专利名称：灌装饮用水的制备方法及制备系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及灌装饮用水领域，具体涉及一种灌装饮用水的制备方法及制备系统。
背景技术：
现有技术中，灌装饮用水的制备方法为将源水进行过滤其后将过滤得到的水依次进行臭氧灭菌和紫外线灭菌，然后再将紫外线灭菌后的水进行灌装。现有技术在制备灌装饮用水时，虽然采用了臭氧灭菌和紫外线灭菌对水进行灭菌处理，但是仍然无法有效地杀灭水中的微生物，比如臭氧灭菌在灭菌过程中水中会产生溴酸盐这种致癌物质；再如紫外线灭菌为物理灭菌方法，通过破坏微生物的内部结构实现灭菌，但有些微生物生命力顽强还会继续存在。
发明内容
本发明提供的灌装饮用水的制备方法及制备系统，能够有效地杀灭水中的微生物。本发明是这样实现的，灌装饮用水的制备方法，包括将源水加热至沸腾；将加热至沸腾的开水进行冷却，制得凉开水；使用所述凉开水制得灌装饮用水。优选地，所述加热的温度为90°C -IOO0C，持续时间为1-5分钟。优选地，所述将源水加热至沸腾为利用160°C _180°C的蒸汽将源水加热至沸腾。优选地，所述冷却为利用10°C _15°C的低温水或冷却液对加热至沸腾的水进行冷却，至 15°C -30°C o优选地，使用所述凉开水制得灌装的饮用水，包括将凉开水存储在凉开水储水罐中；将存储在凉开水储水罐中的凉开水进行过滤；将过滤后的凉开水进行紫外线灭菌；将紫外线灭菌后的凉开水进行灌装。优选地，所述过滤依次包括多介质过滤、5微米精密过滤、I微米精密过滤和中空超滤。灌装饮用水的制备系统，包括加热装置，用于将源水加热至沸腾；冷却装置，用于将加热至沸腾的开水进行冷却，制得凉开水；灌装饮用水的制备装置，用于使用所述凉开水制得灌装饮用水。优选地，所述灌装饮用水的制备装置包括凉开水储水罐,用于将凉开水存储在凉开水储水罐中；过滤装置，用于将存储在凉开水储水罐中的凉开水进行过滤；
紫外线灭菌器，用于将过滤后的凉开水进行紫外线灭菌；灌装装置，用于将紫外线灭菌后的凉开水进行灌装。优选地，所述加热装置和冷却装置均为换热器；所述换热器包括第一通路和第二通路；所述第一通路，用于在其中通入源水；当所述换热器作为加热装置时，所述第二通路，用于在其中通入160°C -180°C的
蒸汽；当所述换热器作为冷却装置时，所述第二通路，用于在其中通入10°C _15°C的低 温水或冷却液。优选地，所述换热器为板式换热器或者管式换热器；所述过滤装置包括依次连接的多介质过滤器、5微米精密过滤器、I微米精密过滤器和中空超滤机组。通过本发明提供的灌装饮用水的制备方法及制备系统，可以达到以下有益效果I.在本发明中，因为采用了将源水加热至沸腾，然后冷却，这样就得到了凉开水，之后再使用该凉开水制得灌装的饮用水，因此相对于现有技术对源水仅进行紫外线灭菌和臭氧灭菌的做法，则有效地杀灭了水中的微生物。2.在本发明中，因为采用了将源水加热至沸腾，然后冷却，得到的凉开水进行紫外线灭菌，和现有技术中的灭菌方法比较没有进行臭氧灭菌的步骤，克服了臭氧灭菌水中会产生溴酸盐这种致癌物质的问题。3.在本发明中，因为采用了将源水加热至90°C -100°C的技术方案，尤其是当将源水加热至98 V或99°C，持续时间为3分钟的技术方案，克服了现有技术中灌装饮用水中的氯仿成分容易超标的技术问题，进而使灌装饮用水中的氯仿成分有效地降低。4.在本发明中，因为采用了将源水加热至沸腾，然后冷却的技术方案，得凉开水，所述的凉开水其后又经过了过滤、灭菌和灌装，消除了水中的悬浮物、水垢、胶质、微生物、重金属等有害物质，而且采用灌装的技术手段为凉开水提供了一个密闭的环境，所以通过本方法制得的灌装饮用水保存时间较长。
为了更清楚地说明本发明具体实施方式
或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式
