CN108419973A - 一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，将牡蛎肉放入水中采用超声处理破碎后去除沉淀获得牡蛎锌清液，向牡蛎锌清液加入柠檬酸混合均匀后在真空条件下加热浓缩至锌元素的浓度为60～90mg/L获得牡蛎锌浓缩液，将牡蛎锌浓缩液加入至纯净水中即可；其中，牡蛎锌与柠檬酸的质量比为100:0.1～0.2，g:mg，纯净水的体积为牡蛎锌浓缩液体积的9倍以上。本发明首次将从牡蛎中提取的生物锌添加至饮用水中，能够为人体提供更容易被吸收的生物锌，且完全去除了牡蛎带来的腥味、涩味、苦味等异味。
Description
技术领域
本发明属于饮用水技术领域，涉及饮用水的处理工艺，具体涉及一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺。
背景技术
锌是人体必需的微量元素之一，在成人体内含量约为2g～3g，存在于所有的组织中，肝、肾、胰、脑等组织含锌量较多。人体每日所需的锌含量为12mg～16mg，主要通过膳食摄入。锌具有非常重要的生理功能，是体内200多种酶的组成部分或酶的激活剂，对促进机体发育及骨骼生长、组织再生、调节细胞内酸碱平衡、促进味觉嗅觉的正常形成、促进VA的正常代谢、维持皮肤健康、增强免疫机能、防止老化等方面具有非常重要的意义。锌参与机体蛋白质与核酸的代谢，对神经细胞至关重要，也是维持男性生殖***健康的重要营养。如果人体内缺乏锌会出现发育不全或发育迟缓、味觉障碍、骨骼生长缓慢、免疫力下降、先天性畸形等症状，因此锌的正常摄入对成人、尤其是儿童及孕妇至关重要。
牡蛎肉质鲜美、营养丰富，是世界第一大养殖贝类。牡蛎肉质中富含人体必需的氨基酸、牛磺酸、糖原、维生素、矿物元素等具有很高的营养价值。其中，牡蛎中的锌含量是目前人类食物中含量最高的，100克牡蛎肉中就含有47mg锌，为同等重量瘦猪肉的30倍，海参的70倍，苹果的500倍。
水是人体的重要组成部分，也是新陈代谢的必要媒介。人体每天消耗的水分中，约有一半需要直接喝饮用水来补充。可以直接向饮用水中添加锌，从而通过饮用水直接对人体补充锌。由于牡蛎中含有的锌含量较高，可以将牡蛎中的锌提取处理添加至饮用水中，从而制备含有锌的饮用水。
然而，牡蛎主要以水中的浮游生物和藻类为食，这些藻类或细菌在代谢过程中产生的带有腥味的废物，逐渐在体内积累从而使得牡蛎具有一定的腥味，而从牡蛎中提取出来的锌无法完全去除腥味，将其直接添加至饮用水中，会增加饮用水的异味。所以，没有关于从牡蛎中提取锌添加至饮用水的相关报道。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，能够使从牡蛎中提取锌添加至饮用水中。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，将牡蛎肉放入水中采用超声处理破碎后去除沉淀获得牡蛎锌清液，向牡蛎锌清液加入柠檬酸混合均匀后在真空条件下加热浓缩至锌元素的浓度为60～90mg/L获得牡蛎锌浓缩液，将牡蛎锌浓缩液加入至纯净水中即可；其中，牡蛎锌与柠檬酸的质量比为100:0.1～0.2，g:mg，纯净水的体积为牡蛎锌浓缩液体积的9倍以上。
本发明首先采用超声使牡蛎肉的细胞破裂，从而将牡蛎肉中的生物锌溶解至水中，然后添加特定量柠檬酸对提取的生物锌进行初步去腥，在真空加热条件下通过柠檬酸和带有腥味的物质经过进一步反应、蒸发从而进行深度去腥，再通过特定比例纯净水与牡蛎锌浓缩液特定比例的配合，从而获得的没有异味、口感较佳的含有牡蛎提取生物锌的饮用水。
本发明的目的之二是提供一种上述工艺制备的饮用水。
本发明提供的饮用水中含有生物锌，生物锌是一种锌离子和氨基酸或蛋白质通过配位键形成的锌的配合物，有利于人体吸收，同时通过上述工艺能够去除牡蛎本身带有的腥味、苦味等异味，从而不影响饮用水的口感。
本发明的目的之三是提供一种上述饮用水在功能饮料中的应用。由于本发明的饮用水带有锌，因而可以用于制备功能饮料，简化功能饮料的制备工艺。
本发明的目的之四是提供一种功能饮料，包括上述饮用水、维生素。该功能饮料能够补充人体运动后损失的锌和维生素。
本发明的有益效果为：
1.本发明首次将从牡蛎中提取的生物锌添加至纯净水中，能够为人体提供更容易被吸收的生物锌。
2.本发明的工艺能够直接从而牡蛎提取锌添加至纯净水，完全去除牡蛎带来的腥味、涩味、苦味等异味。
3.本发明制备饮用水的工艺简单、能耗较低，适于工业化大规模生产。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在牡蛎中提取出来的锌无法完全去除腥味，难以添加至纯净水制备饮用水的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺。
本申请的一种典型实施方式，提供了一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，将牡蛎肉放入水中采用超声处理破碎后去除沉淀获得牡蛎锌清液，向牡蛎锌清液加入柠檬酸混合均匀后在真空条件下加热浓缩至锌元素的浓度为60～90mg/L获得牡蛎锌浓缩液，将牡蛎锌浓缩液加入至纯净水中即可；其中，牡蛎锌与柠檬酸的质量比为100:0.1～0.2，g:mg，纯净水的体积为牡蛎锌浓缩液体积的9倍以上。
本申请首先采用超声使牡蛎肉的细胞破裂，从而将牡蛎肉中的生物锌溶解至水中，然后添加特定量柠檬酸对提取的生物锌进行初步去腥，在真空加热条件下通过柠檬酸和带有腥味的物质经过进一步反应、蒸发从而进行深度去腥，再通过特定比例纯净水与牡蛎锌浓缩液特定比例的配合，从而获得的没有异味、口感较佳的含有牡蛎提取生物锌的饮用水。
