TWI580646B - 鎂基離子水之製備方法 - Google Patents

Description

鎂基離子水之製備方法

本發明有關於一種鎂基離子水之製備方法，係提供一種從矽酸鹽礦物中萃取出高含量之鎂基離子水的方法，所製備出的鎂基離子水亦含有微量的銅離子、錳離子以及鋅離子，飲用後，皆能夠作為人體生理機能的必要營養素與礦物質。

按，人體的生理機能正常運作，係藉由許多營養素與礦物質的參與來維持，其中，鎂離子係人體內含量第四的微量營養素(micronutrient)，主要分布於人體中的骨骼、肌肉以及血液等組織，可配合多種酵素進行反應，包括了人體中細胞能量代謝、細胞膜穩定、蛋白質的生合成、膽固醇的製造以及神經傳導等生理反應，於生理機能方面則代表能夠維持肌肉與神經的運作、心率的穩定、骨骼的生長、強化免疫系統，可知鎂在人體中扮演相當重要的角色；在許多研究中也指出，適量的攝取鎂可以預防高血壓、心血管疾病、腦中風，也有助於骨骼健康和血糖代謝。

當一個人缺少足夠的鎂即代表無法維持正常的生理機能，主要會導致神經及肌肉受到干擾，無法正常運作，常常發生肌肉痙攣或肌肉無力的情形，並且引起血管的擴張及收縮的異常，導致高血壓和心臟病的發生，甚至情緒上會容易緊張及暴躁，也有人會感到食慾不振、嘔吐的不適感，這些症狀表示鎂係人體中不可欠缺的元素。一般而言，鎂的建議攝取量大約為一天300mg~400mg之間， 攝取的方式通常係透過食物攝取，鎂含量最豐富的食物即以紫菜為代表，再者，綠葉蔬菜、堅果、牛奶以及香蕉等食物皆為廣為人知的含鎂食物。

除了從上述的食物中攝取外，現在亦有業者開發出從海水過濾出飲用水，以提供攝取微量營養素的方法，普遍利用蒸餾法、逆滲透法以及電透析法等方式，達到過濾的目的，例如中華民國發明專利公告號TW I325848 B「從深層海水產製逆滲透水及礦物質水之高效能製造方法」揭示了讓海洋深層水中進行多次奈米濾膜以及逆滲透膜的過濾，以將不必要或含量過高的元素過濾，過程中也要同時調整溶液的酸鹼值及濃度，最後藉由電透析設備，將海水中含量過高的硫酸根離子以及鈉離子濾除，以獲得含有各種元素的礦物質水。

除了從海水中萃取，亦能夠從礦物中萃取出鎂離子水；中華民國發明專利公開號TW 200609185 A「一種負離子水的生成方法」即提供一種過濾裝置，將含鎂的礦石顆粒填裝於一管狀物中，該管狀物之一端為進水口，另一端為出水口，而成為一內含鎂的礦石顆粒的過濾裝置，自來水由進水口流入，即可於出水口收集所生成的負離子水；然而，其做法僅僅讓水流過礦石顆粒，且無明確說明礦石種類，亦未進一步作其他處理，鎂離子之含量係相當的低。

由於礦物萃取的技術尚未成熟，所以目前從飲用水中攝取鎂或其他元素的方式，仍然以海洋深層水為大宗，然而，海洋深層水不僅含有鎂離子，亦含有大量的鈉離子、氯離子、硫酸根離子、鉀離子等，對於人體而言，該等元素攝取過多的量反而會有負面的效果，因此，從海水變成可以飲用的水即須要經過許多過程，相對的成本亦較高；對此，發明人希望可以不藉由海洋深層水，亦能夠製備出含有鎂離子且適合人體飲用的鎂離子水。

今，發明人即是鑑於上述現有之鎂離子水的製備於實際實施使用時仍具有多處缺失，於是乃一本孜孜不倦之精神，並藉由其豐富專業知識及多年之實務經驗所輔佐，而加以改善，並據此研創出本發明。

