JP2010100790A - 天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、硫酸系ミネラル溶液による硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）残留障害をなくすため、天然花こう閃緑岩系鉱物のミネラル成分浸出を天然の植物性有機酸によって得る、硫酸根を全く含有しない天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物を提供することにある。
【解決手段】 本発明は、天然花こう閃緑岩系鉱物の閃緑岩変質黒雲母の微細粉末を植物性有機酸のパイナップル皮果汁液、ココナツやし果汁液、柑橘皮果汁液に浸漬することにより、硫酸根を全く含まない天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物を得ることができた。

Description

本発明は花こう閃緑岩系鉱物のミネラル組成分を植物性の有機酸のパイナップル皮果汁液、ココナツやし果汁液、柑橘皮果汁液の中に浸漬して得る硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）を全く含有しない天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物に関する。

従来、天然鉱物の腐食花こう岩の一種、粘土系鉱物のひる石の微粉末を無機酸の硫酸に溶解したロックウォーターが非特許文献１に報告されている。
ロックウォーター：久保田昌治編 技術出版（１９９７） ロックウォーターは、溶解液中に鉱石含有ミネラル成分が溶け込んではいるが、硫酸系ミネラル溶液であるため、利用後液中または土壌中に硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）分が残留たり、濃縮されるという課題が残されていた。
食品加工廃水の消臭対策処理では、廃液中に多量の硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）が含まれ流水汚染となり、また農業栽培では土壌活性、連作障害対策等には効果があるものの、土壌中に多量の硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）が残留し、酸性土壌化するという問題があった。

発明が解決しようとする課題

本発明は、従来の鉱石ミネラル成分の硫酸溶解液による硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）残留障害をなくすため、花こう閃緑岩系鉱物のミネラル成分浸出を天然の植物性有機酸によって得る天然ミネラルイオン含有皮果汁液組成物を提供することにある。

本発明者は植物の栽培、生長に必須とされるミネラル成分を天然鉱石から得るため、無機酸の硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）の代わりに、有機酸としてパイナップル加工の際、利用されなくなったパイナップル外皮と中心の固肉部から果汁液をつくり、該皮果汁液中に各種の鉱石としてゼオライト、麦飯石、医王石、ヒル石等を浸漬し、ミネラル成分の浸出を試みたところ、いずれの鉱石もミネラルイオン化には相当時間を要するが、植物性の有機酸により天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物を得ることが可能であるという全く新たな知見を得た。

課題を解決するための手段

本発明は、前述した知見に基づき、イオン化浸出性に高い値を得た花こう閃緑岩の二つの鉱石、閃緑岩変質黒雲母（一種のひる石）と石英閃緑岩医王石を選択し、浸漬テストを試みたところ、パイナップル皮果汁液にココナツ果汁液と柑橘皮果汁液を加えることにより、高濃縮天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物を得ることが可能となった。
また、上記の浸漬テストにおいて、微量電流（８０〜２５０ｍＶ）を与えたところ、いずれの鉱石のミネラルイオン化も所要時間が短縮され、かつ溶出濃度も高くなるという全く新たな知見を得た。
本発明に適用する花こう閃緑岩系鉱物としては、ゼオライト、麦飯石、ヒル石、医王石等があげられ、具体例としては、閃緑岩変質黒雲母または石英閃緑岩医王石があげられる。また、本発明に適用する植物性有機酸としては、ラベンダー油、パイナップル油、パーム油、やし油、乳酸、柑橘油等があげられ、具体例としては、パイナップル油、やし油、オレンジオイル等があげられる。
天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物のミネラルイオン濃度は、花こう閃緑岩系鉱物含有組成分の溶解度の範囲内であれば特に制限はないが、通常は表−２に示す概要値が好ましい。また、植物性有機酸による浸出の際生成する界面活性組成物や加水分解組成物の酵素類やアミノアルコール類の成分濃度は、後述する有機酸濃度の範囲であれば特に制限しない。

