ES2259663T3 - Procedimiento de fabricacion de un agua rica en calcio. - Google Patents

Procedimiento de fabricacion de un agua rica en calcio.

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Abstract

Procedimiento de fabricación de un agua de beber, caracterizado porque incluye las siguientes etapas: a) disolución de dióxido de carbono en un agua potable escasamente mineralizada, b) paso del agua carbonatada obtenida en la etapa a) por un recinto (7) en cuyo interior se encuentra confinado carbonato de calcio en forma sólida, y c) incorporación, en el agua obtenida en la etapa b), de una solución que incluye sulfato de calcio y/o cloruro de calcio.

Description

Procedimiento de fabricación de un agua rica en calcio.
La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un agua rica en calcio y al agua obtenida mediante dicho procedimiento.
El calcio es el elemento mineral más abundante en el cuerpo humano, repartido al 90% en los huesos. Este elemento desempeña un papel en la construcción ósea, la contracción muscular, la transmisión de las señales nerviosas y los intercambios iónicos a través de las membranas celulares. Interviene asimismo en la secreción de las hormonas, las encimas digestivas y los neurotransmisores.
La aportación diaria recomendada (ADR) de calcio es de 800 mg para los hombres y las mujeres mayores de 24 años, y se requiere una aportación más importante, por ejemplo, durante el embarazo y la lactancia.
La leche, los productos lácteos y algunas verduras (especialmente el brócoli, la col rizada y el perejil) son elementos naturalmente ricos en calcio. El agua puede constituir asimismo una fuente importante de calcio. En efecto, al contrario de las aguas de manantial que son habitualmente pobres en calcio, algunas aguas minerales son naturalmente ricas en dicho mineral.
Sin embargo, en esta agua sin gas, el calcio esté presente principalmente en forma de sulfato (CaSO_{4}), forma que se asimila mal a nivel del intestino y que proporciona al agua un sabor comúnmente cualificado de desagradable por parte del consumidor.
En algunos casos se añade cloruro de calcio (CaCl_{2}) para enriquecer en calcio las aguas embotelladas. Aunque esta sal sea muy soluble en el agua, no permite obtener una concentración de calcio muy elevada, ya que la cantidad de cloruro de calcio en las aguas de beber está limitada a 250 mg/l mediante las directivas europeas. Además, al igual que el sulfato de calcio, el cloruro de calcio proporciona mal sabor al agua.
Por lo tanto, el objeto de la presente invención es proveer un agua de beber especialmente rica en calcio que no presente los inconvenientes de las aguas ricas en calcio anteriormente conocidas, así como un procedimiento de fabricación de dicho agua.
La invención tiene por objeto un procedimiento de fabricación de un agua de beber, caracterizado porque incluye las siguientes etapas:
a)
disolución de dióxido de carbono en un agua potable escasamente mineralizada,
b)
paso del agua carbonatada obtenida en la etapa a) por un recinto en cuyo interior se encuentra confinado carbonato de calcio en forma sólida, y
c)
incorporación, en el agua obtenida en la etapa b), de una solución que incluye sulfato de calcio y/o cloruro de calcio.
Se entiende por "agua de beber" un agua potable apta para el consumo humano diario, agua que no se encuentra tal cual en la naturaleza, pero cuya composición en elementos minerales se ajusta mediante un proceso industrial.
Además, se entiende por "agua carbonatada" un agua que incluye dióxido de carbono, y por "agua potable escasamente mineralizada" un agua potable que no contiene iones calcio o que contiene menos de 50 mg/l. Queda bien entendido que también se podría utilizar un agua que incluyera menos de 150 mg/l de iones calcio o, de manera general, cualquier agua que no contuviera la tasa deseada de iones calcio.
En un modo de realización ventajoso del procedimiento de la invención, el dióxido de carbono se disuelve en el agua escasamente mineralizada, durante la etapa a) del procedimiento, con un caudal incluido entre 4 y 10 kg/h, de manera que el agua incluya, al término de la etapa a), entre 200 y 500 mg/l de dióxido de carbono, preferiblemente alrededor de 350 mg/l. El caudal de disolución del dióxido de carbono mencionado anteriormente (así como todos los caudales que se indicarán en adelante), se expresa para un caudal de agua, en el transcurso del procedimiento de fabricación de un agua de beber según la invención, de 20 m^{3}/h. Se elige este valor de forma arbitraria, quedando bien entendido que se podría emplear un caudal de agua distinto, por ejemplo dentro de una gama de entre 80 y 200 m^{3}/h, en cuyo caso se ajustarían en consecuencia los demás caudales mencionados en adelante.
El recinto por el que pasa el agua durante la etapa b) del procedimiento de la invención contiene clásicamente entre 150 y 500 kg de carbonato de calcio en forma sólida por m^{3}/h de agua tratada.
El agua obtenida al término de la etapa b) incluye así ventajosamente entre 80 y 170 mg/l, preferiblemente 130 mg/l de iones calcio en forma de bicarbonato.
La solución utilizada durante la etapa c) incluye por ejemplo entre 80 y 400 g/l, preferiblemente 90 g/l, de sulfato de calcio y/o entre 100 y 300 g/l, preferiblemente 240 g/l, de cloruro de calcio.
Para 20 m^{3}/h de agua tratada en el transcurso del procedimiento de la invención, dicha solución de sulfato de calcio y/o cloruro de calcio se añade ventajosamente al agua obtenida en la etapa b) con un caudal incluido entre 15 y 60 l/h, por ejemplo de 30 l/h.
Al término de la etapa c), el agua incluye ventajosamente entre 20 y 100 mg/l, preferiblemente 40 mg/l, de iones calcio en forma de sulfato, y/o entre 20 y 140 mg/l, preferiblemente 130 mg/l, de iones calcio en forma de cloruro.
El procedimiento de la presente invención presenta la ventaja de permitir obtener un agua rica en calcio, que incluye especialmente una tasa elevada de iones calcio en forma de bicarbonato (Ca(HCO_{3})_{2}). Esta forma, ionizada, presenta la ventaja, con relación a las formas sulfato y cloruro, de hacer que el calcio esté más disponible a nivel del intestino y no proporcionar un sabor desagradable al agua.
