水製劑的製作方法
2023-10-24 01:40:17
專利名稱：水製劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及特別處理的水，尤其是涉及 一 種用於下述用途的水製劑 其用於泡製諸如咖啡和茶等飲料；由糖漿或濃縮液配製軟飲料和其他飲料； 提高碳酸飲料中的碳酸化；並且能作為礦泉水消費。
背景技術：
咖啡是世界上最流行的飲料之一。許多人並不認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後興奮劑；而且在工 作時咖啡通常被整日飲用。咖啡的流行興盛了許多專營咖啡並提供各種綜 合咖啡和經各種香料加味的咖啡的商業公司。
咖啡始於從生長在熱帶地區的植物阿拉比卡咖啡(Co#ea araWca)和 卡尼福拉咖啡(C. c朋印/zora )(後者製成羅布施塔咖啡(robusta coffee )) 上手工採摘的咖啡豆。豆子被曬乾或清洗後製成含有超過250種有機化合 物的綠色咖啡豆，這些有機化合物給飲料帶來香味和口感。隨後豆子進行 烘焙，該過程-使可確認的有機化合物增至超過800種化合物，包括咖啡因、 有機酸、芳香化合物、糖、蛋白質、脂質和多酚、以及礦物質，其中許多 物質給所泡製的咖啡帶來質感(body)、酸味、香味和口感。最後，經烘 焙的豆子被磨碎，然後使熱水流過咖啡粉末以從豆子中提取出飲料。
在泡製咖啡時，通常使熱水或沸水經磨碎的咖啡豆滲濾(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 徑小於磨石卒的咖啡豆的多孔籃或金屬濾網之中。特濃咖啡(Espresso)基本以 相同的方式製作，但與普通的滴漏咖啡相比，其在更高的溫度和壓力和更 短的時間內得到更醇厚的質感和更少的酸味。
咖啡的香味通常^皮認為對咖啡的口感有幫助，用以刺激味蕾。普遍贊 同的是，用來泡製咖啡的水的品質對泡製飲料的香味和口感有影響，並且 可以通過下述方式而對泡製飲料產生負面影響抑制對增強香味和口感的化合物的提取；促進對削弱香味和口感的化合物的提取；以及影響泡製飲 料的礦物質含量，所有這些方式都可影響泡製飲料的酸味和苦味。所公知 的還有，由於諸如水庫或流域中的水源、酸雨、離子交換和其他水純化過 程、水的軟度或硬度等因素，使得自來水的品質隨地理位置而不同。
茶是另一種流行的泡製飲料，並且在世界範圍內比咖啡更流行。茶是 由芽(白茶)或者茶葉製成的，所述茶葉可以是經過發酵的(烏龍茶和紅茶)或 未經發酵的(綠茶)，並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。經加工的茶葉含有超過550種有機化合物，包括咖啡因、碳 水化合物、多酚、胺基酸、烴類、醇類和有機酸、以及礦物質，所有這些 物質有助於泡製飲料的香味和口感。通過用熱水泡製而從經加工的茶葉中 提取有機和礦物質成分。與咖啡一樣，泡製飲料的品質受到泡製飲料組成
的影響，該組成可阻礙對有利於泡製飲料的質感、酸味、香味和口感的化 合物的提取，或者增強對這些性質有害的成分的提取。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]的天然硬質水被用於泡製 飲料，口感將會混濁、澀口和平淡，並且由於存在於泡製飲料的水中的鈣 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。
經常通過將糖漿或濃縮液與水(通常為蘇打水)相混合而製作軟飲料。 軟飲料的口感可受到與濃縮液相混合的水的品質的影響，所述品質包括其 礦物質含量、酸度、硬度或軟度等。
如上所言及，由於諸如水庫或流域中的水源、酸雨、離子交換和其他 水純化過程、水的軟度或硬度等因素，自來水的品質隨地理位置而不同。 自來水品質的變化可不利地影響所泡製的咖啡或茶的品質(或軟飲料的制 作)，並且對努力促成在質感、酸味、香味和口感方面具有一致品質的特定 綜合咖啡和特製咖啡的獨立商業公司以及全國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以試圖確立水組合物，其針對增強泡製 獨立混合飲品和變化品種的性質，以及由濃縮液製作軟飲料的性質進行了 優化，但均未能獲得廣泛接受，並且均未開發出能在咖啡、茶或軟飲料濃 縮液的各種綜合品種和變化品種的廣泛範圍內有效。
因此，需要一種水製劑解決上述問題。
發明內容
