专利名称：活化矿质保健食品增矿剂的生产技术方案的制作方法
技术领域：
本发明为产品及其生产技术方法的发明，属食品化工领域。目前蒙皂石、海泡石及高岭石类粘土、沸石、石灰石、白云石以及某些岩石风化土等矿石，从来没有被加工成人类的矿物质营养配料来利用过。本发明就是将它们加工成“增矿剂”，以配制符合国家规定卫生指标的、大众化的、新型的“活化矿质保健食品和饮料”，提供人们食用。这乍看起来荒唐可笑，但有科学根据且可满足食用者体中所需各种矿物质营养，以助其发育、健康和长寿。本发明是以如下方式完成的。
一、了解人体内元素组合及其重要性并构思本方案。
经查阅大量文献资料并综合后，得知人体中有60多种元素，它们可分为宏量和微量元素及微量污染物元素。宏量元素(也称常量元素，日需要量为100毫克以上)有碳、氢、氧、氮、氯、磷、硫、钾、钠、钙、镁等11种。微量元素(日需要量不超过几毫克)主要有锂、锶、锌、溴、碘、硒、铜、钼、铁、锰、钴、铬、镍、砷、硅、钒、硼、氟等;其次还有锡、锑、钡、铍、铷、银、钛、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪等。其中锂、锶、锌、溴、碘、硒人体很需要而又比较容易缺少，故我国规定将其与偏硅酸、游离二氧化碳、矿化度等九项，一起作为矿泉水之质量指标来衡量，符合项目越多，质量就越好。微量污染物元素有镉、铅、汞、铝。宏量元素易得，而微量元素难得。微量元素(尤其是15种稀土元素)往往不能通过日常饮食摄入所有的种类或足够的数量。然而，微量元素对人的生理机能有着重要的调节作用，当人体长期缺少某种微量元素，或它们的含量不平衡时，便可能发生疾病。例如，缺碘会得甲状腺肿大，缺锌会使身体发育不良，缺硒可能导致肝癌，缺钙会发生软骨病，等等。但是矿物元素长期摄入量过高，也会造成元素间含量的不平衡，从而招致疾病。例如，钙过高易得结石，锶过高会引发克山病，氟过高会导致氟中毒病，等等。因此，微量元素对人体的发育、健康和长寿极为重要。著名科学家H.Schroeder(1965年)曾说过“对于生命，微量元素比维生素更为重要，……没有微量元素，生命也就不复存在。”产优质矿泉水或麦饭石地区的人们发育良好、健康，且长寿者多，也可充分说明微量元素之重要性。
人们为了满足所需这些微量元素，采取经常饮用天然矿泉水或用水浸麦饭石的办法来予补充。但是，天然矿泉水或麦饭石不是到处都有，其产品往往经远地运输和几经转手加价而价格昂贵，长期食用会增加经济上的压力，这不是第三世界国家绝大多数人民能经常享用得起的;同时，它所含元素种类也未必一定齐全，指标也未必都能达到，而且也未必是仅此一绝，别无他法。为解决此问题，笔者经长期琢磨遂构思出本方案，这就是对容易找到并含有益元素多而有害元素很少，且无放射性的矿石或风化土，施以人工活化转移矿质及灭菌消毒等工艺，制成液体及固体的增矿剂，再按人们的意志、需要配制成为符合国家规定卫生指标要求且价廉的活化矿质保健食品、饮料，更广泛供应人们经常享用。这如粮食为人工种出，而其在远古时期为天然产物一样。
