JP2004275898A

JP2004275898A - Separation and extraction method of hardness component and nutritional supplementary food containing hardness component

Info

Publication number: JP2004275898A
Application number: JP2003071334A
Authority: JP
Inventors: Togo Kuroiwa; 東五黒岩
Original assignee: KENKO IGAKUSHA KK
Current assignee: KENKO IGAKUSHA KK
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-17
Also published as: JP3868916B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for separating and extracting calcium and magnesium useful for a human body from naturally producing mineral water, and nutritional supplementary food containing the separated and extracted calcium and magnesium in a high unit. <P>SOLUTION: The natural mineral water containing high concentrations of calcium, magnesium, sodium, and potassium is evaporated under normal pressure by using an evaporator. The mineral water is concentrated until the volume becomes almost one third of its original total volume and the evaporation is stopped, thereby precipitating calcium and magnesium in mineral components in the evaporator. Sodium and potassium, which are other mineral components, are separated from the hardness components so that they are enclosed in the concentrated water. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は天然に産する鉱泉水中から人体に有用なカルシウム及びマグネシウムを分離抽出する方法並びに分離抽出したカルシウム及びマグネシウムを含有する栄養補給食品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１９５２年に小林純が日本中の河川の水の酸度、アルカリ度を測定し、水の酸性の度合の強い地域においては、脳卒中死亡率が高く、逆にアルカリ性の度合の強い地域では脳卒中による死亡率が低いということを実証し、アルカリ性の水は硬水でカルシウムやマグネシウムを多く含有する水であると報告した。この報告は世界的にも注目を集め、追試が行われた。
【０００３】
アメリカでは１９６０年、４９州の飲料水の硬度と循環器系疾患の年齢と調整した死亡率を調べた結果、飲料水中の硬度の高い州では循環器系疾患による死亡率が低く、逆に硬度の低い州では死亡率が高い傾向があることが認められ、週刊誌「タイム」は硬い水は血管を柔らかくするという注目記事を載せた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
水の硬度は主として水中に溶解するカルシウムとマグネシウムの溶存濃度によって決まる。ミネラル類はすべて心臓疾患を予防するように働くが、その中でも相関関係が高いのがマグネシウムであり、硬度成分の中でもこのマグネシウムが最も有効な成分である。
【０００５】
アメリカでは土壌中のマグネシウム濃度の低い東部では循環器系疾患による死亡率が高く、マグネシウムの濃度の高い西部においては東部に較べて死亡率が低い。また、南アフリカやフィンランドの飲料水中のマグネシウム含量の最も多い地域に較べ、欠乏している地域では４倍も心臓病が多いという報告もなされている。
【０００６】
最近、若年者の突然死が社会問題となっているが、研究報告によると、（１）マグネシウムの含量の少ない水の地域で死亡率が多い、（２）突然死した人は心筋のマグネシウムの含量が少ない、（３）不整脈及び冠動脈性心疾患等がマグネシウムの欠乏により起こり得る等、マグネシウムと突然死との関係報告もなされている。
【０００７】
