本发明涉及一种饮料及其制备方法，特别涉及一种富氢型复合离子功能饮料及其制备方法。
背景技术：
富氢饮用水由于其保健功能而被人们广泛应用，但现有的富氢饮用水制备方法普遍效率低，将氢气单纯采用物理或化学方法溶解于水中，不仅导致富氢饮用水中实际的氢气含有量偏低，并且在开瓶后易于逃逸，同时因为单一的溶解氢气于常规纯净水中，导致人体在饮用富氢饮用水后，对水中氢气或氢分子的吸收效率较低，达不到常规的医学保健作用。因此，改变富氢饮用水的制备工艺及富氢饮用水的营养组合成分，是制备高保健功能富氢饮用水的关键所在，也是规范富氢饮料行业发展的必然所在。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种有利于人体健康、具有高保健功能的富氢型复合离子功能饮料，同时提供其制备方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种富氢型复合离子功能饮料，由含有人体所必需的碱性金属离子的电解水和液态氢混合组成，所述液态氢的质量占比为5％～10％。
所述人体所必需的碱性金属离子包括铁离子、镁离子、锌离子、钙离子和其它碱性金属离子，所述铁离子浓度为10～30ppm，镁离子浓度为5～10ppm，锌离子浓度为5～10ppm，钙离子浓度为1～10ppm，其它金属离子浓度为0.1～2ppm。
一种富氢型复合离子功能饮料的制备方法，将自来水经纯化——导电剂添加——电解铁镁锌离子——高温消毒——液态氢混合——无菌处理后制得，所述液态氢混合步骤中，液态氢的质量占比控制为5％～10％。
进一步地，所述液态氢混合步骤为在无菌室内，将液态氢按50～100ppm/dm3的浓度，经过真空管道，置于经高温消毒处理的电解水中采用超声波分散方式混合，超声频率控制为10～50GHz，功率控制为1～10Kw。经过多次试验验证得到，超声波分散方式混合时间一般控制在30～60min即可达到液态氢的质量占比要求。
所述电解铁镁锌离子步骤中，将经纯化处理的自来水置于采用表面覆载有铁镁锌金属层的电极的电解装置中电解10～60min后制得电解水，电解温度控制为40～60℃，电流密度控制为1.0～5.0A/dm2；所述电极的载体为泡沫金属材料或其它复合金属材料，所述铁镁锌金属层中的铁金属、镁金属和锌金属的质量比为(0.5～1)：(0.08～0.3)：(0.08～0.5)，所述电解水中，铁离子浓度控制为10～30ppm，镁离子浓度控制为5～10ppm，锌离子浓度控制为5～10ppm。
进一步地，所述电解铁镁锌步骤中，在电解过程中充入氢气搅拌，氢气压力为0.1～1.0MPa，氢气充入速度为50～100ml/s。
进一步地，所述导电剂添加步骤为在经纯化处理的自来水中加入导电剂，导电剂总浓度控制为60～100g/L，所述导电剂由碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢钙组成，碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢钙的质量比为(1～5)：(1～3)：(1～5)。加入导电剂，一方面可以提高水的导电性；另一方面，导电剂在电解过程中还可提供相应的钙、钠、钾离子等营养成份。导电剂添加步骤中，钙离子浓度控制为1～10ppm，其它碱性金属离子浓度控制为0.1～2ppm。
所述纯化步骤为将自来水经过砂滤、活性炭滤、离子交换、RO反渗透处理，自来水水质要求达到国家标准要求。
所述高温消毒步骤为先将经电解铁镁锌步骤后得到的电解水进行高温处理，采用电加热，温度控制为80～100℃，沸腾10～30min；再通过紫外线处理，紫外线功率为1～5KW，处理时间为30～60min，在紫外线处理过程中，往电解水中充入氢气并搅拌，充入氢气压力为0.1～1.0MPa，充入速度为50～100ml/s。
