專利名稱：水制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特別處理的水，尤其是涉及 一 種用于下述用途的水制劑 其用于泡制諸如咖啡和茶等飲料；由糖漿或濃縮液配制軟飲料和其他飲料； 提高碳酸飲料中的碳酸化；并且能作為礦泉水消費(fèi)。
背景技術(shù)：
咖啡是世界上最流行的飲料之一。許多人并不認(rèn)為自己完全清醒直至 他們飲用了早晨的一杯咖啡；咖啡是夜晚流行的晚餐后興奮劑；而且在工 作時(shí)咖啡通常被整日飲用。咖啡的流行興盛了許多專營(yíng)咖啡并提供各種綜 合咖啡和經(jīng)各種香料加味的咖啡的商業(yè)公司。
咖啡始于從生長(zhǎng)在熱帶地區(qū)的植物阿拉比卡咖啡(Co#ea araWca)和 卡尼福拉咖啡(C. c朋印/zora )(后者制成羅布施塔咖啡(robusta coffee )) 上手工采摘的咖啡豆。豆子被曬干或清洗后制成含有超過250種有機(jī)化合 物的綠色咖啡豆，這些有機(jī)化合物給飲料帶來香味和口感。隨后豆子進(jìn)行 烘焙，該過程-使可確認(rèn)的有機(jī)化合物增至超過800種化合物，包括咖啡因、 有機(jī)酸、芳香化合物、糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和多酚、以及礦物質(zhì)，其中許多 物質(zhì)給所泡制的咖啡帶來質(zhì)感(body)、酸味、香味和口感。最后，經(jīng)烘 焙的豆子被磨碎，然后使熱水流過咖啡粉末以從豆子中提取出飲料。
在泡制咖啡時(shí)，通常使熱水或沸水經(jīng)磨碎的咖啡豆?jié)B濾(percolate)或 者通過其滴落，這些磨碎的咖啡豆被裝在紙過濾器之中或者被裝在具有直 徑小于磨石卒的咖啡豆的多孔籃或金屬濾網(wǎng)之中。特濃咖啡(Espresso)基本以 相同的方式制作，但與普通的滴漏咖啡相比，其在更高的溫度和壓力和更 短的時(shí)間內(nèi)得到更醇厚的質(zhì)感和更少的酸味。
咖啡的香味通常^皮認(rèn)為對(duì)咖啡的口感有幫助，用以刺激味蕾。普遍贊 同的是，用來泡制咖啡的水的品質(zhì)對(duì)泡制飲料的香味和口感有影響，并且 可以通過下述方式而對(duì)泡制飲料產(chǎn)生負(fù)面影響抑制對(duì)增強(qiáng)香味和口感的化合物的提?。淮龠M(jìn)對(duì)削弱香味和口感的化合物的提??；以及影響泡制飲 料的礦物質(zhì)含量，所有這些方式都可影響泡制飲料的酸味和苦味。所公知 的還有，由于諸如水庫(kù)或流域中的水源、酸雨、離子交換和其他水純化過 程、水的軟度或硬度等因素，使得自來水的品質(zhì)隨地理位置而不同。
茶是另一種流行的泡制飲料，并且在世界范圍內(nèi)比咖啡更流行。茶是 由芽(白茶)或者茶葉制成的，所述茶葉可以是經(jīng)過發(fā)酵的(烏龍茶和紅茶)或 未經(jīng)發(fā)酵的(綠茶)，并且可以是有香味的或者含有提高香味和口感的香料或 其他添加劑。經(jīng)加工的茶葉含有超過550種有機(jī)化合物，包括咖啡因、碳 水化合物、多酚、氨基酸、烴類、醇類和有機(jī)酸、以及礦物質(zhì)，所有這些 物質(zhì)有助于泡制飲料的香味和口感。通過用熱水泡制而從經(jīng)加工的茶葉中 提取有機(jī)和礦物質(zhì)成分。與咖啡一樣，泡制飲料的品質(zhì)受到泡制飲料組成
的影響，該組成可阻礙對(duì)有利于泡制飲料的質(zhì)感、酸味、香味和口感的化 合物的提取，或者增強(qiáng)對(duì)這些性質(zhì)有害的成分的提取。此外，已注意到， 如果具有中等濃度到高濃度碳酸氫鈣[Ca(HC03)2]的天然硬質(zhì)水被用于泡制 飲料，口感將會(huì)混濁、澀口和平淡，并且由于存在于泡制飲料的水中的鈣 離子和碳酸氫根離子而使得茶溶解物氧化從而在飲料表面形成"浮渣"薄膜。 參見Pettigrew, 77ze C畫/ am.ow, pp.72-73。
經(jīng)常通過將糖漿或濃縮液與水(通常為蘇打水)相混合而制作軟飲料。 軟飲料的口感可受到與濃縮液相混合的水的品質(zhì)的影響，所述品質(zhì)包括其 礦物質(zhì)含量、酸度、硬度或軟度等。
