DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne en général un procédé de fabrication d’une eau potable hautement oxygénée, et l’eau fabriquée par le procédé. Elle concerne plus particulièrement un produit de composition d’eau potable hautement oxygénée, qui contient de l’oxygène stabilisé.
ART DE CONTEXTE
Il est bien connu que l’oxygène est essentiel pour les humains pour maintenir la vie. L’oxygène pur a donc été administré à diverses concentrations pour faciliter la respiration et procurer un sentiment de bien-être.
Bien que les avantages de l’oxygène soient bien connus, l’administration de concentrations élevées d’oxygène aux êtres humains, a été jusqu’à présent sensiblement limitée aux administrations gazeuses uniquement. Cependant, si une eau potable hautement oxygénée appropriée pouvait être fabriquée, alors on pourrait facilement et commodément recevoir les avantages de l’oxygène en buvant simplement cette eau. À cet égard, cette eau potable hautement oxygénée pourrait être facilement mise en bouteille et commercialisée de la même manière que l’eau potable conventionnelle en bouteille. L’eau potable est actuellement commercialisée dans des bouteilles en verre ou en plastique transparent ou translucide.
Cependant, en raison de la nature de l’oxygène, il serait extrêmement difficile d’avoir une eau potable pure hautement oxygénée stockée dans une bouteille conventionnelle pendant de longues périodes de temps, et de conserver sa nature oxygénée aux mêmes niveaux efficaces de concentration. A cet égard, afin d’avoir une eau potable de haute qualité, il ne peut pas y avoir en présence des concentrations élevées indésirables de substances étrangères utilisées pour tamponner ou autrement retenir l’oxygène.
Ces substances tampons ou autres pourraient rendre l’eau potable indésirable pour la consommation humaine. Il ne serait pas souhaitable d’altérer de manière significative le goût ou la couleur de l’eau potable naturelle. De même, bien entendu, tout additif ne doit pas rendre l’eau potable naturelle toxique ou détériorer de quelque manière que ce soit la qualité de l’eau potable en dessous des normes acceptées. Tout additif ne doit pas, de quelque manière que ce soit, affecter négativement le goût ou les autres qualités de l’eau.
En outre, l’eau potable en bouteille doit pouvoir être stockée pendant de longues périodes avant d’être consommée. Ainsi, afin de permettre à l’eau potable oxygénée de se conserver pendant de longues périodes, la teneur en oxygène doit rester intacte et être stable, et ne pas subir de décomposition indésirable. La durée de conservation, ainsi que le stockage et le transport, sont des considérations importantes pour l’eau potable en bouteille. Le stockage dans des bouteilles transparentes peut également présenter un problème important. À cet égard, la lumière qui frappe l’eau oxygénée pourrait contribuer à accélérer la décomposition de l’eau potable hautement oxygénée.
Une approche de l’eau potable hautement oxygénée pourrait consister à ajouter une très faible concentration de peroxyde d’hydrogène à l’eau potable naturelle. Avec un tel additif, le peroxyde d’hydrogène atteindrait le résultat souhaité, à savoir l’ajout de l’oxygène souhaité à l’eau. Cependant, il est bien connu que le peroxyde d’hydrogène est très instable, surtout en présence d’eau. Par exemple, on peut se référer à U.S. Pat. Nos 3,480,557 ; 5,077,047 ; 5,130,124 ; 5,206,385 ; et 5,312,619.
Les brevets précédents divulguent divers additifs à utiliser avec le peroxyde d’hydrogène pour le stabiliser, lorsqu’il est utilisé comme agent antiseptique ou similaire. Ainsi, il est tout à fait clair que le peroxyde d’hydrogène est instable, et donc son niveau de concentration diminuera avec le temps, à moins que des mesures de stabilisation soient prises. Cependant, pour stabiliser le peroxyde d’hydrogène à des niveaux de concentration très infimes dans l’eau potable, le problème de stabilisation est beaucoup plus difficile, et était jusqu’à présent irréalisable.
Le peroxyde d’hydrogène se dissociera dans des conditions d’eau basique ou acide, ainsi qu’en présence d’ions métalliques. Ainsi, le pH de l’eau, ainsi que la teneur en ions métalliques, sont critiques, si du peroxyde d’hydrogène est ajouté. Étant donné que seules des quantités infimes de peroxyde d’hydrogène pourraient être ajoutées à l’eau potable pour éviter l’altération du goût, la présence d’impuretés ou d’autres ingrédients dans l’eau crée un environnement très instable pour le peroxyde d’hydrogène.
Si des tampons ou d’autres additifs sont employés pour tenter de stabiliser le peroxyde d’hydrogène, le goût de l’eau potable traitée résultante pourrait être altéré de manière indésirable. De plus, compte tenu de l’exigence d’embouteiller l’eau potable dans des récipients transparents, il est extrêmement difficile d’obtenir la stabilité du peroxyde d’hydrogène dans l’eau potable.
Il serait donc extrêmement souhaitable de disposer d’un procédé de fabrication d’une eau potable hautement oxygénée, qui puisse être stockée dans des récipients transparents pendant de longues périodes tout en maintenant les niveaux souhaités de concentration en oxygène supplémentaire.