二、了解有关矿石之元素成份、性能并作为设计的依据前述诸元素多在各种岩浆岩的坚硬晶体中赋存，不易分离出来;但岩石经蚀变或强烈风化作用后，它们遂被释放出来，有些形成离子、络离子或胶体，并为同时新生成的沸石或蒙脱石、海泡石、高岭石类粘土矿物吸附。不过，因吸附得不牢固，容易用电解质将它们活化转移到溶液中(即浸取到溶液中)，从而构成利用的良好前提。因此，本方案选用如下一些吸附性强的矿石1、蒙脱石-皂石类粘土为层状含水铝硅酸盐矿物，包括蒙脱石、铁蒙脱石、绿脱石、锂蒙脱石、贝得石、皂石等粘土。蒙脱石粘土即膨润土。蒙皂石类矿物的八面体中三价铝离子和四面体中四价硅离子，往往被氢、锂、钠、钾、钙、镁、铜、锌、铬、镍、铁、钛、钒、锰等阳离子置换，或其晶层底面因带负电荷而吸附这些阳离子，故富含这些元素且易被电解质活化转移。例如广东和平上陵膨润土已测知含42种元素，且有害元素低又无放射性。膨润土，国内外早已作为常用优良饲料添加剂来利用，这对作增矿剂来说，无疑是已作了成功的动物食用试验，且远比用白鼠作试验强得多，规模也大得多，故升格作为人类矿质保健食品、饮料的增矿剂利用，应是勿庸置疑的。
2、海泡石类粘土包括海泡石及凹凸棒石粘土，为链状含水的铝镁硅酸盐矿物，是蒙脱石经长期地表水作用，加入镁离子，经脱硅作用后结晶而变成。具有很强吸附性，故也含前述诸元素。1988年湖南已将海泡石作饲料添加剂利用，效果良好，这也算是作了动物食用试验，故有作增矿剂的前景。
3、沸石晶体具有极微小空腔结构、表面积很大，可吸附多种元素及分子，故有分子筛之称。如广东和平县上陵沸石已测知含38种元素，含锶0.232%，锌0.034%。近几年来，国内外均将沸石作为优良饲料添加剂来利用，故必然具作增矿剂之前景。
4、高岭石类粘土层状硅酸盐类矿物，吸附性比较强。含结晶水多者为埃洛石，少者为高岭石。据资料，红色多水高岭石(埃洛石)含硅、铝、铁、锰、镁、钙等，还含铜、铅、锌、锡、铍、钠、锂、钾、钼、银、汞、镍、磷、硫等多种微量元素，自古以来就作药用，是治泻痢、溃疡不斂、减降血脂、慢性肠炎等的矿物药。再者，旧社会饥荒时，有的饥民曾以高岭土充饥，救过一些人的命，故美其名为观音土。因此，也具作增矿剂之前景。
5、石灰石与白云石为碳酸盐岩，富含钙、镁、锶、碘、溴等。常用作饲料添加剂。与醋酸作用时生成二氧化碳气泡，可作制增矿剂过程中产生CO2或H2CO3之材料。
6、基性超基性岩风化土为蒙脱石、埃洛石、高岭石、三水铝石等粘土矿物组成，含石英等砂粒极少，可吸附多种元素，例如广东雷州半岛玄武岩风化红土已测出含58种元素，且均可活化转移出来，故也具作增矿剂的前景。
7、其他岩石凡含有益元素多有害元素少且无放射性，而且用本方案所提供方法可以把它们活化转移得出来的矿石，均有作增矿剂的前景。
因此，作增矿剂之矿石原料是多种多样的，也是比较容易找到的，这对产品本地化、大众化是很有利的。
此外，上述粘土除元素有利因素外，还具一些物理性能有利因素。例如，由于蒙脱石、海泡石类粘土在肠胃中可形成一种胶体，使食物流经肠道的速度减慢，故能增强蛋白质等的充分消化和被肠吸收作营养。再者它们以及沸石具较强吸附性能，尤其经盐和醋酸等活化后吸附性更强，故可以控制肠胃中氨的量，防止过量氨引起中毒现象;而且在肠胃中，当某些元素组份低时，它们可以释放出来，高时则可予吸附，起调节作用，同时可将肠胃中过多脂肪、蛋白和糖吸附，以预防发胖和减肥;还能对某些细菌(如致癌的黄曲霉素)、病毒等有害物质予以吸附，并随便粪一起排除体外。另外，还可以为社会节约一定粮食及糖。
