziaren soi. Otrzymane układy koloidalne nie są stabilne, muszą zawierać stabilizatory.

Znany jest z opisu patentu CN101279737 sposób wytwarzania kwasu ortokrzemowego z SiO2 i wody. Kwas krzemowy powstaje w reakcji SiO2 i wody przy pH 8-9. Następnie pH jest obniżane do 4. Kwas krzemowy jest stabilizowany chlorkiem choliny. Niedogodnością metody jest duża zawartość chlorku choliny (15-30%) przy małej zawartości kwasu krzemowego (2-2,5%).

Znany jest z opisu patentu RU2420454 sposób wytwarzania nanokrzemianów z krzemianu sodu, wykorzystywany w przemyśle chemicznym jako środek o dobrych własnościach tiksotropowych

PL 238 905 B1 i małej sedymentacji. Ale niedogodnością metody są duże wymagania procesu: temperatura do 100°C, gęstość roztworu nie mniejsza niż 1,09 g/cm³, kwaśne środowisko reakcji, ekstrakcja, suszenie przez gwałtowne obniżanie ciśnienia w środowisku żelu.

Znane są metody tworzenia układów koloidalnych o małym stężeniu z hydrozolu. Hydrozol będący surowcem jest układem koloidalnym o dużym stężeniu cząstek koloidalnych w wodzie. Hydrozole charakteryzują się dużą lepkością. Sprawiają wrażenie mieszaniny homogenicznej, są układami bardzo stabilnymi, nie rozdzielają się na fazy. Hydrozol zachowuje stabilność kształtu i jest elastyczny.

Wytworzenie układu koloidalnego o małym stężeniu z hydrozolu o dużym stężeniu przez rozproszenie w wodzie jest procesem problematycznym. Tradycyjne stosowane do tego metody, ze względu na dużą lepkość, stabilność, elastyczność, nie dają produktu jednorodnego ani stabilnego. Powstaje zawiesina dużych cząsteczek, które wytrącają się w postaci osadu. Wskazanym byłoby ulepszenie metody rozproszenia hydrozolu.

Znany jest z opisu patentu RU2381991 sposób wytwarzania żelu krzemowego z krzemianu sodu i wodnego roztworu kwasu anodowego o pH 3-4, powstającego w komorze anodowej elektrolizera. Niedogodnością sposobu jest wytwarzanie żelu kwasu krzemowego z krzemianów metali alkalicznych. Kationy pozostałe po procesie są usuwane na membranach kationowymiennych, co wydłuża czas procesu i podnosi koszt wytworzenia.

Znane są metody mieszania mieszadłami wysokoobrotowymi. Niedogodnością tych metod jest to, że 90% energii jest zużywane na mieszanie i grzanie, a tylko 10% energii zużywa się na cięcie i rozrywanie aglomeratów. Wskazanym byłoby zmienić proces mieszania tak, aby większość energii była zużywana na cięcie i rozrywanie.

Znane są procesy cięcia i rozrywania w polu elektromagnetycznym, z zastosowaniem kwadrupolowego układu cewek, w których znaczna ilość energii dostarczanej do procesu jest zużywana na cięcie i rozrywanie aglomeratów do wielkości mikrometrów.

Znane są efekty wypychania diamagnetyków z pola magnetycznego oraz wciągania paramagnetyków do pola magnetycznego. Działanie dwóch przeciwnych sił na aglomeraty powoduje ich rozrywanie na mniejsze cząsteczki.

Niedogodnością tych procesów jest mała siła oddziaływania na cząsteczki. Wskazanym byłoby wytworzyć pole elektromagnetyczne o dużej wartości indukcji magnetycznej oraz dużym przyspieszeniu prędkości zmian pola dB/dt.

