一種海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的制備方法和應(yīng)用，制備的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液具有清除體內(nèi)垃圾、促進(jìn)人體新陳代謝、改善睡眠、嫩膚美白、激活體內(nèi)無氧細(xì)胞等多種功效，對人體健康具有保健功能，對某些疾病具有輔助治療作用；海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的制備方法簡單，采用絮凝沉淀、陶瓷膜過濾、納濾濃縮等工藝，可以高效地去除海水中的大部分氯離子及有害重金屬離子，獲得可補(bǔ)充人體礦物質(zhì)和微量元素的濃縮液。
【專利說明】
一種海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的制備方法，具體說是利用絮凝沉淀、陶瓷膜過濾及納濾膜濃縮分離制取的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]礦物質(zhì)及微量元素是維持人體正常生命活動不可缺少的物質(zhì)，在整個生命體系中起著重要的作用，體內(nèi)礦物質(zhì)及微量元素過多或過少都將導(dǎo)致人體正常生理功能的紊亂，從而引起各種各樣的疾病。本發(fā)明生產(chǎn)的礦物質(zhì)及微量元素濃縮液含有人體所需的多種礦物質(zhì)及微量元素，具有多種藥理和生理功能，如鈉維持人體pH，參與人體新陳代謝，對肌肉和心臟活動起調(diào)節(jié)作用;鉀維持酸堿平衡，參與能量代謝以及維持神經(jīng)肌肉的正常功能;鎂幾乎參與人體所有的新陳代謝過程，維持人體生物膜電位;鈣是〃生命之源〃，對骨骼生長發(fā)育和生理功能調(diào)節(jié)具有重要作用；銅是血液、肝臟、腦組織銅蛋白的組成部分;鋅在體內(nèi)促進(jìn)生長發(fā)育和組織再生；砸是免疫系統(tǒng)里抗癌的主要元素，可以促進(jìn)人體產(chǎn)生抗體直接殺傷腫瘤細(xì)胞等。
[0003]海洋面積遼闊，占地球總表面積的79 %，蘊(yùn)藏著豐富的能量，包括大量的水產(chǎn)品、礦物質(zhì)和微量元素，是人類取之不盡、用之不竭的物質(zhì)寶庫。從海水中提取有益于人體健康的礦物質(zhì)和微量元素，將對改善人體亞健康狀況、治療疾病、預(yù)防疾病起到積極的作用。
[0004]中國發(fā)明專利CN200910057561.4提供了一種植物培植海水營養(yǎng)液的制備方法，用于植物噴霧水培種植，用該營養(yǎng)液種植的蔬菜，具有營養(yǎng)物質(zhì)含量高于普通大棚或自然種植的蔬菜的特點(diǎn)。中國發(fā)明專利CN200810219256.6發(fā)明了一種補(bǔ)充人體微量元素的飲料或口服液，稱取處方量鈣、鐵、鎂、鋅、銅、錳、鉀、碘及砸元素的鹽類或含有相應(yīng)元素的物質(zhì)加入到純凈水中即構(gòu)成了補(bǔ)充人體礦物質(zhì)和微量元素的口服液。中國發(fā)明專利CN9210636.4發(fā)明了一種天然海水無機(jī)金屬離子和微量元素濃縮液的制備方法。對天然海水進(jìn)行凈化處理后通過電解法去除氯離子，再對收集到的無機(jī)金屬離子組分和微量元素的水進(jìn)行蒸煮揮發(fā)使其濃縮2?10倍，即可用于人體所需的無機(jī)金屬離子即礦物質(zhì)和微量元素營養(yǎng)液。中國發(fā)明專利CN103082372A提供了一種以深層海水為原料，利用纖維過濾、超濾、反滲透過濾、蒸發(fā)濃縮和高溫加熱工藝生產(chǎn)獲得海水濃縮液，獲得的濃縮液包含鉀、鈣、鋅、銅等多種礦物質(zhì)元素，鹽度為380-430%。。
