利用海水製成的飲料及其製造方法

2023-04-24 11:49:36

專利名稱：利用海水製成的飲料及其製造方法
技術領域：
本發明是有關於一種能有效補給礦物成分的飲料及其製造方法。
背景技術：
在現代多樣化社會中，對食品或飲料等消費材料的需求也顯得多樣化，因此在健康或美味要求的背景下，做了許多努力及改進工作，以便在消費生活中提供更多的新產品。
提到飲料，大多脫離不了碳酸飲料或咖啡飲料或果汁類等範圍，然而，由於其主要成分的糖類或咖啡因等，對健康都有不良影響，使得消費者敬而遠之；最近，健康綠茶或運動飲料吸引了大量消費者，因此可預測出，今後也將以美味及健康要求為飲料的重點，而美味及健康要求皆滿分的飲料，可預期成為飲料產業的增長方向。
該健康飲料為特別含有日本人容易缺少的鎂或鈣或鐵等必需礦物質及維生素類等的飲料，並以其優越的健康作用受到注目。
一般的，添加有礦物成分的飲料，通常以礦泉水為代表，是在如自來水的飲用水中添加取自礦石等的礦物成分而製成的，在特許公報中也多次說明，而以特開平9-164390號公報或特開平9-187777號公報等作為代表。
但在這些飲料中，有的雖添加了礦物成分，但對於人體所需要的礦物質，僅僅含有其中1種或數種，例如雖添加了鎂或鈣或鐵等必需礦物成分，但卻不含其它維持健康的必需微量礦物成分，例如碘或銅；另外，還有添加糖份或酸味料以調整味道，但卻無法成為滿足礦物平衡的健康飲料。
本發明為解決公知的礦泉水中，必需礦物成分或必需微量礦物成分不足的問題，提出一種劃時代的，創新利用海水以提供礦物來源的方法，在特開昭60-255729號公報中說明，海水經脫鹽處理後，減低海水中氯化鈉含量，再經殺菌處理製成礦物營養補強劑的技術；在特開平3-77689號公報中說明，海水經酸性後，加入強鹼劑，將除去生成沉澱物而得的溶液進行濃縮，再將冷卻後生成的沉澱物，與在除去沉澱物後的溶液將水分去除所得的固體，加水溶解製成飲食品製造用離子水的技術；在特開平5-219921號公報中說明，在飲用水中配合海洋深層水製成的飲料技術；在特開平9-57257號公報中說明，將海水以逆滲透法脫鹽，使與礦物礦石接觸的礦物化裝置等技術。
但這些技術幾乎皆無法適當地製成飲料，作為海水添加物則不能避免其鹹味，若為抑制鹹味而減少其添加量，則會使必需微量礦物成分隨之減少；總之，有效地利用海水中礦物成分，製造出俗稱「好喝」的飲料，至今仍無法實現。另外，也有以死海的水或大鹽湖的水，作為調味料或清涼飲用水添加劑的產品，但即使為天然物，其組成也不是一定的，在使用時仍有稀釋的必要，且味覺上的調製有其困難，因此，只有一部份的消費者能接受。
本發明者是針對飲料中海水的利用做出各種研究後的結果，從海水經脫鹽處理後所得到的水，一直到進行礦物成分添加的發明，即，如特願平10-51308號、特願平11-32760號及特願平11-34162號所說明的，本發明則對此做一改善。

