TECHNICKÁ OBLAST
Předkládaný vynález se obecně týká postupu výroby vysoce okysličené pitné vody a vody vyrobené tímto postupem. Konkrétněji se týká výrobku se složením vysoce okysličené pitné vody, který obsahuje stabilizovaný kyslík.
ZPŮSOBY VÝROBY
Je všeobecně známo, že kyslík je pro člověka nezbytný pro zachování života. Čistý kyslík se proto podává v různých koncentracích, aby se usnadnilo dýchání a poskytl pocit pohody.
Ačkoli jsou výhody kyslíku dobře známy, podávání vysokých koncentrací kyslíku lidem, bylo dosud v podstatě omezeno pouze na podávání v plynné formě. Pokud by však bylo možné vyrobit vhodnou vysoce okysličenou pitnou vodu, pak by člověk mohl snadno a pohodlně přijímat výhody kyslíku pouhým pitím takové vody. V tomto ohledu by se taková vysoce okysličená pitná voda mohla snadno stáčet do lahví a prodávat podobně jako jiné běžné balené pitné vody. V současné době se pitná voda prodává v průhledných nebo průsvitných skleněných nebo plastových lahvích.
Vzhledem k povaze kyslíku by však bylo velmi obtížné skladovat vysoce okysličenou čistou pitnou vodu v běžné lahvi po dlouhou dobu a zachovat její okysličenost ve stejné účinné koncentraci. V tomto ohledu, aby byla k dispozici vysoce kvalitní pitná voda, nesmí být přítomny nežádoucí vysoké koncentrace cizorodých látek používaných k pufrování nebo jinému zadržování kyslíku.
Takové pufrovací nebo jiné látky by mohly způsobit, že pitná voda nebude vhodná k lidské spotřebě. Nebylo by žádoucí výrazně měnit chuť nebo barvu přírodní pitné vody. Také samozřejmě žádné přísady nesmí způsobit, že by přírodní pitná voda byla toxická nebo jinak zhoršila kvalitu pitné vody pod přijatelné normy. Případné přísady by neměly žádným způsobem negativně ovlivňovat chuť nebo jiné vlastnosti vody.
Také balená pitná voda musí být schopna dlouhodobého skladování před konzumací. Aby tedy bylo možné okysličenou pitnou vodu dlouhodobě skladovat, musí obsah kyslíku zůstat zachován a být stabilní a nesmí podléhat nežádoucímu rozkladu. Trvanlivost, skladování a přeprava jsou u balené pitné vody důležitými aspekty. Značný problém může představovat i skladování v průhledných lahvích. V tomto ohledu by světlo dopadající na okysličenou vodu mohlo přispět k urychlení rozkladu vysoce okysličené pitné vody.
Jedním z přístupů k vysoce okysličené pitné vodě by mohlo být přidání velmi malé koncentrace peroxidu vodíku do přírodní pitné vody. S takovou přísadou by peroxid vodíku dosáhl požadovaného výsledku – přidání požadovaného množství kyslíku do vody. Je však dobře známo, že peroxid vodíku je velmi nestabilní, zejména v přítomnosti vody. Lze například odkázat na U.S. Pat. č. 3 480 557; 5 077 047; 5 130 124; 5 206 385 a 5 312 619.
Výše uvedené patenty uvádějí různé přísady pro použití s peroxidem vodíku za účelem jeho stabilizace, pokud se používá jako antiseptický prostředek nebo podobně. Je tedy zcela zřejmé, že peroxid vodíku je nestabilní, a proto se úroveň jeho koncentrace bude časem snižovat, pokud nebudou provedeny stabilizační kroky. Problém stabilizace peroxidu vodíku ve velmi malých koncentracích v pitné vodě je však mnohem obtížnější a doposud nedosažitelný.
Peroxid vodíku se disociuje v zásaditých nebo kyselých podmínkách vody a také v přítomnosti iontů kovů. V případě přidání peroxidu vodíku je tedy rozhodující pH vody a také obsah kovových iontů. Vzhledem k tomu, že do pitné vody lze přidávat pouze nepatrná množství peroxidu vodíku, aby nedošlo ke změně chuti, vytváří přítomnost nečistot nebo jiných složek ve vodě pro peroxid vodíku velmi nestabilní prostředí.
Pokud se ve snaze stabilizovat peroxid vodíku použijí pufrovací nebo jiné přísady, může se chuť výsledné upravené pitné vody nežádoucím způsobem změnit. Také s ohledem na požadavek stáčení pitné vody do průhledných nádob je dosažení stability peroxidu vodíku v pitné vodě velmi obtížné.
Proto by bylo velmi žádoucí mít k dispozici postup výroby vysoce okysličené pitné vody, kterou lze dlouhodobě skladovat v průhledných nádobách a přitom zachovat požadované úrovně koncentrace přídavného kyslíku.