ところが、日本人の今日の食事では一日のカルシウムの必要量が２００ｍｇ、マグネシウムで１００ｍｇも不足しているといわれている。このミネラル不足を補充するため我が国でもサプリメントとして珊瑚粉末や二枚貝の粉末を食用としたものなどもあるが、これらでは消化吸収に問題がある。
【０００８】
また、最近ではミネラルウォーター（鉱泉水）の飲用が、ミネラル補給に役立つとうたわれているが、天然に産する日本の飲料水は一般に外国の飲料水に較べてカルシウム及びマグネシウムの含量が少なく、１リットル中にカルシウムで１０ｍｇ、マグネシウムで５ｍｇというのが標準であり、これではマグネシウムで１日の必要量である１００ｍｇを摂取するには飲料水で１日当たり２０リットル以上の水を飲用しなければならず、それは実際上不可能なことである。
【０００９】
なお、本発明者は先に特願２００２−１８８８６２によって、ミネラル成分を高単位に含有する鉱泉水を減圧蒸留して水分を完全分離して回収したミネラル分を有効成分とした栄養補給食品を提供した。この方法によれば、人体に吸収され易い天然のミネラル分を容易に得ることができ、ミネラル不足を解決するのに相応の効果は認められる。しかしながら、この在来法によった場合は、カルシウム及びマグネシウム以外のナトリウム及びカリウムなども分別なく回収されてしまいカルシウム及びマグネシウムなどのミネラル補給を十分に達し得ないという欠点があった。
【００１０】
そこで、本発明者は減圧蒸留法ではなく常圧下で鉱泉水を蒸発させ、その蒸発過程で原水をほぼ３分の１程度まで濃縮したところで蒸発を終了して、ミネラル成分中のカルシウム及びマグネシウムを蒸発缶内において析出させると共に、他のミネラル成分であるナトリウム及びカリウムが高濃度で溶存している濃縮水を蒸発缶より排出分離することによって硬度成分であるカルシウム及びマグネシウムと他のナトリウム及びカリウムとを分離回収することに成功して本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明は日本人が目下直面しているミネラル成分のうちでも、カルシウム及びマグネシウムの不足を解決するため、天然に産する鉱泉水に着目し、当該鉱泉水中に含まれる水溶性のミネラル成分中からカルシウム及びマグネシウムを結晶体として分離抽出し、人体の代謝作用ないし生理作用を維持するのに不可欠なミネラルの不足を補給しようとするものである。
【００１２】
そこで、本発明はミネラル成分を多く含有する天然に産する鉱泉水を原水として、常圧下で効率良く蒸発させて、水分をほぼ３分の１程度まで濃縮させ、蒸発缶より残留濃縮水を分離して、蒸発缶内に硬度成分であるカルシウム及びマグネシウムを析出させるようにすると共に、こうして回収したカルシウム及びマグネシウムを乾燥・粉砕して、これを焙煎玄米粉末と混合してなるミネラル成分を多量に含有する栄養補給食品を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の構成を詳述すれば、請求項１に係る発明は、鉱泉水中に含まれる主たるミネラル成分であるカルシウム、マグネシウム、ナトリウム及びカリウムのうち、硬度成分のカルシウム及びマグネシウムを他のミネラル成分であるナトリウム及びカリウムから分離抽出する方法であって、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム及びカリウムを高濃度に含有する天然の鉱泉水を蒸発缶を用いて常圧下において蒸発させ、元の総量のほぼ３分の１程度まで濃縮したところで蒸発を停止して、ミネラル成分中のカルシウム及びマグネシウムを蒸発缶内において析出させ、他のミネラル成分であるナトリウム及びカリウムを濃縮水中に封じ込めるようにしたことを特徴とする硬度成分の分離抽出方法である。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、前記方法により天然の鉱泉水中から分離抽出した硬度成分であるカルシウム及びマグネシウムを粉砕して、これを焙煎玄米粉末と混合してなることを特徴とする栄養補給食品である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を在来の減圧蒸留法による比較例と併せて詳細に説明する。
【００１６】
〔本発明による実施例〕
缶内の底部に蛇管などからなる加熱装置を設備した大気開放型の蒸発缶本体を用意し、当該本体内に、食品衛生法によりミネラル水として１６項目の水質試験に適合した鉱泉水（カルシウム含有量：６０ｍｇ，ナトリウム含有量：７４．０ｍｇ，カリウム含有量：３．６ｍｇ，マグネシウム含有量：３４．０ｍｇ／いずれも１リットル中）９００リットルを入れて、加熱装置に４．５Ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の加圧蒸気を投入し、蒸発を開始後、総容量が１００リットル減少する毎に残留水中に溶存しているカルシウムとマグネシウムの量を計測した。
【００１７】
その結果は、次に示す表１のとおりであり、これによるとスタート時の９００リットルから８００リットルに減少した最初の減量時にカルシウムが１リットル当たり３．４ｍｇと、当初の値から１リットル当たり５６．６ｍｇも目ざましく減少すると共に、マグネシウムでは８００リットルから７００リットルに減量した際に極端に減少して１リットル当たり９．８ｍｇとなった。
【００１８】
【表１】