發明內容
根據上述公知技術的問題，滿足美味及健康要求的飲料的重點，以礦物飲料的改進及礦物平衡飲料的開發為目標，並以海水為礦物來源的新的礦物飲料製造方法為本發明的內容。
本發明者在針對上述公知飲料改進的相關課題作深入的研究後，以開發達到礦物質平衡的礦物飲料為目標，並將海水作為礦物來源，使製造新的礦物飲料成為可能。
海洋為地球上一切生命體的起源，是所有礦物成分或礦物資源的寶庫，佔有地球上大部分的水資源，但由於其鹽分含量而無法作為飲用水，而能作為飲用水的則僅限於少雨乾燥地區，以高成本的淡水化來使用，其中礦物成分的利用，除了食鹽的提取外，自古以來都沒有。
本發明是用至今仍未被有效利用的海水礦物成分製造新的飲料，即以經脫鹽處理製成的水為原料，在其中添加水溶性礦物成分而成的飲料。
本發明所用的海水，可以是表面水、深海水，任何水深或海域皆可，當然必須是浮遊物或有害物質少且乾淨的海水。
另外，本發明的脫鹽處理，是將海水中所含大量的氯化鈉除去，通常有多種方法可供使用，其中以逆滲透膜法或電氣透析法或蒸餾濃縮法等較理想。借著脫鹽處理使水與濃縮液分離，將此水作為飲料的原料，另一方面，將濃縮液根據必要性以加熱濃縮法等除去氯化鈉，而得到人類生存所需的含大量鎂或鈣等礦物成分的礦物濃縮液，該礦物濃縮液經處理後，得到越冬滷水、滷水石膏等，而這些又可作為添加物使用。
本發明中使用的海水，雖也可使用表層水，但深度在100～10000m範圍的深海水，則以深度100～1000m為理想，特別以200～500m的深海水為合適。
即，本發明是一種在海水經脫鹽處理後所得到的水中，添加水溶性礦物成分而成的飲料，其基本構成為下述(1)至(15)的組成物。
(1)在海水經脫鹽處理後所得到的水中，添加水溶性礦物成分而成的飲料；(2)如上述(1)的飲料，其中水溶性礦物成分取自海水；(3)如上述(1)或(2)的飲料，在海水經脫鹽處理後所得到的水中，添加同樣由海水取得的水溶性礦物成分；(4)如上述(1)～(3)的飲料，其中自海水取得的礦物成分為鎂及鈣；(5)如上述(1)～(4)的飲料，其中將鎂與鈣的重量比例(鎂/鈣)，由4/1調整為1/3；(6)如上述(1)～(5)的飲料，其中將鎂與鈣的重量比例(鎂/鈣)，調整為3/1；(7)如上述(1)～(6)的飲料，其以EDTA法測定出的硬度為100～3,000；(8)如上述(1)～(7)的飲料，其以EDTA法測定出的硬度為250或1000；(9)如上述(1)～(8)的飲料，其中以糖份或酸味料來調整其味道；(10)如上述(1)～(9)記載的飲料，其中的海水為表層水；(11)如上述(1)～(9)記載的飲料，其中的海水為深海水；(12)如上述(11)記載的飲料，其中的海水為深度100m以下的深海水；(13)如上述(11)或(12)記載的飲料，其中的海水為深度200～500m的深海水；(14)將採用的海水經脫鹽處理後，水與濃縮液分離，再在該水中添加該濃縮液，或添加由別的濃縮液取得的水溶性礦物成分製成的飲料的製造方法；(15)如上述(14)飲料的製造方法，其中採用的海水為深度100m以下的深海水。
本發明為從來沒有的新飲料及有關其製造方法的發明，充分提供健康上每天都需要的必需礦物質，同時提供必需微量礦物質的具有礦物平衡的礦物飲料，並以礦物質寶庫——海水為礦物質來源，實現一種新礦物飲料的製造。
本發明在海水經脫鹽處理後而成的原料水中，配合添加水溶性礦物成分而製成飲料，其中，水溶性礦物成分取自礦石等，但由上述的海水濃縮液中取得較為理想。本發明使用的水溶性礦物成分是指除去氯化鈉後，以鎂或鈣或鐵等為主要礦物，並含有碘或銅或亞鉛等的必需微量礦物質。
本發明為在海水經脫鹽處理後的原料水中，除去氯化鈉而溶入上述的海水濃縮液或越冬滷水、滷水石膏等，使得碘或銅或亞鉛等海水中的必需微量礦物成分也隨著溶入飲料。
鎂和鈣都為人體最重要的礦物質，但至今含鎂的健康飲料幾乎見不到，而鈣有助於骨頭或牙齒的形成維護，因此需要大量攝取，本發明則以此二者為主要成分的添加物，這兩種礦物質的配合比例可任意調整，但以鎂與鈣的重量比例(鎂/鈣)為4/1至1/3較理想；相對於鈣，若鎂的重量比例大於4時，則會生成苦味不易入口，相對於鎂，若鈣的重量比例大於3時，味道則會變硬。
另外，根據調查，現代人鈣的攝取量，相對於標準每日600mg，僅達到570mg，而鎂的攝取量，相對於標準每日300mg，而僅達到200mg(厚生省資料)；為補齊不足，不管是在鈣與鎂補給上或味覺上，鎂與鈣的重量比例(鎂/鈣)調整為3/1，是最理想的。
對飲料來說，硬度為一大重點，影響到其美味及口感。
本發明的飲料硬度，是以水中鎂離子及鈣離子含量表示的方法，換算成碳酸鈣來表示。
本發明中的硬度，是以EDTA法來加以測定。
本發明飲料的硬度，以100至3000為理想，未滿100者，其鎂或鈣的主要礦物質或必需微量礦物質的含量則大為減少，超過3000時，味道則變硬不易入口；為達到可口，且增加鎂或鈣的主要礦物質攝取量，該硬度以500至1500更為理想。
以上是從對礦物質補給飲料的觀點來說，而從味覺上來說，硬度1000是最為理想的，另外，用於炊飯等一般調理用時，視料理而不同，一般以硬度250較為常用。
本發明作為飲料，為提高其美味及口感，以糖份或酸味料來調整味道是必然的，因此，形成甜味或鹹味或微妙風味。
再者，本發明上述飲料的製法也有新意，如上述，該製造方法的基礎為海水經脫鹽處理後水與濃縮液分離，在該水中添加入濃縮液或濃縮液中得到的水溶性礦物成分。
本發明所得的飲料，是由海水中取得水，而其添加的鎂或鈣等礦物成分則為海水濃縮物，因此也添加了海水富含的微量元素。海水取得的水與濃縮物兩者，都含有必需微量礦物或微量元素或極微量的各種物質，形成飲料中微妙風味及不可思議的健康作用。
而且由於氯化鈉幾乎全被除去而不會鹹，也沒有氯化鈉對健康的不良影響，可適度地調味，以得到一種可口、增進健康，且具清涼特性，可充分滿足消費者的飲料。再者，根據必要情況，也可添加果汁原料或維生素等，發揮其提高營養成分的作為營養飲料的作用，並借著添加藥效成分發揮更優越的增進健康的作用。另外，特別添加取自海水的鈉或鉀，也可作為工作或運動後發汗的飲料。
具體實施例方式
以下，根據實施例具體說明本發明的實施方式，但本發明並不限於此等使用物。〔實施例1〕海水的處理將海水利用逆滲透膜法使水與濃縮水分離，逆滲透膜分離裝置使用東麗(股份)制小型試驗機，配合以下的操作條件加以分離。
運轉條件液溫15℃壓力56Mpa水側流量1.9L/min濃縮水側流量16L/min以上述操作步驟分離處理的水的傳導度如表1。表1