Znane jest konfekcjonowanie w atmosferze ochronnej (ang. Aseptic cold filling, ACF). Napoje nie poddawane działaniu wysokiej temperatury i bez dodatku konserwantów wymagają aseptycznych warunków: mieszadła ze sterylnym zbiornikiem, przygotowania mediów roztworu dezynfekującego, sterylnej wody, jałowego powietrza, pary i gazu obojętnego. Do sterylizacji najczęściej stosuje się kwas nadoctowy lub nadtlenek wodoru. Niedogodnościami metody są: duże zużycie wody, czasochłonność, dokładna filtracja powietrza, agresywność chemiczna stosowanych środków. Wskazanym byłoby zastosowanie metody wytwarzania atmosfery ochronnej ze środków o dużej aktywności, ale krótkim czasie działania.

Znane są konserwanty typu „in-can”. Stosowane środki, takie jak diwęglan dimetylu, które mają krótki czas działania i ulegają rozkładowi na neutralne związki chemiczne. Niedogodnością tego rozwiązania jest konieczność zakupienia konserwantów i krótki czas ich przydatności. Wskazanym byłoby zastosować konserwant in-can wytwarzany na miejscu.

Znane jest z opisu zgłoszenia patentowego WO2000064586 urządzenie mikronizujące materiały, wykorzystywane do zeolitów. Zmikronizowane i aktywowane zeolity stosowane są w leczeniu najcięższych stanów i chorób, jak również w detoksykacji organizmu. Urządzenie jest stosowane do rozdrabniania zeolitów, które wymagają innego, mniej skomplikowanego sposobu rozdrabniania niż hydrozole.

Znane są metody dozowania przez dozownik śrubowy, przeznaczony do dozowania objętościowego produktów gęstych, sypkich lub pylistych. W przypadku dozowania gęstego hydrozolu przez dozownik śrubowy pojawiają się problemy z rozdrabnianiem hydrozolu. Wskazanym byłoby zastosować dozownik, który rozdrabniałby i dzielił hydrozol.

Znane jest stosowanie mieszadła wysokoobrotowego (ang. high shear mixer) jako podstawy wytwarzania dyspersji. Metoda ta ma wady - mały stopień dyspersji, mała wydajność, napowietrzanie, nagrzewanie. Wskazanym byłoby zastosować mieszadło o większej wydajności dyspersji.

Znane są metody dezynfekcji anolitem, produkowanym in situ w procesie elektrolizy wodnych roztworów chlorku sodu. Anolit, ze względu na zawartość rodników chlorkowych, kwasu chlorowego oraz rodników tlenowych - tlenu atomowego, ozonu oraz nadtlenku wodoru, ma działanie odkażające.

PL 238 905 B1

Metoda jest stosowana do dezynfekcji basenów oraz mycia ziarna zbóż przed kiełkowaniem. Niedogodnością metody jest zawartość związków chloru. Zawartość związków chloru podlega kontroli i limitom dopuszczalnej zawartości w wodzie pitnej i napojach. Wskazanym byłoby zatem znaleźć inny środek dezynfekujący wytwarzany in situ.

Wskazanym byłoby zatem usprawnienie sposobu wytwarzania napoju prozdrowotnego zawierającego związki krzemu, celem uzyskania optymalnego produktu i optymalnego procesu jego wytwarzania. Optymalny produkt charakteryzowałby się małą lepkością i przyjemnym smakiem, łatwością zażywania, możliwie najwyższą stabilnością układu koloidalnego, przy jednoczesnej jak najwyższej powierzchni właściwej kwasu ortokrzemowego, w określonym zakresie wartości parametru jakości mikrobiologicznej i określonym zakresie stężenia. Jednocześnie proces wytwarzania powinien zostać zoptymalizowany pod kątem uzyskania maksymalnej stabilności procesu oraz ściśle określonego czasu trwania.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania koncentratu do produkcji napoju prozdrowotnego charakteryzujący się tym, że koncentrat wytwarza się z hydrozolu kwasu krzemowego i katolitu wodorowęglanu sodu w procesie dyspersji, a następnie stabilizuje się anolitem wodorowęglanu sodu, po czym gotowy koncentrat konfekcjonuje się w atmosferze ochronnej, przy czym w procesie dyspersji stosuje się hydrozol kwasu krzemowego o pH w przedziale od 6 do 7, o gęstości w przedziale od 1,1 kg/dm³ do 1,4 kg/dm³, powierzchni właściwej od 350 m²/g do 400 m²/g i zawartości kwasu krzemowego w ilości od 20% do 30% wagowych w przeliczeniu na SiO2.