【００１９】
このように蒸発缶による蒸発が進行して当初の鉱泉水の総量の約３分の１である３００リットル程度に減少した際の濃縮水中のカルシウム及びマグネシウムの含有量は限りなく０に近くなった。これは、硬度成分であるカルシウム及びマグネシウムが蒸発缶内において結晶化して析出した結果である。
【００２０】
蒸発缶内の鉱泉水が約３００リットルにまで減少した時点で蒸発を停止し、冷却後この３００リットルの残留水を排出して減圧蒸留法によりさらに水分を完全に分離して回収した固形粉末を分析した結果を次の表２に示す。
【００２１】
【表２】

【００２２】
表２によれば、ナトリウムが圧倒的に多く１００ｇ中約３０ｇを占めており、硬度成分であるカルシウム及びマグネシウムは極端に少なくなっているものの、ナトリウム及びカリウムについては顕著な減少はないことが判明した。これは、蒸発缶内における蒸発の進行に伴ってもナトリウム及びカリウムは析出結晶化せず、依然として濃縮水中に溶存していたことを示すものである。
【００２３】
一方、蒸発操作を停止した蒸発缶内に残留する濃縮水を排出した後に蒸発缶の底側部等に付着した結晶体を採取して分析したところ、硬度成分としてのカルシウムが２０．３０ｇ、マグネシウムが９．７ｇであり、他のナトリウムで０．６３ｇ、カリウムで０．０６ｇであった。この結果、ナトリウム及びカリウムは鉱泉水の蒸発缶内における蒸発操作によって結晶化せず、依然として濃縮水中に封じ込められており、硬度成分であるマグネシウム及びカルシウムと、他の成分であるナトリウム及びカリウムとを分離回収できることが実証された。
【００２４】
上記した方法により天然の鉱泉水中から分離抽出した硬度成分であるカルシウム及びマグネシウムを粉砕して得た粉末６０ｇを、遠赤外線による焙煎によって粉末化した玄米粉（カルシウム含有量：１３９ｍｇ，マグネシウム含有量：１３７ｍｇ／いずれも１００ｇ中）２０Ｋｇ中に配合して攪拌し、カルシウム及びマグネシウムを高濃度に含有する栄養補給食品を得た。
【００２５】
〔在来の減圧蒸留法による比較例〕
前記した実施例で使用した鉱泉水と同一の水源地から採取した鉱泉水約５００リットルを減圧蒸留法によって水分を完全に蒸留して約１８０ｇのミネラル成分を回収した。この鉱泉水より蒸留分離したミネラル粉末の成分を分析した結果を次の表３に示す。
【００２６】
【表３】