通过设计该工艺过程中，首先，本申请发明人发现牡蛎锌与柠檬酸的质量比为100:0.1～0.2，g:mg时，采用上述工艺，采用获得完全无异味的饮用水，若柠檬酸过少，则会导致牡蛎中的腥味无法去除；若柠檬酸略微过量则会导致制备的饮用水有涩味，而当柠檬酸过量时，则会导致制备的饮用水有酸味。其次，本申请发明人发现若只添加柠檬酸，不进行真空加热浓缩，则会导致制备的饮用水仍然存在腥味，从而无法正常饮用。而当浓缩至锌元素浓度为60～90mg/L时，再通过添加9倍以上体积的纯净水既可以保证饮用水中锌的浓度，又能完全消除异味，保证饮用水的口感。
优选的，超声处理前，牡蛎肉和水的质量比为1:20～30。该比例下能够是超声获得的牡蛎锌清液中存在更多的生物锌。从而降低生产成本。
优选的，所述超声处理的功率为400～900W，超声处理时间为20～30min。能够保证牡蛎肉细胞完全破碎。
为了保证提取生物锌的生物活性，能够更好的被人体吸收，优选的，所述超声处理的温度为60～65℃。
优选的，真空度为0.07～0.08MPa，真空加热温度为70～75℃。能够保证制备的饮用水完全没有异味。
优选的，牡蛎锌浓缩液与纯净水的体积比为1:9～59。由于成年人正常的一天的锌的补充量为15mg左右，而水的补充量为1200mL左右，该比例能够保证人体通过饮用水补充锌。
优选的，将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
优选的，所述纯净水的制备过程为水源水依次经过粗滤、精滤、去离子净化后获得。所述去离子净化为饮用水领域中常用的方法，例如离子交换、反渗透、蒸馏等。
本申请的另一种实施方式，提供了一种上述工艺制备的饮用水。
本申请提供的饮用水中含有生物锌，生物锌是一种锌离子和氨基酸或蛋白质通过配位键形成的锌的配合物，有利于人体吸收，同时通过上述工艺能够去除牡蛎本身带有的腥味、苦味等异味，从而不影响饮用水的口感。
本申请的第三种实施方式，提供了一种上述饮用水在功能饮料中的应用。由于本申请的饮用水带有锌，因而可以用于制备功能饮料，简化功能饮料的制备工艺。
本申请的第四种实施方式，提供了一种功能饮料，包括上述饮用水、维生素。该功能饮料能够补充人体运动后损失的锌和维生素。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例与对比例详细说明本申请的技术方案。
实施例1
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入2.5L水中，采用超声细胞粉碎机在500W超声功率下进行超声20min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为36mg。
3)向牡蛎锌清液中添加150mg柠檬酸，搅拌30min后，在真空度为0.075MPa的条件下，加热至70℃，浓缩至体积为0.4L，获得牡蛎锌浓缩液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为36mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的0.4L的牡蛎锌浓缩液与5.6L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
实施例2
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入3L水中，采用超声细胞粉碎机在800W超声功率下进行超声30min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为35mg。
3)向牡蛎锌清液中添加100mg柠檬酸，搅拌30min后，在真空度为0.08MPa的条件下，加热至72℃，浓缩至体积为0.5L，获得牡蛎锌浓缩液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为35mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的0.5L的牡蛎锌浓缩液与4.5L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
实施例3
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入2L水中，采用超声细胞粉碎机在400W超声功率下进行超声20min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为36mg。
3)向牡蛎锌清液中添加200mg柠檬酸，搅拌30min后，在真空度为0.07MPa的条件下，加热至75℃，浓缩至体积为0.6L，获得牡蛎锌浓缩液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为36mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的0.6L的牡蛎锌浓缩液与24L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
实施例4
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入1L水中，采用超声细胞粉碎机在500W超声功率下进行超声30min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为28mg。
