一種有利於人體補充鈣鎂及無水垢的飲用水處理方法

2023-05-17 19:42:11

專利名稱：一種有利於人體補充鈣鎂及無水垢的飲用水處理方法
技術領域：
本發明屬於飲用水處理技術領域，涉及一種飲用水的處理方法，具體地說涉及一種有利於人體補充鈣鎂離子並且不產生水垢的飲用水處理方法。
背景技術：
生命源於水，人類的生產和生活更離不開水。飲用水是人類日常生活的必需品，其質量直接關係到人體健康，關係到人類的生存和發展。飲用水質量的好壞與水的硬度、水中對健康有影響的汙染物質等指標有關。其中硬度是評價水質的一個重要指標。水的硬度是指水中溶解的鹽類物質(主要為鈣鹽和鎂鹽)的含量多少。飲用水的硬度對人類生活質量和身體健康的影響是多方面的。當硬水中的可溶性鈣鹽、鎂鹽主要以碳酸鹽(碳酸氫鈣、碳酸氫鎂等)形式存在時，這些鹽在水被煮沸時便會發生分解，變成鹼式碳酸鹽沉澱(或漂浮在水中或沉積在容器壁上)，即通常所說的「水垢」。水垢對人類健康及生活質量具有很大的影響:首先水垢進入人體後無法被吸收，容易在人體內沉積，可能形成人體不容易代謝掉的結石，因此長期飲用含有水垢的水，能夠使人出現肝膽或腎結石的狀況；其次，用有水垢的水壺燒水時不僅會消耗較多的能量還容易損壞水壺等；再次，沒有經常飲硬水的人偶爾飲硬水，會造成腸胃功能紊亂，即所謂的「水土不服」。另外，從感觀上講，開水中水垢的存在易讓飲用者產生不安情緒和抱怨心理。鈣和鎂均是生命所必需的基本元素，人體中99%的鈣質存在於骨骼和牙齒中，支持運動和咀嚼能力。一旦缺鈣，會導致許多疾病的發生，青少年缺鈣會導致精力不集中、免疫力低、蛀牙或牙齒發育不良等；孕婦及哺乳期婦女缺鈣表現為抽筋乏力、關節痛、貧血及產前高壓綜合症；老年人缺鈣，會出現老年性皮膚病癢、腰椎頸椎疼痛，牙齒鬆動、脫落，食慾減退，消化道潰瘍，多夢、失眠、煩躁、易怒等症狀。在我國鈣缺乏狀況很嚴重，國人鈣的日攝入量不到推薦攝入量的一半，隨著生活水平的提高，補鈣也越來越受到人們的重視，市場上的補鈣產品也是琳琅滿目。鎂離子是人體成份含量上僅次於鉀、鈉、鈣而位於第四位的陽離子。鎂主要參與人體多種生理活動，與許多常見病、多發病的發生及預防均有密切關係，鎂對心腦血管、神經系統等有很好的保護作用。缺鎂容易導致心律失常及心力衰竭、心肌梗塞、動脈粥樣硬化、使神經肌肉的興奮性增高、造成慢性神經元退變、引起偏頭痛等等。綜上所述，鈣和鎂與人體疾病的發生、發展密切相關，從預防疾病的角度看，補充人體鎂和鈣的攝入、吸收都非常重要。根據英國國家研究院的研究，硬水質的飲用水富含人體所需礦物質成分，是人類補充鈣、鎂等成分的一種重要渠道。2005年，世界衛生組織在水中礦物質營養報告中也明確指出水中必須含有礦物 元素，並規定每升水中允許有碳酸鈣(鎂)500毫克，因此大多數國家的飲用水硬度標準設在400 500毫克/升。但日常生活中飲用水在飲用之前普遍進行煮沸，煮沸後飲用水中相當一部分鈣、鎂以沉澱形式析出，這些沉澱大部分殘留在容器中，只有小部分進入人體，而進入人體的鈣、鎂等離子也往往得不到有效利用，因為只有溶於水的鈣、鎂是易為人體吸收的，因此飲用水中的鈣、鎂得不到充分利用。
本發明用安全無毒的有機藥劑處理飲用水，經處理後形成可溶性鈣鹽和鎂鹽，一方面避免了水垢的生成，另一方面生成的可溶性鈣鹽、鎂鹽易被人體吸收，是良好的鈣、鎂
營養劑。

發明內容
本發明的目的在於提供一種既能防止水垢生成又能利用其中鈣、鎂元素的飲用水處理方法，採用該方法，不僅可以有效利用水中的鈣、鎂元素，還可以避免水垢的生成，起到合理利用資源和節約能源的目的。具體的技術解決方案是:一種有利於人體補充鈣鎂及無水垢的飲用水處理方法，其特徵在於包括如下步驟:(I)將葡萄糖酸內酯或牛磺酸加入飲用水中，在40°C 100°C溫度下加熱，加熱時間為3 30分鐘；(2)將步驟(I)製得的水冷卻至室溫即可。進一步的，步驟(I)中的飲用水可以是城市自來水、無汙染的地下井水或泉水。進一步的，步驟(I)中的葡萄酸內酯的用量為178 1780mg/L水，所述的牛磺酸的用量為125 1250mg/L水。進一步的，步驟(I)中的葡萄酸內酯的用量為365 1068mg/L水，所述的牛磺酸的用量為250 750mg/L水。