OBSAH VYNÁLEZU
Hlavním předmětem tohoto vynálezu je tedy nový a zdokonalený způsob výroby vysoce okysličené pitné vody, kterou lze skladovat po dlouhou dobu, a to i v průhledných nádobách, při zachování požadované úrovně okysličení.
Dalším předmětem tohoto vynálezu je poskytnout takový nový a zdokonalený způsob formulace vysoce okysličené pitné vody a pitnou vodu vyrobenou tímto způsobem, v níž je peroxid vodíku přísadou, a přesto během skladování před konzumací nedochází k nepatřičnému rozkladu peroxidu vodíku.
Výše uvedené a další cíle tohoto vynálezu jsou stručně řečeno realizovány poskytnutím nového a zdokonaleného složení vysoce okysličené pitné vody vyrobené vynálezeckým způsobem.
Postup výroby vysoce okysličené pitné vody zahrnuje nejprve přípravu stabilizovaného roztoku peroxidu vodíku a poté jeho přidání vhodně malého množství do přírodní pitné vody. Stabilizovaný roztok peroxidu vodíku se připraví přidáním komplexního polymeru ve formě polyvinylpyrrolidonu k množství zředěného peroxidu vodíku. Různá složení polyvinylpyrrolidonu o různých molekulových hmotnostech se přidávají v různých časech podle preferované techniky.
Postupem podle vynálezu bylo zjištěno, že lze vyrobit vysoce okysličenou pitnou vodu, která obsahuje mnohonásobně více kyslíku než běžná přírodní pitná voda. Vynálezem získanou pitnou vodu lze pohodlně skladovat v běžných průhledných lahvích nebo jiných nádobách po dlouhou dobu, aniž by došlo k nadměrnému rozkladu peroxidu vodíku. Rovněž není ohrožena kvalita vody. Barva a chuť vynalezené pitné vody není nepříznivě ovlivněna.
Nejlepší způsob provedení vynálezu
Následující příklady byly uvedeny jako pomůcka pro pochopení vynálezu, ale je třeba si uvědomit, že konkrétní postupy, podmínky a materiály uvedené v těchto příkladech nejsou zamýšleny jako omezení tohoto vynálezu.
V souladu s novým postupem tohoto vynálezu se stabilizovaná komplexní kompozice peroxidu vodíku a přidává do pitné vody, aby se vytvořila vynalezená vysoce okysličená voda. Podle vynálezu se stabilizovaný roztok peroxidu vodíku vyrobí pomalým přidáváním vhodného množství 35 % hmotnostních koncentrátu peroxidu vodíku do přečištěné destilované vody a jejich postupným mícháním v malých množstvích. Proces vyžaduje přelévání 35% hmotnostního koncentrátu H2 O2 přes přečištěnou vodu v uzavřeném reaktoru se skleněnou výstelkou za nepřetržitého míchání s využitím míchadla z nerezové oceli poháněného pneumatickým nebo nevýbušným motorem, dokud se nevytvoří vodný roztok obsahující 17,5% hmotnostních peroxidu vodíku.
Na konci procesu ředění se odebere vzorek zředěného 17,5% hmotnostního H2 O2 k ověření pH, teploty a koncentrace. Po ověření 17,5% roztoku se vzniklý 17,5% roztok peroxidu vodíku chladí v reaktoru se skleněnou výstelkou pomocí recirkulačního čerpadla. V tomto ohledu se teplota 17,5% roztoku H2 O2 sníží na teplotu mezi přibližně 5 °C a přibližně 8 °C.
Poté se do vodného 17,5% roztoku peroxidu vodíku pomalu přidá 15% hmotnostní náplň polyvinylpyrolidonu K15 o molekulové hmotnosti přibližně 10 000 a nepřetržitě se míchá po dostatečně dlouhou dobu přibližně 60 minut, dokud se náplň PVP K15 zcela nerozpustí ve vodném roztoku H2 O2. Po rozpuštění náplně K15 PVP se odebere vzorek výsledného 15% roztoku K15 PVP-H2 O2, aby se ověřilo pH, teplota, hustota a koncentrace H2 O2.
Poté se do výsledného 15% vodného roztoku komplexu K15 PVP-H2 O2 pomalu přidá 50% hmotnostní náplň polyvinylpyrrolidonu K30 o molekulové hmotnosti přibližně 40 000 za stálého míchání po další dostatečně dlouhou dobu přibližně do úplného rozpuštění náplně K30 PVP. Po rozpuštění PVP se odebere vzorek výsledného 50% roztoku K30 PVP-H2 O2 k ověření pH, teploty, hustoty a koncentrace H2 O2.
Po řádném ověření se do vzniklého komplexního 50% vodného roztoku K30 PVP-H2 O2 přidá 5% hmotnostní náplň polyvinylpyrrolidonu s molekulovou hmotností K90 a nepřetržitě se míchá ještě po další dostatečně dlouhou dobu přibližně 30 minut, dokud se náplň K90 PVP zcela nerozpustí.