これまで、ミネラルつまり金属または金属酸化物が酸性溶液により溶解してイオン化する際、周辺の水（Ｈ_２Ｏ）は、水素イオン（Ｈ^＋）と水酸イオン（ＯＨ⁻）の平衡状態がはずれ、一種の電子授受反応が起こることは公知である。
発明者は、花こう閃緑岩系の閃緑岩変質黒雲母や石英閃緑岩医王石の鉱物ミネラル成分の金属酸化物が、植物性有機酸を含有するパイナップル皮果汁液およびココナツやし果汁液または柑橘皮果汁液などに浸漬して、ミネラルイオン化する際にも、周辺の水の平衡状態に変化が起きているものと推測している。

本発明の閃緑岩変質黒雲母の成分組成の概要を表１に示す。

本発明の天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物のミネラルイオン成分値の概要を表２に示す。

花こう閃緑岩系の変質黒雲母や医王石のミネラル成分の酸化物質が、有機酸による浸漬過程でミネラルイオン化する際、周辺の水の平衡バランスが乱れて一種の電子授受反応が起きるメカニズムは、複雑で単純なものではないが、式（１）（２）に示すように推移するものと考える。

発明者は、天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物の中には、ミネラルイオンと結合した有機酸金属化合物（一種の界面活性物）の他、遊離有機酸や、ミネラルイオン化の過程で有機酸の加水分解生成物の酵母やアルコール類等と共に、活性酸素の一種であるＯＨラジカル（・ＯＨ）が含有されるが否かをＥＳＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｉｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）測定のスピントラップ法によって試みた。
ＯＨラジカル（・ＯＨ）の捕捉剤には、一般に用いられているＤＭＰＯ（５．５Ｄｉｍｅｔｙｌ ｐｈｙｒｒｏｌｉｎｅ １−ｏｘｉｄｅ）を本発明の天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物の希釈液に添加し測定した結果、活性酸素の一種であるＯＨラジカルが含有されることを確認した。

ＯＨラジカル（・ＯＨ）がＤＭＰＯに捕捉され、ＤＭＰＯ−ＯＨが生成する反応示性式を式（３）に示す。

希釈液のＤＭＰＯ−ＯＨ濃度は、希釈液濃度が低濃度のとき比例傾向があることを確認した。

本発明の天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物の希釈液により、悪臭源のアンモニア（ＮＨ_３）や硫化水素（Ｈ_２Ｓ）、メチルメルカプタン（（ＮＨ_３）ＳＨ）等が消臭されるということは、悪臭源のすべてが還元性物質であるため、これらを酸化して消臭化する働きには、活性酸素（・ＯＨ）が深く関与していることが推測される。

アンモニア（ＮＨ_３）や硫化水素（Ｈ_２Ｓ）が活性酸素（・ＯＨ）により酸化され消臭される反応式を式（４）〜（１０）に示す。
ＯＨラジカル（・ＯＨ）から発生期の酸素（Ｏ）が発生する。

一方アンモニア（ＮＨ_３）は、発生期の酸素（Ｏ）により酸化され、一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ_２）となり硝安（ＮＨ_４ＮＯ_３）となり無臭安定化する。

また、硫化水素（Ｈ_２Ｓ）は、発生期の酸素（Ｏ）により酸化され遊離硫黄（Ｓ）となり安定化する。式（９）に示す。

メチルメルカプタン（ＣＨ_３ＳＨ）も発生期の酸素（Ｏ）により酸化されスルフォン酸を生成し無臭化する。式（１０）に示す。

本発明は前記の如く、天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物の希釈液により、溶存酸素以上の強い酸化力が増大し、悪臭源を消去する働きには、ＤＭＰＯ捕捉剤に捉えられた活性酸素・ＯＨラジカルから生成する発生期の酸素（Ｏ）による酸化作用であるといえる。
発生期の酸素は、化学大辞典（共立出版）には溶存酸素に比べ著しく化学反応に富む酸素であるということが記述されている。
大気中の酸素や溶存酸素で自然酸化される場合は長時間を要するが、発生期の酸素は、酸化作用が活発になり短時間で酸化分解する。
アンモニア（ＮＨ_３）の消臭液を化学分析した結果、ＮＨ_３が酸化されて生成する硝酸イオン（ＮＯ_３ ⁻）が確認され、またメチルメルカプタン（ＮＨ_３ＳＨ）の消臭液から硫黄（Ｓ）の酸化されたスルフォン酸根（ＳＯ_３ ⁻）を化学分析により確認している。