本發明的水製劑是一種用於下述用途的水組合物其用於泡製諸如咖 啡和茶等飲料；由糖漿或濃縮液與水相混合而配製飲料；改進蘇打水；並
且形成飲料礦泉水。該水製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+)，優選約6.10 ppm;約7.00 ppm至約21.00 ppm鉀離子(K+)，優 選約14.00 ppm;約25.00 ppm至約39.00 ppm釣離子(Ca2+)，優選約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),優選約38.5 ppm;以及約52.5 ppm至約66.5 ppm氯離子(CT)， 優選約59.5ppm。該水製劑提高了有利於泡製飲料和軟飲料的質感、酸味、 香味和口味的成分的提取，抑制了對之有害的成分的提取，同時減少了設 備的結垢、腐蝕和損壞。
在進一步閱讀以下詳述之後，本發明的這些和其他特徵將變得顯而易見。
具體實施例方式
本發明是一種水製劑，更具體而言，是一種用於下述用途的水組合物 其用於泡製諸如咖啡和茶等飲料；由糖漿或濃縮液與水相混合而配製飲料； 改進蘇打水；並且形成飲料礦泉水。該水製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+)，優選約6.10 ppm;約7.00 ppm至約21.00 ppm鉀離子(K+)，優選約14.00 ppm;約25.00 ppm至約39.00 ppm4丐離子 (Ca2+),優選約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)，優選約38.5 ppm;以及約52.5 ppm至約66.5 ppm氯離子(Cr),優選約59.5ppm。該水製劑提高了有利於泡製飲料和軟飲 料的質感、酸味、香味和口味的成分的提取，抑制了對之有害的成分的提 取，並同時減少了設備的結垢、腐蝕和損壞。
在優選實施方式中，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)水製劑可以以任何希望的方式配製。#4居公共供水的組成，可加入在 現有供水中缺少的任何陽離子或陰離子以將濃度提高至上文指定的水平， 或者現有供水可經過脫礦質化然後再重新礦質化至指定水平。
在優選實施方式中，水製劑按照以下方式由蒸餾水或去離子水製得。
首先，將食品級氯化鈣(CaCl2)以及可選的食品級氯化鎂(MgCl2)在脫礦質水 中溶解達到約35%溶液的濃度，以形成第一溶液。其次，將食品級碳酸氫 鈣(NaHC03)和食品級碳酸氫鉀(KHC03)在脫礦質水中溶解達到卯％飽和以 形成第二溶液。第三，第一溶液以約10:1進行稀釋。第四，將第一和第二 溶液裝入配有泵的儲藏容器中，該泵與供應水的主要水管線相連；第五， 第 一泵計量進入供水管線的第 一溶液的實測量，且水流入第 一靜態混合室 進行平衡。第六，水流出第一混合室，且第二泵計量進入位於第一混合室 下遊的主要供水管線的第二溶液的實測量，其隨後流入第二靜態混合室進 行平衡。第七，水通過主要供水管線流出第二混合室，並分配用於飲料配 制。由主要供水管線分配的水具有150ppm的TDS，並具有以上組成。
在另一種實施方式中，兩種溶液可提供在任何適宜類型和容量的容器 中，隨後通過本領域中已知的用於混合可飲用液體的任何泵裝置進行混合； 溶液可提供為用於混合的濃縮液和用於消費者或最終用戶的家庭消費的稀 釋液；該水製劑可提供為在合適容器中的預混合水用於消費者或最終用戶 的家庭飲用；或者該水製劑可以以水溶性藥片的形式提供，該水溶性藥片 由經測量當溶解在蒸餾水或去離子水中時形成上述水製劑的量的鹽構成。 可以存在會得到優選稀釋混合物的其他可以混合這些溶液的方式。 可向商業用戶提供濃縮批量製劑。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 批量製劑。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 導致在濃縮批量製劑中呈現鹼性更高的pH。將一毫升批量製劑分散到一加 侖蒸餾水或去離子水中，從而使用濃縮批量製劑。儘管濃縮批量溶液可含 有少量碳酸根離子(CO,和沉澱碳酸鈣(CaC03),但由濃縮液配製的稀釋溶 液具有與上述水製劑基本相同的離子組成(ionic composition)。因此，濃 縮批量製劑可用於配製約1,000加侖本發明的水製劑。濃縮批量製劑可製備並包裝在兩部分包裝(two-partpackage )中以用於 低礦物質含量的自來水或瓶裝水。這種兩部分製劑包裝可以分別包裝用於 一加侖或五加侖容器。
