JP2794063B2 - 結晶中への他成分導入方法およびこれを用いたミネラル塩の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、結晶中への他成分
導入方法およびこれを用いたミネラル塩の製造方法に係
り、特に大掛かりな設備を要することなく、しかも他成
分の導入割合を任意に調節することができる、少量多品
種製品の製造に適した、結晶中への他成分導入方法およ
びこれを用いたミネラル塩の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、いわゆる
食塩は、生命の源と言われ、人間をはじめとする動物に
は欠くことのできない大切なものであり、食卓塩として
も使用されている。また、食塩は、合成ゴム、染料、石
鹸製造などの一般工業から苛性ソーダ、塩素等を製造す
るソーダ工業、さらには化学工業の分野においても広く
用いられている。

【０００３】このような食塩は、岩の状態で結晶してい
る岩塩、海水を自然に乾燥させた天日塩および食料用に
精製した精製塩とに大別され、前記岩塩と天日塩とをま
とめて自然塩と称し、精製塩を化学塩と称して両者を区
別する方法もある。なお、わが国における食塩産業は、
日本たばこ産業株式会社（以下、単にＪＴという）によ
る専売制度の下で行われており、岩塩と天日塩はＪＴを
通して外国から輸入されている。

【０００４】図１２は、海水をイオン交換膜を用いて直
接イオン交換する、イオン交換膜法による国産の精製塩
（以下、化学塩という）製造方法を示すシステムフロー
図である。この装置は、海水を汲み上げるポンプ２１
と、該ポンプ２１で汲み上げられた海水２９を貯留する
海水槽２２と、該海水槽２２の後流に順次配置されたイ
オン交換膜透析槽２３、かん水槽２４、真空式蒸発缶２
５、遠心分離機２６および２７ならびに該遠心分離機２
７の後流に設けられた乾燥器２８とから主として構成さ
れている。海水２９は、ポンプ２１によって汲み上げら
れて海水槽２２に貯留され、次いで、陽イオンだけを通
す膜と陰イオンだけを通す膜とが交互に配置されたイオ
ン交換膜透析槽２３に流入し、食塩濃度が高いかん水３
０となり、後流のかん水槽２４に流入する。次いで、か
ん水３０は真空式蒸発缶２５に流入し、ここでさらに濃
縮された後、後流の遠心分離機２６に流入し、固・液分
離されて、例えば並塩３１として回収される。一方、遠
心分離機２７で固・液分離された食塩は後流の乾燥器２
８を経て食塩３２として回収される。

【０００５】このようにして精製された化学塩は、塩化
ナトリウム濃度が、例えば９９．６％と純度が高く、自
然塩と比較するとミネラル成分含有量が減少している。
従って、これにミネラル成分を添加して自然塩とほぼ同
様のミネラル成分を含有する人工自然塩を調製すること
が行われている。一方、最近になって、全国的に需要が
少量であったり、地域的な需要しか見込めない食塩につ
いては、民間の加工業者がＪＴをとおして外国から輸入
した自然塩を水に溶かして疑似海水とし、これに添加物
を添加し、次いで天日または加熱により濃縮して再結晶
させた、いわゆる特殊用塩が注目されるようになった。

【０００６】図１１は、人工自然塩または特殊用塩の製
造方法を示すシステムフロー図である。図において、原
料塩である化学塩またば自然塩は大量の水に溶解されて
疑似海水となり、該疑似海水に、塩化カリウム、塩化マ
グネシウム、塩化カルシウム等の、いわゆるにがり成
分、または香辛調味料等の特殊成分を添加し、その後、
天日または加熱によって乾燥して再結晶させることによ
り、自然塩とほぼ同様のミネラル成分を含有する人工自
然塩またはガーリックソルト等の特殊用塩が製造され
る。

【０００７】原料塩として化学塩（ＪＴ化学塩）を用い
る方法によれば、一旦イオン交換膜で、例えば夾雑物、
水銀、ＰＣＢ等の汚染物質が除去されているので、製品
の品質が安定し安全性の高い自然塩または特殊用塩が得
られる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記天
日または加熱乾燥による人工自然塩または特殊用塩の製
造方法は、乾燥のための広大な土地または大量の熱量が
必要となり、また、処理容量が大きいために添加成分の
微調整が困難であり、かつ製品ができ上がるまでに長期
間を要するなど、コストが嵩み、経済的にはけっして有
利な方法とは言えなかった。さらに、原料塩として、例
えば岩塩または天日塩を用いた場合には、原料塩中に含
まれる夾雑物質、汚染物質等がそのまま製品に混入する
という問題もあった。