Korzystnie, na etapach dyspersji oraz konfekcjonowania stosuje się środki wytwarzane in situ, aby uzyskać układ koloidalny o małym stężeniu i wysokiej stabilności.

Korzystnie, katolit i anolit są wytwarzane in situ metodami elektrochemicznymi i neutralizują się wzajemnie w procesie produkcji.

Korzystnie, stosuje się katolit w ilości zapewniającej chwilowe obniżenie lepkości układu koloidalnego.

Korzystnie, proces dyspersji prowadzi się przy zachowaniu stałej lepkości, z zastosowaniem jednoczesnego dozowania wody i hydrozolu do dyspersji.

Korzystnie, proces dyspersji prowadzi się przez cięcie i rozrywanie aglomeratów hydrozolu kilkoma różnymi sposobami jednocześnie: cięcia, rozrywania, homogenizacji i rozdrabniania hydrozolu.

Korzystnie, cięcie i rozrywanie aglomeratów hydrozolu na poziomie mikrometrycznym i nanometrycznym realizuje się w polu elektromagnetycznym, w konfiguracji kwadrupolowej, o szybkości zmian dB/dt na poziomie 0,02 T/ms.

Korzystnie, anolit stosuje się w ilości zapewniającej stabilizację układu koloidalnego i działanie konserwujące jako konserwant „in-can”.

Korzystnie, aktywną atmosferę ochronną wytwarza się punktowo w odpowiednich strefach, przy czym największe stężenie środków aktywnych osiąga się w strefach rozlewania i pakowania modułu konfekcjonowania.

Korzystnie, tworzy się aerozol z roztworu soli i anolitu, doprowadzając do powstania zawiesiny kryształów soli w powietrzu stanowiącej aktywną atmosferę ochronną w postaci dyspersji powietrze-ciecz-ciało stałe.

Przedmiotem wynalazku jest ponadto modułowa instalacja do wytwarzania koncentratu sposobem opisanym powyżej, charakteryzująca się tym, że zawiera następujące niezależne moduły: moduł elektrochemiczny przystosowany do wytwarzania anolitu wodorowęglanu sodu i katolitu wodorowęglanu sodu; moduł dyspersji przystosowany do prowadzenia procesu dyspersji i zawierający mieszalnik zawierający dozownik hydrozolu, mieszadło wysokoobrotowe z nożami, aktywator elektromagnetyczny oraz homogenizator ultradźwiękowy, wyznaczające trzy strefy mieszania jednoczesnego; oraz moduł konfekcjonowania przystosowany do konfekcjonowania gotowego koncentratu.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładach wykonania za pomocą rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia instalację według wynalazku, a Fig. 2 przedstawia szczegółowo moduł dyspersji.

Instalacja według wynalazku charakteryzuje się tym, że zbudowana jest z oddzielnych modułów, realizujących poszczególne procesy, jak przedstawiono na Fig. 1.

W instalacji przedstawionej na Fig. 1 w module elektrochemicznym 11 odbywa się elektroliza wody z wytworzeniem anolitu i katolitu. Korzystnie, wytwarza się anolit i katolit wodorowęglanu sodu. Anolit i katolit wytwarzany w module elektrochemicznym 11 stosuje się w całej instalacji.

Koncentrat jest wytwarzany z hydrozolu kwasu krzemowego, wody i katolitu w module dyspersji 12. Konfekcjonowanie koncentratu odbywa się w module konfekcjonowania 13.

PL 238 905 Β1

Aktywna atmosfera ochronna jest wytwarzana punktowo w ultradźwiękowym generatorze aerozolu 14. Korzystnie, aktywna atmosfera ochronna jest wytwarzana z 0,5% roztworu chlorku sodu i anolitu wodorowęglanu sodu.

