本发明涉及气液混合饮料制备技术领域，尤其涉及一种富氢饮品制备方法及装置。
背景技术
2007年，日本太田成男教授在《自然医学》上发表了一篇氢分子可以选择性清除恶性自由基的研究论文，引起学术界的轰动。2007年以后，国际上数千临床和基础医学研究人员，从多个角度，采用多种给氢气的方法，发现氢气能通过抗氧化，实现减少炎症和细胞凋亡的作用，对多种急性和慢性炎症相关疾病具有治疗作用。不仅有大量基础研究证明对近200种疾病和损伤具有保护和治疗作用，更重要的是临床研究证明，氢气对糖尿病、代谢综合症、中风、帕金森病、类风湿关节炎、运动损伤等人类疾病具有治疗作用。潜水医学的长期研究表明，人即使呼吸高压氢也无明显不良影响。再次，氢本身结构简单，与自由基反应的产物也简单，例如与羟自由基反应生成水，多余的氢可通过呼吸排出体外，不会有任何残留，这明显不同于其他抗氧化物质。氢的还原性比较弱，只与活性强和毒性强的活性氧反应，不与具有重要信号作用的活性氧反应，这是氢选择性抗氧化的基础。
人体利用氢气的一种方便有效的方法就是将氢气溶入水中生成富氢饮品，借助水为载体进入身体，在体内散发从而对人体因有害自由基产生的氧化起到一个还原作用。氢气在水中的溶解度很低并且难以留存。因此，如何通过人们日常所喝的水或者各种饮品来增加人体体内氢气的含量，并且，将氢气尽量多地溶解于液体中并控制其逸出，生产出一种富含氢气的饮品是现在社会亟待解决的问题。
技术实现要素：
针对现有富氢饮品中氢气含量较少，氢气在融入水的过程中不断析出，以及富氢饮品生产时间长、效率低、加气效果不好的问题，本发明提供一种富氢饮品制备方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种富氢饮品的制备方法，所述富氢饮品的制备方法包括以下步骤：
步骤a，将稀土镁合金粉在7～8赫兹条件下量子化处理12～24小时后，填充至储氢器中；
步骤b，将所述储氢器在75～85℃下抽真空，然后将8～12mpa的氢气充入所述储氢器中，静置20～25小时后，将所述储氢器中的氢气释放，然后再次向所述储氢器充入8～12mpa的氢气，静置20～25小时后，将所述储氢器中的氢气释放，重复上述充放氢气操作4～6次后，向所述储氢器中充入2～3mpa的氢气，进行储存；
步骤c，将所述储氢器中储存的氢气通过过滤器、减压器后，再通过矿物质溶液储罐充入饮品中，摇晃20～30s即可饮用；所述矿物质溶液储罐中储存50～100ml在7～8赫兹条件下量子化处理12～24小时的矿物质溶液。
针对现有技术，本发明提供的富氢饮品的制备方法采用填充有镁稀土合金粉的储氢器进行储氢，氢气与镁稀土合金粉反应生成金属氢化物，实现了氢气以固态形式储存，当向饮品中注入氢气时，反应逆向进行，金属氢化物会恒压释放出氢气，实现了氢气恒压注入饮品中，使得氢气可以快速溶入饮品中，1～3秒即可完成氢气注入，且制备的富氢饮品中含氢浓度大于10ppm；金属氢化物储氢器和矿物质溶液储罐均在7～8赫兹条件下量子化处理12～24小时，氢气进入其中进行量子处理后，其自身携带的量子高频能量波具备与人体接近的频率，可带动人体细胞每秒上亿次的高频震动，与细胞能量磁场形成共振，修复受损细胞，改善微循环，增强新陈代谢，从而提高人体免疫功能；氢气经过矿物质溶液储罐后可以携带矿物质离子进入饮用水中，增加了水中矿物质的含量，还可以提升饮品的负电位，使制备的富氢饮品的负电位为～500～～600mv，平衡身体酸碱度，有效防治多种疾病。
