Питьевая вода с повышенным содержанием 1н2 16о и пищевые продукты, ее содержащие

Питьевая вода с повышенным содержанием 1н2 16о и пищевые продукты, ее содержащие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Группа изобретений относится к области пищевой промышленности.

Качество и экологичность пищевых продуктов и напитков, в том числе питьевой воды, определяют качество жизни и здоровья человека.

Качественные характеристики пищевых продуктов и напитков, в свою очередь, существенным образом зависят от качества и чистоты входящей в их состав воды. В связи с этим проблема очистки воды для ее использования в различных отраслях пищевой промышленности стоит очень остро.

Вода с точки зрения химии является веществом, состоящим из молекул Н₂О. В природе совершенно чистой воды не существует. Природная вода всегда в той или иной мере содержит механические, химические и биологические примеси.

В зависимости от предполагаемого применения вода подвергается разным способам очистки. Фильтрация, дистилляция, использование эффекта обратного осмоса позволяют получать воду с необходимой степенью чистоты: дистиллированную, деионизированную, при этом стерильную или нестерильную, апирогенную и т.д. и т.п. Количество механических, химических, биологических примесей может быть снижено до весьма низких уровней, например, при использовании методов с применением процесса осмоса. Однако традиционные способы очистки не изменяют изотопный состав молекул Н₂О, в результате чего остаются молекулы воды, содержащие тяжелые изотопы водорода и кислорода, в среднем в природной воде суммарно по весу до 2,97 г/кг (расчеты приведены ниже).

Вода является неотъемлемым компонентом всех биологических систем. Ее функции чрезвычайно многообразны и не ограничиваются ролью среды, в которой происходят биохимические процессы и диффузия метаболитов. Вода принимает непосредственное участие в химических и биохимических реакциях, активно участвует в структурообразовании и стабилизации биополимеров и надмолекулярных систем, обеспечивает конформационную подвижность биополимеров, участвует в процессах осморегуляции и транспорта веществ [1].

Присутствие в воде избыточного количества тяжелых изотопов водорода и кислорода негативно влияет на биохимические процессы и жизнедеятельность организма человека.

В связи с этим актуальным является получение питьевой воды с меньшим содержанием тяжелых изотопов и производство на ее основе пищевых продуктов.

Общеизвестно, что молекула воды Н₂О состоит из двух химических элементов - водорода Н и кислорода О. В свою очередь, каждый элемент представляет собой совокупность нескольких изотопов [2].

В дальнейшем в тексте:

понятие «водород» (буквенное обозначение Н) подразумевает под собой химический элемент как совокупность всех возможных изотопов водорода;

понятие «кислород» (буквенное обозначение О) подразумевает под собой химический элемент как совокупность всех возможных изотопов кислорода;

понятие «вода» подразумевает под собой любую реальную воду, в том числе природную или полученную промышленным способом, представляющую собой смесь Н₂О и большого числа различных веществ, в виде механических примесей, растворенных газов, солей, биологических примесей и т.д., подлежащих или неподлежащих удалению в зависимости от дальнейшего применения воды;

буквенное обозначение Н₂О подразумевает под собой совокупность всех возможных изотопных разновидностей молекул воды, образованных изотопами химических элементов - водорода Н и кислорода О.

Водород в природе представлен стабильными нерадиоактивными изотопами:

- протием (буквенное обозначение ¹Н);

- дейтерием (буквенное обозначение ²H, историческое обозначение D, далее по тексту используются буквенные обозначения D либо равнозначное ²H).

Кислород, в свою очередь, представлен тремя стабильными нерадиоактивными изотопами:

- кислородом-16 (буквенное обозначение ¹⁶О);

- кислородом-17 (буквенное обозначение ¹⁷О);

- кислородом-18 (буквенное обозначение ¹⁸О).

Данное изобретение касается только вышеперечисленных стабильных, нерадиоактивных изотопов, так как присутствие в воде, используемой для нужд человека, радиоактивных элементов недопустимо.

Стабильные изотопы водорода со стабильными изотопами кислорода образуют 9 изотопных разновидностей молекул воды, а именно: ¹Н₂ ¹⁶О, ¹H₂ ¹⁷О, ¹H₂ ¹⁸О, ¹HD¹⁶О, ¹HD¹⁷О, ¹HD¹⁸О, D¹⁶O, D¹⁷O, D¹⁸O. В количественном отношении основная масса воды природных источников представлена молекулами ¹Н₂ ¹⁶О, состоящими из легких изотопов ¹H и ¹⁶О. Количество молекул воды, содержащих тяжелые изотопы D, ¹⁷О, ¹⁸О, зависит от концентрации указанных изотопов, которая в природной воде колеблется в пределах, зафиксированных в основных стандартах изотопного состава гидросферы SMOW и SLAP.