Na Fig. 2 przedstawiono moduł dyspersji.

W module dyspersji hydrozol jest dozowany przez wysokoobrotowy dozownik śrubowy 21 do mieszadła wysokoobrotowego z nożami 22. Na zewnątrz obudowy mieszadła 22 znajduje się aktywator elektromagnetyczny 23 oraz homogenizator ultradźwiękowy 24. Na Fig. 2 liniami przerywanymi zaznaczono trzy strefy mieszania jednoczesnego w pojemniku 25: cięcie aglomeratów hydrozolu do średniej wielkości 80 pm w strefie 26, rozrywanie rozdrobnionego hydrozolu do średniej wielkości 1-2 pm w strefie 27 i homogenizacja i rozdrabnianie do średniej wielkości 1-2 pm w strefie 28. Strzałkami oznaczono przepływ płynu przy pracującym mieszadle.

Korzystnie, w instalacji moduł dyspersji zawiera wysokoobrotowy dozownik śrubowy z nożami.

Wszystkie inne procesy wytwarzania koncentratu do produkcji napoju według sposobu przedstawionego na Fig. 1 mogą być wykonywane z wykorzystaniem urządzeń znanych ze stanu techniki.

Wytworzony koncentrat do produkcji napoju prozdrowotnego zawierającego związki krzemu, może stanowić składnik wykorzystywany w przemyśle spożywczym, przykładowo do wyrobu napoju do wiązania toksyn, substancji szkodliwych, patogenów chorobotwórczych i alergenów w przewodzie pokarmowym oraz ich usuwania z organizmu (enterosorbent). Innym przykładem zastosowania koncentratu są napoje, w których koncentrat może pełnić rolę enterotransportera ekstraktów ziół. Koncentrat może być również składnikiem napojów funkcjonalnych.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia uzyskanie co najmniej części z następujących korzyści technicznych.

Rozwiązanie w postaci koncentratu napoju zawiera wystarczającą ilość związków krzemu, przy powierzchni właściwej od 350 m²/g do 400 m²/g, aby realizować funkcje enterotransporta lub enterosorbenta.

Postać rozwiązania jako koncentratu napoju ułatwia jego wprowadzanie do organizmu, dzięki małej gęstości i przyjemnemu smakowi. U wielu grup ludzi pojawia się możliwość przyjęcia, której wcześniej nie było.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia ustabilizowanie wodnego roztworu zawierającego kwas krzemowy w postaci układu koloidalnego o niskim stężeniu. Wynikiem tego jest brak osadów w napoju w oznaczonym czasie przydatności do spożycia oraz stabilność napojów.

Rozwiązanie według wynalazku, umożliwia ustabilizowanie koncentratu napoju oraz zmniejszenie zużycia energii podczas jego wytwarzania o 50% lub więcej.

Ponadto, rozwiązanie pozwala na zmniejszenie zawartości zanieczyszczeń, niepożądanych bakterii i pleśni, dzięki zastosowaniu środków wytwarzanych in situ. Dodatkowo, środki wytwarzane in situ są nietrwałe i ulegają szybkiemu rozkładowi do związków neutralnych (H2O, Na2CO3), a ponadto środki wytwarzane in situ nie oddziałują na organizmy wielokomórkowe, i nie pozostają w końcowym produkcie.

Przykłady wykonania wynalazku

Przykład 1

Wytworzono koncentrat do produkcji napoju prozdrowotnego zawierającego związki krzemu według wynalazku.

W module elektrochemicznym wytworzono anolit i katolit z 0,5% roztworu wodorowęglanu sodu.

Sporządzono roztwór do wytworzenia aktywnej atmosfery ochronnej:

%wag.	Składnik
99,2	Woda
0,3	Anolit wodorowęglanu sodu
0,5	Chlorek sodu

Uruchomiono ultradźwiękowy generator aerozolu dla stworzenia aktywnej atmosfery ochronnej punktowo w strefach rozlewania i pakowania modułu konfekcjonowania.