所述无菌处理步骤为将经液态氢混合后的电解水在臭氧环境中进行处理60～150min并装入相应的瓶子、罐子或桶等容器中即完成富氢型复合离子功能饮料的制备。臭氧发生器功率为10～20kW，臭氧浓度范围100～1000ug/ml，处理温度为5～15℃。
在电解铁镁锌步骤和紫外线处理过程中，充入氢气，一是可起到搅拌作用，二是在充氢气过程中，还可以溶解部份氢气于水中。
本发明的富氢型复合离子功能饮料，是一种新型饮料，更有利于人体健康，具有高保健功能；可以按不同的人群需求，对水中各类矿物质及金属离子进行合理科学配比，同时因为氢气在水中的溶解，使各类金属矿物质不易在水中被氧化，在饮用后，在人体内更容易被人体生理机理吸收，从而有效提高了常规功能饮料的食用价值及保健价格。本发明的富氢型复合离子功能饮料的制备方法，工艺简单，适合批量生产；本发明方法还可以制备单独的富氢饮用水，以及各类配方离子饮用水，满足不同消费者的需求。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
实施例1
一种富氢型复合离子功能饮料的制备方法，按以下步骤进行：
Ⅰ纯化：将自来水经过砂滤、活性炭滤、离子交换、RO反渗透处理，自来水水质要求达到国家标准要求；
Ⅱ导电剂添加：在经步骤Ⅰ处理后的自来水中加入导电剂，导电剂总浓度控制为100g/l，导电剂由碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢钙组成，碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢钙的质量比为1：1：1；
Ⅲ电解铁镁锌：将经步骤Ⅱ处理的自来水置于采用表面覆载有人体所必需的碱性金属层的电极的电解装置中电解60min后制得电解水，电解温度控制为40℃，电流密度控制为5.0A/dm2；电极的载体为泡沫镍材料，人体所必需的碱性金属层中包括铁金属、镁金属和锌金属，铁金属、镁金属和锌金属的质量比为0.5：0.08：0.08，在电解过程中充入氢气搅拌，氢气压力为1.0MPa，氢气充入速度为50ml/s；
Ⅳ高温消毒：先将经步骤Ⅲ处理得到的电解水进行高温处理，采用电加热，温度控制为80℃，沸腾30min；再通过紫外线处理，紫外线功率为5KW，处理时间为30min，在紫外线处理过程中，往电解水中充入氢气并搅拌，充入氢气压力为1.0MPa，充入速度为50ml/s；
Ⅴ液态氢混合：在无菌室内，将液态氢按100ppm/dm3的浓度，经过真空管道，置于经高温消毒处理的电解水中采用超声波分散方式混合30min，超声频率控制为50GHz，功率控制为10Kw；
Ⅵ无菌处理：将经步骤Ⅴ处理的电解水在臭氧环境中进行处理并装入相应的瓶子，制得富氢型复合离子功能饮料。臭氧发生器功率为20kW，臭氧浓度范围1000ug/ml，处理温度为15℃。
由上述步骤制备得到的富氢型复合离子功能饮料，经检测，铁离子浓度为29.0ppm，镁离子浓度为9.5ppm，锌离子浓度为9.6ppm，钙离子浓度为9.2ppm，其他碱性金属离子浓度为0.6ppm，液态氢的质量占比为9.7％。
实施例2
一种富氢型复合离子功能饮料的制备方法，按以下步骤进行：
Ⅰ纯化：将自来水经过砂滤、活性炭滤、离子交换、RO反渗透处理，自来水水质要求达到国家标准要求；
Ⅱ导电剂添加：在经步骤Ⅰ处理后的自来水中加入导电剂，导电剂总浓度控制为80g/l，导电剂由碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢钙组成，碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢钙的质量比为1.5：2：1.8；