Объем запасов воды в различных резервуарах гидросферы Земли равен примерно 1834 млн.м³. Из них доля вод Мирового океана составляет 1370 млн.м³, речных и озерных вод - 0,231 млн.м³, ледниковых вод - 24 млн.м³ и т.д. [3].

Поскольку основная часть воды на Земле сосредоточена в Мировом океане и океаническая вода весьма стабильна по изотопному составу, количественное содержание тяжелых изотопов ²H и ¹⁸O в ней принято в качестве международного стандарта SMOW (стандарт среднеокеанической воды).

Для стандарта SMOW отношение содержания в воде дейтерия к протию составляет D/¹H=155,76×10^-6, а отношение содержания изотопов кислорода составляет ¹⁸O/¹⁶O=2005,20×10^-6 [4].

Концентрация изотопов D, ¹⁷О, ¹⁸О в воде может выражаться либо в долях, либо в атомных процентах (ат.% или ‰), либо в единицах ppm (part per million - часть на миллион) [3, 5]. Сумма концентраций протия и дейтерия, равно как и сумма концентраций трех изотопов кислорода, равна 100 ат.% или миллиону (в единицах ppm).

По международному стандарту SMOW абсолютное содержание дейтерия и кислорода-18 в океанической воде составляет:

D_SMOW/¹H_SMOW=(155,76±0,05)×10^-6 или 155,76 ppm ¹⁸O_SMOW/¹⁶O_SMOW =(2005,20±0,45)×10^-6 или 2005 ppm [4].

Именно эти значения в стандарте SMOW приняты за точку отсчета. Существуют относительные единицы, выражающие содержание дейтерия и кислорода-18 в молекулах воды, приравненные к нулю и обозначаемые для дейтерия как δD=0 ‰ (или 155,76 ppm), для кислорода-18 δ¹⁸О=0 ‰ (или 2005,2 ppm).

В образцах проб воды с содержанием изотопных разновидностей молекул Н₂О, отличающимся от SMOW, величины δD и δ¹⁸О выражаются ‰ в виде относительного отклонения от нулевого значения в большую (со знаком +) или меньшую (со знаком -) сторону.

Для расчета единиц δD и δ¹⁸О используется следующая формула [6]:

В результате проведения математических преобразований и подстановок значений вышеуказанных величин, получаем следующую формулу для пересчета концентрации из относительных величин δD и δ¹⁸О в единицы ppm:

(D)ppm=155,76(δD/1000+1)

(¹⁸О)ррт=2005,2(δ¹⁸О/1000+1),

где (D) ppm и (¹⁸О) ppm - содержание соответственно D и ¹⁸О, выраженное в ppm.

Наименьшие концентрации дейтерия и кислорода-18, обнаруженные в природной воде, описываются международным стандартом SLAP (стандарт легких антарктических осадков). Концентрация дейтерия по SLAP составляет D/¹H=89×10^-6 (89 ppm или δD=-428 ‰). Концентрация кислорода-18 по SLAP составляет ¹⁸О/¹⁶О=1894×10^-6 (1894 ppm или δ¹⁸O=-55,5 ‰) [4].

Изменение концентрации кислорода-17 в природных водах в связи с его физико-химическими свойствами достаточно жестко связано с изменением концентрации кислорода-18. По данным разных авторов соотношение концентраций ¹⁸О/¹⁷О находится в пределах от 4,9 до 5,5 [7, 8]. Таким образом, концентрация кислорода-17 в природных водах по SMOW составляет 390 ppm (0,039 ат.%), а по SLAP снижается до 368 ppm (0,0368 ат.%) [3, 4, 7].

Вышеприведенные стандартные значения концентраций тяжелых изотопов дают возможность подсчитать процентное и, в конечном итоге, весовое количество изотопных разновидностей молекул Н₂О в воде из природных источников в рамках стандартов SMOW и SLAP.