【００２７】
上記表３によって明らかなとおり、ナトリウムの含有量が１０．１０ｇ，カルシウムの含有量７．９５ｇ，マグネシウムの含有量が５．６１ｇ，カリウムの含有量が０．７５ｇであって本来の目的とするカルシウム及びマグネシウムよりナトリウムの含有量が多くなっている。
【００２８】
【発明の効果】
このように、本発明は減圧蒸留法ではなく常圧下で鉱泉水を蒸発させ、その蒸発過程で原水をほぼ３分の１程度まで濃縮したところで蒸発を終了して、ミネラル成分中のカルシウム及びマグネシウムを蒸発缶内において析出結晶化させると共に、他のミネラル成分であるナトリウム及びカリウムが高濃度で溶存している濃縮水を蒸発缶より排出分離することによって硬度成分であるカルシウム及びマグネシウムと他のナトリウム及びカリウムとを分離するようにしたものであって、カルシウム及びマグネシウムの不足を容易に補給することが可能となる。
【００２９】
マグネシウム元素が発見されたのは１７５５年とされ、カルシウム元素の発見より約５０年程早い。しかしながら、マグネシウムが生体にとって必要であることが判ったのは１９００年代になってからである。マグネシウムは３００種類以上の酵素活性を保つうえで必要であることが判ったが、未だ人体にとって非常に重要であるという認識は少ない。しかし、近年は虚血性心疾患など循環器系疾患がマグネシウムの欠乏により誘発されることが次第に明らかになった。また、一方現在日本では約１３００万人のカルシウム不足が原因とされる骨粗鬆症患者がいるといわれている。治療を受けているのはこのうち２００〜４００万人程度といわれ、本発明はこれらの人々に日常容易にミネラルを補給することが可能となる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for separating and extracting calcium and magnesium useful for the human body from naturally-produced spring water, and a nutritional supplement containing the separated and extracted calcium and magnesium.
[0002]
[Prior art]
In 1952, Jun Kobayashi measured the acidity and alkalinity of water in rivers throughout Japan, and in areas with a high degree of acidity of water, the mortality from stroke was high, and conversely, in areas with a high degree of alkalinity, deaths due to stroke It demonstrated that the rate was low, and reported that the alkaline water was hard water containing much calcium and magnesium. The report has attracted worldwide attention and has been tested.
[0003]
In the United States, in 1960, the mortality rate of drinking water and the age of cardiovascular disease were adjusted in 49 states, and the mortality rate due to cardiovascular disease was low in states with high hardness in drinking water. In lower states, mortality rates tended to be higher, and the weekly magazine Time published a note stating that hard water softens blood vessels.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The hardness of water is mainly determined by the dissolved concentrations of calcium and magnesium dissolved in water. All minerals work to prevent heart disease, and among them, magnesium has a high correlation, and this magnesium is the most effective component among the hardness components.
[0005]
In the United States, mortality from cardiovascular disease is high in the east, where magnesium in the soil is low, and lower in the west, where magnesium is high, than in the east. It has also been reported that heart disease is four times more common in deficient areas than in areas with the highest magnesium content in drinking water in South Africa and Finland.
[0006]
Recently, sudden death of young people has become a social problem. According to research reports, (1) the mortality rate is high in areas with low magnesium content, and (2) those who die suddenly There are also reports on the relationship between magnesium and sudden death, such as low content, (3) arrhythmias and coronary heart disease and the like can occur due to magnesium deficiency.
[0007]
However, it is said that in today's diet of the Japanese people, the required amount of calcium per day is 200 mg and that of magnesium is 100 mg. To supplement this mineral deficiency, there are some supplements in Japan that use coral powder or bivalve powder as a supplement, but these have problems in digestion and absorption.
[0008]
Recently, it has been claimed that drinking mineral water (mineral spring water) is useful for replenishing minerals. However, naturally occurring Japanese drinking water generally has a lower calcium and magnesium content than foreign drinking water. The standard is 10 mg of calcium and 5 mg of magnesium in a liter, and in order to consume 100 mg, the required daily amount of magnesium, one must drink at least 20 liters of water per day in drinking water. No, it is practically impossible.
[0009]
In addition, the present inventor has previously provided a nutraceutical food containing, as an active ingredient, a mineral component obtained by subjecting mineral water containing a large amount of mineral components to low-pressure distillation and completely separating and recovering the water, according to Japanese Patent Application No. 2002-188882. did. According to this method, natural mineral components that are easily absorbed by the human body can be easily obtained, and a suitable effect for resolving a mineral deficiency is recognized. However, according to the conventional method, sodium and potassium other than calcium and magnesium are recovered without separation, and there is a disadvantage that mineral supplements such as calcium and magnesium cannot be sufficiently supplied.
