способ сохранения состава и свойств нестойких минеральных вод после их добычи

Формула изобретения

1. Способ сохранения состава и свойства нестойкой минеральной воды типа "Нафтуся" после ее добычи, включающий забор минеральной воды из источника, ее фильтрацию, порционирование, стабилизирующее воздействие и герметизацию порций минеральной воды, отличающийся тем, что в качестве стабилизирующего воздействия используют замораживание минеральной воды, которое завершают в течение 1 ч с момента забора ее из источника.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что замораживание ведут до (-10) - (-12)^oC со скоростью от 1 до 20 см/ч в проходной холодильной камере.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам сохранения исходных состава и свойств минеральных вод, особенно нестойких, которые после их добычи склонны к изменению природного состава под воздействием внешних и внутренних факторов.

Широкое использование изобретения возможно при лечении больных нестойкими минеральными водами как в санаторно-курортных, так и в клинических или амбулаторных условиях вне курортов.

Существует проблема полноценного лечения и реабилитации по месту проживания тех больных, которым показаны некоторые нестойкие минеральные воды. И, если, по стойким минеральным водам доставка их от месторождений к потребителям обеспечивается разветвленной системой промышленного розлива и реализации таких вод, то по нестойким водам эта проблема не решена и до сих пор в связи с невозможностью налаживания промышленного розлива и распространения из-за потери этими водами терапевтической эффективности при их розливе, транспортировке и хранении.

Так, например, значительная категория гастроэнтерологических, нефрологических, урологических и эндокринологических больных, которым в наибольшей мере показаны минеральные воды типа "Нафтуся", практически лишена возможности лечения этими водами за пределами местрождений этих вод.

Связано это со столь существенной изменчивостью состава этих вод под воздействием разнообразных факторов, что терапевтическая эффективность воды /максимальная при заборе из источника/ существенно снижается уже через 2 часа хранения и практически теряется через 48 часов [1].

Указанные свойства "Нафтуси" определяются тем обстоятельством, что она представляет собой динамичную систему, в состав которой входят как минеральные вещества /в небольших количествах калий, кальций, магний, гидрокарбонаты, хлориды, кремниевая кислота и др. /, так и органические вещества /битумы, гумусные вещества, органические жирные кислоты, аминосоединения типа лизинов, нейтральные и кислые масла, фенолы и др. /от 10 до 45 мг/л, а кроме того - летучие органические вещества/ метан, сероводород, углекислый газ и др. /и разноообразная микрофлора, насчитывающая более 900 штамов бактерий и дрожжей [ 2, с. 20- 25].

По степени стойкости входящие в состав "Нафтуси" вещества можно разделить на 3 группы [2]:

- летучие органические вещества;

- нестабильные органические вещества, подвергающиеся биохимическим превращениям под воздействием микробов и разлагающиеся при нагревании воды;

- битумы.

Как показали исследования, даже наиболее стабильная группа входящих в состав "Нафтуси" веществ - битумы - могут изменять свои свойства при измельчении длинных полимерных цепочек их молекул. Такое измельчение имеет место в условиях внутреннего трения этих цепочек с более плотными и компактными молекулами входящих в состав минеральной воды веществ, например, при перекачивании "Нафтуси" по трубопроводам или при транспортировке ее в емкостях.

Вместе с тем, изменение состава динамичной системы как в форме потери какого-либо компонента, так и в форме привнесения нового компонента приводит к нарушению структуры всей системы, каковой является "Нафтуся", что неизбежно отражается на ее терапевтической эффективности.

В книге Беленького С.М. и др. [3] описан известный способ обработки и розлива питьевых минеральных вод, заключающийся в заборе воды из источника, ее фильтрации, стабилизирующем воздействии насыщением ее диоксидом углерода, порционировании розливом в бутылки и герметизации розлитой воды укупоркой бутылок пробками или крышками.

По этому способу насыщение минеральной воды диоксидом углерода, как стабилизирующее воздействие способствует угнетению, жизнедеятельности патогенной микрофлоры и некоторых водных микроорганизмов [3, с. 55], за счет чего удается увеличить сохраняемость минеральной воды.

Однако в результате указанного воздействия изменяется газовый состав минеральной воды, нарушается карбонатное равновесие, что способно вызвать выпадение ряда солей в осадок, а также существенно угнетается жизнедеятельность полезной микрофлоры, что не может не сказаться на терапевтической эффективности обработанной известным способом воды в сторону снижения такой эффективности.

Известен также способ консервации минеральной воды типа "Нафтуся" /см. патент Украины N 15949, М.Кл⁶. A 61 К 35/08, 1995 /, по которому в дополнение к насыщению минеральной воды диоксидом углерода, сразу после забора минеральной воды из источника в нее вводят раствор азотнокислого серебра из рассчета 0,2 мг серебра на 1 л воды.

Введение в минеральную воду азотно-кислого серебра в такой значительной концентрации безусловно обеспечит повышение сохраняемости воды за счет уничтожения всего живого в ее составе, однако такое введение изменяет химический состав минеральной воды, а также полностью лишает минеральную воду одного из важнейших компонентов ее состава - микрофлоры. В условиях, когда два из трех главных компонентов минеральной воды /химический и газовый составы/ в результате ее обработки по известному способу существенно изменены, а третьего главного компонента /микрофлоры/ минеральная вода лишена полностью, представляется некорректным полученное после такой обработки вещество называть минеральной водой "Нафтуся", поскольку таким составом, а, следовательно, и свойствами, природная "Нафтуся" не обладает ни на одном из этапов своего жизненного цикла. Более того, постоянное употребление полученного вещества представляется даже опасным, поскольку нормативными документами [4] для серебра, как тяжелого металла и иммунодепрессанта, отнесенного ко 2 классу опасных веществ, установлена предельно допустимая концентрация в питьевой воде в размере 0,05 мг/л, которая по известному способу существенно превышена.

