187753. lajstromszámú szabadalom • Emberi fogyasztásra szolgáló szénsavas folyadék,különösen vízből készülő szénsavas üdítőital készítéséhez felhasználható termék, valamint eljárás annak előállítására
1 187 753 2 A találmány emberi fogyasztásra alkalmas szénsavas folyadék, különösen vízből készülő szénsavas üdítőital készítéséhez felhasználható termékre, valamint a termék előállítására szolgáló eljárásra vonatkozik. A széndioxid-gázzal telített víz - népszerű nevén szódavíz — világszerte közkedvelt ital. Népszerűségére jellemző, hogy a Német Szövetségi Köztársaságban az 1970-es évben mintegy 26,7 1/fő volt az átlagfogyasztás. A szódavíz előállítása úgy történik, hogy tiszta ivóvízben nyomás alatt széndioxidot nyeleinek el. A szódavizet gyártják egyrészt nagyiparilag, üzemekben, másrészt ún. szifonpatronok alkalmazásával 1-2 liter űrtartalmú nyomásálló palackokban (autoszifonokban) házilag készítenek szódavizet. A patronok cseppfolyósított széndioxidot tartalmaznak. A házilag készített szódavíz minősége általában kielégítő, előfordul azonban, hogy a felhasznált ivóvíz gyengébb minősége, vagy a széndioxidban levő csekély mennyiségű szennyezés hatására kellemetlen mellékízt kap. Bár a szódavíz önmagában is üdítő hatású, és gyógyhatása is jelentős (I, pl. F. Fcldhaus cikkét a „Deutsche Apotheker Zeitung” 90. köt. 992. oldalán), íze - sokak véleménye szerint - jellegtelen, ezért gyakran magas cukortartalmú gyümölcs-sűrítményekkel vagy szeszes italokkal ízesítve fogyasztják. A szódavíz fogyasztásnak ez a módja azonban egészségügyi szempontból nem előnyös: a túlzott szénhidrát fogyasztás közismerten elhízáshoz, és az ezzel járó érrendszeri - szívstb. - megbetegedéshez, valamint - főleg a gyerekeknél - a fogak romlásához vezet; a szeszes italok egészségügyi ártalmai pedig ugyancsak közismertek. Az ízesítő szirupok készítése és forgalmazása jelentős munka- és költségráfordítási, valamint szállítási és tárolási kapacitásokat igényel. Közismert, hogy jó minőségű ivóvíz biztosítása világszerte problémát jelent a szakembereknek, nagy beruházási és üzemeltetési költségráfordítást igényel. Sok esetben külön gondot okoz a víz fertőtlenítése olyan értelemben is, hogy bár a fogyasztó vezetékhálózatból kezelt, tisztított vizet kap, vagy kutakból nyer ivóvizet, ez a közegészségügyi követelményeknek nem felel meg. A 2 220 146. számú USA szabadalmi leírásból olyan megoldás ismerhető meg, amely szerint önmagában ismert szifonpatronba a széndioxidgáz mellett édesítő- és ízcsítőanyagol is töltenek, célszerűen koncentrált folyékony esszencia - magas cukortartalmú szörpsűrítmény - formájában. E megoldás hátránya, hogy a rosszul oldódó édesítő-ízesítő folyadék csak részben távozik a tömítés átszúrásakor a széndioxid-gázzal együtt a patronból, azaz annak belső falára tapadva magát a patront, valamint a kiszúrótűt és a járatokat erősen szennyezi. A maradék - legalábbis racionális módon - gyakorlatilag nem távolítható el. E probléma kiküszöbölése céljából a 2 322 183. számú USA szabadalmi leírásban olyan megoldást javasolnak, amely szerint a széndioxid-gázzal töltött patron nyakában - vagyis a gáztér felett - vékonyfalú, folyadékot tartalmazó kapszula helyezkedik el, amelynek alsó részén rugóterhelésű golyósszeleppel a kapszula belseje felől elzárható nyílás van. A patron