[发明专利]生产碱性水的设备和方法

说明书

一种用于水处理的设备和方法包括具有进水口(31)和出水口(28a，28b)的容器(6)以及用于通过所述进水口将水供给至所述容器的构件。所述容器含有水体和固体颗粒或粒状材料，所述固体颗粒或粒状材料包含一种或多种能够提高所述水的pH值的元素金属或其氧化物。位于所述容器内并且连接至所述进水口的构件(32)是用于使进入所述容器的水循环运动，足以在水通过所述容器的过程中使固体材料悬浮于所述水体内，从而使所述水的pH值在7至11的范围内。

技术领域

本发明涉及用于处理水以及制备和调配饮料的设备和方法。

背景技术

碱性水为pH水平高于7的优质水。据报道，食用碱性水具有特定的健康益处，包括：运动后增强补水，白天有效补水，补充体育锻炼和运动过程中丢失的矿物质以及增加血液中的氧含量，从而增加身体的能量水平。碱性水可以帮助预防癌症和糖尿病并且可以帮助治疗胃酸反流以及提供许多其它有益健康的作用。

根据生产方法，碱性水可分为两类：天然高pH值水和人工增强水。天然高pH值的水来自天然泉水或含水层。它具有天然的高pH值并且含有天然矿物质。另一方面，人工增强水来自天然或市政水源，然后经过一定形式的人工处理或加工以增加其矿物质含量或pH水平。通常用于生产人工增强碱性水的加工方法是水电解和化学物质添加。

碱性水电解是一种水电解，其特征在于将两个电极浸没在液体电解质溶液(例如氢氧化钠或氢氧化钾等)中，并且利用隔膜分开，从而分离产物气体且将氢氧根离子(-OH)从一个电极传送至另一个电极。此方法需要溶液中存在化学物质，并且需要电流通过电极以导电。结果，酸性水积聚在电解槽的一侧，而碱性水积聚在电解槽的另一侧，这使得操作员能够在收集碱性水的同时将酸性水虹吸掉。

近来，已使用如合成氧化镁介质或碳酸钙或苏打等化学物质来生产碱性水。使天然或市政来源的水流动通过装有碳酸钙或合成氧化镁介质的过滤器。所述材料溶解于水中并且提高其pH水平。

这些方法具有许多局限性和缺点，包括有运行成本、使用电力、产生废水、化学物质不可持续使用以及最终产品的化学和物理特性，特别是由电解产生的水的pH水平不稳定。此外，许多研究表明，食用电解的碱性水可能与如癌症和心血管系统病变等疾病有关。

传统上，饮料是用水、糖/甜味剂、调味剂、增溶剂、稳定剂和其它成分制成的。在饮料生产过程中，首先使用称为反渗透(RO)的高压工艺对自来水进行过滤以去除有机和无机成分，以符合法规标准。然而，这种水具有化学侵蚀性，并且酸性pH值为6.1以及TDS为0.3mg/l。调配后，软饮料的pH值为2.5(强酸)，其对人体组织和器官有害。此外，添加了大量糖/甜味剂来抵消由所添加的调味剂产生的苦味。但是，软饮料中的糖/甜味剂已与许多医学和健康病况相关，如糖尿病、肥胖、高血压以及心脏和肾脏病况。例如，根据欧盟统计局(Eurostat)的数据，2015年在欧盟28国中51.6％的成年人口(≥18岁)被视为超重(44.7％的女性人口和59.1％的男性人口)。据估计，肥胖症每年因医疗保健成本和生产力下降而给欧盟造成700亿欧元的损失。欧洲肥胖研究协会(EASO)发现，与肥胖相关的直接成本在法国占医疗支出的1.5％至4.6％，在西班牙占7％左右。有预测表明，如果欧洲各国政府将分配给体重管理的所有现有和未来资源都投入到最具成本效益的方法上，则在一些欧洲国家它们可以节省多达60％的费用。