本发明能够制备出含氢量高且气液相对稳定的富氢饮品，制备时间短，成本低，效率高；无污染，制备装置设计简单可靠，方便实用，可以满足大量人群同时饮用的需求，且即饮即注，避免了富氢饮品长期储存过程中氢气逸出导致氢浓度降低的问题。且本发明提供的富氢饮品的制备装置可以实现对各种饮品的充氢，如向果汁、酒类、蛋白饮品以及各种功能性饮料等液体饮料中充氢，且可以保存12小时氢浓度不变，实用性高，具有推广价值。
优选的，步骤a中，所述稀土镁合金粉为la-mg、ce-mg、pr-mg、nd-mg合金粉中的一种。
氢气与储罐内稀土镁合金粉生成金属氢化物，实现了氢气以固态形式存储，其反应为可逆反应，通过改变温度和压力条件可以使反应按正向、逆向反复进行，从而实现材料的吸释氢功能。优选的la-mg、ce-mg、pr-mg、nd-mg合金粉是大容量、高性能的储氢材料，能够实现大容量储氢，使得储备的氢气满足大量人群同时使用的需求。
优选的，步骤a中所述稀土镁合金粉和步骤b中所述储氢罐中储存的氢气的质量体积比为5～7:1，其中，质量的单位是克，体积的单位是升。
当稀土镁合金粉和氢气的质量体积比例为5～7:1时，可以使得充入储氢罐中的氢气基本完全被稀土镁合金粉吸附，实现大容量储氢。
优选的，步骤c中，所述储氢器中的氢气以0.3～0.4mpa的压力输送至过滤器中。
储氢罐中充入2～3mpa的氢气，当氢气与稀土合金粉反应达到平衡时储罐内的压力为0.3～0.4mpa，当需要充氢时，通过可逆反应可使得氢气以0.3～0.4mpa的恒压流出。经过多次试验证明，当氢气以0.3～0.4mpa的压力流出时，可以使得氢气可以快速溶入饮用水中，制得气液相对稳定的富氢饮品。
优选的，所述减压器将氢气的压力调节至0.1～0.3mpa。
更优选的，所述减压器将氢气的压力调节至0.2mpa。
通过减压器可以调节氢气的流量，当氢气压力为0.2mpa时，可以使得制备的富氢饮品中的氢含量满足人体需求的前提下，不造成氢气的浪费。
优选的，步骤c中，所述矿物质溶液为包括铁、铜、锌、镁、钠、硒、钾、钴、锰、铬、碘、镍、氟、矾、硅、锶、硼、锗矿物质的溶液；其中含量分别钙400～800mg/l，镁200～400mg/l，铜10～20mg/l，锌50～100mg/l，钠100～200mg/l，硒50～80mg/l，钾100～200mg/l，钴10～20mg/l，锰10～20mg/l，铬元素30～60mg/l，碘20～40mg/l，镍3～5mg/l，氟3～5mg/l，矾10～20mg/l，硅30～40mg/l，锶80～100mg/l，硼10～20mg/l，锗100～200mg/l。
所述矿物质溶液的制备方法包括以下步骤：
将天青石、锗矿石原矿粒、麦饭石、沸石、大理石、花岗岩，粉碎至50-100目，得到矿石粉，其中天青石、锗矿石原矿粒、麦饭石、沸石、大理石、花岗岩的质量比0.8:1.2:1:1:1:1；
将所述矿石粉加到海水中，其中矿石粉与海水的质量比为1:100，超声15-30min，得到分散液；
然后加入质量浓度为5-10％的盐酸，调节分散液的ph值3-5，搅拌，按照静置-超声的过程重复10-15次，其中静置45-48h，超声60min，得到反应液，其中静置-超声的过程控制以矿石粉、海水、盐酸组成的反应体系的ph值为3-5；
用1mol/l的氢氧化钠溶液调节反应液的ph值至8-9，过滤，滤液即为矿物质溶液。
所述矿物质溶液中各元素均是以离子形式存在的，当氢气通过所述矿物质溶液储罐以后，携带矿物离子进入饮用水中，增加了水中矿物质的含量，还可以提升饮用水的负电位，平衡身体酸碱度，有效防治多种疾病。
步骤c中，所述氢气通入饮品的时间为1～3秒。
氢气以0.1～0.3mpa的压力通入饮品中，只需1～3秒即可使饮品中的氢浓度达到10ppm以上，且制备的饮品气液相对稳定，充氢时间控制在1～3秒，在满足人体需求的同时，减少了氢气的浪费。
