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Verfahren zum Herstellen von Speisesalz aus Meersalz
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Beschreibiing: Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
von ernährungsphysiologisch wertvollem Speisesalz aus Meerwasser-Mutterlauge und
Natriumchlorid (Kochsalz) durch Eindampfen der Meerwasser-Mutterlauge unter Zugabe
von Natriumcarbonat.
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Die ernährungsphysiologische Bedeutung von Meersalz ist bereits bekannt.
Unter den im Meersalz enthaltenen Mineralien und Spurenelementen ist Magnesium für
die menschliche Ernährung besonders wichtig, im vorwiegend als Speisesalz verwendeten
Kochsalz jedoch nicht enthalten.
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Die Gewinnung von Meersalz durch Verdunstung von in Becken gesammeltem
Meerwasser wird in der DE-PS 931 168 beschrieben. Ziel dieser Meersalzgewinnung
ist ebenfalls die Nutzbarmachung von Mineralsalzen, wie Magnesiumchlorid, für die
menschliche Ernährung. Das in Becken gesam-
melte Meerwasser soll
nach dem bekannten Verfahren ausschließlich durch klimatische Verhältnisse (Sonnenwärme
und Wind) eingedunstet, das kristallisierte Natriumchlorid sodann entfernt und die
verbleibende "Mutterlauge" danach unter Zusatz von Natriumphosphat bzw. von Natriumcarbonat
(weiter) eingedunstet werden. Schließlich wird das zuvor abgeschöpfte Natriumchlorid
mit dem in vorstehender Weise behandelten Salzkonzentrat der Mutterlauge vermischt.
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Diesem Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das im Meersalz
enthaltene Magnesiumchlorid die praktische Nutzbarmachung des Salzes für die menschliche
Ernährung wegen der stark hygroskopischen Eigenschaften dieses Mineralsalzes ausschließt.
Durch den Zusatz von Natriumphosphat bzw. Natriumcarbonat soll dieser Mangel des
Meersalzes beseitigt und dessen Rieselfähigkeit hergestellt werden.
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Das vorstehende Verfahren konnte in der Praxis nicht zum Einsatz kommen.
Die Gewinnung von Meersalz aus Meerwasser allein durch Sonnenwärme und Wind muß
an den praktischen, nämlich klimatischen Gegebenheiten scheitern. Der Salzgehalt
im Meerwasser ist verhältnismäßig gering. Unter Einschluß des Natriumchlorids enthält
1 Liter Meerwasser weniger als 35 g Salz.
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Der bei dem bekannten Verfahren vorgeschlagene erste Verdunstungsabschnitt,
bei dem unter Ausscheiden von Natrium chlorid Meerwasser-Mutterlauge entsteht, ist
in bestimmten geografischen Bereichen (z.B. im Mittelmeerraum) prinzipiell bei entsprechendem
Zeitaufwand durchführbar. In der Tat wird in Ländern mit entsprechenden klimatischen
Voraussetzungen durch Verdunstung von Meerwasser Kochsalz gewonnen. Der weitere
Schritt, die ernährungsphysiologisch wertvollere Mutterlauge bei der Erzeugung von
Speisesalz mit zu verwenden, ist jedoch in der Praxis bisher in beachtlichem Umfange
nicht gelungen. Soweit
dabei im Sinne der DE-PS 931 168 mit Sonnenwärme
und Wind gearbeitet werden soll, kann eine Realisierung des Verfahrens nicht erwartet
werden.
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Bei dem vorstehend erörterten bekannten Verfahren ist jedoch erkannt
worden, daß der Hygroskopizität des im Meersalz vorhandenen Magnesiumchlorids durch
Bemischung von Natriumcarbonat begegnet werden kann. Dabei sind jedoch der Brauchbarkeit
des Salzgemisches entgegenstehende Begleiterscheinungen nicht beachtet und demgemäß
auch nicht beseitigt worden.