В воде между молекулами H₂O происходит интенсивный изотопный обмен атомами водорода (протием и дейтерием). При этом устанавливается термодинамическое равновесие между изотопными разновидностями молекул воды, содержащими дейтерий. В результате этого процесса наибольшую в количественном отношении долю молекул воды, содержащих дейтерий, составляют молекулы ¹HD¹⁶O. В водах, близких по изотопному составу к природным, количественная доля молекул D₂ ¹⁶O, D₂ ¹⁷O, D₂ ¹⁸O, ¹HD¹⁷O, ¹HD¹⁸O мала и составляет в сумме менее 0,0009 г/кг. В дальнейшем в некоторых упрощенных расчетах доля этих молекул может присоединяться к доле ¹HD¹⁶O.

В результате перераспределения атомов дейтерия между молекулами воды величина ¹HD¹⁶O/¹H₂ ¹⁶O удваивается по сравнению с величиной D/¹H.

Так, для SMOW при соотношении концентрации D/¹H=155,76×10^-6 соотношение ¹HD¹⁶O/¹H₂ ¹⁶O удваивается и составляет 311,52×10^-6.

Таким образом, в природных водах в 1000000 молекул Н₂О в среднем содержится 997284 молекул ¹H₂ ¹⁶O, 311 молекул ¹HD¹⁶O, 390 молекул ¹H₂ ¹⁷O и около 2005 молекул ¹H₂ ¹⁸O. Массовая доля и соответствующее ей весовое количество изотопных разновидностей молекул Н₂О в природной воде, соответствующей стандарту SMOW, приведено в таблице 1. Аналогичные показатели для природной воды, соответствующей стандарту SLAP, приведены в таблице 2.

При расчете молекулярных масс изотопных разновидностей молекул воды использовались следующие значения атомных масс в международных углеродных единицах:

масса ¹Н равна 1,007825035

масса D равна 2,014101779

масса ¹⁶О равна 15,99491463

масса ¹⁷О равна 16,9991312

масса ¹⁸О равна 17,9991603 [9].

Как видно из таблиц, содержание ¹H₂ ¹⁶O в природной воде находится в пределах от 997,0325 г/кг (что составляет 99,729%) до 997,3179 г/кг (что составляет 99,755%). Приведенные расчеты полностью согласуются с данными других авторов, в соответствие с которыми концентрация ¹H₂ ¹⁶O в природной воде лежит в диапазоне от 99,731% до 99,757% (Rothman et al. J.Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 1998, 60, 665. Rothman et al. J.Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 2003, 82, p.9; R. van Trigt, Laser Spectrometry for Stable Isotope Analysis of Water Biomedical and Paleoclimatological Applications, 2002, Groningen: University Library Groningen, p.50).

Таким образом, натуральная вода с содержанием ¹H₂ ¹⁶O более 997,3179 г/кг (99,757%) в природе не обнаружена, и основную часть природной воды составляет вода с содержанием ¹H₂ ¹⁶O 997,0325 г/кг (99,73%).

В совокупности в природной воде весовая концентрация молекул ¹H₂ ¹⁷O, ¹H₂ ¹⁸O, ¹HD¹⁶O, ¹HD¹⁷O, ¹HD¹⁸O, D₂ ¹⁶O, D₂ ¹⁷O, D₂ ¹⁸O может составлять до 2,97 г/кг, что является значимой величиной, сопоставимой с содержанием в природной воде других характерных компонентов. Например, общая минерализация питьевой воды может составлять от 1 до 5 г/кг. Такой переход от условных атомарных единиц к весовым показателям количества изотопных разновидностей молекул Н₂О позволяет оценить чистоту и однородность воды по изотопному составу.

В соответствии с приведенными данными можно условно определить понятия изотопно-легких и изотопно-тяжелых вод.

К изотопно-легким относят природную воду, в которой содержание молекул, включающих в себя тяжелые изотопы, приближается к стандарту SLAP. Также к этой категории относятся искусственно полученные воды с пониженной концентрацией дейтерия, но с природным изотопным составом кислорода в Н₂O. Такими водами являются «Талая вода», «Реликтовая вода» и ряд других [10-15]. Автором патентов [14, 15] для воды, из которой определенным методом удаляется дейтерий, предлагается собственное название DDW (Deuterium Depleted Water - вода, обедненная по дейтерию) [5].

Традиционно в литературе в отношении изотопно-тяжелых вод употребляется несколько терминов.

Тяжелой водой называется вода с повышенным содержанием дейтерия и природным изотопным составом кислорода.

Тяжелокислородной водой называется вода с повышенным содержанием кислорода-18 и природным изотопным составом водорода.

Тяжелокислородной по кислороду-17 водой называется вода с повышенным содержанием кислорода-17 и природным изотопным составом водорода.