本发明还提供一种富氢饮品的制备装置，该装置包括储氢器、用于向所述储氢器内充入氢气的充氢装置以及与所述储氢器连接的矿物质溶液储罐，所述储氢器通过过滤器和减压器与所述矿物质溶液储罐连接，所述矿物质溶液储罐上设有用于向饮品中充气的气嘴；所述储氢器内部填充在7～8赫兹条件下量子化处理12～24小时的稀土合金粉；所述矿物质溶液储罐内部为在7～8赫兹条件下量子化处理12～24小时的矿物质溶液。
本发明提供的富氢饮品的制备装置，该富氢饮品制备装置采用恒压的方式制备富氢饮品，可以在较低的压强下高效的制备富氢饮品溶液，具有较强的安全性和适用性。
优选的，所述充氢装置包括制氢装置、与所述电制氢装置出口连接的增压装置、与所述增压装置出口连接的储气装置；所述储气装置的出口与所述储氢器的进口连接。
优选的，所述制氢装置为水电解制氢装置、太阳能制氢装置、煤制氢装置或电解食盐水制氢装置中的一种。
本发明中氢气的获得可以通过各种现有技术中的制氢方法获得，不仅局限于电解水制氢，通过将制得的氢气储存于含有稀土镁合金粉的储氢器中，可以满足大量人群同时饮用，持续应用的需求。
优选的，所述增压装置的出口还与所述储氢器的进口连接。
本发明中可以通过储气装置向含有稀土镁合金粉的储氢器中输入氢气，也可以将制得的氢气直接通入含有稀土镁合金粉的储氢器中。
本发明还可以通过购买高纯氢气直接通入含有稀土镁合金粉的储氢器中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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1是本发明实施例1～3制备富氢饮品的装置连接示意图；
1-制氢装置2-增压装置3-储气装置
4-储氢器5-过滤器6-减压器
7-电磁阀8-矿物质溶液储罐9-气嘴
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种富氢饮品的制备方法：
步骤a，将饮用水加入制氢装置1中进行电解水制氢，制得的氢气经增压装置2增压至5.5mpa后进入储气装置3中；
步骤b，将300gla-mg稀土合金粉在8赫兹条件下量子化处理24小时后，填充至储氢器4中；将50ml矿物质溶液8赫兹条件下量子化处理24小时后填充至矿物质溶液储罐8中；
步骤c，将储氢器4在80℃下抽真空，然后将8mpa的氢气50l充入储氢器4，静置20小时后，将所述储氢器4中的氢气释放，然后再次向所述储氢器4充入8mpa的氢气50l氢气，静置20小时后，将所述储氢器4中的氢气释放，重复上述充放氢气操作5次后，充入3mpa的氢气50l；
步骤c，饮用水时，开启电磁阀7，所述储氢器4的氢气以0.4mpa压力通过5微米的过滤器5中过滤，然后经减压器6减压至0.2mpa后，再通过矿物质溶液储罐8，经气嘴9充入水中，摇晃20s后即可饮用。
所述矿物质溶液为：钙400mg/l，镁300mg/l，铜20mg/l，锌50mg/l，钠200mg/l，硒80mg/l，钾100mg/l，钴15mg/l，锰10mg/l，铬元素30mg/l，碘20mg/l，镍4mg/l，氟5mg/l，矾20mg/l，硅35mg/l，锶90mg/l，硼20mg/l，锗200mg/l。
实施例2
一种富氢饮品的制备方法：
步骤a，将饮用水加入制氢装置1中进行太阳能制氢，制得的氢气经增压装置2增压至5.5mpa后进入储气装置3中；
步骤b，将250gce-mg稀土合金粉在7赫兹条件下量子化处理12小时后，填充至储氢器4中；将80ml矿物质溶液8赫兹条件下量子化处理24小时后填充至矿物质溶液储罐8中；