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Ausgehend von diesen Erkenntnissen liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, Maßnahmen für die Herstellung von ernährungsphysiologisch wertvollem Speisesalz
unter Verwendung von Meersalz und Kochsalz vorzuschlagen, durch die die praktische
Brauchbarkeit des Salzgemisches durch Schaffung bzw. Erhaltung der Rieselfähigkeit
ohne ernährungsphysiologische Nachteile gewährleistet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch
gekennzeichnet, daß ein Teil der in der Meerwasser-Mutterlauge vorhandenen Mg -Ionen
durch Zufügen einer Mischung aus Natriumcarbonat (Na2CO3) und Natriumbicarbonat
(NaHC03) als MgC03m3 aq kolloidal ausgefällt und daß die gesamte Salzmischung zur
Verhinde-rung der Bildung von MgC03fi3 aq-Kristallen schnell getrocknet wird.
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Durch die Zugabe von Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat zu der
Mutterlauge werden bei entsprechender Steuerung die in der Mutterlauge vorhandenen
Magnesiumionen zu Magnesiumcarbonat, welches die Rieselfähigkeit des Salzes bewirkt,
umgewandelt; die Menge an gebildetem Magnesiumcarbonat muß etwa lo der in der Meerwasser-Mutterlauge
befindlichen Magnesiumionen betragen. Diese Menge ist wesentlich; unterhalb lol
Magnesiumcarbonat ist die Trennwirkung, die die Rieselfähigkeit des Salzes bedingt,
zu
gering; bei einem Anteil von mehr als lo% Magnesiumcarbonat wird das Salzprodukt
staubförmig und ist für die Praxis nicht geeignet. Die Staubbildung ist auf die
Bildung von unerwünschtem, überschüssigem Magnesiumcarbonat zurückzuführen, welches
auf der Oberfläche der Natriumchloridkristalle nicht fixiert wird.
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Das Gemisch aus Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat wird im Verhältnis
von 90X : lo% verwendet. Durch den Anteil an Natriumbicarbonat in der Mischung wird
verhindert, daß ein Teil des in der Mutterlauge vorhandenen Magnesiumchlorids mit
dem Natriumcarbonat basisches Magnesiumcarbonat bildet. Basisches Magnesiumcarbonat
reagiert alkalisch, hat einen unangenehmen Geschmack und ist als Bestandteil im
fertigen Salzprodukt unerwünscht. Durch die erfindungsgemäße Mitverwendung von Natriumbicarbonat
bei der Ausfällung von Magnesiumcarbonat kann erstmals im Meersalz die Bildung der
unerwünschten basischen Magnesiumcarbonate verhindert werden. Das Salz aus der Meerwasser-Mutterlauge
wird - wie bekannt - mit einem erheblichen Anteil an Kochsalz vermischt. Letzteres
nimmt einen Anteil von 50 - 90% der Gesamtmischung ein. Erfindungsgemäß werden Meerwasser-Mutterlauge
und (festes) Kochsalz in besonderer Weise miteinander'vermischt und gemeinsam schnell
getrocknet. Mindestens zeitweilig wird während dieses Mischungs- und Trocknungsvorgangs
Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat in dem erforderlichen Umfange zugemischt.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Meerwasser-Mutterlauge
fein verteilt, insbesondere durch tropfenweises Zuführen oder durch Besprühen, auf
das (feste) Kochsalz aufgebracht wird. Durch das unmittelbare Verdunsten des Wasseranteils
der Meerwasser-Mutterlauge wird erreicht, daß die einzelnen Natriumchloridkristalle,
auf die die Mutterlauge auftropft, mit einer filmartigen Schicht aus dem Salz der
Meerwasser-Mutterlauge umhüllt werden. Diese umhüllende Schicht hat eine
verhältnismäßig
hohe Viskosität und bleibt deshalb stabil auf den Salzkristallen haften. Auf diese
Weise wird erreicht, daß das ernährungsphysiologisch wichtige Salz aus Meerwasser-Mutterlauge
optimal in dem Natriumchlorid verteilt ist. Sowohl der Natriumchlorid- bzw. Kochsalzanteil
als auch der Anteil an Salz aus Meerwasser-Mutterlauge sind entmischungsstabil in
dem fertigen Salzprodukt verteilt.