在越冬滷水中加入以電氣透析裝置調整過的滷水，得到滷水石膏，該滷水石膏的含量及微量成分的含量如表2所示。表2


鎂鹽的含量，是加熱脫氯化鈉處理所得濃縮水，再將鈣鹽、氯化鈉分離而得鎂鹽溶液，該鎂鹽含量及微量成分的含量如表3所示。表3


味覺測試結果使用上述原料實施味覺官能測試，味覺測試結果如表4所示，飲料的硬度及鎂/鈣重量比例如下所示鎂/鈣比(相對於鈣，鎂的重量比例)A＝6/1、B＝5/1、C＝4/1、D＝3/1、E＝2/1、F＝1/1、G＝1/2、H＝1/3、I＝1/4、J＝1/5硬度(EDTA法)如下所示50、100、200、500、1000、1500、2000、3000、4000表4


注評價方法由成人男女五人的評測員，依其味覺感覺作一測試。
□最好○良好△稍微不好×不好測試結果的評價飲料硬度在未滿100時，雖好喝，但鎂或鈣或微量礦物質的含量非常少，以礦物質補充觀點來看是不理想的；硬度在100以上，相對於鈣、鎂的重量比例大於4，鎂的苦味則隨之而出為不理想，硬度在100以上，相對於鎂、鈣的重量比例大於3，味道則轉硬也不理想。
飲料硬度高於3,000時，相對於鎂、鈣的重量比例大於4，鈣鹽不易溶解，是為不理想，而硬度於4,000時，則不美味，也不理想。
由該結果可得知，飲料的硬度在100～3000，鎂/鈣為4/1～1/3的範圍內為美味範圍。
使用上述原料，鎂和鈣的重量比例(鎂/鈣)為3/1，調製成硬度1000的飲料，其ICP-MS分析結果如下所示。表5


〔實施例2〕海水的處理海水利用離子交換電氣透析裝置，將稀薄水與濃縮水加以分離。離子交換電氣透析裝置使用由旭玻璃(股份)制的小型試驗機。
○操作條件如下運轉條件有效膜面積1.72dm2/張(使用陽離子交換膜14張，陰離子交換膜10張)定電流8A流速200L/H
液溫14℃○分離水的傳導度如上述操作步驟，所得分離處理水的傳導度如表6所示。表6


○鈣、鎂的含量；將濃縮水加以濃縮，進行脫氯化鈉處理，將氯化鈉與鈣、鎂鹽溶液分離，分離後的鈣、鎂鹽溶液含量如表7所示。
(與實施例1同樣，也含有銅或錳等微量礦物質)表7


使用上述逆滲透膜處理所得傳導度131μS/cm的水與表7中鈣與鎂溶液，且硬度調整為下述a～i的飲料進行味覺官能試驗，味覺測試結果如表8所示。
飲料的硬度如下a＝50、b＝100、c＝200、d＝500、e＝1,000、f＝1,500、g＝2,000、h＝3,000、i＝4,000表8