[0010]
Therefore, the present inventor evaporates mineral water under normal pressure rather than the vacuum distillation method, terminates evaporation when the raw water is concentrated to about one third in the evaporation process, and removes calcium and magnesium in the mineral components. Precipitated in the evaporator, and the concentrated water in which sodium and potassium as other mineral components are dissolved in high concentration is discharged and separated from the evaporator to separate calcium and magnesium as hardness components from other sodium and potassium. Was successfully separated and recovered, and the present invention was completed.
[0011]
In other words, the present invention focuses on naturally occurring mineral spring water to solve the deficiencies of calcium and magnesium among the mineral components that Japanese people are currently facing, and the water-soluble mineral component contained in the mineral spring water. It separates and extracts calcium and magnesium as crystals from the inside to replenish the deficiency of minerals essential for maintaining the metabolic or physiological actions of the human body.
[0012]
Therefore, the present invention uses natural mineral spring water, which contains a large amount of mineral components, as raw water to efficiently evaporate under normal pressure, concentrate water to about one third, and separate residual concentrated water from the evaporator. Then, calcium and magnesium, which are hardness components, are precipitated in the evaporator, and the calcium and magnesium thus recovered are dried and pulverized, and a large amount of mineral components obtained by mixing this with roasted brown rice powder. The purpose of the present invention is to provide a nutritional supplement contained in the food.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
If the configuration of the present invention for achieving the above object is described in detail, the invention according to claim 1 includes calcium, magnesium, sodium, and potassium, which are main mineral components contained in mineral water, and calcium and magnesium as hardness components. A method of separating and extracting magnesium from other mineral components, sodium and potassium, comprising evaporating natural mineral water containing calcium, magnesium, sodium and potassium at a high concentration under normal pressure using an evaporator, When the concentration is reduced to about one-third of the total amount, the evaporation is stopped, calcium and magnesium in the mineral components are precipitated in the evaporator, and the other mineral components, sodium and potassium, are sealed in the concentrated water. This is a method for separating and extracting a hardness component.
[0014]
The invention according to claim 2 is characterized in that calcium and magnesium, which are hardness components separated and extracted from natural mineral spring water by the above method, are ground and mixed with roasted brown rice powder. It is a supplement.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail together with a comparative example using a conventional vacuum distillation method.
[0016]
(Example according to the present invention)
An open-air evaporator main unit equipped with a heating device consisting of a coiled tube etc. is prepared at the bottom of the can, and mineral water (calcium-containing water) that conforms to the water quality test of 16 items as mineral water by the Food Sanitation Act is prepared in the main unit. Amount: 60 mg, sodium content: 74.0 mg, potassium content: 3.6 mg, magnesium content: 34.0 mg / all in 1 liter), 900 liters, and about 4.5 kgf / cm ^{2 in} a heating device. After the start of evaporation, the amount of calcium and magnesium dissolved in the residual water was measured every time the total volume was reduced by 100 liters after the start of evaporation.
[0017]
The results are shown in Table 1 below. According to the results, calcium was reduced from 900 liters at the start to 800 liters at the time of the first weight loss, to 3.4 mg / liter from the initial value, and 56 mg / liter from the initial value. In addition to a remarkable decrease of 0.6 mg, magnesium also drastically decreased to 9.8 mg per liter when the weight was reduced from 800 liters to 700 liters.
[0018]
[Table 1]