Таким образом, изотопно-тяжелой, в целом, может считаться вода с увеличенным содержанием как минимум одной из разновидностей молекул: ¹H₂ ¹⁷O, ¹H₂ ¹⁸O, ¹HD¹⁶O, ¹HD¹⁷O, ¹HD¹⁸O, D₂ ¹⁶O, D₂ ¹⁷O, D₂ ¹⁸O, и, соответственно, уменьшенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O, а изотопно-легкой - вода с уменьшенным содержанием как минимум одной из разновидностей молекул: ¹H₂ ¹⁷O, ¹H₂ ¹⁸O, ¹HD¹⁶O, ¹HD¹⁷O, ¹HD¹⁸O, D₂ ¹⁶O, D₂ ¹⁷O, D₂ ¹⁸O, и, соответственно, увеличенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O. При этом увеличение или уменьшение количества молекул ¹H₂ ¹⁶O, а также молекул, содержащих тяжелые изотопы, может быть не только абсолютным (выше или ниже стандартных показателей SMOW и SLAP), но и относительным - по отношению к этому показателю, характерному для питьевой воды в конкретном регионе проживания человека.

Физические, химические и биологические свойства каждой из изотопно-тяжелых вод (тяжелой по D, тяжелой по кислороду ¹⁷О, тяжелой кислороду ¹⁸O) существенно отличаются друг от друга и от свойств природной воды. Например, различаются температуры кипения и замерзания, плотность, скорость химических реакций, в биосистемах снижается толерантность вплоть до летального исхода при применении на целостных живых организмах [3, 16-19]. Это позволяет рассматривать вышеперечисленные тяжелые изотопные модификации H₂O как различные самостоятельные вещества, которые по отношению к ¹H₂ ¹⁶O являются примесями. Реакция биосистем при воздействии на них Н₂O может изменяться в зависимости от количественных и качественных изменений изотопного состава Н₂О. Применение воды с повышенной концентрацией тяжелых изотопов, в частности дейтерия, вызывает выраженные токсические эффекты на уровне организма, ограничивая возможность ее использования в лечебно-профилактических целях [16]. В то же время на разных объектах зарегистрирована положительная биологическая активность вод, полученных с помощью различных технологических процессов, относящихся к категории изотопно-легких, со сниженной в той или иной мере, по сравнению с исходной концентрацией дейтерия [5, 10-15, 20-26].

Данные литературы свидетельствуют и о биологической эффективности снеговой или талой воды, выражающейся в ее стимулирующем действии на рост и развитие растений [25, 26]. До настоящего времени этот феномен также связывали с пониженным содержанием в такой воде дейтерия. Однако многочисленными измерениями установлено, что в талой воде снижается не только концентрация дейтерия, как предполагалось ранее, но и концентрация тяжелых изотопов кислорода [4]. Как показали наши исследования, содержание ¹H₂ ¹⁶O в осадках в регионе часто несколько выше, чем в природной воде данного региона. Так, если в г.Москве согласно стандарту ВСЕГИНГЕО содержание ¹H₂ ¹⁶O в воде составляет 997,0927 г/кг (дейтерий составляет 141,1 ppm, кислород-17 составляет 386 ppm, кислород-18 составляет 1982,9 ppm) [4]; то в талой воде из городского снега оно может возрастать до 997,1639 г/кг (дейтерий составляет 128 ppm, кислород-17 составляет 379 ppm, кислород-18 составляет 1950 ppm).

В природных водах количественное соотношение изотопных разновидностей молекул Н₂O зависит от географического положения региона климатических условий, осадков, сезона года. [4]. Океаническая вода, которая составляет основную массу воды на Земле, содержит меньшее количество ¹H₂ ¹⁶O по сравнению с основными запасами пресных вод. Для пресноводных источников этот показатель колеблется, но в целом имеет тенденцию к увеличению по сравнению с океанической водой. Однако природные источники воды с наибольшим содержанием ¹H₂ ¹⁶O, составляющим 99,757% (антарктические и высокогорные ледники), находятся в местах малонаселенных или практически незаселенных человеком.

Увеличение концентрации тяжелых изотопов в организме человека приводит к изменению нормального хода биохимических процессов, что снижает функциональные возможности организма. В результате возникает необходимость в повышении содержания ¹H₂ ¹⁶O в обычной питьевой воде.