Además, la presencia simultánea de iones calcio en forma de bicarbonato, cloruro y/o sulfato, así como el reparto entre estas distintas formas iónicas, permite optimizar el sabor del agua.
El procedimiento descrito anteriormente permite obtener un agua sin gas. Si se desea obtener un agua con gas, el procedimiento de la invención puede incluir, tras la etapa c), una etapa de disolución en el agua de dióxido de carbono, por ejemplo con un caudal incluido entre 60 y 120 kg/h (expresado para un caudal de agua tratada de 20 m^{3}/h), de manera a que el agua obtenida tras la disolución del dióxido de carbono incluya entre 3 y 6 g/l de dicho gas, preferiblemente alrededor de 4,5 g/l.
El agua obtenida según el procedimiento definido anteriormente incluye ventajosamente por lo menos 300 mg/l de iones calcio.
Dicho agua incluye entre 80 y 170 mg/l, preferiblemente 130 mg/l, de iones calcio en forma de bicarbonato, cuyas ventajas sobre el sabor del agua y sobre la asimilación del calcio se han mencionado anteriormente.
El agua obtenida puede incluir asimismo entre 20 y 100 mg/l, preferiblemente 40 mg/l, de iones calcio en forma de sulfato, y/o entre 20 y 140 mg/l, preferiblemente 130 mg/l, de iones calcio en forma de cloruro.
El consumo regular del agua obtenida permite cubrir una parte significativa de la ADR de calcio, y reducir así los riesgos de una deficiencia de calcio, de la que se conocen las consecuencias nefastas sobre la salud, tales como riesgo de osteoporosis y, para las personas mayores, fracturas óseas.
El agua obtenida puede incluir asimismo hasta 80 mg/l, preferiblemente 50 mg/l, de iones magnesio (lo que corresponde aproximadamente al 15% de la ADR, que es de 350 mg) y/o agentes modificadores del sabor, tales como aromas de frutas o menta.
Preferiblemente, el agua obtenida según la invención es un agua sin gas. Como variante, puede tratarse de un agua con gas.
La invención se entenderá mejor mediante la siguiente descripción, que se refiere a un ejemplo de fabricación de un agua rica en calcio, así como al dibujo adjunto, que representa esquemáticamente una instalación para la aplicación del procedimiento de fabricación según la invención.
Sin embargo, queda entendido que este ejemplo se incluye únicamente a título de ilustración del objeto de la invención, de la que no constituye en ningún caso una limitación.
La figura 1 representa una instalación para la aplicación del procedimiento de fabricación de un agua rica en calcio, conforme a la invención.
Se introduce agua bruta, como un agua potable de la red, que incluya menos de 50 mg/l de iones calcio, o menos de 150 mg/l, como se ha indicado anteriormente, en la canalización 1 por medio de una bomba 3, con un caudal incluido entre 10 y 100 m^{3}/h, por ejemplo igual a 20 m^{3}/h.
Se disuelve en el agua dióxido de carbono, almacenado en el recinto 5, con un caudal incluido entre 4 y 10 kg/h, preferiblemente igual a 7 kg/h, de manera a obtener un agua cuya concentración de dióxido de carbono está incluida entre 200 y 500 mg/l, y es preferiblemente de alrededor de 350 mg/l.
El agua cargada de dióxido de carbono ("agua carbonatada") así obtenida se introduce a continuación en un recinto 7, por ejemplo de 2,5 m de altura y un diámetro cilíndrico de 1,8 m, en cuyo interior está confinado carbonato de calcio en forma sólida. El caudal de paso del agua carbonatada en el recinto 7 está incluido entre 10 y 30 m^{3}/h, por ejemplo igual a 20 m^{3}/h.
La reacción entre el agua, acidificada por la presencia del dióxido de carbono, y el carbonato de calcio sólido conduce a la formación de bicarbonato de calcio, sal solubilizada en el agua. Por lo tanto, durante su paso por el recinto 7, el agua se carga de bicarbonato y de calcio (a razón de entre 120 y 150 mg/l de calcio) y se empobrece simultáneamente de dióxido de carbono, cuya concentración a la salida del recinto 7 está incluida entre 150 y 250 mg/l, en el presente caso alrededor de 220 mg/l.
Para un caudal de 20 m^{3}/h de agua tratada, se añade al agua enriquecida en carbonato de calcio una solución que incluye entre 80 y 400 g/l, por ejemplo 90 g/l, de sulfato de calcio y/o entre 100 y 300 g/l, por ejemplo 240 g/l, de cloruro de calcio, almacenada en el recipiente 9, tras su salida del recinto 7, por medio de una bomba 11, con un caudal de introducción incluido entre 20 y 40 l/h, por ejemplo igual a 30 l/h.
Se obtiene así un agua sin gas que incluye, además de los iones calcio en forma de bicarbonato, entre 20 y 100 mg/l, preferiblemente 40 mg/l, de iones calcio en forma de sulfato y/o entre 20 y 140 mg/l, preferiblemente 130 mg/l, de iones calcio en forma de cloruro.
Si se desea obtener un agua con gas, se inyecta a continuación dióxido de carbono, almacenado en el recipiente 13, en el agua, con un caudal incluido entre 60 y 120 kg/h, preferiblemente igual a 90 kg/h (expresado con relación a un caudal de agua tratada de 20 m^{3}/h). Se obtiene así un agua que incluye entre 3 y 6 g/l de dióxido de carbono, preferiblemente alrededor de 4,5 g/l.
Como variante, la obtención de un agua con gas podría realizarse inyectando dióxido de carbono en el agua en cantidad suficiente al comienzo del procedimiento. De conformidad con esta variante, se inyectan en el agua bruta introducida en la canalización 1 entre 1 y 2 g/l de dióxido de carbono procedentes del recinto 5. Esta variante presenta la ventaja de reducir el dimensionamiento del recinto 7, que incluye el carbonato de calcio en forma sólida: durante la etapa b) del procedimiento de la invención, será posible utilizar de 4 a 5 veces menos carbonato de calcio con relación a los que se ha mencionado anteriormente.
El agua obtenida, con o sin gas, se dirige finalmente hacia una cuba de almacenamiento, antes de ser envasada.
Queda bien entendido que, además de los medios representados esquemáticamente en la figura 1, el dispositivo apto para la aplicación de procedimiento de la invención incluye otros medios que se mostrarán inmediatamente necesarios a un especialista en la materia, tales como cubas tampón, válvulas a la entrada y la salida de cada uno de los recipientes, unos medios de mando y regulación de dichas válvulas, etc.