DISCLOSURE DE L’INVENTION
Par conséquent, l’objet principal de la présente invention est de fournir un procédé nouveau et amélioré de formulation d’eau potable hautement oxygénée, qui peut être stockée pendant de longues périodes, même dans des récipients translucides, tout en maintenant les niveaux souhaités d’oxygénation.
Un autre objet de la présente invention est de fournir une telle méthode nouvelle et améliorée de formulation d’eau potable hautement oxygénée et l’eau potable fabriquée par la méthode, dans laquelle le peroxyde d’hydrogène est un additif et pourtant une dégradation indue du peroxyde d’hydrogène ne se produit pas pendant le stockage avant la consommation.
En bref, les objets ci-dessus et les autres objets de la présente invention sont réalisés en fournissant une composition stabilisée nouvelle et améliorée d’eau potable hautement oxygénée fabriquée par un procédé inventif.
Un procédé de fabrication d’eau potable hautement oxygénée comprend la préparation initiale d’une solution de peroxyde d’hydrogène stabilisée, puis l’ajout d’une petite quantité appropriée de celle-ci à de l’eau potable naturelle. La solution de peroxyde d’hydrogène stabilisée est réalisée en ajoutant un polymère complexe sous forme de polyvinylpyrrolidone à une quantité de peroxyde d’hydrogène dilué. Diverses compositions de polyvinylpyrrolidone de poids moléculaire différent sont ajoutées à différents moments selon une technique préférée.
On a découvert, en suivant le procédé inventif, que l’on peut produire de l’eau potable hautement oxygénée, et qu’elle contient plusieurs fois plus d’oxygène que l’eau potable naturelle conventionnelle. L’eau potable inventive peut être stockée de manière pratique dans des bouteilles transparentes conventionnelles ou d’autres récipients pendant de longues périodes de temps, sans subir de décomposition excessive du peroxyde d’hydrogène. En outre, la qualité de l’eau n’est pas compromise. La couleur et le goût de l’eau potable inventive ne sont pas affectés négativement.
MEILLEUR MODE D’EXÉCUTION DE L’INVENTION
Les exemples suivants ont été donnés pour aider à la compréhension de l’invention, mais il faut comprendre que les procédures, conditions et matériaux particuliers de ces exemples ne sont pas destinés à être des limitations de la présente invention.
Selon le nouveau procédé de la présente invention, une composition complexe stabilisée de peroxyde d’hydrogène et est ajoutée à l’eau potable pour formuler l’eau hautement oxygénée inventive. Selon le procédé inventif, la solution de peroxyde d’hydrogène stabilisée est fabriquée en ajoutant lentement une quantité appropriée d’un concentré de peroxyde d’hydrogène à 35% en poids à de l’eau distillée purifiée et en les mélangeant ensemble par petites quantités à la fois. Le procédé nécessite de verser le H2 O2 concentré à 35% en poids sur l’eau purifiée dans un réacteur fermé à revêtement en verre avec une agitation continue utilisant un agitateur en acier inoxydable entraîné par un moteur pneumatique ou antidéflagrant jusqu’à ce qu’une solution aqueuse contenant 17,5% en poids de peroxyde d’hydrogène soit formée.
À la fin du processus de dilution, un échantillon du H2 O2 dilué à 17,5% en poids est prélevé pour vérifier le pH, la température et la concentration. Après vérification de la solution à 17,5 %, la solution de peroxyde d’hydrogène à 17,5 % qui en résulte est réfrigérée dans le réacteur à revêtement de verre par une pompe de recirculation. A cet égard, la température de la solution de H2 O2 à 17,5% est abaissée à une température comprise entre environ 5° C et environ 8° C.
Une charge de 15% en poids de polyvinylpyrrolidone K15 ayant un poids moléculaire d’environ 10 000 est ensuite ajoutée lentement à la solution aqueuse de peroxyde d’hydrogène à 17,5% et agitée en continu pendant une durée suffisante d’environ 60 minutes jusqu’à ce que la charge de PVP K15 soit complètement dissoute dans la solution aqueuse de H2 O2. Lorsque le PVP K15 est dissous, un échantillon de la solution résultante de 15 % de PVP-H2 O2 est prélevé pour vérifier le pH, la température, la densité et la concentration du H2 O2.
Puis, une charge de 50 % en poids de polyvinylpyrrolidone K30 ayant un poids moléculaire d’environ 40 000 est ensuite ajoutée lentement à la solution aqueuse complexe résultante de 15 % de PVP-H2 O2 K15 avec une agitation continue pendant une autre durée suffisante d’environ jusqu’à ce que la charge de PVP K30 y soit complètement dissoute. Lorsque le PVP est dissous, un échantillon de la solution résultante de 50% K30 PVP-H2 O2 est prélevé pour vérifier le pH, la température, la densité et la concentration en H2 O2.