3)向牡蛎锌清液中添加100mg柠檬酸，搅拌30min后，在真空度为0.075MPa的条件下，加热至72℃，浓缩至体积为0.4L，获得牡蛎锌浓缩液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为28mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的0.4L的牡蛎锌浓缩液与3.6L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
实施例5
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入4L水中，采用超声细胞粉碎机在500W超声功率下进行超声20min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为30mg。
3)向牡蛎锌清液中添加150mg柠檬酸，搅拌30min后，在真空度为0.075MPa的条件下，加热至70℃，浓缩至体积为0.4L，获得牡蛎锌浓缩液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为30mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的0.4L的牡蛎锌浓缩液与3.6L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
对比例1
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入2.5L水中，采用超声细胞粉碎机在500W超声功率下进行超声20min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为36mg。
3)向牡蛎锌清液中添加50mg柠檬酸，搅拌30min后，在真空度为0.075MPa的条件下，加热至70℃，浓缩至体积为0.4L，获得牡蛎锌浓缩液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为36mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的0.4L的牡蛎锌浓缩液与5.6L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
对比例2
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入2.5L水中，采用超声细胞粉碎机在500W超声功率下进行超声20min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为36mg。
3)向牡蛎锌清液中添加210mg柠檬酸，搅拌30min后，在真空度为0.075MPa的条件下，加热至70℃，浓缩至体积为0.4L，获得牡蛎锌浓缩液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为36mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的0.4L的牡蛎锌浓缩液与5.6L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
对比例3
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入2.5L水中，采用超声细胞粉碎机在500W超声功率下进行超声20min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为36mg。
3)向牡蛎锌清液中添加300mg柠檬酸，搅拌30min后，在真空度为0.075MPa的条件下，加热至70℃，浓缩至体积为0.4L，获得牡蛎锌浓缩液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为36mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的0.4L的牡蛎锌浓缩液与5.6L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
对比例4
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入2.5L水中，采用超声细胞粉碎机在500W超声功率下进行超声20min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为36mg。
3)向牡蛎锌清液中添加150mg柠檬酸，搅拌30min后，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为36mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的2.5L的牡蛎锌清液与5.6L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
对比例5
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入2.5L水中，采用超声细胞粉碎机在500W超声功率下进行超声20min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为36mg。