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Durch die anschließend verfahrensgemäß zugeführte Mischung aus Natriumcarbonat
und Natriumbicarbonat wird die Schicht bzw. der Film aus Salz der Meerwasser-Mutterlauge
auf den Natriumchloridkristallen "versiegelt". Bei der Umsetzung von Natriumbicarbonat
und Natriumcarbonat mit dem in dem Meersalz enthaltenen Magnesiumchlorid entsteht
ein Magnesiumcarbonat, welches 3 Mol Kristallwasser enthält.
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Dieses kristallwasserhaltige Magnesiumcarbonat wird al Nesquehonit
bezeichnet. Durch die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehene schnelle Trocknung,
bei der eine spontane Wasserabgabe erfolgt, wird verhindert, daß sich kristallines,
wasserhaltiges Magnesiumcarbonat bildet; vielmehr wird erreicht, daß das kristallwasserhaltige
Magnesiumcarbonat in kolloidaler Form auf der Meersalzschicht der Natriumchloridkristalle
niedergeschlagen wird und dieselbe durch eine Umhüllung- aus Nesquehonit "versiegelt".
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Die Bildung von Nesquehonit hat auch einen ernährungsphysiologischen
Vorteil: Nesquehonit löst sich bei Normaltemperatur im Magensaft. Dadurch steht
der volle Magnesiumchloridgehalt des Salzes sofort nach der Lösung desselben im
Magen saft zur Verfügung und kann vom Körper resorbiert werden. Folgende Umsetzung
findet dabei im Magensaft statt: ASC03 + 2 HC1 --- Mgcl2 + H20 + CO2.
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In der Praxis wird das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt,
daß zunächst eine bestimmte Menge Natriumchlorid (Kochsalz) in einen geeigneten
beheizbaren Mi-
scher eingegeben wird, z.B. 400 kg in einen looo
I-Mischer. Der Mischer wird dann auf etwa 600 bis 9o°C vorgeheizt. Sodann wird Merwasser-Mutterlauge
langsam tropfenweise über einen Zeitraum von etwa 90 bis 120 Minuten zugeführt.
In der letzten Phase des Verfahrens nach vollständiger Zugabe der Meerwasser-Mutterlauge,
etwa in den letzten lo bis 5 Minuten desselben, werden Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat
in den Mischer gegeben und so lange weitergeheizt, bis ein trockenes Produkt vorliegt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird nach einem weiteren Vorschlag
unter Vakuum ausgeführt. Zweckmäßigerweise ist zu diesem Zweck ein Mischer zur Aufnahme
der Bestandteile des Salzgemisches evakuierbar.
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Ein Ausführungsbeispiel für einen zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfal,rens geeigneten Mischers ist in der Zeichnung dargestellt.
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Ein langgestreckter Mischbehälter lo ist mit einem im einzelnen nicht
dargestellten Doppelmantel ausgebildet, der durch Sattdampf beheizbar ist. Innerhalb
des Mischbehälters lo wird ein Vakuum erzeugt. Zu diesem Zweck kann beispielsweise
eine handelsübliche Vakuumpumpe, vorzugsweise eine Wasserringpumpe, an eine Vakkumleitung
11 angeschlossen sein. Durch diese wird im Mischbehälter lo ein Vakuum von vorzugsweise
etwa 40 mbar erzeugt. Zugleich werden über die Vakuumleitung 11 die im Mischbehälter
lo entstehenden Brüden mit abgesaugt.
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Der untere Teil des Mischbehälters ist als Mischtrog 12 ausgebildet
mit einer durch eine Welle 13 angetriebenen Mischerschnecke 14. Diese wird umlaufend
angetrieben.
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Der Misclilroy 12 ist obere durch einen vakuumdichl anyeschlossenen
Mischerdeckel 15 abgeschlossen.
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Im oberen Bereich -des Mischbehälters, nämlich im Bereich des Mischerdeckels
15, ist eine Mehrzahl von Zuführungs-
aggregaten angeordnet. Ein
Beschickungsstutzen 16 mit einer vakuumdichten Schieber dient zur Zuführung von
(festem) Kochsalz (Natriumchlorid). Ein Zulaufrohr 17 mit Absperrorgan 18 ist für
die Zuführung der Meerwasser-Mutterlauge bestimmt. An das Zulaufrohr 17 ist ein
Vorratsbehälter 19 zur Aufnahme von Meerwasser-Mutterlauge angeschlossen.