或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例I提供的灌装饮用水的制备方法的流程图；图2为本发明实施例2提供的灌装饮用水的制备方法的流程图；图3为本发明实施例3提供的灌装饮用水的制备方法的流程图；图4为本发明实施例4提供的灌装饮用水的制备系统的结构图；图5为本发明实施例5提供的灌装饮用水的制备系统的结构图；图6为本发明实施例6提供的灌装饮用水的制备系统的结构图。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。实施例I本发明实施例I提供了一种灌装饮用水的制备方法，如图I所示，包括步骤101 :将源水加热至沸腾；步骤102 :冷却；将加热至沸腾的开水进行冷却，制得凉开水；步骤103 :制得灌装饮用水；使用所述凉开水制得灌装的饮用水。微生物包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它们均个体微小，其中一部分生命力顽强。现有技术中虽然使用了臭氧灭菌和紫外线灭菌对源水进行灭菌处理，但是仍然无法有效地杀灭水中的微生物。本发明中，首先将将源水加热至沸腾能够有效地杀灭水中的微生物，然后冷却制得凉开水，凉开水中的微生物含量较之源水中的微生物含量有效地降低。之后再使用该凉开水制得灌装的饮用水，因此相对于现有技术对源水仅进行紫外线灭菌和臭氧灭菌的做法,则有效地杀灭了水中的微生物。实施例2本发明实施例2提供了一种灌装饮用水的制备方法，如图2所示，包括步骤201 :将源水加热至90°C _100°C，持续时间为1_5分钟；可理解，根据自然环境的不同水的沸点是不同的，在海拔较低的地区，将源水加热至90°C -100°C已经能使源水沸腾，得到开水；而且一般地微生物在85摄氏度后就很难生存。在本实施例中，将源水加热至90°C -100°C，并且持续时间为1-5分钟，可以杀死水中的大部分微生物。步骤202 :冷却至15°C -30°C ;利用10°C _15°C的低温水对加热至90°C -100°C的水进行冷却，至15°C -30°C。 将水加热至90°C -100°C，即已经使水达到沸腾状态，为开水；其后将水进行冷却至15°C _30°C，得到的水为凉开水。开水冷却后，水的密度、导电率等理化性能都会有所改变，其生物的活性要比自然水高出4-5倍，与活细胞膜里的水十约相似。因此易通过细胞膜被人体吸收，促进新陈代谢，增加血液中的血红蛋白含量，改善免疫功能，并对人体内脏器官进行洗涤，达到排除毒素、缓解疲劳，延年益寿的目的。步骤203 :将凉开水存储在凉开水储水罐中；将冷却至15°C -30°C的凉开水存储在凉开水储水罐中，一方面是将凉开水进行存储，另一方面是对制得的凉开水进行压力调节，使其有利于流入到其后需要使用的过滤装置中；步骤204 :过滤；将存储在凉开水储水罐中的凉开水进行过滤；其中过滤方法为依次经过多介质过滤、5微米精密过滤、I微米精密过滤和中空过滤；步骤205 :紫外线灭菌；将过滤后的凉开水进行紫外线灭菌；步骤206 :灌装。将紫外线灭菌后的凉开水进行灌装，制成灌装饮用水。
在本实施例中，优选地，将源水加热至90°C _100°C，持续时间为1-5分钟，可将源水中的大部分微生物杀死，为之后进行的过滤、灭菌和灌装提供微生物含量低的源水；将加热至90°C -100°C且持续时间为1-5分钟的热水冷却至15°C -30°C,15°C _30°C的凉开水物理活性提高，而且将其冷却至15°C -30°C，接近源水的温度，在其后的过滤、灭菌和灌装过程中对设备的要求低，而且制得的灌装饮用水即为瓶装或者桶装的凉白开水，方便人们在日常生活中，尤其外出旅行中能够方便地饮用到凉开水。在本实施例中采用了紫外线灭菌的方法，和现有技术中的灭菌方法比较没有进行臭氧灭菌的步骤，克服了臭氧灭菌水中会产生溴酸盐这种致癌物质的问题。实施例3本发明实施例3提供了一种灌装饮用水的制备方法，如图3所示，包括