3)向牡蛎锌清液中添加150mg柠檬酸，搅拌30min后，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为36mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的2.5L的牡蛎锌清液与3.5L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
对比例6
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入2.5L水中，采用超声细胞粉碎机在500W超声功率下进行超声20min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为36mg。
3)向牡蛎锌清液中添加150mg柠檬酸，搅拌30min后，在真空度为0.075MPa的条件下，加热至70℃，浓缩至体积为0.9L，获得牡蛎锌浓缩液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为36mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的0.9L的牡蛎锌浓缩液与5.6L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
对比例7
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入2.5L水中，采用超声细胞粉碎机在500W超声功率下进行超声20min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为36mg。
3)向牡蛎锌清液中添加150mg柠檬酸，搅拌30min后，在真空度为0.075MPa的条件下，加热至70℃，浓缩至体积为0.3L，获得牡蛎锌浓缩液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为36mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的0.3L的牡蛎锌浓缩液与5.6L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
对比例8
一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其步骤如下：
1)将牡蛎经过洗净去壳，获得牡蛎肉。
2)将100g牡蛎肉加入2.5L水中，采用超声细胞粉碎机在500W超声功率下进行超声20min，离心后去除沉淀，获得牡蛎锌清液。通过检测，此时牡蛎锌清液中含有的锌的总量为36mg。
3)向牡蛎锌清液中添加150mg柠檬酸，搅拌30min后，在真空度为0.075MPa的条件下，加热至70℃，浓缩至体积为0.4L，获得牡蛎锌浓缩液。通过检测，此时牡蛎锌浓缩液中锌的总量仍为36mg。
4)将地下水依次经过粗滤、精滤、离子交换获得纯净水。
5)将步骤3)获得的0.4L的牡蛎锌浓缩液与3.2L步骤4)获得的纯净水进行混合获得饮用水。
由实施例1～5可以看出，当牡蛎肉和水的质量不在为1:20～30内时，从牡蛎肉中提取的锌明显降低。
对实施例1～5、对比例1～8制备的饮用水进行感官评价，以从事食品研究，具有一定经验的10名研究生(男女各5名)作为感官评定员，按照表1～2给定的标准分别打分，进行汇总后取其平均值(注：小数点若有数字则进一)。其结果如表3～4所示。
表1腥味感官评价标准
| 无 | 略有 | 较弱 | 有 | 一般 | 偏重 | 较重 | 很重 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
表2苦味、涩味等其他异味
| 无味 | 略有 | 较弱 | 有 | 一般 | 偏重 | 较重 | 很重 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
表3腥味评价结果
表4苦味、涩味等其他异味
由表3～4可以明显看出实施例1～5制备的饮用水完全没有异味，而对比例1、3、5、6、8制备的饮用水有腥味或略有腥味，而对比例2略有涩味，对比例3有较弱的酸味，对比例7略有苦味。由此可以看出，本申请的工艺能够制备获得没有异味、口感较好的饮用水。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种从牡蛎中提取锌制备饮用水的工艺，其特征是，将牡蛎肉放入水中采用超声处理破碎后去除沉淀获得牡蛎锌清液，向牡蛎锌清液加入柠檬酸混合均匀后在真空条件下加热浓缩至锌元素的浓度为60～90mg/L获得牡蛎锌浓缩液，将牡蛎锌浓缩液加入至纯净水中即可；其中，牡蛎锌与柠檬酸的质量比为100:0.1～0.2，g:mg，纯净水的体积为牡蛎锌浓缩液体积的9倍以上。
2.如权利要求1所述的工艺，其特征是，超声处理前，牡蛎肉和水的质量比为1:20～30。
3.如权利要求1所述的工艺，其特征是，所述超声处理的功率为400～900W，超声处理时间为20～30min。
4.如权利要求1所述的工艺，其特征是，所述超声处理的温度为60～65℃。
5.如权利要求1所述的工艺，其特征是，真空度为0.07～0.08MPa，真空加热温度为70～75℃。
6.如权利要求1所述的工艺，其特征是，牡蛎锌浓缩液与纯净水的体积比为1:9～59。
7.如权利要求1所述的工艺，其特征是，所述纯净水的制备过程为水源水依次经过粗滤、精滤、去离子净化后获得。
8.一种权利要求1～7任一所述的工艺制备的饮用水。
9.一种权利要求8所述的饮用水在功能饮料中的应用。
10.一种功能饮料，包括权利要求8所述的饮用水、维生素。
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