Après vérification adéquate, une charge de 5% en poids de polyvinylpyrrolidone ayant un poids moléculaire K90 est ajoutée à la solution aqueuse complexe 50% K30 PVP-H2 O2 résultante et agitée en continu pendant encore une autre période de temps suffisante d’environ 30 minutes jusqu’à ce que la charge de PVP K90 soit complètement dissoute.
Après quoi, la réfrigération est terminée. L’agitation de la solution complexe de 5 % de K90 PVP-H2 O2 résultante est cependant poursuivie pendant au moins une autre période de temps d’environ 8 heures.
Par la suite, la solution de 5 % de K90 PVP-H2 O2 résultante est maintenue au repos pendant une durée de période de repos d’environ 24 heures. La période de repos permet la liaison des molécules de PVP au peroxyde d’hydrogène, ce qui donne une solution aqueuse stabilisée de PVP-H2 O2 contenant environ 17% en poids de peroxyde d’hydrogène. Ensuite, la solution est à nouveau mélangée pendant une autre période d’environ 2 heures. La solution obtenue à la fin de la période de mélange est une solution de H2 O2 stabilisée à 17%. La solution est ensuite échantillonnée et testée pour vérifier la température, la densité et la concentration de la solution H2 O2.
La solution stabilisée résultante peut ensuite être stockée dans un récipient en plastique polyéthylène haute densité propre et parfaitement dégraissé jusqu’à ce que le produit eau hautement oxygéné soit produit.
Enfin, l’eau fortement oxygénée est formulée pour des forces variables d’oxygène disponible conformément aux exemples suivants :
EXEMPLE I
Pour une eau fortement oxygénée ayant quatre fois la quantité normale d’oxygène, ajouter 5 milligrammes de la solution de H2 O2 stabilisée à 17% par litre d’eau distillée purifiée pour former un produit d’eau oxygénée souhaité ayant environ 4% d’oxygène stabilisé.
Le produit d’eau oxygéné résultant est ensuite transféré dans un nombre approprié de récipients en plastique transparent ou similaire pour l’expédition et la commercialisation.
Ce procédé de fabrication de l’exemple I s’est avéré fournir la quantité minimale d’oxygène pour atteindre les objets de l’invention.
EXEMPLE II
La composition de la présente invention a été testée pour déterminer la quantité additive maximale de la solution de PVP-H2 O2 stabilisée à 17% à de l’eau purifiée sans provoquer un goût désagréable ou une irritation des muqueuses.
Pour une eau fortement oxygénée ayant 20 fois la quantité normale d’oxygène, ajouter 25 milligrammes ou moins de la solution aqueuse stabilisée de PVP-H2 O2 par litre d’eau distillée purifiée et mélanger pendant au moins 2 heures pour former le produit d’eau oxygénée désiré.
Le produit d’eau oxygénée obtenu est ensuite transféré dans un nombre approprié de récipients en plastique transparent ou similaire pour le stockage et l’expédition.
Dans cet exemple, il a été noté que toute quantité supérieure à 25 milligrammes par litre de la solution aqueuse stabilisée de PVP-H2 O2 entraîne un goût désagréable et une légère irritation des muqueuses.
Le procédé de réalisation de l’exemple II est le procédé préféré et s’est avéré fournir la quantité maximale d’oxygène stable pour atteindre les objets de l’invention.
EXEMPLE III
A titre de dernier exemple, une cuve appropriée est préparée selon des protocoles stériles bien connus. Ensuite, 50 gallons d’eau de source distillée purifiée sont ajoutés à environ 15 cc d’un concentré de peroxyde d’hydrogène stable à 17% préparé selon le protocole énuméré précédemment comme spécifié dans l’exemple 1. La solution obtenue est ensuite agitée doucement pendant environ 60 secondes avec une palette stérile. La solution résultante présente une concentration d’environ 79 parties par millions de peroxyde d’hydrogène qui est adaptée à la consommation humaine.
Dans chacun des exemples énumérés ci-dessus, les solutions aqueuses de PVP-H2 O2 servent d’agents d’oxygène actif, tandis que les composants d’eau purifiée servent de véhicules pour transporter les molécules d’oxygène capturées vers le flux sanguin d’une personne buvant la solution d’eau oxygénée. Ainsi, lors de l’utilisation, la solution de PVP-H2 O2, lorsqu’elle est consommée, fournit un ascenseur à oxygène immédiat et bénéfique.
Dans d’autres utilisations, en fonction du nombre total de parties par million de concentré d’H2 O2 ajouté à l’eau purifiée, l’eau oxygénée a une variété d’applications. Par exemple, l’eau oxygénée peut fonctionner comme un agent bactérien pour préserver les produits organiques tels que les viandes, les fromages, les légumes, les fruits et les boissons d’un nombre important de bactéries sans fournir de saveur indésirable et sans altérer les propriétés naturelles des aliments et boissons traités.
Bien que des modes de réalisation particuliers de la présente invention aient été divulgués, il doit être compris que diverses modifications différentes sont possibles et sont envisagées dans l’esprit et la portée véritables des revendications annexées. Il n’y a pas d’intention, par conséquent, de limitations à l’abrégé exact ou à la divulgation présentée ici.
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