発明の効果

本発明は花こう閃緑岩系鉱物のミネラル成分を、食品加工の際利用されなくなった果物の皮果汁液に含まれる植物有機酸を用いて浸出することにより、無機物の硫酸を全く含有しない天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物となり、食品加工の廃液処理に用いても処理後液中に硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）のない無害液となり、また農業栽培の土壌活性に用いても、硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）が蓄積せず酸性土壌化をなくす等、環境汚染源を取り除いた効果は極めて多大である。

本発明の実施について以下説明する。
本発明の天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物は、植物の栽培、生長に必須とされるミネラル成分を天然鉱石と植物有機酸を用いて完成したものである。
本発明においては、有機酸として食品加工の際利用されなくなった▲１▼パイナップル皮果汁液は、イソ吉草酸（（ＣＨ_３）_２ＣＨＣＨ_２ＣＯＯＨ）や酪酸（ＣＨ_３ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＯＯＨ）を概して２６％程度含有し、▲２▼ココナツやし皮果汁液は、カプロン酸（ＣＨ_３（ＣＨ_２）_４ＣＯＯＨ）、カプリル酸（ＣＨ_３（ＣＨ_２）_６ＣＯＯＨ）、カプリン酸（ＣＨ_３（ＣＨ_２）_８ＣＯＯＨ）、ラウリル酸（ＣＨ_３（ＣＨ_２）_１０ＣＯＯＨ）、ミスチリン酸（ＣＨ_３（ＣＨ_２）_１２ＣＯＯＨ）等を概して１２％程度含有し、▲３▼柑橘皮果汁液はリモネン（Ｃ_１０Ｈ_１６）、アスコルビン酸（Ｃ_６Ｈ_８Ｏ_６）、パントテン酸（Ｃ_９Ｈ_１７ＮＯ_５）等を概して３〜１５％程度含有し、これら有機酸の混合割合により天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物の成分組成中のミネラルイオン濃度と加水分解生成物の酵素、アルコール、アミノアルコールなどの成分含有組成物を得る。
本発明は、花こう閃緑岩系鉱物のミネラルイオン成分を植物性有機酸の植物皮果汁液浸漬によって得ることを特徴とするが、植物性有機酸と無機酸（例えば硫酸）との混酸を用いることによりミネラルイオン含有混酸組成物を得ることが可能である。
ミネラルイオン含有混酸組成物の脱硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）処理を施すことにより硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）を全く含有しない天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物を得ることが可能である。

本発明の天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物は、花こう閃緑岩系鉱物の閃緑岩変質黒雲母や石英閃緑岩医王石の微細粉末（３０μ以下８０％）１５０ｇをパイナップル皮果汁液８００ｇ、ココナツやし果汁液１００ｇ、柑橘皮果汁液１００ｇの混合皮果汁液に浸漬攪拌して得る。

本発明の閃緑岩質変質黒雲母（ひる石の一種）を有機酸によって浸出して得た天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物と、硫酸によって浸出した硫酸浸出液（硫酸浸出法、比較例）のミネラル含有量と硫酸含有量を表３に示す。
表３より、本発明の天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物と硫酸系ミネラル浸出液とのミネラル成分含有値は、各ミネラル成分とも同じ傾向値である。
本発明は、硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）を全く含有しない。一方、硫酸系浸出液の遊離酸は、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）２４ｇ／ｌを含有し、ミネラルイオンより換算算出した硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）含有量は１６０ｇ／ｌであり、全ＳＯ_４含有量１８４ｇ／ｌを含有する多量の硫酸根含有液である。