В уровне техники отсутствует описание питьевой воды с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O, а также пищевых продуктов на ее основе. Из уровня техники известен пищевой продукт для профилактики развития заболеваний, содержащий 111-135 млн^-1 (111-135 ppm) дейтерия, представляющий собой воду, на основе которой стандартными методами производства готовят безалкогольные напитки, в том числе питьевую воду, и пиво или производят водоросли, или растения с пониженным содержанием дейтерия, которые служат основным материалом для пищевых продуктов, RU 2125817 [14].

Данное техническое решение является наиболее близким техническим решением (аналогом) в отношении заявляемой питьевой воды с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O.

Согласно этому патенту воду с пониженным содержанием дейтерия получают кипячением дистиллированной воды в перегонной колонке на 30-50 тарелок при давлении 50-60 мбар, с флегмовым числом 12-13 и 10-кратным кубовым остатком. При использовании таких параметров концентрация дейтерия в первых фракциях составляет 20-30 млн^-1. Увеличивая число тарелок, можно снизить содержание дейтерия в воде до 1-10 млн^-1 (1-10 ppm). В этом же патенте предложено производить D-обедненную воду (название, предложенное автором для воды с пониженным содержанием дейтерия) с использованием электролиза. При этом концентрация D в полученной таким способом воде составляет 30-40 млн^-1 (30-40 ppm). Далее предлагается смешать приготовленную такими способами воду с обычной водой до получения содержания дейтерия между 111 и 135 млн^-1 (111-135 ppm).

На основе такой обедненной по дейтерию воды производят фруктовые соки, сиропы, безалкогольные газированные напитки и пиво. В процессе выращивания овощи и фрукты орошают водой с содержанием дейтерия 111-135 млн^-1 (111-135 ppm). Переработку водорослей, овощей и фруктов, выращенных с использованием D-обедненной воды, производят стандартными способами.

Таким способом можно получить воду лишь с измененным содержанием дейтерия, причем количественно степень обеднения весьма невелика (111-135 ppm), вследствие чего получаемые продукты обладают низкой биологической активностью.

Наиболее близким техническим решением в отношении молочного продукта является патент RU №2128443, в котором описан кисломолочный продукт [27]. Для получения кисломолочного продукта в обезжиренный кефир вносят дрожжевую закваску, подвергают механическому перемешиванию, аэрации. Затем вносят талую воду и пчелиный мед с последующим механическим перемешиванием. Полученную смесь подвергают аэрации при комнатной температуре до газообразования. Продукт охлаждают при температуре 6-10°С в течение 12-24 ч в герметически закрытом сосуде. Таким способом повышают биологическую ценность продукта. Однако биологическая активность такой талой воды крайне мала и не обеспечивает продукту профилактические и функциональные свойства.

Наиболее близким техническим решением в отношении кондитерского изделия является патент RU №2041640, где описано шоколадное изделие, полученное путем смешивания рецептурных компонентов: сахарной пудры, какао-продуктов, предварительно активированной воды и остальных компонентов, предусмотренных рецептурой [28]. Измельченную массу на пятивалковой мельнице с намагниченными валками увлажняют с добавлением поваренной соли, активируют в щелочной зоне активатора, высушивают и отливают в формы, предварительно отформованные, изготовленные из алюминиевой фольги. В центр отливки массы (в форму) помещают трубчатый электрод и подают импульсы с частотой тока 400-1000 Гц при импульсной плотности тока 0,1-6,0 кА/м² в течение 0,1-1,0 мин при одинаковой длительности импульсов и пауз снаружи формы. Затем уплотненная масса охлаждается воздухом с температурой 5-8°С до температуры 10-12°С с образованием кристаллов и затвердеванием массы. Однако, несмотря на улучшение качества изделия за счет придания ему повышенных эстетических, вкусовых и питательных свойств, способ отличается сложностью, а активированная вода не придает продукту необходимых функциональных свойств.

Наиболее близким техническим решением в отношении хлебобулочного изделия является патент RU №2204256, где описан хлеб [29]. Способ производства теста для хлеба включает замачивание отрубей, замес теста из пшеничной муки, дрожжей, подготовленных отрубей и поваренной соли. Замачивание отрубей осуществляют в двухпроцентном растворе поваренной соли. Раствор предварительно подвергают электрохимической обработке до рН 3,2-3,6 и окислительно-восстановительного потенциала +1136 +1128 мВ. Перед замесом теста готовят полуфабрикат из электрохимически активированной воды температурой 45-48°С и отрубей в количестве 10-12% к массе муки. Перемешивают смесь до однородной массы, выдерживают 40-45 мин при температуре 45-48°С. Предложенный способ приготовления теста для хлеба повышенной пищевой ценности позволяет улучшить качество, повысить микробиологическую чистоту и пищевую ценность хлеба, замедлить процесс его очерствения, снизить себестоимость продукции. Однако электрохимически активированная вода улучшает технологические свойства продукта, но не влияет на его целебные свойства.