(注)評價方法如下成人男女五人的評測員，依其味覺感覺作一測試。
□最好 ○良好 ×不好測試結果評價飲料硬度在未滿100時，雖好喝，但鈣或鎂或微量礦物質的含量非常少，以礦物質補充觀點來看是不理想的。
硬度在4,000時，則不美味，也不理想。
由該結果可確定的是，與實施例1相同，飲料的硬度在100～3000時，而鎂/鈣為4/1～1/3的範圍內為美味範圍。
使用上述原料，鎂和鈣的重量比例(鎂/鈣)為3/1，調製成硬度250的飲料，其ICP-MS分析結果如下所示。表9


〔實施例3〕使用與實施例1相同的原料，製成梅子風味的清涼飲料，進行味覺官能測試，味覺測試結果如下所示。
實驗所用飲料調整為，鎂和鈣重量比例(鎂/鈣)為3/1，硬度為1000。表10


(注)評價方法如下成人男女五人的評測者，依味覺感覺作一測試。□最好○良好△稍微不好×不好〔實施例4〕使實驗鼠自由攝取高膽固醇食物及實施例1中硬度調整為1000的飲料，經四個星期的飼養後，以低密度脂蛋白-膽固醇(LDL-Ch)測定其血漿中總膽固醇量；該實驗動物使用Wister系老鼠♂10周齡(一群8隻)；總膽固醇量以低密度脂蛋白-膽固醇(LDL-Ch)測定的結果如表11所示。表11


測試結果評價可確定若將含豐富礦物質、硬度1000的飲料作為飲用水來攝取，能達到抑制總膽固醇量及動脈硬化原因的LDL-Ch的增加。
由以上的說明可清楚得知，本發明是利用表層水或深海水製造的飲料，能有效活用海水中含有的鎂或鈣等必需礦物質或必需微量礦物質，且其中鎂或鈣等含量也可任意改變。
由於氯化鈉幾乎全被除去，因此沒有鹹味，也沒有氯化鈉對健康的不良影響，若加以適度調味，則可作為喝起來可口的「健康飲用水」或「清涼飲用水」等適當的飲料，以提供一種能充分滿足消費者的飲料。
權利要求
1.一種在海水經脫鹽處理後所得的飲料，其特徵為主要是在經脫鹽處理的海水中添加入水溶性礦物成分而製得的飲料。
2.如權利要求1所述的飲料，其特徵為水溶性礦物成分是取自海水。
3.如權利要求1或2所述的飲料，其特徵為在海水經脫鹽處理所得的水中，添加入同樣取自海水的水溶性礦物成分。
4.如權利要求1至3中任一項所述的飲料，其特徵為取自海水的礦物成分為鎂及鈣。
5.如權利要求1至4中任一項所述的飲料，其特徵為將鎂與鈣的重量比例(鎂/鈣)由4/1調整為1/3。
6.如權利要求5所述的飲料，其特徵為將鎂與鈣的重量比例(鎂/鈣)調製為1/3。
7.如權利要求1至6中任一項所述的飲料，其特徵為由EDTA法測定出的硬度為100至3,000。
8.如權利要求7所述的飲料，其特徵為由EDTA法測定出的硬度為250或1,000。
9.如權利要求1至8中任一項所述的飲料，其特徵為利用糖份或酸味料做一味道上的調整。
10.如權利要求1至9中任一項所述的飲料，其特徵為其中的海水為表層水。
11.如權利要求1至9中任一項所述的飲料，其特徵為其中的海水為深海水。
12.如權利要求11所述的飲料，其特徵為其中的海水為深度100m以下的深海水。
13.如權利要求11或12所述的飲料，其特徵為其中的海水為深度200～500m的深海水。
14.一種將採用的海水經脫鹽處理後所得的飲料，其特徵為使水與濃縮液分離，再在分離後的該水中，添加入該濃縮液，或取自其它濃縮液的水溶性礦物成分的飲料製造方法。
15.如權利要求14所述的飲料，其特徵為採用的海水為深度100m以下的深海水。
全文摘要
本發明是有關於一種利用海水製成的飲料及其製造方法。海水經脫鹽處理後,使水與充分含有鎂或鈣或鐵等必需礦物及維生素類的濃縮液分離,再在分離後所得的水中,添加入該濃縮液本體,或由別的海水濃縮液所得的水溶性鎂或鈣或鐵等必需礦物成分,用製造飲料方法製成的改善健康的飲料。
文檔編號A23L1/304GK1337857SQ9981614
公開日2002年2月27日 申請日期1999年12月17日 優先權日1999年2月15日
發明者池上良成, 田淵浩, 中川光司 申請人:赤穗化成股份有限公司