CAMPo TECNICO
La presente invenzione riguarda in generale un processo per fare un’acqua potabile altamente ossigenata e l’acqua fatta dal processo. Più particolarmente si riferisce ad un prodotto altamente ossigenato della composizione dell’acqua potabile, che contiene l’ossigeno stabilizzato.
ART BACKGROUND
È ben noto che l’ossigeno è essenziale per gli esseri umani per sostenere la vita. L’ossigeno puro, quindi, è stato amministrato in varie concentrazioni per facilitare la respirazione e per fornire un senso di benessere.
Mentre i benefici dell’ossigeno sono ben noti, la somministrazione di alte concentrazioni di ossigeno agli esseri umani, è stata finora sostanzialmente limitata alle sole amministrazioni gassose. Tuttavia, se si potesse produrre un’acqua potabile altamente ossigenata adatta, allora si potrebbero ricevere facilmente e convenientemente i benefici dell’ossigeno semplicemente bevendo tale acqua. A questo proposito, tale acqua potabile altamente ossigenata potrebbe essere prontamente imbottigliata e commercializzata in modo simile ad altra acqua potabile imbottigliata convenzionale. L’acqua potabile è attualmente commercializzata in bottiglie di vetro o plastica trasparenti o traslucide.
Tuttavia, a causa della natura dell’ossigeno, sarebbe estremamente difficile avere acqua potabile pura altamente ossigenata conservata in una bottiglia convenzionale per lunghi periodi di tempo, e mantenere ancora la sua natura ossigenata agli stessi efficaci livelli di concentrazione. A questo proposito, per avere acqua potabile di alta qualità, non possono essere presenti concentrazioni indesiderabilmente elevate di sostanze estranee utilizzate per tamponare o altrimenti trattenere l’ossigeno.
Tali sostanze tampone o altre sostanze potrebbero rendere l’acqua potabile indesiderabile per il consumo umano. Non sarebbe auspicabile alterare significativamente il gusto o il colore dell’acqua potabile naturale. Inoltre, naturalmente, gli additivi non devono rendere l’acqua potabile naturale tossica o deteriorare in altro modo la qualità dell’acqua potabile al di sotto degli standard accettati. Gli additivi non devono in alcun modo influenzare negativamente il gusto o altre qualità dell’acqua. Quindi, per permettere all’acqua potabile ossigenata di stare in piedi per lunghi periodi di tempo, il contenuto di ossigeno deve rimanere intatto ed essere stabile, e non subire una decomposizione indesiderata. La durata di conservazione, così come lo stoccaggio e il trasporto, sono considerazioni importanti per l’acqua potabile in bottiglia. Anche la conservazione in bottiglie trasparenti potrebbe presentare un problema significativo. A questo proposito, la luce che colpisce l’acqua ossigenata potrebbe contribuire ad accelerare la decomposizione dell’acqua potabile altamente ossigenata.
Un approccio all’acqua potabile altamente ossigenata potrebbe essere quello di aggiungere una concentrazione molto piccola di perossido di idrogeno all’acqua potabile naturale. Con un tale additivo, il perossido di idrogeno raggiungerebbe il risultato desiderato di aggiungere l’ossigeno desiderato all’acqua. Tuttavia, è noto che il perossido di idrogeno è molto instabile, specialmente in presenza di acqua. Per esempio, il riferimento può essere fatto a U.S. Pat. N. 3,480,557; 5,077,047; 5,130,124; 5,206,385; e 5,312,619.
I suddetti brevetti rivelano vari additivi da usare con il perossido di idrogeno per stabilizzarlo, quando usato come agente antisettico o simile. Così, è abbastanza chiaro che il perossido di idrogeno è instabile, e quindi il suo livello di concentrazione diminuirà con il tempo, a meno che non vengano prese misure di stabilizzazione. Tuttavia, per stabilizzare il perossido di idrogeno in livelli di concentrazione molto piccoli nell’acqua potabile, il problema della stabilizzazione è molto più difficile, ed è stato finora irraggiungibile.
Il perossido di idrogeno si dissocia in condizioni di acqua basica o acida, così come in presenza di ioni metallici. Quindi, il pH dell’acqua, così come il contenuto di ioni metallici, è critico, se il perossido di idrogeno viene aggiunto. Poiché solo quantità minime di perossido di idrogeno possono essere aggiunte all’acqua potabile per evitare l’alterazione del gusto, la presenza di impurità o di altri ingredienti nell’acqua crea un ambiente altamente instabile per il perossido di idrogeno.
Se vengono impiegati tamponi o altri additivi nel tentativo di stabilizzare il perossido di idrogeno, il gusto dell’acqua potabile trattata risultante potrebbe essere alterato in modo indesiderato. Inoltre, visto il requisito di imbottigliare l’acqua potabile in contenitori trasparenti, raggiungere la stabilità del perossido di idrogeno nell’acqua potabile è estremamente difficile.
Quindi, sarebbe estremamente desiderabile avere un processo per fare acqua potabile altamente ossigenata, che può essere conservata in contenitori trasparenti per lunghi periodi di tempo e mantenere ancora i livelli desiderati di concentrazione di ossigeno supplementare.