Наиболее близким техническим решением в отношении масложирового продукта является патент RU №2164755, где описан масложировой фосфолипидный продукт, содержащий воду [30]. Вода обычно используется в производстве гидрированных жиров, маргарина, майонеза, заменителей масла, дрессингов и т.п. Однако в данном случае она не является биологически активной.

Наиболее близким техническим решением в отношении соуса является патент RU №2099973, где описана диетическая эмульгированная соусная паста [31]. В качестве эмульгатора используют белково-мучную смесь, приготовленную на основе декстринизированной пшеничной муки и казеината натрия или обезжиренного творога, причем перед завариванием белково-мучной смеси казеинат натрия растворяют в питьевой воде при гидромодуле 1:6, а обезжиренный творог смешивают с бикарбонатом натрия и водой в соотношении 5:0,05:4,95 и подогревают до температуры 60-78°С при постоянном помешивании. Однако использование в данном случае обычной питьевой воды не придает конечному продукту профилактических или диетических свойств.

Наиболее близким техническим решением в отношении рыбного и мясного продукта является патент RU №2130267, где описан рыбный и мясной продукт, который содержит активированную воду в составе коптильной композиции [32]. Описанное решение может быть использовано в коптильном производстве для выработки рыбной и мясной продукции, а также в качестве ароматизирующей добавки в консервном и пресервном производствах. Способ предусматривает извлечение дыма из дымообразующего сырья, выделение целевого продукта путем адсорбирования и конденсации дымовоздушной смеси водным компонентом и его очистку. В качестве водного компонента используют активированную воду, полученную электрообработкой исходной водосодержащей смеси, например питьевой воды или водного раствора поваренной соли в диафрагменном электролизере. Использование активированной воды позволяет изготовить высококонцентрированный раствор коптильного препарата, обладающего повышенной красящей и проникающей способностью, а также выраженными антисептическими свойствами, придающими ему повышенную устойчивость к микробиальной и окислительной порче. Однако как таковыми биологически активными и функциональными свойствами в данном случае активированная вода не обладает.

Наиболее близким техническим решением в отношении макаронных изделий является авторское свидетельство SU №1794440, где описаны макаронные изделия [33]. Способ их производства обеспечивает снижение консистенции теста и увеличение электропроводности водно-солевого раствора, при этом количество поваренной соли в водном растворе составляет 0,5-1,0% к массе муки. Перед электрохимической обработкой в катодной зоне раствор обрабатывают в анодной зоне до достижения рН 5-3, а обработку в катодной зоне ведут до достижения рН среды 9,5-10,5. Однако водный раствор соли, обработанный таким образом, улучшает лишь технологические свойства изделий, но никоим образом не влияет на их биологические и пищевые характеристики.

Наиболее близким техническим решением в отношении жевательной резинки является заявка RU №96100746, где описана жевательная резинка, содержащая нерастворимую в воде базовую порцию и растворимую в воде базовую порцию [34]. При этом она содержит некапсулированное натуральное кофеинсодержащее вещество, выбранное из группы, содержащей чай, кофейные зерна, растворимый чай и растворимый кофе, или же их смесь. Причем указанное вещество добавляют к основе жевательной резинки и растворимой в воде порции, что составляет, по меньшей мере, 1% от веса жевательной резинки. Однако добавку в виде некапсулированного натурального кофеинсодержащего вещества вводят в продукт с определенной целью - для придания ему тонизирующих свойств, но никак не диетических.

Наиболее близким техническим решением в отношении уксуса является книга Л.В.Ивановой «Пряности. Специи. Приправы», Смоленск, «Русич», 1999, с.354-364, где описано приготовление уксуса с использованием воды, например грушевого уксуса (с.358), а также изготовление уксуса путем разбавления водой уксусной эссенции или уксусной кислоты [35]. Однако использование обычной питьевой воды не придает продукту биологически активных свойств.