Poté se ukončí chlazení. V míchání výsledného 5% roztoku komplexu K90 PVP-H2 O2 se však pokračuje ještě po dobu nejméně 8 hodin.
Poté se výsledný 5% roztok K90 PVP-H2 O2 udržuje v klidu po dobu asi 24 hodin. Doba klidu umožňuje navázání molekul PVP na peroxid vodíku, čímž vznikne stabilizovaný vodný roztok PVP-H2 O2 obsahující přibližně 17 % hmotnostních peroxidu vodíku. Poté se roztok opět míchá po dobu dalších přibližně 2 hodin. Výsledným roztokem na konci doby míchání je 17% stabilizovaný roztok H2 O2. Poté se z roztoku odeberou vzorky a provedou se zkoušky k ověření teploty, hustoty a koncentrace roztoku H2 O2.
Výsledný stabilizovaný roztok lze poté skladovat v čisté, dokonale odmaštěné plastové nádobě z vysokohustotního polyethylenu, dokud se nebude vyrábět vysoce okysličený vodní produkt.
Nakonec se vysoce okysličená voda připraví pro různé síly dostupného kyslíku podle následujících příkladů:
PŘÍKLAD I
Pro vysoce okysličenou vodu se čtyřnásobkem běžného množství kyslíku se přidá 5 miligramů 17% stabilizovaného roztoku H2 O2 na litr čištěné destilované vody, aby se vytvořil požadovaný produkt okysličené vody s přibližně 4% stabilizovaným kyslíkem.
Výsledný produkt okysličené vody se poté přelije do vhodného počtu průhledných plastových nádob nebo podobně pro účely přepravy a prodeje.
Bylo zjištěno, že tento postup výroby Příkladu I poskytuje minimální množství kyslíku pro dosažení cílů vynálezu.
PŘÍKLAD II
Složení tohoto vynálezu bylo testováno za účelem stanovení maximálního množství přídavku 17% stabilizovaného vodného roztoku PVP-H2 O2 do čištěné vody, aniž by došlo k nepříjemné chuti nebo podráždění sliznice.
Pro vysoce okysličenou vodu, která má 20násobek běžného množství kyslíku, přidejte 25 miligramů nebo méně stabilizovaného vodného roztoku PVP-H2 O2 na litr čištěné destilované vody a míchejte po dobu nejméně 2 hodin, aby vznikl požadovaný produkt okysličené vody.
Výsledný produkt okysličené vody se poté přelije do vhodného počtu průhledných plastových nádob nebo podobných nádob pro účely skladování a přepravy.
V tomto příkladu bylo zjištěno, že jakékoli větší množství stabilizovaného vodného roztoku PVP-H2 O2 než 25 miligramů na litr má za následek nepříjemnou chuť a mírné podráždění sliznic.
Postup výroby Příkladu II je preferovaným postupem a bylo zjištěno, že poskytuje maximální množství stabilního kyslíku k dosažení cílů vynálezu.
PŘÍKLAD III
Jako poslední příklad se připraví vhodná kádinka podle známých sterilních protokolů. Dále se přidá 50 galonů čištěné destilované pramenité vody k přibližně 15 cm3 17% koncentrátu stabilního peroxidu vodíku připraveného podle předchozího vyjmenovaného protokolu, jak je uvedeno v Příkladu 1. Výsledný roztok se poté asi 60 sekund jemně míchá sterilní lopatkou. Výsledný roztok má koncentraci asi 79 částic peroxidu vodíku na milión, která je vhodná pro lidskou spotřebu.
V každém z výše vyjmenovaných příkladů slouží vodné roztoky PVP-H2 O2 jako aktivní kyslíkové činidlo, zatímco složky čištěné vody slouží jako nosiče pro transport zachycených molekul kyslíku do krevního oběhu osoby, která okysličený vodný roztok vypije. Při použití tak roztok PVP-H2 O2 po požití poskytuje okamžité a prospěšné okysličení.
Při dalších použitích má okysličená voda v závislosti na celkovém množství dílů na milion koncentrátu H2 O2 přidaných do čištěné vody různé využití. Okysličená voda může například fungovat jako bakteriální prostředek ke konzervaci organických výrobků, jako je maso, sýry, zelenina, ovoce a nápoje, před značným množstvím bakterií, aniž by poskytovala nežádoucí chuť a aniž by měnila přirozené vlastnosti zpracovávaných potravin a nápojů.
Přestože byla zveřejněna konkrétní provedení tohoto vynálezu, je třeba si uvědomit, že jsou možné různé různé modifikace, které jsou uvažovány ve skutečném duchu a rozsahu přiložených nároků. Nejedná se tedy o žádné omezení přesného abstraktu nebo zveřejnění, které je zde uvedeno.