如上所言及，由于諸如水庫(kù)或流域中的水源、酸雨、離子交換和其他 水純化過程、水的軟度或硬度等因素，自來水的品質(zhì)隨地理位置而不同。 自來水品質(zhì)的變化可不利地影響所泡制的咖啡或茶的品質(zhì)(或軟飲料的制 作)，并且對(duì)努力促成在質(zhì)感、酸味、香味和口感方面具有一致品質(zhì)的特定 綜合咖啡和特制咖啡的獨(dú)立商業(yè)公司以及全國(guó)連鎖商或特許商帶來特別的 問題。雖然已完成一些研究和試驗(yàn)以試圖確立水組合物，其針對(duì)增強(qiáng)泡制 獨(dú)立混合飲品和變化品種的性質(zhì)，以及由濃縮液制作軟飲料的性質(zhì)進(jìn)行了 優(yōu)化，但均未能獲得廣泛接受，并且均未開發(fā)出能在咖啡、茶或軟飲料濃 縮液的各種綜合品種和變化品種的廣泛范圍內(nèi)有效。
因此，需要一種水制劑解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的水制劑是一種用于下述用途的水組合物其用于泡制諸如咖 啡和茶等飲料；由糖漿或濃縮液與水相混合而配制飲料；改進(jìn)蘇打水；并
且形成飲料礦泉水。該水制劑提供了具有約百萬分之150份(150 ppm)的總 溶解固體(TDS)和約5格令的硬度的水。TDS包括約1.10 ppm至約11.10 ppm 鈉離子(Na+)，優(yōu)選約6.10 ppm;約7.00 ppm至約21.00 ppm鉀離子(K+)，優(yōu) 選約14.00 ppm;約25.00 ppm至約39.00 ppm釣離子(Ca2+)，優(yōu)選約32.00 ppm;至多約1.0 ppm鎂離子(Mg");約31.5 ppm至約45.5 ppm碳酸氬根離 子(HC(V),優(yōu)選約38.5 ppm;以及約52.5 ppm至約66.5 ppm氯離子(CT)， 優(yōu)選約59.5ppm。該水制劑提高了有利于泡制飲料和軟飲料的質(zhì)感、酸味、 香味和口味的成分的提取，抑制了對(duì)之有害的成分的提取，同時(shí)減少了設(shè) 備的結(jié)垢、腐蝕和損壞。
在進(jìn)一步閱讀以下詳述之后，本發(fā)明的這些和其他特征將變得顯而易見。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是一種水制劑，更具體而言，是一種用于下述用途的水組合物 其用于泡制諸如咖啡和茶等飲料；由糖漿或濃縮液與水相混合而配制飲料； 改進(jìn)蘇打水；并且形成飲料礦泉水。該水制劑提供了具有約百萬分之150 份(150 ppm)的總?cè)芙夤腆w(TDS)和約5格令的硬度的水。TDS包括約1.10 ppm至約11.10 ppm鈉離子(Na+)，優(yōu)選約6.10 ppm;約7.00 ppm至約21.00 ppm鉀離子(K+)，優(yōu)選約14.00 ppm;約25.00 ppm至約39.00 ppm4丐離子 (Ca2+),優(yōu)選約32.00 ppm;至多約1.0 ppm鎂離子(Mg2、約31.5 ppm至約 45.5 ppm碳酸氫根離子(HCCV)，優(yōu)選約38.5 ppm;以及約52.5 ppm至約66.5 ppm氯離子(Cr),優(yōu)選約59.5ppm。該水制劑提高了有利于泡制飲料和軟飲 料的質(zhì)感、酸味、香味和口味的成分的提取，抑制了對(duì)之有害的成分的提 取，并同時(shí)減少了設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕和損壞。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，TDS包括約6.10 ppm鈉離子(Na+);約14.00 ppm 鉀離子(K+);約32.00 ppm 4丐離子(Ca");至多約1.0 ppm鎂離子(Mg");約 38.5 ppm碳酸氫根離子(HCCV);以及約59.5 ppm氯離子(Cr)水制劑可以以任何希望的方式配制。#4居公共供水的組成，可加入在 現(xiàn)有供水中缺少的任何陽(yáng)離子或陰離子以將濃度提高至上文指定的水平， 或者現(xiàn)有供水可經(jīng)過脫礦質(zhì)化然后再重新礦質(zhì)化至指定水平。
在優(yōu)選實(shí)施方式中，水制劑按照以下方式由蒸餾水或去離子水制得。