Наиболее близким техническим решением в отношении соевого продукта является патент RU №2171293, где описан способ обработки соевого сырья [36]. В качестве крахмалсодержащего сырья используют соевые бобы или окару (жмых), получаемую из соевых бобов в результате отжима соевого молока на фильтр-прессе. Соевую муку получают из пророщенных соевых бобов, предварительно обработанных в течение не менее 3 ч перед проращиванием стимулятором роста. В качестве последнего используют активированную воду на мембранном электролизере с отрицательным редокс-потенциалом (-500)-(-900) мВ и рН 9,0-11,0, вводимую в количестве не менее 50% от массы соевых бобов. Такую соевую муку можно в дальнейшем использовать для производства различных пищевых продуктов на основе сои. Однако активированная вода не обеспечивает продукту достаточных вкусовых свойств.

Наиболее близким техническим решением в отношении водки является патент RU 2120978, где описана композиция ингредиентов для приготовления водки, содержащая кубебу, эвкалипт, полынь горькую, сахар, спирт этиловый ректификованный «Экстра» и воду природную питьевую из Красноярского источника с жесткостью 0,3 моль [37]. Недостатком известной композиции является то, что для приготовления водки требуется вода из определенной местности, что затрудняет ее производство.

Наиболее близким техническим решением в отношении коньяка является заявка RU 98122040, где коньячный спирт разбавляют умягченной водой, в смесь добавляют сахарный сироп, колер и другие купажные материалы [38]. Однако готовый продукт обладает невысокими органолептическими показателями.

Наиболее близким техническим решением в отношении настойки и бальзама является патент RU 2098475, где описана композиция ингредиентов для приготовления настойки-бальзама, содержащая зверобой, тысячелистник, корицу, гвоздику, кориандр, шиповник, березу, боярышник, бруснику, девясил, душицу, календулу, крапиву, мяту перечную, укроп, пустырник, солодку, чабрец, чистотел, аронию, шалфей и водно-спиртовую жидкость [39]. Однако полученный продукт обладает невысокими органолептическими свойствами.

Наиболее близким техническим решением в отношении ликера является композиция ингредиентов для приготовления ликера, описанная в книге «Рецептуры ликероводочных изделий и водок» М., 1981 г. с.30-57, которая содержит сливовый спиртованный сок, черносливовый и черничный морс, сахарный сироп, лимонную кислоту и водно-спиртовую жидкость [40]. Однако полученный продукт обладает невысокими органолептическими свойствами.

Наиболее близким техническим решением в отношении алкогольного коктейля является патент RU 2140443, где описана композиция ингредиентов для приготовления винного коктейля, содержащая винопродукцию, яблочный сок, подслащивающий ингредиент и воду питьевую [41]. Однако полученный продукт обладает невысокими органолептическими свойствами.

Наиболее близким техническим решением в отношении функционального продукта питания является патент RU 2180176, где описан жидкий пищевой продукт для геродиетического питания [42]. Способ его получения предусматривает измельчение чеснока и лимона, их смешивание и выдерживание смеси в темном прохладном месте. Перед смешиванием в измельченный чеснок вносят талую воду в количестве не более 50% от массы измельченного чеснока. Измельченный чеснок выдерживают в течение не менее 30 сут при периодическом перемешивании в емкости, обеспечивающей контакт измельченного чеснока с кислородом воздуха. Лимон подвергают измельчению в количестве 30-50% от общего количества используемых лимонов. При этом в смесь дополнительно вносят лимонный сок, полученный из оставшегося количества используемых лимонов. После этого смесь выдерживают в течение не менее 10 сут с последующим отделением жидкой фазы, в которую вносят сухой порошок крапивы жгучей Urtica urens L. Затем смесь выдерживают в течение не менее 15 сут, потом жидкость отделяют и смешивают с медом. Однако биологическая активность такой талой воды крайне незначительна, она слабо способствует повышению функциональной активности конечного продукта.

Наиболее близким техническим решением в отношении биологически активной добавки для кормления животных является патент RU 2076713, где описано использование природного бишофита в качестве минеральной подкормки в рационах сельскохозяйственных животных [43]. Отмечалось повышение продуктивности на 10-15% и снижение затрат кормов на 7-10% (Временное наставление Госагропрома СССР N 406 от 20.01.88). Животных (коровы, телята, овцематки, свиньи, птицы) кормили бишофитом в качестве добавки и комбикормом, молоком и др. кормами в количествах, обеспечивающих потребность животных и птиц в магнии, исходя из того, что в 100 мл бишофита содержится 10-11 г магния. Однако бишофит не является универсальным средством и имеет ряд противопоказаний.

Задачей нашего изобретения является повышение содержания ¹H₂ ¹⁶O в питьевой воде для улучшения ее качества, а также введение такой воды в состав пищевых продуктов.