本發明主要目的為提供一種鎂基離子水的製備方法，其係提供一種從矽酸鹽礦物中萃取出高含量之鎂基離子水的方法，藉由加熱以及過濾等程序，以製備出鎂基離子水，除了含有豐富的鎂離子外，亦含有微量的銅離子、錳離子以及鋅離子，飲用後，能夠作為人體生理機能的必要營養素，以維持生理機能正常運作。

為了達到上述實施目的，本發明鎂基離子水之製備方法，其步驟包含有：步驟一：取一矽酸鹽礦物，將其破碎或研磨成一矽酸鹽原料；步驟二：將矽酸鹽原料置於一純水中，利用超音波震盪使矽酸鹽原料釋出微量不安定之鎂離子，以形成一鎂離子含量<15mg/L之微鎂水；以及步驟三：將微鎂水進行一加熱程序，再進行一過濾程序，以得到一鎂離子含量15mg/L~160mg/L之鎂基離子水，其中該過濾程序係以銅錳鋅合金多孔濾頭先初步過濾，再以不織布進行六道過濾。

於本發明之一實施例中，矽酸鹽礦物係可例如為蛇紋岩、橄欖石、綠簾石、角閃石、輝石、雲母或花崗岩其中之一或兩者以上之組合。

於本發明之一實施例中，矽酸鹽原料為粒徑約0.1cm~1cm之矽酸鹽碎石粒或粒徑約為20μm~300μm之矽酸鹽粉末。

於本發明之一實施例中，矽酸鹽粉末係進一步在溫度約900℃~1600℃下進行一發泡程序，以形成發泡矽酸鹽材料。

於本發明之一實施例中，鎂基離子水係進一步含有0.1mg/L ~5mg/L銅離子、0.1mg/L~3mg/L錳離子與0.1mg/L~3mg/L鋅離子。

於本發明之一實施例中，加熱程序係以微波加熱或鎂質壓力釜之水熱處理進行加熱約0.5~2小時。

於本發明之一實施例中，超音波震盪之頻率約為20kHz~60kHz。

於本發明之一實施例中，矽酸鹽礦物係加入一聚乳酸以形成聚乳酸礦物粉末，再經由填充製程形成一過濾材料結構並能直接用以過濾飲用水，以得到鎂離子含量<15mg/L的微鎂水。

第一圖：本發明其較佳實施例之蛇紋岩礦物圖。

第二圖：本發明其較佳實施例之矽酸鹽粉末圖。

第三圖：本發明其較佳實施例之發泡矽酸鹽粉末圖。

本發明之目的及其結構功能上的優點，將依據以下圖面所示之結構，配合具體實施例予以說明，俾使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解。

請參閱第一圖~第三圖，本發明鎂基離子水之製備方法，其步驟包含有：步驟一：取一矽酸鹽礦物，將其破碎或研磨成一矽酸鹽原料，其係可為粒徑約0.1cm~1cm之矽酸鹽碎石粒或粒徑約為20μm~300μm之矽酸鹽粉末，若使用矽酸鹽粉末，則必須接續在高溫下進行發泡程序，其中矽酸鹽礦物為蛇紋岩、橄欖石、綠簾石、角閃石、輝石、雲母或花崗岩其中之一或兩者以上之組合；步驟二：將矽酸鹽原料置於一純水中，利用頻率20kHz~60kHz的超音波震盪使矽酸鹽原料釋出微量不安定之鎂離子，以形成一微鎂水，此時的鎂離子含量係<15mg/L；以及 步驟三：將微鎂水進行一加熱程序，係可使用微波加熱或鎂質壓力釜進行0.5~2小時的加熱，再以銅錳鋅合金多孔濾頭先初步過濾，再以不織布進行六道過濾，以得到一鎂基離子水，其鎂離子含量約15mg/L~160mg/L，又含有了0.1mg/L~5mg/L銅離子、0.1mg/L~3mg/L錳離子與0.1mg/L~3mg/L鋅離子。