Ⅲ电解铁镁锌：将经步骤Ⅱ处理的自来水置于采用表面覆载有人体所必需的碱性金属层的电极的电解装置中电解30min后制得电解水，电解温度控制为50℃，电流密度控制为2.5A/dm2；电极的载体为泡沫铁材料，人体所必需的碱性金属层中包括铁金属、镁金属和锌金属，铁金属、镁金属和锌金属的质量比为0.8：0.1：0.1，在电解过程中充入氢气搅拌，氢气压力为0.5MPa，氢气充入速度为75ml/s；
Ⅳ高温消毒：先将经步骤Ⅲ处理得到的电解水进行高温处理，采用电加热，温度控制为90℃，沸腾10～30min；再通过紫外线处理，紫外线功率为3KW，处理时间为45min，在紫外线处理过程中，往电解水中充入氢气并搅拌，充入氢气压力为0.5MPa，充入速度为75ml/s；
Ⅴ液态氢混合：在无菌室内，将液态氢按75ppm/dm3的浓度，经过真空管道，置于经高温消毒处理的电解水中采用超声波分散方式混合45min，超声频率控制为30GHz，功率控制为6Kw；
Ⅵ无菌处理：将经步骤Ⅴ处理的电解水在臭氧环境中进行处理并装入相应的罐子，制得富氢型复合离子功能饮料。臭氧发生器功率为15kW，臭氧浓度范围600ug/ml，处理温度为10℃。
由上述步骤制备得到的富氢型复合离子功能饮料，经检测，铁离子浓度为21.5ppm，镁离子浓度为7.3ppm，锌离子浓度为7.0ppm，钙离子浓度为6.3ppm，其他碱性金属离子浓度为0.2ppm，液态氢的质量占比为7.2％。
实施例3
一种富氢型复合离子功能饮料的制备方法，按以下步骤进行：
Ⅰ纯化：将自来水经过砂滤、活性炭滤、离子交换、RO反渗透处理，自来水水质要求达到国家标准要求；
Ⅱ导电剂添加：在经步骤Ⅰ处理后的自来水中加入导电剂，导电剂总浓度控制为60g/l，导电剂由碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢钙组成，碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢钙的质量比为1：3：5；
Ⅲ电解铁镁锌：将经步骤Ⅱ处理的自来水置于采用表面覆载有人体所必需的碱性金属层的电极的电解装置中电解10min后制得电解水，电解温度控制为60℃，电流密度控制为1.5A/dm2；电极的载体为泡沫铜材料，人体所必需的碱性金属层中包括铁金属、镁金属和锌金属，铁金属、镁金属和锌金属的质量比为1：0.3：0.5，在电解过程中充入氢气搅拌，氢气压力为0.1MPa，氢气充入速度为100ml/s；
Ⅳ高温消毒：先将经步骤Ⅲ处理得到的电解水进行高温处理，采用电加热，温度控制为100℃，沸腾10min；再通过紫外线处理，紫外线功率为1KW，处理时间为60min，在紫外线处理过程中，往电解水中充入氢气并搅拌，充入氢气压力为0.1MPa，充入速度为100ml/s；
Ⅴ液态氢混合：在无菌室内，将液态氢按50ppm/dm3的浓度，经过真空管道，置于经高温消毒处理的电解水中采用超声波分散方式混合60min，超声频率控制为10GHz，功率控制为1.5Kw；
Ⅵ无菌处理：将经步骤Ⅴ处理的电解水在臭氧环境中进行处理并装入相应的瓶子，制得富氢型复合离子功能饮料。臭氧发生器功率为10kW，臭氧浓度范围200ug/ml，处理温度为5℃。
由上述步骤制备得到的富氢型复合离子功能饮料，经检测，铁离子浓度为10.8ppm，镁离子浓度为5.7ppm，锌离子浓度为5.5ppm，钙离子浓度为1.8ppm，其他碱性金属离子浓度为0.8ppm，液态氢的质量占比为5.3％。