Claims (12)

1. Procedimiento de fabricación de un agua de beber, caracterizado porque incluye las siguientes etapas:
a)
disolución de dióxido de carbono en un agua potable escasamente mineralizada,
b)
paso del agua carbonatada obtenida en la etapa a) por un recinto (7) en cuyo interior se encuentra confinado carbonato de calcio en forma sólida, y
c)
incorporación, en el agua obtenida en la etapa b), de una solución que incluye sulfato de calcio y/o cloruro de calcio.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho agua escasamente mineralizada incluye menos de 50 mg/l de iones calcio.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque el agua incluye, al término de la etapa a), entre 200 y 500 mg/l de dióxido de carbono, preferiblemente alrededor de 350 mg/l.
4. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el recinto (7) contiene entre 150 y 500 kg de carbonato de calcio en forma sólida por m^{3}/h de agua tratada.
5. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el agua obtenida al término de la etapa b) incluye entre 80 y 170 mg/l, preferiblemente 130 mg/l, de iones calcio en forma de bicarbonato.
6. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha solución empleada durante la etapa c) incluye entre 80 y 400 g/l, preferiblemente 90 g/l, de sulfato de calcio y/o entre 100 y 300 g/l, preferiblemente 240 g/l, de cloruro de calcio.
7. Procedimiento, según la reivindicación 6, caracterizado porque dicha solución de sulfato de calcio y/o cloruro de calcio se añade al agua obtenida en la etapa b), con un caudal incluido entre 15 y 60 l/h.
8. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el agua obtenida al término de la etapa c) incluye entre 20 y 100 mg/l, preferiblemente 40 mg/l, de iones calcio en forma de sulfato, y/o entre 20 y 140 mg/l, preferiblemente 130 mg/l, de iones calcio en forma de cloruro.
9. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el agua obtenida al término de la etapa c) incluye por lo menos 300 mg/l de iones calcio.
10. Procedimiento, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye, después de la etapa c), una etapa de disolución de dióxido de carbono en el agua.
11. Procedimiento, según la reivindicación 10, caracterizado porque el dióxido de carbono se disuelve en el agua con un caudal de entre 60 y 120 kg/h.
12. Procedimiento, según la reivindicación 10 o la reivindicación 11, caracterizado porque el agua obtenida tras la disolución del dióxido de carbono incluye entre 3 y 6 g/l de dióxido de carbono, preferiblemente alrededor de 4,5 g/l.
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