步骤301 :将源水加热至99°C，并且持续的时间为3分钟；自来水是经过氯化处理的，水中的氯与其中残留的有机物相互作用，会形成氯仿，现有技术中使用自来水作为源水制备的灌装饮用水中的氯仿含量是比较高的。在本实施例中，当选择的源水为自来水，对自来水加热至99°C，并且使其维持的时间为3分钟，不仅能够杀灭源水中的微生物，而且能够分解源水中的有机物氯仿，有效降低水中的氯仿含量。步骤302 :冷却至15°C -30°C;利用冷却液将加热至99°C，且维持99°C时间为3分钟的源水进行冷却至15°C -30 0C ；步骤303 :将凉开水存储在凉开水储水罐中；将冷却至15°C -30°C的凉开水存储在凉开水储水罐中，一方面是将凉开水进行存储，另一方面是对制得的凉开水进行压力调节，使其有利于流入到其后需要使用的过滤装置中；步骤304 :过滤；将存储在凉开水储水罐中的凉开水进行过滤；其中过滤方法为依次经过多介质过滤、5微米精密过滤、I微米精密过滤和中空过滤；步骤305 :紫外线灭菌；将过滤后的水进行紫外线灭菌；步骤306 :灌装。将紫外线灭菌后的凉开水进行灌装，制成灌装饮用水。在本实施例中，对源水的加热温度和加热的时间进行了改进，这种方案是适用于源水为自来水的情况；当选择的源水为自来水，自来水中的氯会与水中残留的有机物进行反应生成氯仿，即自来水中的氯仿含量是比较高的，将自来水加热至99°C，且维持3分钟，不仅能够杀灭自来水中的微生物而且能够分解自来水中的氯仿，与现有技术中的自来水不经过加热沸腾即进行过滤、灭菌和灌装相比较，当选择的源水为自来水，本实施例提供的技术方案制得的灌装饮用水中的微生物和氯仿含量均能够有效地降低。实施例4本发明实施例4针对实施例I提供的灌装饮用水的制备方法，提供了一种灌装饮用水的制备系统，如图4所示，包括加热装置401，用于将源水加热至沸腾；冷却装置402，用于将加热至沸腾的开水进行冷却，制得凉开水；灌装饮用水的制备装置403，用于使用所述凉开水制得灌装饮用水。实施例5本发明实施例5针对实施例2提供的灌装饮用水的制备方法，提供了一种灌装饮用水的制备系统，如图5所示，包括蒸汽锅炉501，管式换热器502，凉开水储水罐503，多介质过滤器504，5微米精密过滤器505，I微米精密过滤器506，中空超滤机组507，紫外线灭菌器508，灌装装置509 ；蒸汽锅炉501，用于产生160°C _180°C的蒸汽；管式换热器502包括第一通路和第二通路；将源水通入管式换热器的第一通路中；将160°C _180°C的蒸汽通入管式换热器502的第二通路中，用以对管式换热器502的第一通路中的源水加热至90°C _100°C，持续时间为1-5分钟；在源水加热至90°C -100°C且持续时间为1-5分钟后，停止通入160°C _180°C蒸汽，并在管式换热器502的第二通路中通入温度为10°C -15°C低温水，以对源水进行冷却，至 15°C -30°C o凉开水储水罐503，用于将凉开水存储在凉开水储水罐中；多介质过滤器504，5微米精密过滤器505，I微米精密过滤器506和中空超滤机组507均为过滤装置；将冷却至15°C -30°C的凉开水依次通过多介质过滤器504，5微米精密过滤器505，I微米精密过滤器506和中空超滤机组507进行多介质过滤，5微米精密过滤，I微米精密过滤和中空过滤；紫外线灭菌器508，用于对过滤后的凉开水进行紫外线灭菌；灌装装置509，用于将紫外线灭菌后的凉开水进行灌装，制成灌装饮用水。