[0019]
As described above, when the evaporation by the evaporator progressed and the amount was reduced to about 300 liters, which was about one third of the total amount of the mineral water, the content of calcium and magnesium in the concentrated water was almost zero. . This is the result of calcium and magnesium, which are hardness components, crystallized and precipitated in the evaporator.
[0020]
When the spring water in the evaporator is reduced to about 300 liters, the evaporation is stopped. After cooling, the 300 liters of residual water is discharged, and the solid powder recovered by completely separating water by vacuum distillation is recovered. The results of the analysis are shown in Table 2 below.
[0021]
[Table 2]

[0022]
According to Table 2, it is found that sodium is overwhelmingly large and occupies about 30 g in 100 g, and calcium and magnesium, which are hardness components, are extremely small, but there is no remarkable decrease in sodium and potassium. did. This indicates that sodium and potassium did not precipitate and crystallize with the progress of evaporation in the evaporator, but were still dissolved in the concentrated water.
[0023]
On the other hand, after discharging the concentrated water remaining in the evaporator in which the evaporating operation was stopped, the crystals attached to the bottom side of the evaporator were collected and analyzed. Was 9.7 g, the other sodium was 0.63 g, and the potassium was 0.06 g. As a result, sodium and potassium do not crystallize due to the evaporating operation in the evaporator of mineral water, are still contained in the concentrated water, and separate magnesium and calcium as hardness components and sodium and potassium as other components. It was demonstrated that separation and recovery were possible.
[0024]
Brown rice powder (calcium content: 139 mg, magnesium content) obtained by pulverizing 60 g of a powder obtained by pulverizing calcium and magnesium, which are hardness components separated and extracted from natural spring water by the above-described method, by roasting with far infrared rays. (137 mg / all in 100 g) and stirred with 20 kg to obtain a nutritional supplement containing high concentrations of calcium and magnesium.
[0025]
[Comparative example using conventional vacuum distillation method]
About 500 liters of mineral water collected from the same water source as the mineral water used in the above example was completely distilled by a vacuum distillation method to recover about 180 g of mineral components. The results of analyzing the components of the mineral powder distilled and separated from the mineral water are shown in Table 3 below.
[0026]
[Table 3]

[0027]
As is clear from Table 3 above, the content of sodium is 10.10 g, the content of calcium is 7.95 g, the content of magnesium is 5.61 g, and the content of potassium is 0.75 g. Sodium content is higher than calcium and magnesium.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, the present invention evaporates mineral water under normal pressure, not by vacuum distillation, and terminates evaporation when the raw water is concentrated to about one-third in the evaporation process, thereby completing the calcium and magnesium in the mineral components. Is precipitated and crystallized in an evaporator, and the concentrated water in which sodium and potassium as other mineral components are dissolved at a high concentration is discharged and separated from the evaporator to separate calcium and magnesium as hardness components and other sodium. And potassium are separated from each other, so that the deficiencies of calcium and magnesium can be easily supplemented.
[0029]
The element magnesium was discovered in 1755, about 50 years earlier than the element calcium. However, it was only in the 1900's that magnesium was found to be necessary for living organisms. Magnesium has been found to be necessary to maintain the activity of more than 300 enzymes, but there is still little recognition that it is very important for the human body. However, in recent years it has become increasingly clear that cardiovascular diseases such as ischemic heart disease are induced by magnesium deficiency. On the other hand, it is said that there are currently about 13 million osteoporosis patients caused by calcium deficiency in Japan. It is said that about 2 to 4 million people are receiving treatment, and the present invention makes it possible to easily replenish these people with minerals on a daily basis.

Claims

Among calcium, magnesium, sodium and potassium which are main mineral components contained in spring water, a method for separating and extracting calcium and magnesium of hardness components from sodium and potassium which are other mineral components, comprising calcium, magnesium and sodium. And natural mineral water containing high concentrations of potassium and potassium are evaporated under normal pressure using an evaporator, and when the concentration is reduced to about one-third of the original total amount, the evaporation is stopped and calcium and minerals in the mineral components are stopped. A method for separating and extracting a hardness component, wherein magnesium is precipitated in an evaporator, and sodium and potassium as other mineral components are sealed in concentrated water.

A nutritional supplement, comprising crushing calcium and magnesium, which are hardness components separated and extracted from natural mineral spring water by the above method, and mixing this with roasted brown rice powder.