DISEGNO DELL’INVENZIONE
Pertanto, l’oggetto principale della presente invenzione è di fornire un metodo nuovo e migliorato di formulazione dell’acqua potabile altamente ossigenata, che può essere conservata per lunghi periodi di tempo, anche in contenitori traslucidi, mantenendo i livelli desiderati di ossigenazione.
Un altro oggetto della presente invenzione è di fornire un metodo nuovo e migliorato di formulazione dell’acqua potabile altamente ossigenata e l’acqua potabile fatta con il metodo, in cui il perossido di idrogeno è un additivo e tuttavia la ripartizione indebita del perossido di idrogeno non accade durante la conservazione prima del consumo.
In breve, i suddetti e ulteriori oggetti della presente invenzione sono realizzati fornendo una nuova e migliorata composizione stabilizzata di acqua potabile altamente ossigenata realizzata con un metodo inventivo.
Un processo per fare acqua potabile altamente ossigenata include inizialmente la preparazione di una soluzione stabilizzata di perossido di idrogeno e poi l’aggiunta di una quantità adeguatamente piccola di essa all’acqua potabile naturale. La soluzione stabilizzata di perossido di idrogeno è fatta aggiungendo un polimero complesso sotto forma di polivinilpirrolidone a una quantità di perossido di idrogeno diluito. Varie composizioni di peso molecolare diverso di polivinilpirrolidone sono aggiunte in tempi diversi secondo una tecnica preferita.
Si è scoperto, seguendo il processo inventivo, che l’acqua potabile altamente ossigenata può essere prodotta, e contiene molte volte più ossigeno dell’acqua potabile naturale convenzionale. L’acqua potabile inventiva può essere conservata comodamente in bottiglie trasparenti convenzionali o in altri contenitori per lunghi periodi di tempo, senza subire un’indebita decomposizione del perossido di idrogeno. Inoltre, la qualità dell’acqua non viene compromessa. Il colore e il gusto dell’acqua potabile inventiva non sono influenzati negativamente.
MODALITÀ MIGLIORE PER ESEGUIRE L’INVENZIONE
I seguenti esempi sono stati dati per aiutare a capire l’invenzione, ma è da capire che le procedure, le condizioni ed i materiali particolari di questi esempi non sono intesi come limitazioni della presente invenzione.
In conformità al processo novello della presente invenzione, una composizione complessa stabilizzata del perossido di idrogeno e è aggiunta ad acqua potabile per formulare l’acqua altamente ossigenata inventiva. Secondo il processo inventivo, la soluzione stabilizzata di perossido di idrogeno è fatta aggiungendo lentamente una quantità adatta di un concentrato di perossido di idrogeno del 35% in peso all’acqua distillata purificata e mescolandoli insieme in piccole quantità alla volta. Il processo richiede il versamento del 35% in peso di H2 O2 concentrato sull’acqua purificata in un reattore chiuso rivestito di vetro con agitazione continua utilizzando un agitatore in acciaio inossidabile azionato da un motore pneumatico o antideflagrante fino a formare una soluzione acquosa contenente il 17,5% in peso di perossido di idrogeno.
Al termine del processo di diluizione, un campione del 17,5% in peso di H2 O2 diluito viene preso per verificare pH, temperatura e concentrazione. Dopo la verifica della soluzione al 17,5%, la soluzione di perossido di idrogeno risultante al 17,5% viene refrigerata nel reattore rivestito di vetro da una pompa di ricircolo. A questo proposito, la temperatura della soluzione di H2 O2 al 17,5% viene abbassata a una temperatura compresa tra circa 5° C. e circa 8° C.
Una carica del 15% in peso di polivinilpirrolidone K15 con un peso molecolare di circa 10.000 viene quindi aggiunta lentamente alla soluzione acquosa di perossido di idrogeno al 17,5% e continuamente agitata per un tempo sufficiente di circa 60 minuti fino a quando la carica di PVP K15 è completamente dissolta nella soluzione acquosa di H2 O2. Quando il K15 PVP è dissolto, un campione della soluzione acquosa risultante del 15% K15 PVP-H2 O2 è preso per verificare il pH, la temperatura, la densità e la concentrazione dell’H2 O2.
In seguito, una carica del 50% in peso di polivinilpirrolidone K30 con un peso molecolare di circa 40.000 viene aggiunta lentamente alla soluzione acquosa risultante del 15% K15 PVP-H2 O2 con agitazione continua per un’altra quantità di tempo sufficiente di circa finché la carica K30 PVP è completamente dissolta. Quando il PVP è dissolto, un campione della risultante soluzione 50% K30 PVP-H2 O2 viene prelevato per verificare il pH, la temperatura, la densità e la concentrazione di H2 O2.
Dopo la verifica adeguata, una carica del 5% in peso di polivinilpirrolidone avente un peso molecolare K90 viene aggiunta alla soluzione acquosa complessa 50% K30 PVP-H2 O2 risultante e agitata continuamente per un altro periodo di tempo ancora sufficiente di circa 30 minuti fino a quando la carica di PVP K90 è completamente dissolta.