【０００９】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、結晶中に、任意の量の他成分を短時間に効率よ
く導入することができる経済的にも有利な、結晶中への
他成分導入方法およびこれを用いたミネラル塩の製造方
法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者は、結晶と該結晶とは異なる成分を含有す
る物質としてそれぞれ食塩の結晶およびミネラル成分含
有物質を用い、前記食塩の結晶中へのミネラル成分の導
入方法について鋭意研究した結果、食塩の結晶とミネラ
ル成分含有物質とを真空攪拌器に投入し、減圧下で攪拌
混合することにより、前記ミネラル成分が食塩の結晶中
に含浸したように導入されて均一に分散することを見出
し、本発明に到達した。

【００１１】すなわち、本願で特許請求する発明は、以
下のとおりである。 （１）結晶と、該結晶の構成成分とは異なる成分を含有
する物質とを真空攪拌器に投入し、減圧下で攪拌、混合
して前記結晶中に他成分を分散させることを特徴とする
結晶中への他成分導入方法。 （２）−７００ｍｍＨｇ以下の減圧下で攪拌、混合する
ことを特徴とする上記（１）記載の結晶中への他成分導
入方法。 （３）攪拌、混合中に、一旦大気に開放して前記真空攪
拌器内の圧力を大気圧〜−５０ｍｍＨｇとした後、再び
−７００ｍｍＨｇ以下に減圧することを特徴とする上記
（２）記載の結晶中への他成分導入方法。

【００１２】（４）食塩の結晶と、ミネラル成分含有物
質とを真空攪拌器に投入し、−７００〜−７５０ｍｍＨ
ｇの減圧下で攪拌、混合して前記食塩の結晶中にミネラ
ル成分を分散させることを特徴とするミネラル塩の製造
方法。 （５）前記ミネラル成分含有物質が、塩化カリウム、塩
化マグネシウムおよび塩化カルシウムのうちの少なくと
も一種であることを特徴とする前記（４）記載のミネラ
ル塩の製造方法。 （６）前記食塩として化学塩を用いることを特徴とする
上記（４）または（５）記載のミネラル塩の製造方法。

【００１３】本発明において、ミネラル成分が食塩の結
晶中に含浸するように導入されて均一に分散するメカニ
ズムは必ずしも明確ではないが、減圧脱水されることに
より、食塩結晶中の水分が蒸発し、該食塩結晶中に多数
の細孔が均一に生じ、該細孔に他成分であるミネラル成
分が含浸するように導入されるものと考えられる。本発
明において、結晶成分としては、例えば食塩が用いら
れ、該食塩としては化学塩のほか、外国から輸入された
岩塩、天日塩を用いることもできるが、製品としての安
全性を高めるためには化学塩を用いることが好ましい。
本発明において、化学塩とは海水をイオン交換膜を用い
て直接イオン交換した精製塩をいう。

【００１４】本発明において、結晶成分と異なる成分と
しては、食塩に添加される、いわゆるミネラル成分があ
げられる。ミネラル成分としては、カリウム（Ｋ）、マ
グネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）等があげら
れ、これらミネラル成分を含有する物質としては、例え
ば塩化カリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウムの
ほか、各ミネラル成分を含有する炭酸塩等があげられ
る。

【００１５】本発明において、攪拌、混合時の真空攪拌
器内の圧力は−７００ｍｍＨｇ以下、好ましくは−７０
０〜−７５０ｍｍＨｇ、より好ましくは−７３０〜−７
４０ｍｍＨｇである。真空度が不十分であると乾燥速度
が低減し、食塩の結晶とミネラル成分含有物質との混合
時に水分が介在するようになり、食塩結晶中へのミネラ
ル成分の導入、分散効率が低下する。一方、真空度をあ
まりに上げようとすると製造コストが高くなり、また危
険性も増大する。−７３０〜−７４０ｍｍＨｇの範囲で
あれば、他成分の結晶中への導入性が良好となり、また
安全性を確保することもできる。

【００１６】本発明において、減圧下で攪拌、混合して
いる間に、一旦真空攪拌器内の圧力を大気圧〜−５０ｍ
ｍＨｇに上げたのち、再び減圧することにより、減圧乾
燥によって結晶中から抜け出した水分を装置外に放出す
ることができるので、脱水作用を促進することができ
る。一時的に上昇させる真空攪拌器内の圧力が高すぎる
と、次に減圧する際の効率が低下し、一方、低すぎると
水分の放出効果が低下する。