步骤c，将储氢器4在75℃下抽真空，然后将10mpa的氢气50l充入储氢器4，静置25小时后，将所述储氢器4中的氢气释放，然后再次向所述储氢器4中充入10mpa的氢气50l，静置25小时后，将所述储氢器4中的氢气释放，重复上述充放氢气操作4次后，充入2mpa的氢气50l；
步骤c，饮用牛奶时，开启电磁阀7，所述储氢器4的氢气以0.3mpa压力输送至5微米的过滤器5中过滤，然后经减压器6减压至0.1mpa后，再通过矿物质溶液储罐8，经气嘴9充入牛奶中，摇晃25s后即可饮用。
所述矿物质溶液为每1000g中含钙600mg/l，镁200mg/l，铜15mg/l，锌80mg/l，钠100mg/l，硒70mg/l，钾150mg/l，钴10mg/l，锰20mg/l，铬元素50mg/l，碘30mg/l，镍3mg/l，氟4mg/l，矾15mg/l，硅30mg/l，锶80mg/l，硼15mg/l，锗100mg/l。
实施例3
一种富氢饮品的制备方法：
步骤a，采用煤制氢法进行制氢，制得的氢气经增压装置2增压至6mpa后进入储气装置3中；
步骤b，将350gpr-mg稀土合金粉在7赫兹条件下量子化处理18小时后，填充至储氢器4中；将100ml矿物质溶液8赫兹条件下量子化处理24小时后填充至矿物质溶液储罐8中；
步骤c，将储氢器4在85℃下抽真空，然后将12mpa的氢气50l充入储氢器4，静置24小时后，将所述储氢器4中的氢气释放，然后再次向所述储氢器4中充入12mpa的氢气50l，静置24小时后，将所述储氢器4中的氢气释放，重复上述充放氢气操作6次后，充入3mpa的氢气50l；
步骤c，饮用红酒时，开启电磁阀7，将所述储氢器4的氢气以0.4mpa压力输送至5微米的过滤器5中过滤；经减压器6减压至0.3mpa后，再通过矿物质溶液储罐8，经气嘴9充入红酒中，摇晃30s后即可饮用。
所述矿物质溶液为每1000g中含钙800mg/l，镁350mg/l，铜10mg/l，锌100mg/l，钠150mg/l，硒50mg/l，钾180mg/l，钴18mg/l，锰20mg/l，铬元素60mg/l，碘35mg/l，镍5mg/l，氟4mg/l，矾18mg/l，硅40mg/l，锶70mg/l，硼18mg/l，锗150mg/l。
实施例4
一种富氢饮品的制备方法：
步骤a，将280gnd-mg稀土合金粉在7赫兹条件下量子化处理12小时后，填充至储氢器4中；将70ml矿物质溶液8赫兹条件下量子化处理24小时后填充至矿物质溶液储罐8中；
步骤b，将储氢器4在80℃下抽真空，然后将11mpa的氢气50l充入储氢器4，静置22小时后，将所述储氢器4中的氢气释放，然后再次向所述储氢器4充入将11mpa的氢气50l，静置22小时后，将所述储氢器4中的氢气释放，重复上述充放氢气操作4次后，充入2mpa的氢气；
步骤c，饮用豆浆时，将所述储氢器4的氢气以0.4mpa压力输送至5微米的过滤器5中过滤，再经减压器6减压至0.2mpa后，再通过矿物质溶液储罐8，经气嘴9充入豆浆中，摇晃20s后即可饮用。
步骤b中所用氢气为市售高纯氢气。
所述矿物质溶液为每1000g中含钙500mg/l，镁400mg/l，铜18mg/l，锌90mg/l，钠180mg/l，硒60mg/l，钾200mg/l，钴20mg/l，锰18mg/l，铬元素40mg/l，碘40mg/l，镍4mg/l，氟3mg/l，矾10mg/l，硅38mg/l，锶100mg/l，硼10mg/l，锗180mg/l。
本发明中氢气的获得可以通过各种现有技术中的制氢方法获得，不仅局限于实施例中的制氢方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。