此外，藉由下述具體實施例，可進一步證明本發明可實際應用之範圍，但不意欲以任何形式限制本發明之範圍。

請繼續參閱第一圖~第三圖，為了製備出富含鎂離子的鎂基離子水，發明人提供了兩個實施例。

實施例一：以碎石粒進行萃取

首先，取一蛇紋岩，係為矽酸鹽礦物的一種，其由橄欖石變質產生的綠色礦物，於地表的蘊含量豐富，因此價格低廉，相當容易取得；將其破碎成粒徑約0.1cm~1cm的碎石粒，以作為矽酸鹽原料；接續將矽酸鹽原料加入純水中，放入超音波震盪機，調整頻率至40kHz進行超音波震盪，此時矽酸鹽原料會釋出微量不安定之鎂離子於純水中，以獲得一含有微量鎂離子(<10mg/L)的微鎂水，其中，純水係代表純潔、乾淨，不含有雜質或細菌的水，為符合生活飲用水衛生標準的水；再以微波的方式，在溫度98℃~100℃的環境下加熱鎂水0.5~1小時，加熱後的微鎂水之鎂離子含量會上升至30mg/L~60mg/L，此時水中仍有碎石粒，透過銅錳鋅合金多孔濾頭將碎石粒過濾，最後使用不織布進行六道過濾，以獲得一含有30mg/L~60mg/L鎂離子、1mg/L~5mg/L銅離子、1mg/L~3mg/L錳離子與1mg/L~3mg/L鋅離子之鎂基離子水，係為一種人體可以順利吸收的飲用水。

另，微波加熱也可以用鎂質壓力釜取代，將微鎂水在溫度80℃~120℃下進行0.5~1小時的加熱，而加熱後的微鎂水鎂離子含量可以上升到至50mg/L~120mg/L，同樣接續使用銅錳鋅合金多孔濾頭以及不織布進行過濾，最後所獲得的鎂基離子水含有鎂離子50mg/L~120mg/L、銅離子1mg/L~5mg/L、錳離子1mg/L~3mg/L與鋅離子1mg/L~3mg/L。

實施例二：以粉末進行萃取

首先，取一蛇紋岩，係為矽酸鹽礦物的一種，其由橄欖石變質產生的綠色礦物，於地表的蘊含量豐富，因此價格低廉，相當容易取得；將其研磨成粒徑約20μm~300μm的蛇紋岩粉末，放置於溫度900℃~1600℃下進行發泡程序，使蛇紋岩粉末之體表面積增加，促進離子釋放，形成發泡矽酸鹽材料，以作為矽酸鹽原料；接續將矽酸鹽原料加入純水中，放入超音波震盪機，調整頻率至40kHz進行超音波震盪，此時矽酸鹽原料會釋出微量不安定之鎂離子於純水中，以獲得一含有微量鎂離子(<15mg/L)的微鎂水，其中，純水係代表純潔、乾淨，不含有雜質或細菌的水，為符合生活飲用水衛生標準的水；再以鎂質壓力釜對微鎂水進行水熱處理0.5~1小時，加熱後的微鎂水之鎂離子含量會上升至50mg/L~140mg/L，此時水中仍有塊狀的矽酸鹽原料，需透過銅錳鋅合金多孔濾頭將其過濾，最後使用不織布進行六道過濾，以獲得一含有50mg/L~140mg/L鎂離子、1mg/L~5mg/L銅離子、1mg/L~3mg/L錳離子與1mg/L~3mg/L鋅離子之鎂基離子水，係為一種人體可以順利吸收的飲用水。

本發明所製備出的鎂基離子水係含有鎂、銅、錳、鋅四種離子，皆係人體內需要的營養素，每天適量攝取對於人體係具有生長以及代謝上的幫助，且製備所用的矽酸鹽礦物遍佈於土地中，取得 容易，成本低，係為一種新的離子水製備方法。