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Ein weiteres Zulaufrohr 20 ist für die Zuführung der Carbonate (in
wässriger Lösung) bestimmt. Auch dieses Zulaufrohr 20 ist mit einem Absperrorgan
21 ausgerüstet und einem vorgordneten Vorratsbehälter 22. Weiterhin ist im Mischerdeckel
15 ein Schauglas 23 angeordnet. An der Unterseite des Mischbehälters Io bzw. des
Mischtrogs 12 befindet sich ein Auslaßstutzen 24, ebenfalls mit vakuumdichtem Schieber.
Mit dem vorstehend beschriebenen Mischer wird das erfindungsgemäße Verfahren chargenweise
ausgeführt. Zu diesem Zweck wird als erstes eine bestimmte Menge Kochsalz über den
Beschickungsstutzen 16 in den Mischbehälter lo eingegeben. Bei einem Mischer mit
looo 1 Fassungsvermögen kann die Kochsalzmenge beispielsweise 400 kg betragen. Der
Mischbehälter wird sodann auf etwa 8o0-9o0C vorgeheizt. Sodann wird Meerwasser-Mutterlauge
über das Zulaufrohr 17 in dosierter Menge tropfenweise oder - bei entsprechender
Ausbildung des Zulaufrohrs mit Düse etc. - unter Versprühen in den Mischbehälter
lo eingebracht. Die Einführung der gesamten Menge Meerwasser-Mutterlauge kann beispielsweise
einen Zeitraum von 9o -120 Minuten in Anspruch nehmen. Die Dosierung der Zufuhr
ist auf die Leistung des Mischers derart abgestimmt, daß das in den Mischbehälter
lo eintretende Wasser umgehend verdunstet und abgeführt wird.
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Während einer letzten Phase des Trocknungs- und Mischverfahrens, insbesondere
nach vollständiger Zugabe der Meerwasser-MutterlaugeX werden Natriumcarbonat und
Natriumbicarbonat durch öffnen des Absperrorgans 21 über das Zulaufrohr 20 in den
Mischbehälter lo eingegeben, und zwar ebenfalls tropfenweise oder unter Versprühen
der Flüssigkeit. Dieser
Vorgang kann etwa 5 - lo Minuten der letzten
Phase des Misch- bzw. Trocknungsvorgangs in Anspruch nehmen. Der Mischer wird jedenfalls
so lange weiterbetrieben, bis ein trockenes Produkt vorliegt.
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Nachfolgend sind einige Beispiele mit Rezepturen für die Herstellung
eines rieselfähigen Speisesalzes mit Meersalz nach dem vorliegenden Verfahren aufgeführt:
Beispiel 1: looo g NaCl 300 ml Meerwasser-Mutterlauge mit D = 1,2817 g/ml 8,98 g
Na2C03 0,8 g NaHCO3 Bei Verwendung der angegebenen Mengen und Durchführung des Verfahrens
in der vorstehend angegebenen Weise erhält man 1,233 g rieselfähiges Meersalz mit
einem Gehalt von 18,56 mg Mg /g.
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Beispiel 2: looo g NaCl 325 ml Meerwasser-Mutterlauge mit D = 1,2817
g/ml 9,75 g Na2C03 o,87 g NaHC03 Arbeitsweise wie bei Beispiel 1. Ausbeute: 1,255
g rieselfähiges Meersalz mit einem Gehalt von 19,70 mg Mg /g.
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Beispiel 3: looo g NaCl 350 ml Meerwasser-Mutterlauge mit D = 1,2817
g/ml 10,5 g Na2CO3 o,93 g NaHC03 Arbeitsweise wie in Beispiel 1 angegeben. Ausbeute:
1,272 g rieselfähiges Meersalz mit einem Gehalt von 20,00 mg Mg /g.
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Zur Verdeutlichung der während des erfindungsgemäßen Verfahrens ablaufenden
Reaktionen sind drei Diagramme I, II und III beigefügt. In der jeweils angegebenen
Phase der Zunahme der Viskosität der Mutterlauge beim Eindampfen erfolgt die Filmbildung
auf den Natriumchloridkristallen.
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