实施例6本发明实施例6，针对实施例3提供的灌装饮用水的制备方法，提供了一种灌装饮用水的制备系统，如图6所示，包括蒸汽锅炉601，板式换热器602，凉开水储水罐603，多介质过滤器604，5微米精密过滤器605，I微米精密过滤器606，中空超滤机组607，紫外线灭菌器608，灌装装置609 ；蒸汽锅炉601，用于产生160°C _180°C的蒸汽；板式换热器602包括第一通路和第二通路；将源水通入板式换热器602的第一通路中；将160°C _180°C的蒸汽通入板式换热器602的第一通路中，用以对板式换热器602的第二通路中的源水加热至99°C，且持续时间为3分钟；在源水加热至99°C，且持续时间为3分钟后，停止通入160°C _180°C的蒸汽，并在板式换热器602的第二通路中通入冷却液，以对加热至99°C，且持续时间为3分钟的源水进行冷却，至15°C _30°C，制得凉开水。凉开水储水罐603用于将凉开水存储在凉开水储水罐中，并且对其进行压力调节，使其有利于流入到其后需要使用的过滤装置中；多介质过滤器604，5微米精密过滤器605，I微米精密过滤器606和中空超滤机组607均为过滤装置；将冷却至15°C -30°C的凉开水依次通过多介质过滤器604，5微米精密过滤器605，I微米精密过滤器606和中空超滤机组607进行多介质过滤，5微米精密过滤，I微米精密过滤和中空过滤；紫外线灭菌器608，用于对过滤后的凉开水进行紫外线灭菌；灌装装置609，用于将紫外线灭菌后的凉开水进行灌装，制成灌装饮用水。本发明的实施例中，用到的换热器有管式换热器和板式换热器；管式换热器是比较传统的换热器，板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器，其可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、灭菌消毒、热力回收等场合。在本发明中主要利用其加热和冷却的性能。板式换热器的各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换。板式换热器是液一液、液一汽进行热交换的理想设备。它具有换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。在相同压力损失情况下，其传热系数比管式换热器高3-5倍，占地面积为管式换热器的三分之一，热回收率可高达90%以上。在本发明的实施例中，优选地，源水的加热、冷却是在换热器中通过换热的方式完成，其中换热器可以选择为管式换热器或板式换热器，因为板式换热器所具有的换热效率高、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点，所以优选选择板式换热器作为加热、冷却的换热装置。过滤方法有多介质过滤、5微米精密过滤、I微米精密过滤和超精过滤；用到的装置依次为多介质过滤器，5微米精密过滤器，I微米精密过滤器和中空超滤机组； 其中，多介质过滤是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程，常用的滤料有石英砂，无烟煤，锰砂等，主要用于水处理除浊，出水浊度可达3度以下。5微米精密过滤器和I微米精密过滤器的滤芯孔径分别为5微米和I微米；中空超滤机组的滤芯孔径最小可达到0. 01微米，因此5微米精密过滤、I微米精密过滤和超精过滤能够滤除水中的微生物、有机物和重金属等有害物质。现有技术中的灭菌方法为臭氧灭菌和紫外线灭菌，通过臭氧进行灭菌会使源水中产生溴酸盐这种致癌物质，紫外线灭菌通过破坏微生物的结构灭菌但是有些微生物生命力顽强，使得制得的灌装饮用水中的微生物含量比较高。在本发明中，源水在灭菌之前会经过加热至沸腾，并且将加热至沸腾的水进行冷却得到凉开水，其中将源水加热至沸腾的步骤可以杀死水中的大部分微生物；而且灭菌的方法采用了紫外线灭菌，制得的灌装饮用水中不会出现溴酸盐这种致癌物质；同时通过将水加热至沸腾并且紫外线灭菌能够有效地降低灌装饮用水中的微生物含量。