首先，將食品級(jí)氯化鈣(CaCl2)以及可選的食品級(jí)氯化鎂(MgCl2)在脫礦質(zhì)水 中溶解達(dá)到約35%溶液的濃度，以形成第一溶液。其次，將食品級(jí)碳酸氫 鈣(NaHC03)和食品級(jí)碳酸氫鉀(KHC03)在脫礦質(zhì)水中溶解達(dá)到卯％飽和以 形成第二溶液。第三，第一溶液以約10:1進(jìn)行稀釋。第四，將第一和第二 溶液裝入配有泵的儲(chǔ)藏容器中，該泵與供應(yīng)水的主要水管線相連；第五， 第 一泵計(jì)量進(jìn)入供水管線的第 一溶液的實(shí)測(cè)量，且水流入第 一靜態(tài)混合室 進(jìn)行平衡。第六，水流出第一混合室，且第二泵計(jì)量進(jìn)入位于第一混合室 下游的主要供水管線的第二溶液的實(shí)測(cè)量，其隨后流入第二靜態(tài)混合室進(jìn) 行平衡。第七，水通過主要供水管線流出第二混合室，并分配用于飲料配 制。由主要供水管線分配的水具有150ppm的TDS，并具有以上組成。
在另一種實(shí)施方式中，兩種溶液可提供在任何適宜類型和容量的容器 中，隨后通過本領(lǐng)域中已知的用于混合可飲用液體的任何泵裝置進(jìn)行混合； 溶液可提供為用于混合的濃縮液和用于消費(fèi)者或最終用戶的家庭消費(fèi)的稀 釋液；該水制劑可提供為在合適容器中的預(yù)混合水用于消費(fèi)者或最終用戶 的家庭飲用；或者該水制劑可以以水溶性藥片的形式提供，該水溶性藥片 由經(jīng)測(cè)量當(dāng)溶解在蒸餾水或去離子水中時(shí)形成上述水制劑的量的鹽構(gòu)成。 可以存在會(huì)得到優(yōu)選稀釋混合物的其他可以混合這些溶液的方式。 可向商業(yè)用戶提供濃縮批量制劑。將約335.63克CaCl2、約14.85克 MgCl2、約84.36克NaHC03和約129克KHC03溶解在一升蒸餾水中以形成 批量制劑。如果期望，可用碳酸鈉或碳酸鉀來替代任一種碳酸氬鹽，這將 導(dǎo)致在濃縮批量制劑中呈現(xiàn)堿性更高的pH。將一毫升批量制劑分散到一加 侖蒸餾水或去離子水中，從而使用濃縮批量制劑。盡管濃縮批量溶液可含 有少量碳酸根離子(CO,和沉淀碳酸鈣(CaC03),但由濃縮液配制的稀釋溶 液具有與上述水制劑基本相同的離子組成(ionic composition)。因此，濃 縮批量制劑可用于配制約1,000加侖本發(fā)明的水制劑。濃縮批量制劑可制備并包裝在兩部分包裝(two-partpackage )中以用于 低礦物質(zhì)含量的自來水或瓶裝水。這種兩部分制劑包裝可以分別包裝用于 一加侖或五加侖容器。
本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)用所述水制劑泡制的咖啡和茶對(duì)于大量各種綜合飲品 在諸如質(zhì)感、酸味、香味和口味等性質(zhì)方面具有始終如一的高品質(zhì)，相信 這是由下述因素所導(dǎo)致的提高了對(duì)這些性質(zhì)有利的有機(jī)化合物和礦物質(zhì) 的提取，同時(shí)抑制了對(duì)這些性質(zhì)具有不利影響的有機(jī)化合物和礦物質(zhì)的提 取。這些單獨(dú)和混合的選定礦物質(zhì)組具有作為催化劑的能力，與那些咖啡 和茶中被認(rèn)為有利的有機(jī)化合物反應(yīng)以形成更穩(wěn)定和更可口的泡制飲料。
本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)通過混合本發(fā)明的水制劑來配制的軟飲料具有可接受 的口味和酸度，并且該水制劑減少了設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕或其他有害影響，
從而降低了維護(hù)成本。此外，在市政設(shè)施提供高礦物質(zhì)固體水的地區(qū)，反 滲水、蒸餾水或任何去除溶解礦物質(zhì)(TDS)的水處理與上述兩部分制劑的組 合將能減少糖漿組分的量并協(xié)助穩(wěn)定風(fēng)味模式。將該水制劑加入到蘇打水 中也導(dǎo)致品質(zhì)和氣體生成速率的提高，從而提高碳酸飲料的風(fēng)味。
最后，本發(fā)明已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的水制劑提供了在不與其他物質(zhì)混合的情 況下消費(fèi)時(shí)的高品質(zhì)飲用水。