becsavarásakor az üreges tű a kapszula felső részét átszúrja, a patron belsejében uralkodó gáznyomás a golyót az említett nyílásról eltávolítja, és a gáz a folyadékot a kapszulából a szifon belsejében levő vízbejuttatja. Ez a megoldás bonyolult és költséges, ezen túlmenően a járatok (fúvóka) szennyeződés mentesítésének a problematikája sincs megoldva, úgyhogy a módszer az üdítőital készítés területén a gyakorlatban nem is tudott elterjedni. A 4 186 215. számú USA szabadalmi leírás szénsavas üdítőital gyártását széndioxidgáz-fejlesztő kemikáliák, sav, valamint aromaanyag alkalmazásával javasolja megoldani. A felsorolt por-halmazállapotú anyagokat — egymástól permeábilis fallal elválasztva - egy edény pl. pohár aljában helyezik el. Ha az edénybe vizet öntenek, abba a fent említett anyagok részben beoldódnak, és a bekövetkező kémiai reakció eredményeként széndioxid fejlődik. A találmány feladata, hogy olyan terméket, valamint a termék előállítására alkalmas eljárást szolgáltasson, amelynek segítségével racionális módon, a már bevált, forgalomban levő, szódavíz készítő patronok a szifonok felhasználásával mind élvezeti, mind egészségügyi szempontból kiváló tulajdonságú, illetve minőségű, emberi fogyasztásra szolgáló szénsavas folyadék készíthető. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy számos természetes, illetve szintetikus illóolaj-bázisú aromaanyag, továbbá fertőtlenítő anyag cseppfolyós széndioxidban igen jól oldódik, és az ilyen oldott aromaanyagot tartalmazó cseppfolyós széndioxiddal töltött patronok belsejéből a tömítés átszúrásakor az anyag teljes mértékben eltávozik, tehát sem a patron belső falán, sem a tűn és a járatokban szennyeződés nem marad. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy ugyanezen aroma-, illetve fertőtlenítő anyagok atmoszférikus nyomáson vízben nem, vagy csak nehezen oldódnak, az atmoszférikust meghaladó nyomáson porlasztva a vízbe, abban tökéletesen feloldhatók. Ha az oldott aroma- és/vagy fertőtlenítő anyagot tartalmazó cseppfolyós széndioxidot zárt térben, nevezetesen - önmagában ismert - nyomásálló szifonpatronban tároljuk, majd e folyékony széndioxid útját ugyancsak nyomásálló zárt térben - szifonban - levő tiszta vízhez - ugyancsak önmagában ismert módon, pl. a patron átszúrásával - szabaddá teszszük, a szódavíz valamennyi kedvező tulajdonságával rendelkező, ezen túlmenően azonban — nem szénhidrát tartalmú konccntrátummal - ízesített és/vagy fertőtlenített szénsavas folyadékot kapunk. Megvizsgáltuk különféle aroma-, illetve fertőtlenítő anyagok oldhatóságát cseppfolyós széndioxidban. A vizsgálatokat dróthálóval körülvett nyomásálló üvegfalú készülék segítségével végeztük, amelyben az egyes anyagok oldódását könnyen meg lehetett ügyelni. Kísérleti tapasztalataink szerint a szörpsűrítmények nem képeznek oldatot, ugyanakkor a természetes, ill. szintetikus illóolaj bázisú izanyagok igen jól oldódtak cseppfolyós széndioxidban; például citromolaj 25 %-ban, mandarinolaj 23 %-ban, narancsolaj 21 %-ban oldódott 0 °C-os folyékony széndioxidban. (Ez egy liter szódavíz gyártásához alkalmazott szifonpatronban több mint 1 ml beoldódó aromaanyagot jelent. (Adott folyékony széndioxidmennyiséghez tehát annak 25, 23, ill. 21 tf. %-át kitevő mennyiségű 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