本發明人已發現用所述水製劑泡製的咖啡和茶對於大量各種綜合飲品 在諸如質感、酸味、香味和口味等性質方面具有始終如一的高品質，相信 這是由下述因素所導致的提高了對這些性質有利的有機化合物和礦物質 的提取，同時抑制了對這些性質具有不利影響的有機化合物和礦物質的提 取。這些單獨和混合的選定礦物質組具有作為催化劑的能力，與那些咖啡 和茶中被認為有利的有機化合物反應以形成更穩定和更可口的泡製飲料。
本發明人還發現通過混合本發明的水製劑來配製的軟飲料具有可接受 的口味和酸度，並且該水製劑減少了設備的結垢、腐蝕或其他有害影響，
從而降低了維護成本。此外，在市政設施提供高礦物質固體水的地區，反 滲水、蒸餾水或任何去除溶解礦物質(TDS)的水處理與上述兩部分製劑的組 合將能減少糖漿組分的量並協助穩定風味模式。將該水製劑加入到蘇打水 中也導致品質和氣體生成速率的提高，從而提高碳酸飲料的風味。
最後，本發明已發現本發明的水製劑提供了在不與其他物質混合的情 況下消費時的高品質飲用水。
應當理解本發明並非限制於以上所述的實施方式，而是包括在以下權 利要求的範圍內的任何和所有實施方式。
權利要求
1. 一種水製劑，其包含具有基本由以下構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. 如權利要求1所述的水製劑，其中所述水溶液的離子組成基本由以 下構成約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. —種濃縮的批量水製劑，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;一升脫礦質水，所述CaCl2、 MgCl2、 NaHC03和KHC03溶解在所述脫 礦質水中，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 水中時形成具有基本由以下構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. 一種配製水製劑的方法，其包括以下步驟將食品級氯化鈣(CaCl2)在脫礦質水中溶解達到約35%溶液的濃度，以 形成第一溶液；將食品級碳酸氫鈣(NaHC03)和食品級碳酸氬鉀(KHC03)在脫礦質水中 溶解達到90%飽和，以形成第二溶液；將第一溶液以約10:1在脫礦質水中稀釋；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；計量由第 一泵進入供水管線的第 一溶液的實測量，所述水流入第 一靜 態混合室進行平衡；使所述水在平衡後從第 一靜態混合室流出進入主要供水管線；計量由第二泵進入位於第 一混合室下遊的主要供水管線的第二溶液的 實測量，所述水流入第二靜態混合室進行平衡；使所述水在平衡後從第二混合室流入位於第二靜態混合室下遊的主要 供水管線；以及分配來自位於第二靜態混合室下遊的主要供水管線的水以配製飲料。
5. 如權利要求4所述的配製水製劑的方法，其中所述將食品級氯化4丐 (CaCl2)溶解在脫礦質水中的步驟還包括將食品級氯化鎂(MgCl2)以約32:1的 鈣4^比例溶解在脫礦質水中。
全文摘要
本發明涉及一種水製劑，其是用於下述用途的水組合物泡製諸如咖啡和茶等飲料；將糖漿或濃縮液與水混合而配製飲料；改進蘇打水；以及形成飲料礦泉水。該水製劑提供了具有約百萬分之150份(150ppm)總溶解固體(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+)，優選約6.10ppm；約7.00ppm至約21.00ppm鉀離子(K+)，優選約14.00ppm；約25.00ppm至約39.00ppm鈣離子(Ca2+)，優選約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-)，優選約38.5ppm；以及約52.5ppm至約66.5ppm氯離子(Cl-)，優選約59.5ppm。
文檔編號A23L2/38GK101426383SQ200780014491
公開日2009年5月6日 申請日期2007年2月23日 優先權日2006年2月28日
發明者戴維·R·比曼, 菲利普·華格納 申請人:戴維·R·比曼;菲利普·華格納