【００１７】本発明において、真空攪拌器としては、例
えば大塚製作所社製のＮＯ−ＢＤ−０５０型真空攪拌器
が使用されるが、−７００〜−７５０ｍｍＨｇの減圧状
態を安定に維持でき、攪拌手段を有するものであれば、
特に限定されない。本発明において、食塩の結晶中に導
入する物質としてはミネラル成分の他に、例えばアロエ
成分、カニの甲羅に含まれるキチンキト酸などの、いわ
ゆる健康食品成分をあげることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に本発明を実施例によりさらに
詳細に説明する。 実施例１ 図１は、本発明に用いられる真空攪拌器の説明図であ
る。この真空攪拌器は、真空容器１と、蓋２と、前記真
空容器１内に設けられた第１攪拌機３および第２攪拌機
４と、これら攪拌機３および４を回転させるモータ８
と、前記蓋２に設けられ、図示省略した真空ポンプに連
結された真空配管５およびリーク弁７を有するリーク配
管６とから主として構成されている。

【００１９】このような構成において、例えば公知手段
によって粒径１００〜３００μｍに粉砕された、イオン
交換膜法によって製造された化学塩（ＪＴ社製）３００
ｋｇと、塩化カリウム０．９ｋｇ、塩化マグネシウム
６．５ｋｇおよび塩化カルシウム０．５ｋｇを真空容器
１に投入し、蓋２を閉めた後、真空配管５を介して図示
省略した真空ポンプにより、容器内圧力を−７００ｍｍ
Ｈｇまで下げ、この状態で、主として真空容器１の中心
部を攪拌する第１攪拌機３および主として真空容器１の
側壁部を攪拌する第２攪拌機４をモータ８によって回転
させて１５分間攪拌、混合した。この時、真空容器１内
の平均圧力は−７３０〜−７４０ｍｍＨｇであった。次
いで、攪拌状態のまま、リーク配管６のリーク弁７を開
いて真空容器１内の圧力を一旦−２０ｍｍＨｇまで上
げ、その後、再度減圧して−７００ｍｍＨｇ（平均圧
力：−７３０〜−７４０ｍｍＨｇ）まで減圧してさらに
１５分間攪拌してミネラル塩を調製した。

【００２０】図２および３は、得られたミネラル塩の結
晶を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影した結晶
構造を示す図面代用写真である。図２において、カルシ
ウム粒子が食塩の一つの結晶全体に含浸された状態で均
一に分散していることが分かる。また、図３において、
マグネシウム粒子が食塩の一つの結晶全体に含浸された
状態で導入されて均一に分散していることが分かる。

【００２１】また図４は、上記実施例で得られたミネラ
ル塩の一つの結晶についてのＸ線回折の結果を示す図で
ある。図において、一つの食塩の結晶中にミネラル成分
であるカルシウム、マグネシウムおよびカリウムが含有
されていることが分かる。さらに、表１は、上記実施例
で得られたミネラル塩に含まれるミネラル成分の定量結
果を示すものである。

【００２２】

【表１】 表１から、得られたミネラル塩中の塩化カリウム含有量
は、０．２３ｗｔ％、塩化カルシウム含有量は、０．１
４ｗｔ％、塩化マグネシウム含有量は、１．７２ｗｔ％
であったことが分かる。この結果から上記実施例で調製
されたミネラル塩には自然塩と遜色のないミネラル成分
が含まれていることが分かる。

【００２３】図５〜７および図８〜１０は、それぞれ実
施例１で得られたミネラル塩とその原料である化学塩の
結晶、その拡大図および結晶の一単位を表す結晶構造の
図面代用写真である。図６および図９において、実施例
で得られたミネラル塩は、真空乾燥されて水分が減少し
ているので、食塩の結晶と他成分含有物質とが単に重な
りあった状態で分散しているのが分かる。これに対し
て、化学塩の場合は、水分を多く含有しているので、結
晶同士がみずからの水分でくっつき合って固まろうとし
ていること分かる。すなわち実施例で得られたミネラル
塩は原料塩である化学塩に比べて潮解性が発現する度合
いが小さいことが分かる。

【００２４】また、図７および図１０から、実施例で得
られたミネラル塩は化学塩に比べて結晶の角部が丸みを
帯びており、例えば健康管理のために人体の皮膚表面に
すり込む用途等の場合に好適の結晶形であることが分か
る。