PL 238 905 Β1

Sporządzono koncentrat do produkcji napoju prozdrowotnego o składzie wagowym:

%wag.	Składnik
89,7	Woda
10	Hydrozol kwasu krzemowego
0,3	Katolit wodorowęglanu sodu

Proces przeprowadzono w module dyspersji:

Hydrozol kwasu krzemowego o pH wynoszącym 7, gęstości 1,3 kg/dm³, powierzchni właściwej 380 m²/g i zawartości kwasu krzemowego w ilości 30% wagowych w przeliczeniu na S1O2, dozowano przez wysokoobrotowy dozownik śrubowy do specjalnego mieszadła wysokoobrotowego z nożami, przy zachowaniu stałej lepkości, z zastosowaniem jednoczesnego dozowania wody i hydrozolu do dyspersji.

Następnie włączono aktywator elektromagnetyczny oraz homogenizator ultradźwiękowy. Proces dyspersji odbywał się przez 10 minut w temperaturze pokojowej.

Następnie w module konfekcjonowania zapakowano koncentrat, w aktywnej atmosferze ochronnej, do szklanych opakowań, dodając 0,15% anolitu jako konserwantu „in-can”.

Parametry uzyskanego koncentratu:

Parametr	Wartość	Jedn.	Min.	Maks.	Metody badań
Zawartość S1O2	3	%	2	3	Norma zakładowa
Powierzchnia właściwa	370	m2/g	350	400	BET
pH	7	-	6	7
Gęstość	1,05	kg/dm3	1,01	1,07
Lepkość	0,85	mPa-s	0,8	0,9
Jednorodność	tak	-
Osad	brak	-			po 3 miesiącach
Ogólna liczba drożdży	0	JTK	0	0	po 72 h inkubacji w 20-22°C PN-EN ISO 16212:2011
Ogólna liczba drobnoustrojów	<10	JTK	0	2x102	po 72 h inkubacji w 20-22°C; PN-EN ISO 21149:2009

PL 238 905 Β1

Ogólna liczba drobnoustrojów	<10	JTK	0	5x10	po 24h inkubacji w 37°C; PN-EN ISO 21149:2009
Bakterie z grupy coli	0	JTK	0	0	PN-EN ISO 21150:2016-01
Pleśnie	3	JTK	0	10	PN-EN ISO 16212:2011

Tabela przedstawia uzyskane wartości parametrów oraz dopuszczalne limity zanieczyszczeń mikrobiologicznych zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 27 grudnia 2000 r. w sprawie wykazu dopuszczalnych ilości substancji dodatkowych i innych substancji obcych dodawanych do środków spożywczych lub używek, a także zanieczyszczeń, które mogą znajdować się w środkach spożywczych lub używkach (Dz. U. z dnia 5 lutego 2001 r. Nr 9, poz. 72).

Otrzymany koncentrat podzielono na cztery części.

Pierwszą część wykorzystano do produkcji napoju enterosorbentu.

Drugą część wykorzystano do produkcji napoju enterotransportera.

Trzecią część koncentratu zastosowano jako enterosorbent.

Czwartą część zostawiono jako próbę kontrolną na 3 miesiące.

Dla porównania sporządzono koncentrat do produkcji napoju prozdrowotnego znanym sposobem o składzie wagowym:

%	Składnik
90	Woda
10	Hydrozol kwasu krzemowego

Hydrozol kwasu krzemowego dozowano do mieszadła wysokoobrotowego z nożami. Proces dyspersji odbywał się przez 30 minut w temperaturze pokojowej. Następnie w module konfekcjonowania zapakowano koncentrat.

Otrzymany koncentrat podzielono na dwie części.

Pierwszą część wykorzystano do produkcji napoju enterosorbentu.

Drugą część zostawiono jako próbę kontrolną na 3 miesiące.

Otrzymany koncentrat zawierał wyraźne grudki hydrozolu kwasu krzemowego, po 1 tygodniu pojawił się osad. Po 3 miesiącach osad miał grubość 10 cm.