[0005]以上專利技術(shù)都是希望為生物體補(bǔ)充礦物質(zhì)和微量元素，其中發(fā)明專利CN9210636.4的處理工藝采用電解法去除氯離子，蒸發(fā)濃縮得到最終礦物質(zhì)營養(yǎng)液;發(fā)明專利CN103082372A的處理工藝采用纖維過濾、超濾、反滲透過濾、蒸發(fā)濃縮和高溫加熱得到礦物質(zhì)濃縮液，工藝流程復(fù)雜且需要進(jìn)行高溫濃縮、浪費(fèi)能源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液及其制備方法和應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]—種海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液，所述濃縮液以海水或鹵水為原料制得，所述濃縮液中溶解性固體總量為220000?250000mg/L。
[0009]進(jìn)一步的，所述濃縮液中主要離子的濃度為Ca2 + 50?250mg/L、Mg2 + 35000?45000mg/L、Cl—12000 ?18000mg/L、S042—160000 ?180000mg/L。
[0010]進(jìn)一步的，所述濃縮液中含有人體所需微量元素。
[0011]進(jìn)一步的，所述微量元素為鐵、銅、鋅、鈷、猛、絡(luò)、砸、碘、鎳、氟、鉬、銀、錫、娃、鎖、硼、銣、砷中的一種或多種。
[0012]本發(fā)明的另一目的在于提出一種海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的制備方法，包括如下步驟:
[0013]I)絮凝沉淀:以海水或鹵水為原料，在適用于食品的絮凝劑作用下絮凝沉淀;優(yōu)選的，絮凝劑添加量為硫酸亞鐵或氯化鐵，添加量以硫酸亞鐵計30?50mg/L，以氯化鐵計，40?60mg/L。
[0014]2)粗濾:絮凝沉淀后的海水或鹵水進(jìn)入陶瓷膜過濾系統(tǒng)，陶瓷膜濾芯的孔徑為0.1?1um;
[0015]3) 一級或多級納濾:陶瓷膜粗濾后的海水或鹵水與超濾水混合后，進(jìn)入一級納濾系統(tǒng)，將海水中的一價離子和二價離子分離，一價離子隨納濾膜透過液排出用于制鹽，二價離子被截留，當(dāng)濃縮液中溶解性固體總量達(dá)到220000?250000mg/L時，濃縮液作為產(chǎn)品被引出；或者陶瓷膜粗濾后的海水或鹵水進(jìn)入一級納濾膜系統(tǒng)，經(jīng)過一級納濾系統(tǒng)得到的濃縮液與超濾水混合，經(jīng)二級納濾膜循環(huán)濃縮，當(dāng)溶解性固體總量達(dá)到220000?250000mg/L時，濃縮液作為產(chǎn)品被引出。
[0016]進(jìn)一步的，步驟2)中陶瓷膜過濾系統(tǒng)的操作壓力為0.05-0.2MPa；優(yōu)選的，步驟3)為中一級納濾及多級納濾操作壓力均為2?4MPa;優(yōu)選的，步驟3)中一級納濾及多級納濾操作中納濾膜的孔徑均為I?2nm。目前市場常用的分離一價鹽和二價鹽的納濾膜，陶氏產(chǎn)納濾膜孔徑約I?2nm，GE公司DK8040F-30D納濾膜孔徑I?I Onm。
[0017]進(jìn)一步的，向得到的濃縮液中加入少量人體所需微量元素，得到含有微量元素的濃縮液。補(bǔ)充硫酸鉀或氯化鉀至飲品中需求的量，以硫酸鉀計約100?560mg/L，以氯化鉀計約95?500mg/L，補(bǔ)充硫酸鋅或氯化鋅至飲品中需求的量，以硫酸鋅計不超過2.5mg/L，以氯化鋅計不超過2.lmg/L等。濃縮液中微量元素的添加量根據(jù)不同人群需要添加。
[0018]進(jìn)一步的，向得到的濃縮液中添加適量食品添加劑改變產(chǎn)品口味。
[0019]本發(fā)明的另一目的在于，本口服液具有清除體內(nèi)垃圾、促進(jìn)人體新陳代謝、改善睡眠、嫩膚美白、激活體內(nèi)無氧細(xì)胞等多種功效。
[0020]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液及其制備方法和應(yīng)用具有以下優(yōu)勢:
[0021](I)本發(fā)明所述的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液具有多種藥理和生理功能，對人體健康具有減肥保健功能，可加速人體新陳代謝，具有排毒、美容、養(yǎng)顏等作用，對某些疾病如高血壓等具有輔助治療作用。