應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非限制于以上所述的實(shí)施方式，而是包括在以下權(quán) 利要求的范圍內(nèi)的任何和所有實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1. 一種水制劑，其包含具有基本由以下構(gòu)成的離子組成的水溶液約1. 10ppm至約11.10ppm鈉離子(Na+)；約7. 00ppm至約21.00ppm鉀離子(K+)；約25. 00ppm至約39.00ppm鈣離子(Ca2+)；至多約1. 0ppm鎂離子(Mg2+)；約31. 5ppm至約45.5ppm碳酸氫根離子(HCO3-)；以及約52. 5ppm至約66.5ppm氯離子(Cl-)。
2. 如權(quán)利要求1所述的水制劑，其中所述水溶液的離子組成基本由以 下構(gòu)成約6.10ppm鈉離子(Na+);約1《00ppm鉀離子(K+);約32.00 ppm 4丐離子(Ca2+);至多約1.0 ppm鎂離子(Mg,;約38.5 ppm碳酸氫根離子(HC(V);以及約59.5ppm氯離子(Cr)。
3. —種濃縮的批量水制劑，其包括 約335.63克CaCl2;至多約14.85克MgC丄2; 約84.36克NaHCCb; 約129克KHC03;一升脫礦質(zhì)水，所述CaCl2、 MgCl2、 NaHC03和KHC03溶解在所述脫 礦質(zhì)水中，由此將1毫升所述濃縮批量溶液加入到1加侖蒸餾水或去離子 水中時(shí)形成具有基本由以下構(gòu)成的離子組成的水溶液約6.10ppm鈉離子(Na+);約l豐00ppm鉀離子(K+);約32.00 ppm《丐離子(Ca2+);至多約1.0 ppm鎂離子(Mg");約38.5 ppm碳酸氬根離子(HC(V);以及約59.5 ppm氯離子(Cr)。
4. 一種配制水制劑的方法，其包括以下步驟將食品級(jí)氯化鈣(CaCl2)在脫礦質(zhì)水中溶解達(dá)到約35%溶液的濃度，以 形成第一溶液；將食品級(jí)碳酸氫鈣(NaHC03)和食品級(jí)碳酸氬鉀(KHC03)在脫礦質(zhì)水中 溶解達(dá)到90%飽和，以形成第二溶液；將第一溶液以約10:1在脫礦質(zhì)水中稀釋；將第 一和第二溶液裝入配有第 一和第二泵的第 一和第二儲(chǔ)藏容器中， 所述第一和第二泵與向所需位置供水的主要水管線相連；計(jì)量由第 一泵進(jìn)入供水管線的第 一溶液的實(shí)測(cè)量，所述水流入第 一靜 態(tài)混合室進(jìn)行平衡；使所述水在平衡后從第 一靜態(tài)混合室流出進(jìn)入主要供水管線；計(jì)量由第二泵進(jìn)入位于第 一混合室下游的主要供水管線的第二溶液的 實(shí)測(cè)量，所述水流入第二靜態(tài)混合室進(jìn)行平衡；使所述水在平衡后從第二混合室流入位于第二靜態(tài)混合室下游的主要 供水管線；以及分配來自位于第二靜態(tài)混合室下游的主要供水管線的水以配制飲料。
5. 如權(quán)利要求4所述的配制水制劑的方法，其中所述將食品級(jí)氯化4丐 (CaCl2)溶解在脫礦質(zhì)水中的步驟還包括將食品級(jí)氯化鎂(MgCl2)以約32:1的 鈣4^比例溶解在脫礦質(zhì)水中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水制劑，其是用于下述用途的水組合物泡制諸如咖啡和茶等飲料；將糖漿或濃縮液與水混合而配制飲料；改進(jìn)蘇打水；以及形成飲料礦泉水。該水制劑提供了具有約百萬分之150份(150ppm)總?cè)芙夤腆w(TDS)和約5格令的硬度的水。TDS包括約1.10ppm至約11.10ppm鈉離子(Na⁺)，優(yōu)選約6.10ppm；約7.00ppm至約21.00ppm鉀離子(K⁺)，優(yōu)選約14.00ppm；約25.00ppm至約39.00ppm鈣離子(Ca²⁺)，優(yōu)選約32.00ppm；至多約1.0ppm鎂離子(Mg²⁺)；約31.5ppm至約45.5ppm碳酸氫根離子(HCO₃^-)，優(yōu)選約38.5ppm；以及約52.5ppm至約66.5ppm氯離子(Cl^-)，優(yōu)選約59.5ppm。
文檔編號(hào)A23L2/38GK101426383SQ200780014491
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者戴維·R·比曼, 菲利普·瓦格納 申請(qǐng)人:戴維·R·比曼;菲利普·瓦格納