實施例三：聚乳酸礦物粉末

此外，除了上述兩實施例，發明人額外將聚乳酸(PLA)添加至粒徑約20μm~300μm的蛇紋岩粉末中，以進行造粒，其獲得的產物為多孔石粒，粒徑約為0.1cm~1cm；此種聚乳酸礦物粉末係可於沖泡式飲品中釋放微量的鎂離子(<15mg/L)，提供另外一種獲得鎂基離子水的途徑。

再者，將該聚乳酸礦物粉末經過填充製程，會形成過濾材料結構，可用於飲用水的調質，而形成微鎂水；當過濾常溫約20℃~30℃的水時，微鎂水的鎂離子含量約<5mg/L；過濾高溫60℃~80℃的水時，微鎂水的鎂離子含量約<10mg/L；若欲調質的水量高於500公升，過濾材料結構中的聚乳酸含量會因降解而顯著降低，此時所獲得之微鎂水的鎂離子含量係約<15mg/L。

由上述之實施說明可知，本發明與現有技術相較之下，本發明具有以下優點：

1.本發明鎂基離子水之製備方法所使用的矽酸鹽礦物富含於地表中，透過超音波震盪及加熱程序以萃取出豐富的鎂離子，相當適合用來製備鎂基離子水，能夠取代先前使用海洋深層水需要經過許多程序導致成本較高的缺失。

2.本發明鎂基離子水之製備方法所製成的鎂基離子水含有約15mg/L~160mg/L的鎂離子，豐富的鎂含量對於人體一天建議的攝取量300mg~400mg已算是相當足夠，能與體內的多種酵素順利反應，以維持人體的基本生理機能。

3.本發明鎂基離子水之製備方法所製成的鎂基離子水，不僅僅含有鎂離子，亦有微量的銅、錳、鋅離子，已經足夠人體一天的需要，能夠提供人體順利進行代謝以及生長。

綜上所述，本發明之鎂基離子水之製備方法，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。

惟，上述所揭之說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。

Claims (7)

1. 一種鎂基離子水之製備方法，其步驟包括：步驟一：取一矽酸鹽礦物，將其破碎或研磨成一矽酸鹽原料；步驟二：將該矽酸鹽原料置於一純水中，利用超音波震盪使該矽酸鹽原料釋出微量不安定之鎂離子，以形成一鎂離子含量<15mg/L之微鎂水；以及步驟三：將該微鎂水進行一加熱程序，再進行一過濾程序，以得到一鎂離子含量15mg/L~160mg/L之鎂基離子水，其中該過濾程序係以銅錳鋅合金多孔濾頭先初步過濾，再以不織布進行六道過濾。
2. 如申請專利範圍第1項所述鎂基離子水之製備方法，其中該矽酸鹽礦物係為蛇紋岩、橄欖石、綠簾石、角閃石、輝石、雲母或花崗岩其中之一或兩者以上之組合。
3. 如申請專利範圍第1項所述鎂基離子水之製備方法，其中該矽酸鹽原料係粒徑為0.1cm~1cm之矽酸鹽碎石粒或粒徑為20μm~300μm之矽酸鹽粉末。
4. 如申請專利範圍第3項所述鎂基離子水之製備方法，其中該矽酸鹽粉末係進一步在溫度900℃~1600℃下進行一發泡程序，以形成發泡矽酸鹽材料。
5. 如申請專利範圍第1項所述鎂基離子水之製備方法，其中該鎂基離子水係進一步含有0.1mg/L~5mg/L銅離子、0.1mg/L~3mg/L錳離子與0.1mg/L~3mg/L鋅離子。
6. 如申請專利範圍第1項所述鎂基離子水之製備方法，其中該加熱程序係以微波加熱或鎂質壓力釜之水熱處理進行加熱0.5~2小時。
7. 如申請專利範圍第1項所述鎂基離子水之製備方法，其中該矽酸鹽礦物係加入一聚乳酸以形成聚乳酸礦物粉末，再經由填充製程形成一過濾材料結構並直接用以過濾飲用水，以得到鎂離子含量<15mg/L的微鎂水。