[0022](2)本發(fā)明所述的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的制備方法簡單，采用絮凝沉淀、陶瓷膜過濾、納濾濃縮等工藝，可以高效地去除海水中的大部分氯離子及有害重金屬離子，獲得可補(bǔ)充人體礦物質(zhì)和微量元素的濃縮液，無需蒸發(fā)和高溫加熱環(huán)節(jié)，節(jié)約能源，且獲得尚品質(zhì)廣品;
[0023]制備過程中不添加任何對人體和環(huán)境有影響的化學(xué)試劑，所用絮凝劑為食品級，且可有效去除海水中的懸浮物、膠體、顆粒物質(zhì)及重金屬，有效保證產(chǎn)水水質(zhì)，保證陶瓷膜高通量、連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；
[0024]陶瓷膜直接過濾，通量高、產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)；
[0025]納濾膜可以選擇性過濾，保留有益成分，去除大部分氯化鈉；
[0026]產(chǎn)品取自海水，富含人體所需的K、Ca,Mg、Zn、Fe等元素，對人體健康具有重要調(diào)節(jié)作用。
【附圖說明】
[0027]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的生產(chǎn)工藝流程圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的另一種生產(chǎn)工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]除非另外說明，本文中所用的術(shù)語均具有本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)理解的含義，為了便于理解本發(fā)明，將本文中使用的一些術(shù)語進(jìn)行了下述定義。
[0031]所有的數(shù)字標(biāo)識，例如pH、溫度、時間、濃度、壓力，包括范圍，都是近似值。要了解，雖然不總是明確的敘述所有的數(shù)字標(biāo)識之前都加上術(shù)語“約”。同時也要了解，雖然不總是明確的敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價物是本領(lǐng)域已知的。
[0032]本發(fā)明的陶瓷膜、一級納濾系統(tǒng)及二級納濾系統(tǒng)是通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常規(guī)技術(shù)制備的。
[0033]本文所述的人體所需微量元素及食品添加劑的添加量是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。
[0034]除了特別說明，本申請實(shí)施例中提及的一級納濾膜、二級納濾膜型號均為NE8040-40，CSMJW5l?2nm。
[0035]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0036]實(shí)施例1
[0037]以海水為原料生產(chǎn)礦物質(zhì)濃縮液，如圖1所示，包括如下步驟:
[0038]I)海水隨栗打入絮凝沉淀池，同時向沉淀池中添加絮凝劑FeSO4,添加量為30mg/L，配合攪拌器攪拌，海水中的懸浮雜質(zhì)、膠體顆粒及重金屬在絮凝劑作用下，聚集形成大顆粒并在重力作用下沉降；
[0039]2)絮凝沉淀后的海水隨栗打入陶瓷膜過濾系統(tǒng)，陶瓷膜濾芯的孔徑為I?ΙΟμπι，操作壓力為0.08MPa，去除海水中的懸浮物及顆粒；
[0040]3)陶瓷膜過濾后的海水與超濾后自來水混合，經(jīng)栗進(jìn)入一級納濾膜過濾、洗滌、循環(huán)濃縮系統(tǒng)，一級納濾膜操作壓力為2.6MPa; 一級納濾膜將海水中的一價離子和二價離子分離，一價離子隨透過液排出，用于制鹽，二價離子被截留為濃縮液，當(dāng)TDS達(dá)到220000mg/L時，濃縮液作為產(chǎn)品被引出；