В основу изобретения поставлена задача улучшения сбережения терапевтических свойств нестойких минеральных вод после их добычи путем максимального замедления процессов, изменяющих состав и свойства минеральных вод, для сохранения всех компонентов этих вод <включая микрофлору, без нарушения баланса между компонентами из-за внесения дополнительных веществ, чтобы создать возможности снабжения удаленного от месторождения потребителя минеральной водой, состав и свойства которой минимально отличались бы от исходных.

В способе, который включает забор минеральной воды из источника, ее фильтрацию, порционирование, стабилизирующее воздействие и герметизацию порций минеральной воды, поставленная задача улучшения сбережения терапевтических свойств нестойких минеральных вод после их добычи решается за счет использования в качестве стабилизирующего воздействия замораживания, которое завершают в течение 1 часа с момента забора минеральной воды из источника, а режим замораживания согласовывают с режимом перевода содержащихся в минеральной воде микроорганизмов в анабиоз.

Новым в предложенном способе является использование в качестве стабилизирующего воздействия замораживания минеральной воды, что позволяет:

- сохранять близким к естественному химический состав воды за счет значительного замедления, вплоть до полного прекращения, химических реакций в закристаллизованном веществе;

- сохранять близким к исходному газовый состав за счет "запирания" газов при замораживании в кристаллической решетке;

- сохранять в жизнеспособном состоянии значительную часть микроорганизмов, которые присутствовали в минеральной воде при заборе ее из источника, за счет перевода их в анабиоз при замораживании.

Максимальное сохранение последнего обеспечено согласованием режима замораживания минеральной воды с режимом перевода в анабиоз ее микроорганизмов, что является еще одним отличительным признаком предложенного способа. Оптимальный режим перевода в анабиоз зависит от присущего каждой минеральной воде специфического состава микроорганизмов, что обусловливает индивидуальный для каждой воды подбор режима,

На решение поставленной задачи направлен и последний отличительный признак предложенного способа - длительность временного интервала в 1 час с момента забора из источника, в течение которого завершают замораживание минеральной воды. Этот интервал выбран, исходя из приводимых в литературе данных [2] о фиксации изменений в составе нестойких вод при нормальных условиях уже через 2 часа после их забора из источника. Отсюда видно, что выбранный временной интервал замораживания обеспечивает стабилизацию состава минеральной воды еще до наступления его изменений.

Таким образом, каждый из отличительных признаков заявляемого способа направлен на решение поставленной задачи улучшения сохранности терапевтических свойств нестойких минеральных вод после их добычи путем максимального замедления процессов, изменяющих состав и свойства минеральных вод, а совокупность отличительных признаков обеспечивает сохранение всех главных компонентов этих вод, включая микрофлору, без нарушения баланса между компонентами из-за внесения дополнительных веществ.

Заявляемый способ в конкретных условиях реализуется следующим образом.

Минеральную воду типа "Нафтуся" источника N 10 Сходницкого месторождения, химический состав которой [5] определяется формулой

M_0,37(HCO₃91/Ca70KNa18Mg12),

а количество органических веществ достигает 20% общей минерализации, забирают из источника с температурой 8^oC, фильтруют через керамические свечные фильтры с размером пор фильтрующего материала не более 1 мкм, порционируют розливом в разовую тару емкостью 50 и 100 мл, замораживают в проходной холодильной камере до температуры -10^o - -12^oC со скоростью от 1 до 20 см/час.

Последующие хранение и транспортировку минеральной воды в места потребления осуществляют при температуре не выше -10^oC.

Объем расфасовки определяется разовыми нормами употребления минеральной воды, которые для воды типа "Нафтуся" составляют не более 50 г для детей до 12 лет и 100 г для взрослого человека при его средней массе 80 кг [5], температура замораживания - из условия надежного подавления процесса размножения микроорганизмов /для наиболее холодостойких криофилов нижний предел размножения ограничен -7^oC [6] , а скорость замораживания - из наилучших условий сохранения жизнеспособности микроорганизмов при замораживании среды, содержащей кроме чистой воды растворенные в ней органические вещества [6].

Хранение и реализацию замороженной минеральной воды осуществляют по типу мороженного. Потребитель приобретенную воду может хранить в холодильной камере своего бытового холодильника, размораживая каждую порцию в нормальных условиях или принудительно, используя, например, горячую воду. Для этого необходимо экспериментально определить длительность доведения минеральной воды до рекомендованной врачом температуры потребления в конкретных условиях потребителя.

Список использованной литературы

1. Бегунова Г.С. и др. - Качественный анализ углеводородов минеральной воды "Нафтуся". "Вопросы курортологии", 1982, N 6, с. 15 - 19;

2. Алексеев А.И., Шимоненко И.Т., Орлов О.Б. - Лечение и реабилитация на курортах Трускавец и Сходница, Киев, "Здоровье", 1994.

3. Беленький С.М. и др. - Минеральные воды, М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982, с.50-58.

4. Сборник важных официальных материалов по санитарным и противоэпидемиологическим вопросам, Киев, 1995, том 1, часть 1, приложение 2, табл.1.

5. Маринов Н.А. и др. - Трускавецкие минеральные воды, М.: Недра, 1978.

6. Алмаши Э., Эрдели Л., Шарой Т. - Быстрое замораживание пищевых продуктов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.