食品加工廃水の消臭対策に硫酸系浸出液を用いて消臭対策処理を実施すると、廃水中に多量の硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）を放出することとなり流水汚染となる。
さらに農業栽培では、土壌中に多量の硫酸根（ＳＯ_４ ⁻⁻）が残留蓄積し、土壌酸性化の原因となる。
一方、本発明の有機酸は生分解するため、残留したり土壌酸性化を起こしたりしない。

石英閃緑岩医王石の成分組成の概要を表４に示す。

石英閃緑岩医王石の有機酸によるミネラルイオン浸出液についても、前記天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物と同様のミネラルイオン成分値を示した。
本発明においては、ゼオライト、麦飯石についてもミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物を得ている。

本発明の実施例として、天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物の希釈液を用いた消臭実施例について説明する。
ファミリーレストラン厨房より排出される廃水槽の壁面付着物の悪臭源の消臭対策として、本発明の天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物を廃水槽の廃水に希釈濃度５００倍、１，０００倍、５，０００倍、１０，０００倍としたときの付着物量と悪臭除去について実施した。
悪臭源（アンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン等）の槽内空気の臭気強度は、６段階臭気強度表示法により測定した。本悪臭源は、本発明の希釈液５００倍、１，０００倍のときに臭気強度１で、０．１（ｐｐｂ）を示し、１０，０００倍のときに臭気強度３．５で５（ｐｐｂ）となった。無添加のときは臭気強度５で、４０（ｐｐｂ）以上であった。硫酸浸出液についても同じ条件で比較を行ったところ、希釈濃度と臭気強度の関係は、本発明の希釈液の場合とほぼ同じ傾向値となった。

本発明の天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物は、［実施例２］表−３に示したごとく、Ａｌ^＋３、Ｆｅ^＋３、Ｍｇ^＋２、Ｋ^＋、Ｃａ^＋２、Ｎａ^＋、Ｍｎ^＋２、ＳｉＯ^＋２等多種のミネラルイオンとごくわずかな微量元素を含み、これらのミネラルイオンと微量元素が農業栽培の際、土壌中の湿気水分（Ｈ_２Ｏ）を励起して活性酸素を作り出し、植物が土壌中の微生物や酵素を取り込みやすくし、ミネラル成分の植物吸収を助け、生長が促進される。
例えば、ゴルフ場の芝グリーンの早期育成には、本発明の天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物７５０倍の希釈液を散布する（毎月１回）ことにより、根の発育や分けつが促進され，対照例の１．５倍の成長促進となり病害虫の被害を免れた。

産業上の利用の可能性

本発明は、花こう閃緑岩系鉱物のミネラルイオン成分を植物性の有機酸に浸漬して、硫酸根を全く含有しない天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物として得ることを可能にしたことにより、農業栽培の硫酸根残留被害や流水汚染を起こさない等、環境汚染源を取り除いた全く新規な多機能性組成物としての実用化の可能性を著しく高めた。

Claims (5)

1. 花こう閃緑岩系鉱物の微細粉末と、植物性有機酸とを混合浸漬して得る天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物。
2. 花こう閃緑岩系鉱物が閃緑岩変質黒雲母または石英閃緑岩医王石であって、カルシウム、マグネシウム、カリウム、マンガン、鉄、アルミニウム、チタン，ケイ素等の各種ミネラルイオンを植物性有機酸浸漬後液中に含む、請求項１に記載する天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物。
3. 植物性有機酸がパイナップル皮果汁液およびココナツやし果汁液または、柑橘皮果汁液の単独ないし複合皮果汁液であることを特徴とする請求項１および２に記載する天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物。
4. パイナップル皮果汁液、ココナツやし果汁液、柑橘皮果汁液の単独ないし複合皮果汁液の植物性有機酸より生成した飽和モノヒドロ酸酵母を含む請求項１ないし３に記載する天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物。
5. 植物性有機酸成分、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリン酸、カプリル酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、柑橘油等の単独ないし複合酸およびこれらの単独ないし複合酸の加水分解生成物酵母とカルシウム、マグネシウム、カリウム、マンガン、鉄、アルミニウム、チタン、ケイ素等の各種のミネラルイオンから成る請求項１〜４に記載する天然ミネラルイオン含有植物皮果汁液組成物。