Następnie porównano działanie i jakość stosowania koncentratu wytworzonego sposobem według wynalazku oraz koncentratu wytworzonego znanym sposobem jako enterosorbentu. Oba koncentraty podano grupie 16 testerów - osób po przyjęciu chemioterapii w ciągu ostatnich 4 tygodni. Stwierdzono zmniejszenie skutków ubocznych chemioterapii oraz zwiększenie łatwości przyjmowania koncentratu wytworzonego sposobem według wynalazku u 15 (94%) osób. W przypadku koncentratu wytworzonego znanym sposobem u 10 (63%) testerów pojawiły się problemy z przyjmowaniem preparatu.

P rzy kład 2

Przygotowano napój prozdrowotny enterosorbent o składzie wagowym, przez zmieszanie:

%wag.	Składnik
50	Woda
50	Koncentrat wg przykładu 1

PL 238 905 Β1

Proces prowadzono przez rozpuszczanie koncentratu w wodzie przed bezpośrednim użyciem. Parametry napoju prozdrowotnego enterosorbentu:

Parametr	Wartość	Jedn.	Min.	Maks.	Metody badań
Zawartość SiOz	1,5	%	1,2	1,6	Norma zakładowa
Powierzchnia właściwa	250	m2/g	200	300	BET
pH	7	-	6	7
Gęstość	1,01	kg/dm3	1,01	1,02
Lepkość	0,81	mPas	0,8	0,9
Jednorodność	tak	-
Osad	brak	-			po 3 miesiącach
Ogólna liczba drożdży	0	JTK	0	0	po 72 h inkubacji w 20-22°C PN-EN ISO 16212:2011
Ogólna liczba drobnoustrojów	<10	JTK	0	2x102	po 72 h inkubacji w 20-22°C; PN-EN ISO 21149:2009
Ogólna liczba drobnoustrojów	<10	JTK	0	5x10	po 24h inkubacji w 37°C; PN- EN ISO 21149:2009

PL 238 905 Β1

Bakterie z grupy coii	0	JTK	0	0	PN-EN ISO 21150:2016 -01
Pleśnie	5	JTK	0	10	PN-EN ISO 16212:2011

Tak przygotowany napój prozdrowotny enterosorbent podano grupie 100 testerów - osób po przyjęciu chemioterapii w ciągu ostatnich 4 tygodni. Stwierdzono znaczną poprawę samopoczucia u 86 testerów. Żaden tester nie miał problemów z przyjmowaniem napoju. W próbkach kontrolnych napoju pozostawionych na 3 miesiące nie zaobserwowano osadu, napój pozostał klarowny.

P rzy kład 3

Przygotowano napój prozdrowotny enterotransporter o składzie wagowym, przez zmieszanie:

%	Składnik
49	Woda
50	Koncentrat wg przykładu 1
1	Wyciąg z korzenia eleuterokoka

Proces prowadzono przez rozpuszczanie koncentratu i wyciągu z korzenia eleuterokoka w wodzie przed bezpośrednim użyciem.

Parametry napoju prozdrowotnego enterotransportera:

Parametr	Wartość	Jedn.	Min.	Maks.	Metody badań
Zawartość SiO2	1,5	%	1,2	1,6	Norma zakładowa
Powierzchnia właściwa	200	m2/g	200	300	BET
pH	7		6	7
Gęstość	1,01	kg/dm3	1,01	1,02
Lepkość	0,8	mPa-s	0,8	0,9
Jednorodność	tak	-
Osad	brak	-			po 3 miesiącach

PL 238 905 Β1

Ogólna liczba drożdży	0	JTK	0	0	po 72 h inkubacji w 20-22°C PN-EN ISO 16212:2011
Ogólna liczba drobnoustro jów	50	JTK	0	2x102	po 72 h inkubacji w 20-22°C; PN-EN ISO 21149:2009
Ogólna liczba drobnoustro jów	20	JTK	0	5x10	po 24h inkubacji w 37°C; PN- EN ISO 21149:2009
Bakterie z grupy coli	0	JTK	0	0	PN-EN ISO 21150:2016 -01
Pleśnie	7	JTK	0	10	PN-EN ISO 16212:2011

Następnie porównano działanie napoju prozdrowotnego enterotransportera wytworzonego według wynalazku z dodatkiem 1% roztworu wyciągu z korzenia eleuterokoka na grupie 8 osób. Stwierdzono dłuższy czas działania napoju prozdrowotnego enterotransportera wytworzonego według wynalazku u wszystkich testerów. Czas pobudzenia wydłużył się z 2 h po zastosowaniu 1% roztworu do 8 h po zastosowaniu napoju według wynalazku.