[0041]4)納濾濃縮液進(jìn)入復(fù)配系統(tǒng)，依據(jù)濃液中的離子含量情況適量添加微量元素鹽，即制成適宜于不同人群需要的礦物質(zhì)濃縮液；
[0042]經(jīng)檢測，礦物質(zhì)濃縮液中主要離子含量為:Ca2 + 165mg/L、Mg2 + 38655mg/L、Cr14880mg/L、SO42—166500mg/L。
[0043]還可根據(jù)需要向濃縮液中加入添加適量食品添加劑改變產(chǎn)品口味。
[0044]使用上述濃縮液產(chǎn)品制備飲料或口服液。
[0045]實(shí)施例2
[0046]與實(shí)施例1的區(qū)別是，本實(shí)施例2中向沉淀池中添加絮凝劑FeSO4的量為40mg/L，步驟2)中操作壓力為0.15MPa，步驟3)中當(dāng)TDS達(dá)到235000mg/L時，濃縮液作為產(chǎn)品被引出，經(jīng)檢測，礦物質(zhì)濃縮液中主要離子含量為:Ca2+205mg/L、Mg2+41875mg/L、Cri6580mg/L、S042—175500mg/Lo
[0047]實(shí)施例3
[0048]與實(shí)施例1的區(qū)別是，本實(shí)施例2中向沉淀池中添加絮凝劑FeSO4的量為50mg/L，步驟2)中操作壓力為0.2MPa，步驟3)中當(dāng)TDS達(dá)到250000mg/L時，濃縮液作為產(chǎn)品被引出，經(jīng)檢測，礦物質(zhì)濃縮液中主要離子含量為:Ca2+230mg/L、Mg2+43950mg/L、Cri7880mg/L、S042 一179500mg/Lo
[0049]實(shí)施例4:
[0050]以鹵水為原料生產(chǎn)礦物質(zhì)濃縮液，如圖2所示，包括如下步驟:
[0051]I)鹵水隨栗打入絮凝沉淀池，同時向沉淀池中添加絮凝劑FeCl3,添加量為40mg/L，配合攪拌器攪拌，鹵水中的懸浮雜質(zhì)、膠體顆粒及重金屬在絮凝劑作用下，聚集形成大顆粒并在重力作用下沉降；
[0052]2)絮凝沉淀后的鹵水隨栗打入陶瓷膜過濾系統(tǒng)，陶瓷膜濾芯的孔徑為I?ΙΟμπι，去除海水中的懸浮物及顆粒；
[0053]3)陶瓷膜過濾后的鹵水經(jīng)栗進(jìn)入一級納濾膜過濾、洗滌、循環(huán)濃縮系統(tǒng)，納濾膜操作壓力為2.9MPa ； 一級納濾膜將海水中的一價離子和二價離子分離，一價離子隨透過液排出，用于制鹽，二價離子被截留為濃縮液;一級納濾膜濃縮液與超濾水混合，經(jīng)二級納濾膜循環(huán)濃縮，當(dāng)TDS達(dá)到225000mg/L時，濃縮液作為產(chǎn)品被引出；
[0054]4)納濾濃縮液進(jìn)入復(fù)配系統(tǒng)，添加硫酸鉀溶液2000mg/L;
[0055]經(jīng)檢測，礦物質(zhì)濃縮液中主要離子含量為:Ca2+201mg/L、Mg2+39365mg/L、K+3260mg/L、Cl—14650mg/L、S042—166500mg/L。
[0056]還可根據(jù)需要向濃縮液中加入添加適量食品添加劑改變產(chǎn)品口味。
[0057]使用上述濃縮液產(chǎn)品制備飲料或口服液。
[0058]實(shí)施例5:
[0059]與實(shí)施例4的區(qū)別是，本實(shí)施例2中向沉淀池中添加絮凝劑FeCl3的量為50mg/L，步驟2)中操作壓力為3.8MPa，步驟3)中當(dāng)TDS達(dá)到238000mg/L時，濃縮液作為產(chǎn)品被引出，經(jīng)檢測，礦物質(zhì)濃縮液中主要離子含量為:Ca2+220mg/L、Mg2+42875mg/L、K+3680mg/L、Cr16580mg/L、SO42—179300mg/L。
[0060]實(shí)施例6:
[0061]與實(shí)施例4的區(qū)別是，本實(shí)施例2中向沉淀池中添加絮凝劑FeCl3的量為60mg/L，步驟2)中操作壓力為4MPa，步驟3)中當(dāng)TDS達(dá)到250000mg/L時，濃縮液作為產(chǎn)品被引出，經(jīng)檢測，礦物質(zhì)濃縮液中主要離子含量為:Ca2 + 235mg/L、Mg2+44575mg/L、K+3970mg/L、Cl —17980mg/L、SO42—179900mg/L。
[0062]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液，其特征在于:所述濃縮液以海水或齒水為原料制得，所述濃縮液中溶解性固體總量為220000?250000mg/L。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液，其特征在于:所述濃縮液中主要離子的濃度為 Ca2+50 ?250mg/L、Mg2+35000 ?45000mg/L、Cl — 12000 ?18000mg/L、S042—160000?180000mg/L。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液，其特征在于:所述濃縮液中含有人體所需微量元素;所述微量元素為鐵、銅、鋅、鈷、猛、絡(luò)、砸、碘、鎳、氟、鉬、銀、錫、娃、鍶、硼、銣、砷中的一種或多種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液，其特征在于:濃縮液的色度<10，鉛離子<0.211^凡，錦離子<0.0511^凡，砷離子<0.211^/匕5.一種海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)絮凝沉淀:以海水或鹵水為原料，在適用于食品的絮凝劑作用下絮凝沉淀； 2)粗濾:絮凝沉淀后的海水或鹵水進(jìn)入陶瓷膜過濾系統(tǒng)，陶瓷膜濾芯的孔徑為0.1?10ym; 3)—級或多級納濾:陶瓷膜粗濾后的海水或鹵水與超濾水混合后，進(jìn)入一級納濾系統(tǒng)，將海水中的一價離子和二價離子分離，一價離子隨納濾膜透過液排出用于制鹽，二價離子被截留，當(dāng)濃縮液中溶解性固體總量達(dá)到220000?250000mg/L時，濃縮液作為產(chǎn)品被引出；或者陶瓷膜粗濾后的海水或鹵水進(jìn)入一級納濾膜系統(tǒng)，經(jīng)過一級納濾系統(tǒng)得到的濃縮液與超濾水混合，經(jīng)二級納濾膜循環(huán)濃縮，當(dāng)溶解性固體總量達(dá)到220000?250000mg/L時，濃縮液作為產(chǎn)品被引出。6.權(quán)利要求5所述的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的制備方法，其特征在于:步驟3)為中一級納濾及多級納濾操作壓力均為2?4MPa。7.權(quán)利要求5所述的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的制備方法，其特征在于:向得到的濃縮液中加入少量人體所需微量元素，得到原味口服液。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的制備方法，其特征在于:向得到的濃縮液中添加適量食品添加劑改變產(chǎn)品口味。9.根據(jù)權(quán)利要求1?8任一項所述的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的用途，其特征在于:所述濃縮液在制備飲料中的應(yīng)用。10.根據(jù)權(quán)利要求1?8任一項所述的海水礦物質(zhì)及微量元素濃縮液的用途，其特征在于:所述濃縮液在制備治療疾病的口服液中的應(yīng)用。
【文檔編號】C02F103/08GK105884086SQ201610424741
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】馬敬環(huán), 趙祈涵
【申請人】天津濱瀚環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司