在源水的选择上，可以是自来水、地下水、山泉水、天然矿泉水或者其他水质。当选择为自来水时，优选地，将水加热至99°C，且持续时间为3分钟，这样不仅能够减少水中的微生物含量，还能降低水中的氯仿含量，制得的灌装饮用水安全可靠。本发明中，较优地，源水选择为山泉水和天然矿泉水，并且通过本发明提供的制备方法制得的灌装饮用水为灌装的凉白开饮用水，水中的微生物含量低，可以方便地饮用到凉白开水，凉白开水易通过细胞膜被人体吸收，促进新陈代谢，增加血液中的血红蛋白含量，改善免疫功能，并对人体内脏器官进行洗涤，达到排除毒素、缓解疲劳，延年益寿的目的。本发明提供的各种实施例可根据需要以任意方式相互组合，通过这种组合得到的技术方案，也在本发明的范围内。显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.灌装饮用水的制备方法，其特征在于，包括 将源水加热至沸腾； 将加热至沸腾的开水进行冷却，制得凉开水； 使用所述凉开水制得灌装饮用水。
2.根据权利要求I所述的灌装饮用水的制备方法，其特征在于， 所述加热的温度为90°C _100°C，持续时间为1-5分钟。
3.根据权利要求I所述的灌装饮用水的制备方法，其特征在于，所述将源水加热至沸腾为利用160°C _180°C的蒸汽将源水加热至沸腾。
4.根据权利要求I所述的灌装饮用水的制备方法，其特征在于，所述冷却为利用IO0C -15°C的低温水或冷却液对加热至沸腾的水进行冷却，至15°C -30°C。
5.根据权利要求I所述的灌装饮用水的制备方法，其特征在于，使用所述凉开水制得灌装的饮用水，包括 将凉开水存储在凉开水储水罐中； 将存储在凉开水储水罐中的凉开水进行过滤； 将过滤后的凉开水进行紫外线灭菌； 将紫外线灭菌后的凉开水进行灌装。
6.根据权利要求I至5中任意一项所述的灌装饮用水的制备方法，其特征在于， 所述过滤依次包括多介质过滤、5微米精密过滤、I微米精密过滤和中空超滤。
7.灌装饮用水的制备系统，其特征在于，包括 加热装置，用于将源水加热至沸腾； 冷却装置，用于将加热至沸腾的开水进行冷却，制得凉开水； 灌装饮用水的制备装置，用于使用所述凉开水制得灌装饮用水。
8.根据权利要求7所述的灌装饮用水的制备系统，其特征在于，所述灌装饮用水的制备装置包括 凉开水储水罐，用于将凉开水存储在凉开水储水罐中； 过滤装置，用于将存储在凉开水储水罐中的凉开水进行过滤； 紫外线灭菌器，用于将过滤后的凉开水进行紫外线灭菌； 灌装装置，用于将紫外线灭菌后的凉开水进行灌装。
9.根据权利要求7所述的灌装饮用水的制备系统，其特征在于，所述加热装置和冷却装置均为换热器； 所述换热器包括第一通路和第二通路； 所述第一通路，用于在其中通入源水； 当所述换热器作为加热装置时，所述第二通路，用于在其中通入160°C _180°C的蒸汽；当所述换热器作为冷却装置时，所述第二通路，用于在其中通入10°C _15°C的低温水或冷却液。
10.根据权利要求9所述的灌装饮用水的制备系统，其特征在于， 所述换热器为板式换热器或者管式换热器； 所述过滤装置包括依次连接的多介质过滤器、5微米精密过滤器、I微米精密过滤器和中空超滤机组。
全文摘要
本发明涉及灌装饮用水领域，具体涉及一种灌装饮用水的制备方法及制备系统。灌装饮用水的制备方法，包括将源水加热至沸腾；将加热至沸腾的开水进行冷却，制得凉开水；使用所述凉开水制得灌装饮用水。本发明提供的灌装饮用水的制备方法及制备系统，能够有效地杀灭水中的微生物。
文档编号C02F9/10GK102745853SQ20121025547
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者王天平 申请人:王天平