【００２５】

【発明の効果】本願の請求項１記載の発明によれば、結
晶と、該結晶の構成成分とは異なる成分を含有する物質
とを真空攪拌器に投入し、減圧下で攪拌、混合すること
により、前記結晶中に他成分を含浸するように導入して
均一に分散させることができる。

【００２６】本願の請求項２記載の発明によれれば、上
記発明において−７００ｍｍＨｇ以下の減圧下で攪拌、
混合することにより、上記効果に比べて他成分の導入効
率が著しく向上する。本願の請求項３記載の発明によれ
ば、攪拌、混合中に、一旦大気に開放して真空攪拌器内
の圧力を大気圧〜−５０ｍｍＨｇとした後、再び−７０
０ｍｍＨｇ以下に減圧することにより、真空乾燥時に発
生する水分を真空容器外に放出することができるので、
上記発明の効果に加え、乾燥作用を促進することができ
る。

【００２７】本願の請求項４記載の発明によれば、食塩
の結晶と、ミネラル成分含有物質とを真空攪拌器に投入
し、−７００〜−７５０ｍｍＨｇの減圧下で攪拌、混合
することにより、大掛かりな装置および広大な土地を要
することなく、ミネラル成分を食塩の結晶中に含浸させ
て均一に分散させることができる。従って、ミネラル塩
の製造コストを低減できる。また本発明によれば、ミネ
ラル成分含有物質の種類および量を任意に選定して所望
のミネラル成分を所望量含むミネラル塩を自在に調製す
ることができる。

【００２８】本願の請求項５記載の発明によれば、前記
ミネラル成分含有物質として、塩化カリウム、塩化マグ
ネシウムおよび塩化カルシウムのうちの少なくとも一種
を用いることにより、自然塩成分に近いミネラル塩を調
製することができる。本願の請求項６記載の発明によれ
ば、原料である食塩として化学塩を用いることにより、
夾雑物、水銀やＰＣＢ等の有害物質を含まない安全性の
高いミネラル塩が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に使用される真空攪拌器の一例を
示す説明図。

【図２】本発明の実施例で得られたミネラル塩の結晶構
造を表す図面代用写真。

【図３】本発明の実施例で得られたミネラル塩の結晶構
造を表す図面代用写真。

【図４】実施例で得られたミネラル塩のＸ線回折の結果
を示す図。

【図５】、

【図６】、

【図７】実施例で得られたミネラル塩の結晶構造を示す
図面代用写真。

【図８】、

【図９】、

【図１０】化学塩の結晶構造を示す図面代用写真。

【図１１】、

【図１２】従来技術を示す説明図。

【符号の説明】

１…真空容器、２…蓋、３…第１攪拌機、４…第２攪拌
機、５…真空配管、６…リーク配管、７…リーク弁、８
…モータ、２１…ポンプ、２２…海水槽、２３…イオン
交換膜透析槽、２４…かん水槽、２５…真空蒸発缶、２
６、２７…遠心分離機、２８…乾燥器、２９…海水、３
０…かん水、３１…並塩、３２…食塩。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 結晶と、該結晶の構成成分とは異なる成
   分を含有する物質とを真空攪拌器に投入し、減圧下で攪
   拌、混合して前記結晶中に他成分を分散させることを特
   徴とする結晶中への他成分導入方法。
2. 【請求項２】 −７００ｍｍＨｇ以下の減圧下で攪拌、
   混合することを特徴とする請求項１記載の結晶中への他
   成分導入方法。
3. 【請求項３】 攪拌、混合中に、一旦大気に開放して前
   記真空攪拌器内の圧力を大気圧〜−５０ｍｍＨｇとした
   後、再び−７００ｍｍＨｇ以下に減圧することを特徴と
   する請求項２記載の結晶中への他成分導入方法。
4. 【請求項４】 食塩の結晶と、ミネラル成分含有物質と
   を真空攪拌器に投入し、−７００〜−７５０ｍｍＨｇの
   減圧下で攪拌、混合して前記食塩の結晶中にミネラル成
   分を分散させることを特徴とするミネラル塩の製造方
   法。
5. 【請求項５】 前記ミネラル成分含有物質が、塩化カリ
   ウム、塩化マグネシウムおよび塩化カルシウムのうちの
   少なくとも一種であることを特徴とする請求項４記載の
   ミネラル塩の製造方法。
6. 【請求項６】 前記食塩として化学塩を用いることを特
   徴とする請求項４または５記載のミネラル塩の製造方
   法。