更優選的，步驟⑴的加熱溫度為70°C 100°C，加熱時間為5 10分鐘。採用如上技術方案的本發明，具有如下有益效果:(I)利用安全無毒有機藥劑作為反應劑，通過有機藥劑與水中的碳酸氫鈣、碳酸氫鎂等反應得到可溶性的有機酸鈣，方法簡單安全。(2)處理後的水不僅沒有碳酸鹽沉澱(水垢)的生成，而且形成的可溶性鈣鹽和鎂鹽易被人體吸收，是良好的鈣、鎂營養劑，飲用該方法處理過的水可以起到很好的補鈣、補
鎂作用。(3)所用的有機藥劑為葡萄糖酸內酯或牛磺酸，其中葡萄糖酸內酯是一種用途十分廣泛的食品添加劑；牛磺酸是胚胎發育，尤其是大腦和視覺發育所必需的營養物質之一，對人體的心血管、腦神經、肌肉活動、免疫和視覺等系統的生物學功能具有重要的調節作用，它們均安全無毒。(4)處理後的水pH在6.5 8.5之間，在正常的飲用水pH範圍內，對人體健康沒
有影響。
具體實施例方式為了進一步說明本發明，下面結合具體實施例進一步進行說明，應當指出的是，在此列出的實施方案僅僅是對說明書的進一步舉例說明，並不意味著對本發明範圍進行限定，本發明由權利要求書及其等同物的範圍所限定。實施例1取150克自來水，裝入250毫升圓底燒瓶中，然後加入0.0267克葡萄糖酸內酯，力口熱至沸騰後，回流5分鐘。停止加熱，將處理後的自來水冷卻至室溫。實施例2取150克自來水，裝入250毫升圓底燒瓶中，然後加入0.0547克葡萄糖酸內酯，力口熱至沸騰後，回流5分鐘。停止加熱，將處理後的自來水冷卻至室溫。實施例3同實施例2，所不同的是葡萄糖酸內酯的加入量為0.1075克，在70°C下加熱15分鐘。實施例4同實施例2，所不同的是葡萄糖酸內酯的加入量為0.1602克，在60°C下加熱20分鐘。實施例5同實施例2，所不同的是葡萄糖酸內酯的加入量為0.2670克，在40°C下加熱30分鐘。實施例6取150克自來水，裝入250毫升圓底燒瓶中，然後加入0.0187克牛磺酸，加熱至沸騰後，回流5分鐘。停止加熱，將處理後的自來水冷卻至室溫。實施例7同實施例5，所不同的是所述的牛磺酸的加入量0.0375克。實施例8同實施例5，所不同的是所述的牛磺酸的加入量0.075克，在70°C下加熱15分鐘。實施例9同實施例5，所不同的是所述的牛磺酸的加入量0.1125克，在60°C下加熱20分鐘。實施例10同實施例5，所不同的是所述的牛磺酸的加入量0.1875克，在40°C下加熱30分鐘。對比例I取150克自來水，裝入250毫升圓底燒瓶中，加熱至沸騰後，回流5分鐘。停止加熱，將處理後的自來水冷卻至室溫。以上實施例與對比例中處理後的水的外觀及pH值分別列於下表。
權利要求
1.一種有利於人體補充鈣鎂及無水垢的飲用水處理方法，其特徵在於包括如下步驟: (1)將葡萄糖酸內酯或牛磺酸加入飲用水中，在40°c 100°C溫度下加熱，加熱時間為3 30分鐘； (2)將步驟(I)製得的水冷卻至室溫即可。
2.根據權利要求1所述的一種有利於人體補充鈣鎂及無水垢的飲用水處理方法，其特徵在於，所述步驟(I)中的飲用水可以是城市自來水、地下井水或泉水。
3.根據權利要求1所述的一種有利於人體補充鈣鎂及無水垢的飲用水處理方法，其特徵在於，所述步驟(I)中的葡萄酸內酯的用量為178 1780mg/L水，所述牛磺酸的用量為125 1250mg/L 水。
4.根據權利要求1所述的一種有利於人體補充鈣鎂及無水垢的飲用水處理方法，其特徵在於，所述步驟(I)中的葡萄酸內酯的用量為365 1068mg/L水，所述的牛磺酸的用量為 250 750mg/L 水。
5.根據權利要求1所述的一種有利於人體補充鈣鎂及無水垢的飲用水處理方法，其特徵在於，所述步驟(I)的加熱溫度優選為70°C 100°C。
6.根據權利要求1所述的一種有利於人體補充鈣鎂及無水垢的飲用水處理方法，其特徵在於，所述步驟(I)的加熱時間`優選為5 10分鐘。
全文摘要
本發明公開一種有利於人體補充鈣鎂及無水垢的飲用水處理方法，包括步驟將選量的葡萄酸內酯或牛磺酸溶於飲用水中，在40℃～100℃下加熱，加熱時間為3～30分鐘；將加熱後的水冷卻至室溫。上述步驟處理過的飲用水澄清透明，無漂浮物及沉澱物，鈣、鎂離子以可溶性的有機鹽形式存在，有利於人體吸收，該飲用水處理方法具有防水垢和有效利用鈣、鎂離子的雙重優點。處理後的飲用水不僅適用於鈣、鎂缺乏者，而且對健康者具有預防保健作用。
文檔編號C02F1/68GK103102001SQ201310034300
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者馬曉梅, 寧心宇, 紀全, 夏延致 申請人:青島大學