In seguito, la refrigerazione è terminata. L’agitazione della soluzione complessa K90 PVP-H2 O2 risultante al 5%, tuttavia, viene continuata per almeno un altro periodo di tempo di circa 8 ore.
In seguito, la soluzione risultante al 5% K90 PVP-H2 O2 viene tenuta a riposo per un periodo di riposo di circa 24 ore. Il periodo di riposo permette di legare le molecole di PVP al perossido di idrogeno, ottenendo una soluzione acquosa stabilizzata di PVP-H2 O2 contenente circa il 17% in peso di perossido di idrogeno. In seguito, la soluzione viene nuovamente mescolata per un altro periodo di circa 2 ore. La soluzione risultante alla fine del periodo di miscelazione è una soluzione H2 O2 stabilizzata al 17%. La soluzione viene poi campionata e testata per verificare la temperatura, la densità e la concentrazione della soluzione di H2 O2.
La soluzione stabilizzata risultante può quindi essere conservata in un contenitore di plastica di polietilene ad alta densità pulito e perfettamente sgrassato fino a quando il prodotto di acqua altamente ossigenata deve essere prodotto.
Finalmente l’acqua altamente ossigenata è formulata per vari punti di forza dell’ossigeno disponibile secondo i seguenti esempi:
ESEMPIO I
Per l’acqua altamente ossigenata che ha quattro volte la quantità normale di ossigeno aggiungere 5 milligrammi della soluzione stabilizzata H2 O2 del 17% per litro di acqua distillata purificata per formare un prodotto di acqua ossigenata desiderato che ha circa il 4% di ossigeno stabilizzato.
Il prodotto di acqua ossigenata risultante viene poi trasferito in un numero adeguato di contenitori di plastica trasparente o simili per scopi di spedizione e commercializzazione.
Questo processo di fabbricazione dell’esempio I è stato trovato per fornire la quantità minima di ossigeno per raggiungere gli obiettivi dell’invenzione.
ESEMPIO II
La composizione della presente invenzione è stata testata per determinare la quantità massima di additivo della soluzione acquosa stabilizzata PVP-H2 O2 al 17% all’acqua purificata senza causare un sapore sgradevole o un’irritazione delle mucose.
Per un’acqua altamente ossigenata che abbia 20 volte la quantità normale di ossigeno aggiungere 25 milligrammi o meno della soluzione acquosa stabilizzata PVP-H2 O2 per litro di acqua distillata purificata e mescolare per almeno 2 ore per formare il prodotto desiderato di acqua ossigenata.
Il prodotto di acqua ossigenata risultante viene poi trasferito in un numero adeguato di contenitori di plastica trasparenti o simili per la conservazione e la spedizione.
In questo esempio, è stato notato che qualsiasi quantità maggiore di 25 milligrammi per litro della soluzione acquosa stabilizzata di PVP-H2 O2 provoca un sapore sgradevole e una leggera irritazione delle pareti mucose.
Il processo di fabbricazione dell’esempio II è il processo preferito ed è stato trovato per fornire la quantità massima di ossigeno stabile per raggiungere gli oggetti dell’invenzione.
ESEMPIO III
Come esempio finale, un tino adatto è preparato secondo i protocolli sterili ben noti. Successivamente, 50 galloni di acqua distillata di sorgente purificata vengono aggiunti a circa 15 cc di un concentrato di perossido di idrogeno stabile al 17% preparato secondo il protocollo enumerato in precedenza, come specificato nell’esempio 1. La soluzione risultante viene poi agitata delicatamente per circa 60 secondi con una paletta sterile. La soluzione risultante è una concentrazione di circa 79 parti per milione di perossido di idrogeno che è adatta al consumo umano.
In ciascuno degli esempi sopra elencati, le soluzioni acquose PVP-H2 O2 servono come agenti di ossigeno attivo, mentre i componenti dell’acqua purificata servono come veicoli per il trasporto delle molecole di ossigeno catturate al flusso sanguigno di una persona che beve la soluzione di acqua ossigenata. Così, in uso, la soluzione PVP-H2 O2 quando consumata fornisce un immediato e benefico sollevamento di ossigeno.
In altri usi, a seconda delle parti totali per milione di concentrato H2 O2 aggiunto all’acqua purificata, l’acqua ossigenata ha una varietà di applicazioni. Per esempio, l’acqua ossigenata può funzionare come agente batterico per preservare prodotti organici come carni, formaggi, verdure, frutta e bevande da un numero significativo di batteri senza fornire alcun sapore indesiderato e senza alterare le proprietà naturali degli alimenti e delle bevande trattati.
Sebbene siano state divulgate particolari incarnazioni della presente invenzione, si deve capire che sono possibili varie modifiche diverse e sono contemplate nell’ambito del vero spirito e della portata delle rivendicazioni allegate. Non c’è alcuna intenzione, quindi, di limitare l’esatto estratto o la divulgazione qui presentata.