三、探索活化转移矿质的机理主要机理就是以电解质溶液中阳离子去置换被矿物吸附的元素阳离子，并使之到溶液中。这恰如从离子吸附型稀土矿浸取稀土一样。但由于产品将来用于食品、饮料，故在选用电解质上就要好好考研，不能用含硫酸根、硝酸根、亚硝酸根的盐类，同时要无毒能吃、价廉而易购买。本方案选用电解质主要为食盐(NaCI)、醋酸(CH3COOH)、柠檬酸〔(HOOCCH2)2C(OH)COOH〕。它们都是人们日常食品的调味剂和消毒剂，而且可一起使用，故安全性应是信得过的;但人们往往并未注意到它们在这方面的化学活泼性的威力。现将它们活化转移矿质时的化学反应方程式列出几个，以见一斑
因此，这种混合电解质浸取溶液中，阳离子有钠、氢;阴离子有氯、醋酸根、柠檬酸根、碳酸根及游离二氧化碳。这样，交换出来的元素就可以形成离子或络离子或可溶性氯化物及有机盐类存在于浸出溶液中，从而利于活化转移矿质。此种浸出液除作增矿剂汁外，还因具有灭菌消毒作用，可作为人工矿水，用于治疗皮肤病等，有医药效果。
再者，在活化转移矿质过程中，经常通220伏交流电于浸取池，使池中产生转换方向的电场，以使溶液中离子加速运动，增加动能，更利于轰击置换被吸附之阳离子;且也使被吸附阳离子来回振荡，易于脱落，从而有助矿质的活化转移。此法也可称之为电浸，即通电浸取。
实际上，优质天然矿泉水之形成，也就是断裂带中来自地壳深处富含矿化剂氟、氯、二氧化碳、硼等之热水，将围岩(花岗岩)中诸元素活化转移到水中并上升地面所致。这与本方案总的构思是很近似的，故认为它是比较合理而现实的，应具有较好的活化转移矿质效果，值得开发利用。
四、设计生产技术方案1、原矿采样测试对每批原矿均需采3-5个样品作测试，测试项目X萤光全分析，以查明元素组合;化学分析，精确查明重点元素含量。对粘土及沸石再加作X光衍射分析、差热分析及电子显微镜扫描，以了解矿物种类及含量。符合要求者，才能作为矿石利用。
2、晒干或烘干原矿如采用烘干办法，温度控制在90℃左右为好，烘至能破碎磨粉即可。
3、原矿破碎磨粉对粘土类原矿只需以一般磨矿机磨至1-2毫米即可，因它入水后会分散开。对沸石、石灰石等硬质矿石，需先以腭式碎矿机破碎成小碎石，再用球磨机等磨至80-120目即可。
4、配制混合矿粉由于各种原矿所含元素不同，同时活化转移过程中需加石灰石以产生CO2及H2CO3，故需根据国家有关规定指标要求及上述矿石测试成果，通过精确计算，决定所需之矿石粉种类和其需要量，然后搅拌配制成混合矿粉，以尽量使其各项指标都能符合国家要求。
5、配制浸取溶液先作盐醋比小试验以食盐加水配成饱和溶液，再逐渐加醋酸搅拌，尝其味，直到咸酸可口、适当为止，以初步定盐醋用量比例。然后于杯中用此混合浸取溶液浸混合矿粉，浸液只稍高出矿粉即可，浸1天后再尝其味，如太酸、则已放醋过多，下次再试时可减量;如太酸，则已放醋不够，下次再试时可增加。以如此法试几次，即可优选出最佳盐醋比例，再依此比例制备成浸取溶液。此液含盐和有机酸，可灭菌消毒。
6、通电浸取及消毒同时加混合矿粉及浸取液于白瓷砖砌成的园形浸取池中，搅拌成像建筑用灰砂浆状，以使产生出的二氧化碳不易失散，而易于形成碳酸，以助活化作用;然后静置并间歇性通220伏交流电，以产生电场加速活化。静置数天使矿质被充分活化转移，并灭菌消毒。
7、加水稀释并搅拌成悬浮液浸取后加水制成稀悬浮液，其浓度以便于沉淀即可。
8、通过强磁场磁化磁化水具有预防及治疗结石病之功效，故将上述悬浮液导入外置强磁铁(或电磁)的管内流过，使之磁化。