Claims (11)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania koncentratu do produkcji napoju prozdrowotnego, znamienny tym, że koncentrat wytwarza się z hydrozolu kwasu krzemowego i katolitu wodorowęglanu sodu w procesie dyspersji, a następnie stabilizuje się anolitem wodorowęglanu sodu, po czym gotowy koncentrat konfekcjonuje się w atmosferze ochronnej, przy czym w procesie dyspersji stosuje się hydrozol kwasu krzemowego o pH w przedziale od 6 do 7, o gęstości w przedziale od 1,1 kg/dm³ do 1,4 kg/dm³, powierzchni właściwej od 350 m²/g do 400 m²/g i zawartości kwasu krzemowego w ilości od 20% do 30% wagowych w przeliczeniu na SiO2.

PL 238 905 B1

2. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, że na etapach dyspersji oraz konfekcjonowania stosuje się środki wytwarzane in situ, aby uzyskać układ koloidalny o małym stężeniu i wysokiej stabilności.

3. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, że katolit i anolit są wytwarzane in situ metodami elektrochemicznymi i neutralizują się wzajemnie w procesie produkcji.

4. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, że stosuje się katolit w ilości zapewniającej chwilowe obniżenie lepkości układu koloidalnego.

5. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, że proces dyspersji prowadzi się przy zachowaniu stałej lepkości, z zastosowaniem jednoczesnego dozowania wody i hydrozolu do dyspersji.

6. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, że proces dyspersji prowadzi się przez cięcie i rozrywanie aglomeratów hydrozolu kilkoma różnymi sposobami jednocześnie: cięcia, rozrywania, homogenizacji i rozdrabniania hydrozolu.

7. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, że cięcie i rozrywanie aglomeratów hydrozolu na poziomie mikrometrycznym i nanometrycznym realizuje się w polu elektromagnetycznym, w konfiguracji kwadrupolowej, o szybkości zmian dB/dt na poziomie 0,02 T/ms.

8. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, że anolit stosuje się w ilości zapewniającej stabilizację układu koloidalnego i działanie konserwujące jako konserwant „in-can”.

9. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, że aktywną atmosferę ochronną wytwarza się punktowo w odpowiednich strefach, przy czym największe stężenie środków aktywnych osiąga się w strefach rozlewania i pakowania modułu konfekcjonowania.

10. Sposób według dowolnego z wcześniejszych zastrzeżeń, znamienny tym, że tworzy się aerozol z roztworu soli i anolitu, doprowadzając do powstania zawiesiny kryształów soli w powietrzu stanowiącej aktywną atmosferę ochronną w postaci dyspersji powietrze-ciecz-ciało stałe.

11. Modułowa instalacja do wytwarzania koncentratu sposobem zgodnym z zastrzeżeniami od 1 do 10, znamienna tym, że zawiera następujące niezależne moduły:

- moduł elektrochemiczny (11) przystosowany do wytwarzania anolitu wodorowęglanu sodu i katolitu wodorowęglanu sodu;

- moduł dyspersji (12) przystosowany do prowadzenia procesu dyspersji i zawierający mieszalnik zawierający dozownik hydrozolu (21), mieszadło wysokoobrotowe z nożami (22), aktywator elektromagnetyczny (23) oraz homogenizator ultradźwiękowy (24), wyznaczające trzy strefy mieszania jednoczesnego; oraz

- moduł konfekcjonowania (13) przystosowany do konfekcjonowania gotowego koncentratu.