Эта задача решается тем, что требуемая питьевая вода с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O представляет собой легкую воду, полученную промышленным путем, в которой увеличение содержания ¹H₂ ¹⁶O достигается путем снижения концентраций изотопных разновидностей молекул воды, содержащих тяжелые изотопы: ¹H₂ ¹⁷O, ¹H₂ ¹⁸O, ¹HD¹⁶O, ¹HD¹⁷O, ¹HD¹⁸O, D₂ ¹⁶O, D₂ ¹⁷O, D₂ ¹⁸O. При необходимости в зависимости от целей применения, концентрации изотопных разновидностей молекул воды, содержащих тяжелые изотопы: ¹H₂ ¹⁷O, ¹H₂ ¹⁸O, ¹HD¹⁶O, ¹HD¹⁷O, ¹HD¹⁸O, D₂ ¹⁶O, D₂ ¹⁷O, D₂ ¹⁸O снижаются взаимосбалансированно, таким образом, что концентрация молекул [¹H₂ ¹⁸O], концентрация молекул [¹H₂ ¹⁷O] и сумма концентраций изотопных разновидностей молекул воды, содержащих дейтерий [¹HD¹⁶O]+[¹HD¹⁷O]+[¹HD¹⁸O]+[D₂ ¹⁶O]+[D₂ ¹⁷O]+[D₂ ¹⁸O], взаимосвязаны и находятся в пределах, определяемых зависимостями:

[¹H₂ ¹⁸O]=13·([¹HD¹⁶O]+[¹HD¹⁷O]+[¹HD¹⁸O]+[D₂ ¹⁶O]+[D₂ ¹⁷O]+[D₂ ¹⁸O])±200

[¹H₂ ¹⁷O]=5,5·[¹H₂ ¹⁸O]±50

На основе питьевой воды с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O создаются следующие целевые продукты для пищевой промышленности.

Молочный продукт, который содержит указанную питьевую воду с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O в количестве до 95 мас. % в составе молочной основы, выбранной из ряда: основа для приготовления молока, основа для приготовления молочных напитков, основа для приготовления творога, основа для приготовления кисломолочных продуктов.

Кондитерское изделие, которое содержит указанную питьевую воду с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O в количестве до 90 мас. % в составе основы, выбранной из ряда: основа для конфет, основа для желейных изделий, основа для мармелада, основа для суфле, основа для помадки, основа для шоколада, основа для восточных сладостей.

Хлебобулочное изделие, которое содержит указанную питьевую воду с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O в количестве до 90 мас. % в составе тестовой заготовки, выбранной из ряда: тестовая заготовка для пряников, тестовая заготовка для тортов, тестовая заготовка для печенья, тестовая заготовка для вафель, тестовая заготовка для хлеба, тестовая заготовка для булочных изделий.

Масложировой продукт, который содержит указанную питьевую воду с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O в количестве до 40 мас. % в составе основы, выбранной из ряда: маргариновая, сливочное масло, комбинированное масло, заменитель масла.

Соус, который содержит указанную питьевую воду с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O в количестве до 80 мас. % в составе композиции, выбранной из ряда: майонез, кетчуп, дрессинг, аджика, соевый соус, основа для приправ, хрен, горчица.

Рыбный продукт, который содержит указанную питьевую воду с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O в количестве до 80 мас. % как компонент композиции продукта или как компонент в составе рассола, или в составе коптильной композиции, или в составе заливочной композиции для консервов и рыбную основу.

Мясной продукт, который содержит указанную питьевую воду с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O в количестве до 80 мас. % как компонент для мокрого посола или как компонент в составе рассола для шприцевания, или в составе коптильной композиции, или в составе заливочной композиции для консервов и мясную основу, выбранную из ряда: мясной фарш, фарш для вареной колбасы, фарш для варено-копченой колбасы, фарш для полукопченой колбасы, фарш для сырокопченой колбасы, фарш для сосисок, фарш для сарделек, фарш для ветчины, фарш для консервов, говядина кусковая, свинина кусковая, конина кусковая, оленина кусковая, баранина кусковая, мясо птицы, мясо цыплят, мясо индейки, мясо теленка, мясо ягненка.

Макаронные изделия, которые содержат указанную питьевую воду с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O в количестве до 50 мас. % в составе тестовой основы.

Жевательная резинка, которая содержит указанную питьевую воду с повышенным содержанием ¹H₂ ¹⁶O в количестве до 50 мас. % в составе своей композиции.

Соевый продукт, который содерж