9、1级沉淀池沉淀导磁化后悬浮液于池中，使之缓慢流过，以沉淀出细矿砂作禽类饲料添加剂。上部悬浮液流入2级沉淀池。
10、2级沉淀池沉淀沉淀出粉砂状矿砂作牲畜或水产饲料添加剂。上部悬浮液继续流到3级沉淀池。
11、3级沉淀池沉淀进入本池之悬浮液基本上呈胶体状，很难沉淀;但由于其中富含盐及醋酸而降低分散性能，故仍可沉淀，但沉淀得较缓慢。沉清后，导出上部清液并收集之即成增矿剂汁，可以作活化矿质保健饮料之用，但因其含二氧化碳气体易逸散，故不宜远地运输，应就地加工。
12、过滤将上述沉淀之矿泥导出，以布袋等方式过滤出残余水份，即得滑腻的凝胶状滤泥，收集之即成增矿剂膏;如需粉状产品，则低温烘干再磨之即成。它们均可在制面条、糖果、饼干等食品时酌情适当加入，以制成活化矿质保健食品。
13、产品取样检验按国家规定项目严格检验，合格产品才能包装。
14、产品包装产品可以是液状、膏状、块状或粉状，故需分别对待，妥为保装，以免受污染及变质。
综合以上所述，列出如下生产技术工艺流程原矿采样测试→晒干或烘干原矿→原矿破碎磨粉→配制混合矿粉→配制浸取溶液→通电浸取及消毒→加水稀释并搅拌成悬浮液→通过强磁场磁化→1级沉淀池沉淀(得禽类饲料添加剂产品)→2级沉淀池沉淀(得牲畜及水产饲料增矿剂产品)→3级沉淀池沉淀(得增矿剂汁产品，作配制矿质保健饮料)→过滤(得增矿剂膏产品，烘干磨后为增矿剂粉，作配制矿质保健食品)→产品取样检验→产品包装。
五、对本技术方案的评价综上所述，笔者认为本技术方案依据充分，构思合理而新颖，且具创造性及实用性，如果有兴趣的实业家能付诸实现，则将会取得很大的社会效益，给人类提供大众化的新型的活化矿质保健食品和饮料，以助其发育、健康和长寿，并为社会节约一定粮食;同时也将会为这些实业家带来较好的经济效益。但是，由于笔者各种条件及能力所限，研究及实验得还很不够，更未予以实践，只能是一种技术思想、技术方案，只能是纸上谈兵。因此，今后应作系统实验予以开发，在取得较理想成果时，再考虑酌情实施。以上可否？敬请专利局审批，也请有关专家批评指正，谢谢。
权利要求
本发明是活化矿质保健食品增矿剂的生产技术方法的发明，目前世界上还没有这类产品及其生产技术方法，本发明的特征是，选用富含人体所需多种元素的蒙皂石、海泡石和高岭石类粘土、沸石、石灰石、白云石、基性超基性岩风化土或其他岩石，分别加以破碎磨粉，再按需要配制成混合矿粉，并将其置于瓷砖浸取池中，加入含一定比例的食盐、醋酸、柠檬酸等的浓溶液并常通220伏交流电，以使矿质活化转移到浸出液且再予灭菌消毒，再以水稀释并经磁化、沉淀及过滤，即先后获得作饲料用增矿剂、保健饮料用增矿剂汁及保健食品用增矿剂产品。
全文摘要
活化矿质保健食品增矿剂的生产方法，置适量蒙脱石和海泡石类粘土、沸石、石灰石等矿粉及盐与醋酸等浓液于池中，通电浸数天以活化矿质；水稀释经磁化沉淀出矿渣作饲料添加剂；过滤出清液得增矿剂汁，可制矿质保健饮料；滤泥即增矿剂，制面条、糖果及饼干等时可加入。该类食品含各种矿物质，有助发育、健康长寿。
文档编号A23K1/175GK1058887SQ9010695
公开日1992年2月26日 申请日期1990年8月8日 优先权日1990年8月8日
发明者李久成, 李晓焰, 李晓红, 李怀洁, 颜群英 申请人:李久成, 李晓焰, 李晓红, 李怀洁, 颜群英